?2021中考物理真題分類匯編-歐姆定律-探究電流與電壓、電阻的關系專題(含答案,共41題)

一.填空題(共3小題)
1.(2021?鎮(zhèn)江)圖甲是探究電流和電壓關系的實驗電路,電流表和電壓表量程分別為“0~0.6A”“0~3V”,定值電阻R1阻值為10Ω,滑動變阻器R2標有“20Ω 1A”,電源電壓恒為6V。根據圖乙所示圖像可得結論:保持導體    一定,通過導體的電流與它兩端電壓成    比,向左移動滑片,   表先達到最大刻度,此時滑動變阻器接入電路的阻值為    Ω。

2.(2021?衢州)小科利用器材探究通過M、N之間導體的電流與電壓的關系,部分電路如圖所示。
(1)圖中M、N之間應連入   ?。ㄌ睢岸ㄖ惦娮琛被颉靶襞荨保?br /> (2)圖中M、N之間若接入定值電阻,閉合開關,當滑動變阻器滑片向左移動時,滑動變阻器兩端的電壓   ?。ㄌ钭兓闆r)。

3.(2021?廣元)某同學利用如圖電路,探究“電壓一定時,通過導體的電流跟電阻的關系”,已知電源電壓為6V,實驗用到的電阻分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.實驗中電阻R由小到大進行更換,并且保持電壓表示數為2.5V不變,則需要調節(jié)變阻器的滑片P應該   ?。ㄟx填“向左端移動”、“向右端移動”或“不動”)。為了能夠完成整個實驗,滑動變阻器的最大阻值應不小于    Ω。

二.實驗探究題(共37小題)
4.(2021?宜賓)在“探究電流與電阻的關系”時,小李同學用如圖甲的電路進行實驗:電流表(0~0.6~3A)、電壓表(0~3~15V)、定值電阻R(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、40Ω各一個)、滑動變阻器R’(0~50Ω)、電源(8V)、開關、導線若干。

(1)按圖甲,開關閉合前,滑動變阻器的滑片P應置于    端(選填“A”或“B”)。
(2)請用筆畫線代替導線,將乙圖中實物電路連接完整(導線不得交叉),并與第(1)小問要求一致。
(3)某次實驗時電流表的示數如圖丙,則電流表示數為    A。
(4)小李做此實驗時,在電流表使用無誤的情況下,收集測量數據,記錄表格如表:
實驗次數
電阻R/Ω
電流I/A
1
10
0.6
2
15
0.2
3
20
0.3
4
30
0.2
5
40
0.15
小李的五次實驗操作中有一次是錯誤的操作,請你對小李記錄的數據進行分析,他第    次的實驗操作是錯誤的,錯誤的原因是    。
(5)下列圖像中,能大致反映本實驗中電流I與電阻R之間關系的是    。

(6)另一同學小王用電阻箱(可在0~999.9Ω范圍內調節(jié)電阻值大小,且能讀數的變阻器)來代替電阻R,將圖甲電路改進為如圖丁的電路,你認為他這個方案是否可行?   (選填“可行”或“不可行”)。

5.(2021?聊城)小華同學在“探究電流與電阻關系”的實驗時,電阻R有5Ω、10Ω,20Ω三種規(guī)格,滑動變阻器有型號一“20Ω 2A”和型號二“50Ω 1A”兩種規(guī)格,電源電壓保持6V不變,他設計的電路圖如圖甲所示。

(1)根據電路圖,用筆畫線將乙圖的實物圖連接完整。
(2)小華完成第一次實驗后,做第二次實驗時將電阻由5Ω更換為10Ω,閉合開關,應調節(jié)滑動變阻器的滑片P向   ?。ㄟx填“A”或“B”)端移動,直到    為止,按照同樣的方法,完成了第三次實驗,三次實驗的數據如表所示,整個實驗過程中應選擇型號    的滑動變阻器。
次數
第一次
第二次
第三次
電阻R/Ω
5
10
20
電流I/A
0.4
0.2
0.1
(3)根據實驗數據,小華得到如下實驗結論:   。
(4)利用這個電路還能完成的實驗有:   。(寫出一條即可)
6.(2021?西寧)用如圖甲所示的電路探究電流與電壓關系。

(1)請你用筆畫線代替導線,將圖甲中的電路連接完整。(要求滑片向左滑動時,變阻器連入電路的電阻變大,且導線不能交叉)
(2)實驗時,閉合開關,將滑片移動到某位置,記下電壓表和電流表的示數。接下來的操作是    。(填字母)
A.換用另一個定值電阻,將滑片移動到某位置,記下電壓表和電流表的示數
B.將滑片移動到另外幾個位置,分別記下電壓表和電流表的示數
(3)小明根據實驗數據畫出I—U圖象,如圖乙所示。分析可知,通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成    。
(4)小明同學還想測量小燈泡的電功率,于是他將上面實驗中的定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈泡。正確連接電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,出現(xiàn)這種故障的原因是    。
(5)排除故障后,小明調節(jié)滑片,使小燈泡正常發(fā)光時,電流表的示數如圖丙所示,電流大小為    A,小燈泡正常發(fā)光時的電功率為    W。
(6)小明通過改變滑動變阻器滑片的位置,多次進行了小燈泡電功率的測量,這樣做的目的是    。(填字母)
A.求出燈泡在不同電壓下的功率的平均值,這樣可以減小誤差
B.找出燈泡的亮度與燈泡實際功率之間的關系
7.(2021?綿陽)在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中,小蘭同學把定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關和電源連接成了如圖甲所示的電路。請繼續(xù)完成實驗:

(1)閉合開關前,檢查電路。小蘭發(fā)現(xiàn)有接線錯誤,且只需要改接一根導線就可以,請在接錯的導線上打“×”并畫線把它改到正確的位置上。
(2)之后,小蘭測得的實驗數據如表所示。請在圖乙的坐標系中制定標度,把表中數據在坐標系中描點,畫出電流與電壓的關系圖線,得到電阻一定時電流與電壓的關系。
數據序號
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
電流I/A
0.07
0.15
0.22
0.24
0.36
0.44
(3)從描點得到的圖中可以看出,有一組數據是明顯錯誤的。這組數據序號是    。
8.(2021?興安盟)某同學在“探究電流與電壓的關系”的實驗中:
電壓/V
0.5
1
1.5
2
2.5
電流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(1)請用筆畫線表示導線,將甲圖中的實物圖連接完整,要求滑片P向B端滑動時,滑動變阻器連入電路的電阻變大;

(2)閉合開關前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,接下來應進行的操作是    ;
(3)正確連接電路后,閉合開關,移動滑片P到某一位置時電流表示數如圖乙所示,此時通過電阻的電流為    A;若要增大電阻兩端的電壓,應將滑片P向   ?。ㄟx填“A”或“B”)端移動。
(4)實驗中測得多組數據如上表。分析表中數據可得:電流與電壓的關系是    。
9.(2021?南通)實驗小組做探究“電流與電阻關系”的實驗,提供的器材有:電源(電壓3V)、電流表、電壓表、電阻箱R(0~999.9Ω)、滑動變阻器R1,開關及導線若干。

(1)請用筆畫線代替導線把圖甲電路連接完整。
(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均無示數,將電壓表改接在R1兩端,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數為3V,由此判斷電路的故障是    。
(3)排除故障后,調節(jié)R的阻值,并移動R1的滑片,使電壓表的示數為某一值,記錄R的阻值和電流表示數,繼續(xù)實驗,當R的阻值變大時,R1的滑片應向    移動,以使    示數不變。將多次實驗測得的數據描繪成圖乙所示的I?1R圖線。
①圖在圖丙中畫的出當R的阻值為10Ω時,電流表指針所在位置。
②處理數據描繪的是I?1R圖線,而不是I﹣R圖線,這樣做的優(yōu)點是:   。
(4)實驗小組要用已有器材繼續(xù)測量一個阻值為數百歐的電阻Rx,他們設計了的圖丁中A、B兩個實驗方案,其中能準確測量Rx阻值的是    。
10.(2021?濱州)在“探究電流與電壓關系”的實驗中,圖甲是某實驗小組設計的電路,電源電壓3V保持不變。
(1)請用筆畫線代替導線,在圖甲中完成電路連接,要求滑片P向B端滑動時,電流表的示數變小。
(2)連接電路時,開關應該    。閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應置于    (選填“A”或“B”)端。
(3)檢查無誤后,閉合開關發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數,電壓表示數接近3V。移動滑片P,兩電表示數均無變化,則電路故障可能是    。
(4)排除故障后,移動滑片P到某一位置時電流表示數如圖乙所示,此時通過定值電阻R的電流為    A。
(5)實驗中測得五組數據,并繪制出定值電阻R的I﹣U圖象如圖丙所示。由圖象可得:
①實驗中所用定值電阻R的阻值為    Ω;
②實驗結論:   。
(6)結合所測數據分析,本實驗所用滑動變阻器的最大阻值應不小于    Ω。
11.(2021?赤峰)在“探究電流與電壓關系”實驗中,小峰所用電路如圖甲所示。

(1)電路連接完整后,閉合開關前應將滑動變阻器的滑片P滑到   ?。ㄌ睢癮”或“b”)端。
(2)閉合開關,移動滑片,依次進行實驗,小峰記錄的數據如下表所示。其中第二次實驗時,電流表指針如圖乙所示,則電流表的示數為    A。
實驗序號
1
2
3
4
電壓U/V
0.8
1.6
2.4
3.0
電流I/A
0.16

0.48
0.58
(3)分析表中數據,得到的結論是    。
(4)實驗結束,小峰整理器材時發(fā)現(xiàn)定值電阻很熱,他聯(lián)想到處理數據時,第四組數據之間的關系與前三組數據之間的關系存在差異,他和同組的小華就此展開討論,認為數據差異可能是    造成的。由此反思實驗過程:實驗時每次讀取數據后要   ?。▽懢唧w操作),再記錄數據,減小此因素對測量結果的影響。
12.(2021?德陽)小蘭在探究“電流與電阻的關系”實驗中,有如下器材:電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、電源、定值電阻R(分別為5Ω、10Ω、20Ω)及導線若干。
(1)小蘭設計了如圖甲所示電路,請用筆畫線代替導線將圖乙所示的實物圖連接完整。
(2)正確連接電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)移動滑動變阻器的滑片,電流表有示數變化,電壓表示數始終為零,此時電路出現(xiàn)的故障可能是    。
A.電阻R短路
B.電阻R斷路
C.滑動變阻器短路
(3)小蘭排除故障后繼續(xù)實驗,先后將3個定值電阻分別接入電路,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器的滑片,直至電壓表示數為2.0V,記下相應電流表示數(見下表),分析表中數據,得出的結論是:   。
實驗次數/物理量
電壓/V
電阻/Ω
電流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
(4)本實驗探究采用的研究方法是    。
13.(2021?涼山州)某學習小組在“探究通電導體中電流與電阻的關系”的實驗中,小麗連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)。

(1)請你用筆畫線代替導線將甲圖實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片P向右移動時電路中電流變大,導線不能交叉)。
(2)連接好電路,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近于電源電壓,電流表幾乎無示數,則故障為定值電阻R    (選填“斷路”或“短路”)。
(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,由圖像可知R兩端的電壓為    V;當R的電阻由5Ω更換為10Ω時,閉合開關后,應該將滑動變阻器的滑片P向   ?。ㄟx填“左”或“右”)端滑動從而達到控制R兩端的    不變的目的;若實驗中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω,則滑動變阻器的最大阻值至少是    Ω。
14.(2021?阜新)小亮在“探究電流與電阻的關系”實驗中,使用的實驗器材有:電池組、電流表、電壓表、開關、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻、滑動變阻器各一個、導線若干。

(1)先將5Ω的電阻接入如圖甲所示電路中,將滑動變阻器的滑片放到    端;小亮在檢查電路時,發(fā)現(xiàn)錯接了一根導線,請你在這根導線上打“×”,并補畫出正確的那根導線。
(2)電路正確后,閉合開關,同時調節(jié)滑動變阻器,當電壓表示數如圖乙所示時,此時記下的電流表示數應為    A。
(3)斷開開關,將電阻由5Ω換成10Ω;再閉合開關,同時調節(jié)滑動變阻器,   ,記下電流表示數(將實驗過程補充完整);更換不同阻值電阻重復實驗。
(4)小亮用如圖丙所示電路,測量額定電壓為U額的小燈泡正常發(fā)光時的電阻(U額小于電源電壓),電阻R0已知,將下面實驗步驟補充完整。
①只閉合開關    ,移動滑動變阻器滑片使電壓表示數為U額;
②只閉合開關    ,保持滑動變阻器滑片位置不變,讀出電壓表示數為U1;
③小燈泡電阻RL=   。(用物理量符號表示)
15.(2021?大連)某同學探究“電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓的關系”,實驗器材有:兩節(jié)干電池,滑動變阻器、電流表、電壓表、10Ω的定值電阻及開關各一個,導線若干。
(1)圖甲是該同學連接的部分電路,請用筆畫線,將圖中的實驗電路連接完整。
(2)閉合開關后,將滑動變阻器的滑片從b端向a端滑動,觀察到電流表示數逐漸變大。當滑片滑到a端時,電流表示數如圖乙所示,接下來的操作是:   。
(3)進行實驗,記錄的實驗數據如表:
電阻R=10Ω
實驗次數
1
2
3
4
5
6
電壓U/V
0.6
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
電流I/A
0.06
0.10
0.14
0.18
0.22
0.26
①請在圖丙方格紙上畫出電流I與電壓U的關系圖象。
②分析圖象得出的探究結論是:   。
16.(2021?鄂州)曉東用如圖所示的電路,探究“通過導體的電流與電壓、電阻的關系”,電源電壓不變。

(1)曉東設計了如圖甲所示電路圖,請用筆畫線代替導線將實物電路圖乙連接完整。要求:滑動變阻器的滑片向左滑動時,電路中的電流變大。
(2)在探究“電流與電壓的關系”實驗中,選定某一定值電阻進行實驗,多次調節(jié)滑動變阻器的目的是    。
(3)在探究“電流與電阻的關系”實驗中。
①每次改變電阻R的阻值后,要進行的操作是    ,并記下對應的電流表示數。
實驗次數
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2

0.12
②在做第4次實驗時,將電阻R的阻值從15Ω調為20Ω后,就直接記錄電流表示數,這個示數可能是    (選填A、B、C、D選項)。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③曉東同學及時更正錯誤,完成實驗后,通過分析實驗數據,初步得出的結論是    。
17.(2021?丹東)小明做“探究電流與電阻關系”實驗,實驗器材有:電源(電壓恒為6V)、定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只)、滑動變阻器(規(guī)格為“30Ω 0.5A”)、電壓表(0~3V)、電流表(0~0.6A)、開關、導線若干。

(1)小明連接好如圖所示的電路,閉合開關前,應將滑動變阻器滑片移到最   ?。ㄟx填“左”或“右”)端。閉合開關,小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近電源電壓,可能是定值電阻R出現(xiàn)了   ?。ㄟx填“短路”或“斷路”)故障。
(2)排除故障后,多次改變R的阻值,移動滑動變阻器滑片,使電壓表示數保持不變,記下電流表示數,得到如圖乙所示的電流I隨電阻R的變化圖象。
①由圖象可得:導體兩端的電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成    。
②該實驗采用的研究方法是    。
(3)為了順利完成本次實驗,則定值電阻兩端的電壓可調范圍為    V。
(4)在使用10Ω和20Ω電阻實驗時,滑動變阻器消耗的電功率之比為    。
18.(2021?盤錦)圖甲是探究“電流與電阻關系”的電路,電源電壓4.5V,有4個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻供選用,滑動變阻器的規(guī)格為“10Ω 2A”。

(1)用筆劃線代替導線將圖中實物電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片P向左移動時,電路中電流變大,導線不得交叉)。
(2)連好電路,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表、電流表均無示數,電路故障可能是    。(填選項)
A.定值電阻R短路
B.定值電阻R斷路
C.滑動變阻器斷路
(3)依次將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω電阻接入電路進行實驗,獲得數據如表:
實驗次數
1
2
3
4
電阻/Ω
5
10
15
20
電流/A
0.60
0.30

0.15
其中第3次實驗時,電流表的示數如圖乙所示,其示數是    A。根據表中數據可知,實驗中電壓表的示數是    V。
(4)為提高結論的可靠性,又增加一個30Ω的電阻繼續(xù)實驗,其他器材不變。為保持電壓表示數不變,電路中需要再串聯(lián)一個定值電阻才能完成實驗,上述4個定值電阻中符合要求的有    。
(5)下列圖像中不能大致反映實驗中各物理量之間關系的是    。

19.(2021?遼陽)小彤在“探究電流與電壓的關系”實驗中,所選擇的實驗器材有:電壓恒為3V的電源,定值電阻,規(guī)格為“30Ω 0.5A”的滑動變阻器R0,電流表、電壓表各1個、開關、導線若干。
(1)小彤連接的電路如圖甲所示,有一根導線連接有誤。請在錯誤的導線上打“×”,并用筆畫線代替導線將電路連接正確。

(2)改正錯誤后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,產生這種現(xiàn)象的原因可能是定值電阻    (填“短路”或“斷路”)。
(3)故障排除后,閉合開關,將滑動變阻器的滑片從正確的位置向    端調節(jié),當電壓表示數為2V時,電流表示數如圖乙所示,為    A。
(4)繼續(xù)調節(jié)滑動變阻器的滑片,觀察每次電壓、電流值,記錄在下表中:
次數
1
2
3
電壓U/V
2
2.6
3
電流I/A
/
0.26
0.3
根據表格中的數據可得到的結論是:電阻一定時,電流與電壓成    比。
(5)根據所選器材的規(guī)格可知,定值電阻兩端可加的最小電壓為    V,此時定值電阻與滑動變阻器的功率之比為    。
(6)完成上述實驗后,小彤重新選擇器材,設計了如圖丙所示的電路測量額定電流為0.3A的小燈泡的額定功率,已知電源電壓為4.5V,請將以下操作補充完整:
①閉合開關S,S0接觸點2,調節(jié)滑動變阻器R1的滑片,使電流表示數為    A,小燈泡正常發(fā)光;
②保持滑動變阻器R1的滑片不動,用S0試觸觸點1,發(fā)現(xiàn)電流表超過量程,立即將S0接回到觸點2,斷開S,將另一個滑動變阻器R2以最大值接入M點;
③閉合S,S0接觸點3,調節(jié)滑動變阻器R2的滑片,使燈泡再次正常發(fā)光;
④保持滑動變阻器R2的滑片不動,將S0接觸點    (填“1”、“2”或“3”),此時電流表示數為0.45A。小燈泡的額定功率為P額=   W。

20.(2021?黃石)如圖甲所示是“探究電壓一定時,電流跟電阻關系”的實驗電路圖,已知電源電壓恒為4V,滑動變阻器(30Ω 1A)以及符合實驗要求的電表,開關和導線。
(1)實驗中小明同學多次改變R的阻值,記下對應電流表的示數,得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖象,由圖象可以得出結論:當導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成    比。
(2)由圖乙可知,小明探究時,控制電阻兩端電壓    V不變。
(3)如果小明同學連好電路后閉合開關,移動滑動變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表有示數,電壓表無示數,則該故障可能是由R   ?。ㄟx填“短路”或“斷路”)造成的。
(4)小明為了能夠完成上述實驗,更換的電阻R的阻值不能超過    Ω。
(5)上述實驗結束后,小明又設計了如圖丙所示的電路,只用電壓表來測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率,已知滑動變阻器的最大阻值為10Ω,其測量過程如下:
①閉合開關S、S2,斷開S1,將滑動變阻器的滑片移到最上端,電壓表示數為4V;
②閉合S、S1,斷開S2,移動滑動變阻器使電壓表讀數為    V時,小燈泡正常發(fā)光;
③閉合S、S2,斷開S1,保持滑動變阻器的滑片與②步的位置相同,此時電壓表示數為2V;
④根據上述測量,可知小燈泡的額定功率P=   W。
21.(2021?無錫)用圖甲所示的電路探究通過導體的電流與電阻的關系。器材有:電壓為3V的電源、開關、滑動變阻器(20Ω 2A)、電阻箱(0~9999Ω)、電壓表、電流表各一個,導線若干,器材均完好。

(1)閉合開關前,應先將滑動變阻器的滑片P移到    (選填“A”或“B”)端。
(2)閉合開關后,電壓表示數為零,經檢查電路連接并無故障,原因是    。
(3)調節(jié)電阻箱的阻值為12Ω,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片P至某一位置,電流表示數如圖乙所示。改變電阻箱接入電路的電阻R,調節(jié)滑動變阻器,保持電壓表示數不變,讀出電流表示數I,多次實驗的結果如下表所示。
實驗序號
1
2
3
4
5
電阻箱阻值R/Ω
12
10
8
6
4
電流表示數I/A

0.24
0.3
0.4
0.6
①圖乙中電流表示數為    A。
②圖丙是以電流表示數I為縱坐標、電阻箱阻值的倒數1R為橫坐標建立的平面直角坐標系,請根據表格中的數據,在坐標系中描點,畫出I?1R圖像。
③實驗序號中,第1、2、3、4、5次實驗時,滑動變阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5',則    。
A.R1'=5R3'
B.R1'<R4'+R5'
C.R1'﹣R2'>R3'﹣R4'
D.R1′R4′=R3′R5′
22.(2021?郴州)圖甲為小明同學探究“電流與電壓的關系”的實驗原理圖。已知電源電壓為4.5V,且保持恒定,定值電阻R0=10Ω。

(1)請根據圖甲所示的電路圖,用筆畫線代替導線將圖乙所示的電路連接完整(導線不允許交叉);
(2)連接好電路后,閉合開關S,發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎沒有偏轉,電壓表指針迅速偏轉到滿偏刻度外。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因可能是   ?。僭O電路只有一處故障);
A.定值電阻R0短路
B.定值電阻R0斷路
C.滑動變阻器R斷路
D.滑動變阻器R短路
(3)排除故障后,閉合開關S進行實驗,并將實驗數據記錄在下表中。




U(V)
3
2
1
I(A)
0.3
0.2

實驗中,小明發(fā)現(xiàn)無論怎樣調節(jié)滑動變阻器,都無法使定值電阻R0兩端的電壓達到1V或1V以下。其原因可能是    
A.定值電阻R0的阻值太小
B.電源電壓太低
C.滑動變阻器R最大阻值太小
D.滑動變阻器R最大阻值太大
(4)解決上述問題后,繼續(xù)實驗,當電壓表讀數為1V時,電流表的示數如圖丙所示,讀數為    A。
(5)請根據實驗記錄的數據,在圖丁中畫出定值電阻R0的U﹣I圖象;
(6)實驗結論:當導體電阻不變時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成    。
23.(2021?攀枝花)物理興趣小組做“探究小燈泡的電流與電壓的關系”實驗,電源電壓為3V。

序號
電壓/V
電流/A
1
1.00
0.17
2
2.00
0.25
3

0.28
4
3.00
0.30
(1)他們連接的實物電路如圖甲所示。
(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數,而電壓表示數接近3V。取下燈泡,兩表的示數仍然不變,出現(xiàn)故障的原因可能是    。
(3)故障排除后,當滑動變阻器的滑片P在如圖所示的位置時,小燈泡亮度較暗,要讓小燈泡亮度增大,應把滑片P向   ?。ㄟx填“左”或“右”)適當移動。
(4)他們測出的小燈泡電流I與電壓U變化的情況如上表所示,第3次實驗時,電壓表的示數如圖乙所示,則小燈泡的電壓為    V;功率為    W。
(5)他們根據上表數據想測出小燈泡的電阻。為了減小誤差,他們把四次測量所得電阻的平均值作為小燈泡的電阻值,你認為他們的做法是   ?。ㄟx填“正確”或“錯誤”)的,理由是:   。
24.(2021?黑龍江)某實驗小組在探究“電流與電阻關系”的實驗時:

(1)設計了如圖甲所示電路,電源為三節(jié)新干電池,此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和    。
(2)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示電路連接完整(要求滑片向左滑動時,電流表示數變大,連線不得交叉);
(3)經檢查電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數且接近電源電壓,電流表無示數,若電路中只有一處故障可能是    ;排除故障后,閉合開關前應將滑動變阻器滑片移至    (選填:“A”或“B”)端,如圖乙所示,閉合開關后移動滑片到某一位置時,電流表的示數為    A;
(4)圖丙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R的變化圖像,由圖像可知電阻R兩端的電壓為    V,當電阻由5Ω更換為10Ω時,閉合開關后,應將滑動變阻器的滑片向   ?。ㄟx填“左”或“右”)端滑動,若實驗中R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,則滑動變阻器的最大阻值至少是    Ω。
25.(2021?吉林)在探究電流與電阻關系的實驗中,所用實驗器材均完好,如圖所示,電源電壓為6V不變,定值電阻分別為10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,滑動變阻器規(guī)格為“20Ω 1A”。

(1)實驗前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針位置如圖甲所示,原因是電流表    。
(2)如圖乙所示,導線a應與滑動變阻器的    接線柱相連。
(3)電路連接完成后,分別用10Ω、15Ω、20Ω的電阻進行實驗,正確操作,記錄的數據如下表所示,則實驗中控制電壓表的示數為    V不變。當使用30Ω的電阻做實驗時,無論怎樣調節(jié)滑動變阻器的滑片都無法使電壓表的示數與前三次相同,為了繼續(xù)完成第四次實驗,如果只能更換電源,則電源電壓應不高于    V。
(4)分析實驗數據得出結論:在電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成    。
實驗次數
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15

26.(2021?北京)小圓想探究通過導體的電流與導體的電阻之間的關系,他利用干電池、電流表、電壓表、多個阻值不同且已知的定值電阻、開關及導線,設計了如圖所示的電路。實驗中,他將定值電阻R接入電路中,讀出相應的電流表的示數并觀察電壓表的示數,記錄實驗數據。將R換為不同阻值的另一個電阻后,小圓觀察到電壓表的示數增大了。小圓意識到自己的實驗設計不能實現(xiàn)探究目的。
(1)請你寫出小圓的實驗設計不能實現(xiàn)探究目的的原因:  ?。?br /> (2)請你畫出能夠實現(xiàn)探究目的的電路圖(可以添加適當的實驗器材);
(3)依據你設計的電路圖,針對小圓不能實現(xiàn)探究目的的原因,寫出操作的方法。

27.(2021?深圳)某小組進行電學實驗探究。
(一)某同學探究“電流與電壓”的關系,他用了3個干電池,一個定值電阻、一個滑動變阻器(20Ω,1A),一個電壓表,一個電流表,導線若干。

(1)請補充實物圖;
(2)若電壓表無示數,電流表有示數,此時原因可能是   ?。ㄟx填“R斷路”或“R短路”);
(3)他用此電路做了若干組實驗,以下第    組實驗數據有誤。





I
0.1
0.2
0.3
0.4
U
1
2
3
4
(4)根據此表格可知:電阻一定時,電流與電壓成   ?。ㄟx填“正比”或“反比”)。
(二)某同學探究“電流與電阻”的關系,他有5Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻,一個電壓表,一個電流表和導線若干,多次實驗后得到電流與電阻的關系如圖所示。

(1)電阻兩端的電壓為    V;
(2)滑動變阻器的最大功率為    W。
28.(2021?綏化)在“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗中,電源電壓3V且恒定,定值電阻R的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,滑動變阻器規(guī)格為“25Ω 2A”。

實驗次數
1
2
3
電壓U/V
1.0
1.4
2.0
電流I/A
0.1
0.14
0.2
(1)請根據圖甲的電路圖將圖乙所示的實物連接完整。(導線不允許交叉)
(2)連接好電路,把滑動變阻器的滑片P移動到阻值最大處。閉合開關后,無論怎樣移動滑片P都發(fā)現(xiàn):電壓表有示數并保持不變,電流表始終無示數。其原因可能是電阻R    。
(3)在探究電流與電壓關系時,得到如上表所示的電流I隨電壓U變化的數據,據此得出結論:電阻一定時,   。
(4)在探究電流與電阻關系時,為了保證所給電阻均能完成實驗,應控制定值電阻兩端電壓至少為    V?,F(xiàn)將10Ω電阻換成15Ω電阻,為保持定值電阻兩端電壓不變,需要將滑動變阻器滑片P向    (選填“左”或“右”)側移動。
29.(2021?張家界)小麗在探究“電路中電流與電阻的關系”時,可供使用的實驗器材有:電源(電壓恒為6V)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個、阻值不同的定值電阻四個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),導線若干。

(1)請用筆畫線代替導線將甲圖的實物圖補充完整,要求滑動變阻器滑片P向c端滑動時接入電路中的阻值變小。
(2)當閉合開關試觸時,發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動出現(xiàn)了圖乙所示情況,存在的問題是:   。
(3)將5Ω的電阻接入a、b間,閉合開關后,移動滑片P使電壓表示數為U0,記錄相應的電流值;然后將5Ω的電阻換成10Ω、15Ω的電阻接入a、b間,閉合開關后,滑片P應向   ?。ㄟx填“c”或“d”)端移動,直至電壓表示數也為U0,記下相應的電流值。
(4)小麗在換用20Ω電阻做實驗時,發(fā)現(xiàn)電阻已經損壞,她靈機一動,利用現(xiàn)有的幾個電阻解決了這個問題。請你寫出小麗的做法:   。
(5)小麗完成上述操作后又選了一個2Ω的電阻進行實驗,結果發(fā)現(xiàn)實驗不能正常進行,為完成此實驗,電路需要做出調整的是    。
(6)小麗根據實驗數據得出I﹣R變化的圖像,如圖丙所示:則小麗實驗時U0=   V,實驗的小麗所用的滑動變阻器其最大阻值不能小于    Ω。
(7)小麗在得出I﹣R圖像之后,又畫出了如圖丁所示的I?1R圖像,得出結論,電流與電阻成反比。請對此做出評價    。
30.(2021?福建)如圖甲是“探究電流與電阻的關系”的實驗電路圖,實驗器材有:電源(輸出電壓為6V)、電流表、電壓表、滑動變阻器和開關各一個,定值電阻5個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和導線若干。
(1)連接電路,閉合開關,電流表指針偏到零刻度線左邊,如圖乙,原因是    。
(2)正確連接電路,用上述5個定值電阻進行實驗得到5組數據,作出電流與電阻的關系圖象如圖丙。實驗中定值電阻兩端的電壓保持    V,滑動變阻器的最大阻值應不小于    Ω。
(3)為了更直觀地表示電壓不變時電流與電阻的關系,可以改變橫坐標,處理數據后畫出電流I與    的關系圖線。
31.(2021?海南)某實驗小組探究電流與電壓的關系。實驗中電源電壓恒為3V,定值電阻R為5Ω,實驗電路圖如圖甲所示。

實驗序號
1
2
3
U/V
0.5
1.0
2.0
I/A
0.1
0.2
0.4
(1)請根據電路圖,用筆畫線表示導線,連接圖乙所示的實物電路(要求導線不能交叉);
(2)連接好電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片,電壓表的示數約為3V保持不變,電流表的示數幾乎為零,則電路的故障可能是   ?。ㄟx填“定值電阻R短路”“定值電阻R斷路”或“滑動變阻器斷路”);
(3)排除故障后,將多次實驗測得的數據記錄在表格中,請根據表格中的數據,在圖丙的坐標圖中畫出定值電阻R的I﹣U圖像;
(4)分析圖像可知,電阻一定時,電流與電壓成    比。
32.(2021?廣東)在“探究電流與電阻的關系”實驗中,實驗器材有:電源(電壓恒為4.5V)、電流表、電壓表、滑動變阻器(標有“20Ω 2A”字樣)和開關各一個,定值電阻五個(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),導線若干。
(1)將如圖甲實驗電路連接完整。
(2)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片P移到最    端。
(3)圖乙是根據實驗數據畫出的定值電阻的I﹣R圖象,其中陰影面積的物理意義是    ,其數值為    。
33.(2021?泰州)小明和小華在實驗室做如下兩個電學實驗:

實驗次數
電阻R/Ω
電流I/A
1
5
0.32
2
10
0.16
3
20
0.08
(1)在探究“通過導體的電流與電阻的關系”實驗中,小明所用的器材有:新干電池兩節(jié),5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻各一個,電流表、電壓表、“20Ω 1A”的滑動變阻器、開關各一個及導線若干。
①實驗中小明將5Ω的電阻接入電路中,連接的電路如圖甲所示,經檢查發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤,請你在這根導線上打“×”,并用筆畫線代替導線畫出正確的接法;
②改正錯誤后,將滑片調至   ?。ㄟx填“A”或“B”)端,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器滑片至某一位置,使電壓表示數為1.6V,讀出電流表的示數并記錄在表格中,將此時滑片的位置標記為M;
③接著將5Ω的電阻換為10Ω,調節(jié)滑動變阻器,使電壓表示數仍為1.6V,讀出對應電流表的示數并記錄,此時滑片的位置在M的   ?。ㄟx填“左側”或“右側”);
④最后小明換用20Ω的電阻繼續(xù)進行實驗并記錄電流表的示數;分析表中數據,可得到的結論是:   。
(2)小華利用電源(電壓恒定且未知)、電流表、電阻箱(0~999.9Ω)、銘牌不清楚的滑動變阻器、開關、單刀雙擲開關各一個及導線若干,設計了如圖乙所示電路,測出了額定電流為I額的小燈泡的額定功率,請你幫助小華補全實驗方案:
①閉合開關S1,將開關S2撥至1,調節(jié)電阻箱R1,使    ,讀出此時電阻箱接入電路中的阻值為R;
②仍閉合開關S1,將開關S2撥至2,只調節(jié)R2,使電流表示數為I額;
③在步驟②的基礎上,將R1阻值調為0,R2的滑片   ?。ㄌ罨瑒幼冏杵骰奈恢米兓闆r),并讀出電流表示數為I;
④則小燈泡額定功率的表達式為:P=  ?。ㄓ靡阎亢退鶞y物理量的符號表示);
⑤實驗后小華發(fā)現(xiàn),電路中只需將    和    互換位置,可以更簡單地測出小燈泡的額定功率。
34.(2021?陜西)在探究通過導體的電流與導體兩端電壓的關系時,小明設計了如圖﹣1所示電路。電源電壓為3V且保持不變,R為定值電阻。

(1)連接電路時,開關應處于    狀態(tài);閉合開關前滑動變阻器的滑片P應處于    處。
(2)閉合開關S,發(fā)現(xiàn)電壓表示數接近3V,電流表指針幾乎不偏轉,移動滑片P的過程中,兩表示數均無變化。已知導線、儀表均完好,且接觸良好,則故障原因是    。
(3)排除故障后,閉合開關S,小明改變電阻R兩端的電壓,進行了多次實驗,實驗數據記錄如下表。
實驗次數
1
2
3
4
電壓表示數U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
電流表示數I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
①請根據表中數據,在圖﹣2中用描點法畫出導體中的電流I與導體兩端電壓U的關系圖象。
②分析數據可得:當導體電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成    。
(4)在此實驗中改變電阻R兩端的電壓是通過改變    來實現(xiàn)的。
(5)此實驗中多次測量尋找普遍規(guī)律的目的與下面的   ?。ㄟx填“A”或“B”)實驗中多次測量的目的相同。
A.探究電流與電阻的關系
B.測量未知電阻的阻值
35.(2021?菏澤)某學習小組計劃探究電流與電阻的關系,設計的電路如圖甲所示。

(1)請根據甲圖把乙圖中的電路連接完整(要求滑動觸頭向右移動時,電路中電流變大)。
(2)在閉合開關進行實驗前,滑動變阻器的滑動觸頭應位于    (選填“A”或“B”)端。
(3)為得到多組實驗數據,進行實驗時需要更換連入電路中的定值電阻。每次更換定值電阻后,都需要調節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數    。
(4)某次實驗時,閉合開關,調節(jié)滑動變阻器,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數始終等于電源電壓,電流表示數為零,則電路中的故障是    。
(5)某次實驗中,電流表示數如圖丙所示,該電流表的示數為    A。
(6)某同學分析實驗數據發(fā)現(xiàn)在電壓一定的情況下,電流與電阻成反比,于是他作出了如圖丁所示的I?1R圖線,則實驗中該同學加在電阻兩端的電壓為    V。
36.(2021?揚州)在“探究電流和電阻的關系”實驗中,器材有:電源(6V)、電阻箱(0﹣9999Ω)、滑動變阻器(20Ω 1A)、電壓表、電流表、開關和導線若干。

(1)請用筆畫線代替導線,將實物電路連接完整,使滑片向左移動時電阻減小。
(2)第一組數據的測量過程中,有下列步驟,正確的順序是    。
①保持開關斷開,連接實物電路
②檢查電路無誤后閉合開關
③讀出電流表的示數,斷開開關
④將滑動變阻器的金屬滑片置于阻值最大處
⑤轉動電阻箱的旋鈕使它的阻值為20Ω,調節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為4V
(3)將電阻箱調到15Ω,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表示數如圖2所示,示數為    A,該電流值與15Ω電阻值    (填“能”或“不能”)作為第二組數據記錄在表格中,此時電壓表示數為0,可能發(fā)生的故障是    。
37.(2021?岳陽)小聰用如圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關系”。電源電壓為6V,滑動變阻器規(guī)格為“50Ω 2A”,有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值電阻各一個。
(1)連接電路時,開關應    ;
(2)將5Ω的電阻接入電路,閉合開關。移動滑片P發(fā)現(xiàn)電壓表有示數,電流表始終無示數,其原因可能是定值電阻   ?。ㄟx填“斷路”或“短路”)。
(3)排除故障后,使電壓表示數為U1,電流表示數如圖乙,此時電流為    A,記下電壓表、電流表的示數;
(4)將5Ω的電阻分別換成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的電阻,繼續(xù)實驗。小聰發(fā)現(xiàn)當定值電阻為30Ω時,無法完成實驗。為了讓30Ω的電阻也能完成實驗,他設計了如下三個調整方案。其中方案有錯誤的是   ?。ㄟx填“A”、“B”或“C”)
A.在電路中多串聯(lián)一個10Ω的電阻,其余操作不變
B.U1不變,改變電源電壓,電源電壓的取值范圍是2V﹣4.4V
C.電源電壓不變,改變U1的大小(視需要選取電壓表、電流表量程),U1的取值范圍是2.25V﹣6V
(5)實驗完畢,得到結論:電壓一定時導體中的電流與導體的電阻成    比。

38.(2021?東營)某實驗小組要探究電流與電壓、電阻的關系:
【設計實驗】
小組制定實驗計劃,選用合適的電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、內裝三個定值電阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω)的電阻盒等器材,并設計好電路圖(如圖甲所示)。
(1)考慮到電流的大小與兩個因素有關,該實驗需要采用的研究方法是    。
(2)該實驗中,滑動變阻器的作用是   ??;    。
【進行實驗和收集數據】
(3)實驗小組按照電路圖連接好電路并檢查無誤后閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數,電流表有示數但未超出量程,則產生故障的原因可能是定值電阻    (選填“斷路”或“被短接”)。
(4)移動滑動變阻器的滑片,實驗小組測得多組數據并分別錄入表格中,其中,換用R3做實驗時少錄入一個電流值,電流表指針位置如圖乙所示,該電流記作    A。
電壓U/V
1
2
3
……
R1電流I1/A
0.2
0.4
0.6

R2電流I2/A
0.1
0.2
0.3

R3電流I3/A
0.06

0.2

【分析和論證】
(5)比較表中任何一行測得的數據,可以得出的結論是   ?。?br /> (6)比較表中任何一列測得的數據,可以得出的結論是    。
【評估】
在評估環(huán)節(jié),有組員提出了“能否采用圖象法進行數據分析”的意見。除此以外,你還能從哪兩個方面對該實驗進行評估?  ??;    。

39.(2021?安徽)用圖甲所示電路探究“電流與電阻的關系”,電源電壓為3V,滑動變阻器的規(guī)格為“20Ω,1.5A”。

(1)實驗時,依次更換不同的電阻,調節(jié)    ,保證電阻兩端電壓不變,分別記錄每次電阻R和電流表示數I,數據如表:
實驗次數
1
2
3
4
5
電阻R/Ω
30
20
15
10
5
電流I/A
0.08
0.12
0.16

0.48
電阻的倒數1R/Ω﹣1
0.033
0.050
0.067
0.100
0.200
(2)第4次實驗的電流表示數如圖乙所示,讀數為    A;
(3)為了更精確地描述I與R的關系,在表中增加了1R的數據,并根據I、1R的值在圖丙的坐標紙中描出了相應的點,請你在圖丙中補充第4次的實驗數據點,并作出I?1R圖像。
(4)根據圖像可以得到的實驗結論是:   。
40.(2021?云南)用如圖甲所示的電路探究“通過導體的電流與電壓的關系”,電源電壓為3V,定值電阻R的阻值為10Ω,滑動變阻器R′的最大阻值為20Ω。
(1)用筆畫線代替導線把圖乙所示的實物圖連接完整,要求滑片P向右移動時電流表示數變小。
(2)閉合開關前將滑動變阻器的滑片調至B端的目的是    。閉合開關,移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓。若電路僅有一處故障,故障是    。
(3)排除故障后,調節(jié)滑動變阻器,記錄數據如表。請在圖丙所示的坐標紙中把未標出的兩個點描出來并畫出I﹣U圖像。
序號
1
2
3
4
5
電壓U/V
1.2
2.0
2.2
2.4
2.8
電流I/A
0.12
0.20
0.22
0.24
0.28
分析圖像可得:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(4)若探究“通過導體的電流與電阻的關系”,需要用到阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的電阻。將10Ω的電阻換成15Ω后,若保持電壓表的示數為1.5V不變,應將滑動變阻器的滑片向    端移動。換用25Ω的電阻進行實驗時,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片,都無法使電壓表的示數達到1.5V,原因是滑動變阻器的最大阻值   ?。ㄟx填“過大”或“過小”)。
三.計算題(共1小題)
41.(2021?湖州)小萍同學想利用如圖甲所示電路研究通過小燈泡(額定電壓為3伏)的電流與它兩端電壓的關系。她根據圖甲完成圖乙的部分連接,待連接完整后,移動滑動變阻器滑片,記錄了多組數據,作出了圖像a,還作出了電流大小與電源電壓大小的關系圖像b(如圖丙所示)。(已知滑動變阻器最大阻值為20歐)。
(1)根據圖甲將圖乙中的實物圖連接完整。(要求:滑動變阻器滑片向右移動,小燈泡變亮)
(2)根據圖像a,描述通過小燈泡的電流與小燈泡兩端電壓的關系。    
(3)當電流表示數為0.12A時,電壓表的示數為多少?
(4)圖丙陰影部分的面積表示    。

參考答案與試題解析
一.填空題(共3小題)
1.【解答】解:
(1)由圖象可知,橫坐標表示導體兩端的電壓,縱坐標表示通過導體的電流,兩者的關系圖像是一條直線,即電壓越大,電流也越大,且兩者的比值為一定值,故可以得出的結論是:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
(2)由圖可知,滑動變阻器和定值電阻串聯(lián),已知電流表和電壓表量程分別為“0~0.6A”、“0~3V”,
當電壓表達到最大刻度時,即U1=3V,
此時電路中的電流I=I1=U1R1=3V10Ω=0.3A<0.6A,此時電流表還沒有達到最大刻度,所以是電壓表先達到最大刻度;
此時電路中的總電阻:
R總=U總I=6V0.3A=20Ω,
根據電阻的串聯(lián)可知,此時滑動變阻器接入電路的阻值:
R滑=R總﹣R1=20Ω﹣10Ω=10Ω。
故答案為:電阻;正;電壓;10。
2.【解答】解:(1)電流與電壓和電阻都有關系。研究電流與電壓的關系,需要保持電阻一定。而小燈泡燈絲電阻隨溫度變化而變化。所以在M、N之間需要連入定值電阻;
(2)圖中M、N之間若接入定值電阻,閉合開關,當滑動變阻器滑片向左移動時,滑動變阻器接入電路電阻減小。因電路的總電阻減小,根據歐姆定律可知,電路中的電流增大,定值電阻兩端的電壓最大,根據串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,滑動變阻器兩端的電壓減小。
故答案為:(1)定值電阻;(2)變小。
3.【解答】解:
(1)根據串聯(lián)分壓原理可知,將小到大進行更換,其分得的電壓增大;
探究電流與電阻的實驗中,應控制電壓表的示數不變,即應保持電阻兩端的電壓不變,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向右端移動,使電壓表的示數為2.5V;
(2)電阻兩端的電壓始終保持UV=2.5V,
根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=6V﹣2.5V=3.5V,
則變阻器分得的電壓為電壓表示數的3.5V2.5V=1.4倍,根據分壓原理可知U滑UV=R滑R定,則當接入25Ω的最大定值電阻時,變阻器連入電路中的電阻為:R滑=1.4R定=1.4×25Ω=35Ω,
故為了完成整個實驗,滑動變阻器的最大阻值應不小于35Ω。
故答案為:向右端移動;35。
二.實驗探究題(共37小題)
4.【解答】解:(1)為了保護電路,閉合開關實驗前,應將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處,由圖甲可知,滑片左側電阻絲接入電路,所以滑片應移到阻值最大的B端;
(2)由圖甲可知,滑片左側電阻絲接入電路,故滑動變阻器左下接線柱連入電路中,如圖所示:
;
(3)由圖丙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.2A;
(4)由表中數據可知,第2組電阻兩端的電壓:
UV′=I′R2=0.2A×15Ω=3V,
其它各組電阻兩端的電壓始終保持:
UV=IR=0.15A×40Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.3A×20Ω=0.6A×10Ω=6V,
故第2次測量的數據是錯誤的,錯誤的原因是沒有控制電阻的電壓不變;
(5)由表中數據可知,導體的電阻增大,通過導體的電流減小,通過導體的電流與導體的電阻的乘積保持不變,可得出結論:電壓一定時,通過導體的電流與其電阻成反比,故選B;
(6)探究電流與電阻的關系時,需要改變電阻的阻值,控制電阻的電壓不變,圖丁中電阻箱可以改變電阻大小且能讀出阻值的大小,移動滑動變阻器的滑片可以控制電阻箱兩端的電壓不變,故該方案可行。
故答案為:(1)B;(2)如圖所示;(3)0.2;(4)2;沒有控制電阻的電壓不變;(5)B;(6)可行。
5.【解答】解:(1)滑動變阻器接一個上接線柱和一個下接線柱串聯(lián)入電路中,電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端,如下圖所示:
;
(2)由表中第一組實驗數據可知,定值電阻兩端電壓為U=0.4A×5Ω=2V;
在研究電流與電阻關系實驗時,應控制電阻兩端的電壓不變,
由串聯(lián)電路中電阻越大分得的電壓越大可知,將5Ω的定值電阻更換為10Ω的定值電阻,電阻兩端的電壓變大,即電壓表示數大于2V,要使電壓表的示數不變,滑動變阻器的滑片應向B移動,增大接入電路中的電阻,減小電阻兩端的電壓,直至電壓表的示數2V為止;
滑動變阻器兩端電壓U滑=U﹣UR=6V﹣2V=4V,測最后一組實驗數據時,滑動變阻器接入電路的阻值:
R滑=U滑I=4V0.1A=40Ω,
所以應該選用“50Ω 1A”的型號二。
(3)根據表中數據可知,導體中的電流與電阻的乘積為一定值,故得出的結論為:在電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比;
(4)因電壓表可測量出電阻的電壓,電流表可測量出電阻的電流,根據R=UI,利用該電路還能完成的實驗有伏安法測電阻實驗。
故答案為:(1)見上圖;(2)B;電壓表的示數為2V;二;(3)在電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比;(4)伏安法測電阻。
6.【解答】解:(1)要求滑片向左滑動時,變阻器連入電路的電阻變大,所以變阻器應選擇右下接線柱串聯(lián)入電路中,如圖所示:
;
(2)探究電流與電壓關系的實驗,要控制電阻不變,記下電流隨電壓的變化關系,為得出普遍性的結論,要多次測量,故實驗時,閉合開關,將滑片移動到某位置,記下電壓表和電流表的示數。接下來的操作是將滑片移動到另外幾個位置,分別記下電壓表和電流表的示數,故選B;
(3)由圖乙知,電阻一定時,通過導體的電流與其兩端電壓的圖象是正比例圖象,可知,電阻一定時,通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成正比;
(4)正確連接電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電流表無示數,說明電路有斷路,電壓表示數接近電源電壓,說明與電壓表并聯(lián)部分電路斷路,電壓表兩接線柱到電源間是通路,所以故障原因是小燈泡斷路;
(5)由圖丙知電流表的量程為0﹣0.6A,分度值為0.02A,示數為0.28A
小燈泡正常發(fā)光時的電功率為:P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(6)燈泡在不同電壓下的功率不同,求功率的平均值無意義;
小紅在實驗中進行了多次測量,其測量目的是找出燈泡的亮度與燈泡實際功率之間的關系。故選B。
故答案為:(1)見上圖;(2)B;(3)正比;(4)小燈泡斷路;(5)0.28;0.7;(6)B。
7.【解答】解:(1)實驗中,電壓表應并聯(lián)在定值電阻兩端,電流表應與定值電阻串聯(lián),而圖中電壓表串聯(lián)在電路中,電流表與定值電阻并聯(lián)了,可將電阻連接到變阻器的導線,改為電阻與電壓表3接線柱連接,如圖所示:
;
(2)根據表中實驗數據,制定標度,描點連線畫出電流與電壓關系的圖線,如圖所示:
;
(3)由圖線知,電流與電壓關系圖線是正比例圖線,即電阻一定時,電流與電壓成正比,而第4次實驗數據的點不在該圖線上,所以這組數據是錯誤的。
故答案為:(1)見上圖;(2)見上圖;(3)4。
8.【解答】解:(1)滑片P向B端滑動時,滑動變阻器接入電路的電阻變大,故變阻器左下接線柱A連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示:

(2)閉合開關前,發(fā)現(xiàn)電流表指針在零刻線左端,接下來應進行的操作是將電流表指針調零;
(3)電流表選用小量程,分度值為0.02A,此時通過電阻的電流為0.12A;若要增大電阻兩端的電壓,根據U=IR,應增大電路的電流,根據I=UR,應減小電路的電阻,故應將滑片P向A端移動;
(4)由表格數據可知,電壓變大,電流也變大,且電壓與電流的比值不變,故可得電流與電壓的關系是:在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)將電流表指針調零;(3)0.12A;A;(4)在電阻一定的情況下,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
9.【解答】解:(1)電阻、電流表、滑動變阻器串聯(lián)接入電路,電壓表選0~3V的量程與電阻并聯(lián)接入電路,如圖:
;
(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均無示數,說明電路斷路,將電壓表改接在R1兩端,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數為3V,說明此時電壓表串聯(lián)接入電路,即與電壓表并聯(lián)的滑動變阻器斷路,所以電路故障為滑動變阻器斷路;
(3)排除故障后,調節(jié)R的阻值,并移動R1的滑片,使電壓表的示數為某一值,記錄R的阻值和電流表示數,繼續(xù)實驗,當R的阻值變大時,需保持電阻兩端電壓不變,根據串聯(lián)分壓原理可知滑動變阻器接入電路的電阻需變大,所以R1的滑片應向左移動,以使電壓表示數不變;
①由乙圖可知當電阻為10Ω時,通過電路的電流為0.2A,如圖:
;
②處理數據描繪的是I?1R圖線,而不是I﹣R圖線,這樣做的優(yōu)點是圖像是一條直線,比較直觀,便于處理數據發(fā)現(xiàn)規(guī)律;
(4)實驗小組要用已有器材繼續(xù)測量一個阻值為數百歐的電阻Rx,他們設計了的圖丁中A、B兩個實驗方案,其中能準確測量Rx阻值的是B,
A、閉合開關S1,電路為電阻的簡單電路,電源電壓3V,電阻阻值為數百歐,通過電路的電流太小,電流表無法準確測量通過電路的電流,
B、兩電阻串聯(lián)接入電路,閉合開關S2,電壓表測兩電阻的總電壓U,閉合開關S1,電壓表測電阻Rx,兩端的電壓Ux,串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和,則電阻箱兩端的電壓為U﹣Ux,由串聯(lián)分壓原理可知RxR=UxU?Ux,所以Rx=UxRU?Ux。
故答案為:(1)如圖;(2)滑動變阻器斷路;(3)左;電壓表;①如圖;②圖像是一條直線,比較直觀,便于處理數據發(fā)現(xiàn)規(guī)律;(4)B。
10.【解答】解:(1)滑片P向B端滑動時,電流表的示數變小,說明變阻器連入電路的阻值變大,所以應選擇C接線柱將其串聯(lián)入電路中,如圖所示:

(2)為了保護電路,連接電路時,應斷開開關,將變阻器滑片置于最大值B端;
(3)閉合開關,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表幾乎無示數,說明電路可能有斷路,
電壓表有示數,接近電源電壓,說明電壓表與電源連通測電源電壓,則導致這種現(xiàn)象可能的原因是R斷路,這樣電壓表被串聯(lián)入電路中,所以移動滑片,兩表示數無變化;
(4)由圖乙知,電流表選用小量程,分度值為0.02A,讀數是0.3A;
(5)①由圖象知,當R兩端電壓為2V時,通過的電流為0.4A,
根據I=UR可得,R=UI=2V0.4A=5Ω;
②由圖丙知,繪制出電阻R的I﹣U圖象為過原點的直線,據此可得結論:導體電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
(6)根據圖象知,五次實驗中,R兩端電壓最小為0.5V,根據串聯(lián)電路的特點知,此時變阻器兩端電壓為3V﹣0.5V=2.5V,通過變阻器的電流為0.1A,
此時變阻器連入電路的阻值R滑=U滑I滑=2.5V0.1A=25Ω,
實驗所用滑動變阻器的最大阻值應不小于25Ω。
故答案為:(1)見上圖;(2)斷開;B;(3)R斷路;(4)0.3;(5)①5;②導體電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;(6)25。
11.【解答】解:(1)為保護電路,閉合開關前應將滑動變阻器的滑片P滑到a端;
(2)由圖可知,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數為0.32A;
(3)分析數據知,電壓增大為原來的幾倍,通過的也增大原來的幾倍,即得到的結論是:在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
(4)由歐姆定律可知,第四組數據測量出電阻的阻值是:R3=U3I3=3V0.58A≈5.2Ω,
同理,前幾組數據測量出電阻的阻值都是5Ω,由于電阻受溫度的影響,所以數據差異可能是由于溫度變化導致R變大造成的。
每次讀取數據后要及時斷開開關,避免長時間通電導致電阻溫度過高,從而對實驗結果造成影響。
故答案為:(1)a;(2)0.32;(3)在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;(4)溫度變化導致R變大;斷開開關并冷卻到室溫后。
12.【解答】解:
(1)①變阻器按一上一下接入電路中與電阻串聯(lián),電壓表與電阻并聯(lián),如下所示:

(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)無論如何移動滑動變阻器的滑片,電流表有示數,則電路為通路,電壓表示數為零,此時電路出現(xiàn)的故障可能是R短路,故選A;
(3)根據表格數據,電流與電阻之積為:
UV=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V;故得出的結論:電壓一定時,電流與電阻成反比;
(4)研究電流與電阻的關系時,要控制電阻兩端的電壓不變,采用控制變量法。
故答案為:(1)如上圖;(2)A;(3)電壓一定時,電流與電阻成反比;(4)控制變量法。
13.【解答】解:(1)滑動變阻器的滑片P向右移動,電路中電流變大,即電阻變小,故變阻器右下接線柱連入電路中與電阻串聯(lián),如下所示:
(2)若定值電阻R短路,電壓表示數為0,電流表有示數;
若定值電阻R斷路,電流表示數為0,電壓表串聯(lián)在電路中測電源電壓,有示數。所以故障為定值電阻R斷路;
(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,由圖像可知R兩端的電壓為:
U=IR=0.6A×5Ω=﹣﹣﹣=0.2A×15Ω=3V;
當R的電阻由5Ω更換為10Ω時,電阻變大,分壓增多,電壓表示數增大,根據控制變量法知在探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變,即應保持電阻兩端的電壓不變,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓,由分壓原理,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向左端移動,使電壓表的示數為3V;
根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:
U滑=4.5V﹣3V=1.5V,變阻器分得的電壓為電壓表示數的0.5倍,根據分壓原理,當接入15Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻為:
R滑=0.5×15Ω=7.5Ω,故為了完成整個實驗,應該選取最大阻值至少7.5Ω的滑動變阻器。
故答案為:(1)
;
(2)斷路;
(3)3;左;電壓;7.5。
14.【解答】解:(1)先將5Ω的電阻接入電路中,為了保護電路,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片放到阻值最大的一端,即最左端;
由甲圖可知,電流表與R并聯(lián)了,電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,正確的接法是電流表與R串聯(lián),電壓表與R并聯(lián),所以需要把定值電阻右端與電流表連接的導線接到電壓表的負接線柱上,如圖:

(2)由圖可知,電壓表選用的是小量程,分度值為0.1V,示數為2.2V;
此時電流表測量的是定值電阻的電流,則電流表的示數為:I=UR=2.2V5Ω=0.44A;
(3)斷開開關,將電阻由5Ω換成10Ω;該實驗中,需要控制定值電阻兩端的電壓不變,所以再閉合開關后,需要調節(jié)滑動變阻器,使電壓表的示數保持2.2V不變,然后記下電流表示數,再更換不同阻值電阻重復實驗;
(4)實驗步驟:
①閉合開關S、S2,調節(jié)滑動變阻器R使電壓表的示數為U額,此時燈泡正常發(fā)光;
②保持滑片的位置不動,閉合開關S、S1,讀出此時電壓表的示數為U1;
在②中,電壓表測燈與定值電阻的電壓,因此時各電阻的大小和電壓不變,燈仍正常工作,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時定值電阻的電壓:
U0=U1﹣U額,
由歐姆定律可燈的額定電流:IL=U0R0=U1?U額R0,
則小燈泡電阻為:RL=U額IL=U額U1?U額R0=U額U1?U額R0。
故答案為:(1)最左;如圖;(2)0.44;(3)使電壓表的示數保持2.2V不變;(4)①S、S2;②S、S1;③U額U1?U額R0。
15.【解答】解:(1)電源電壓為3V,故電壓表選用小量程與電阻并聯(lián),如下圖所示:

(2)由圖知電流表選用0﹣0.3A的量程,分度值為0.1A,示數為0.3A<0.6A,所以接下來斷開開關,將電流表換用0﹣0.6A的小量程;
(3)①根據描點法作圖,如下圖所示:

②分析數據可知,在電阻一定時,電阻兩端的電壓增大為原來的幾倍,通過電阻的電流也增大為原來的幾倍,得出的結論是:在電阻一定,電流與電壓成正比。
故答案為:(1)見上圖;(2)斷開開關,將電流表換用0﹣0.6A的小量程;(3)①見上圖;②在電阻一定,電流與電壓成正比。
16.【解答】解:(1)滑動變阻器的左下方接線柱與開關的右接線柱相連,變阻器的滑片向左滑動時,電路中的電流變大,如下圖所示:

(2)在探究“電流與電壓的關系”實驗中,選定某一定值電阻進行實驗,多次調節(jié)滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓和通過的電流;
(3)①在探究“電流與電阻的關系”實驗中,每次改變電阻R的阻值后,通過調節(jié)滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變,并記下對應的電流表示數;
②由表示數據可知,當電阻為15Ω時,通過的電流為0.2A,則電壓表示數U=IR=0.2A×15Ω=3V,
因此當電阻的阻值為20Ω時,通過的電流應為I′=U′R′=3V20Ω=0.15A;
將電阻R的阻值從15Ω調為20Ω后,就直接記錄電流表示數(即沒有移動滑片去控制電壓表示數為3V不變),
由于電阻R變大,則R分得的電壓變大(大于3V),因此此時電流表的示數大于0.15A,
與第3次實驗相比,總電阻增大,則電流會小于0.2A,所以此時的電流在0.15A~0.2A之間,故選B;
③由表中實驗數據可知,在電壓一定時,電流與電阻的乘積保持不變,是定值,即電流與電阻成反比,
故可得結論:在電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)改變定值電阻兩端的電壓和通過電路的電流;(3)①調節(jié)滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變;②B;③在電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比。
17.【解答】解:(1)閉合開關前,為保護電路,需將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處,故將滑片移到最左端;
閉合開關后電壓表有示數,說明電壓表與電源連通,則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的定值電阻發(fā)生了斷路;
(2)①由歐姆定律I=UR的變形公式:
U=IR=0.5A×5Ω=﹣﹣﹣﹣0.25A×10Ω=2.5V,為一定值,故得出:在導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比;
②在探究電流與電阻關系時控制定值電阻兩端的電壓不變,改變電阻,這應用了控制變量法;
(3)因為串聯(lián)電路電流相等,所以I=UVR=U?UVR滑,當定值電阻最大為20Ω時且滑動變阻器的電阻最大時定值電阻兩端的電壓最小,最小為:UV20Ω=6V?UV30Ω,
解得UV=2.4V;
由于滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω 0.5A”,所以電路的最大電流為0.5A,由歐姆定律,因此定值電阻兩端允許的最大電壓:
U最大=I最大R1=0.5A×5Ω=2.5V;
故定值電阻兩端的電壓范圍為2.4V~2.5V;
(4)由(2)知定值電阻兩端的電壓為2.5V,當10Ω接入電路時,電路電流為I′=UR′=2.5V10Ω=0.25A;當20Ω接入電路時,電路電流為I″=UR″=2.5V20Ω=0.125A;
因為定值電阻兩端電壓相等,電源電壓不變,因此滑動變阻器兩端電壓也相等;
由P=UI可得,滑動變阻器消耗的電功率之比:
P:P′=UI′:UI″=I′:I″=0.25A:0.125A=2:1。
故答案為:(1)左;斷路;(2)反比;控制變量法;(3)2.4V~2.5;(4)2:1。
18.【解答】解:(1)滑動變阻器的滑片P向左移動時,電路中電流變大,滑動變阻器接入電路的電阻變小,因此應將滑動變阻器左下接線柱連入電路中,如圖所示:

(2)由實物圖和選項可知,電壓表無示數,說明與電壓并聯(lián)的定值電阻短路或者電壓表外面的電路斷路,而電流表無示數,說明電路中存在斷路,綜合兩電表的情況可以判斷,電路故障為電壓表外面的滑動變阻器斷路,故選C;
(3)由乙圖可知,電流表選用的0~0.6A的量程,分度值為0.02A,則電流表的讀數為0.20A;由表中數據可知,U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V,U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V,U3=I3R3=0.2A×15Ω=3V,因此實驗中電壓表的示數為3V;
(4)因為定值電阻兩端的電壓不變,即UR=3V,此時電路中的電流I=IR=URR=3V30Ω=0.1A,所以電路的總電阻R總=UI=4.5V0.1A=45Ω,根據串聯(lián)電路的電阻特點可知,需要串聯(lián)的總電阻R'=R總﹣R=45Ω﹣30Ω=15Ω,由于滑動變阻器接入電路電阻的范圍為0~10Ω,因此為了完成實驗還需要串聯(lián)一個阻值在15Ω~5Ω范圍內的電阻,所以符合要求的定值電阻為:5Ω、10Ω、15Ω;
(5)A.電流表示數與變阻器RP接入電阻的關系式為I=UPRP=U?URRP,由于電源電壓U、定值電阻兩端的電壓UR保持不變,因此I與RP成反比,為反比例函數,故A正確,不符合題意;
B.由于定值電阻兩端的電壓保持不變,因此電壓表的示數與變阻器RP接入電阻的圖象為平行于RP軸的直線,故B錯誤,符合題意;
C.根據分壓原理可知UPUR=RPR,所以RP=UPURR=U?URURR,由于電源電壓U、定值電阻兩端的電壓UR保持不變,因此RP與R成正比,為正比例函數,故C正確,不符合題意;
D.電阻R的電功率PR=UR2R,由于定值電阻兩端的電壓UR保持不變,因此電阻R電功率RP與R成反比,為反比例函數,故D正確,不符合題意。
故選:B。
故答案為:(1)如圖所示;(2)C;(3)0.20;3;(4)5Ω、10Ω、15Ω;(5)B。
19.【解答】解:(1)在如甲所示的電路中,電阻R被短路,且電壓表接反了。所以我們要作出修改,使電阻R串聯(lián)接入電路中,且電壓表要正確接入。如圖所示:或
(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電流表無示數,電壓表示數接近電源電壓,說明電壓表與電源正負極是相通的,電流表無示數是因為通過電流表的電流過小。產生這種情形的原因是定值電阻斷路,使電壓表串聯(lián)接入了電路中。
(3)連接正確的電路后,閉合開關前,應把滑動變阻器的滑片移至阻值最大處,即最左端。所以在閉合開關后,我們要向右調節(jié)滑片來改變定值電阻兩端的電壓。
圖乙中電流表選用的是0~0.6A量程,指針指在0.2A處。
(4)分析表中數據可知,通過電阻的電流隨著電阻兩端的電壓的增大而增大,且電壓與電流的比值為定值,所以可知:電阻一定時,電流與電壓成正比。、
(5)由串聯(lián)電路的電壓、電阻關系可知,當滑動變阻器接入電路的電阻最大(30Ω)時,定值電阻兩端的電壓最小。由表中數據我們可以求得定值電阻的阻值為R=UI=2V0.2A=10Ω。當滑動變阻器接入電路的電阻最大(30Ω)時通過電路的電流為I小=U總R總=U總R滑+R=3V30Ω+10Ω=0.075A。則定值電阻兩端的最小電壓為U小=I小R=0.075A×10Ω=0.75V。
在串聯(lián)電路中,通過定值電阻與滑動變阻器的電流相等,所以我們用公式P=I2R進行比較,即PRP滑=I小2RI小2R滑=RR滑=10Ω30Ω=13。
(6)①小燈泡的額定電流為0.3A,所以我們要調節(jié)滑動變阻器使電流表的示數為0.3A使其正常發(fā)光。
③閉合S、S0接觸點3時,R1被短路。調節(jié)滑動變阻器R2的滑片,使燈泡再次正常發(fā)光時,由串聯(lián)電路的電流、電阻關系可知,此時R2接入電路的阻值與①中R1接入電路的阻值相同。
④保持滑動變阻器R2的滑片不動,將S0接觸點1時,小燈泡被短路,此時只有兩個滑動變阻器串聯(lián)。由此可求得電路中的總電阻為R總′=2R1=U′I′=4.5V0.45A=10Ω,則R1接入電路的阻值為5Ω。
當閉合開關S,S0接觸點2,調節(jié)滑動變阻器R1的滑片,使小燈泡正常發(fā)光時,R1兩端的電壓為UR=I燈R1=0.3A×5Ω=1.5V。則小燈兩端的電壓為U燈=U′﹣UR=4.5V﹣1.5V=3V。小燈泡的額定功率為P=U燈I燈=3V×0.3A=0.9W。
故答案為:(1)如上圖所示。(2)斷路。(3)右;0.2。(4)正。(5)0.75;1:3。(6)①0.3。④1;0.9。
20.【解答】(1)由圖像可得結論:當導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比;
(2)實驗中,R兩端的電壓控制為:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;
(3)串聯(lián)電路只有一條電流的路徑,電壓表看作斷開,當電流表有示數時,說明電路中沒有斷路,電壓表無示數,說明與它并聯(lián)的電阻R短路;
(4)串聯(lián)電路電壓電流規(guī)律,及公式I=UR可得:URU滑=RR滑,當R滑=30Ω時,R的最大值為:R=URR滑U滑=2.5V×30Ω4V?2.5V=50Ω;
(5)①閉合開關S、S2,斷開S1時,小燈泡短路,只有R接入電路,電壓表的示數等于電源電壓大小,即U=4V;
②閉合S、S1,斷開S2時,小燈泡與R串聯(lián),電壓表測R兩端電壓,根據串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,
燈兩端的電壓為UL額=2.5V,即電壓表示數為UR=U﹣UL額=4V﹣2.5V=1.5V時,燈正常發(fā)光;
③閉合S、S2,斷開S1,只有R接入電路,電壓表測部分R兩端的電壓,示數為2V,為電源電壓的一半,則與電壓表并聯(lián)部分的電阻為R最大值的一半,即5Ω;
④在②中,R接入電路的電阻為5Ω,電路中的電流為:I=IR=URR=1.5V5Ω=0.3A,
小燈泡的額定功率為:P=U額IL=2.5V×0.3A=0.75W。
故答案為:(1)反;(2)2.5;(3)短路;(4)50;(5)②1.5;④0.75W。
21.【解答】解:(1)為了保護電路,閉合開關前,應先將滑動變阻器的滑片P移到最大阻值處的B端;
(2)閉合開關后,電壓表示數為零,經檢查電路連接并無故障,說明電路不存在短路或斷路現(xiàn)象,原因是電壓表并聯(lián)部分的電阻為零造成的,即電阻箱接入電路的電阻為零;
(3)①由圖乙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.2A;
②由表格數據可知,通過電阻箱的電流為0.2A、0.24A、0.3A、0.4A、0.6A,對應電阻箱阻值的倒數1R依次為0.083Ω﹣1、0.1Ω﹣1、0.125Ω﹣1、0.167Ω﹣1、0.25Ω﹣1,
則I?1R圖象如下圖所示(圖像不含原點):

③探究通過導體的電流與電阻的關系時,應控制電壓不變,由表格數據可知,電阻箱兩端的電壓為2.4V不變,
由串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和可得,滑動變阻器兩端的電壓U滑=U﹣U電阻箱=3V﹣2.4V=0.6V,
由I=UR的變形式R=UI可得,第1、2、3、4、5次實驗時,滑動變阻器接入阻值依次為R1'=3Ω、R2'=2.5Ω、R3'=2Ω、R4'=1.5Ω、R5'=1Ω,
則A.由R1'=3Ω和5R3'=5×2Ω=10Ω可知,R1'≠5R3',故A錯誤;
B.由R1'=3Ω和R4'+R5'=1.5Ω+1Ω=2.5Ω可知,R1'>R4'+R5',故B錯誤;
C.由R1'﹣R2'=3Ω﹣2.5Ω=0.5Ω和R3'﹣R4'=2Ω﹣1.5Ω=0.5Ω可知,R1'﹣R2'=R3'﹣R4',故C錯誤;
D.由R1′R4′=3Ω1.5Ω=2和R3′R5′=2Ω1Ω=2可知,R1′R4′=R3′R5′,故D正確。
故選:D。
故答案為:(1)B;(2)電阻箱接入電路的電阻為零;(3)①0.2;②如上圖所示;③D。
22.【解答】解:(1)電壓表的“3”接線柱已接入電路,需要把“﹣”接線柱接到定值電阻的左邊接線柱,使電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,連好的實物圖如下圖所示:
;
(2)發(fā)現(xiàn)電流表指針幾乎沒有偏轉,說明電路總電阻很大或斷路,電壓表指針迅速偏轉到滿偏刻度外,說明電壓表與電源連通,所以原因是定值電阻斷路導致電壓表串聯(lián)在電路中,故選B;
(3)滑動變阻器與定值電阻串聯(lián),若電源電壓一定,由串聯(lián)電路特點知:①定值電阻越大,電壓表示數越大;②滑動變阻器電壓越大,定值電阻兩端電壓越小,電壓表示數越??;現(xiàn)在無論如何調節(jié)滑動變阻器都不能使定值電阻兩端電壓達到1V或1V以下,可能是因定值電阻的阻值太大造成的,也可能是因為滑動變阻器分壓太小造成的;也可能是電源電壓太大造成的;
故選C;
(4)由圖丙可知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以電流表的示數為0.1A;
(5)根據表格中的數據利用描點連線的方法做出圖像,如下圖所示:
;
(6)根據多次測量數據描繪出電流隨電壓變化的如圖所示,由圖像是一條過原點的直線可以得出的結論是:當導體電阻不變時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
故答案為:(1)如下圖:
;
(2)B;(3)C;(4)0.1;
(5)如下圖:

(6)正比。
23.【解答】解:
(2)閉合開關,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電流表無示數,說明電路中存在斷路故障,而電壓表示數接近3V,說明電壓表與電源連通,取下燈泡,兩表的示數仍不變(即電流表示數仍然為0,電壓表示數接近3V),說明斷路的地方在小燈泡處,即小燈泡斷路;
(3)小燈泡亮度較暗,說明小燈泡兩端的電壓低于額定電壓,要使燈泡正常發(fā)光,應增大燈泡兩端的電壓,減小滑動變阻器兩端的電壓,由串聯(lián)分壓的規(guī)律可知,應減小變阻器接入電路的電阻,所以應將滑片向左端移動;
(4)由圖乙知電壓表的量程為0﹣3V,分度值為0.1V,示數為2.5V,
由表格數據知此時電流值為0.28A,則此時小燈泡的電功率為:
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W;
(5)因小燈泡的電阻受溫度的影響,即在不同電壓下小燈泡的電阻值不同,所以取平均值沒有意義,則他們的做法是錯誤的。
故答案為:(2)燈泡斷路;(3)左;(4)2.5;0.7;(5)錯誤;在不同電壓下小燈泡的電阻值不同,取平均值沒有意義。
24.【解答】解:(1)電源為三節(jié)新干電池,則電源電壓為U=3×1.5V=4.5V。連接好電路,閉合開關前,要求把滑動變阻器的滑片調到阻值最大處,這是為了保護電路,使開關閉合后,電路中的各個元件不會因電路中電流過大而損壞。實驗過程中,因本實驗探究的是“電流與電阻的關系”,所以要求排除電壓對實驗的干擾,則應保持電阻兩端的電壓不變,調節(jié)滑動變阻器的滑片,使其連入電路的電阻發(fā)生對應的改變,可以起到這樣的作用。
(2)要求滑片向左滑動時,電流表示數變大,則應將滑動變阻器的左下接線柱接入電路中。如右圖所示。
(3)電壓表有示數、電流表無示數,說明與電壓表并聯(lián)的這部分電路存在斷路,故可能原因是:電阻R斷路。閉合開關前,應使滑動變阻器連入電路的阻值最大,即應將滑動變阻器的滑片移到B端。由圖乙可知,電流表選用的是0~0.6A量程,所以電流表的示數為0.2A。
(4)此實驗中,電阻R兩端的電壓是一定的,所以我們可以任取圖像中的一點進行計算。如?。?5,0.2),則電阻R兩端的電壓為UR=IR=0.2A×15Ω=3.0V。當電阻由5Ω更換為10Ω時,根據串聯(lián)電路的分壓特點可知,電阻R兩端的電壓將增大,所以我們應增大滑動變阻器連入電路的阻值來減小電阻R兩端的電壓,即應向右移動滑片。當將阻值為20Ω的電阻接入電路時,若調節(jié)滑動變阻器的滑片使其兩端電壓為3.0V,則滑動變阻器兩端的電壓為U滑動=U﹣UR=4.5V﹣3.0V=1.5V,根據串聯(lián)電路的分壓特點可得:URU滑動=RR滑動,則R滑動=U滑動RUR=1.5V×20Ω3.0V=10Ω。若滑動變阻器的最大阻值小于10Ω,則無論如何調節(jié)滑片,電阻R兩端的電壓都大于3.0V。
故答案為:(1)保證電阻R兩端的電壓恒定。(2)如上圖所示。(3)電阻R斷路;B;0.2。(3)3.0;右;10。

25.【解答】解:(1)實驗前,發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線右側,即指針沒有對準零刻度線,原因是電流表指針沒調零;
(2)變阻器按一上一下接入電路中,如圖乙所示,導線a應與滑動變阻器的C(或D)接線柱相連接;
(3)由表中數據,根據歐姆定律,電壓表示數為:
UV=IR=0.3A×10Ω=3V;
設用30Ω 的電阻進行實驗時,若要保證定值電阻的電壓不變,設電壓表示數為UV,根據串聯(lián)電路電壓規(guī)律和分壓原理有:
UVR=U?UVR滑,3V30Ω=U?3V20Ω,
解得U=5V;
(4)分析表中數據有,當電阻為原來的幾倍時,通過導體的電流為原來的幾分之一,所以得出的結論是:當導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與電阻成反比。
故答案為:(1)指針沒有調零;(2)C(或D);(3)3;5;(4)反比。
26.【解答】解:(1)由題意可知,小圓的實驗設計不能實現(xiàn)探究目的的原因:沒有保持電阻兩端電壓不變
(2)要能夠實現(xiàn)探究目的,需要在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器,通過移動滑片使定值電阻兩端的電壓保持不變,電路圖如圖所示:

(3)①開關斷開,將滑動變阻器調至最大處,電壓表和電流表調零,按電路圖連接電路;
②閉合開關,移動滑動變阻器到適當位置,讀出電壓表和電流表的示數,把U、I1和R1記錄到表格中;
③斷開開關,更換不同的定值電阻,將滑動變阻器調至阻值最大處,閉合開關,調節(jié)滑片P,使電壓表的示數仍為U,記錄I2、R2;
④仿照步驟③再做幾次實驗,把電流和電阻記錄在表格中。
故答案為:(1)沒有保持電阻兩端電壓不變;
(2)如下圖:
;
(3))①開關斷開,將滑動變阻器調至最大處,電壓表和電流表調零,按電路圖連接電路;
②閉合開關,移動滑動變阻器到適當位置,讀出電壓表和電流表的示數,把U、I1和R1記錄到表格中;
③斷開開關,更換不同的定值電阻,將滑動變阻器調至阻值最大處,閉合開關,調節(jié)滑片P,使電壓表的示數仍為U,記錄I2、R2;
④仿照步驟③再做幾次實驗,把電流和電阻記錄在表格中。
27.【解答】解:(一)(1)將電壓表并聯(lián)在定值電阻的兩端,連接電路如圖所示;

(2)電路為串聯(lián)電路,只有一條電流的路徑,且電壓表在電路中相當于斷開,則電流表有示數說明電路沒有斷路,而電壓表沒有示數說明與其并聯(lián)的定值電阻R短路;
(3)在第①次實驗中,電源電壓約為4.5V,當定值電阻兩端電壓為1V,電路中的電流為0.1A,由串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知:
滑動變阻器兩端的電壓約為:U滑=U﹣U定=4.5V﹣1V=3.5V,
由公式I=UR可得滑動變阻器接入電路的阻值為:R滑=U滑I=3.5V0.1A=35Ω,大于滑動變阻器的最大阻值20Ω,故第①組實驗數據有誤;
(4)由表中數據可知:I與U的比值一定,即:電阻一定時,電流與電壓成正比;
(二)(1)電流與電壓、電阻有關,探究“電流與電阻”的關系時,要控制電阻兩端的電壓不變,
由公式I=UR可得電阻兩端的電壓為:U=IR=0.5A×5Ω=2.5V;
(2)四次實驗中,電源電壓不變,由公式P=UI可知,選用5Ω電阻實驗時,電路中的電流最大,電路的總功率最大為:P=UI=4.5V×0.5A=2.25W;
同時,四次實驗中,電阻兩端的電壓不變,由串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,滑動變阻器兩端的電壓也不變,
由P=UI可知,第一次實驗中,滑動變阻器消耗的功率最大,為:P滑=P﹣P定=2.25W﹣2V×0.5A=1W。
故答案為:(一)(1)電路連接如圖所示;(2)R短路;(3)①;(4)正比;

(二)(1)2.5;(2)1。
28.【解答】解:(1)據圖甲的電路圖可知電壓表與定值電阻R并聯(lián),圖中已經把電壓表的正接線柱和R的左側連接,則應該把電壓表的負接線柱和R的右側連接,實物圖連接如下:
;
(2)電流表始終無示數,可能斷路,電壓表有示數并保持不變,電壓表和電源串聯(lián),所以與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的,則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了即可能是R斷路;
(3)由表格中數據可知,電壓和電流的比值一定,所以電阻一定時,導體中的電流與導體兩端的電壓成正比(或通過導體的電流與導體兩端電壓成正比或電流與電壓成正比);
(4)研究電流與電阻的關系,要控制電壓表示數不變,變阻器與定值電阻串聯(lián),設電壓表示數為U,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:
U滑=U總﹣U=3V﹣U,
根據分壓原理有:
U滑U=R滑R,即3V?UU=R滑R??????①,
因電壓表示數U為定值,由①式知,方程左邊為一定值,故右邊也為一定值,故當定值電阻取最大時,變阻器連入電路中的電阻最大,由①式得:3V?UU=25Ω25Ω,
解得電壓表的示數:U=1.5V,即為完成實驗,電壓表的最小電壓為1.5V;
將10Ω電阻換成15Ω電阻,根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知電壓表的示數變大,為保持定值電阻兩端電壓不變,要增大變阻器分壓,即增大變阻器電阻,所以滑片左移。
故答案為:(1)實物圖連接如下:

(2)斷路;
(3)導體中的電流與導體兩端的電壓成正比(或通過導體的電流與導體兩端電壓成正比或電流與電壓成正比);
(4)1.5;左。
29.【解答】解:(1)滑動變阻器滑片P向c端滑動時接入電路中的阻值變小,故變阻器左下接線柱連入電路中,如下所示:

(2)當閉合開關試觸時,發(fā)現(xiàn)電流表指針擺動出現(xiàn)了如圖乙所示的情況,即電流表指針反向偏轉,則他們在電流表的使用上存在的問題是:電流表正負接線柱接反了;
(3)將5Ω電阻換成10Ω、15Ω的電阻后,定值電阻兩端分壓變大,大于U0,滑動變阻器分壓減小,為保持電阻兩端電壓不變,應向d移動滑片,使滑動變阻器接入電路的阻值增大,減小定值電阻的分壓,直到電壓表示數為U0;
(4)根據電阻串聯(lián)知,當20Ω電阻損壞,可以把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間進行實驗;
(5)電阻兩端的電壓為:U0=IR=0.48A×5Ω=2.4V,若選用2Ω多的電阻,則通過電阻的電流應為:
I′=UVR′=2.4V2Ω=1.2A,超過了電流表的量程,所以實驗不能正常進行,電路需做出的調整是電流表換用大量程;
(6)由(4)知U0=2.4V,由圖像丙知當定值電阻的阻值為20Ω時,電路電流為0.12A,此時滑動變阻器接入電路的阻值:
R滑=U?U0I″=6V?2.4V0.12A=30Ω,則實驗所用的滑動變阻器,其最大阻值不能小于30Ω;
(7)如圖丁所示的I?1R圖像可知在電壓一定時電流與電阻的倒數成正比,所以可以得出在電壓一定時電流與電阻成反比,但不能只說電流與電阻成反比。
故答案為:(1)見上圖;(2)電流表正負接線柱接反了;(3)d;(4)把5Ω與15Ω的電阻串聯(lián)接入ab間進行實驗;(5)電流表換用大量程;(6)2.4;30;(7)說法錯誤,應該說在電壓一定時電流與電阻成反比。
30.【解答】解:(1)電流表的正負接線柱連接正確時,電流表的指針應該向表盤的右側偏轉,如果正負接線柱接反了,指針會向表盤左側偏轉;
(2)根據繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,電阻兩端的電壓始終保持:
UV=IR=0.4A×5Ω=﹣﹣﹣﹣﹣=0.1A×20Ω=2V,即可知R兩端的電壓為2V;
電阻兩端的電壓始終保持UV=2V,根據串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V,變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍,根據分壓原理,當接入25Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻為:R滑=2×25Ω=50Ω,故為了完成整個實驗,則滑動變阻器的阻值至少是50Ω;
(3)為了更直觀地表示電壓不變時電流與電阻的關系,可以改變橫坐標,將橫坐標改為電阻R的倒數1R,這樣在電壓一定時,電流與電阻的倒數成正比,其圖像為一條正比例函數圖線。
故答案為:(1)電流表正負接線柱接反了;(2)2;50;(3)電阻R的倒數1R。
31.【解答】解:(1)滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中,如下所示:

(2)若定值電阻R短路,電路為通路,電流表有示數,電壓表無示數,不符合題意;
若定值電阻R斷路,電流表沒有示數,電壓表與電源連通測電源電壓,電壓表指針有明顯偏轉,符合題意;
若滑動變阻器斷路,則兩表都沒有示數,不符合題意;
(3)根據表格數據描點畫出圖像,如下所示:

(4)因電流隨電壓的變化圖像為過原點的直線,根據圖像可知,當電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)定值電阻R斷路;(3)如圖所示;(4)正。
32.【解答】解:(1)滑動變阻器一上一下的串聯(lián)在電路中,電流表串聯(lián)在電路中,如下圖所示:
;
(2)為了保護電路,閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處,即最左端;
(3)根據畫出I﹣R圖象(如圖乙)知,圖中陰影面積為長方形,其面積等于IR,由歐姆定律得,U=IR,陰影面積表示的物理量是電阻兩端的電壓,其數值為U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)左;(3)電阻兩端的電壓;2.5V。
33.【解答】解:
(1)①電阻R與滑動變阻器并聯(lián),電壓表串聯(lián)在電路中是錯誤的,電阻R應該與滑動變阻器、電流表串聯(lián),電壓表與電阻R并聯(lián),修改后的電路圖如下:

②為保護電路,開關閉合前,應將滑片調到阻值最大處即B端;
③探究通過導體的電流與電阻的關系要保持導體兩端的電壓不變,定值電阻兩端的電壓,即電壓表的示數為:UV=1.6V,
將5Ω的電阻換為10Ω的電阻后,閉合開關,定值電阻變大,分壓增多,需要增大滑動變阻器的電阻,此時滑片的位置在M的右側,使定值電阻兩端的電壓減小,從而使電壓表示數為1.6V,讀出電流表示數;
④分析表中數據知,當電阻變?yōu)樵瓉淼膸妆?,通過的電流變?yōu)樵瓉淼膸追种唬噪娏骱碗娮璧年P系為:當導體兩端的電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比;
(2)①閉合開關S1,將開關S2撥至1,調節(jié)電阻箱R1,使電流表示數為I額,讀出此時電阻箱接入電路中的阻值為R,
電源電壓:U=I額R額+I額R……Ⅰ;
②仍閉合開關S1,將開關S2撥至2,只調節(jié)R2,使電流表示數為I額,
燈泡正常工作的電阻:R額=R2……Ⅱ;
③在步驟②的基礎上,將R1阻值調為0,R2的滑片位置保持不變,此時R2的阻值與燈泡正常工作時的阻值相同,讀出電流表示數為I,
電源電壓:U=IR2……Ⅲ;
由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得,R額=I額I?I額R;
④則小燈泡額定功率:P=I額2R額=I額2×I額I?I額R=I額3I?I額R;
⑤實驗后小華發(fā)現(xiàn),電路中只需將滑動變阻器和電阻箱互換位置,可以更簡單地測出小燈泡的額定功率:
閉合開關S1,將開關S2撥至1,調節(jié)滑動變阻器R2,使電流表示數為I額;
仍閉合開關S1,將開關S2撥至2,只調節(jié)R1,使電流表示數為I額,讀出此時電阻箱接入電路中的阻值為R';
此時電阻箱的阻值與燈泡正常工作時的電阻相等:R額=R',
所以燈泡的額定功率為:P=I額2R額=I額2R'。
故答案為:(1)①如上圖所示;②B;③右側;④當導體兩端的電壓一定時,導體中的電流與導體的電阻成反比;(2)①電流表示數為I額;③位置保持不變;④I額3I?I額R;⑤滑動變阻器;電阻箱。
34.【解答】解:(1)電路連接時開關要處于斷開狀態(tài),且為保護電路滑動變阻器的滑片調到阻值最大處;
(2)閉合開關S,電流表指針幾乎不偏轉,說明電路中出現(xiàn)斷路故障,電壓表示數為電源電壓,斷路故障一定出現(xiàn)在電壓表測量的用電器上;
(3)①根據表格中數據描點,過這些點畫出相應的直線;②探究通過導體的電流與導體兩端電壓的關系時,需控制電阻不變,結論是:當導體電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
(4)為了多次測量找普遍規(guī)律,需要多次改變電阻R兩端的電壓,讀出電流表的示數,分析電路由串聯(lián)電路分壓的特點,通過調節(jié)滑動變阻器的阻值來實現(xiàn);
(5)A、探究電流與電阻的關系時多次測量是為了找普遍規(guī)律;B、測量未知電阻的阻值時多次測量是為了求平均值。故A與本實驗多次測量的目的相同。


答案為:(1)斷開最大阻值;(2)電阻R斷路(3)①;②正比;(4)滑動變阻器接入電路的阻值;(5)A。
35.【解答】(1)滑動變阻連入電路的電阻絲是指滑動觸頭到接入電路的下接線柱這一范圍內的電阻絲。要求滑動觸頭向右移動時,電路中電流變大,則說明向右移動滑動觸頭時,滑動變阻器連入電路的阻值變小,即要求連入電路的電阻絲的長度減小,所以接入電路的是B接線柱,如下圖所示。
(2)為保護電路,在閉合開關前,我們應保證滑動變阻器連入電路的阻值最大。由下圖可知,當滑動觸頭處于A端時,滑動變阻器連入電路的電阻絲的長度最長,阻值最大。
(3)本題探究的是“電流與電阻的關系”,而電阻兩端的電壓也會影響電流的大小,所以為排除電壓變化對實驗的影響,我們要保證定值電阻兩端的電壓為一定值。
(4)電流表示數為零,說明電路可能斷路;電壓表示數為電源電壓,說明電壓表與電源的兩極連通,則與電壓表并聯(lián)的電阻R之外的電路是連通的,因此是與電壓表并聯(lián)的這部分電路出現(xiàn)了斷路,即電阻R斷路;
(5)由圖丙可知,電流表使用的是0~0.6A量程,分度值為0.02A。此時指針指在0.2后第二個小格處,所以電流表的讀書為0.24A。
(6)在本實驗中,定值電阻兩端的電壓是一定的,所以我們可以取坐標系中任何一點進行計算。如取坐標系中(0.2,0.60)進行分析,坐標系中橫軸表示的電阻的倒數,所以此點對應的電阻R=10.2Ω?1=5Ω;縱軸表示的電流,此店對應的電流為0.60A。由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓為U=IR=0.60A×5Ω=3V。
故答案為:(1)如下圖所示;(2)A;(3)不變;(4)電阻R斷路;(5)0.24;(6)3。


36.【解答】解:(1)要使滑片向左移動時電阻減小,需將滑動變阻器的左下接線柱連入電路,使電阻箱與滑動變阻器串聯(lián),如下圖所示:

(2)探究電流與電阻關系時,需保持定值電阻兩端電壓不變;則第一組數據的測量過程中,正確的步驟如下:
①保持開關斷開,連接實物電路
④將滑動變阻器的金屬滑片置于阻值最大處
②檢查電路無誤后閉合開關
⑤轉動電阻箱的旋鈕使它的阻值為20Ω,調節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為4V
③讀出電流表的示數,斷開開關
故①④②⑤③;
(3)由圖2可知,電流表量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數為0.24A;
探究電流與電阻關系時,需保持定值電阻兩端電壓不變,當電阻箱調到15Ω,閉合開關后,此時電阻箱兩端電壓U電阻箱=IR′=0.24A×15Ω=3.6V,不等于4V,因此此時讀出的電流表示數和電阻值不能作為第二組數據;
此時電流表有示數,說明電路為通路,電壓表無示數,則可能是電阻箱短路(電壓表也被短路),或者電壓表斷路造成的;
若電阻箱短路,則此時滑動變阻器接入電路的阻值R滑=U總I′=6V0.24A=25Ω,大于滑動變阻器的最大阻值,所以不可能是電阻箱短路,則電路故障為電壓表斷路。
故答案為:(1)如上圖所示;(2)①④②⑤③;(3)0.24;不能;電壓表斷路。
37.【解答】解:(1)連接電路時,為保護電路,開關應斷開;
(2)將5Ω的電阻接入電路,閉合開關,移動滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表始終無示數,這說明電路出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象;電壓表有示數,說明電壓表與電源之間是接通的,所以故障是定值電阻斷路;
(3)由圖可知電流表選用小量程,其分度值為0.02A,則電流表的示數為0.4A;
(4)根據歐姆定律可知,定值電阻兩端的電壓為U’=IR=0.4A×5Ω=2V;
A、30Ω的電阻接入電路時,電路中的電流為:I’=2V30Ω=115A;
則滑動變阻器應接入電路的電阻為:R2=UI=6V?2V115A=60Ω,滑動變阻器的最大阻值為50Ω,所以可以串聯(lián)一個10Ω的電阻來完成實驗,故A正確;
B、由于定值電阻的阻值較大,滑動變阻器的最大阻值一定,換用30Ω的電阻時,定值電阻兩端分擔的電壓較大,會大于2V,所以可以通過減小電源電壓的方法來完成實驗;
定值電阻兩端的控制電壓為2V,故電源電壓最小為2V;
滑動變阻器阻值最大時,滑動變阻器兩端的電壓最大,最大電壓為:U'2=115A×50Ω≈3.3V;則電源的最大電壓為U=2V+3.3V=5.3V,故B錯誤;
C、當30歐姆的電阻接入電路,電路中的電流為:I’=2V30Ω=115A;
滑動變阻器阻值調至最大時,定值電阻兩端控制的電壓最小,則最小電壓為:Umin=UR1+R2R1=6V30Ω+50Ω×30Ω=2.25V;電源電壓為6V,所以控制的最大電壓為6V,即U1的取值范圍為2.25V﹣6V,故C正確;
故選B;
(5)利用可選電阻繼續(xù)實驗,可得到結論:電壓一定時,電流與電阻成反比。
故答案為:(1)斷開;(2)斷路;(3)0.4;(4)B;(5)反。
38.【解答】解:
(1)考慮到電流的大小與電壓的大小和電阻的電阻有關,該實驗需要采用的研究方法是控制變量法;
(2)滑動變阻器的基本作用是保護電路,探究電流與電壓、電阻的關系時,為了得出普遍性的規(guī)律,需要多次測量;在研究電流與電壓關系時,滑動變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓;在研究電流與電阻關系時,滑動變阻器的作用是控制電阻兩端的電壓不變;
(3)實驗小組按照電路圖連接好電路并檢查無誤后閉合開關,由電流表有示數但未超出量程可知,電路為通路,由電壓表無示數可知,產生故障的原因可能是定值電阻被短接;
(4)由圖乙知,電流表的量程為0~0.6A,分度值為0.02A,所以示數為0.14A;
(5)比較表中任何一行測得的數據可知,同一電阻兩端的電壓和通過的電流之比不變,故可得結論:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;
(6)比較表中任何一列測得的數據可知,電壓一定時,通過導體的電流和對應電阻的乘積不變,故可得結論:電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比;
【評估】實驗的評估可以從:連接電路時,出現(xiàn)過哪些失誤,又是如何更正的;
本小組得出的實驗結論與其他小組的是否一致;
實驗數據是否真實,得出的結論是否合理;
本實驗的誤差可能來自哪些因素;
有沒有其他辦法改變定值電阻兩端的電壓;
有沒有其他更好的探究方案等。
故答案為:(1)控制變量法;(2)改變電阻兩端的電壓;控制電阻兩端的電壓不變;(3)被短路;(4)0.14;(5)電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比;(6)電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比;【評估】本小組得出的實驗結論與其他小組的是否一致;本實驗的誤差可能來自哪些因素(合理即可)。
39.【解答】解:(1)實驗時,依次更換不同的電阻,通過調節(jié)滑動變阻器的滑片使定值電阻兩端電壓不變;
(2)由表中數據知,換用不同電阻進行實驗時,電流在0.08A到0.48A之間,所以電流表應選擇小量程,分度值0.02A,由圖乙知,第4次實驗的電流表示數為0.24A;
(3)第4次實驗在圖象中的坐標為(0.24,0.100),描出這個點,將各點連接作出圖像如圖所示:
;
(4)由圖像知,電壓一定時,I與1R成正比,所以導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
故答案為:(1)滑動變阻器的滑片;(2)0.24;(3)見上圖;(4)導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成反比。
40.【解答】解:(1)滑片P向右移動時電流表示數變小,說明電阻變大,滑動變阻器要接左半段,故接入滑動變阻器的A接線柱。
如圖,從電源正極出發(fā),經開關、滑動變阻器,先經過電流表的正接線柱,從電流表負接線柱流出,再經過定值電阻,回到電源的負極,此時電壓表與定值電阻并聯(lián),電壓表測量定值電阻兩端的電壓,電路連接如下圖。

(2)閉合開關前將滑動變阻器的滑片調至B端,滑動變阻器接入電路的電阻最大,電路電流最小,滑動變阻器起到保護電路的作用。
閉合開關,移動滑片,發(fā)現(xiàn)電流表無示數,說明電路是斷路,電壓表示數接近電源電壓,說明與電壓表并聯(lián)的部分是斷路,故障是定值電阻斷路。
(3)在I﹣U圖像上描出(2.0V,0.20A),(2.4V,0.24A),用線連接各點,如圖。

根據圖像可以得到:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
(4)定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)在3V電源上,定值電阻兩端的電壓是1.5V,則滑動變阻器兩端的電壓是1.5V,滑動變阻器和定值電阻的阻值之比是1:1,當定值電阻是10Ω時,滑動變阻器的電阻是10Ω,當定值電阻是15Ω時,滑動變阻器的電阻也是15Ω,故滑動變阻器滑片向B端移動使滑動變阻器的阻值變大。
當定值電阻是25Ω時,滑動變阻器的電阻也應該是25Ω,才能保持電壓表示數是1.5V,由于滑動變阻器的阻值是20Ω,電壓表的示數總是大于1.5V,所以無法使電壓表的示數達到1.5V的原因是滑動變阻器的最大阻值過小。。
故答案為:(1)如上圖;(2)保護電路;定值電阻斷路;(3)如上圖;(4)B;過小。
三.計算題(共1小題)
41.【解答】解:(1)因為燈泡的額定電壓為3伏,所以電壓表選用小量程,滑片向右移動燈泡變亮,即電流變大電阻變小,故變阻器滑片右下接線柱連入電路中,如下圖所示:

(2)根據圖像a可知,通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大,但增加相同的電壓,電流的增加值越來越??;
(3)由電流大小與電源電壓大小的關系圖像b可知,電源電壓恒為3V,
由圖甲可知,小燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電壓表測量小燈泡兩端電壓,電流表測電路中電流,
由圖丙可知,電路中電流最小,即電流I=0.12A時,滑動變阻器全部連入電路,
由歐姆定律可知,滑動變阻器兩端的電壓為:
U滑=IR滑=0.12A×20Ω=2.4V,
由串聯(lián)電路中電壓規(guī)律可知,燈泡兩端電壓為:
U燈=U總﹣U滑=3V﹣2.4V=0.6V,
即電壓表示數為0.6V;
(4)圖丙中陰影部分的面積S=(U總﹣U燈)I,由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知,U總﹣U燈=U滑,故陰影部分的面積S=(U總﹣U燈)I=U滑I,而P=UI,所以陰影部分的面積表示滑動變阻器的電功率。
故答案為:(1)見解答;(2)通過小燈泡的電流隨電壓的增大而增大,但增加相同的電壓,電流的增加值越來越?。唬?)電壓表示數為0.6V(解題過程見解答);(4)滑動變阻器的電功率。

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