2026年中考物理一轮复习重点题型突破---专题11 实验2 探究电流与电压、电流与电阻的关系

2026年中考物理一轮复习重点题型突破 专题11 实验2 探究电流与电压、电流与电阻的关系 一．实验探究题（共18小题） 1．物理组小组做“探究小灯泡的电流与电压的关系”实验，电源电压为3V。 序号 电压/V 电流/A 1 1.00 0.17 2 2.00 0.25 3 0.28 4 3.00 0.30 （1）他们连接的实物电路如图甲所示。 （2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V。取下灯泡，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是 　 　。 （3）故障排除后，当滑动变阻器的滑片P在如图所示的位置时，小灯泡亮度较暗，要让小灯泡亮度增大，应把滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）适当移动。 （4）他们测出的小灯泡电流I与电压U变化的情况如上表所示，第3次实验时，电压表的示数如图乙所示，则小灯泡的电压为 　 　V；功率为 　 　W。 （5）他们根据上表数据想测出小灯泡的电阻。为了减小误差，他们把四次测量所得电阻的平均值作为小灯泡的电阻值，你认为他们的做法是 　 　（选填“正确”或“错误”）的，理由是：　 　。 2．某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时， （1）设计了如图甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 　 　。 （2）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，连线不得交叉）； （3）经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，若电路中只有一处故障可能是 　 　；排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 　 　（选填：“A”或“B”）端，如图乙所示，闭合开关后移动滑片到某一位置时，电流表的示数为 　 　A； （4）图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为 　 　V，当电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）端滑动，若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是 　 　Ω。 3．在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，如图所示，电源电压为6V不变，定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。 （1）实验前，发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表 　 　。 （2）如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的 　 　接线柱相连。 （3）电路连接完成后，分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如下表所示，则实验中控制电压表的示数为 　 　V不变。当使用30Ω的电阻做实验时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同，为了继续完成第四次实验，如果只能更换电源，则电源电压应不高于 　 　V。 （4）分析实验数据得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 　 　。 实验次数 1 2 3 4 R/Ω 10 15 20 30 I/A 0.3 0.2 0.15 4．小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，他利用干电池、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将定值电阻R接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数，记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后，小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。 （1）请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因：　 　； （2）请你画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材）； （3）依据你设计的电路图，针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法。 5．某小组进行电学实验探究。 （一）某同学探究“电流与电压”的关系，他用了3个干电池，一个定值电阻、一个滑动变阻器，一个电压表，一个电流表，导线若干。 （1））请补充实物图； （2）若电压表无余数，电流表有示数，此时原因可能是 　 　（选填“R断路”或“R短路”）； （3）他用此电路做了若干组实验，以下第 　 　组实验数据有误。 ① ② ③ ④ I 0.1 0.2 0.3 0.4 U 1 2 3 4 （4）根据此表格可知：电阻一定时，电流与电压成 　 　（选填“正比”或“反比”）。 （二）某同学探究“电流与电阻”的关系，他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，一个电压表，一个电流表和导线若干，多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。 （1）电阻两段的电压为 　 　V； （2）滑动变阻器的最大功率为 　 　W。 6．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电源电压3V且恒定，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器规格为“25Ω 2A”。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 1.4 2.0 电流I/A 0.1 0.14 0.2 （1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整。（导线不允许交叉） （2）连接好电路，把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后，无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变，电流表始终无示数。其原因可能是电阻R 　 　。 （3）在探究电流与电压关系时，得到如上表所示的电流I随电压U变化的数据，据此得出结论：电阻一定时，　 　。 （4）在探究电流与电阻关系时，为了保证所给电阻均能完成实验，应控制定值电阻两端电压至少为 　 　V。现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑动变阻器滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）侧移动。 7．小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。 （2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是：　 　。 （3）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向 　 　（选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值。 （4）小丽在换用20Ω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诀了这个问题。请你写出小丽的做法：　 　。 （5）小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是 　 　。 （6）小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像，如图丙所示：则小丽实验时U0＝　 　V，实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 　 　Ω。 （7）小丽在得出I﹣R图像之后，又画出了如图丁所示的I﹣图像，得出结论，电流与电阻成反比。请对此做出评价 　 　。 8．如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，实验器材有：电源（输出电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。 （1）连接电路，闭合开关，电流表指针偏到零刻度线左边，如图乙，原因是 　 　。 （2）正确连接电路，用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据，作出电流与电阻的关系图象如图丙。实验中定值电阻两端的电压保持 　 　V，滑动变阻器的最大阻值应不小于 　 　Ω。 （3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，处理数据后画出电流I与 　 　的关系图线。 9．某实验小组探究电流与电压的关系。实验中电源电压恒为3V，定值电阻R为5Ω，实验电路图如图甲所示。 实验序号 1 2 3 U/V 0.5 1.0 2.0 I/A 0.1 0.2 0.4 （1）请根据电路图，用笔画线表示导线，连接图乙所示的实物电路（要求导线不能交叉）； （2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数约为3V保持不变，电流表的示数几乎为零，则电路的故障可能是 　 　（选填“定值电阻R短路”“定值电阻R断路”或“滑动变阻器断路”）； （3）排除故障后，将多次实验测得的数据记录在表格中，请根据表格中的数据，在图丙的坐标图中画出定值电阻R的I﹣U图像； （4）分析图像可知，电阻一定时，电流与电压成 　 　比。 10．在“探究电流与电阻的关系”实验中，实物器材有：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）和开关各一个，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 （1）将如图甲实验电路连接完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 　 　端。 （3）图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，其中阴影面积的物理意义是 　 　，其数值为 　 　。 11．小明和小华在实验室做如下两个电学实验： 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.32 2 10 0.16 3 20 0.08 （1）在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明所用的器材有：新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，电流表、电压表、“20Ω 1A”的滑动变阻器、开关各一个及导线若干。 ①实验中小明将5Ω的电阻接入电路中，连接的电路如图甲所示，经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； ②改正错误后，将滑片调至 　 　（选填“A”或“B”）端，闭合开关，调节滑动变阻器滑片至某一位置，使电压表示数为1.6V，读出电流表的示数并记录在表格中，将此时滑片的位置标记为M； ③接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为1.6V，读出对应电流表的示数并记录，此时滑片的位置在M的 　 　（选填“左侧”或“右侧”）； ④最后小明换用20Ω的电阻继续进行实验并记录电流表的示数；分析表中数据，可得到的结论是：　 　。 （2）小华利用电源（电压恒定且未知）、电流表、电阻箱（0～999.9Ω）、铭牌不清楚的滑动变阻器、开关、单刀双掷开关各一个及导线若干，设计了如图乙所示电路，测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率请你帮助小华补全实验方案： ①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使 　 　，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R； ②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额； ③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片 　 　（填滑动变阻器滑片的位置变化情况），并读出电流表示数为I； ④则小灯泡额定功率的表达式为：P＝　 　（用已知量和所测物理量的符号表示）； ⑤实验后小华发现，电路中只需将 　 　和 　 　互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率。 12．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图﹣1所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。 （1）连接电路时，开关应处于 　 　状态；闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于 　 　处。 （2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是 　 　。 （3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。 试验次数 1 2 3 4 电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 ①请根据表中数据，在图﹣2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象。 ②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 　 　。 （4）在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 　 　来实现的。 （5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的 　 　（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。 A.探究电流与电阻的关系 B.测量未知电阻的阻值 13．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“A”或“B”）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 　 　A。 （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I﹣图线，则实验中该同学加在电阻两端的电压为 　 　V。 14．在“探究电流和电阻的关系”实验中，器材有：电源（6V）、电阻箱（0﹣9999Ω）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，使滑片向左移动时电阻减小。 （2）第一组数据的测量过程中，有下列步骤，正确的顺序是 　 　。 ①保持开关断开，连接实物电路 ②检查电路无误后闭合开关 ③读出电流表的示数，断开开关 ④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处 ⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20Ω，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V （3）将电阻箱调到15Ω，闭合开关，发现电流表示数如图2所示，示数为 　 　A，该电流值与15Ω电阻值 　 　（填“能”或“不能”）作为第二组数据记录在表格中，此时电压表示数为0，可能发生的故障是 　 　。 15．小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。 （1）连接电路时，开关应 　 　； （2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片P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”）。 （3）排除故障后，使电压表示数为U1，电流表示数如图乙，此时电流为 　 　A，记下电压表、电流表的示数； （4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是 　 　（选填“A”、“B”或“C”） A.在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变 B.U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V﹣4.4V C.电源电压不变，改变U1的大小（视需要选取电压表、电流表量程），U1的取值范围是2.25V﹣6V （5）实验完毕，得到结论：电压一定时导体中的电流与导体的电阻成 　 　比。 16．某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系： 【设计实验】 小组制定实验计划，选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻（R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝15Ω）的电阻盒等器材，并设计好电路图（如图甲所示）。 （1）考虑到电流的大小与两个因素有关，该实验需要采用的研究方法是 　 　。 （2）该实验中，滑动变阻器的作用是 　 　； 　 　。 【进行实验和收集数据】 （3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，则产生故障的原因可能是定值电阻 　 　（选填“断路”或“被短接”）。 （4）移动滑动变阻器的滑片，实验小组测得多组数据并分别录入表格中，其中，换用R3做实验时少录入一个电流值，电流表指针位置如图乙所示，该电流记作 　 　A。 电压U/V 1 2 3 …… R1电流I1/A 0.2 0.4 0.6 R2电流I2/A 0.1 0.2 0.3 R3电流I3/A 0.06 0.2 【分析和论证】 （5）比较表中任何一行测得的数据，可以得出的结论是 　 　； （6）比较表中任何一列测得的数据，可以得出的结论是 　 　。 【评估】 在评估环节，有组员提出了“能否采用图象法进行数据分析”的意见。除此以外，你还能从哪两个方面对该实验进行评估？　 　； 　 　。 17．用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω，1.5A”。 （1）实验时，依次更换不同的电阻，调节 　 　，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如表： 实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 30 20 15 10 5 电流I/A 0.08 0.12 0.16 0.48 电阻的倒数/Ω﹣1 0.033 0.050 0.067 0.100 0.200 （2）第4次实验的电流表示数如图乙所示，读数为 　 　A； （3）为了更精确地描述I与R的关系，在表中增加了的数据，并根据I、的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点，请你在图丙中补充第4次的实验数据点，并作出I﹣图像。 （4）根据图像可以得到的实验结论是：　 　。 18．用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。 （1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。 （2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是 　 　。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障，故障是 　 　。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。 序号 1 2 3 4 5 电压U/N 1.2 2.0 2.2 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.20 0.22 0.24 0.28 分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后，若保持电压表的示数为1.5V不变，应将滑动变阻器的滑片向 　 　端移动。换用25Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值 　 　（选填“过大”或“过小”）。 二．计算题（共1小题） 19．小萍同学想利用如图甲所示电路研究通过小灯泡（额定电压为3伏）的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接，待连接完整后，移动滑动变阻器滑片，记录了多组数据，作出了图像a，还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b（如图丙所示）。（已知滑动变阻器最大阻值为20欧）。 （1）根据图甲将图乙中的实物图连接完整。（要求：滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变亮） （2）根据图像a，描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。 　 　 （3）当电流表示数为0.12A时，电压表的示数为多少？ （4）图丙阴影部分的面积表示 　 　。 参考答案与试题解析 一．实验探究题（共18小题） 1．【解答】 （2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路故障，而电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，取下灯泡，两表的示数仍不变（即电流表示数仍然为0，电压表示数接近3V），说明断路的地方在小灯泡处，即小灯泡断路； （3）小灯泡亮度较暗，说明小灯泡两端的电压低于额定电压，要使灯泡正常发光，应增大灯泡两端的电压，减小滑动变阻器两端的电压，由串联分压的规律可知，应减小变阻器接入电路的电阻，所以应将滑片向左端移动； （4）由图乙知电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，示数为2.5V， 由表格数据知此时电流值为0.28A，则此时小灯泡的电功率为： P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W； （5）因小灯泡的电阻受温度的影响，即在不同电压下小灯泡的电阻值不同，所以取平均值没有意义，则他们的做法是错误的。 故答案为：（2）灯泡断路；（3）左；（4）2.5；0.7；（5）错误；在不同电压下小灯泡的电阻值不同，取平均值没有意义。 2．【解答】（1）电源为三节新干电池，则电源电压为U＝3×1.5V＝4.5V。连接好电路，闭合开关前，要求把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，这是为了保护电路，使开关闭合后，电路中的各个元件不会因电路中电流过大而损坏。实验过程中，因本实验探究的是“电流与电阻的关系”，所以要求排除电压对实验的干扰，则应保持电阻两端的电压不变，调节滑动变阻器的滑片，使其连入电路的电阻发生对应的改变，可以起到这样的作用。 （2）要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，则应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路中。如右图所示。 （3）电压表有示数、电流表无示数，说明与电压表并联的这部分电路存在断路，故可能原因是：电阻R断路。闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路的阻值最大，即应将滑动变阻器的滑片移到B端。由图乙可知，电流表选用的是0～0.6A量程，所以电流表的示数为0.2A。 （4）此实验中，电阻R两端的电压是一定的，所以我们可以任取图像中的一点进行计算。如取（15，0.2），则电阻R两端的电压为UR＝IR＝0.2A×15Ω＝3.0V。当电阻由5Ω更换为10Ω时，根据串联电路的分压特点可知，电阻R两端的电压将增大，所以我们应增大滑动变阻器连入电路的阻值来减小电阻R两端的电压，即应向右移动滑片。当将阻值为20Ω的电阻接入电路时，若调节滑动变阻器的滑片使其两端电压为3.0V，则滑动变阻器两端的电压为U滑动＝U﹣UR＝4.5V﹣3.0V＝1.5V，根据串联电路的分压特点可得：＝，则R滑动＝＝＝10Ω。若滑动变阻器的最大阻值小于10Ω，则无论如何调节滑片，电阻R两端的电压都大于3.0V。 故答案为：（1）保证电阻R两端的电压恒定。（2）如上图所示。（3）电阻R断路；B；0.2。（3）3.0；右；10。 3．【解答】（1）实验前，发现电流表的指针在零刻度线左端，即指针没有在零刻度，原因是电流表指针没调零； （2）变阻器按一上一下接入电路中，如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的C（或D）接线柱相连接； （3）由表中数据，根据欧姆定律，电压表示数为： UV＝IR＝0.3A×10Ω＝3V； 设用30Ω 的电阻进行实验时，若要保证定值电阻的电压不变，设电压表示数为UV，根据串联电路电压规律和分压原理有： ＝，＝， 解得U＝5V； （4）分析表中数据有，当电阻为原来的几倍时，通过导体的电流为原来的几分之一，所以得出的结论是：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 故答案为：（1）指针没有调零；（2）C（或D）；（3）3；5；（4）反比。 4．【解答】（1）由题意可知，小圆的实验设计不能实现探究目的的原因：没有保持电阻两端电压不变 （2）要能够实现探究目的，需要在电路中串联一个滑动变阻器，通过移滑片使定值电阻两端的电压保持不变，电路图如图所示： （3）①开关断开，将滑动变阻器调至最大处，电压表和电流表调零，按电路图连接电路； ②闭合开关，移动滑动变阻器到适当位置，读出电压表和电流表的示数，把U、I1和R1记录到表格中； ③断开开关，更换不同的定值电阻，将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数仍为U，记录I2、R2； ④仿照步骤③再做几次实验，把电流和电阻记录在表格中。 故答案为：（1）没有保持电阻两端电压不变； （2）如下图： ； （3））①开关断开，将滑动变阻器调至最大处，电压表和电流表调零，按电路图连接电路； ②闭合开关，移动滑动变阻器到适当位置，读出电压表和电流表的示数，把U、I1和R1记录到表格中； ③断开开关，更换不同的定值电阻，将滑动变阻器调至阻值最大处，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数仍为U，记录I2、R2； ④仿照步骤③再做几次实验，把电流和电阻记录在表格中。 5．【解答】（一）（1）将电压表并联在定值电阻的两端，连接电路如图所示； （2）电路为串联电路，只有一条电流的路径，且电压表在电路中相当于断开，则电流表有示数说明电路没有断路，而电压表没有示数说明与其并联的定值电阻R短路； （3）在第①次实验中，电源电压约为4.5V，当定值电阻两端电压为1V，电路中的电流为0.1A，由串联电路分压规律可知： 滑动变阻器两端的电压约为：U滑＝U﹣U定＝4.5V﹣1V＝3.5V， 由公式可得滑动变阻器接入电路的阻值为：，大于滑动变阻器的最大阻值20Ω，故第①组实验数据有误； （4）由表中数据可知：I与U的比值一定，即：电阻一定时，电流与电压成正比； （二）（1）电流与电压、电阻有关，探究“电流与电阻”的关系时，要控制电阻两端的电压不变， 由公式可得电阻两端的电压为：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V； （2）四次实验中，电源电压不变，由公式P＝UI可知，选用5Ω电阻实验时，电路中的电流最大，电路的总功率最大为：P＝UI＝4.5V×0.5A＝2.25W； 同时，四次实验中，电阻两端的电压不变，由公式可知，选用5Ω电阻实验时，电阻消耗的功率最小为：＝， 则滑动变阻器在此次实验中消耗的功率最大为：P滑＝P﹣P定＝2.25W﹣1.25W＝1W。 故答案为：（一）（1）电路连接如图所示；（2）R短路；（3）①；（4）正比； （二）（1）2.5；（2）1。 6．【解答】（1）据图甲的电路图可知电压表与定值电阻R并联，图中以经把电压表的正接线柱和R的左侧连接，则应该把电压表的负接线柱和R的右侧连接，实物图连接如下： ； （2）电流表始终无示数，可能断路，电压表有示数并保持不变，电压表和电源串联，所以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可能是R断路； （3）由表格中数据可知，电压和电流的比值一定，所以电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比（或通过导体的电流与导体两端电压成正比或电流与电压成正比）； （4）研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为U，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压： U滑＝U总﹣U＝3V﹣U， 根据分压原理有： ＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①， 因电压表示数U为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：＝， 解得电压表的示数：U＝1.5V，即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V； 将10Ω电阻换成15Ω电阻，根据串联电路的分压规律可知电压表的示数变大，为保持定值电阻两端电压不变，要增大变阻器分压，即增大变阻器电阻，所以滑片左移。 故答案为：（1）实物图连接如下： ； （2）断路； （3）导体中的电流与导体两端的电压成正比（或通过导体的电流与导体两端电压成正比或电流与电压成正比）； （4）1.5；左。 7．【解答】（1）滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示： （2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况，即电流表指针反向偏转，则他们在电流表的使用上存在的问题是：电流表正负接线柱接反了； （3）将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后，定值电阻两端分压变大，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向d移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U0； （4）根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验； （5）电阻两端的电压为：U0＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V，若选用2Ω多的电阻，则通过电阻的电流应为： I′＝＝＝1.2A，超过了电流表的量程，所以实验不能正常进行，电路需做出的调整是电流表换用大量程； （6）由（4）知U0＝2.4V，由图像丙知当定值定值阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值： R滑＝＝＝30Ω，则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于30Ω； （7）如图丁所示的I﹣图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比，所以可以得出在电压一定时电流与电阻成反比，但不能只说电流与电阻成反比。 故答案为：（1）见上图；（2）电流表正负接线柱接反了；（3）d；（4）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；（5）电流表换用大量程；（6）2.4；30；（7）说法错误，应该说在电压一定时电流与电阻成反比。 8．【解答】（1）电流表的正负接线柱连接正确时，电流表的指针应该向表盘的右侧偏转，如果正负接线柱接反了，指针会向表盘左侧偏转； （2）根据绘制的电流I随电阻R变化的图像，电阻两端的电压始终保持： UV＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，即可知R两端的电压为2V； 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2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，故为了完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是50Ω； （3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，将横坐标改为电阻R的倒数，这样在电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，其图像为一条正比例函数图线。 故答案为：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）2；50；（3）电阻R的倒数。 9．【解答】（1）滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下所示： （2）若定值电阻R短路，电路为通路，电流表有示数，电压表无示数，不符合题意； 若定值电阻R断路，电流表没有示数，电压表与电源连通测电源电压，电压表指针有明显偏转，符合题意； 若滑动变阻器断路，则两表都没有示数，不符合题意； （3）根据表格数据描点画出图像，如下所示： （4）因电流随电压的变化图像为过原点的直线，根据图像可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 故答案为：（1）如上图所示；（2）定值电阻R断路；（3）如图所示；（4）正。 10．【解答】（1）滑动变阻器一上一下的串联在电路中，电流表串联在电路中，如下图所示： ； （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最左端； （3）根据画出I﹣R图象（如图乙）知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U＝IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V。 故答案为：（1）如上图所示；（2）左；（3）电阻两端的电压；2.5V。 11．【解答】 （1）①电阻R与滑动变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，电阻R应该与滑动变阻器、电流表串联，电压表与电阻R并联，修改后的电路图如下： ②为保护电路，开关闭合前，应将滑片调到阻值最大处即B端； ③探究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变，定值电阻两端的电压，即电压表的示数为：UV＝1.6V， 将5Ω的电阻换为10Ω的电阻后，闭合开关，定值电阻变大，分压增多，需要增大滑动变阻器的电阻，此时滑片的位置在M的右侧，使定值电阻两端的电压减小，从而使电压表示数为1.6V，读出电流表示数； ④分析表中数据知，当电阻变为原来的几倍，通过的电流变为原来的几分之一，所以电流和电阻的关系为：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比； （2）①闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节电阻箱R1，使电流表示数为I额，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R， 电源电压：U＝I额R额+I额R……Ⅰ； ②仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R2，使电流表示数为I额， 灯泡正常工作的电阻：R额＝R2……Ⅱ； ③在步骤②的基础上，将R1阻值调为0，R2的滑片位置保持不变，此时R2的阻值与灯泡正常工作时的阻值相同，读出电流表示数为I， 电源电压：U＝IR2……Ⅲ； 由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得，R额＝R； ④则小灯泡额定功率：P＝I额2R额＝I额2×R＝R； ⑤实验后小华发现，电路中只需将滑动变阻器和电阻箱互换位置，可以更简单地测出小灯泡的额定功率： 闭合开关S1，将开关S2拨至1，调节滑动变阻器R2，使电流表示数为I额； 仍闭合开关S1，将开关S2拨至2，只调节R1，使电流表示数为I额，读出此时电阻箱接入电路中的阻值为R'； 此时电阻箱的阻值与灯泡正常工作时的电阻相等：R额＝R'， 所以灯泡的额定功率为：P＝I额2R额P＝I额2R'。 故答案为：（1）①如上图所示；②B；③右侧；④当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（2）①电流表示数为I额；③位置保持不变；④R；⑤滑动变阻器；电阻箱。 12．【解答】（1）（1）电路连接时开关要处于断开状态，且滑动变阻器的滑片调到阻值最大处； （2）闭合开关S，电流表指针几乎不偏转，说明电路中出现断路故障，电压表示数为电源电压，断路故障一定出现在电压表测量的用电器上； （3）①根据表格中数据描点，过这些点画出相应的直线；②探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需控制电阻不变，结论是：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比； （4）为了多次测量找普遍规律，需要多次改变电阻R两端的电压，读出电流表的示数，分析电路由串联电路分压的特点，通过调节滑动变阻器的阻值来实现； （5）A、探究电流与电阻的关系时多次测量是为了找普遍规律；B、测量未知电阻的阻值时多次测量是为了求平均值。故A与本实验多次测量的目的相同。 答案为：（1）断开最大阻值；（2）电阻R断路（3）①；②正比；（4）滑动变阻器接入电路的阻值；（5）A。 13．【解答】（1）滑动变阻连入电路的电阻丝是指滑动触头到接入电路的下接线柱这一范围内的电阻丝。要求滑动触头向右移动时，电路中电流变大，则说明向右移动滑动触头时，滑动变阻器连入电路的阻值变小，即要求连入电路的电阻丝的长度减小，所以接入电路的是B接线柱，如下图所示。 （2）为保护电路，在闭合开关前，我们应保证滑动变阻器连入电路的阻值最大。由下图可知，当滑动触头处于A端时，滑动变阻器连入电路的电阻丝的长度最长，阻值最大。 （3）本题探究的是“电流与电阻的关系”，而电阻两端的电压也会影响电流的大小，所以为排除电压变化对实验的影响，我们要保证定值电阻两端的电压为一定值。 （4）电流表示数为0，电压表的示数始终等于电源电压，说明与电压表并联的这部分电路出现了断路。 （5）由图丙可知，电流表使用的是0～0.6A量程，分度值为0.02A。此时指针指在0.2后第二个小格处，所以电流表的读书为0.24A。 （6）在本实验中，定值电阻两端的电压是一定的，所以我们可以取坐标系中任何一点进行计算。如取坐标中（0.2，0.60）进行分析，坐标系中横轴表示的电阻的倒数，所以此点对应的电阻R＝＝5Ω；纵轴表示的电流，此店对应的电流为0.60A。由欧姆定律可得，定值电阻两端的电压为U＝IR＝0.60A×5Ω＝3V。 故答案为：（1）如下图所示；（2）A；（3）不变；（4）电阻R断路；（5）0.24；（6）3。 14．【解答】（1）要使滑片向左移动时电阻减小，需将滑动变阻器的左下接线柱连入电路，使电阻箱与滑动变阻器串联，如下图所示： （2）探究电流与电阻关系时，需保持定值电阻两端电压不变；则第一组数据的测量过程中，正确的步骤如下： ①保持开关断开，连接实物电路 ④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处 ②检查电路无误后闭合开关 ⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20Ω，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V ③读出电流表的示数，断开开关 故①④②⑤③； （3）由图2可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A； 探究电流与电阻关系时，需保持定值电阻两端电压不变，当电阻箱调到15Ω，闭合开关后，电阻箱两端电压不等于4V，因此此时读出的电流表示数和电阻值不能作为第二组数据； 电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明电压表被短路，即电阻箱短路。 故答案为：（1）如上图所示；（2）①④②⑤③；（3）0.24；不能；电阻箱短路。 15．【解答】（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开； （2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表始终无示数，这说明电路出现了断路现象；电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是定值电阻断路； （3）由图可知电流表选用小量程，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.4A； （4）根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为U’＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；A、30Ω的电阻接入电路时，电路中的电流为：I’＝＝A； 则滑动变阻器应接入电路的电阻为：R2＝＝＝60Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验，故A正确； B、由于定值电阻的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值一定，换用30Ω的电阻时，定值电阻两端分担的电压较大，会大于2V，所以可以通过减小电源电压的方法来完成实验； 定值电阻两端的控制电压为2V，故电源电压最小为2V； 滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，最大电压为：U'2＝A×50Ω≈3.3V；则电源的最大电压为U＝2V+3.3V＝5.3V，故B错误； C、当30欧姆的电阻接入电路，电路中的电流为：I’＝＝A； 滑动变阻器阻值调至最大时，定值电阻两端控制的电压最小，则最小电压为：Umin＝R1＝×30Ω＝2.25V；电源电压为6V，所以控制的最大电压为6V，即 的取值范围为2.25V﹣6V，故C正确； 故选B； （5）利用可选电阻继续实验，可得到结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 故答案为：（1）断开；（2）断路；（3）0.4；（4）B；（5）反。 16．【解答】（1）考虑到电流的大小与电压的大小和电阻的电阻有关，该实验需要采用的研究方法是控制变量法； （2）滑动变阻器的基本作用是保护电路，探究电流与电压、电阻的关系时，为了得出普遍性的规律，需要多次测量，故滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变电阻两端的电压； （3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，由电流表有示数但未超出量程可知，电路为通路，由电压表无示数可知，产生故障的原因可能是定值电阻被短接； （4）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.14A； （5）比较表中任何一行测得的数据可知，同一电阻两端的电压和通过的电流之比不变，故可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （6）比较表中任何一列测得的数据可知，电压一定时，通过导体的电流和对应电阻的乘积不变，故可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； 【评估】实验的评估可以从：连接电路时，出现过哪些失误，又是如何更正的； 本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致； 实验数据是否真实，得出的结论是否合理； 本实验的误差可能来自哪些因素； 有没有其他办法改变定值电阻两端的电压； 有没有其他更好的探究方案等。 故答案为：（1）控制变量法；（2）保护电路；改变电阻两端电压；（3）被短路；（4）0.14；（5）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（6）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；【评估】本小组得出的实验结论与其他小组的是否一致；本实验的误差可能来自哪些因素（合理即可）。 17．【解答】（1）实验时，依次更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压不变； （2）由表中数据知，换用不同电阻进行实验时，电流在0.08A到0.48A之间，所以电流表应选择小量程，分度值0.02A，由图乙知，第4次实验的电流表示数为0.24A； （3）第4次实验在图象中的坐标为（0.24，0.100），描出这个点，将各点连接作出图像如图所示： （4）由图像知，电压一定时，I与正比，所以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。 故答案为：（1）滑动变阻器的滑片；（2）0.24；（3）见上图；（4）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。 18．【解答】（1）滑片P向右移动时电流表示数变小，说明电阻变大，滑动变阻器要接左半段，故接入滑动变阻器的A接线柱。 如图，从电源正极出发，经开关、滑动变阻器，先经过电流表的正接线柱，从电流表负接线柱流出，再经过定值电阻，回到电源的负极，此时电压表与定值电阻并联，电压表测量定值电阻两端的电压，电路连接如下图。 （2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用。 闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联的部分是断路，故障是定值电阻断路。 （3）在I﹣U图像上描出（2.0V，0.20A），（2.4V，0.24A），用线连接各点，如图。 根据图像可以得到：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）定值电阻和滑动变阻器串联在3V电源上，定值电阻两端的电压是1.5V，则滑动变阻器两端的电压是1.5V，滑动变阻器和定值电阻的阻值之比是1:1，当定值电阻是10Ω时，滑动变阻器的电阻是10Ω，当定值电阻是15Ω时，滑动变阻器的电阻也是15Ω，故滑动变阻器滑片向B端移动使滑动变阻器的阻值变大。 当定值电阻是25Ω时，滑动变阻器的电阻也应该是25Ω，才能保持电压表示数是1.5V，由于滑动变阻器的阻值是20Ω，电压表的示数总是大于1.5V，所以无法使电压表的示数达到1.5V。 故答案为：（1）如上图；（2）保护电路；定值电阻断路；（3）如上图；（4）B；过小。 二．计算题（共1小题） 19．【解答】（1）因为灯泡的额定电压为3伏，所以电表选用小量程，滑片向右移动灯泡变亮，即电流变大电阻变小，故变阻器滑片右下接线柱连入电路中，如下图所示： （2）根据图像a可知，通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小； （3）由电流大小与电源电压大小的关系图像b可知，电源电压恒为3V， 由图甲可知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测量小灯泡两端电压，电流表测电路中电流， 由图丙可知，电路中电流最小，即电流I＝0.12A时，滑动变阻器全部连入电路， 由欧姆定律可知，滑动变阻器两端的电压为： U滑＝IR滑＝0.12A×20Ω＝2.4V， 由串联电路中电压规律可知，灯泡两端电压为： U灯＝U总﹣U滑＝3V﹣2.4V＝0.6V， 即电压表示数为0.6V； （4）图丙中阴影部分的面积S＝(U总﹣U灯)I，由串联电路电压规律可知，U总﹣U灯＝U滑，故阴影部分的面积S＝(U总﹣U灯)I＝U滑I，而P＝UI，所以阴影部分的面积表示滑动变阻器的电功率。 故答案为：（1）见解答；（2）通过小灯泡的电流随电压的增大而增大，但增加相同的电压，电流的增加值越来越小；（3）电压表示数为0.6V（解题过程见解答）；（4）滑动变阻器的电功率。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 1 学科网（北京）股份有限公司 $