2025年中考物理复习--探究电流与电阻的关系 实验专题

中考复习-----探究电流与电阻的关系实验专题 1．现有下列器材：学生电源（6V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。 （1）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）； （2）排除故障后，小强用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为 V，记下电流表的示数； （3）再将R换成20Ω电阻进一步探究分析，最后得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。 2．科学兴趣小组同学在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时，设计了如图甲所示的电路，正确操作实验后，将得到的实验数据记录在如表中。 物理量组别 1 2 3 4 5 6 ▲ 6 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2 （1）小组同学设计记录表中的“▲”处应填 。 （2）用笔画线代替导线，将实物图连接完成。 。 （3）小组同学正确连接电路后进行实验，每次更换电阻后都要调节滑动变阻器，这样操作的目的是 。 （4）分析表中数据，得出结论： 。 3．在探究“电流与电阻的关系”实验中，小明设计了如图甲所示电路图，选用器材如下：2节新干电池、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表、电流表、开关及导线若干。 请回答下列问题： （1）连接电路时，开关应处于 状态； （2）实验过程中小明发现电压表示数接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是 ； （3）排除故障后，小明更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，将实验数据填入表中。当更换20Ω的定值电阻进行实验时，电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻的电流为 A，由此可知，小明控制定值电阻两端的电压为 V； 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.4 0.2 （4）分析实验数据可知，在实验过程中，滑动变阻器接入电路的最大阻值为 Ω。 4．在探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”的实验中，小亮根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图所示，其中电源两端电压不变，有阻值不同的定值电阻若干。 （1）请根据如图所示的电路，画出小亮设计的实验电路图 ； （2）闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值 处； （3）小亮先闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U1，读取电流表的示数I，并将R1、I记录在表格中。小亮断开开关S，用电阻R2替换R1（R2>R1），再闭合开关S，发现电压表、电流表示数均发生变化，电压表示数为U1'，电流表示数为I'。请你判断：U1 U1'（选填“>”或“<”），并结合所学知识和公式写出分析推导过程； （4）小亮针对他探究的问题，接下来必须进行的一步正确操作是 。 5．在“探究电流与电阻的关系”实验中： （1）图甲是实验的实物连线图，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确连线 ； （2）连接电路时，开关应处于 状态，闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到 处； （3）滑动变阻器在该实验中的作用除了保护电路之外，还有 的作用； （4）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，来保证电压表的示数为 V。 6．图甲为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的实物电路图。 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.3 0.15 0.10 （1）连接电路时开关应处于 状态（选填“断开”或“闭合”）。开关闭合前，滑动变阻器滑片P应移至 （选“A”或“B”）端； （2）当小红同学闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，小红进行实验，每次只更换电阻，测得相应的电流值，同组同学指出她无法得出正确结论，其原因是 ； （4）小红改正错误后，将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片P，电压表的示数如图乙所示，为 V，记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动； （5）经过三次实验后，记录的数据如表所示，可得出实验结论 。 7．小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，实验器材有：电压为6V的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，滑动变阻器A（20Ω 1A）和滑动变阻器B（50Ω 0.5A），电流表（量程0~0.6A），电压表（量程0~3V），开关，导线若干； （1）小明根据图甲所示电路图连接了图乙的电路，其中有一条导线连接有误，请在连接错误的导线上打“×”，并画出正确连线；（导线不得交叉） （2）排除故障后，小明将5Ω定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图丙，示数为 A； （3）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，分别将10Ω、20Ω的定值电阻连入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，控制电压表示数为 V不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中；由数据可知，当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与电阻成 ； 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A ______ 0.2 0.1 （4）实验中选择的滑动变阻器是 （选填“A”或“B”）； （5）此实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，理由是 。 8．小红与小刚实验小组在探究“电流与电阻的关系”实验时，选择的实验器材有：电源（电压恒定为3V）、电流表、电压表、开关、电阻箱、滑动变阻器（规格为“25Ω，1A”）和导线若干。 （1）图甲是他们设计的实验电路图，小刚根据电路图连接了如图乙的实验电路，小红检查时发现有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，用笔画线代替导线正确连接（注意：导线不能交叉） ； （2）改正错误后，他们将滑动变阻器阻值调到最大，电阻箱阻值调到5Ω，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，造成这一现象的原因可能是 （写出一条即可）； （3）排除故障后进行实验，得到第一次实验数据如表，接着他们将电阻箱阻值调到10Ω，闭合开关，调节滑片向 （根据电路图选填“左”或“右”），直到电压表的示数为 V，此时电流表的示数如图丙所示，读数为 A； （4）第三次实验，电阻箱接入电阻如图丁所示，读数为 Ω； （5）分析表中数据得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ； （6）为了验证以上规律的可靠性，可以测量更多组数据，但电阻箱接入电路的阻值不得超过 Ω。 电阻（Ω） 5 10 电流（A） 0.4 0.1 9．某学习小组计划探究电流与电阻的关系，设计的电路如图甲所示。 （1）请根据甲图把乙图中的电路连接完整（要求滑动触头向右移动时，电路中电流变大）。( ) （2）在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑动触头应位于 （选填“”或“”）端。 （3）为得到多组实验数据，进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，使电压表的示数 。 （4）某次实验时，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则电路中的故障是 。 （5）某次实验中，电流表示数如图丙所示，该电流表的示数为 。 （6）某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下，电流与电阻成反比，于是他作出了如图丁所示的图线，则实验中该同学加在电阻两端的电压为 。 10．如下图所示，在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了3节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“15Ω，1A”和“20Ω，0.5A”），阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个，以及导线若干。 （1）请根据电路图，用笔画线代替导线将实物图连接完整 ； （2）电路连接完成后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最右端，目的是 ，此之外，该实验中滑动变阻器还有一个作用是 ； （3）当闭合开关试触时，发现电压表指针摆动出现了下图所示的情况，存在的问题是： ； （4）用电阻接入电路，闭合开关之后发现，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电流表的指针都不发生偏转，电压表的指针偏转超过了最大测量值，则电路中的故障可能是： ； （5）将的电阻换成、、的电阻后，闭合开关，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动，直到电压表的示数保持不变，记下相应的电流值； （6）小丽在用的电阻做实验时，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，请写出小丽的做法： ； （7）排除故障后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格．第3次实验时，电流表的示数如下图所示，为 A； 实验序号 1 2 3 4 5 6 电阻 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.6 0.3 0.15 0.12 0.1 （8）请根据表的实验数据在下图中作出I-R图像 ； （9）由I-R图像可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 （选填“正比”或“反比”）； （10）另一小组在进行“探究电流与电阻的关系”实验时，使用阻值不同的定值电阻进行多次测量，测量的数据如表所示； 电阻 6 10 15 20 电流I/A 0.5 0.34 0.26 0.2 分析实验数据，发现电流跟电阻不成反比，经检查发现实验电路的连接和仪器的读数都没有问题，请分析造成该现象的原因是 ； （11）实验中若用电阻箱“”（可在0～999.9Ω范围内调节电阻值大小，且能读数的变阻箱）来代替电阻R，将电路改进为如下图的电路，你认为该方案是否可行 （如果可行，请说出改进后的优点）？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 中考复习-----探究电流与电阻的关系实验专题答案 1． 断路 2 反 【详解】（1）[1]闭合开关，移动滑片发现电流表始终无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即其原因可能是定值电阻断路。 （2）[2]由图乙可知，当电阻为5Ω时，通过电阻的电流为0.4A，电阻两端电压 U=IR=0.4A×5Ω=2V 根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，故把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，应使电压表示数为2V。 （3）[3]根据如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，电阻两端的电压 UV=IR=0.1A×20Ω=0.2A×10Ω=……=0.4A×5Ω=2V 电阻两端的电压为一定值，所以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 2． 电压U/V 保持电压表的示数不变 当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 【详解】（1）[1]探究电流与电阻的关系，保持电压不变，改变电阻，故表格中“▲”处应为：“电压U/V”。 （2）[2]由表中数据可知，定值电阻两端的电压为6V，因此电压表应选用0～15V的量程，由图甲可知，滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联，如图所示： （3）[3]每次更换电阻后，定值电阻两端的电压发生变化，为了控制电压不变，下一步的操作是调节滑动变阻器的滑片，保持电压表的示数不变。 （4）[4]分析实验数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 3． 断开 定值电阻R断路 0.1 2 10 【详解】（1）[1]连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。 （2）[2]实验过程中小明发现电流表几乎无示数，说明电路发生断路，电压表示数接近3V，说明电源、开关、滑动变阻器、电流表与电压表形成通路，因此造成此故障的原因可能是定值电阻R断路。 （3）[3][4]图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.1A；串联电路中各处电流相等，则通过定值电阻的电流为0.1A。由欧姆定律，电阻的电压为 U＝IR＝0.1A×20Ω＝2V （4）[5]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持定值电阻两端的电压2V不变，根据串联电路电压的规律可知：当定值电阻的阻值增大，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑动变阻器接入电路的最大阻值时，定值电阻的阻值也最大，此时电压表的示数仍为2V，根据串联电路的特点及欧姆定律知，滑动变阻器此时的接入电路的最大阻值为 4． 最大 < 调节滑动变阻器滑片P使电压表示数仍为U1 【详解】（1）[1]由图可知，电压表并联在电阻两端，测量电阻两端电压，电流表串联在电路中，根据实物图，画出对应的电路图，如图所示： （2）[2]为了保护电路，避免闭合开关的瞬间，电路中的电流过大，烧坏用电器，所以闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处。 （3）[3]由图可知，电阻与滑动变阻器Rp串联，用电阻R2替换R1，因为R2>R1，Rp不变，所以替换前后，电路中的总电阻R总'> R总，根据欧姆定律可知 ，电源电压一定，R总'> R总，所以I'< I，替换前后，滑动变阻器两端的电压分别为 U2=IRp U2'=I'Rp 电阻不变，电流变小，所以 U2>U2' 电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，替换前后定值电阻两端电压 U1=U-U2 U1'=U-U2' 则替换前后定值电阻两端电压关系 U1<U1' 即电压表示数变大。 （4）[4]探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”时，需要控制定值电阻两端电压不变，所以下一步的操作是调节滑动变阻器滑片P使电压表示数仍为U1。 5． 断开 阻值最大 控制定值电阻两端的电压不变 0.3 右 1.5 【详解】（1）[1]实验中定值电阻应串联接入电路，故定值电阻与滑动变阻器相连的导线错误，应将滑动变阻器的左上接线柱与定值电阻的右侧接线柱相连，如图： （2）[2][3]连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态，闭合开关前滑动变阻器滑片应移动到阻值最大处。 （3）[4]滑动变阻器在该实验中的作用除了保护电路之外，还有控制定值电阻两端的电压不变的作用。 （4）[5]电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，根据欧姆定律可知定值电阻两端的电压 实验中应控制定值电阻两端的电压为1.5V不变。 [6][7]将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，根据串联分压特点可知，定值电阻两端的电压变大，为控制定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，将滑动变阻器的滑片向右端移动，来保证电压表的示数为1.5V。 6． 断开 A 断路 没有控制定值电阻两端电压一定 1.5 A 当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【详解】（1）[1]为保证电路安全，则连接电路时开关应处于断开状态。 [2]为避免损坏电路元件，开关闭合前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处，即A端。 （2）[3]电流表无示数，说明电路可能发生了断路，电压表有示数且大小接近电源电压，说明电压表左右与电源相接良好，故断路位置为定值电阻。 （3）[4]探究电流与电阻关系，则应保证电压不变，因此每次更换电阻后都应调节滑动变阻器使定值电阻两端电压不变。 （4）[5]如图乙电压表为小量程，则读数为1.5V。 [6]将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，定值电阻阻值增大，由串联分压可知，定值电阻两端电压变大，为保证定值电阻两端电压不变，则滑动变阻器接入阻值应变大，即滑片向A端移动。 （5）[7]观察表格数据可知：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（电压一定时，电流与电阻成反比） 7． 右 0.4 2.0 反比 B 灯丝电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）[1]电压表与定值电阻并联且电流“正进负出”，如图所示： （2）[2][3]为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大即最右端，首先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到右端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数0.4A。 （3）[4]研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数 U=IR=0.4A×5Ω=2V [5]由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比。 （4）[6]电源电压为6V，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 U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V 变阻器分得的电压为电压表示数的，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 R滑=2×20Ω=40Ω 即所选择的变阻器的最大阻值不能小于40Ω，由欧姆定律可知，当接入的定值电阻阻值最小时，电路中的电流最大为 则最大电流小于0.5A，因此应选择标有“20Ω，0.5A”的滑动变阻器，故选B。 （5）[7]要探究电流与电压的关系，应保持导体的电阻不变，而灯泡电阻随温度的变化而变化，不是定值，所以不能用小灯泡代替定值电阻R来探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”。 8． 电阻箱断路 右 2 0.2 20 反比 50 【详解】（1）[1]图中电阻箱被短路，应该将电阻箱串联在电路中，电压表并联在电路中，如下图所示 （2）[2]电流表无示数说明电路中有断路，电压表有示数说明电压表两端与电源两极相连，因此电路故障为电阻箱断路。 （3）[3][4][5]由可知，电阻箱两端电压为 定值电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻分压变大，大于原来的电压，为保持定值电阻两端电压不变，由电路图可知，应向右移动滑动变阻器滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，使定值电阻两端电压减小到原来的2V，保持定值电阻两端电压一定；由图乙知电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A。 （4）[6]电阻箱的读数为 （5）[7]根据表中数据可知，当电阻变为原来的几倍时，电流变为原来的几分之一，因此当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关系。 （6）[8]根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为 3V﹣2V＝1V 所以电阻箱与滑动变阻器的电压之比为 根据串联电路的分压作用，所以可以得出 解得R箱＝50Ω。 9． A 不变 定值电阻开路 0.24 3 【详解】（1）[1]由公式可知，在电源电压一定时，电路中的电阻变小，电路中的电流变大。由题意可知，滑动触头向右移动时，电路中电流变大，即滑片向右移动连入电路中的电阻变小，滑动变阻器遵循“一上一下”的接法，下方接的是右接线柱，如图所示： （2）[2]在闭合开关进行实验前，滑动变阻器应移至阻值最大处，滑动变阻器的右部分电阻丝连入电路中，滑动变阻器的滑动触头应位于A端。 （3）[3]探究电流与电阻的关系，需要采用控制变量法，控制定值电阻两端的电压不变，通过调节滑动变阻器，使电压表的示数不变，改变定值电阻的阻值来研究。 （4）[4]闭合开关，调节滑动变阻器，电流表示数为零，说明电路中没有电流，电路是开路，电压表的示数始终等于电源电压，电压表测电源电压，说明与电压表并联的定值电阻开路。 （5）[5]如图丙所示，电流表选用0~0.6A的量程，0.2A之间有10个小格，1小格代表0.02A，电流表的分度值为0.02A，电流表的示数为0.24A。 （6）[6]在实验中，定值电阻两端的电压是一定的，可以在坐标上取任意一点计算，当I=0.30A时，，则定值电阻的阻值 定值电阻两端的电压 10． 保护电路 是保持定值电阻两端的电压不变 正负接线柱接反了 电压表并联的定值电阻断路 B 将和15的两个电阻串联起来使用 0.2 反比 没有控制导体两端的电压不变 可行，优点：实验时不用更换定值电阻 【详解】（1）[1]根据电路图可知，滑动变阻器左半部分连入电路，故实物图连接如下： （2）[2][3]闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移至最右端滑动变阻器连入电路的阻值最大，目的是保护电路，此外，该实验中滑动变阻器还有一个作用是保持定值电阻两端的电压不变。 （3）[4]图中电压表指针反向偏转，故存在的问题是电压表的正负接线柱接反了。 （4）[5]电流表的指针都不发生偏转则电路中电流为0，说明电路断路，电压表的指针偏转超过了最大测量值，则电路中的故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （5）[6]将5的电阻换成10、15、20的电阻后电阻变大，根据串联分压规律：电压之比等于电阻之比，滑动变阻器的阻值应该变大，故滑片P应向B端移动，直到电压表的示数保持不变，记下相应的电流值。 （6）[7]根据电阻串联的知识可知，将和15的两个电阻串联起来使用。 （7）[8]由图知电流表选择的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表的示数为0.2A。 （8）[9]根据表格数据，在坐标图上描点连线，作 I-R图像如下： （9）[10]由I-R图像可知，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。 （10）[11]电流与电压和电阻有关，在探究电流与电阻的关系实验中，应控制导体两端的电压不变。由表中数据可知，前四次实验中，电流与电阻的乘积变大，即电流与电阻不成反比，原因是没有控制导体两端的电压不变，所以不能得出正确的结论。 （11）[12]实验中若用电阻箱“”来代替电阻R可行，这样的好处：实验中不用多次更换定值电阻。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$