2026年中考物理复习 实验专题：24、探究电流与电阻的关系

二十四、探究电流与电阻的关系 · 必考知识点速记 一、电路问题： （1）Ⓐ=0，Ⓥ=0。除与电压表并联的用电器外某处发生开路 （2）Ⓐ=0，Ⓥ≠0。与电压表并联的用电器发生开路 （3）Ⓐ≠0，Ⓥ=0，且用电器不工作。与电压表并联的用电器发生短路 （4）Ⓐ≠0，Ⓥ≠0，但示数皆很小。变阻器接入电路的阻值太大 二、探究电流与电阻的关系 1.结论：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 图像： 如果图像没有具体的数字，那么并不能得出电压一定时，电流与电阻成反比的结论，可将图像改进为： 2.滑动变阻器的作用：控制定值电阻两端的电压不变 3.多次测量的目的：寻求普遍性规律 4.为确保定值电阻两端的电压不变。定值电阻阻值变大时，滑动变阻器的阻值也要变大.（即换大则调大，换小则调小） 5.无论如何移动滑动变阻器，更换定值电阻时其两端的电压无法保持相同， 原因是：滑动变阻器的最大阻值太小。 措施：更换最大阻值更大的滑动变阻器。 6.常用到的知识点：探究电流与电阻的关系时，控制定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压也不变。所以： 7.实验设计的改进措施：用电阻箱替换定值电阻 三、电路实验共同问题 1.实验前开关应：断开 2.连接电路时，滑动变阻器的滑片应置于：阻值最大处，目的是：保护电路。 3.电路连接正确后，在不能估计被测电压的大小时，要用“试触法”来选择量程。选用电表的大量程试触，观察指针的偏转情况。 4.电流表与电压表的问题 (1)指针出现反偏： ①开关闭合前，指针出现偏转，是由于：电表未调零 ②实验过程中，指针出现反偏，是由于：电表的正、负接线柱接反。 (2)指针偏转的幅度太小：是由于量程选择过大、电源电压太小 (3)指针偏转的幅度超过量程：是由于量程选择过小、电源电压较大。 (4)数值错误的原因（与正确值差5倍）：读数时看错了量程 5.选择规格不相同的灯泡。 6.得出的实验结论不正确的原因：没有控制单一变量 7.得出的实验结论正确，但不足之处： 没有多次实验，得出的结论不具有普遍性 8.实验表格的问题： (1)实验数据没有带单位； (2)实验表格设计不合理的两种情况： ①没有体现多次实验（对比实验除外）； ②不该求平均值的求平均值，如：灯泡的功率、灯泡的电阻等 · 一题搞定常考知识点 小明所在实验小组做“探究电流与电阻的关系”实验，所用电源电压为 6 V 且保持不变，其中定值电阻有 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于________（选填“A”或“B”）端。 （2）实验中滑动变阻器除保护电路外，其主要作用是________。 （3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片时电表均有示数且示数无变化，则电路中可能发生的故障为________。 （4）排除故障后，闭合开关，当 5 Ω 的电阻连入电路后，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记下此时电流表的示数如图乙所示，为________A；接着________，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，将 5 Ω 电阻更换成 10 Ω 电阻，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，直到________，并记下此时电流表示数。 （5）接下来改变其他电阻重复上述实验，测得五组数据，如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.2 0.14 0.1 0.08 ① 请在图丙的坐标系中制定标度，把上表中的数据在坐标系中描点，并画出 I－R 图像； ② 根据数据和图像得出结论：在电压一定时，________。 （6）为了完成整个实验，滑动变阻器应选用的规格为________（选填“5 Ω　2 A”“20 Ω　2 A”或“50 Ω　1.5 A”）。 （7）实验结束后，同学们进行了交流，觉得拆换电阻过于麻烦，为此他们计划用滑动变阻器或者电阻箱来代替定值电阻，最合理的替换器材是________。 【参考答案】 （1）如答图甲所示　A （2）控制定值电阻两端的电压不变 （3）滑动变阻器短路 （4）0.4　断开开关　电压表示数为 2 V （5）① 如答图乙所示 ② 通过导体的电流与导体的电阻成反比 （6）50 Ω　1.5 A （7） 电阻箱　变式：过小　过低　3.3 【解析】 （3）电路连接正确，闭合开关，电表均有示数，说明电路是通路；移动滑片，电表示数不变，说明滑动变阻器不起作用，即滑动变阻器短路。 （4）电流表接 0～0.6 A 量程，分度值为 0.02 A，读数为 0.4 A。更换电阻前要断开开关；由题知当接入 5 Ω 电阻时，电流表示数为 0.4 A，则定值电阻两端电压：U = IR = 0.4 A × 5 Ω = 2 V 因此更换电阻后闭合开关，移动滑片直至电压表示数为 2 V，读取电流表示数。 （5）① 将表格相应数据在坐标系中描点，用平滑的线连成图像。 ② 电流与电阻的乘积为一个定值，故得出的结论为：导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 （6）定值电阻两端的电压为 2 V，根据串联分压原理可得： 则：又因为： 所以：代入数据： 所以滑动变阻器应选用的规格为“50 Ω　1.5 A”。 （7）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，记录电流随电阻的变化关系。所以需要明确电阻的具体阻值，选择可读取阻值的电阻箱进行实验更方便。 · 习题速练 【例1】利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，依次将阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。 实验组别 1 2 3 电阻R（Ω） 5 10 20 电流I（A） 0.4 0.2 0.1 （1）连接电路时开关应处于 状态（选填“断开”或“闭合”）。 （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 路（选填“短”或“断”）。 （3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2V时，记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电压表示数变为2.2V。要使电压表示数保持2V不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。 （4）要完成本次实验，电源最多只能将 节干电池串联。 【答案】（1）断开 （2）断 （3）右 （4）4 【解析】（1）为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态。 （2）当小红同学闭合开关后，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数且大小接近电源电压，电压表与电源连通，则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了断路。 （3）根据串联分压原理可知，将定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大； 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V。 （4）定值电阻两端所控制的电压2V；由欧姆定律和串联电路的电阻特点可知，当定值电阻最大为20Ω，变阻器接入电路的电阻最大为50Ω时，电源电压最大； 由串联分压原理可知，变阻器的电压 根据串联电路电压的规律，要完成本次实验，电源电压最大为 U=UV+U滑=2V+5V=7V 因为1节只干电池为1.5V，故电源最多只能将 （节） 根据实际情况，要完成本次实验，电源最多只能将4节干电池串联。 【例2】为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。 （1）实验前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“A”或“B”）； （2）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是__________（填字母）； A．开关断路 B．滑片接触不良 C．电阻断路 D．电流表短路 （3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点，则阴影部分的面积表示 ，其数值为 （不用带单位）； （4）第2次实验中他将5Ω电阻换成10Ω，如果滑片仍然停留在第1次实验的位置，小明应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片； （5）只用30Ω的滑动变阻器 （选填“能”或“不能”）完成5次实验：其原因可能是 。（写出一条即可） 【答案】（1）B （2）C （3）电压U 2 （4）B （5）不能 当接入电路中的定值电阻的阻值为30Ω时，变阻器接入电路中电阻大于30Ω 【解析】（1）实验前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的B端。 （2）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，说明电路中没有电流，为断路现象，且电压表与电源相连接，则电路中的故障可能是与电压表并联的电阻断路，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[1][2]乙图中的阴影部分的面积为电流与电阻的乘积，表示电压，其数值为 （4）实验中应控制定值电阻的电压不变，电源电压不变，则变阻器的电压不变，由串联电路电流特点与欧姆定律得 第2次实验中他将5Ω电阻换成10Ω，为了保证定值电阻的电压不变，小明应增大变阻器接入电路中的电阻，则应将滑片向B端移动滑片。 （5）[1][2]定值电阻的电压控制为2V，电源电压为4.5V，则变阻器的电压为 由串联电路电流特点与欧姆定律得 当接入30Ω定值电阻时，变阻器接入电路中电阻为 则只用30Ω的滑动变阻器不能完成5次实验。 【例3】某实验小组的小丽同学在“探究电路中电流与电阻的关系”时，实验室可供使用的器材有：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图甲的实物图补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小 ； （2）将5Ω的电阻接入a、b间，并连接完整电路后闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是 ； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为U0，此时电流表示数如图乙所示，为 A，然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻依次接入a、b间，闭合开关，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）小丽根据实验数据画出I-R图像，如图丙所示，则小丽实验时U0= V；接入5Ω的电阻时，电路的总功率为 W； （5）通过实验数据，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与 成反比； （6）小丽找来25Ω的电阻继续实验，但她发现无论怎样移动滑片，电压表示数均大于U0，原因可能是实验时用的滑动变阻器的最大阻值小于 Ω。 【答案】（1）图见解析 （2）定值电阻短路 （3）0.48 c （4）2.4 2.88 （5）电阻 （6）37.5 【解析】（1）由图丙可知，定值电阻两端的电压为 UV=IR=0.48A×5Ω=0.24A×10Ω=0.12A×20Ω=2.4V 因此电压表选用0~3V的量程，滑动变阻器滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小，说明滑动变阻器d端接线柱连入电路中，如图所示： （2）电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路了，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。 （3）[1]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.48A。 [2]根据串联电路的分压原理可知，将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻依次接入a、b间时，电阻增大，其分得的电压增大。探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联电路的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向c端移动，使电压表的示数为U0不变。 （4）[1]由图丙可知，定值电阻两端的电压为 UV=IR=0.48A×5Ω=0.24A×10Ω=0.12A×20Ω=2.4V [2]由图可知，接入5Ω的电阻时，通过电路的电流为0.48A，因此电路的总功率为 P=UI=6V×0.48A=2.88W （5）如图丙所示的图像可知，在电压一定时电流与电阻的倒数成正比，因此可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 （6）用25Ω的定值电阻进行实验时，根据串联分压可得 即 解得R滑=37.5Ω。所以用25Ω的定值电阻进行实验时，电压表示数均大于U0，说明滑动变阻器分得的电压太小了，所以可能是实验时用的滑动变阻器的最大阻值小于37.5Ω。 【例4】在“探究电流与电阻的关系”实验中，小军准备的实验器材有：三节新的干电池、电流表、电压表、规格为“”的滑动变阻器，五个定值电阻（），开关、导线若干，实验电路如图甲所示： (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片右移时，电流表示数变小__________。连接好电路后根据图甲中滑片的位置判断，此时__________（选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验。 (2)小军依次将的定值电阻接入电路，多次实验收集的数据如下表所示，分析比较发现实验序号__________的数据是不真实的。为了能让5个定值电阻都能完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为__________。 实验序号 1 2 3 4 5 电阻 5 10 15 20 25 电流I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 (3)按照实事求是的科学探究精神，依据数据可得初步结论：在电压一定时，通过导体的电流与电阻成__________比。 (4)图乙中的A、B两条曲线是小军和好朋友小可根据各自的实验数据绘制的图像，分析图像，你认为曲线__________（选填“”或“”）对应的实验操作是错误的，错误的原因是__________。 【答案】(1) 不可以 (2) 5 31.25 (3)反 (4) A 未控制定值电阻两端电压一定 【详解】（1）滑动变阻器按“一上一下”接入电路中，且滑动变阻器的滑片右移时，电流表示数变小，即滑动变阻器的阻值变大。因此应将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻右端相连；图甲中滑片位于最左端，此时滑动变阻器接入电阻为0，电源电压为4.5V，超过电压表量程，不能直接闭合开关进行实验。 （2）由表格数据可得，电阻与对应电流的乘积为2V不变，当定值电阻取25Ω时，滑动变阻器两端为，此时滑动变阻器接入电路中电阻为 滑动变阻器接入电路的阻值已超过其最大阻值，因此实验5的数据不真实。为了能让5个定值电阻都能完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为31.25Ω。 （3）由表格数据可知，每组实验中的乘积近似相等，忽略实验误差，可得在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 （4）“探究电流与电阻的关系”需保持定值电阻两端电压不变。曲线A中，电阻与对应电流的乘积逐渐增大，未控制定值电阻两端电压一定。 【例5】小州同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：学生电源、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、滑动变阻器（50Ω，1A）、三个定值电阻（5Ω、10Ω、40Ω）、开关、导线若干。 (1)小州将电源电压调为6V后，如下图连接的实物图，其中有一根导线未连接，请你用笔画线代表导线将电路连接正确（要求导线不能交叉）。 (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电压表有示数而电流表示数为0，则电路中的故障可能是_______。 (3)排除故障后，小州首先探究“电流与电压”的关系，调节滑动变阻器滑片，测出定值电阻两端电压和通过的电流如下表所示，根据数据可知，小州在实验前的操作过程中存在的问题是______；修正数据后，根据实验数据可以得到结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______。（选填“正比”或“反比”） 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 I/A 0.22 0.32 0.42 0.52 0.58 (4)小州继续探究“电流与电阻的关系”，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2V，记录电流表示数；接着小州将5Ω电阻换为10Ω电阻，此时电压表示数_______2V（选填“大于”“小于”或“等于”），为了顺利完成实验，应将滑动变阻器的滑片往_____（选填“左”或“右”）端移动。 (5)当小州用40Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻，闭合开关，他调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能调为2V。请提出一条能完成这次实验的措施：______。 【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) 电流表未调零 正比 (4) 大于 左 (5)将电源电压调低/换一个阻值更大的滑动变阻器 【详解】（1）原电路中滑动变阻器未正确串联进电路，应该把滑动变阻器左上接线柱连接到定值电阻的右接线柱，如图所示： （2）电流表示数为0说明电路断路，电压表有示数说明电压表可连通到电源两端，因此故障是与电压表并联的定值电阻断路。 （3）[1]由表中数据可知，如果将每次的电流值减去0.02A，则每次的电压与电流的比值都等于5Ω，因此在实验前的操作过程中存在的问题是电流表未调零。 [2]修正问题后，根据实验数据可知，电压和电流的比值相等，可以得到当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）[1]将5Ω电阻换为10Ω后，根据串联分压原理，定值电阻阻值变大，分得电压变大，因此电压表示数大于2V。 [2]要让电压回到2V，需要增大滑动变阻器的分压，即增大滑动变阻器接入的阻值，本滑动变阻器接右下接线柱，滑片左移时接入阻值变大，因此滑片向左移动。 （5）若要使40Ω定值电阻两端电压为2V，电源电压6V时，根据串联分压规律，滑动变阻器两端的电压 电路中的电流 则滑动变阻器的阻值 即滑动变阻器需要接入电路的阻值为80Ω，现有滑动变阻器最大阻值仅50Ω，无法满足要求，所以无法将电压表的示数调到2V；当现有的滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值时，滑动变阻器两端的电压 电源电压可调，此时电源电压 因此将电源电压调到4.5V以下即可完成实验。故能完成这次实验的措施有：将电源电压调低或换一个阻值更大的滑动变阻器。 【例6】小红同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，选用的实验器材有电压为4.5V恒定不变的电源，规格为“20Ω  2A”的滑动变阻器，若干个阻值不同的定值电阻。在该实验中，小红先控制定值电阻R两端的电压为2.5V不变。 (1)请在图甲中把电压表按照实验要求连入电路； (2)小红把阻值为8 Ω的定值电阻R0连入电路，闭合开关，观察到电流表示数如图乙所示为________A。为了完成实验，应将变阻器的滑片向_________（选填“A左”或“B右”）移动，并观察________（选填“A 电流表”或“B 电压表”）的示数； (3)接着，她换用阻值为R1、R2的定值电阻继续进行实验。在满足实验要求的情况下对应滑动变阻器的阻值分别为R滑1和R滑2。若R2=R1+5Ω，则两次滑动变阻器的阻值相差__________Ω； (4)为了获得更多的实验数据，小红换用不同的定值电阻继续实验（实验过程中两电表量程均保持不变）。在保证电路安全的情况下，所用电阻的阻值可以是__________。 A．5 Ω B．10 Ω C．20 Ω D．50 Ω 【答案】(1) (2) 0.2 B B (3)4 (4)ABC 【详解】（1）实验中需控制定值电阻两端电压为 2.5V 不变，因此电压表应选择0~3V 量程，并联在定值电阻两端。 （2）电流表接0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.2A，故示数为0.2A。 此时定值电阻两端电压： 为使定值电阻两端电压达到2.5V，需增大电路电流，减小滑动变阻器接入的电阻，因此滑片应向右移动，同时观察电压表的示数，直到示数为 2.5V。 （3）定值电阻两端电压，滑动变阻器两端电压： 根据串联分压可得……① ……②联立两式，解得 （4）电流表量程为0~0.6A，电路最大电流 ，此时定值电阻最小值 滑动变阻器最大阻值为20Ω，此时滑动变阻器两端电压2V，电路电流： 定值电阻最大值： 因此定值电阻的取值范围为，故ABC符合题意；D不符合题意。 故选ABC。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 二十四、探究电流与电阻的关系 · 必考知识点速记 一、电路问题： （1）Ⓐ=0，Ⓥ=0。除与电压表并联的用电器外某处发生开路 （2）Ⓐ=0，Ⓥ≠0。与电压表并联的用电器发生开路 （3）Ⓐ≠0，Ⓥ=0，且用电器不工作。与电压表并联的用电器发生短路 （4）Ⓐ≠0，Ⓥ≠0，但示数皆很小。变阻器接入电路的阻值太大 二、探究电流与电阻的关系 1.结论：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 图像： 如果图像没有具体的数字，那么并不能得出电压一定时，电流与电阻成反比的结论，可将图像改进为： 2.滑动变阻器的作用：控制定值电阻两端的电压不变 3.多次测量的目的：寻求普遍性规律 4.为确保定值电阻两端的电压不变。定值电阻阻值变大时，滑动变阻器的阻值也要变大.（即换大则调大，换小则调小） 5.无论如何移动滑动变阻器，更换定值电阻时其两端的电压无法保持相同， 原因是：滑动变阻器的最大阻值太小。 措施：更换最大阻值更大的滑动变阻器。 6.常用到的知识点：探究电流与电阻的关系时，控制定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压也不变。所以： 7.实验设计的改进措施：用电阻箱替换定值电阻 三、电路实验共同问题 1.实验前开关应：断开 2.连接电路时，滑动变阻器的滑片应置于：阻值最大处，目的是：保护电路。 3.电路连接正确后，在不能估计被测电压的大小时，要用“试触法”来选择量程。选用电表的大量程试触，观察指针的偏转情况。 4.电流表与电压表的问题 (1)指针出现反偏： ①开关闭合前，指针出现偏转，是由于：电表未调零 ②实验过程中，指针出现反偏，是由于：电表的正、负接线柱接反。 (2)指针偏转的幅度太小：是由于量程选择过大、电源电压太小 (3)指针偏转的幅度超过量程：是由于量程选择过小、电源电压较大。 (4)数值错误的原因（与正确值差5倍）：读数时看错了量程 5.选择规格不相同的灯泡。 6.得出的实验结论不正确的原因：没有控制单一变量 7.得出的实验结论正确，但不足之处： 没有多次实验，得出的结论不具有普遍性 8.实验表格的问题： (1)实验数据没有带单位； (2)实验表格设计不合理的两种情况： ①没有体现多次实验（对比实验除外）； ②不该求平均值的求平均值，如：灯泡的功率、灯泡的电阻等 · 一题搞定常考知识点 小明所在实验小组做“探究电流与电阻的关系”实验，所用电源电压为 6 V 且保持不变，其中定值电阻有 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整。闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于________（选填“A”或“B”）端。 （2）实验中滑动变阻器除保护电路外，其主要作用是________。 （3）电路正确连接后，闭合开关，移动滑片时电表均有示数且示数无变化，则电路中可能发生的故障为________。 （4）排除故障后，闭合开关，当 5 Ω 的电阻连入电路后，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记下此时电流表的示数如图乙所示，为________A；接着________，将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，将 5 Ω 电阻更换成 10 Ω 电阻，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，直到________，并记下此时电流表示数。 （5）接下来改变其他电阻重复上述实验，测得五组数据，如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 25 I/A 0.2 0.14 0.1 0.08 ① 请在图丙的坐标系中制定标度，把上表中的数据在坐标系中描点，并画出 I－R 图像； ② 根据数据和图像得出结论：在电压一定时，________。 （6）为了完成整个实验，滑动变阻器应选用的规格为________（选填“5 Ω　2 A”“20 Ω　2 A”或“50 Ω　1.5 A”）。 （7）实验结束后，同学们进行了交流，觉得拆换电阻过于麻烦，为此他们计划用滑动变阻器或者电阻箱来代替定值电阻，最合理的替换器材是________。 · 习题速练 【例1】利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，依次将阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。 实验组别 1 2 3 电阻R（Ω） 5 10 20 电流I（A） 0.4 0.2 0.1 （1）连接电路时开关应处于 状态（选填“断开”或“闭合”）。 （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 路（选填“短”或“断”）。 （3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2V时，记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电压表示数变为2.2V。要使电压表示数保持2V不变，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动。 （4）要完成本次实验，电源最多只能将 节干电池串联。 【例2】为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的实物图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。 （1）实验前，滑动变阻器的滑片应移到 端（选填“A”或“B”）； （2）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是__________（填字母）； A．开关断路 B．滑片接触不良 C．电阻断路 D．电流表短路 （3）排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点，则阴影部分的面积表示 ，其数值为 （不用带单位）； （4）第2次实验中他将5Ω电阻换成10Ω，如果滑片仍然停留在第1次实验的位置，小明应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片； （5）只用30Ω的滑动变阻器 （选填“能”或“不能”）完成5次实验：其原因可能是 。（写出一条即可） 【例3】某实验小组的小丽同学在“探究电路中电流与电阻的关系”时，实验室可供使用的器材有：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图甲的实物图补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向d端滑动时接入电路中的阻值变小 ； （2）将5Ω的电阻接入a、b间，并连接完整电路后闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是 ； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为U0，此时电流表示数如图乙所示，为 A，然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω、20Ω的电阻依次接入a、b间，闭合开关，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）小丽根据实验数据画出I-R图像，如图丙所示，则小丽实验时U0= V；接入5Ω的电阻时，电路的总功率为 W； （5）通过实验数据，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与 成反比； （6）小丽找来25Ω的电阻继续实验，但她发现无论怎样移动滑片，电压表示数均大于U0，原因可能是实验时用的滑动变阻器的最大阻值小于 Ω。 【例4】在“探究电流与电阻的关系”实验中，小军准备的实验器材有：三节新的干电池、电流表、电压表、规格为“”的滑动变阻器，五个定值电阻（），开关、导线若干，实验电路如图甲所示： (1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片右移时，电流表示数变小__________。连接好电路后根据图甲中滑片的位置判断，此时__________（选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验。 (2)小军依次将的定值电阻接入电路，多次实验收集的数据如下表所示，分析比较发现实验序号__________的数据是不真实的。为了能让5个定值电阻都能完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为__________。 实验序号 1 2 3 4 5 电阻 5 10 15 20 25 电流I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 (3)按照实事求是的科学探究精神，依据数据可得初步结论：在电压一定时，通过导体的电流与电阻成__________比。 (4)图乙中的A、B两条曲线是小军和好朋友小可根据各自的实验数据绘制的图像，分析图像，你认为曲线__________（选填“”或“”）对应的实验操作是错误的，错误的原因是__________。 【例5】小州同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：学生电源、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、滑动变阻器（50Ω，1A）、三个定值电阻（5Ω、10Ω、40Ω）、开关、导线若干。 (1)小州将电源电压调为6V后，如下图连接的实物图，其中有一根导线未连接，请你用笔画线代表导线将电路连接正确（要求导线不能交叉）。 (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电压表有示数而电流表示数为0，则电路中的故障可能是_______。 (3)排除故障后，小州首先探究“电流与电压”的关系，调节滑动变阻器滑片，测出定值电阻两端电压和通过的电流如下表所示，根据数据可知，小州在实验前的操作过程中存在的问题是______；修正数据后，根据实验数据可以得到结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______。（选填“正比”或“反比”） 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 I/A 0.22 0.32 0.42 0.52 0.58 (4)小州继续探究“电流与电阻的关系”，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2V，记录电流表示数；接着小州将5Ω电阻换为10Ω电阻，此时电压表示数_______2V（选填“大于”“小于”或“等于”），为了顺利完成实验，应将滑动变阻器的滑片往_____（选填“左”或“右”）端移动。 (5)当小州用40Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻，闭合开关，他调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能调为2V。请提出一条能完成这次实验的措施：______。 【例6】小红同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，选用的实验器材有电压为4.5V恒定不变的电源，规格为“20Ω  2A”的滑动变阻器，若干个阻值不同的定值电阻。在该实验中，小红先控制定值电阻R两端的电压为2.5V不变。 (1)请在图甲中把电压表按照实验要求连入电路； (2)小红把阻值为8 Ω的定值电阻R0连入电路，闭合开关，观察到电流表示数如图乙所示为________A。为了完成实验，应将变阻器的滑片向_________（选填“A左”或“B右”）移动，并观察________（选填“A 电流表”或“B 电压表”）的示数； (3)接着，她换用阻值为R1、R2的定值电阻继续进行实验。在满足实验要求的情况下对应滑动变阻器的阻值分别为R滑1和R滑2。若R2=R1+5Ω，则两次滑动变阻器的阻值相差__________Ω； (4)为了获得更多的实验数据，小红换用不同的定值电阻继续实验（实验过程中两电表量程均保持不变）。在保证电路安全的情况下，所用电阻的阻值可以是__________。 A．5 Ω B．10 Ω C．20 Ω D．50 Ω 1 学科网（北京）股份有限公司 $