模块三 实验 专题44 探究电流与电压、电阻的关系-（2025中考全国通用）2024年中考物理真题分类汇编

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（1）实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，物理上把这种研究方法叫__________法。
（2）根据图甲的电路图连接电路时，开关应_________。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到_______端（选填“A”或“B”）。
（3）检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。_______
（4）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向________端移动（选填“A”或“B”），数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，读数为________A。
（5）分析实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成____________。
（6）某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出（5）中的结论，原因是____________。
【答案】（1） 控制变量 （2）断开 A （3）
（4） B 0.12 （5） 正比 （6）灯丝电阻随温度的升高而增大，不是定值
【解析】（1）探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，改变电压，观察电流的变化，这种研究方法叫控制变量法。
（2）为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A处。
（3）根据电路图可知，电压表应与定值电阻并联，而图中电压表并联在滑动变阻器两端，所以应将电压表的“+”接线柱与定值电阻的左接线柱相连，将电压表的“−”接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示：
（4）根据串联分压的知识，要增大定值电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的阻值，所以滑片应向右端移动，即B端。
电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.12A。
（5）由表格中数据知，电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，可知在电阻一定时，电流与电压成正比。
（6）灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是定值，所以不能用小灯泡代替定值电阻进行实验。
2. （2024武汉市）某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；（ ）
（2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是______A。这位同学实验操作的不足之处是______；
（3）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压______。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成______次。
【答案】 （1） （2） 0.22 闭合开关前，没有将滑片移到滑动变阻器最左端 （3）成正比 1
【解析】（1）图中电流表没有串联在电路中，电流表不能测量电路电流，应将电流表接在串联电路中。如图所示：
（2）由图可知，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.22A。
为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
（3）根据表中数据可知，在误差允许的范围内，电压和电流的比值为定值，说明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。
（4）因为滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”，则电流最大电流为0.5A，则定值电阻两端最大电压
则电压为1.8V的实验可以完成，电压为2.1V、2.4V的两组实验无法完成。当定值电阻两端电压为0.3V时，滑动变阻器两端电压为3V-0.3V=2.7V，根据串联电路，电压之比等于电阻之比有
则滑动变阻器阻值
则电压表示数为0.3V的实验也无法进行，则表格里余下的4次实验中，他还能完成1次。
3. （2024甘肃威武）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为的定值电阻各一个，电压为的电源等器材进行探究。
（1）请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整_______（要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）；
（2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是___________（选填“A”、“B”或“C”）；
A．开关断路 B．滑动变阻器断路 C．定值电阻断路
（3）图乙是改正故障后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的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向___________端（选填“左”或“右”）滑动；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是___________Ω；由图像得到实验结论为：当___________一定时，导体中的电流与导体的电阻成___________；
（4）同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，如图丙所示电流表示数为___________A，该电阻的阻值为___________。
【答案】 （1） （2）A （3）2 左 50 电压 反比
（4）0.3 5
【解析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右移动时电路中电流变大，说明接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中，定值电阻与滑动变阻器串联连接，实物电路图如图所示：
（2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数，说明电路断路。将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，说明滑动变阻器之外断路，接在开关两端时有示数，说明电压表与电源之间是通路，故电路故障开关断路。
故选A。
（3）由图象可知，当R=5Ω时，电路中电流I=0.4A，定值电阻两端的电压
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，电阻变大，分压增多，电压表示数增大，根据控制变量法可知在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。
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压
当定值电阻的阻值为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流
此时滑动变阻器接入电路中的阻值
即滑动变阻器的阻值至少为50Ω；
如图丙的图像所示，导体两端电压一定时，此时导体中的电流与导体的电阻的乘积是一个定值，故当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
（4）由丙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。
未知电阻的阻值
4. （2024安徽省）图甲为小英同学设计“探究电流与电压的关系”电路图，电源两端电压为3V，滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
（1）请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整；_____
（2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处，闭合开关，移动滑片P，小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障，她断开开关，然后按图丙所示的电路图，只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下，并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作，发现电压表有示数且保持不变，电流表始终无示数。若电路中只有一处故障，则故障可能是______。
（3）排除故障后进行实验，得到的实验数据如下表所示。
分析表中的数据，可以初步得出结论，在电阻一定的情况下，______。
（4）本实验中，定值电阻R的阻值为______Ω（保留一位小数）。
【答案】（1）见详解 （2）电流表断路（或与电流表相连的某根导线断了）（3）电流与电压成正比（4）3.9
【解析】（1）由电路图可知，滑动变阻器的右下接线柱与电流表串联，由于电源电压较低，电流表选择小量程，实物电路连接如下：
（2）由电路图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端电压，电流表测量电路中的电流。由于电流表无示数，说明电路中某处断开，电压表无示数说明电压表不能与电路两极连通；由电路图丙可知，电压表测量定值电阻和电流表两端的电压，此时电压表有示数，说明电压表能与电源两极连通，则故障可能是电流表断路或与电流表相连的某根导线断了。
（3）由表中数据可知，在误差允许的范围内，电流与电压的比值不变，即：在电阻一定的情况下，电流与电压成正比。
（4）根据可得，六次测量时，定值电阻的阻值分别为：R1=3.75Ω、R2=4Ω、R3≈3.91Ω、R4=4Ω、R5≈3.95Ω、R6=4Ω，则定值电阻R的阻值为
5. （2024福建）探究电流与电压、电阻的关系，器材有：电源（恒为4V）、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、电阻R（、、）、滑动变阻器（）、开关、导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图甲的实物电路连接完整。____闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移到最______端，起到______的作用。
（2）闭合开关，电流表示数为零，电压表示数等于电源电压，经检查电表完好，则电路故障可能是______。排除故障，继续实验。
（3）探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第3次实验的电压表示数如图乙所示，为______V。分析数据可得：电阻不变时，电流跟电压成______。实验中所选的电阻阻值为______。
（4）探究电流与电阻的关系，将电阻接入电路，记录电流表示数为0.3A；将电阻更换为，移动滑片直至电压表示数为______V，记录电流表示数；再将电阻更换为，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为______。
【答案】 （1） 左 保护电路 （2）电阻R断路 （3） 2.0 正比 5 （4） 1.5 2V~3V
【解析】（1）变阻器接入电路时，要选择一上一下接线柱，如图所示：
为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要移至阻值最大处，即最左端。
（2）闭合开关，电流表示数为零，则故障可能是断路；电压表示数等于电源电压，说明电压表与电源连通，则故障位置是与电压表并联的部分，即定值电阻R断路。
（3）如图乙所示，电压表用的小量程，分度值为0.1V，则电压表示数为2.0V。
分析表格中数据可知，电压增大几倍，电流也增大几倍，故得结论电阻不变时，电流跟电压成正比。
实验中所选的电阻阻值为
（4）探究电流与电阻的关系，要控制电阻两端电压一定；当5Ω定值电阻接入时，电流表示数为0.3A，则此实验不变的电压值为
根据串联电路分压规律可知
即若方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，此时对应的定值电阻应最大，此时有
解得电阻两端电压
UV=2V
为最小分压；
当电流最大时，即I为0.6A时，电路中电阻最小，定值电阻两端电压最大
UVmax=0.6A×5Ω=3V
应控制电阻两端的电压范围为2V~3V。
6. （2024广东深圳）思考乐佳乐同学在探究电流与电阻实验中：
（1）思考乐佳乐同学连接电路如图所示，他检查电路时，发现存在错误。请把接错的那一根导线找出来并打上“×”，再画线把它改到正确的位置上______；
（2）纠正错误后，保持定值电阻两端电压为2V不变，得到实验数据如下表所示。其中有一组数据是错误的，思考乐佳乐同学发现错误数据的序号是_________；
（3）整理表中数据可得结论：导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比，请写出成反比的依据是什么？_________
（4）思考乐佳乐同学在做第五次实验时，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，用时8s完成电流表读数，这8s内，定值电阻R消耗的电能是_________J。
【答案】 （1） （2） 4 （3） 见解析 （4） 3.2
【解析】（1）图中电压表串联在电路中，电流表和电阻并联，是错误的，应该将电压表和电阻并联，电流表串联在电路中，如图所示：
（2）由表中数据可知，第4次数据电压表的示数为
0.7A×15Ω=10.5V
其它各数据电压表的示数为
UV=0.08A×25Ω=2V
所以第4次数据错误。
（3）由表中数据可知，电流和电阻的乘积不变，为2V，所以导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比。
（4）定值电阻R消耗的电能
W=UIt=2V×0.2A×8s=3.2J
7. （2024湖南）在“探究电流与电压关系”实验中，保持定值电阻R不变，小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
（1）连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行________；
（2）连接电路时，开关S应处于________状态；
（3）连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至________端；
（4）某次实验中，电流表指针偏转如图乙所示，示数为________A；
（5）实验测出五组数据记录在表格中，为了找到电阻一定时，电流与电压的关系，应该怎样处理数据？________（列举一种方法即可）。
【答案】 （1）调零 （2）断开 （3）B （4） 0.1 （5）做出U-I图像
【解析】（1）连接电路前，电流表有示数，因此应该对电流表进行调零，使指针对准零刻度线。
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。
（3）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，由图可知，滑片应处于B端。
（4）由图乙可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，因此电流表的示数为0.1A。
（5）实验中，为了找到电阻一定时，电流与电压的关系，可以根据测出的五组数据做出U-I图像，从而得出电流与电压的关系。
8. （2024陕西）小明和小华在探究电流与电阻的关系时，实验电路如图-1所示。
（1）请用笔画线代替导线将图-1所示电路补充完整；____
（2）正确连接电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最________（选填“左”或“右”）端。闭合开关，观察到电压表有示数，电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好，则原因可能是定值电阻R________；
（3）排除故障后，小明换用不同的电阻，控制电压表示数不变进行实验，将实验数据记录在表中，并作出图像，如图-2。小华认为小明所绘图像不合理，其理由是________；
（4）小明和小华发现，由图像不能确定电流与电阻定量关系，于是他们进一步分析数据特点，作出了图像，如图-3，分析其特点，可得出：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________比；
（5）小明和小华对实验进行了反思：若再换用两个定值电阻，增加两组数据，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系，你建议选用________（选填“、”或“、”）的定值电阻；
（6）小明和小华找到一卷规格为的镍铬合金丝（无绝缘表层），截取了长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段，对应阻值为、、、。分别将它们绕成螺旋状后，两端缠绕在接线柱上固定，制成了四个简易定值电阻，如图-4所示。在老师的帮助下，他们对制作的电阻进行了测量检验，发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，原因可能是________。
【答案】 （1） （2）右 断路 （3）定值电阻两端的电压没有保持不变
（4）反比 （5）、 （6）缠绕后相当于增大了定值电阻的横截面积，导致其电阻变小
【解析】（1）探究电流与电阻的关系时，需要电阻两端的电压不变，则电压表并联在定值电阻两端，如下图所示
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即滑动变阻器的滑片P应置于最右端。
闭合开关，观察到电压表有示数，说明电压表与电源连通，电流表无示数，说明没有电流流过电流表，已知导线、电表均完好且接触良好，则原因可能是定值电阻R短路。
（3）由图像可知，探究电流与电阻的关系时，需要电阻两端的电压不变，根据表格中的数据可知，定值电阻两端的电压没有保持不变，则得到的图像不合理。
（4）根据图像可知，可得出：当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。
（5）当电阻为“、”时，电路的电流变化不大，当电阻为“、”时，电路的电流变化较大，使数据点分布合理，有利于绘出的图像更好的反映电流与电阻的关系。
（6）将它们绕成螺旋状后，两端缠绕在接线柱上固定，所以发现测量值均偏小，且有的偏小值较大，可是因为缠绕后相当于增大了定值电阻的横截面积，导致其电阻变小。
9. （2024重庆A）小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。
（1）连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生________；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙所示，示数为________A；
（2）多次改变导体A两端的电压，并记录对应的________。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是________的，因此将这个比值定义为导体的电阻；
（3）根据电阻定义可知导体B的阻值为________Ω。在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记，阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值，色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，若还需用到一个15Ω的电阻，应选用图戊中电阻________（选填“d”“e”或“f”）。
（4）小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流；②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验________________；③将电阻B替换为A再次进行实验。三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是________Ω。
【答案】 （1）断路 0.2 （2）电流表示数 一定 （3）10 e （4） 更小 10
【解析】（1）试触开关，发现电流表无示数，则电路发生断路，电压表指针偏转到最大值，说明电压表外侧电路正常，则原因可能是导体A发生断路。
如图乙所示，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A。
（2）探究电流与两端电压关系时，采用控制变量法，需要保持电阻的阻值不变，多次改变导体A两端的电压，并记录对应的电流表示数。
由图丙可知，导体A两端的不同电压与对应电流的比值为
导体B两端的不同电压与对应电流的比值为
由上述可知，同一导体两端的电压与通过电流的比值是一定（相同）的。
（3）根据电阻定义可知导体B的阻值为
导体A的阻值为
色环含义及导体A、B的色环如图丁所示，由导体A和导体B的阻值和对应色环可知，黑色代表数字0，绿色代表数字5，棕色代表数字1，因此15Ω的电阻对应的色环十位数应为棕色，个位数应为绿色，故应选用图戊中电阻e。
（4）②根据串联分压知识可知，阻值越大，分压越多，将15Ω的电阻替换为B，电阻的阻值减小，分压变小，要使B两端电压达到固定值，则应减小变阻器的阻值，使变阻器的分压变小，从而使电阻两端电压增大为固定值，故变阻器接入的阻值应比前次实验更小。
③将电阻B替换为A再次进行实验时，电源电压不变，变阻器的阻值不变，由串联电路电压规律和表格数据可知，第②次的电源电压可表示为
①
第③次的电源电压可表示为
②
联立①②式可得，电源电压，变阻器的阻值。
10. （2024重庆B）小超同学利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压恒定，有5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器标有“10Ω 1A”；
（1）请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整______；
（2）连接电路前发现电压表指针如图乙所示，则需要对电压表______；连接电路时开关应______，将滑动变阻器滑片P移至______端；
（3）电路连接完成后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，可能是定值电阻发生了______；
（4）排除故障后，当接入5Ω的定值电阻，调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压时，电流表指针如图丙所示，其示数为______A；更换为10Ω的电阻继续实验，发现滑动变阻器调到最大阻值时，才能使电压表示数达到，则电源电压为______V；
（5）当更换为20Ω的电阻时，为了顺利完成实验，需要换用最大阻值至少为______Ω的滑动变阻器。
【答案】 （1） （2）调零 断开 B
（3）断路 （4） 0.4 4 （5）20
【解析】（1）在探究电流与电阻的关系实验中，电压表测量定值电阻两端电压，所以电压表与定值电阻并联，电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，如下图所示：
（2）由乙图可知，电压表的指针没有指在零刻度处，所以连接电路前发现电压表指针没有指在零刻度处，则需要对电压表的指针调零。
为了电路中各元件安全，连接电路时，开关应处于断开状态。
为了保护电路中各元件安全，连接电路时，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处，由甲图可知，应将滑片移至B端。
（3）闭合开关，电流表无示数，则电路中可能出现断路，电压表有示数，则可能是定值电阻发生了断路。
（4）由于滑动变阻器标有“10Ω 1A”，则电路中电流不能大于1A，所以电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.4A。
接入5Ω的定值电阻时，电阻R两端电压
U1=IR=04A×5Ω=2V
更换为10Ω的电阻继续实验，滑动变阻器调到最大阻值时，电压表示数达到U1，则电路中电流
则电源电压
（5）更换为20Ω的电阻时，电压表示数达到U1，则电路中电流
需要换用的滑动变阻器最大阻值
11. （2024江苏连云港）小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻R两端的电压始终保持2V不变，电路中仪表均完好无损。
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，他应先___________。
（2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是___________。
（3）排除故障后，小明将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电阻R的阻值为___________Ω。
（4）在实验过程中，当把电阻R由20Ω更换为10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应___________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 （1）将电压表指针调至零位 （2）电阻R断路 （3）20 （4）变小
【解析】（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，此时电压表的指针没有调零，所以他应先将电压表指针调至零位。
（2）由图甲得，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路电流，连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，说明电路电路，且电压表与电源相连接，故故障是与电压表并联的电阻R断路。
（3）由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A，由欧姆定律得，此时电阻的阻值为
（4）串联电路中，电阻越小，分到的电压越小。在实验过程中，当把电阻由由20Ω更换为10Ω时，电阻的电压变小，应使滑动变阻器接入电路中的电阻变小，减小滑动变阻器分到的电压，使电阻的电压增大为2V。
12. （2024江苏扬州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，电路图如图1所示。
（1）小明在实验前发现还缺少一个实验器材，请将所缺器材的电路元件符号正确连入图1所示的电路中_________。实验时，先将电阻箱的阻值调为5Ω，然后将滑片P调至_______（填“A”或“B”）端，闭合开关，再调节滑片P至某一位置，电流表示数如图2所示，读数为_______A。断开开关，将电阻箱的阻值调为10Ω，再闭合开关，_______（填“能”或“不能”）立即记录电流表的示数；
（2）小华在实验过程中保持滑片P位置不变，多次改变电阻箱的阻值R，读出电流表的示数I，将多组数据描点，画出图像，如图3所示。根据小华的实验数据，___________（填“能”或“不能”）得出导体中的电流与电阻成反比的结论；
（3）小明发现利用小华所画图像可以测量未知电阻阻值，在小华的实验电路中，保持滑片P位置不变，将未知电阻元件替换电阻箱接入电路，闭合开关，电流表示数为0.32A，该元件的电阻为___________Ω。若不慎将滑片P向右移动了少许，则电阻测量值___________真实值。（填“大于”、“小于”或“等于”）
【答案】 （1） B 0.48 不能
（2）不能 （3） 9 大于
【解析】（1）探究通过导体的电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端电压不变，所以缺少的器材为电压表，需要把电压表并联在定值电阻两端，如下图：
闭合开关前，滑动变阻器的滑片要放在阻值最大的位置，由图1可知为B端。
由图2可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，则电流表示数为0.48A。
断开开关，将电阻箱的阻值调为10Ω，再闭合开关，根据串联分压的规律，可知定值电阻两端电压发生改变，因为需要控制电阻两端电压不变，所以需要移动滑动变阻器保证定值电阻两端电压不变，故不能立即记录电流表的示数。
（2）小华在实验过程中保持滑片P位置不变，多次改变电阻箱的阻值R，当电阻箱的阻值发生改变时，根据串联分压规律，可知电阻箱两端的电压也发生改变，所以实验中没有控制定值电阻两端电压相等，故根据小华的实验数据，不能得出导体中的电流与电阻成反比的结论。
（3）由图3可知，当电路中电流为0.32A时，对应的电阻的阻值为9Ω。
若不慎将滑片P向右移动了少许，滑动变阻器接入电阻阻值变大，电路总电阻变大，根据可知电路中电流变小，由图3可知，电路中电流越小，对应的电阻值越大，所以测量值大于真实值。
13. （2024山东临沂）用电压表和电流表等器材探究电流与电阻的关系，电源电压为4.5V，所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。
（1）先将30Ω的电阻接入图甲所示电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最________（选填“左”或“右”）端；
（2）图甲所示电路有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔画一条线代替导线，将电路连接正确；_______
（3）改正错误后闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，可能是定值电阻________路；
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.0V时，电流表的示数为0.1A。断开开关，将30Ω的电阻换成25Ω的后再闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）移动，直至电压表示数为3.0V，此时，电流表的示数如图乙所示，为________A；
（5）实验数据如下表所示，请在图丙中描绘出的关系图象；_______
（6）为顺利完成该实验，所用滑动变阻器的最大阻值应大于________Ω。
【答案】 （1）左
（2） 或
（3）开（或断）
（4）右 ⑤. 0.12
（5） （6） 15
【解析】（1）为了保护电路，在闭合开关前，变阻器的滑片应置于阻值最大的最左端。
（2）探究电流与电阻的关系，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，图甲电路图中，定值电阻及电压表未接入电路，所以连接开关与定值电阻间的导线将定值电阻及电压表短路了，应将这根导线接在定值电阻左接线柱的一端改接到右接线柱或接到电压表的正接线柱，作图如下：
或
（3）在串联电路中，电流表无示数，可能电路出现断路，而电压表有示数，说明电压表与电源接通，是电压表并联部分断路，所以可能是定值电阻断路了。
（4）将25欧定值电阻替代30欧电阻，据串联电路的分压特点知，定值电阻两端的电压变小，而在探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端的电压不变，所以变阻器的滑片应向右移动，让变阻器接入电路的阻值变小，分得的电压变小。
定值电阻接入电路的阻值为30欧时，电流表示数为0.1A，则电流表选用的是小量程。图乙中，电流表对应的分度值为0.02A，示数为0.12A。
（5）将表格中对应的数据在坐标轴中描出对应的点，用线将各点相连。作图如下：
（6）实验中，定值电阻两端的电压保持为3.0V，则变阻器两端的电压
U变=U-U定=4.5V-3.0V=1.5V
据串联电路的分压特点知，定值电阻接入电路的阻值最大为30欧时，变阻器所需接入电路的阻值也最大，则有
解得，变阻器的最大阻值R大=15Ω。
14. （2024四川达州）小明在老师的指导下对“电流与电阻的关系”进行探究，现提供如下器材：电压恒定为4.5V的电源；阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的五个定值电阻；标有“15Ω 2A”的滑动变阻器和“30Ω 1A”的滑动变阻器；电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、开关各1只，导线若干。
（1）小明同学设计了如图甲所示的实验电路图，请根据电路图帮助他将图乙中的实物图连接完整。____
（2）若电路连接正确，小明在闭合开关前，发现电流表指针如图丙所示，那么他接下来的操作应该是________。
（3）排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移动到最右端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的指针如图丁所示，此时电路中电流为________A，他此时接入电路的定值电阻R的阻值为________Ω。
（4）完成步骤（3）后，若保持滑片P位置不变，断开开关，将定值电阻替换成10Ω，闭合开关，向________（选填“左”或“右”）移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止，并读出此时电流表的示数。
（5）多次改变接入电路的定值电阻R，并重复步骤（4）。最终得出电流与电阻的关系。
（6）为确保后续所有定值电阻接入电路后都能完成该探究内容，应选择滑动变阻器________（选填“”或“”）接入电路。
（7）在完成上述探究内容后，小明将电路中定值电阻替换成未知电阻，并利用伏安法成功测量出了的阻值。在他兴奋地向老师汇报成果后，老师告诉他还有其他的方法也能够测出未知电阻的阻值，下列电路不能成功测出未知电阻阻值的是________（阻值已知，电源电压不变）
【答案】 （1） （2）将电流表指针调零 （3）0.5 5
（4） 右 （6） R2 （7） B
【解析】（1）探究“电流与电阻的关系”时，采用电压表测量定值电阻两端电压，故电压表并联在定值电阻两端，电流表测量电路电流，电流表串联进电路中，故将定值电阻右端接线柱与电压表的负接线柱连接，如下图所示：
（2）如图丙所示，在闭合开关前，电流表指针在零刻度线的左侧，说明此时电流表没有调零，故他接下来的操作应该是将电流表指针调零。
（3）如图丁所示，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，故此时电路中电流为0.5A。
[4]接入电路的定值电阻R的阻值为
（4）由（3）可知，原定值电阻阻值为5Ω，替换成10Ω后，根据串联分压知识可知，阻值越大，分压越多，即定值电阻两端的分压会变大，在本实验中需要保持定值电阻两端的电压不变，故可以增大变阻器的分压来减小定值电阻两端的电压，即减小变阻器的阻值，故可以向右移动滑片P直到电压表示数再次变为2.5V为止。
（6）根据串联分压知识可知，定值电阻与变阻器两端电压和电阻的关系可表示为
则当定值电阻的阻值最大时，变阻器的阻值也最大，电源电压为4.5V，定值电阻最大阻值为25Ω，故可得
解得，故选择应选择滑动变阻器接入电路。
（7）A．当开关S1、S2闭合时，电压表测量电源电压U，当开关S1闭合、S2断开时，电压表测量未知电阻两端电压U1，根据串联分压知识可知
则未知电阻的阻值为
故A不符合题意；
B．当S1、S2闭合时，电压表测量电源电压，当S1闭合、S2断开时，电压表仍然测量电源电压，无法得到其他信息，无法测量未知电阻的阻值，故B符合题意；
C．当S1闭合，S2接上接线柱时，电流表测量通过R0的电流I2，则电源电压可表示为
当S1闭合，S2接下接线柱时，电流表测量通过未知电阻的电流I3，则未知电阻的阻值为
故C不符合题意；
D．当S1、S2闭合时，未知电阻单独工作，电流表测量通过未知电阻的电流I4，电源电压可表示为
①
当S1闭合，S2断开时，R0和未知电阻串联，电流表测量串联电路电流I5，则电源电压可表示为
②
联立①②式可得，未知电阻的阻值为
故D不符合题意。
故选B。
15. （2024四川广安）小华和同学们进行了“探究电流与电阻的关系”实验。实验器材有：三节干电池（每节恒为1.5V）、电流表一只、电压表一只、滑动变阻器两个（分别标有“20Ω 2A”“40Ω 1A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。他们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。
（1）小华先将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，发现电流表有示数、电压表无示数，出现该故障的原因可能是______；（写出一种即可）
（2）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某一位置，观察并记录两电表示数。接着将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关，为控制定值电阻两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动；
（3）多次更换定值电阻进行实验，并根据实验数据画出电流随电阻变化的图像，如图乙所示。通过观察发现：在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等，因此可以得出的实验结论是______；
（4）为了完成整个实验，他们选取的滑动变阻器规格是______。
【答案】 （1）定值电阻短路 （2）B （3）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 （4）“40Ω 1A”
【解析】（1） 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电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
（2）研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同。将5Ω的电阻换成10Ω，根据串联分压原理，闭合开关后，电压表示数会变大，为控制定值电阻两端的电压不变，应减小定值电阻的电压，则应增大变阻器的电压，所以应增大变阻器的阻值，即将滑动变阻器的滑片向B端移动。
（3）由图乙可知图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小是电流与电阻的乘积，矩形“面积”大小都相等，说明通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：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。
（4）由图乙可知20Ω的定值电阻接入电路时，电流为0.1A，电源电压为4.5V，则此时总电阻为
此时变阻器阻值为
所以选用的是“40Ω 1A”的滑动变阻器。
16. （2024内蒙古赤峰）（1）在电学综合复习时，某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验，电路图如图甲所示。
①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整；___________
②根据实验测得的数据，绘制出定值电阻R的图像，如图丙，由图像可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成___________；
（2）该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验；
实验中，他们按图丁连接电路，用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压，并记录这组实验数据；接下来应该___________，重做上述实验，根据数据得出实验结论。其中一次实验中，他们发现两个小灯泡的亮度明显不同，请分析其原因___________。
【答案】 （1） 正比 （2）换用不同规则的灯泡 灯泡的电阻不同
【解析】（1）①由图甲得，定值电阻R与变阻器R′串联，电压表测量定值电阻R的电压，电流表测量电路电流，变阻器的左下端接入电路中，如图所示：
②由图丙得，定值电阻I-U的图像是一条过原点的直线，由图像可以得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）为了得到普遍规律，应换用不同规则的灯泡进行多次实验。
串联电路中电流处处相等，两个小灯泡的亮度明显不同，说明灯泡的电功率不相等，由得，灯泡的电阻不相等。
17. （2024山东滨州）某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验
（1）请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大_________；
（2）连接电路时，开关应处于______状态。把某定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最______（选填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻______；
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图丙所示，则此时通过定值电阻的电流为______A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中；
小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第______（填序号）组；
（4）分析数据得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；
（5）小滨用电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器测量未知电阻的阻值，设计了如图丁所示的电路图，电源电压未知且保持不变。实验操作如下：
①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点，记录此时电流表示数为；
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点，记录此时电流表示数为；
③则___________（用已知和测出的物理量、、表示）。
【答案】 （1） （2）断开 右 短路 （3） 0.24
4 （4）正比 （5）
【解析】（1）在本实验中应将滑动变阻器串联接入电路，且根据题干要求滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大，说明此时滑动变阻器接入电路的电阻减小，由此判断左下部分电阻接入电路，据此完成电路连接如下图
（2）为了保护电路，在连接电路时，应就将开关断开且将滑动变阻器滑片置于阻值最大端，即最右端。
闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，说明可能的故障原因是与电压表并联部分电路出现了短路，即定值电阻短路。
（3）由图丙知道，电流表选用的是0～0.6A的小量程，对应的分度值为0.02A，读数为0.24A。
分析表格数据有
据此分析只有根据第4次实验数据算出来的电阻阻值不同，因此，说明第4组数据有误。
（4）分析表格数据知道，当电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流就增大为原来的几倍，由此可得出实验结论为：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）①将滑动变阻器的滑片P移动到最右端b点，记录此时电流表示数为I1；
②将滑动变阻器的滑片P移动到最左端a点，记录此时电流表示作数为I2；
③在②中为Rx的简单电路，由欧姆定律得电源电压
在①中，两电阻串联，由电阻的串联和欧姆定律得电源电压
因电源电压不变，故
解得Rx的表达式为
18. （2024黑龙江龙东）（1）在“探究电流与电压的关系”实验中，电源为两节干电池，滑动变阻器的规格是“25Ω 2A”。
①开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左端，如图乙，其原因是_________。
②确认无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，计算出R的阻值__________Ω。
③记录的数据如上表所示，分析数据可以得到结论：导体的电阻一定时，__________。
（2）用图甲所示电路“测量小灯泡额定电功率”。待测小灯泡的额定电压为2.5V，额定功率小于1W，电源为两节干电池，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”。
①请你用笔画线代替导线，在图甲中把电路连接完整（滑片向右移动，灯泡变亮）_________。
②正确连接完电路，闭合开关，向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮，突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，原因是小灯泡_________（选填“短路”或“断路”）。
③排除故障后，闭合开关，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察__________表示数的变化，当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为__________W。
④小灯泡用久了，钨丝会变细，在2.5V电压下，小灯泡实际功率_________（选填“大于”“小于”或“等于”）额定功率。
【答案】 （1）电流表没有进行调零 5 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（2） 断路 电压 0.7 小于
【解析】（1）在开关闭合前，就已经发现电流表的指针在零刻度线左端，这说明电流表没有进行调零。
第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为2.5V；根据欧姆定律，电阻大小为
根据表中数据可知，在导体的电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（2）对于电路的连接，首先需要将电源、开关、滑动变阻器、灯泡和电流表依次串联起来。注意电流从电源的正极流出，经过开关、滑动变阻器、灯泡和电流表，最后回到电源的负极。此外，滑动变阻器需要采用“一上一下”的接法，确保滑片向右移动时，灯泡变亮，即接入电路的电阻变小。电压表需要并联在灯泡的两端，用来测量灯泡两端的电压，如下图所示：
当向右逐渐移动滑片，小灯泡逐渐变亮时，如果突然小灯泡熄灭，电流表示数几乎为零，说明电路可能是断路，而电压表示数接近3V，说明电压表能与电源正负极连通，由此判断与电压表并联的小灯泡可能生了断路，因为在这种情况下，电压表直接测量了电源电压，而电流由于断路而几乎为零。
为了测量小灯泡的额定功率，我们需要确保小灯泡在额定电压下工作，因此，在移动滑动变阻器的滑片时，我们需要同时观察电压表的示数变化。
当电压表的示数达到2.5V时，小灯泡正常发光，此时根据图乙所示，电流表用小量程，分度值为0.02A，读取电流表的示数为0.28A，因此小灯泡的额定功率为
小灯泡用久了，钨丝会变细，而钨丝的材料和长度不变，所以其电阻变大，由
可知，在不变的2.5V电压下，小灯泡实际功率小于额定功率。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
电流I/A
0.08
0.10
0.14
0.16
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
18
2.1
2.4
电流I/A
0.15
0.23
0.30
0.38
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.30
0.38
0.45
序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
0.40
数据序号
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流 I/A
0.07
0.08
0.10
0.70
0.20
0.40
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
试验次数
R/Ω
I/A
1
5
0.4
2
10
0.2
3
15
0.12
4
20
0.1
实验次数
①
②
③
R/Ω
15
B
A
I/A
0.2
0.3
0.4
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流I/A
0.1
0.15
02
0.3
0.6
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
0.9
1.2
1.8
2.4
3
电流I/A
0.12
0.19
1.8
0.48
0.6
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
0.6
1.2
1.8
电流I/A
0.12
0.24
0.36
0.5