《“探究电流与电阻关系”题型归类》.docx

1、“探究电流与电阻关系”题型归类一、控制电压的影响因素例1.（2023年辽宁锦州中考题节选）小明利用4节新干电池，阻值分别为10、20、30、40、50的定值电阻， 铭牌上标有“20 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。（1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最_（选填“左”或“右”）端；（3）小明将10的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把1

2、0的定值电阻换成20的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将_（选填“大于”、“小于” 或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向_（选填 “左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数；（4）当小明将50定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是_（写出一条即可）。解析：（1）小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，该电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：（2）滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端；（3）实验中，当把10的电阻换成20的电阻后，根据分压

3、原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动；（4）4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持Uv=4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=UUv=6V4V=2V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=0.550=25，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小；控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了；故当小明将50

4、定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大；答案（1） 见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压过大）。二、更换电阻后的操作例2.（2023年山东威海中考题）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为9V滑动变阻器规格为“50L 2A”。 （1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（导线不允许交叉）；（2）连接好电路，将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因

5、可能是_。A.电流表损坏 B.滑动变阻器短路C.定值电阻R接触不良 D.定值电阻R短路（3）排除故障继续实验，更换不同的定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，其目的是_，实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如图丙所示，其读数为_A；实验次数123456电阻R/57.512152025电流I/A1.20.80.480.40.32（4）在如图所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点，请绘出图象，分析并得出结论：_；（5）实验完成后，在评估“将5电阻更换成7.5电阻继续实验”这一环节中，甲小组认为，更换成7.5电阻后需要将滑动变阻器阻值调到最大，才能闭合开关进行实验；而乙小组认为，更换成7.5电

6、阻后不需要将滑动变阻器阻值调到最大，可直接闭合开关进行实验。你认为哪个小组的观点正确并写出理由：_。解析：（1）由图甲可知滑片左移滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以导线连接滑动变阻器的右下接线柱，如图： （2）闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，说明电路断路，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联的电阻电阻断路，故选C；（3）探究“电流与电阻的关系”实验需保持定值电阻两端的电压不变；电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A；（4）用平滑曲线连接，如图：分析图象可得电压一定时， 通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）乙小组观点正确。将5的电阻

7、更换成7.5的电阻时，滑动变阻器接入电路的阻值不变，电路总电阻变大，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，电路安全，所以不需要将滑动变阻器阻值调到最大。（开放性问题，合理即可）答案：（1）如图；（2） C；（3）保持定值电阻两端电压不变；0.24；（4）如图；电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）乙小组观点正确。理由见解答。三、改变变阻器阻值的图像特点例3.（2023年江苏宿迁中考题）用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20 1A”，有4、6、8、10、12的定值电阻各一个。（1）用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当

8、滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大；（2）连接电路时，开关应该_（选填“断开”或“闭合”）（3）先接入12定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P至合适位置，电压表的示数如图乙所示，示数为_V记下电流表的示数。断开开关，将12电阻换成10后，闭合开关，移动变阻器的滑片P使_表的示数与前一次相同，记录相关数据； （4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A；由图像可得出的结论是：_。根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器Rp的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A_（选填“有交点

9、”或“无交点”），其原因是_。本实验的主要研究方法是“控制变量法”，下列物理教材中的实验，没有用到“控制变量法”的有_。A.探究二力平衡的条件 B.探究影响液体内部压强的因素C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值解析：（1）由题知滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大；因此应该用导线连接到滑动变阻器的右下方接线柱，如下图所示：（2）保护电路，连接电路时开关应断开；（3）先接入12定值电阻，闭台开关，移动变阻器的滑片P移至合适位置，电压表用的小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V，记下电流表的示数。断开开关，将12电阻换成10后，根据探究电流与电阻关系，必须控制电压不变，闭合开关，移动变阻

10、器的滑片P使电压表的示数与前一次相同，记录相关数据；（4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A；由图像可知，0.6A4= 0.4A6= 0.3A8= 0.2A12= 2.4V可得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。因为电源电压不变，而定值电阻的电压保持不变，滑动变阻器的电压也不变，根据串联分压规律知，因而各次实验中，定值电阻和滑动变阻器的阻值倍数关系保持不变，因而对每一个电流值，变阻器Rp的阻值始终是定值电阻的阻值倍数不变，则把每次实验时记录的电流值和对应变阻器Rp的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B

11、，发现曲线B与曲线A平行，因而两者无交点；本实验的主要研究方法是“控制变量法”A.探究二力平衡的条件，有多个因素影响，必须采用控制变量法；B.探究影响液体内部压强的因素时，探究与深度关系，控制液体密度不变，用了控制变量法；C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值，是测量型实验，没有控制变量；没有用到“控制变量法”的有C。答案：（1）如图见解答；（2）断开；（3）2.4；电压；（4）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；无交点；对每一个电流值，变阻器Rp的阻值是定值电阻的阻值倍数不变，两个图像平行；C。四、变阻器规格的选择例4.（2023年湖北武汉中考题）小红同学用下列器材探究电流与电阻的

12、关系：干电池4节，定值电阻R（10、15 、20和25），电流表A（量程00.6A或03A），电压表V（量程03V或015V），滑动变阻器，开关，导线若干。在实验中：（1）如图乙所示，电压表量程为015V，电流表量程为00.6A，定值电阻R=10，请根据图甲在图乙中补画2根导线，将实物电路连接完整；确认电路连接无误后，闭合开关，电压表示数如图丙所示，则电源电压是_V；（2）断开开关，将电压表量程改为03V，并联接在图甲中的A、B两点，检查电路无误后，闭合开关，向左移动滑片P，当电流表示数为0.24 A时，记下电压表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP1；接着将10的定值电阻更换为15的

13、定值电阻，重做实验，当观察到电压表的示数是_V时，记下电流表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为RP2，则RP2-RP1= _；（3）小红同学继续进行实验，将15的定值电阻更换为20的定值电阻，闭合开关，发现滑片P在最右端时，电压表示数为2.7V。为了能用20和25的定值电阻继续完成实验，应将实物电路中的滑动变阻器更换为_（填“25 2A”“30 2A”或“50 1.5A”）的滑动变阻器。解析：（1）根据图甲可知，电压表测量滑动变阻器和定值电阻R两端电压，故将电压表并联接在滑动变阻器和定值电阻R两端，如图所示：电压表示数如图丙所示，电压表分度值0.5V，故其示数为6V。（2）由题意知，滑动

14、变阻器和定值电阻R串联，当电流表示数为0.24 A时，由U=IR可得，定值电阻两端电压为U定=IR定=0.24A10=2.4V根据串联电路分压特点可得，此时滑动变阻器两端电压为U滑=UU定=6V2.4V3.6V由得，滑动变阻器此时电阻为当定值电阻更换为15时，由于电压表量程为03V，则移动滑动变阻器，根据控制变量法，此时应控制电压表示数为2.4V。根据串联电路电压特点可知，此时滑动变阻器两端电压为U滑2=UU定=6V2.4V=3.6V根据得，此时电路电流为由得，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R滑2为所以可得R滑2R滑1=22.515=7.5（3）将15的定值电阻更换为20的定值电阻， 滑片P在最右端时，电压表示数为2.7V，则滑动变阻器接入电路的最大电阻阻值不够，为了能继续后面的实验，控制定制电阻两端电压为2.4V，所以需跟换阻值更大的滑动变阻器，当接入定值电阻阻值为25时，由得，经过定值电阻的电流为此时需要接入滑动变阻器的电阻为所以应选择“50 1.5A”的滑动变阻器。答案： 6 2.4 7.5 “50 1.5A”