2026年中考物理复习 专题三 实验复习（八）欧姆定律相关实验

专题三实验复习 （八）欧姆定律相关实验（新人教版）（学生篇） 实验一　探究电流与电压、电阻的关系(课标必做实验) （一）实验要点 1．【实验电路图】 (1)实验电路图。 (2)根据电路图连接实物图。 2.【实验方法】 控制变量法：探究电流与电压的关系时，要控制导体的 电阻 不变，多次改变 电压 的大小；探究电流与电阻的关系时，要控制导体两端的 电压 不变，多次改变电阻的大小。 实物图连接错误的判断及改正。 3．【实验过程】 (1)连接电路时，开关 断开 ，滑动变阻器的滑片移到 阻值最大处 。 (2)电压表、电流表、滑动变阻器的使用。 (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压(更换电阻后，下一步操作是调节滑动变阻器，使每次电阻两端电压保持不变)。 (4)设计表格和记录数据。 (5)分析数据和图像得出结论。 4．【实验结论】 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 5．【交流与反思】 (1)滑动变阻器的作用。 (2)实验中不可以把定值电阻换成小灯泡的原因： 小灯泡的电阻会随温度的升高而增大 。 (3)多次进行实验的目的： 使实验结论具有普遍性 。 (4)电路故障分析与判断。 (5)导体电阻和电压的计算。 （二）强化训练 ☆小华同学在做“探究通过电阻的电流与电压的关系”实验，已知电源电压为 3V 保持不变，滑动变阻器上标有“ 20Ω 1A ”字样。电路图如图1甲所示。 （1） 请根据图甲把图乙中的实物电路连接好。 （2） 闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应处于最_____（选填“左”或“右”）端。若闭合开关后，无论怎样移动滑片 P ，电压表示数总为 3V ，电流表无示数，你认为发生故障的原因可能是___________________________________。 （3） 在许多实验中都需要进行多次测量，其目的有以下两种： A.从不同情况中找到普遍规律； B.求平均值以减小误差。 你认为本实验中测量多组数据的目的是____（选填“ A ”或“ B ”） （4） 下列探究实验中所采用的实验方法与本实验相同的是____（填字母）。 A. 探究压力的作用效果与哪些因素有关时，通过海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果 B. 探究影响滑动摩擦力大小的因素时，保持压力不变，改变接触面的粗糙程度 （5） 小华探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”时，调节滑动变阻器，测出通过电阻 R1 的电流和对应的电压值如下表，通过计算可知，此次实验中所用的电阻为____ Ω 。老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第____次，理由是_____________________________________________________。 （6） 排除拼凑的数据后，请在图丙坐标上描点画出 I−U 图像，由此得出的实验结论是:__________________________________________________________________________。 （7） 某同学认为将电阻 R1 换成小灯泡也能得出通过导体的电流与导体两端电压的规律，他的说法正确吗？为什么？ ______________________________________________________________________________________________。 （8） （2021赤峰改编）【全国新考向】实验结束，小华整理器材时发现定值电阻很热，她联想到处理数据时，第五组数据之间的关系与前几组数据之间的关系存在差异，可能的原因是____________________________。由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要__________（写具体操作，下同）再记录数据，等电阻________________再进行下一步实验，减小此因素对测量结果的影响。 ☆小兰在“探究电流与电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器（标有“ 20Ω 1A ”）、开关、电源、定值电阻 R （分别为 5Ω 、 10Ω 、 20Ω 、 50Ω ）及导线若干。 （1） 小兰设计了如图2甲所示电路，请用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。 （2） 正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数有变化，电压表示数始终为零，此时电路出现的故障可能是____（填字母）。 A. 电阻 R 短路 B. 电阻 R 断路 C. 滑动变阻器短路 （3） 小兰排除故障后继续实验，她先后将不同电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片 P ，使电压表的示数始终为 2V ，记下各电阻阻值和对应的电流值。若保持滑片不动，断开开关，将 5Ω 的电阻改接成 10Ω 的电阻，闭合开关，会发现电压表示数_______（选填“大于”“小于”或“等于”） 2V ，应向_____（选填“ A ”或“ B ”）端移动滑片 P ，直到电压表的示数为____ V 。这个过程中应用的探究方法主要是_____________。 （4） 小兰测得的几组数据如下表所示，请将表中横线位置补充完整。小兰分析表中数据发现，由于操作不当，导致第3次实验的数据存在错误，出错的原因可能是___________________________。 （5） 更正错误数据后，根据数据得出的结论是电压一定时，___________________。 （6） 实验开始时，滑动变阻器的作用是___________；实验过程中，滑动变阻器的主要作用是_________________________。 （7） 换用 50Ω 的定值电阻后，小兰发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表示数为 2V ，为使实验顺利完成，小兰可更换一个最大阻值至少为_____ Ω 的滑动变阻器。但由于没有合适的滑动变阻器，小兰准备将 50Ω 的电阻换掉，她所更换的定值电阻不能超过____ Ω 。 （8）【方案设计】除更换上述器材外，小兰还可以进行的调整方案有_____________________________________________________________________________________（写出一种）。 （9） 小兰将表中数据填写完整后，依据表中数据作出了下列图像，其中正确的是____（双选，填字母）。 （10） （2021广东改编）图3是另一实验小组根据实验数据画出的定值电阻的 I−R 图像，其中阴影部分的面积表示________________________，其大小为_______。 （11） 【方案设计】小华认为多次更换电阻进行实验太麻烦，于是跟老师要了一个变阻箱（用“ ”表示），请你在虚线框中帮小华设计一个不需要每次都更换电阻的电路图。 （三）真题体验 ☆3. 小明同学利用一个定值电阻、滑动变阻器、电源（电压恒为 3V ）、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电压的关系”实验。 （1） 如图4甲是小明连接的实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2） 改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是_______________。 （3） 电路连接正确后，向左移动滑动变阻器的滑片可以使电压表的示数_______（选填“增大”或“减小”）。 （4） 小明记录的实验数据如下表。分析可知，实验中所用定值电阻的阻值为____ Ω ，通过定值电阻的电流与其两端的电压_________。 （5）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应大于_____ Ω 。 （6） 有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评估：_____________________________________________________________________。经过思考，小明又选择了另一个定值电阻进行实验，并根据实验数据画出图像，如图乙所示，则这个定值电阻对应的图线是_____（选填“ M ”或“ N ”），阻值为_____ Ω 。 ☆在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了 4Ω 、 8Ω 、 10Ω 、 20Ω 四个定值电阻，电源电压恒为 3V 。 （1） 请按图4甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。 （2） 闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 ______________。 （3） 排除电路故障后，闭合开关，移动滑片 P ，当选用 4Ω 的电阻时，电流表示数如图5所示，记为 ______ A ；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片 P 向 ____ （选填“ A ”或“ B ”）端移动，使电压表的示数 ___________ ，同时记下对应的电流值。 （4） 根据实验数据，小强作出了如图6所示的 I−R 图像，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断 I 与 R 的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了 I 与 R 的关系。你认为小强的改进方法是 _ _______________ 。 实验二伏安法测电阻 （一）实验要点 ※目的 测量定值电阻的阻值 ※设计思路 1.测量依据：实验原理为 。 2.设计电路：（1）用 电压 表测出电阻两端的电压；用 电流表测出通过电阻的电流； （2）如何减小误差？测出多组数据，通过 求平均值 来减小误差； （3）获得多组数据的方法：电路中串联一个滑动变阻器，移动滑片改变电阻的电压和电流 ，实现多次测量，从而得到多组数据； （4）请在虚线框内画出该实验的电路图。 ※实验器材与过程 3.实验器材及主要器材的作用 （1）器材：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻 (Rx) 、开关、导线等。 （2）滑动变阻器的作用 ①开关刚闭合时： 保护电路 ；②实验过程中：改变电阻两端的电压，得到多组数据。 4.实验过程 （1）根据电路图连接实物电路，并检查电路； （2）闭合开关，调节滑片，使电表指针处于合适的位置，并记录对应的电压与电流值，改变滑片的位置，多次测量并将数据填入表格，计算出每组数据对应的电阻值及其平均值。 注意：实验记录数据的表格如下表所示，请将横线处所缺内容补充完整。 ※交流与评估 5．电表量程的选取：“能小不大”。 （1）电压表：①若电源电压不高于 3V ，选0∼3V的测量范围； ②若被测元件的额定电压大于 3V ，选0--15V的测量范围。 （2）电流表：①若电路中某元件允许通过的最大电流不高于 0.6A ，则电流表选用0～0.6A 的测量范围；（初中电学实验多数情况下都用该量程） ②若电路中的最大电流高于 0.6A ，应选用0～3 A 的测量范围。 6.将 Rx 更换为小灯泡，改变小灯泡两端的电压，记录数据，并计算不同电压下小灯泡的电阻。能否求不同电压下小灯泡的电阻的平均值？不能，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，求平均值无意义。 7.实验数据处理：可通过描点作出 U−I 图像，求图像斜率来得出测量结果。（画图像时应使尽可能多的点在直线上，不能出现在直线上的点就平均分布在直线两侧。） （二）强化训练 ☆ 小楠同学要测量一个定值电阻 R 的阻值。 （1） 如图1甲是小楠设计的实验电路，其中滑动变阻器的最大阻值为 R_0 ，请你根据图甲用笔画线代替导线在图乙中将没有连接完的实物电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大。 （2） 若小楠把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即有较大示数，则小楠在实验操作中有两处错误，其中一处是___________________________________，另一处是连接电路时开关没有断开。 （3） 改正错误后，闭合开关 S ，小楠发现电流表的示数不为0，电压表的示数为0，产生故障的原因可能是_____。 A. 定值电阻短路 B. 电源电压太小 C. 定值电阻断路 D. 电压表的正、负接线柱接反 （4） 排除故障，进行实验。由于疏忽，小楠做完实验后才发现，她把测量的电流值都写在草稿纸上（虚线框内）而忘了填入下表中。根据草稿纸和表格中的数据，可得电阻的阻值为______ Ω 。（结果保留一位小数） （5） 实验中获取多组数据的方法是__________________________________。 （6） 为了减小实验误差，小楠同学须采取的措施是___________________。 （7） 小楠根据数据绘制了电阻 R 的 U−I 图像，是一条过原点的直线，邻组的小刚同学测另一定值电阻的阻值时，根据自己所记录的实验数据绘制了如图丙所示的 U−I 图像。发现图线并不过原点，你认为小刚在实验操作中出现的问题是_________________________。小刚的实验_____（选填“能”或“不能”）测出定值电阻的阻值。 （8） 另一组的某同学在实验中不小心将滑动变阻器损坏了（不能使用），一时又找不到其他滑动变阻器。假如该同学将滑动变阻器从电路中撤下后，还要测电阻 R 的阻值，那么，对实验结果的影响是___________________。为了解决上述问题，除了换用新的滑动变阻器外，还可以采用的办法是_________________________________________。 （9） 完成上述实验后，小楠同学想用原电路测量一个额定电压为 2.5V 的小灯泡的电阻。她用小灯泡替换了电阻 R ，闭合开关 S 后，调节滑动变阻器，测得五组实验数据并根据实验数据画出通过小灯泡的电流 I 随其两端电压 U 变化的关系图像，如图2。由图可知小灯泡的电阻是变化的，你认为出现这种现象的原因是_____________________________；小灯泡正常发光时的电阻是_______ Ω （结果保留两位小数）。 （10） 【全国新考向】（2021临沂改编）由图2可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的。实验中滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量 ΔRL _______（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量 ΔR滑 ，写出你判断的理由：______________________________________________________________________________________________________。 (三)真题体验 ☆某物理实验小组正在使用伏安法测量未知电阻Rx的阻值，实验电路如图甲所示(电源电压为3 V)。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最______(选填“左”或“右”)端。 (2)小陈设计了一个记录与处理数据的表格，如下表所示，请将表中①②③处的内容填写完整。 (3)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3 V，则电路故障原因可能是________________。 (4)排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6 V，电流表示数如图乙所示，其读数为______A，则未知电阻Rx＝______Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这样做的目的是___________________。 (5)利用图甲的实验器材还能完成下列探究实验_____(选填字母)。 A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 (6)【拓展实验】实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大 阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补 充完整。 ①闭合开关S，___________________，读出电压表示数为U1； ②闭合开关S，___________________，读出电压表示数为U2； ③待测电阻Rx＝__________________ (用已知和测量出的物理量符号表示)。 (7)【拓展实验】小明的小组将标有“2.5 V”字样的小灯泡替换未知电阻Rx继续进行“测量小灯泡的电阻”实验，实验电路如图丁所示。 ①连接电路时，开关应处于____________状态。连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，电压表示数约为3 V，其原因可能是小灯泡 _________； ②排除故障后，闭合开关，调节滑片P，电压表示数如图戊所示，为______V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向_____(选填“左”或“右”)端滑动； ③下表是记录的实验数据，则小灯泡正常发光时的电阻约为_______Ω(结果保留小数点后1位)；实验中发现灯泡越亮，温度越高，结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越______； ④小明在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素，分析产生这一现象可能的原因：___________________ _______________________________________________ __________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题三实验复习 （八）欧姆定律相关实验（新人教版）（教师篇） 实验一　探究电流与电压、电阻的关系(课标必做实验) （一）实验要点 1．【实验电路图】 (1)实验电路图。 (2)根据电路图连接实物图。 2.【实验方法】 控制变量法：探究电流与电压的关系时，要控制导体的 电阻 不变，多次改变 电压 的大小；探究电流与电阻的关系时，要控制导体两端的 电压 不变，多次改变电阻的大小。 实物图连接错误的判断及改正。 3．【实验过程】 (1)连接电路时，开关 断开 ，滑动变阻器的滑片移到 阻值最大处 。 (2)电压表、电流表、滑动变阻器的使用。 (3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压(更换电阻后，下一步操作是调节滑动变阻器，使每次电阻两端电压保持不变)。 (4)设计表格和记录数据。 (5)分析数据和图像得出结论。 4．【实验结论】 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 5．【交流与反思】 (1)滑动变阻器的作用。 (2)实验中不可以把定值电阻换成小灯泡的原因： 小灯泡的电阻会随温度的升高而增大 。 (3)多次进行实验的目的： 使实验结论具有普遍性 。 (4)电路故障分析与判断。 (5)导体电阻和电压的计算。 （二）强化训练 ☆小华同学在做“探究通过电阻的电流与电压的关系”实验，已知电源电压为 3V 保持不变，滑动变阻器上标有“ 20Ω 1A ”字样。电路图如图1甲所示。 （1） 请根据图甲把图乙中的实物电路连接好。 （2） 闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应处于最_____（选填“左”或“右”）端。若闭合开关后，无论怎样移动滑片 P ，电压表示数总为 3V ，电流表无示数，你认为发生故障的原因可能是___________________________________。 （3） 在许多实验中都需要进行多次测量，其目的有以下两种： A.从不同情况中找到普遍规律； B.求平均值以减小误差。 你认为本实验中测量多组数据的目的是____（选填“ A ”或“ B ”） （4） 下列探究实验中所采用的实验方法与本实验相同的是____（填字母）。 A. 探究压力的作用效果与哪些因素有关时，通过海绵被压下的深浅来显示压力的作用效果 B. 探究影响滑动摩擦力大小的因素时，保持压力不变，改变接触面的粗糙程度 （5） 小华探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”时，调节滑动变阻器，测出通过电阻 R1 的电流和对应的电压值如下表，通过计算可知，此次实验中所用的电阻为____ Ω 。老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第____次，理由是_____________________________________________________。 （6） 排除拼凑的数据后，请在图丙坐标上描点画出 I−U 图像，由此得出的实验结论是:__________________________________________________________________________。 （7） 某同学认为将电阻 R1 换成小灯泡也能得出通过导体的电流与导体两端电压的规律，他的说法正确吗？为什么？ ______________________________________________________________________________________________。 （8） （2021赤峰改编）【全国新考向】实验结束，小华整理器材时发现定值电阻很热，她联想到处理数据时，第五组数据之间的关系与前几组数据之间的关系存在差异，可能的原因是____________________________。由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要__________（写具体操作，下同）再记录数据，等电阻________________再进行下一步实验，减小此因素对测量结果的影响。 解析： 1 根据图甲连接实物电路图乙。 根据图甲的电路图，将图乙中的实物电路连接好，确保电压表并联在电阻R1两端，电流表串联在电路中，滑动变阻器串联在电路中。 2 确定滑动变阻器滑片P的位置及分析电路故障。 闭合开关前，滑动变阻器的滑片尸应处于阻值最大:位置，即最右端。若闭合开关后，电压表示数总为3V，电流表无示数，可能的原因是电阻R1断路或接触不良。 3 确定本实验测量多组数据的目的。 在本实验中，测量多组数据的目的是从不同情况中找到普遍规律，因此选择A。 4 选择与本实验相同的实验方法。 本实验采用的是控制变量法，与探究影响滑动摩擦力大小的因素时，保持压力不变，改变接触面的粗:糙程度的实验方法相同，因此选择B。 5 计算实验中所用的电阻值并找出拼凑的数据。 根据欧姆定律，计算每次实验的电阻值发现第1次数据中电压为0.5V，电流为0.1A由于滑动变阻器的最大阻值较小，无法使电压表示数达到0.5V，因此第1次数据是拼凑的。 6绘制I-U图像并得出实验结论。 根据表中数据，在图丙坐标上描点画出I-U图像，得出的实验结论是电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 7 分析将电阻R1换成小灯泡能否得出相同规律。 将电阻R1换成小灯泡不能得出相同规律，因为小灯泡的电阻随温度变化而变化，不满足电阻不变的条件。 8分析第五组数据差异的原因及实验操作改进。 第五组数据之间的关系与前几组数据之间的关系存在差异，可能的原因是电阻的温度升高导致电阻变。大。因此，实验时每次读取数据后要断开开关，等电阻冷却到室温后再记录数据。 故答案为；右 电阻 R1 断路（或电阻R1 接触不良） A B 5 滑动变阻器的最大阻值较小，无法使电压表示数达到 0.5V 电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 不正确；小灯泡的电阻随温度变化而变化，不满足电阻不变的条件 电阻的温度升高导致电阻变大 冷却到室温后 ☆小兰在“探究电流与电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器（标有“ 20Ω 1A ”）、开关、电源、定值电阻 R （分别为 5Ω 、 10Ω 、 20Ω 、 50Ω ）及导线若干。 （1） 小兰设计了如图2甲所示电路，请用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。 （2） 正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表示数有变化，电压表示数始终为零，此时电路出现的故障可能是____（填字母）。 A. 电阻 R 短路 B. 电阻 R 断路 C. 滑动变阻器短路 （3） 小兰排除故障后继续实验，她先后将不同电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片 P ，使电压表的示数始终为 2V ，记下各电阻阻值和对应的电流值。若保持滑片不动，断开开关，将 5Ω 的电阻改接成 10Ω 的电阻，闭合开关，会发现电压表示数_______（选填“大于”“小于”或“等于”） 2V ，应向_____（选填“ A ”或“ B ”）端移动滑片 P ，直到电压表的示数为____ V 。这个过程中应用的探究方法主要是_____________。 （4） 小兰测得的几组数据如下表所示，请将表中横线位置补充完整。小兰分析表中数据发现，由于操作不当，导致第3次实验的数据存在错误，出错的原因可能是___________________________。 （5） 更正错误数据后，根据数据得出的结论是电压一定时，___________________。 （6） 实验开始时，滑动变阻器的作用是___________；实验过程中，滑动变阻器的主要作用是_________________________。 （7） 换用 50Ω 的定值电阻后，小兰发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表示数为 2V ，为使实验顺利完成，小兰可更换一个最大阻值至少为_____ Ω 的滑动变阻器。但由于没有合适的滑动变阻器，小兰准备将 50Ω 的电阻换掉，她所更换的定值电阻不能超过____ Ω 。 （8）【方案设计】除更换上述器材外，小兰还可以进行的调整方案有_____________________________________________________________________________________（写出一种）。 （9） 小兰将表中数据填写完整后，依据表中数据作出了下列图像，其中正确的是____（双选，填字母）。 （10） （2021广东改编）图3是另一实验小组根据实验数据画出的定值电阻的 I−R 图像，其中阴影部分的面积表示________________________，其大小为_______。 （11） 【方案设计】小华认为多次更换电阻进行实验太麻烦，于是跟老师要了一个变阻箱（用“ ”表示），请你在虚线框中帮小华设计一个不需要每次都更换电阻的电路图。 解析： 1 根据电路图连接实物电路。 根据图2甲所示的电路图，将电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和电源按照电路图连接起来。 2 分析电路故障。 闭合开关后，电流表示数有变化，说明电路中存在:电流，而电压表示数始终为零，可能的原因是电阻R短路，因为如果电阻R断路或滑动变阻器短路电流表的示数应该为零。 3 更换电阻后电压表示数的变化及操作。 将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻后，由于电阻增大电压表示数会大于2V，为了保持电压表示数为2V，需要向A端移动滑片P，以增大滑动变阻器的阻值，减小电路中的电流，从而减小电压表示数: 4 补充表格数据并分析错误原因。 根据实验数据，表格中应补充电阻的阻值，单位为2。第3次实验数据存在错误，可能的原因是电流表读数时量程选择错误，导致读数不准确。 5 得出实验结论。 根据数据可以得出，当电压一定时，电流与电阻成反比。 6 滑动变阻器的作用。 实验开始时，滑动变阻器的作用是保护电路;实验过程中，滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变。 7 计算滑动变阻器的最小阻值和更换电阻的最大值。 换用50Ω的定值电阻后，为了使电压表示数为2V需要计算滑动变阻器的最小阻值。同时，为了实:验能够顺利完成，更换的定值电阻不能超过40Ω 8设计调整方案。 除了更换器材外，还可以使用电压可调的电源，适。当降低电源电压，或者适当增大定值电阻两端设定的电压，重新实验。 9选择正确的图像。 根据实验数据，正确的图像应该是电流与电阻成反比的图像，即选项A和B。 10计算阴影部分面积表示的物理量。 阴影部分的面积表示定值电阻两端的电压，根据图像可以计算出其大小为2.5V 11 设计不需要更换电阻的电路图。使用变阻箱代替定值电阻，设计一个不需要每次都更换电阻的电路图。 故答案为： A 大于 A 2 控制变量法 电流表读数时量程选择错误 电阻 /Ω 电流与电阻成反比 保护电路 控制电阻两端的电压不变 25 40 使用电压可调的电源，适当降低电源电压（或适当增大定值电阻两端设定的电压，重新实验） AB 5Ω 定值电阻两端的电压 2.5V （三）真题体验 ☆3. 小明同学利用一个定值电阻、滑动变阻器、电源（电压恒为 3V ）、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电流与电压的关系”实验。 （1） 如图4甲是小明连接的实验电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 （2） 改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，若电路只有一处故障，其故障是_______________。 （3） 电路连接正确后，向左移动滑动变阻器的滑片可以使电压表的示数_______（选填“增大”或“减小”）。 （4） 小明记录的实验数据如下表。分析可知，实验中所用定值电阻的阻值为____ Ω ，通过定值电阻的电流与其两端的电压_________。 （5）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应大于_____ Ω 。 （6） 有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评估：_____________________________________________________________________。经过思考，小明又选择了另一个定值电阻进行实验，并根据实验数据画出图像，如图乙所示，则这个定值电阻对应的图线是_____（选填“ M ”或“ N ”），阻值为_____ Ω 。 解析： 1 识别电路连接错误并改正。 根据电路图，检查发现有一根导线连接错误，需要在错误的导线上打'a，并用笔画线代替导线将电路连接正确。 2分析电路故障。 闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近于电源电压，说明电路中存在断路，且故障为定值电阻断路 3 滑动变阻器对电压表的影响。 电路连接正确后，向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中的电流增大:，因此电压表的示数增大。 4 计算定值电阻的阻值并分析电流与电压的关系。可以计根据实验数据，利用欧姆定律R=算出定值电阻的阻值。通过分析数据，可以得出通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。 5 确定滑动变阻器的最大阻值。 结合所测数据分析，为了保证实验的顺利进行，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应大于10Ω。 6评估实验建议的科学性并选择正确的图线。 使用其他规格的定值电阻重复实验，可以使得出的结论更具有普遍性。根据实验数据画出的图像，这个定值电阻对应的图线是N，阻值为10Ω。 故答案为：定值电阻断路 增大 5 成正比 10 ☆在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了 4Ω 、 8Ω 、 10Ω 、 20Ω 四个定值电阻，电源电压恒为 3V 。 （1） 请按图4甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。 （2） 闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 ______________。 （3） 排除电路故障后，闭合开关，移动滑片 P ，当选用 4Ω 的电阻时，电流表示数如图5所示，记为 ______ A ；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片 P 向 ____ （选填“ A ”或“ B ”）端移动，使电压表的示数 ___________ ，同时记下对应的电流值。 （4） 根据实验数据，小强作出了如图6所示的 I−R 图像，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断 I 与 R 的定量关系，于是对图像中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了 I 与 R 的关系。你认为小强的改进方法是 _ _______________ 。 解析： 1 根据电路图连接实物图。 电源电压为3V，因此电压表选用小量程与电阻并联。电流表选用小量程与电阻串联，将变阻器滑片以左电阻丝连入接入电路中。 2分析电路故障原因。 若电流表无示数，说明电路可能断路;移动滑动变阻器的滑片，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，因此与电压表并联的电阻Ro断路。 3 读取电流表示数并分析后续操作。 当选用4的电阻时，电流表示数如图丙所示，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.5A。根据欧姆定律电阻的电压U=IR=0.5Ax402=2V。研究电流与电阻的关系时，要控制电压不变，因此更换更大阻值的电阻后，应将滑动变阻器的滑片向B移动，使电压表的示数为2V 4 改进实验数据图象的方法。 由于I-R图象为曲线，不便直观判断I与R的定量关系，根据可知，电压不变时，电流I与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为，从而直观判断出了I与R的关系。 故答案为： 电阻 R0 断路 0.5 保持不变 作出 I−1/R 图像 实验二伏安法测电阻 （一）实验要点 ※目的 测量定值电阻的阻值 ※设计思路 1.测量依据：实验原理为 。 2.设计电路：（1）用 电压 表测出电阻两端的电压；用 电流表测出通过电阻的电流； （2）如何减小误差？测出多组数据，通过 求平均值 来减小误差； （3）获得多组数据的方法：电路中串联一个滑动变阻器，移动滑片改变电阻的电压和电流 ，实现多次测量，从而得到多组数据； （4）请在虚线框内画出该实验的电路图。 ※实验器材与过程 3.实验器材及主要器材的作用 （1）器材：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻 (Rx) 、开关、导线等。 （2）滑动变阻器的作用 ①开关刚闭合时： 保护电路 ；②实验过程中：改变电阻两端的电压，得到多组数据。 4.实验过程 （1）根据电路图连接实物电路，并检查电路； （2）闭合开关，调节滑片，使电表指针处于合适的位置，并记录对应的电压与电流值，改变滑片的位置，多次测量并将数据填入表格，计算出每组数据对应的电阻值及其平均值。 注意：实验记录数据的表格如下表所示，请将横线处所缺内容补充完整。 ※交流与评估 5．电表量程的选取：“能小不大”。 （1）电压表：①若电源电压不高于 3V ，选0∼3V的测量范围； ②若被测元件的额定电压大于 3V ，选0--15V的测量范围。 （2）电流表：①若电路中某元件允许通过的最大电流不高于 0.6A ，则电流表选用0～0.6A 的测量范围；（初中电学实验多数情况下都用该量程） ②若电路中的最大电流高于 0.6A ，应选用0～3 A 的测量范围。 6.将 Rx 更换为小灯泡，改变小灯泡两端的电压，记录数据，并计算不同电压下小灯泡的电阻。能否求不同电压下小灯泡的电阻的平均值？不能，原因是小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，求平均值无意义。 7.实验数据处理：可通过描点作出 U−I 图像，求图像斜率来得出测量结果。（画图像时应使尽可能多的点在直线上，不能出现在直线上的点就平均分布在直线两侧。） （二）强化训练 ☆ 小楠同学要测量一个定值电阻 R 的阻值。 （1） 如图1甲是小楠设计的实验电路，其中滑动变阻器的最大阻值为 R_0 ，请你根据图甲用笔画线代替导线在图乙中将没有连接完的实物电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大。 （2） 若小楠把最后一根导线连接完毕后，看到电压表和电流表立即有较大示数，则小楠在实验操作中有两处错误，其中一处是___________________________________，另一处是连接电路时开关没有断开。 （3） 改正错误后，闭合开关 S ，小楠发现电流表的示数不为0，电压表的示数为0，产生故障的原因可能是_____。 A. 定值电阻短路 B. 电源电压太小 C. 定值电阻断路 D. 电压表的正、负接线柱接反 （4） 排除故障，进行实验。由于疏忽，小楠做完实验后才发现，她把测量的电流值都写在草稿纸上（虚线框内）而忘了填入下表中。根据草稿纸和表格中的数据，可得电阻的阻值为______ Ω 。（结果保留一位小数） （5） 实验中获取多组数据的方法是__________________________________。 （6） 为了减小实验误差，小楠同学须采取的措施是___________________。 （7） 小楠根据数据绘制了电阻 R 的 U−I 图像，是一条过原点的直线，邻组的小刚同学测另一定值电阻的阻值时，根据自己所记录的实验数据绘制了如图丙所示的 U−I 图像。发现图线并不过原点，你认为小刚在实验操作中出现的问题是_________________________。小刚的实验_____（选填“能”或“不能”）测出定值电阻的阻值。 （8） 另一组的某同学在实验中不小心将滑动变阻器损坏了（不能使用），一时又找不到其他滑动变阻器。假如该同学将滑动变阻器从电路中撤下后，还要测电阻 R 的阻值，那么，对实验结果的影响是___________________。为了解决上述问题，除了换用新的滑动变阻器外，还可以采用的办法是_________________________________________。 （9） 完成上述实验后，小楠同学想用原电路测量一个额定电压为 2.5V 的小灯泡的电阻。她用小灯泡替换了电阻 R ，闭合开关 S 后，调节滑动变阻器，测得五组实验数据并根据实验数据画出通过小灯泡的电流 I 随其两端电压 U 变化的关系图像，如图2。由图可知小灯泡的电阻是变化的，你认为出现这种现象的原因是_____________________________；小灯泡正常发光时的电阻是_______ Ω （结果保留两位小数）。 （10） 【全国新考向】（2021临沂改编）由图2可知，实验过程中小灯泡的电阻是逐渐变大的。实验中滑动变阻器接入电路的电阻是逐渐变小的，则小灯泡电阻的变化量 ΔRL _______（选填“大于”“小于”或“等于”）滑动变阻器电阻的变化量 ΔR滑 ，写出你判断的理由：______________________________________________________________________________________________________。 解析： 1 根据电路图连接实物电路，确保滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大。 根据电路图甲，滑动变阻器应采用“一上一下”的接法，且滑片向左移动时，接入电路的电阻减小，电流增大。 2 分析实验操作中的错误。 连接电路时，电压表和电流表立即有较大示数，说明滑动变阻器接入电路的阻值过小，且连接电路时开关没有断开。 3 分析电路故障原因。 电流表有示数说明电路未断路，电压表无示数可能是因为定值电阻短路，选项A正确。 4计算电阻的阻值。 根据欧姆定律利用表格中的数据计算电阻值 5说明获取多组数据的方法。 通过移动滑片的位置，改变待测电阻两端的电压，从而获取多组数据。 6说明减小实验误差的措施。 为了减小实验误差，可以采取多次测量求平均值的方法。 7 分析邻组实验操作中的问题及能否测出电阻值。邻组的U一I图像不过原点，可能是因为电压表与滑动变阻器并联，但仍然可以测出待测电阻的阻值。 8 分析滑动变阻器损坏对实验结果的影响及解决办法。 滑动变阻器损坏无法测量多组数据，可以更换不同的电源或串联不同的定值电阻来解决。 分析小灯泡电阻变化的原因及正常发光时的电阻。 9小灯泡的电阻随温度的变化而变化，根据图像计算正常发光时的电阻。 10实验过程中，随滑动变阻器阻值减小，电路中的电流增加，电路的总电阻变小，小灯泡的电阻是逐渐变大的，由电阻的串联规律可知小灯泡阻值增大的值ΔRL 小于滑动变阻器电阻的变化量ΔR滑。 故答案为： 滑动变阻器滑片没有滑到阻值最大处 A 6.2 移动滑片，改变电阻 R 两端的电压 多次测量求平均值 电压表与滑动变阻器并联 能 无法测量多组数据 更换不同的电源（或串联不同的定值电阻） 灯丝电阻随温度的变化而变化 7.14 小于 由图像可以看出电路中的电流逐渐变大，电路的总电阻变小，所以小灯泡增加的电阻小于滑动变阻器减小的电阻 (三)真题体验 ☆某物理实验小组正在使用伏安法测量未知电阻Rx的阻值，实验电路如图甲所示(电源电压为3 V)。 (1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到最______(选填“左”或“右”)端。 (2)小陈设计了一个记录与处理数据的表格，如下表所示，请将表中①②③处的内容填写完整。 (3)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3 V，则电路故障原因可能是________________。 (4)排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6 V，电流表示数如图乙所示，其读数为______A，则未知电阻Rx＝______Ω。接下来测量多组实验数据算出Rx平均值，这样做的目的是___________________。 (5)利用图甲的实验器材还能完成下列探究实验_____(选填字母)。 A. 探究电流与电压的关系 B. 探究电流与电阻的关系 (6)【拓展实验】实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大 阻值为Rmax，请你把以下测量步骤补 充完整。 ①闭合开关S，___________________，读出电压表示数为U1； ②闭合开关S，___________________，读出电压表示数为U2； ③待测电阻Rx＝__________________ (用已知和测量出的物理量符号表示)。 (7)【拓展实验】小明的小组将标有“2.5 V”字样的小灯泡替换未知电阻Rx继续进行“测量小灯泡的电阻”实验，实验电路如图丁所示。 ①连接电路时，开关应处于____________状态。连接好电路，将滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，电压表示数约为3 V，其原因可能是小灯泡 _________； ②排除故障后，闭合开关，调节滑片P，电压表示数如图戊所示，为______V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P向_____(选填“左”或“右”)端滑动； ③下表是记录的实验数据，则小灯泡正常发光时的电阻约为_______Ω(结果保留小数点后1位)；实验中发现灯泡越亮，温度越高，结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越______； ④小明在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素，分析产生这一现象可能的原因：___________________ _______________________________________________ __________。 解析： 1 连接电路并确定滑动变阻器的初始位置。 为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移:到阻值最大处，即最右端。 读取电流表和电压表的示数，计算电阻值。电流表读数为0.16A，电压表读数为1.6V，根据欧姆定律计算电阻值 3 分析实验误差。 实验中存在读数误差、仪器精度误差等，这些都会影响测量结果的准确性。 4 计算滑片P移到b端时的电阻值。 U2当滑片P移到b端时，利用公式计算电阻值 5为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态; 小灯泡不发光，说明电路可能断路，电压表示数约为3V，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，即其原因可能是小灯泡断路; 6排除故障后，闭合开关，调节滑片P，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.2V，小于灯泡额定电压2.5V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向左端滑动; 7由表中数据可知，当灯泡两端电压为2.5V时通过灯泡的电流为0.3A，则小灯泡正常发光时的电阻为: 故结合数据可知:灯丝温度越高，电阻越大; 故答案为：右电压U/V 电阻Rx/Ω 电阻Rx的平均值/Ω 定值电阻Rx断路 0.16 10 减小测量带来的误差 A 滑片P移到a端时 滑片P移到b端时 断开 断路 2.2 左 8.3 大 用力捏滑片与电阻丝接触处相当于增大了导体的横截面积，减小了电阻，电流变大 1 学科网（北京）股份有限公司 $