1. 如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的部分实物图。

(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是
(3)排除故障后,测量出的数据如表,请在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像。

(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是
(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙)所反映出的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问题是
【补充设问】
(6)利用上图实验器材还能进行的实验是
A.探究串联电路中电压的特点
B.探究电流与电阻的关系
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使滑片向右滑动时电流表的示数变大。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是
R断路
。(3)排除故障后,测量出的数据如表,请在图乙的坐标纸中描点画出I-U图像。
(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数,小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是
小红
(选填“小俊”或“小红”)的方案。(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙)所反映出的规律与自己的不同,请你分析该小组实验中可能存在的问题是
电压表与滑动变阻器并联
。【补充设问】
(6)利用上图实验器材还能进行的实验是
A
。(填序号)A.探究串联电路中电压的特点
B.探究电流与电阻的关系
答案
1.(1)
(2)R断路
(3)
(4)小红
(5)电压表与滑动变阻器并联
(6)A
解析
【分析】
本题为“探究电阻一定时电流与电压关系”的电学实验题,解题思路如下:
1. 连接实物图时,根据“滑片右滑电流变大”确定滑动变阻器接右下接线柱,保证电流表串联、电压表并联在定值电阻两端,电流正进负出。
2. 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端连通电源,故故障为定值电阻断路。
3. 绘制I-U图像时,需正确描点,剔除偏离规律的错误点,用直线连接有效点。
4. 使结论具普遍性,需换用不同定值电阻重复实验,避免偶然性,故小红方案合理。
5. 另一组图像规律异常,推测是电压表并联在滑动变阻器两端,测量对象错误导致。
6. 现有器材可探究串联电路电压特点,因缺少多个定值电阻,无法完成电流与电阻关系实验,故选A。
【解析】
(1) 实物连接:滑动变阻器需“一上一下”接线,滑片右滑电流变大→接入电阻变小,故接右下接线柱;电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻R两端,电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出,补线后电路完整(对应参考答案的连线图)。
(2) 电路故障:电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极连通,因此故障为定值电阻R断路。
(3) I-U图像绘制:根据实验数据,在坐标纸中描出对应点,剔除偏离直线的错误点,用直线连接其余正确点,得到I-U图像(对应参考答案的图像)。
(4) 实验方案评估:仅用一个定值电阻实验,结论具有偶然性;换用不同定值电阻重复实验,可使结论更具普遍性,故小红的方案科学合理。
(5) 异常图像分析:若电压表并联在滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压,当电路电流增大时,定值电阻两端电压增大,滑动变阻器两端电压减小,因此I-U图像规律与正确情况相反。
(6) 拓展实验选择:现有器材可组成串联电路,利用电压表测量总电压和各部分电压,能探究串联电路中电压的特点;探究电流与电阻的关系需要多个不同阻值的定值电阻,本题器材不足,故选A。
【答案】
(1)
(2) R断路
(3)
(4) 小红
(5) 电压表与滑动变阻器并联
(6) A
【知识点】
探究电流与电压关系、电路故障分析
【点评】
本题考查电学实验核心内容,涵盖实物连接、故障判断、图像绘制、实验方案优化及拓展应用,需掌握欧姆定律实验的基本方法,理解实验结论普遍性的设计思路,难度适中。
【难度系数】
0.5
本题为“探究电阻一定时电流与电压关系”的电学实验题,解题思路如下:
1. 连接实物图时,根据“滑片右滑电流变大”确定滑动变阻器接右下接线柱,保证电流表串联、电压表并联在定值电阻两端,电流正进负出。
2. 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端连通电源,故故障为定值电阻断路。
3. 绘制I-U图像时,需正确描点,剔除偏离规律的错误点,用直线连接有效点。
4. 使结论具普遍性,需换用不同定值电阻重复实验,避免偶然性,故小红方案合理。
5. 另一组图像规律异常,推测是电压表并联在滑动变阻器两端,测量对象错误导致。
6. 现有器材可探究串联电路电压特点,因缺少多个定值电阻,无法完成电流与电阻关系实验,故选A。
【解析】
(1) 实物连接:滑动变阻器需“一上一下”接线,滑片右滑电流变大→接入电阻变小,故接右下接线柱;电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻R两端,电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出,补线后电路完整(对应参考答案的连线图)。
(2) 电路故障:电流表无示数,说明电路断路;电压表有示数,说明电压表与电源两极连通,因此故障为定值电阻R断路。
(3) I-U图像绘制:根据实验数据,在坐标纸中描出对应点,剔除偏离直线的错误点,用直线连接其余正确点,得到I-U图像(对应参考答案的图像)。
(4) 实验方案评估:仅用一个定值电阻实验,结论具有偶然性;换用不同定值电阻重复实验,可使结论更具普遍性,故小红的方案科学合理。
(5) 异常图像分析:若电压表并联在滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压,当电路电流增大时,定值电阻两端电压增大,滑动变阻器两端电压减小,因此I-U图像规律与正确情况相反。
(6) 拓展实验选择:现有器材可组成串联电路,利用电压表测量总电压和各部分电压,能探究串联电路中电压的特点;探究电流与电阻的关系需要多个不同阻值的定值电阻,本题器材不足,故选A。
【答案】
(1)
(2) R断路
(3)
(4) 小红
(5) 电压表与滑动变阻器并联
(6) A
【知识点】
探究电流与电压关系、电路故障分析
【点评】
本题考查电学实验核心内容,涵盖实物连接、故障判断、图像绘制、实验方案优化及拓展应用,需掌握欧姆定律实验的基本方法,理解实验结论普遍性的设计思路,难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 某同学在探究“电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验中,所用的实验器材有两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,不同阻值的定值电阻和导线若干。实验电路如图所示。

(1)连好电路后,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到接线柱
(2)该同学将$4\ \Omega$的电阻接入电路,检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为$2.4\ \mathrm{V}$时,读出电流表示数为$0.6\ \mathrm{A}$,记录在表格中。接着断开开关,用$8\ \Omega$的电阻替换$4\ \Omega$的电阻,将滑动变阻器滑片滑到最大阻值处,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当
(3)该同学继续进行实验,记录的实验数据如表:(电压$U=2.4\ \mathrm{V}$)
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 电阻$R/\Omega$ | 4 | 8 |
| 16 | 20 | 24 |
| 电流$I/\mathrm{A}$ | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.12 | 0.10 |
①分析实验数据得出结论:
②在方格纸上画出电流$I$与电阻$R$的关系图像。

③从图像中可以看出,当电阻$R=14\ \Omega$时,电流约为
(1)连好电路后,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到接线柱
a
(选填“a”或“b”)处。(2)该同学将$4\ \Omega$的电阻接入电路,检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为$2.4\ \mathrm{V}$时,读出电流表示数为$0.6\ \mathrm{A}$,记录在表格中。接着断开开关,用$8\ \Omega$的电阻替换$4\ \Omega$的电阻,将滑动变阻器滑片滑到最大阻值处,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当
电压表示数为2.4 V
时,读出电流表的示数,记录在表格中。(3)该同学继续进行实验,记录的实验数据如表:(电压$U=2.4\ \mathrm{V}$)
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 电阻$R/\Omega$ | 4 | 8 |
| 电流$I/\mathrm{A}$ | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.12 | 0.10 |
①分析实验数据得出结论:
电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
。②在方格纸上画出电流$I$与电阻$R$的关系图像。
③从图像中可以看出,当电阻$R=14\ \Omega$时,电流约为
0.17
A。答案
2.(1)a
(2)电压表示数为2.4 V
(3)①电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比
②
③0.17
[解析](1)为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由题图知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到a端。(2)根据控制变量法,探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压相同,故用8 Ω的电阻替换4 Ω的电阻时,将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.4 V时,读出电流表的示数,记录在表格中。(3)①由表中数据可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。③由所画图像可知,当电阻R=14 Ω时,电路中的电流约为0.17 A。
解析
【分析】
要解决这道题,需结合电学实验的基本规则和探究电流与电阻关系的实验原理:
1. 开关闭合前滑动变阻器的滑片需移到最大阻值处,目的是保护电路,避免电流过大,根据滑动变阻器的接线方式确定最大阻值位置;
2. 探究“电压一定时电流与电阻的关系”需用控制变量法,必须保持定值电阻两端电压不变,更换电阻后需调节滑动变阻器使电压回到设定值;
3. 分析实验数据时,计算每组电流与电阻的乘积,若乘积为定值,可得出电流与电阻的关系;从I-R图像中,结合已知电阻对应的电流值,推算中间电阻对应的电流。
【解析】
(1) 为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器滑片应移到最大阻值处,由题意知滑动变阻器右侧电阻丝接入电路,因此滑片应移到a端。
(2) 探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压不变,因此用8Ω电阻替换4Ω电阻后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.4V时,记录电流。
(3) ① 分析实验数据,每组电流I与电阻R的乘积均为2.4V(定值),因此结论为:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;
② 电流I与电阻R的关系图像如题目所给(对应id=1的图像);
③ 由图像可知,R=12Ω时电流为0.2A,R=16Ω时电流为0.15A,R=14Ω在两者之间,结合I=U/R=2.4V/14Ω≈0.17A,故电流约为0.17A。
【答案】
2.(1)a;(2)电压表示数为2.4 V;(3)①电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;②
;③0.17
【知识点】
电流与电阻的关系、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是初中电学探究实验的经典基础题,围绕“电压一定时电流与电阻的关系”展开,重点考查控制变量法的应用、滑动变阻器的操作规则、实验结论的推导及图像分析,是电学核心考点,要求学生熟练掌握探究实验的基本思路。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需结合电学实验的基本规则和探究电流与电阻关系的实验原理:
1. 开关闭合前滑动变阻器的滑片需移到最大阻值处,目的是保护电路,避免电流过大,根据滑动变阻器的接线方式确定最大阻值位置;
2. 探究“电压一定时电流与电阻的关系”需用控制变量法,必须保持定值电阻两端电压不变,更换电阻后需调节滑动变阻器使电压回到设定值;
3. 分析实验数据时,计算每组电流与电阻的乘积,若乘积为定值,可得出电流与电阻的关系;从I-R图像中,结合已知电阻对应的电流值,推算中间电阻对应的电流。
【解析】
(1) 为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器滑片应移到最大阻值处,由题意知滑动变阻器右侧电阻丝接入电路,因此滑片应移到a端。
(2) 探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端电压不变,因此用8Ω电阻替换4Ω电阻后,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.4V时,记录电流。
(3) ① 分析实验数据,每组电流I与电阻R的乘积均为2.4V(定值),因此结论为:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;
② 电流I与电阻R的关系图像如题目所给(对应id=1的图像);
③ 由图像可知,R=12Ω时电流为0.2A,R=16Ω时电流为0.15A,R=14Ω在两者之间,结合I=U/R=2.4V/14Ω≈0.17A,故电流约为0.17A。
【答案】
2.(1)a;(2)电压表示数为2.4 V;(3)①电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比;②
【知识点】
电流与电阻的关系、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题是初中电学探究实验的经典基础题,围绕“电压一定时电流与电阻的关系”展开,重点考查控制变量法的应用、滑动变阻器的操作规则、实验结论的推导及图像分析,是电学核心考点,要求学生熟练掌握探究实验的基本思路。
【难度系数】
0.5
登录