专题11 探究电流与电压、电阻的关系实验 期末专项练习--2024-2025学年度人教版物理九年级上学期

2024-2025学年度人教版9年级全册期末考试必考的四种题型专练 专题11 探究电流与电压、电阻的关系实验（共12题） 1. 探究电流与电阻的关系：小明连接的实验电路如图甲所示。 实验次数 1 2 电阻R/Ω 5 10 电流I/A 0.40 0.20 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最______端。 (2)闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，为______V；改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变电路中有一处故障，可能是______（选填序号）。 ①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路 (3)排除电路故障后，小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中，通过______控制定值电阻两端的电压不变，得到的实验数据如表。小明据此得出结论：电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方______（写出一条即可）。 【答案】（1）右 （2）2.9 ③ （3）调节滑动变阻器 换不同的定值电阻多次实验 【解析】(1)为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，即最右端。 (2)如图乙所示，电压表接在上，示数为2.9V。 闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数接近电源电压，改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变，故障可能为电阻R或导线a断路。 (3)探究电流与电阻的关系，那么定值电阻R的电压就不能改变，滑动变阻器与定值电阻串联，串联分压，因此可通过调节滑动变阻器，控制定值电阻两端的电压不变。 为了寻找普遍规律，实验的次数至少3次，或多次实验，因此本实验还需换不同的定值电阻进行多次测量，验证实验结果的正确性。 2. （2024安徽省）图甲为小英同学设计“探究电流与电压的关系”电路图，电源两端电压为3V，滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整；_____ （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关，移动滑片P，小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障，她断开开关，然后按图丙所示的电路图，只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下，并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作，发现电压表有示数且保持不变，电流表始终无示数。若电路中只有一处故障，则故障可能是______。 （3）排除故障后进行实验，得到的实验数据如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45 分析表中的数据，可以初步得出结论，在电阻一定的情况下，______。 （4）本实验中，定值电阻R的阻值为______Ω（保留一位小数）。 【答案】（1）见详解 （2）电流表断路（或与电流表相连的某根导线断了）（3）电流与电压成正比（4）3.9 【解析】（1）由电路图可知，滑动变阻器的右下接线柱与电流表串联，由于电源电压较低，电流表选择小量程，实物电路连接如下： （2）由电路图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压，电流表测量电路中的电流。由于电流表无示数，说明电路中某处断开，电压表无示数说明电压表不能与电路两极连通；由电路图丙可知，电压表测量定值电阻和电流表两端的电压，此时电压表有示数，说明电压表能与电源两极连通，则故障可能是电流表断路或与电流表相连的某根导线断了。 （3）由表中数据可知，在误差允许的范围内，电流与电压的比值不变，即：在电阻一定的情况下，电流与电压成正比。 （4）根据可得，六次测量时，定值电阻的阻值分别为：R1=3.75Ω、R2=4Ω、R3≈3.91Ω、R4=4Ω、R5≈3.95Ω、R6=4Ω，则定值电阻R的阻值为 3. （2024福建）探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（、、）、滑动变阻器（）、开关、导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。____闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移到最______端，起到______的作用。 （2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是______。排除故障，继续实验。 （3）探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为______V。分析数据可得：电阻不变时，电流跟电压成______。实验中所选的电阻阻值为______。 序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.20 2 1.5 0.30 3 0.40 （4）探究电流与电阻的关系，将电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为，移动滑片直至电压表示数为______V，记录电流表示数；再将电阻更换为，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为______。 【答案】 （1） 左 保护电路 （2）电阻R断路 （3） 2.0 正比 5 （4） 1.5 2V~3V 【解析】（1）变阻器接入电路时，要选择一上一下接线柱，如图所示： 为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要移至阻值最大处，即最左端。 （2）闭合开关，电流表示数为零，则故障可能是断路；电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源连通，则故障位置是与电压表并联的部分，即定值电阻R断路。 （3）如图乙所示，电压表用的小量程，分度值为0.1V，则电压表示数为2.0V。 分析表格中数据可知，电压增大几倍，电流也增大几倍，故得结论电阻不变时，电流跟电压成正比。 实验中所选的电阻阻值为 （4）探究电流与电阻的关系，要控制电阻两端电压一定；当5Ω定值电阻接入时，电流表示数为0.3A，则此实验不变的电压值为 根据串联电路分压规律可知 即若方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，此时对应的定值电阻应最大，此时有 解得电阻两端电压 UV=2V 为最小分压； 当电流最大时，即I为0.6A时，电路中电阻最小，定值电阻两端电压最大 UVmax=0.6A×5Ω=3V 应控制电阻两端的电压范围为2V~3V。 4. （2024广东深圳）思考乐佳乐同学在探究电流与电阻实验中： （1）思考乐佳乐同学连接电路如图所示，他检查电路时，发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上______； （2）纠正错误后，保持定值电阻两端电压为2V不变，得到实验数据如下表所示。其中有一组数据是错误的，思考乐佳乐同学发现错误数据的序号是_________； 数据序号 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5 电流 I/A 0.07 0.08 0.10 0.70 0.20 0.40 （3）整理表中数据可得结论：导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比，请写出成反比的依据是什么？_________ （4）思考乐佳乐同学在做第五次实验时，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，用时8s完成电流表读数，这8s内，定值电阻R消耗的电能是_________J。 【答案】 （1） （2） 4 （3） 见解析 （4） 3.2 【解析】（1）图中电压表串联在电路中，电流表和电阻并联，是错误的，应该将电压表和电阻并联，电流表串联在电路中，如图所示： （2）由表中数据可知，第4次数据电压表的示数为 0.7A×15Ω=10.5V 其它各数据电压表的示数为 UV=0.08A×25Ω=2V 所以第4次数据错误。 （3）由表中数据可知，电流和电阻的乘积不变，为2V，所以导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比。 （4）定值电阻R消耗的电能 W=UIt=2V×0.2A×8s=3.2J 5. （2024河南）小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 （1）她先用阻值为10Ω定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。______ ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则，闭合开关时______（填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示，请将示数填入表中。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a．______ 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b．______ ④请在图4中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出图像。______ ⑤分析表中数据或图像的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是______。 （2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是______（填字母代号）。 A．换用电压为6V的电源 B．把电压表改接为0~15V量程 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 【答案】 （1） ①. ②. 电压表 ③. 2.8 0.28 ④. ⑤. I−U图像为一条过原点的直线 （2）C 【解析】（1）根据实物电路连接电路图如下： 电源电压恒为4.5V，定值电阻10Ω，电流最大值 故不可能是电流表超量程，电压表测定值电阻两端电压，当滑动变阻器阻值为零时，等于电源电压4.5V，故当滑动变阻器阻值太小是电压表会超量程。 电压表量程，分度值0.1V，读数由图可知2.8V。 电流表量程,分度值0.02A，读数由图可知0.28A。 依据表格数据进行标点，再连接各点可得 由I−U图像为一条过原点的直线可知电阻一定时，电流与电压成正比。 （2）A．根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由15Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，为了保持定值电阻两端电压不变，应将电源电压调小，故A不符合题意； B．此实验需始终保持定值电阻两端电压为2V,无需更换电压表量程，更换电压表量程没有任何效果，故B不符合题意； C．定值电阻两端的电压始终保持Uv=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 因此应换用最大阻值更大的滑动变阻器，故C符合题意。 故选C。 6. （2024黑龙江龙东）（1）在“探究电流与电压的关系”实验中，电源为两节干电池，滑动变阻器的规格是“25Ω 2A”。 ①开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图乙，其原因是_________。 ②确认无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，计算出R的阻值__________Ω。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.6 1.2 1.8 电流I/A 0.12 0.24 0.36 0.5 ③记录的数据如上表所示，分析数据可以得到结论：导体的电阻一定时，__________。 （2）用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。 ①请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向右移动，灯泡变亮）_________。 ②正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡_________（选填“短路”或“断路”）。 ③排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察__________表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为__________W。 ④小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率_________（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 【答案】 （1）电流表没有进行调零 5 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （2） 断路 电压 0.7 小于 【解析】（1）在开关闭合前，就已经发现电流表的指针在零刻度线左端，这说明电流表没有进行调零。 第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.5V；根据欧姆定律，电阻大小为 根据表中数据可知，在导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （2）对于电路的连接，首先需要将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表依次串联起来。注意电流从电源的正极流出，经过开关、滑动变阻器、灯泡和电流表，最后回到电源的负极。此外，滑动变阻器需要采用“一上一下”的接法，确保滑片向右移动时，灯泡变亮，即接入电路的电阻变小。电压表需要并联在灯泡的两端，用来测量灯泡两端的电压，如下图所示： 当向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮时，如果突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，说明电路可能是断路，而电压表示数接近3V，说明电压表能与电源正负极连通，由此判断与电压表并联的小灯泡可能生了断路，因为在这种情况下，电压表直接测量了电源电压，而电流由于断路而几乎为零。 为了测量小灯泡的额定功率，我们需要确保小灯泡在额定电压下工作，因此，在移动滑动变阻器的滑片时，我们需要同时观察电压表的示数变化。 当电压表的示数达到2.5V时，小灯泡正常发光，此时根据图乙所示，电流表用小量程，分度值为0.02A，读取电流表的示数为0.28A，因此小灯泡的额定功率为  小灯泡用久了，钨丝会变细，而钨丝的材料和长度不变，所以其电阻变大，由 可知，在不变的2.5V电压下，小灯泡实际功率小于额定功率。 7. （2024武汉市）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 18 2.1 2.4 电流I/A 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。 【答案】 （1） （2） 0.22 闭合开关前，没有将滑片移到滑动变阻器最左端 （3）成正比 1 【解析】（1）图中电流表没有串联在电路中，电流表不能测量电路电流，应将电流表接在串联电路中。如图所示： （2）由图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.22A。 为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。 （3）根据表中数据可知，在误差允许的范围内，电压和电流的比值为定值，说明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正比。 （4）因为滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，则电流最大电流为0.5A，则定值电阻两端最大电压 则电压为1.8V的实验可以完成，电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为0.3V时，滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V，根据串联电路，电压之比等于电阻之比有 则滑动变阻器阻值 则电压表示数为0.3V的实验也无法进行，则表格里余下的4次实验中，他还能完成1次。 8. （2024湖南长沙）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中定值电阻R=5Ω。 （1）请你用笔画线表示导线将电路连接完整______； （2）小明测量并记录了几组电压和电流值如下表。最后一次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为______A； 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 （3）请在图丙中画出上表各组数据对应的点，并作出I-U图象______； （4）分析可得实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 【答案】 （1） （2） 0.50 （3） （4）正 【解析】（1）如图甲，滑动变阻器上接线柱已接好，故应将开关左接线柱与滑动变阻器其中一个下接线柱相连，如图所示： （2）如图乙，电流表选择了0~0.6A的量程，分度值为0.2A，由指针位置可知读数为0.5A。 （3）根据表中数据在图丙中描好点，然后用一条直线将这些点连起来，如图所示： （4）由上图可知，电阻一定时，电流与电压的I-U图象是一条过原点的直线，为正比例函数图像，故可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 9. （2024湖南）在“探究电流与电压关系”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。 （1）连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行________； （2）连接电路时，开关S应处于________状态； （3）连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________端； （4）某次实验中，电流表指针偏转如图乙所示，示数为________A； （5）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）。 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 【答案】 （1）调零 （2）断开 （3）B （4） 0.1 （5）做出U-I图像 【解析】（1）连接电路前，电流表有示数，因此应该对电流表进行调零，使指针对准零刻度线。 （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 （3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，由图可知，滑片应处于B端。 （4）由图乙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此电流表的示数为0.1A。 （5）实验中，为了找到电阻一定时，电流与电压的关系，可以根据测出的五组数据做出U-I图像，从而得出电流与电压的关系。 10. 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。 （1）在连接电路的过程中，开关应处于_________状态； （2）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； （3）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； （4）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； （5）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。 【答案】 （1）断开 （3）3 （4）30 （5） 反 【解析】（1）为保护电路，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态。 （3）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，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 根据串联电路电压的规律，电源电压为 （4）为了使电压表示数仍为1.2V，顺利完成第三次实验，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 U滑'= U - U表=3V - 1.2V = 1.8V 根据串联电路电流的规律，通过变阻器的电流为 此时变阻器的最大阻值为 所以，如果只更换滑动变阻器，应选取最大阻值不小于30Ω的滑动变阻器。 （5）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，分析图像可知，电流与电阻的乘积是一个定值，故可得：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 11. （2024江苏连云港）小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变，电路中仪表均完好无损。 （1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，他应先___________。 （2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是___________。 （3）排除故障后，小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电阻R的阻值为___________Ω。 （4）在实验过程中，当把电阻R由20Ω更换为10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 （1）将电压表指针调至零位 （2）电阻R断路 （3）20 （4）变小 【解析】（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，此时电压表的指针没有调零，所以他应先将电压表指针调至零位。 （2）由图甲得，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路电流，连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，说明电路电路，且电压表与电源相连接，故故障是与电压表并联的电阻R断路。 （3）由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律得，此时电阻的阻值为 （4）串联电路中，电阻越小，分到的电压越小。在实验过程中，当把电阻由由20Ω更换为10Ω时，电阻的电压变小，应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小，减小滑动变阻器分到的电压，使电阻的电压增大为2V。 12. （2024江苏扬州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，电路图如图1所示。 （1）小明在实验前发现还缺少一个实验器材，请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中_________。实验时，先将电阻箱的阻值调为5Ω，然后将滑片P调至_______（填“A”或“B”）端，闭合开关，再调节滑片P至某一位置，电流表示数如图2所示，读数为_______A。断开开关，将电阻箱的阻值调为10Ω，再闭合开关，_______（填“能”或“不能”）立即记录电流表的示数； （2）小华在实验过程中保持滑片P位置不变，多次改变电阻箱的阻值R，读出电流表的示数I，将多组数据描点，画出图像，如图3所示。根据小华的实验数据，___________（填“能”或“不能”）得出导体中的电流与电阻成反比的结论； （3）小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值，在小华的实验电路中，保持滑片P位置不变，将未知电阻元件替换电阻箱接入电路，闭合开关，电流表示数为0.32A，该元件的电阻为___________Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许，则电阻测量值___________真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】 （1） B 0.48 不能 （2）不能 （3） 9 大于 【解析】（1）探究通过导体的电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端电压不变，所以缺少的器材为电压表，需要把电压表并联在定值电阻两端，如下图： 闭合开关前，滑动变阻器的滑片要放在阻值最大的位置，由图1可知为B端。 由图2可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.48A。 断开开关，将电阻箱的阻值调为10Ω，再闭合开关，根据串联分压的规律，可知定值电阻两端电压发生改变，因为需要控制电阻两端电压不变，所以需要移动滑动变阻器保证定值电阻两端电压不变，故不能立即记录电流表的示数。 （2）小华在实验过程中保持滑片P位置不变，多次改变电阻箱的阻值R，当电阻箱的阻值发生改变时，根据串联分压规律，可知电阻箱两端的电压也发生改变，所以实验中没有控制定值电阻两端电压相等，故根据小华的实验数据，不能得出导体中的电流与电阻成反比的结论。 （3）由图3可知，当电路中电流为0.32A时，对应的电阻的阻值为9Ω。 若不慎将滑片P向右移动了少许，滑动变阻器接入电阻阻值变大，电路总电阻变大，根据可知电路中电流变小，由图3可知，电路中电流越小，对应的电阻值越大，所以测量值大于真实值。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度人教版9年级全册期末考试必考的四种题型专练 专题11 探究电流与电压、电阻的关系实验（共12题） 1. 探究电流与电阻的关系：小明连接的实验电路如图甲所示。 实验次数 1 2 电阻R/Ω 5 10 电流I/A 0.40 0.20 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最______端。 (2)闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，为______V；改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变电路中有一处故障，可能是______（选填序号）。 ①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路 (3)排除电路故障后，小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中，通过______控制定值电阻两端的电压不变，得到的实验数据如表。小明据此得出结论：电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方______（写出一条即可）。 2. （2024安徽省）图甲为小英同学设计“探究电流与电压的关系”电路图，电源两端电压为3V，滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整；_____ （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关，移动滑片P，小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障，她断开开关，然后按图丙所示的电路图，只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下，并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作，发现电压表有示数且保持不变，电流表始终无示数。若电路中只有一处故障，则故障可能是______。 （3）排除故障后进行实验，得到的实验数据如下表所示。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80 电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45 分析表中的数据，可以初步得出结论，在电阻一定的情况下，______。 （4）本实验中，定值电阻R的阻值为______Ω（保留一位小数）。 3. （2024福建）探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（、、）、滑动变阻器（）、开关、导线若干。 （1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。____闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移到最______端，起到______的作用。 （2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是______。排除故障，继续实验。 （3）探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为______V。分析数据可得：电阻不变时，电流跟电压成______。实验中所选的电阻阻值为______。 序号 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.20 2 1.5 0.30 3 0.40 （4）探究电流与电阻的关系，将电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为，移动滑片直至电压表示数为______V，记录电流表示数；再将电阻更换为，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为______。 4. （2024广东深圳）思考乐佳乐同学在探究电流与电阻实验中： （1）思考乐佳乐同学连接电路如图所示，他检查电路时，发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上______； （2）纠正错误后，保持定值电阻两端电压为2V不变，得到实验数据如下表所示。其中有一组数据是错误的，思考乐佳乐同学发现错误数据的序号是_________； 数据序号 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 30 25 20 15 10 5 电流 I/A 0.07 0.08 0.10 0.70 0.20 0.40 （3）整理表中数据可得结论：导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比，请写出成反比的依据是什么？_________ （4）思考乐佳乐同学在做第五次实验时，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，用时8s完成电流表读数，这8s内，定值电阻R消耗的电能是_________J。 5. （2024河南）小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 （1）她先用阻值为10Ω定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。______ ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则，闭合开关时______（填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示，请将示数填入表中。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a．______ 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b．______ ④请在图4中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出图像。______ ⑤分析表中数据或图像的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是______。 （2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是______（填字母代号）。 A．换用电压为6V的电源 B．把电压表改接为0~15V量程 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 6. （2024黑龙江龙东）（1）在“探究电流与电压的关系”实验中，电源为两节干电池，滑动变阻器的规格是“25Ω 2A”。 ①开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图乙，其原因是_________。 ②确认无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，计算出R的阻值__________Ω。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 0.6 1.2 1.8 电流I/A 0.12 0.24 0.36 0.5 ③记录的数据如上表所示，分析数据可以得到结论：导体的电阻一定时，__________。 （2）用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。 ①请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向右移动，灯泡变亮）_________。 ②正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡_________（选填“短路”或“断路”）。 ③排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察__________表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为__________W。 ④小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率_________（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。 7. （2024武汉市）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 18 2.1 2.4 电流I/A 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。 8. （2024湖南长沙）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中定值电阻R=5Ω。 （1）请你用笔画线表示导线将电路连接完整______； （2）小明测量并记录了几组电压和电流值如下表。最后一次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为______A； 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 （3）请在图丙中画出上表各组数据对应的点，并作出I-U图象______； （4）分析可得实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 9. （2024湖南）在“探究电流与电压关系”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。 （1）连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行________； （2）连接电路时，开关S应处于________状态； （3）连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________端； （4）某次实验中，电流表指针偏转如图乙所示，示数为________A； （5）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）。 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 10. 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。 （1）在连接电路的过程中，开关应处于_________状态； （2）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； （3）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； （4）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； （5）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。 11. （2024江苏连云港）小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变，电路中仪表均完好无损。 （1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，他应先___________。 （2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是___________。 （3）排除故障后，小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电阻R的阻值为___________Ω。 （4）在实验过程中，当把电阻R由20Ω更换为10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 12. （2024江苏扬州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，电路图如图1所示。 （1）小明在实验前发现还缺少一个实验器材，请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中_________。实验时，先将电阻箱的阻值调为5Ω，然后将滑片P调至_______（填“A”或“B”）端，闭合开关，再调节滑片P至某一位置，电流表示数如图2所示，读数为_______A。断开开关，将电阻箱的阻值调为10Ω，再闭合开关，_______（填“能”或“不能”）立即记录电流表的示数； （2）小华在实验过程中保持滑片P位置不变，多次改变电阻箱的阻值R，读出电流表的示数I，将多组数据描点，画出图像，如图3所示。根据小华的实验数据，___________（填“能”或“不能”）得出导体中的电流与电阻成反比的结论； （3）小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值，在小华的实验电路中，保持滑片P位置不变，将未知电阻元件替换电阻箱接入电路，闭合开关，电流表示数为0.32A，该元件的电阻为___________Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许，则电阻测量值___________真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$