初中物理中考复习 专题27 探究导体的电阻与电流、电压关系的实验题（原卷版）

专题27  探究导体的电阻与电流、电压关系的实验题

探究电流与电压、电阻的关系实验需要学通的基础知识

（一）探究电流与电压的关系

1.实验中提出的问题以及方法和结论

①提出问题：电流与电压有什么定量关系？

②采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；

③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（说法固定，不能更改）

2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处

3.电表异常偏转原因：

①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；

②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；

③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；

4.滑动变阻器的作用：

①保护电路；

②改变电阻两端电压。

5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小

6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性。

7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。

（二）探究电流与电阻的关系

1.滑动变阻器的作用：

①保护电路；

②使电阻两端电压保持不变。

2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。

3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX

4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。

5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

【例题1】（2020浙江温州）在研究“电流与电压的关系”时，小明连接了如图甲的电路，电源电压U为3伏。

(1)闭合开关后，小明发现电流表指针如图乙，出现这种现象的原因是______；

(2)改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小ΔI0与电压变化量大小ΔU0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小ΔU0和相应的电流变化量大小ΔI0，如表二所示，则表二中的a为______；

表一

表二

(3)小明发现，滑动变阻器电压变化量大小ΔUR与电流变化量大小ΔIR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律______。

【例题2】（2020甘肃天水）在“探究电流与电阻的关系”实验中：

（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），

要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须　  　。

（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是　   　。

（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为　  　A．将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向　   　（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为　   　V。

1.（2020贵州毕节）在探究电流与电压的关系实验中，电源是2节新干电池，电阻的阻值为5Ω。

(1)图甲是没有连接完整的实验电路，若滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，用笔画线代替导线，将电路连接完整；______

(2)电路连接完毕后，闭合开关，发现两只电表示数如图乙所示，则电路中的故障可能是_____；

(3)实验数据记录见表，其中一个电流数据记录错误，这个数据是_____；

(4)分析实验数据可以得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压_____。

2．（2020齐齐哈尔）在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格为“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”），阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，一个标记模糊、阻值未知的定值电阻，以及导线若干。

（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将实物图（图乙）连接完整。（要求导线不交叉；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）

（2）将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是定值电阻　   　（选填“断路”或“短路”）。

（3）排除故障后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格，第一次实验时，电流表的示数如图丙所示，为　   　A．当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压为　   　

V不变，应将滑动变阻器的滑片向　   　（选填“左”或“右”）移动。

（4）由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　   　（选填“正比”或“反比”）。

（5）根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器可能是　   　（选填“A”或“B”），

A．“10Ω 1A”    B．“20Ω 0.5A”

（6）小亭同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx（老师告知其阻值大于25Ω）。此时电压表被另一组的同学借走，小亭经过思考，为减小测量误差，需要增大电源电压，于是找来一个能够使用的旧蓄电池组（其电压小于10V），巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器，以及其它现有的实验器材，设计了如图丁所示的电路，并计算出了该电阻的阻值。具体操作如下：

①按电路图连接电路，电流表选择合适的量程，将滑动变阻器滑片P调至A端，闭合开关S，读出电流

表的示数为0.18A。

②将滑动变阻器滑片P调至B端，读出电流表的示数为0.30A。

③则Rx＝　   　Ω。

3.（2020贵州黔西南）小明用如下图所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。

(1)在方框内画出此实验电路图。________

(2)连接电路时，开关应处于_______状态，连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于_______端。

(3)闭合开关，移动滑动变阳器的滑片P发现：电压表始终无示数，电流表有示数。其原因可能是_______（填序号）．

A．滑动变阻器断路      B．电阻R短路       C．电阻R断路

(4)排除故障后，用5Ω的电阻替换R接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V时，电流表指针位置如图乙所示，将电流表示数填入下表中。________

(5)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置时，记录电流数据。此操作中调节滑动变阻器的目的是_________________。

(6)再将电阻换成15Ω，重复上述操作

(7)进行多次实验，其目的是为了得到_________________。

(8)分析表格中的数据可得出结论：_________一定时，_____________。

4.（2020四川南充）用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最___________(选填“左“或“右”)端；

(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片P发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是___________(填选项)；

A.定值电阻R短路

B.定值电阻R断路

C.滑动变阻器短路

(3)不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数与更换前相同，滑片P应向___________(选填“左”或“右”)端滑动；

(4)实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数变化的图像乙，由图乙可知：电压一定时电流与电阻成___________比；

(5)为完成整个实验，应该选择___________(填选项)种规格的滑动变阻器。

A.50Ω、1.0A     B.100Ω、1.2A     C.200Ω、0.6A

5.（2020黑龙江龙东农垦森工）探究电流与电压的关系实验中，小伟设计了如图所示的电路。

（1）请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整；

（2）小伟首先把5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片缓缓向　   　（左或右）端移动，直到电压表示数恰为1V，电流表示数如图所示。此时电流的大小为　   　A；

（3）小伟不断调节滑动变阻器的滑片，多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如表，由此可以归纳出结论是　   　。

（4）小伟接着测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，把5Ω的电阻换成了额定电压为2.5V的小灯泡，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为　   　V，读出电流表的示数，根据公式　   　求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后，发现电压表指针向左偏转，这可能是　   　。6.（2020湖北武汉）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小强和小红设计的电路如图甲所示，电源电压3V保持不变。

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于_________（填“a”或“b”）端。

(2)小强同学按图甲正确连接电路，闭合开关S，调节滑片P，得到的实验数据如下表:

分析数据可知，应将实验序号_________的一组数据剔除，进而得出结论：电阻一定时，______________，

为了能够顺利完成上述实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于__________Ω。

(3)小红同学连接的电路如图乙所示小强同学发现接错了一根导线，请在这根导线上打“x”，并补画出正确的那根导线。

7．（2020苏州）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。

（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最　   　（左/右）端；闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是　   　。

（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω．闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为　   　A．接着将R阻值换成10Ω，向　   　（左/右）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变。

（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作。三组数据如表所示，由此可得：电压一定时，电流与电阻成　   　。为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？　   　（可行/不可行）

（4）下列图象中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是　   　

8.（2020广东省）做“探究电流与电阻的关系”实验时，可供选择的器材有：电压为6V 的电源，电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），开关，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω 和20Ω的定值电阻各1个，最大阻值分别为10Ω和50Ω的滑动变阻器各1个，导线若干。

(1)如图所示的实验电路中，正确的是______，应选用最大阻值为______Ω的滑动变阻器；

(2)若按图乙所示电路图连接好电路后，闭合开关，可观察到电流表的指针______（选填“向右”“反向”或“几乎不”偏转；

(3)按正确电路图连接电路，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片时，两表的示数均保持不变，经判断是接线有误，错误可能是______；

(4)纠正错误后，依次更换定值电阻，并控制定值电阻两端电压为2.5V进行实验。请将记录实验数据的表格补充完整。

①______V。

9.（2020贵州黔东南）某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（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：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）

(2)连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，则故障为滑动变阻_________；

(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，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的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压________ （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向____（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。

10.（2020湖北宜昌）小明利用如下图所示实验装置探究“电流与电阻的关系”，相关器材规格已在图中标明｡其中电阻箱是一个可调电阻，可以实现电阻从0Ω到9999Ω整数调节并显示阻值｡

(1)小明认为，要研究电流与电阻的关系，应该改变电阻的大小，再观察电流的变化｡小明的想法里“改变电阻的大小”是指（    ）

A.拨动电阻箱到不同的电阻值     B.调节滑动变阻器

(2)小明未将电压表连入电路，你认为电压表应该并联在____两端｡（填“电阻箱”“滑动变阻器”或“电源”）

(3)下表是小明设计用于记录数据的表格，请在表格第二､三排的最左侧格子里写出要记录的物理量名称｡

11.为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小明设计了图甲所示的电路．电源电压恒为6V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．

（1）闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，出现这种情况的原因

是将滑动变阻器接入电路的电阻的大小为0Ω，说明滑动变阻器处于________状态。

（2）改正错误后，小明继续实验，将有关实验数据标记在图丙所示的反映通过定值电阻R1的电流与其两端电压的关系图像上．分析图丙可知，当滑动变阻器电阻全部接入电路中，滑动变阻器两端电压是_______v．

（3）分析图丙数据可以得出的结论是电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。本实验应用到的主要物理方法称为______。

A．等效法。     B．控制变量法。 C．理想实验法。 D．比值定义法。

12.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路：

(1)甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是：________。乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是图3电路便于多次实验。   

(2)乙同学利用图3电路（其中电阻R=5Ω） 完成了本实验，测得数据如下：

分析表格数据，可得出的结论是________。   

(3)实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是________。   

13.在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计的实物电路如图，

（1）用笔画线代替导线，将实物连接完整（要求：①滑片向右移动，电流表示数变大；②连线不允许交又）。

（2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是：            

（3）实验时，首先接入的是5Ω电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，记下两表读数；接下来换用10Ω电阻继续实验，须向     （选填填“左”或“右”）移动滑片，同时眼睛注视       （选填“电压表”或“电流表”），直到其示数为       时，记下电流表示数。

（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成      比。