探究电流与电压、电阻的关系-2023年中考物理三轮复习实验和计算压轴及创新专题突破(解析版)

年中考物理三轮复习实验和计算压轴及创新专题突破(全国通用)

专题13.探究电流与电压、电阻的关系（共10道题）

1．（2022四川德阳）小均同学为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为3V恒定）。

（1）用笔画线将甲图中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电阻变小。（2）小均接好电路闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，发生该现象的原因是。（选填“电阻R处短路”“电阻R处断路”或“电流表断路”）

（3）排除故障后闭合开关，移动滑片P，小均同学进行多次实验，根据数据绘制了电阻R的I﹣U图象（乙图中的图线a），根据乙图中的图线a可得出结论是：；小均同学所用R的阻值为R＝Ω。

（4）小均同学又将实验中的电阻R拆下，其它条件都不变的情况下，换用一个额定电压为2.5V的小灯泡，继续多次实验得到小灯泡的I﹣U图象如乙图中的图线b，可知小灯泡正常发光时的功率为W。本次实验中如果滑片P滑至某点时电压表示数如图丙所示，电流表显示读数是0.22A，那么此时滑动变阻器连入电路的电阻为Ω（结果在小数点后保留两位）。

【答案】（1）见解答；（2）电阻R处断路；（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体导体两端电压成正比；5；（4）0.625；5.45。

【解析】（1）滑动变阻器的滑片P向左端移动时接入电路的电阻变小，则应把滑动变阻器的下接线柱接入电路，实物电路图如图所示：

（2）电流表无示数而电压表有示数，说明电路中有断路，而电压表与电源接通，则电路中的故障可能定值电阻R断路；

（3）由图象a可知，电流与电压的图象为过原点的直线，是正比例函数图象，故得结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体导体两端电压成正比；

由图象a可知，当U＝1.5V时，I＝0.3A，则R的阻值为：R＝＝＝5Ω；

（4）由图象b可知，当U L＝2.5V时，I L＝0.25A，则小灯泡正常发光时的功率为：

P L＝U L I L＝2.5V×0.25A＝0.625W；

由图丙知，电压表量程是0～3V，最小分度值是0.1V，电压表示数是1.8V，由串联电路电压规律可知，变阻器两端的电压为：

U滑＝U﹣U V＝3V﹣1.8V＝1.2V，

由欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路的电阻为：

R滑＝＝≈5.45Ω。

2.（2022重庆B）小亮和同学们分组探究“电流与电压、电阻的关系”，提供的实验器材有：稳压电源(电压恒为4.5p、开关、电流表2只、电压表2只、规格为“20 2”的滑动变阻器、电阻箱(阻值可调节)、导线若干。

(1)小亮他们用图甲的器材先探究“电流与电压的关系”，请你用笔画线代替导线，帮助小亮将图甲中的电路连接完整(要求：滑片向左端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉)。

(2)在连接电路的过程中，开关应处于______状态。连接好电路后，小亮他们进行了五次实验测得了下表中的数据。其中第4次实验时，电流表指针如图乙所示，其示数为______。由表可知实验中电阻箱接入电路的阻值为______。

实验次数12345

电压v 1.6 1.8 2.02.42.8

电流v0.160.180.200.28

完成第4次实验后，需要移动滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻值适当______(选填“增大”或“减小”)才能得到第5次实验数据。根据实验数据分析，可初步得出结论：当电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体两端的电压成______比。

(3)小亮他们继续用该电路探究“电流与电阻的关系”。他们多次改变电阻箱接入电路的电阻值，移动变阻器的滑片，保持电压表示数为2.5，记录下每次电流表的示数。为完成该实验，电阻箱接入电路的阻值不能超过______。

(4)另一组的同学也按图甲连好完整的电路后，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数。请你写出一种用所给器材检测故障位置的方法：______。

【答案】（1）看解析（2）断开0.2410减小正（3）25（4）取一只电压表，先将电压表并联在电源两端，以判断电源是否损坏，然后将电压表的正接线柱接到电源的正极，用负接线柱依次试触各接线柱，当电压表示数接近电源电压时，则故障在电压表的正负接线柱之间，然后再将电压表的负接线柱接到电源负极，用正接线柱依次试触各接线柱，当电压表示数接近电源电压时，则故障在电压表的正负接线柱之间，从而具体确定故障所在的位置

【解析】(1)滑片向左滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：

；

(2)为了保护电路，连接电路时开关应断开；

由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；

由表中数据根据欧姆定律可知，电阻箱接入电路的阻值：R=U I=1.6V0.16A=…=2.8V0.28A=10A；

由表中数据可知，由第4次实验到第5次实验增加了电阻箱两端的电压，因为电源电压不变，由串联电路的电压特点可知，此时需要减小滑动变阻器两端的电压，由串联电路的分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的电阻；

根据表中数据可知：电压与电流的比值：1.6V0.16A=…=2.8V0.28A=10A，为一定值，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；

(3)探究“电流与电阻的关系”。他们多次改变电阻箱接入电路的电阻值，移动变阻器的滑片P，保持电压

表示数为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U

滑=U−U V=4.5V−2.5V=2V，电压表示数为变阻器分得的电压的2.5V2V=1.25倍，根据分压原理，当滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω时，电

阻箱连入电路中的电阻为：R

箱=1.25×20Ω=25Ω，即为完成该实验，电阻箱接入电路的阻值不能超过25Ω；

(4)电流表无示数，说明电路中存在断路，可以另取一根导线，用导线一端接在电源的正极，另一端依次试触各接线柱，当电流表有示数时，则故障在电源正极到电流表有示数时的接线柱之间，然后再将导线一端接到电源的负极，另一端依次试触各接线柱，当电流表有示数时，则故障在电源负极到电流表有示数时的接线柱之间，从而具体确定故障所在的位置。

或者另取一只电压表，先将电压表并联在电源两端，以判断电源是否损坏，然后将电压表的正接线柱接到电源的正极，用负接线柱依次试触各接线柱，当电压表示数接近电源电压时，则故障在电压表的正负接线柱之间，然后再将电压表的负接线柱接到电源负极，用正接线柱依次试触各接线柱，当电压表示数接近电源电压时，则故障在电压表的正负接线柱之间，从而具体确定故障所在的位置。

3.（2022四川广安）当做“探究电流与电压、电阻关系”实验时，需准备以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关、导线若干。

（1）根据电路图甲连接实物图乙，在闭合开关S之前，应将滑动变阻器的滑片移到__________选填“最左端”或“最右端”）；

（2）如图乙所示的实物图，导线连接有误，请你找出这根连错的导线，在这根导线上打“×”，并用笔重

新画一根正确连接的导线__________；