实验探究：电流与电压与电阻的关系 2026年中考物理复习专题

实验探究： 电流与电压与电阻的关系 一、电流与电压的关系实验 1.如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图，按照电路图连接好电路，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均没有偏转，电路中仅有一处故障，故障可能是（　　） A．电阻R1断路 B．电阻R1短路 C．滑动变阻器R断路 D．滑动变阻器R短路 2.小西和同学们在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒为3V，定值电阻R的阻值为5Ω。 实验序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.3 0.4 0.5 （1）连接电路时，开关应 　 　，闭合开关前应将滑动变阻器滑片P调至 　 　（选填“A”或“B”）端。 （2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，此时电路的故障可能是定值电阻 　 　路。 （3）排除故障后，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，为 　 　A。 （4）将多次实验测得的数据记录在表格中，分析数据可得：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　。 （5）以下实验中，与此实验中进行多次测量的目的相同的是 　 　。 A.用刻度尺测量长度 B.探究杠杆的平衡条件 （6）完成此实验后，同学们还想探究“电流与电阻的关系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，实验中保持定值电阻两端电压为1.5V不变。将5Ω电阻换成10Ω电阻后，为保持电压表的示数仍为1.5V，应将滑动变阻器滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动。为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于 　 　Ω。 3.在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组用电压表测得电源电压为2.8V，并连接了如图甲所示的部分电路： （1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之处：　 　。 （2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩余电路的连接（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P，其阻值增大）。 （3）闭合开关后，观察到电压表示数接近电源电压，电流表无示数，出现该故障的原因是 　 　。 （4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示，为 　 　A。 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.15 0.25 （5）根据表中实验数据，得出的实验结论是：　 　。 （6）若要继续完成“探究电流与电阻的关系”的实验，除了现有的实验器材之外，还需增加 　 　。 4.在物理实验课上，同学们探究“电流与电压的关系”，如图所示。 （1）请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整； （2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，其示数为 　 　A； （3）正确进行实验，得到实验数据如下表，实验中定值电阻两端电压的改变是通过 　 　实现的； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48 （4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 　 　。 二、电流与电阻的关系实验 5.图甲是探究“通过导体的电流与电阻关系”的电路图（电源电压保持不变），电源电压为6V，滑动变阻器（50Ω，1A）、图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I﹣R图象。以下说法不正确的是（　　） A．分析图象可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比 B．当R由10Ω换为15Ω时，需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大 C．利用五个电阻均能完成探究，定值电阻控制电压范围可以为2V~3V D．若电源电压可调，完成本次实验的电源电压最大为15V 6.小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω 1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（　　） A．换一个电压值较大的电源 B．增大定值电阻两端的电压预设值 C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中 D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器 7.在探究“电流与电阻的关系”实验中，小硕选用如下器材：电压恒为5V的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，电流表电压表，开关和若干导线。 （1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动．小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，其示数为_____V。断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，应将滑片向_____（填“左”或“右”）移动，使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为_____。 （4）在探究过程中，小硕发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可。 （5）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____。 （6）小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率，已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压未知且大于小灯泡的额定电压。 ①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为_____V。 ②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_____A，此时小灯泡正常发光。 ③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片_____（填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电流表示数为0.3A。 ④小灯泡额定功率P额＝_____W。 8.在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小明提供了如下器材：电源（电压恒定为4.5V），电流表，电压表，开关各一个，滑动变阻器甲“10Ω，2A”和滑动变阻器乙“20Ω，1A”各一个，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个，导线若干。 （1）注意在连接电路时，开关必须处于 　 　状态； （2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）； （3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是 　 　（答出一种情况即可）； （4）排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如图乙所示，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向 　 　（选填“左”或者“右”）移动至电压表示数为 　 　V； （5）小明在实验中所选用的滑动变阻器应该是 　 　（选填“甲”或“乙”）； （6）利用老师给的器材，还能完成的电学实验有：　 　（写出一个即可）。 9.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图象，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）下列图象中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 　 　。 10.小组同学探究“欧姆定律”。 （一）小明探究“电流与电压的关系”。实验器材为：6V蓄电池开关S、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 　2A）、未知阻值的定值电阻R0。 （1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：滑动变阻器此时接入电路的电阻最大。 （2）闭合开关S，发现电流表有示数、电压表无示数，则电路故障不可能是______。 A．R0处发生短路 B．R0处发生断路 C．导线EG断路 （3）排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，得到多组数据。实验③时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表格内。 实验序号 ① ② ③ ④ U/V 1 2 ______ 4 I/A 0.1 0.2 ______ 0.4 （4）分析实验数据可得探究结论：______。 （5）本实验还可测得定值电阻R0的阻值为______Ω。 （二）小华利用图甲所示电路，以及阻值不同的四个定值电阻，探究“电流与电阻的关系”。 实验序号 ① ② ③ ④ R/Ω 5 10 15 25 I/A 0.6 0.3 0.2 （6）实验④时，小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表虽有示数、但无法达到她想要的______V，原因是______（写出一点即可）。 （7）根据已测数据可得探究结论： 。 11.下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。 （1）小彬为了“探究电流跟电阻的关系”，连接了如图甲所示的电路。 ①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接； ②小彬看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是______； ③小彬先将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为2V；再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V； ④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成10Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片适当向______（选填“左”或“右”）端移动； ⑤小彬将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______； 电压U/V 2 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.4 0.2 0.1 （2）小彬将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其额定电功率。 ①正确连接电路，闭合开关、发小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器______（选填“短路”或“断路”）； ②排除故障，继续实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是______A，额定功率是______W； （3）小辉同学准备测小灯泡的额定功率，检查实验器材时，发现缺少电压表，滑动变阻器均标有“20Ω 2A”字样，小灯泡的额定电流是0.25A，于是他利用现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验： ①闭合开关S1，开关S2接b，R2阻值调到最大处，R1阻值调到0，此时电流表的示数为0.3A； ②将R1阻值调到最大，闭合开关S1，开关S2接a，______，小灯泡正常发光； ③保持R1接入电路的阻值不变，闭合开关S1，开关S2接b，R2滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为0.2Ａ。 则小灯泡额定功率P额＝______W。 实验探究： 电流与电压与电阻的关系 一、电流与电压的关系实验 1. 如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图，按照电路图连接好电路，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均没有偏转，电路中仅有一处故障，故障可能是（　　） A．电阻R1断路 B．电阻R1短路 C．滑动变阻器R断路 D．滑动变阻器R短路 【答案】C 【解析】BD．若R1或者R短路，电路仍然处于通路状态，有电流通过电路，电流表会有示数，故BD不符合题意； A．如果R1断路，则电路没有电流通过，电流表没有示数；电压表测量的是R1两端的电压，由于电路只有一处故障，电压表仍然与电源两极相连，此时测量电源两端的电压，有较大的示数，故A不符合题意； C．如果滑动变阻器R断路，则电路没有电流通过，电流表示数为零，指针不偏转；同时电压表与电源正极断开，也没有示数，指针不偏转，故C符合题意。 故选C。 2. 小西和同学们在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒为3V，定值电阻R的阻值为5Ω。 实验序号 1 2 3 4 5 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.3 0.4 0.5 （1）连接电路时，开关应 　 　，闭合开关前应将滑动变阻器滑片P调至 　 　（选填“A”或“B”）端。 （2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，此时电路的故障可能是定值电阻 　 　路。 （3）排除故障后，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，为 　 　A。 （4）将多次实验测得的数据记录在表格中，分析数据可得：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　 　。 （5）以下实验中，与此实验中进行多次测量的目的相同的是 　 　。 A.用刻度尺测量长度 B.探究杠杆的平衡条件 （6）完成此实验后，同学们还想探究“电流与电阻的关系”，又添加了10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻，实验中保持定值电阻两端电压为1.5V不变。将5Ω电阻换成10Ω电阻后，为保持电压表的示数仍为1.5V，应将滑动变阻器滑片P向 　 　（选填“A”或“B”）端移动。为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于 　 　Ω。 【答案】（1）断开；A；（2）断；（3）0.2；（4）正比；（5）B；（6）A；25。 【解析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开；正确连好电路后，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片P调至A端阻值最大处； （2）电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路，故电路故障可能是定值电阻断路； （3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A； （4）由表中数据可得，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （5）本实验中进行多次测量的目的是得出普遍性的规律，探究杠杆的平衡条件时，多次测量也是为了得出普遍性的规律； （6）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω换成10Ω，电阻增大，其分得的电压也增大，为保持电压表的示数不变，应增大滑动变阻器分得的电压，故需增大滑动变阻器连入电路中的电阻，滑片应向A端移动； 电阻两端的电压始终保持UV＝1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣1.5V＝1.5V，变阻器分得的电压与电压表示数相同，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＝1×25Ω＝25Ω，故为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于25Ω。 3. 在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组用电压表测得电源电压为2.8V，并连接了如图甲所示的部分电路： （1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之处：　 　。 （2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩余电路的连接（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P，其阻值增大）。 （3）闭合开关后，观察到电压表示数接近电源电压，电流表无示数，出现该故障的原因是 　 　。 （4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示，为 　 　A。 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.15 0.25 （5）根据表中实验数据，得出的实验结论是：　 　。 （6）若要继续完成“探究电流与电阻的关系”的实验，除了现有的实验器材之外，还需增加 　 　。 【答案】（1）连接电路时未断开开关；（2）见解答图；（3）定值电阻断路；（4）0.20；（5）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；（6）两个阻值不同的定值电阻。 【解析】（1）为了保护电路，连接电路时开关应该断开；由图甲可知，电路连接过程中的不妥之处：连接电路时未断开开关； （2）向右移动滑动变阻器的滑片P，其阻值增大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示： ； （3）闭合开关后，观察到电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即出现该故障的原因是定值电阻断路； （4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.20A； （5）由表中数据可知，当定值电阻两端电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出的实验结论是：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； （6）在探究电流与电阻的关系的实验中，应控制定值电阻两端电压不变，更换不同阻值的定值电阻，故除了现有的实验器材之外，还需增加两个阻值不同的定值电阻。 4. 在物理实验课上，同学们探究“电流与电压的关系”，如图所示。 （1）请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整； （2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，其示数为 　 　A； （3）正确进行实验，得到实验数据如下表，实验中定值电阻两端电压的改变是通过 　 　实现的； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48 （4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 　 　。 【答案】（1）见解答图；（2）0.36；（3）调节滑动变阻器接入电路的阻值；（4）正比。 【解析】（1）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端，如下图所示： ； （2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.36A； （3）实验中是通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来改变定值电阻两端电压； （4）由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，故分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 二、电流与电阻的关系实验 5. 图甲是探究“通过导体的电流与电阻关系”的电路图（电源电压保持不变），电源电压为6V，滑动变阻器（50Ω，1A）、图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I﹣R图象。以下说法不正确的是（　　） A．分析图象可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比 B．当R由10Ω换为15Ω时，需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大 C．利用五个电阻均能完成探究，定值电阻控制电压范围可以为2V~3V D．若电源电压可调，完成本次实验的电源电压最大为15V 【答案】D 【解析】A．由图知，电阻两端的电压始终保持 为一定值，故电压一定时，电流与电阻成反比，A正确，不合题意； B．根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω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，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，需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大，B正确，不合题意； C．电压表示数为UV，根据串联电路的规律及分压原理有 即 故最小电压为UV＝2V；由上述知，当定值电阻最小时，变阻器分得的电压，电路中的电流最大，最大电压为3V，故利用五个电阻均能完成探究，定值电阻控制电压范围可以为 2V~3V，C正确； D．根据串联电路的规律及分压原理，可得 解得，最大电压为9V，D错误，符合题意。 故选D。 6. 小明在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压保持4.5V不变，滑动变阻器上标有“30Ω 1A”，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V，阻值为5Ω、10Ω的电阻完成实验后，发现阻值20Ω电阻时实验无法继续，为了不让前两组数据失效，并顺利完成阻值20Ω电阻实验数据，下列可行的方案是（　　） A．换一个电压值较大的电源 B．增大定值电阻两端的电压预设值 C．将阻值为10Ω的电阻串联在a、b之外的电路中 D．换一个最大阻值为35Ω的滑动变阻器 【答案】C 【解析】A．已知电源电压保持4.5V不变，实验前设置定值电阻两端的预设值为1.5V。由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为 根据串联电路的电压与电阻的比例关系可知 接入阻值为20Ω的定值电阻时，实验无法完成，是因为滑动变阻器不能分担足够多的电压，导致定值电阻两端电压不能减小到1.5V而造成的；由题可知滑动变阻器的最大阻值为30Ω，设定值电阻两端电压为1.5V时，滑动变阻器以最大阻值接入电路，其两端电压为 ，则有 解得，当滑动变阻器以最大阻值接入电路时，其两端电压应为 U滑=2.25V 此时定值电阻和滑动变阻器两端的的总电压为 U总=U定+U滑=1.5V+2.25V=3.75V 因此，可以换一个电压值为3.75V的电源，比之前的电源电压值小，但不能换用电压值更大的电源，故A不符合题意； B．因为探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，所以若在此时增大定值电阻两端的电压预设值，将使得前两次测量的数据失效，故B不符合题意； C．由题意知，更换为20Ω的定值电阻后，其两端的电压仍为1.5V。根据欧姆定律，此时通过该电路的电流为 由A选项分析可知，若控制定值电阻两端电压为1.5V，则电源电压大于定值电阻和滑动变阻器两端的总电压。由串联电路分压特点可知，此时可以串联一个电阻，串联的电阻需要分担的电压为 U串=U0-U总=4.5V-3.75V=0.75V 由欧姆定律可知，串联的电阻的阻值应为 所以，可以在将滑动变阻器调至最大阻值30Ω的情况下，在a、b之外的电路中串联阻值为10Ω的电阻使实验得以完成，故C符合题意； D．由以上分析可知，若更换滑动变阻器，则滑动变阻器的阻值至少应为 故D不符合题意。 故选C。 7. 在探究“电流与电阻的关系”实验中，小硕选用如下器材：电压恒为5V的电源阻值为5Ω、100Ω、200Ω的定值电阻，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，电流表电压表，开关和若干导线。 （1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，闭合开关前发现电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2）改正错误后，用开关试触，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动．小硕分析可能是定值电阻发生了_____故障。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，其示数为_____V。断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关，应将滑片向_____（填“左”或“右”）移动，使电压表示数与第一次实验示数相同此时电流表示数应为_____。 （4）在探究过程中，小硕发现，为了保持定值电阻两端电压不变，只要滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为_____即可。 （5）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____。 （6）小硕利用如图丙所示电路测量额定电流为0.2A小灯泡的额定功率，已知定值电阻R0的阻值为10Ω，电源电压未知且大于小灯泡的额定电压。 ①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，则电源电压为_____V。 ②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为_____A，此时小灯泡正常发光。 ③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片_____（填“移到上端”、“保持不动”或“移到下端”），电流表示数为0.3A。 ④小灯泡额定功率P额＝_____W。 【答案】（1）见解析 （2）断路 （3）2 右 0.2A （4）3：2 （5）反比 （6）①6 ②0.2 ③保持不动 ④0.8 【解析】（1）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示： （2）用开关试触，电压表指针迅速摆到表盘最右端，电流表指针几乎未动，可能是定值电阻发生了断路； （3）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数为2V；根据串联分压原理可知，将定值电阻由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，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，使电压表的示数不变；由欧姆定律，电流表示数I＝＝0.2A； （4）实验中保持定值电阻两端电压不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压U滑=5V﹣2V＝3V，由分压原理，滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为U滑:U定=3V:2V=3:2； （5）根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （6）①开关S1接b，S2接d，电流表示数为0.6A，为定值电阻的简单电路，由欧姆定律，则电源电压U＝I1R0＝0.6A×10Ω＝6V； ②开关S1接a，S2接c，调节滑动变阻器的滑片，使电流表示数为0.2A，此时小灯泡正常发光； ③开关S1接b，S2接c，使滑动变阻器的滑片保持不动，电流表示数为0.3A； ④在③中，变阻器与定值电阻串联，由欧姆定律，定值电阻的电压U0＝I′R0＝0.3A×10Ω＝3V，变阻器的电压U滑=U-U0=6V﹣3V＝3V，由分压原理，变阻器连入的电阻； 在②中，由欧姆定律，变阻器的电压U滑＝IR滑＝0.2A×10Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，灯的额定电压为U额＝6V﹣2V＝4V，小灯泡额定功率P额＝U额I额＝4V×0.2A＝0.8W 8. 在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小明提供了如下器材：电源（电压恒定为4.5V），电流表，电压表，开关各一个，滑动变阻器甲“10Ω，2A”和滑动变阻器乙“20Ω，1A”各一个，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个，导线若干。 （1）注意在连接电路时，开关必须处于 　 　状态； （2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）； （3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是 　 　（答出一种情况即可）； （4）排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如图乙所示，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向 　 　（选填“左”或者“右”）移动至电压表示数为 　 　V； （5）小明在实验中所选用的滑动变阻器应该是 　 　（选填“甲”或“乙”）； （6）利用老师给的器材，还能完成的电学实验有：　 　（写出一个即可）。 【答案】（1）断开；（2）见解答图；（3）电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）；（4）右；2.5；（5）乙；（6）测量电阻的阻值。 【解析】（1）为保护电路，在连接电路时，开关必须处于断开状态； （2）滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示： ； （3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即故障可能是电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）； （4）排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则定值电阻两端电压为UV＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V； 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，故应把滑动变阻器滑片向右移动至电压表示数为2.5V； （5）实验中使用的定值电阻阻值最大为15Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，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＝4.5V﹣2.5V＝2V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的＝0.8倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.8×15Ω＝12Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于12Ω，故选乙； （6）根据R＝知此实验还可以测量电阻的阻值。 9. 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图象，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）下列图象中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 　 　。 【答案】（1）见解答图；（2）短路；（3）右；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）B；（6）B。 【解析】（1）滑片P向右移动时电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联，如下图所示： ； （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，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故障原因是电阻R短路； （3）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，故应向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）由图丙可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.6A×5Ω＝……＝0.2A×15Ω＝3V，为一定值，故由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （5）A、设电源电压为U总，定值电阻两端的电压为UV＝3V，根据串联电路电压的规律及分压原理有： ＝； 方程左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大， 即＝； 电源电压为：U总＝4.2V＜4.5V，所以降低电源电压可以完成这次实验，故A不符合题意； B、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＝4.5V﹣3V＝1.5V， 滑动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，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω＞20Ω； 即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为25Ω，而题中原来滑动变阻器的最大电阻为20Ω，若再串联一个10Ω的电阻，根据电阻的串联可知，滑动变阻器连入电路的电阻为：R滑′＝25Ω﹣10Ω＝15Ω，故B符合题意； C、将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故C不符合题意； 故选：B； （6）A、因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，所以电流随R的变化关系为反比例函数，故A错误； B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B正确； C、由前面解答可知，定值电阻的电压为3V，滑动变阻器的电压为1.5V，由分压原理，滑动变阻器与R的阻值之比为1：2，故滑动变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，故C错误； D、根据P＝UI＝，定值电阻的功率：PR＝＝，即电阻的电功率与R之积为一定值，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，故D错误； 故选：B。 10. 小组同学探究“欧姆定律”。 （一）小明探究“电流与电压的关系”。实验器材为：6V蓄电池开关S、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 　2A）、未知阻值的定值电阻R0。 （1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：滑动变阻器此时接入电路的电阻最大。 （2）闭合开关S，发现电流表有示数、电压表无示数，则电路故障不可能是______。 A．R0处发生短路 B．R0处发生断路 C．导线EG断路 （3）排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，得到多组数据。实验③时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表格内。 实验序号 ① ② ③ ④ U/V 1 2 ______ 4 I/A 0.1 0.2 ______ 0.4 （4）分析实验数据可得探究结论：______。 （5）本实验还可测得定值电阻R0的阻值为______Ω。 （二）小华利用图甲所示电路，以及阻值不同的四个定值电阻，探究“电流与电阻的关系”。 实验序号 ① ② ③ ④ R/Ω 5 10 15 25 I/A 0.6 0.3 0.2 （6）实验④时，小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表虽有示数、但无法达到她想要的______V，原因是______（写出一点即可）。 （7）根据已测数据可得探究结论： 。 【答案】（1）见解析 （2）B （3）3 0.3 （4）电阻一定时，电流与电阻成正比 （5）10 （6）3 变阻器的最大电阻太小 （7）电压一定时，电流与电阻成反比 【解析】（1）要求滑动变阻器此时接入电路的电阻最大，故应将变阻器左下接线柱连入电路中，C或D再连入电路中与电阻串联，如下所示： ； （2）若R0处发生短路，电压表没有示数，电路为通路，电流表有示数，A错误；若R0处发生断路，电流表没有示数，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，B正确；导线EG断路，电路为通路，电流表有示数，电压表没有连入电路中，电压表没有示数，C错误。故选B。 （3）实验③时，电压表、电流表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，电压为3V；电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。 （4）由实验数据可知，电压与电流之比为10Ω，为一定值，故探究结论：电阻一定时，电流与电阻成正比。 （5）本实验还可测得定值电阻R0的阻值为10Ω。 （6）由第二个表知，电阻两端的电压始终保持3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝Ｕ－Ｕ０＝6Ｖ－３Ｖ＝３Ｖ，变阻器分得的电压等于电压表示数，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＝1×25Ω＝25Ω＞２０Ω，即大于变阻器的最大电阻，故实验④时，小华无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电压表虽有示数、但无法达到她想要的3V，原因是变阻器的最大电阻太小。 （7）之积为一定值，故根据已测数据可得探究结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 11. 下面是小彬和小辉等同学进行的电学实验。 （1）小彬为了“探究电流跟电阻的关系”，连接了如图甲所示的电路。 ①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接； ②小彬看到了邻组同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是______； ③小彬先将5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为2V；再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为______V； ④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成10Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片适当向______（选填“左”或“右”）端移动； ⑤小彬将数据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______； 电压U/V 2 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.4 0.2 0.1 （2）小彬将电阻换成标有“2.5V”字样的小灯泡，测量其额定电功率。 ①正确连接电路，闭合开关、发小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器______（选填“短路”或“断路”）； ②排除故障，继续实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是______A，额定功率是______W； （3）小辉同学准备测小灯泡的额定功率，检查实验器材时，发现缺少电压表，滑动变阻器均标有“20Ω 2A”字样，小灯泡的额定电流是0.25A，于是他利用现有的实验器材，设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验： ①闭合开关S1，开关S2接b，R2阻值调到最大处，R1阻值调到0，此时电流表的示数为0.3A； ②将R1阻值调到最大，闭合开关S1，开关S2接a，______，小灯泡正常发光； ③保持R1接入电路的阻值不变，闭合开关S1，开关S2接b，R2滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为0.2Ａ。 则小灯泡额定功率P额＝______W。 【答案】（1）①见解析　　 ②电流表正负接线柱接反了 ③2 ④左 ⑤反比 （2）①断路 ②0.2 0.5 （3）②调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A ③0.875 【解析】（1）①电压表选用小量程与电阻并联，如下图所示： ； ②电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是电流表正负接线柱接反了。 ③根据串联分压原理可知，将定值电阻由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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V。 ④保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的电阻换成20Ω的电阻，为了使电压表的示数保持不变，由③知应将滑动变阻器的滑片适当向左端移动。 ⑤分析实验数据可知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （2）①闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表、电流表均无示数，说明电压表与电源之间某一部分为断路，因此产生这种现象的原因是滑动变阻器断路。 ②读图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，其示数为0.2A，则小灯泡的额定功率为P=UI=2.5V×0.2A=0.5W； （3）②将R1阻值调到最大，闭合开关S1，开关S2接a，要使小灯泡正常发光，则应调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表的示数为0.25A。 ③闭合开关S1，开关S2接b，R2阻值调到最大处，R1阻值调到0，此时电流表的示数为0.3A，电路为R2得简单电路，电源电压为U=I1R2=0.3A×20Ω=6V，根据步骤③可得0.2A×20Ω+0.2A×R1=6V,解得R1=10Ω，又小灯泡的额定电流是IL=0.25A，根据步骤②可得0.25A×RL+0.25×10Ω=6V，解得RL=14Ω，小灯泡额定功率P额=IL2RL=（0.25A）2×14Ω=0.875W。 学科网（北京）股份有限公司 $