2026年中考物理二轮复习专题 实验探究专题：探究电流与电阻的关系实验

实验探究专题： 探究电流与电阻的关系实验 一、选择填空题 1.小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（　　）    A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向右移动 C．将变阻器滑片适当向左移动 D．适当增加电池的节数 2.用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源（6V），定值电阻R1（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器R2，如表为实验数据记录表。关于该实验，下列说法正确的是（　　） 序号 电阻R1/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 未测 A．实验过程中控制电压表示数为2V B．将电阻R1由5Ω更换为10Ω时，应向左适当移动滑动变阻器滑片 C．前3次实验中，滑动变阻器的功率在第1次实验中最小 D．若使用现有器材完成第4次实验，需要改变电路 3.图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间 不变。换接电阻多次实验，是为了 。 二、综合实验题 4.探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。    （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小。 （2）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻R 。 （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持3V不变。 （4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由此可得，当电压一定时， （5）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 。 A．调高电源电压     B．再串联一个10Ω的电阻     C．将电压表改接到滑动变阻器两端 （6）下列图像中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 。 A．  电流表示数I与R阻值的关系 B．  电压表示数U与R阻值的关系 C．   变阻器接入电路阻值RP与R阻值的关系 D．  电阻R的功率RP与R阻值的关系 5.如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。 （1）探究电流与电压关系： ①探究电流与电压的关系时，要保持______不变，采用的科学方法是______； ②小明在实验中进行多组数据测量的目的是______　　　　　　； ③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中M图象对应的电阻是　　　；由M图象得到的实验结论　　　　　　　　　　； （2）探究电流与电阻的关系： ①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U； ②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到U。请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是______。 6.小华在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），两个滑动变阻器（规格分别为“10Ω 1A”的R1和“15Ω 1A”的R2），导线若干，设计了如图甲所示的电路图。 （1）连接电路时，开关应______，电压表应选用的量程是______（选填“0~3V”或“0~15V”），连接好电路后，他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表______（选填 “会”或“不会”）被烧坏； （2）正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最______处，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻R______（选填 “短路”或“断路”）； （3）排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：_______； （4）上述实验所选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）。 7.小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω  1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。 （1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；    （2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （选填“左”或“右”）端； （3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数； （4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 （写出一条即可）； （5）完成实验探究后，小明得出结论：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 ； （6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V； ④小灯泡的额定功率 W。 8.用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。     （1）用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大； （2）连接电路时，开关应该 （选填“断开”或“闭合”）； （3）先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P至合适位置，电压表的示数如图乙所示，示数为 V，记下电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，闭合开关，移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同，记录相关数据； （4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I～R图像为曲线A； ①由图像可得出的结论是： ； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），其原因是 ； ③本实验的主要研究方法是“控制变量法”，下列物理教材中的实验，没有用到“控制变量法”的有 。 A．探究二力平衡的条件 B．探究影响液体内部压强的因素 C．用电流表和电压表测量定值电阻的阻值 9.小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。 （1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 　左　（选填“左”或“右”）端； （3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 　左　（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数； （4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 　所选滑动变阻器的最大阻值太小　（写出一条即可）； （5）完成实验探究后，小明得出结论：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　。 （6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　3.5　V时，小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V； ④小灯泡的额定功率P额＝　0.7　W。 10.在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，小明利用稳压电源（恒为4.8V）、电阻箱（阻值可调节）、滑动变阻器（“60Ω  0.6A”）、电压表、电流表、导线若干做了如下实验：   （1）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大 ； （2）按照（1）问中你的连接方式，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端；（选填“左”或“右”） （3）小明控制电阻箱接入电路的阻值R=5Ω一定，调节滑动变阻器的阻值，进行了5次实验，测得了下表中的数据，其中第4次实验时，电压表指针如图乙所示，其示数为 V，通过实验数据的分析可得出：通过导体的电流与 的关系； 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1 1.5 3 I/A 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 （4）小明实验时控制电压表的示数U=3V一定，通过移动变阻器滑片P和改变电阻箱R接入电路的阻值，进行了5次实验，测得了下表中的数据，通过实验数据的分析可得出：通过导体的电流与 的关系，本实验研究物理问题所用到的方法是 。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 30 I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.1 （5）小明按照（4）问的实验操作进行更多的数据探究，电阻箱接入电路的阻值不能超过 Ω。 11.某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示电路（电源电压保持4.5V不变）。 （1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向左移动，电路中电流变小，导线不得交叉）( ) （2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R （选填“短路”或“断路”）。 （3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压 ，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右"）端滑动；若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。 实验探究专题： 探究电流与电阻的关系实验 一、选择填空题 1. 小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（　　）    A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向右移动 C．将变阻器滑片适当向左移动 D．适当增加电池的节数 【答案】B 【解析】ABC．研究电路电流与电阻的关系时，应控制导体两端电压不变；在滑动变阻器的电阻值不变的情况下，电路中由于将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，由串联分压可知，定值电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压的减小；要控制导体两端电压不变，则减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知，需要增大滑动变阻器的电阻，故滑片P向右端移动，故B符合题意，AC不符合题意； D．适当增加电池的节数，则增大电源电压，则定值电阻两端的电压增大，不能保持定值电阻两端电压不变，故D不符合题意。 故选B。 2. 用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源（6V），定值电阻R1（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器R2，如表为实验数据记录表。关于该实验，下列说法正确的是（　　） 序号 电阻R1/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 未测 A．实验过程中控制电压表示数为2V B．将电阻R1由5Ω更换为10Ω时，应向左适当移动滑动变阻器滑片 C．前3次实验中，滑动变阻器的功率在第1次实验中最小 D．若使用现有器材完成第4次实验，需要改变电路 【答案】D 【解析】A、由表中数据可知，实验过程中控制电压表示数为UV＝IR＝0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝3V，故A错误； B、实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，所以应向右适当移动滑动变阻器滑片，故B错误； C、研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，因电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压也不变；前3次实验中，第3次电流最小，由P＝UI可知，滑动变阻器的功率在第3次实验中最小，故C错误； D、实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣3V＝3V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的＝1倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1×20Ω＝20Ω，而本实验中提供的滑动变阻器规格为“15Ω 1A”，无法满足实验需求，所以需要改变电路，故D正确。 故选：D。 3. 图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间 不变。换接电阻多次实验，是为了 。 【答案】 电压 寻找普遍规律 【解析】[1]探究电流与电阻关系的实验中，在更换电阻的过程中需控制电阻两端的电压保持不变，即控制AB间电压保持不变。 [2]在AB间更换不同的电阻进行多次实验，得出多组数据，根据多组数据进行分析，得出电流与电阻关系，这样得出的结论具有普遍性。所以换接电阻多次实验，是为了寻找普遍规律。 二、综合实验题 4. 探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。    （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小。 （2）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻R 。 （3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持3V不变。 （4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由此可得，当电压一定时， （5）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 。 A．调高电源电压     B．再串联一个10Ω的电阻     C．将电压表改接到滑动变阻器两端 （6）下列图像中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 。 A．  电流表示数I与R阻值的关系 B．  电压表示数U与R阻值的关系 C．   变阻器接入电路阻值RP与R阻值的关系 D．  电阻R的功率RP与R阻值的关系 【答案】    短路 右 通过导体的电流与导体电阻成反比 B B 【解析】（1）[1]根据滑片P向右移动时电流表示数变小可知，滑动变阻器电阻变大，因此如图所示：    （2）[2]电流表有示数证明电路故障是短路，电压表无示数证明与之并联的定值电阻短路。 （3）[3]根据串联分压可知，当定值电阻换用较大时，为使其两端电压不变，应增大滑动变阻器的阻值，由题可知，滑片向右调。 （4）[4]由图丙可知，电流随电阻的增大而减小，因而可以得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。 （5）[5]根据串联分压可知，当换用50Ω的定值电阻后，滑动变阻器的阻值应为 解得R滑=25Ω，超过了滑动变阻器的最大阻值，因此为了完成这次实验，她采取的措施可行的是换用较大阻值的滑动变阻器，或者串联一个阻值大于5Ω的定值电阻。 故选B。 （6）[6]A．电流表示数I随R阻值的增大而减小，故A不符合题意； B．实验时，保持定值电阻两端电压不变，电压表示数U不随R阻值的增大而改变，故B符合题意； C．根据串联分压可知，变阻器接入电路阻值RP随R阻值的增大而增大，故C不符合题意； D．实验时，保持定值电阻两端电压不变，根据可知，电阻R的功率RP随R阻值的增大而减小，故D不符合题意。 故选B。 5. 如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源（3V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V），定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、导线若干。 （1）探究电流与电压关系： ①探究电流与电压的关系时，要保持______不变，采用的科学方法是______； ②小明在实验中进行多组数据测量的目的是______　　　　　　； ③小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中M图象对应的电阻是　　　；由M图象得到的实验结论　　　　　　　　　　； （2）探究电流与电阻的关系： ①小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“a”或“b”）移动，才能使电压表示数变为U； ②当AB间换接20Ω的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到U。请你告诉他，为完成实验，U的取值范围是______。 【答案】（1）①电阻 控制变量法 ②为了寻找普遍规律 ③ M图象对应的是5Ω电阻　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （2）①b ②3V≥U≥1V 【解析】（1）①由控制变量法可知，探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变。 ②实验中，进行了多组数据的测量，其目的是为了寻找普遍规律。 ③由图乙可知，当电压为1V时，通过M的电流大于N的电流，由可知N图像对应的电阻较大，M图像对应的电阻较小，所以M图像对应的电阻是5Ω。由图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （2）①当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω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，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b端移动，使电压为U。 ②变阻器的最大阻值是40Ω，当AB间换接20Ω的电阻时，变阻器的阻值处于最大处，通过电路的电流，电阻两端的电压UAB=IR3=0.05A×20Ω=1V， 电压表的示数最小为1V，电压表的量程是0～3V，电压表的最大示数是3V，所以为完成实验，U的取值范围是3V≥U≥1V。 6. 小华在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），两个滑动变阻器（规格分别为“10Ω 1A”的R1和“15Ω 1A”的R2），导线若干，设计了如图甲所示的电路图。 （1）连接电路时，开关应______，电压表应选用的量程是______（选填“0~3V”或“0~15V”），连接好电路后，他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表______（选填 “会”或“不会”）被烧坏； （2）正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最______处，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻R______（选填 “短路”或“断路”）； （3）排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：_______； （4）上述实验所选用的滑动变阻器是______（选填“R1”或“R2”）。 【答案】（1）断开 0~3V 不会 （2）大 断路 （3）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （4）R2 【解析】（1）连接电路时，开关应断开；由电源电压为3V可知电压表应选用的量程是0~3V；电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表无示数但不会烧坏。 （2）正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，目的是保护电路；闭合开关发现电流表无示数说明电路中某处断路，电压表示数接近电源电压，则故障可能是定值电阻断路。 （3）排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）由图像可知上述实验中保持的定值电阻两端电压是U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，因电源电源是3V，故滑动变阻器需要分1V电压，根据串联分压之比等于电阻之比可知用25Ω电阻进行实验时，滑动变阻器最小为12.5Ω，故所选用的滑动变阻器是R2。 7. 小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω  1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。 （1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；    （2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 （选填“左”或“右”）端； （3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 （选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数； （4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 （写出一条即可）； （5）完成实验探究后，小明得出结论：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 ； （6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V时，小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V； ④小灯泡的额定功率 W。 【答案】    左 大于 左 所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大（其他答案合理即可） 反比 3.5 0.7 【解析】（1）[1]小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，下图所示：    （2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端。 （3）[3][4]实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动。 （4）[5] 4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持UV=4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U滑=U-UV= 6V-4V=2V 变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=0.5×50Ω=25Ω 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小（或控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了），故当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大。 （5）[6]在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。 （6）①[7]闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示数为6V-2.5V=3.5V时，灯泡正常发光。 ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝。 ③[8]闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V，变阻器的所有电阻丝与灯串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2"时的倍，故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的 倍，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5Ω，由欧姆定律，在①中，通过滑动变阻器的电流为 即灯的额定电流，小灯泡的额定功率 P额=UI=2.5V×0.28A=0.7W 8. 用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。     （1）用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大； （2）连接电路时，开关应该 （选填“断开”或“闭合”）； （3）先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P至合适位置，电压表的示数如图乙所示，示数为 V，记下电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，闭合开关，移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同，记录相关数据； （4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I～R图像为曲线A； ①由图像可得出的结论是： ； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），其原因是 ； ③本实验的主要研究方法是“控制变量法”，下列物理教材中的实验，没有用到“控制变量法”的有 。 A．探究二力平衡的条件 B．探究影响液体内部压强的因素 C．用电流表和电压表测量定值电阻的阻值 【答案】      断开 2.4 电压 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 无交点 见解析 C 【解析】（1）[1]“探究电流与电阻的关系”的实验，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，故滑动变阻器应接右下的接线柱，如图所示：      （2）[2]为了保护电路，所以连接电路时，开关应断开。 （3）[3]由图乙可知，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，故图乙电压表的示数为2.4V。 [4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由12Ω改接成10Ω的电阻，电阻减小，其分得的电压减小；“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变，所以应移动变阻器的滑片P使电压表的示数与前一次相同，记录相关数据。 （4）①[5]由图像丙可知，电流与电阻的乘积 　 为一定值，且电流随电阻的增大而减小，故可得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 ②[6][7]“探究电流与电阻关系”的实验中应保持电阻两端的电压不变，又电源电压不变，所以滑动变阻器两端的电压也不变，且定值电阻与滑动变阻器串联，故电流相等；由图像丙可知，定值电阻两端的电压保持在2.4V不变，故滑动变阻器两端的电压保持在2.1V不变，由串联分压可知，每次实验滑动变阻器接入电路的阻值都比定值电阻小，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A无交点。 ③[8]A．“探究二力平衡的条件”实验，采用的是控制变量法；故A不符合题意； B．“探究影响液体内部压强的因素”采用的是控制变量法；故B不符合题意； C．“用电流表和电压表测量定值电阻的阻值”是一个测量型实验，利用多次测量求平均值减小误差，没有采用控制变量法，故C符合题意。 故选C。 9. 小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω 1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。 （1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确； （2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 　左　（选填“左”或“右”）端； （3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 　大于　（选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向 　左　（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数； （4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是 　所选滑动变阻器的最大阻值太小　（写出一条即可）； （5）完成实验探究后，小明得出结论：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　。 （6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整： ①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　3.5　V时，小灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V； ④小灯泡的额定功率P额＝　0.7　W。 【答案】（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④0.7。 【解析】（1）小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示： （2）滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端； （3）实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动； （4）4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持UV＝4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣4V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小；控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了； 故当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大； （5）在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； （6）①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示数为：6V﹣2.5V＝3.5V时，灯泡正常发光； ②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝； ③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V，变阻器的所有电阻丝与灯串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2”时的＝倍，故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的倍，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为20Ω×＝12.5Ω，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5Ω，由欧姆定律，在①中，通过滑动变阻器的电流为：I＝＝＝0.28A，即灯的额定电流， 小灯泡的额定功率： P额＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W。 10. 在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，小明利用稳压电源（恒为4.8V）、电阻箱（阻值可调节）、滑动变阻器（“60Ω  0.6A”）、电压表、电流表、导线若干做了如下实验：   （1）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大 ； （2）按照（1）问中你的连接方式，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端；（选填“左”或“右”） （3）小明控制电阻箱接入电路的阻值R=5Ω一定，调节滑动变阻器的阻值，进行了5次实验，测得了下表中的数据，其中第4次实验时，电压表指针如图乙所示，其示数为 V，通过实验数据的分析可得出：通过导体的电流与 的关系； 实验次数 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1 1.5 3 I/A 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6 （4）小明实验时控制电压表的示数U=3V一定，通过移动变阻器滑片P和改变电阻箱R接入电路的阻值，进行了5次实验，测得了下表中的数据，通过实验数据的分析可得出：通过导体的电流与 的关系，本实验研究物理问题所用到的方法是 。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 30 I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.1 （5）小明按照（4）问的实验操作进行更多的数据探究，电阻箱接入电路的阻值不能超过 Ω。 【答案】    右 2.5 电压 电阻 控制变量法 100 【解析】（1）[1]滑动变阻器一上一下串联接入电路，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，接入电路的电阻变大，下面连接A接线柱，电压表和电阻箱并联，电流表串联在电路中，如图所示：    （2）[2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处，即最右端。 （3）[3]由图乙可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，电压表的示数是2.5V。 [4]由表中数据可知，电压增大几倍，对应的电流也增大几倍，电阻一定，电流与电压成正比。 （4）[5][6]由表中数据可知，保持电压 UV=I1R1=0.6A×5Ω=3V 不变，可以得到电压一定，电流和电阻成反比，用到控制变量法。 （5）[7]多次改变电阻箱接入电路的电阻值，移动变阻器的滑片P，保持电压表示数为3V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 U滑=U-UV=4.8V-3V=1.8V 电压表示数为滑动变阻器分得的电压的 根据分压原理，当滑动变阻器接入电路的电阻最大为60Ω时，电阻箱连入电路中的电阻为 即为完成该实验，电阻箱接入电路的阻值不能超过100Ω。 11. 某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示电路（电源电压保持4.5V不变）。 （1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向左移动，电路中电流变小，导线不得交叉）( ) （2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R （选填“短路”或“断路”）。 （3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压 ，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右"）端滑动；若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。 【答案】 或 断路 3 不变 左 7.5 【解析】（1）[1]滑动变阻器应串联在电路中，接线原则是“一上一下，以下为主”；要使滑片P向左移动，电路中电流变小，电阻变大，应接滑动变阻器的右下接线柱，即应将滑动变阻器右下接线柱接电流表的“0.6”接线柱或定值电阻R的右接线柱，如答案所示 或 （2）[2]电压表示数接近电源电压，说明电压表能连接到电源两极；电流表几乎无示数，说明电路中电流很小，则故障为定值电阻R断路，此时电路相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中。 （3）[3][4][5][6]由图像可知，R两端的电压为 U=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=3V 本实验要采用控制变量法，当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压保持不变，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，将滑片向左端滑动；电源电压保持4.5V不变，定值电阻两端的电压为3V不变，则滑动变阻器两端的电压为 4.5V-3V=1.5V 即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半；根据串联电路的特点，电压之比等于电阻之比，则滑动变阻器的最小阻值应为定值电阻最大阻值的一半，即7.5Ω。 学科网（北京）股份有限公司 $