2013-2022年北京市初三一模物理試題匯編：電流與電阻關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)

1/12013-2022北京初三一模物理匯編電流與電阻關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)一、單選題1．（2018·北京豐臺(tái)·一模）在探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室提供了如下器材：電源（電源電壓3V保持不變）、滑動(dòng)變阻器R0（0～20Ω）、電阻箱（0～9999Ω）、電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）、開關(guān)各一個(gè)、導(dǎo)線若干．依據(jù)如圖所示的電路，各小組同學(xué)保持電阻R兩端的電壓U=2V不變，記錄了六組數(shù)據(jù)，并繪制成圖象．請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)的知識(shí)和給定的器材，選擇出比較合理的圖象A．B．C．D．二、多選題2．（2018·北京懷柔·一模）如圖所示的電路中，R為電阻箱，學(xué)生電源兩端的電壓可以改變．實(shí)驗(yàn)時(shí)，在不拆改電路的情況下，下列選項(xiàng)中的探究問題，利用這個(gè)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)芡瓿傻氖茿．電阻一定時(shí)，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比嗎？B．電阻兩端電壓一定時(shí)，通過電阻的電流與電阻成反比嗎？C．電阻一定時(shí)，電阻消耗的電功率與電阻兩端電壓的平方成正比嗎？D．通過滑動(dòng)變阻器的電流一定時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與滑動(dòng)變阻器連入的電阻成正比嗎？三、填空題3．（2019·北京通州·一模）小剛同學(xué)用如圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”．在實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)小剛把A、B兩點(diǎn)間的電阻R1由5Ω更換為10Ω后，為了控制變量，他應(yīng)該采取的操作是________．4．（2019·北京通州·一模）物理小組的同學(xué)們?cè)谔骄坎糠蛛娐穬啥说碾妷篣跟該電路中某個(gè)可變電阻R的關(guān)系時(shí)，記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示．請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出U跟R的關(guān)系是：U=__________．

R/048121620U/V24681012四、實(shí)驗(yàn)題5．（2022·北京海淀·一模）實(shí)驗(yàn)桌上有電源（其兩端的電壓恒為4.5V）、滑動(dòng)變阻器R（標(biāo)有“10Ω，1.5A”的字樣），電流表（量程為0～0.6A）和電壓表（量程為0～3V）各一塊、開關(guān)1個(gè)，阻值分別為5Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω和15Ω的定值電阻各一只、導(dǎo)線若干。小明選用這些器材，探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”。設(shè)計(jì)的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①將電壓表、電流表調(diào)零，斷開開關(guān)，按圖所示的電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器的滑片P調(diào)至b端；②閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P使電壓表的示數(shù)U=2.4V，同時(shí)讀出電流表的示數(shù)I，斷開開關(guān)S，并將定值電阻R0的阻值、U、I記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格中；③更換另一阻值的定值電阻R0，閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P，使電壓表的示數(shù)仍為2.4V，同時(shí)讀出電流表的示數(shù)I，斷開開關(guān)S，并將定值電阻R0的阻值、U、I記錄在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格中；④仿照步驟③，更換其他定值電阻R0，再進(jìn)行4次實(shí)驗(yàn)，并將每次的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中；物理老師看了小明上述的設(shè)計(jì)后，指出按照他的設(shè)計(jì)不可能完成6次實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)。請(qǐng)你回答下列問題：（1）小明的實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)不可能完成6次實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)，其所存在的問題是：______；（2）通過計(jì)算說明，你判斷出小明的實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)中存在問題的依據(jù)是：______；（3）在不改變電路和器材的前提下，寫出為完成上述6次實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)的改進(jìn)措施：______。6．（2020·北京朝陽·一模）小陽在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)猜想：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。為了驗(yàn)證猜想，他設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖，并找來符合實(shí)驗(yàn)要求的電源、滑動(dòng)變阻器、電流表、電壓表、開關(guān)、阻值已知的多個(gè)電阻和導(dǎo)線若干。主要的實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按照電路圖連接電路，將滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到最大；②閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P到適當(dāng)位置，使電壓表示數(shù)為U，記錄電阻R的阻值和電流表示數(shù)I；③斷開開關(guān)，更換阻值不同的電阻R，保持滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置不變，閉合開關(guān)，記錄電阻R的阻值和電流表示數(shù)I；④仿照步驟③再做多次；(1)小陽在探究過程中存在的問題：________________；(2)請(qǐng)你針對(duì)小陽探究過程中存在的問題，寫出改正措施：__________________；(3)畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。()7．（2019·北京石景山·一模）小軍想用如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路來探究鉛筆芯的電阻與長(zhǎng)度的關(guān)系．閉合開關(guān)后，他移動(dòng)鉛筆芯上的滑片P1時(shí)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)也發(fā)生相應(yīng)變化，請(qǐng)回答下列問題：（1）電壓表測(cè)量的是鉛筆芯______兩端的電壓（選填“AP1”或“AB”）．（2）閉合開關(guān)，滑動(dòng)變阻器滑片P2不動(dòng)，向右移動(dòng)鉛筆芯上的滑片P1時(shí)，電路中的電流將______（選填“變大”“變小”或“不變”）．（3）他將鉛筆芯上的滑片P1從A向右移動(dòng)時(shí)，記錄鉛筆芯AP1之間的距離LAP1和電壓表的示數(shù)如下表：LAP1/cm03.06.09.012.015.0U/V00.40.81.21.62表中數(shù)據(jù)可反映出鉛筆芯兩端的電壓和長(zhǎng)度的關(guān)系是______．（4）得出鉛筆芯兩端的電壓和長(zhǎng)度的關(guān)系后根據(jù)公式R=______，即可得出鉛筆芯電阻和長(zhǎng)度的關(guān)系．8．（2018·北京東城·一模）小東同學(xué)在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)備了如下實(shí)驗(yàn)器材：電源電壓恒定且未知、電流表、定值電阻，滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干，為了證明：“當(dāng)滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)兩端的總電壓恒定時(shí)，流過滑動(dòng)變阻器的電流越大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓越小”，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路．為完成實(shí)驗(yàn)，需要添加的實(shí)驗(yàn)器材是：_____________在圖中畫出需要添加的器材；_____________寫出實(shí)驗(yàn)步驟；__________________畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格；__________________小東同學(xué)在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了充分的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集，并畫出了滑動(dòng)變阻器兩端的電壓U隨流過滑動(dòng)變阻器的電流I變化的圖象，如圖乙所示．依據(jù)該圖象可知，小東同學(xué)所用電源的電壓為多少？__________________9．（2017·北京門頭溝·一模）實(shí)驗(yàn)桌上有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器各一個(gè)，各種阻值已知的定值電阻、導(dǎo)線若干．請(qǐng)你選擇上述實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)證明“通過電阻的電流大小與電阻阻值大小有關(guān)”．要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，寫出實(shí)驗(yàn)步驟，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表．10．（2016·北京西城·一模）實(shí)驗(yàn)桌上有滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源、電阻箱、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè)，已調(diào)零的電流表和電壓表各一塊，導(dǎo)線若干。小明利用上述實(shí)驗(yàn)器材“探究通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，小明的主要實(shí)驗(yàn)過程如下：①如圖所示，連接實(shí)驗(yàn)電路．將電阻箱的阻值調(diào)為，記錄阻值；②閉合開關(guān)，用電壓表測(cè)量電阻箱兩端的電壓，用電流表測(cè)量通過電阻箱的電流，記錄和的數(shù)值；③斷開開關(guān)，將電阻箱的阻值調(diào)為．閉合開關(guān)，記錄電壓、電流和阻值的數(shù)值；④仿照步驟③再做四次實(shí)驗(yàn)，每次改變電阻箱阻值，記錄各次相應(yīng)的電壓、電流和阻值的數(shù)值。請(qǐng)根據(jù)以上敘述回答下列問題：（）小明的實(shí)驗(yàn)過程中，存在的問題是：_________________；（）請(qǐng)你針對(duì)小明實(shí)驗(yàn)過程中存在的問題，寫出改進(jìn)措施：_________________；11．（2015·北京門頭溝·一模）實(shí)驗(yàn)桌上有如下器材：滿足實(shí)驗(yàn)要求的電源一個(gè)、電阻箱一個(gè)、電壓表、電流表各一只、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、開關(guān)兩個(gè)、阻值已知的定值電阻和導(dǎo)線若干．請(qǐng)你選用實(shí)驗(yàn)桌上的實(shí)驗(yàn)器材，探究“通過定值電阻的電流與該電阻兩端電壓的關(guān)系”．畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)步驟并畫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)表格．

參考答案1．A【詳解】在探究“電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)如圖所示的電路，各小組同學(xué)保持電阻兩端的電壓不變，為：U，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點(diǎn)，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓保持不變，為：，由于串聯(lián)電路的電流相等，即定值電阻中通過的電流與滑動(dòng)變阻器中通過的電流相等，則，即；AD．當(dāng)滑動(dòng)變阻器取最大阻值時(shí)，即時(shí)，，所以定值電阻最大值只能取40．由歐姆定律可知，當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，故D錯(cuò)誤，A正確．BC．當(dāng)時(shí)，，滑動(dòng)變阻器（0~20）滿足不了要求，故BC錯(cuò)誤；故選A．2．ABC【詳解】由電路圖可知，電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻箱兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流．A.研究電阻一定時(shí)，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓關(guān)系，控制電阻箱連入電路中的電阻不變，通過變阻器改變電阻箱的電壓和電流大小多次實(shí)驗(yàn)，A能完成；B、電阻兩端電壓一定時(shí)，研究通過電阻的電流與電阻的關(guān)系，要控制電阻箱的電壓保持不變，改變電阻箱連入電路中的電阻，通過移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)不變，故B能完成；C、研究電阻一定時(shí)，電阻消耗的電功率與電阻兩端電壓的平方的關(guān)系，控制電阻箱連入電路中的電阻大小，電壓表與電流表示數(shù)之積為電阻消耗的電功率，通過變阻器，可獲得多組數(shù)據(jù)，故C能完成；D、研究滑動(dòng)變阻器的電流一定時(shí)，滑動(dòng)變阻器消耗的電功率與滑動(dòng)變阻器連入的電阻的關(guān)系，要求出滑動(dòng)變阻器消耗的電功率和滑動(dòng)變阻器連入的電阻大小，但不拆接的情況下，根據(jù)，變阻器的電壓無法測(cè)出，電功率不能測(cè)量出，變阻器的電阻也不能測(cè)量出，故D不能完成．故選ABC．點(diǎn)睛：電阻箱與滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)電阻箱兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的和控制變量法分析選項(xiàng)得出答案．3．閉合開關(guān)

向右滑動(dòng)滑片P使電壓表示數(shù)保持不變【詳解】根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將定值電阻R1由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，向右移動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)不變．4．【詳解】由表格數(shù)據(jù)可知，U與R成一次函數(shù)關(guān)系，可設(shè)為UkR,把R和R，U和U=4V代入可得，bk0.5,故U跟R的關(guān)系是：.【點(diǎn)睛】分析表格數(shù)據(jù)可知電壓增大時(shí)，電阻的阻值增大，兩者成一次函數(shù)關(guān)系，設(shè)出表達(dá)式，然后代入數(shù)據(jù)得出表達(dá)式．5．

當(dāng)接入12Ω和15Ω電阻時(shí)，不能控制定值電阻R0兩端電壓為2.4V保持不變

見解析

保持其余步驟不變，可以在更換阻值為12Ω或15Ω的定值電阻進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將阻值為5Ω的定值電阻也一起串聯(lián)到電路中，完成6次試驗(yàn)【詳解】（1）[1]當(dāng)接入12Ω和15Ω電阻時(shí)，不能控制定值電阻R0兩端電壓為2.4V保持不變。（2）[2]因R0與R串聯(lián)，它們兩個(gè)的電壓與它們的電阻值成正比，當(dāng)R0兩端電壓為2.4V時(shí)，R兩端的電壓為根據(jù)串聯(lián)分壓得當(dāng)R0=15Ω時(shí)即已超過了滑動(dòng)變阻器的最大阻值10Ω。（3）[3]保持其余步驟不變，可以在更換阻值為12Ω或15Ω的定值電阻進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，將阻值為5Ω的定值電阻也一起串聯(lián)到電路中，完成6次試驗(yàn)。6．

沒有控制電阻兩端的兩端電壓不變。

調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)不變。

R/ΩI/A【分析】本題考查探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系”，關(guān)鍵是對(duì)控制變量法的理解和應(yīng)用?！驹斀狻?1)[1]小陽在探究導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，應(yīng)控制電壓不變，改變電阻大小、探究電流與電阻的關(guān)系。小陽在步驟③中換了阻值不同的電阻后直接讀數(shù)，沒有控制電阻兩端的兩端電壓不變。(2)[2]步驟③改正措施為：斷開開關(guān)，更換阻值不同的電阻R，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)不變，讀出電流表的示數(shù)為I，再記錄電阻R的阻值和電流表示數(shù)I。(3)[3]設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格時(shí)，自變量R在前，因變量I在后，電壓U可以在表格中也可以不在表格中，因?yàn)樗遣蛔兊奈锢砹?，我們主要看變化的物理量的關(guān)系。設(shè)計(jì)表格如下：R/ΩI/A7．

AP1

不變

鉛筆芯兩端的電壓和它的長(zhǎng)度成正比

【詳解】(1)[1]由圖可知，電壓表并聯(lián)在AP1兩端，則電壓表測(cè)量的是鉛筆芯AP1兩端的電壓；(2)[2]由圖知，鉛筆芯和滑動(dòng)變阻器串聯(lián)，電壓表測(cè)滑片P1左側(cè)部分鉛筆芯的電壓，因電壓表在電路中相當(dāng)于斷路，所以可知整個(gè)鉛筆芯連入電路，則向右移動(dòng)滑片P1時(shí)，不能改變電路中的電阻，電源電壓不變，由歐姆定律可知，電路中的電流不變；(3)[3]由表中數(shù)據(jù)可知，電壓表的示數(shù)（即鉛筆芯AP1段兩端的電壓）隨AP1長(zhǎng)度的增大而增大，并且成倍數(shù)的增大，所以可得出結(jié)論：鉛筆芯兩端的電壓和它的長(zhǎng)度成正比；(4)[4]該電路中的電流不變，由公式R=可知，鉛筆芯兩端的電壓與鉛筆芯電阻成正比，結(jié)合(3)的結(jié)論就可以得出鉛筆芯電阻和長(zhǎng)度的關(guān)系．8．

電壓表

將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端，如下所示；

①按電路圖連接電路；②將變阻器阻值調(diào)到最大，閉合S，調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，記下電壓表和電流表的示數(shù)U、I，并記錄在表中；③改變滑片P的位置，分別記下電壓表和電流的示數(shù)，并記錄在表中；④仿照步驟再做一次實(shí)驗(yàn)

I/AU/V2V【詳解】分析：（1）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定添加的實(shí)驗(yàn)器材并畫出電路圖；（3）按電路圖連接電路；將變阻器阻值調(diào)到最大，閉合S，調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，記下電壓表和電流表的示數(shù)U、I，并記錄在表中；為得出普遍性的規(guī)律要多次測(cè)量；（4）根據(jù)測(cè)量的設(shè)計(jì)表格內(nèi)容；（5）由圖乙數(shù)據(jù)，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律，因電源電壓不變列方程求電源電壓．解答：（1）研究當(dāng)滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)兩端的總電壓恒定時(shí)，流過滑動(dòng)變阻器的電流越大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓越小”，要用電流表測(cè)變阻器的電流，用電壓表測(cè)量變阻器的電壓，故需要添加的實(shí)驗(yàn)器材是電壓表；（2）將電壓表并聯(lián)在變阻器的兩端，如下所示；（3）實(shí)驗(yàn)步驟：①按電路圖連接電路；②將變阻器阻值調(diào)到最大，閉合S，調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，記下電壓表和電流表的示數(shù)U、I，并記錄在表中；③改變滑片P的位置，分別記下電壓表和電流的示數(shù)，并記錄在表中；④仿照步驟③再做一次實(shí)驗(yàn)；（4）記錄實(shí)驗(yàn)表格：I/A

U/V

（5）由圖乙知，當(dāng)電壓表示數(shù)為U21=1.5V時(shí)，電流表示示數(shù)為I21=0.1A，當(dāng)電壓表示數(shù)為U22=1.0V時(shí)，電流表示示數(shù)為I22=0.2A，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的規(guī)律，因電源電壓不變，列方程有：，即，R1=5Ω，電源電壓：．故答案為（1）電壓表；

（2）如上圖；

（3）①按電路圖連接電路；②將變阻器阻值調(diào)到最大，閉合S，調(diào)節(jié)滑片P到適當(dāng)位置，記下電壓表和電流表的示數(shù)U、I，并記錄在表中；③改變滑片P的位置，分別記下電壓表和電流的示數(shù)，并記錄在表中；④仿照步驟再做一次實(shí)驗(yàn)；（4）如上表所示；（5）2．【點(diǎn)睛】本題考查設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力及歸納法的運(yùn)用和串聯(lián)電路的規(guī)律及歐姆定律的運(yùn)用，是中考的熱點(diǎn)問題．9．電路圖

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表①按圖將已調(diào)解好的各電路元件連接電路,并記錄電阻R1的阻值；②閉合開關(guān)s，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，讀出電流表、電壓表的示數(shù)I、U，記錄電流I；③斷開開關(guān)s，另取已知阻值的電阻R2，將電阻R2換接電阻R1，閉合開關(guān)s，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)U保持不變，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I，并記錄I和R2的阻值【詳解】（1）研究動(dòng)滑輪的機(jī)械效率與動(dòng)滑輪所受重力有關(guān)，應(yīng)使用同一裝置，控制物體的重力不變，只改變動(dòng)滑輪的重力，而步驟②中改變了物體的重力，這是存在的問題；（2