考点冲刺29【实验:探究电流与电压、电阻的关系】—2025年中考物理考前素描40天终极冲刺宝典
试卷更新日期:2025-05-12 类型:三轮冲刺
一、实验探究题
-
1. 小涵用如图甲所示的电路来探究并联电路的电流规律。(1)、连接完电路,闭合开关后,小涵发现L1不发光,L2发光。她轻轻触碰了一下L,两灯泡就都发光了。说明之前电路的故障是 .(2)、小涵在第一次实验中测量Ic时电流表的指针如图乙所示,则数据应记录为A。
IA/A
IB/A
Ic/A
0.52
0.20
(3)、为了得到普遍性的结论,小涵接下来应该 , 多次实验。2.在探究 “电流与电阻关系” 的实验中,实验器材:两节新干电池,3个定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω),规格为 “15Ω 1A” 的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。实验步骤如下:(1)、连接电路时,开关应处于(选填 “闭合” 或 “断开”)状态。(2)、连接好电路时,闭合开关,电压表指针反向偏转,原因是:。(3)、检查后连好电路后如图甲所示,按下列步骤进行实验。①将R1接入电路,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 1.5V,记下电流表的示数I1。
②用R2替换R1接入电路闭合开关后,接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为1.5V,记下电流表的示数I2。
③用R3替换R2接入电路,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数始终大于1.5V,请写出一种使电压表示数能达到1.5V的办法:。
④问题解决后,小明绘制如图乙所示的I−图象,得出结论:电压一定时,通过导体电流跟导体的电阻成比。
(4)、探究完电流与电阻的关系后,小明更换电源利用如图丙所示的电路图测小灯泡的额定功率,选取的小灯泡上标有 “0.3A” 字样,估计它的额定功率为1.5W,电流表的 “0 - 0.6A” 和 “~3A” 量程完好,电压表的 “0 - 3V” 量程完好,“0 - 15V” 量程已损坏,滑动变阻器的铭牌标有 “50Ω 1A” 字样。连接电路时,小明实验操作正确,闭合开关时,电流表和电压表的示数分别为 0.2A和2V;接着他边思考边实验,改进电路后,当将滑动变阻器的滑片 P 移至中点(连入电路中的电阻为25Ω)时,灯正常发光。 小明根据测量的数据算出了灯泡的额定功率。根据以上的叙述回答下列问题。
①小明改进后的电路图如图丁所示。
②该同学判断小灯泡正常发光的依据是。
③小灯泡的额定功率是W。
3. 小丽在探究“电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。(1)、连接好电路后,闭合开关,发现两表均无示数,则故障可能是____ (填字母)。A、定值电阻短路 B、滑动变阻器短路 C、定值电阻断路 D、滑动变阻器断路(2)、排除故障后,完成实验。小丽根据实验数据画出:图像如图乙所示,根据图像可知,小丽实验中的定值电阻两端的电压U0为V,小丽所用的滑动变阻器最大阻值不能小于Ω(3)、小丽在换用20Ω的电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小丽的做法:。(4)、完成上述实验后,小丽继续探究电流与电压的关系,她 (选填“可以”或“不可以”)继续使用图甲的电路图。4. 用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系,电源电压为4.5V,所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。(1)、先将30Ω的电阻接入图甲所示电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最(选填“左”或“右")端:(2)、图甲所示电路有一条导线连接错误,请在该导线上打“*",并用笔画一条线代替导线,将电路连接正确;(3)、改正错误后闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是定值电阻路;(4)、排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为3.0v时,电流表的示数为0.1A。断开开关,将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向(选填“左”或“右")移动,直至电压表示数为3.0V,此时,电流表的示数如图乙所示,为A(5)、实验数据如下表所示:实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流IA
0.1
0.15
0.2
0.3
0.6
0.6
为顺利完成该实验,所用滑动变阻器的最大阻值应大于Ω
5. 在“探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
(1)、连接电路前,电流表有示数,应该对电流表进行。(2)、连接完电路,实验前应将滑动变阻器的滑片P移至端。(3)、某次实验中,电流表指针偏转如图乙所示,示数为A。(4)、实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据?(列举一种方法即可)。6. 小张在“探究并联电路中电流规律”的实验中,设计的电路如图所示,把电流表分别接入到电路中的a、b、c处,测出a、b、c处的电流数据记录如表。实验次数
a点/A
b点/A
c点/A
1
0.22
0.22
0.44
2
0.24
0.24
0.48
3
0.28
0.28
0.56
(1)、在连接电路的过程中,开关应该处于状态;(2)、在进行实验时,灯泡突然熄灭,仍发光,则电路故障可能是(选填“短路”或“开路”);(3)、小张根据如表实验数据断定“并联电路中各支路的电流一定相等”,你认为这一结论是错误的,造成这一现象的原因是两个小灯泡的规格(选填“相同”或“不同”)。7. 物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤:U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
I/A
0.08
0.15
0.23
0.38
(1)、正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至(选填“a”或“b”)端;(2)、闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,你认为引起上述现象的原因可能是 ;(写出一种即可)(3)、排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示为 A;(4)、根据表格数据,在图丙中画出关系图象;(5)、分析所绘制的图象得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成;(6)、该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是。8. 某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。(1)、为探究电流与电压的关系,实验中应控制不变;(2)、该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整(导线不能交叉);(3)、正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最端;(4)、试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线ab的a端不动,将b端依次接到A、B和C接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障是;(5)、排除故障后,闭合开关,通过移动的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压U和对应的电流I,记录的实验数据如下表所示;数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.60
1.90
2.20
2.50
2.80
电流I/A
0.16
0.19
0.22
0.25
0.28
分析表格中的数据,发现电压与其对应电流的比值 , 从而得出结论:。
9. 小明和同学们选用了一些实验器材来探究“串、并联电路中电流及电压的规律”实验:(1)、为了探究并联电路中电流的规律,小明设计了如图甲所示的电路图,小明测得b、c两处电流如表1,测得a点的电流如图丙所示,表1并联电路的电流特点
Ia/A
Ib/A
Ic/A
1
0.4
0.6
①a点的电流大小Ia为A;
②利用表1中的这一组数据,小明直接得出了并联电路的电流规律,同组的小华认为小明得出的结论不可靠,请你帮他们改进一下,写出你的改进措施: 。
(2)、为了探究串联电路中电压的规律,小明设计了如图乙所示的电路图,并进行实验,①测量完L1两端的电压后,在测量L2两端的电压时,为节省时间,小明将电压表所接的b接点不动,只断开a接点,并改接到c接点上,你认为小明的操作存在的错误是: .
②改进实验操作后,小明测得 ab、bc、ac间电压如表2,分析表2 数据,小明得出:串联电路中,总电压等于各用电器两端的电压;第2次实验中Uab 与Ubc大小相等的可能原因是 。
表2串联电路的电压特点
实验次数
Uab/V
Ubc/V
Uac/V
1
1.3
1.7
3.0
2
1.5
1.5
3.0
3
1.8
1.2
3.0
10. 如图所示,在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”实验时,电源电压为不变,滑动变阻器规格为“”:实验次数
电压
电流
⑴根据图甲连接电路时,开关闭合前,滑动变阻器滑片要移至端选填“最左”或“最右”;
⑵闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组电流、电压的数据,记录在表格中;
⑶根据表格数据,可以得到结论:;
⑷增加、、的定值电阻,利用上述的实验器材和电路还可以探究“电流与电阻的关系”:
①先将的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器,当电压表示数为时,记录电流表的示数;
②不改变滑动变阻器滑片的位置,将的电阻换成的电阻,闭合开关,向选填“左”或“右”移动滑动变阻器滑片,直至电压表的示数为;
③对“探究电流与电阻关系”的实验数据进一步处理、分析,绘制了“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器,电流与总电阻”的三条图线,如上图乙所示,其中反映电流与总电阻关系的是选填“”、“”或“” , 图中阴影部分面积表示的物理含义是;
④该小组用的电阻替换的电阻进行了第次实验,发现实验无法进行下去,为完成第次实验,同学们提出下列解决方案,其中可行的是。
A.换成电压为的电源
B.更换最大阻值大于或等于的滑动变阻器
C.将电压表的量程换为
11. 为完成“探究电流与电阻的关系”实验,好学的小明同学从实验室取得以下器材:电压恒为3V 的电源,电流表,电压表,开关,规格为“40Ω;1A”的滑动变阻器,5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,导线若干。(1)、将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电流变大;(导线不得交叉)(2)、小明先将 5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P 时发现:电流表始终无示数,电压表有示数,且接近电源电压。其原因可能是定值电阻R(选填“短路”或“断路”);(3)、排除故障后,小明将 10Ω的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 P,直到电压表的示数如图乙所示,记为V,并记录电流表的示数;接着断开开关,用 25Ω的电阻替换10Ω的电阻,为保证电压表的示数不变,应向(选填“A”或“B”)端移动滑片 P;(4)、另一爱动脑的小江同学使用的是规格为“50Ω;1A”的滑动变阻器,为了使5Ω、10Ω、25Ω电阻器都能顺利完成实验,应控制 R 两端电压不低于V;(5)、学习非常积极的刘妤晨同学想测量一个未知电阻 Rx 的阻值,但发现电流表已经损坏。同样积极的小红同学帮她找来一个定值电阻 R0 并设计了一个实验方案,如图丁所示:①先闭合开关 S、S1 , 记下电压表示数 U1;
②再断开 S1 , 记下电压表示数 U2 , 则 Rx(表达式用 U1、U2、R0 表示)。
12. 某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持 3V 不变,定值电阻的阻值为 4Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。(1)、该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;。(2)、正确改接电路后,该同学立即进行实验,闭合开关后,电流表的示数如图乙所示,此时通过定值电阻的电流是A。这位同学实验操作的不足之处是;(3)、该同学完成了预先设计好的表格中的 4 次实验,将得到的实验数据填入表格。电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
2.1
2.4
电流I/A
0
0.15
0.23
0.30
0.38
分析表中已测出的数据,可以初步得到实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压。为了进一步验证这个结论,该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下,表格里余下的 4 次实验中,他还能完成次。
13. 在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路,电源电压3V保持不变。(1)、请用笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右端滑动时,电流表的示数变大;(2)、检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是;(3)、排除故障后,实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的I−U图像如图乙所示。由图像可得:实验中所用定值电阻R的阻值为Ω。14. 在“探究串联电路电压的特点”实验中。小明设计了图甲所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。(1)根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物图补充完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的量程,用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入下表。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图所示,示数为V;
数据序号
电流/A
Uab/V
Ubc/V
Ucd/V
Uac/V
Ubd/V
Uad/V
1
0.20
1.0
2.5
1.0
3.5
3.5
4.5
2
0.24
①
1.5
1.2
②
2.7
4.5
3
0.30
2.5
0.5
③
3.0
2.0
4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为Ω;
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是;
(5)读取数据(选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线;
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律:;
【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等,额定电流分别为0.2A和0.3A,小明利用图甲中的灯泡L,对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成如图所示的电路,只闭合S1 , 调节电源电压至某一值时,通过电压表判断出L1正常发光;断开S1 , 闭合S2 , 发现不用改变电源电压,L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为Ω。
15. 小红用如图甲所示电路“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”,电源电压为6V,滑动变阻器的规格为“ ”。(1)请根据图甲的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整,要求滑动变阻器滑到最右端时阻值最大。
(2)电路连接正确后闭合开关,发现电压表示数为0,电流表有示数,则原因可能是。
(3)实验时小红设计并记录了表格如下,其中第次实验数据一定不是这次做实验得到的;修正后,通过分析表格中有效的数据,可得结论:。
实验次数
1
2
3
4
5
1
1.5
2
2.5
3
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
(4)接下来探究电流与电阻的关系,先用的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,电流表示数如图丙所示,则此时电流大小为A,并记录电压表示数。再将的定值电阻依次更换为、、继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为V,并记录数据。
【拓展】小红还想使用的电阻继续完成第5次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前4次数据有效利用,下列解决方案可行的有(填字母)。
A.将定值电阻两端电压改为3V
B.电源改为3节干电池的串联
C.在电流表附近串联一个的定值电阻
16. 小明用图电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。(1)、用笔画线代替导线将图中的电压表正确接入电路。(2)、开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最选填“左”或“右”端。(3)、闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各接线柱连接完好,则电路中出现了故障,故障排除后,移动滑片,使电压表示数为 , 记录电流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流与定值电阻的倒数关系如图中图线甲所示,从而得出结论。(4)、实验结束后,小明应先断开开关,再拆除两端的导线,在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图所示。小明遗漏的实验操作是。
小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致。
遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是。
小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流与定值电阻的倒数关系应为图中的图线选填“甲”、“乙”或“丙”。
17. 小明同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路,其中电源电压恒定不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。⑴在连接电路的过程中,开关应处于状态;
⑵分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,两次实验均使电压表示数为1.2V,记下每次对应的电流表示数;
⑶断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V,但可以求出电源电压为V;
⑷为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器;
⑸更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比。
18. 小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究,现提供如下器材:电压恒定为4.5V的电源;阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻;标有“15Ω 2A”的滑动变阻器和“30Ω 1A”的滑动变阻器;电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关各1只,导线若干。(1)、小明同学设计了如图甲所示的实验电路图,请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。(2)、若电路连接正确,小明在闭合开关前,发现电流表指针如图丙所示,那么他接下来的操作应该是。(3)、排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片P移动到最右端,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为2.5V时,电流表的指针如图丁所示,此时电路中电流为A,他此时接入电路的定值电阻R的阻值为Ω。(4)、完成步骤(3)后,若保持滑片P位置不变,断开开关,将定值电阻替换成10Ω,闭合开关,向(选填“左”或“右”)移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止,并读出此时电流表的示数。(5)、多次改变接入电路的定值电阻R,并重复步骤(4)。最终得出电流与电阻的关系。为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容,应选择滑动变阻器(选填“”或“”)接入电路。
(6)、在完成上述探究内容后,小明将电路中的定值电阻替换成未知电阻 , 并利用伏安法成功测量出了的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后,老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值,下列电路不能成功测出未知电阻阻值的是(阻值已知,电源电压不变)19. 如图甲是探究“导体的电流跟电阻的关系”的电路。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),滑动变阻器(“20Ω;2A”),导线若干。(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;
(2)先用5Ω的电阻做实验,两电表的指针所指位置如图乙,根据图中信息可以判断电路故障可能是;排除故障并选择合适的量程,调节滑动变阻器直到电压表示数如图丙所示为V;
(3)当用电阻10Ω替代5Ω继续实验时,应将滑片向端移动才能使电压表的示数保持不变;改用30Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数保持不变,在现有的器材的基础上,请你提出一种改进方法:。
(4)根据实验数据绘制图像如图丁,可初步得到结论:电压一定时,。
(5)设计了如图戊的电路,也能测量额定电流为的小灯泡正常发光时的电阻。电源电压未知、定值电阻的阻值为 , 请你将实验步骤补充完整。
①闭合开关,调节滑片,直到电压表的示数为 , 此时小灯泡正常发光,读取电压表的示数为;
②小灯泡正常发光时电阻的表达式是。(均用给定的物理量表示)
20. 题图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。器材有:干电池3节(每节电压略小于1.5V),滑动变阻器3个(铭牌上分别标 有“5Ω3A”、“20Ω2A”、“50Ω1.5A”字样),电流表、电压表、开关各一个,阻值为 5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移至 (选填“A”或“B”)端;
(2)闭合开关后,电流表示数为零,电压表偏转明显,则故障可能是
(3)排除故障后,重新开始实验:
①探究“电流与电压的关系”时,正确操作后闭合开关,电压表示数为0.7V,电流表示数为0.07A。移动滑片P,记录多组数据,利用描点法画出I-U 图像,如图乙所示。由图像可得该实验结论: 实验中选用的滑动变阻器的最大电阻为 (选填“5Ω”、“20Ω”或“50Ω”);
②探究“电流与电阻的关系”时,小文除了利用上一次实验中的某组数据外,将R换成5Ω后,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示为 A。再换接未使用的另一个电阻,正确操作后,电流表示数为 A;
(4)实验结束后,小文又利用电源(电压未知但恒定不变)、阻值为R0的定值电阻、电压表等器材,设计了如图丁所示的电路测出了实验室中一未知电阻 R的阻值,请完成下列实验步骤:
①闭合开关 S1 , 断开S2 , 读出电压表的示数U1;
②闭合开关 S1 和 S2 , 读出电压表的示数U2;
则待测电阻的阻值 R=。 (用U1 、U2 和 R0表示)