实验25 探究电流与电压和电阻的关系-中考物理必考实验专项复习（解析版）

实验25探究电流与电压和电阻的关系(解析版)

命题解读

_____________________/

《探究电流与电压和电阻的关系》是课标要求的必做实验，故此实验是中考试卷电学实验探究题中的

常考热点，每年在中考实验题中是出现概率最高的考试内容。所以，做好这一实验的备考就显得尤为重要。

《探究电流与电压和电阻的关系》在中考试卷中，所占分值一般在5分-8分之间。考题主要考试方向

有：考电路、考器材、考方法、考过程、考结论、考应用等方面。总体来说就是对实验探究的设计、科学

思想和探究过程以及规律为主线，通过探究实验加深对欧姆定律知识的理解。

(1)考电路：考查电路连接、电路纠错和电路故障；

(2)考器材：主要考查电流表、电压表的量程选择；变阻器的选择与连接；

(3)考方法：考查探究型实验的实验方法(控制变量法)和如何利用物理方法进行实验；

(4)考过程：通过科学的实验探究过程、实验步骤得到实验数据；

(5)考结论：通过此实验的探究得出正确的结论。

各地的中考命题针对实验探究问题有着不同程度的偏重，也不可能面面俱到地进行考查，这也就给命

题带来了多个角度的可能性。由于考查的环节或是角度不同，考查的方式也就明显不同，因此在平时的复

习中，要尽可能的引导学生对每个知识点、每个环节要做到理解和掌握。

实验梳理

实验探究一-电流和电压的关系

【实验目的】电流与电压有什么关系

【猜想与假设】电流与电压成正比。

【设计实验】因电流与电压、电阻均有关系，我们要研究电流与电压的关系，应该采用控制变量法。

即保持电阻不变，改变电阻两端的电压，研究电流与电压的关系。

【实验器材】电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线。

【实验电流】如图。

—

【实验内容】(1)按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值

最大处，实物图如下所示。

(2)保持电阻RF5O不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为IV、2V、

3V,并读出电流表相应的数值、填表。

Ri=5Q

次数电压U/V电流I/A

110.2

220.4

330.6

改变电阻，使比=10。不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为IV、2V、3V,并读出电流表相

应的数值、填表。

Rz=10Q

次数电压U/V电流I/A

110.1

220.2

330.3

(3)根据数据画出I-U图像。

(4)得出结论：在电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。

要点诠释：

L任何电学实验，在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处，这样可以保护电路。

2.本实验中滑动变阻器的作用有两点：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压

3.如果只凭一组数据，就得出电流与电压成正比的结论，缺乏普遍性，所以本实验用不同阻值的电阻,

重复实验操作，这样得出的数据更具普遍性。

4.要会根据图，判断电阻值的大小。

如图，通过相同的电流时，UB>UA,所以RB>RA

实验探究二-电流和电阻的关系

【实验目的】探究电流与电阻的关系

【提出问题】电流和电阻之间有什么样的关系？

【猜想与假设】电流与电阻成反比。

【设计实验】仍使用控制变量法，即保持定值电阻两端的电压不变，研究电压不变时，电流与电阻的

关系。

电路图：

【实验过程】

(1)按图接好电路。注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物

图如下所示。

(2)分别将5Q、10。、15Q的定值电阻连入电路，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压

表示数保持3V不变，分别记下电流表的示数，填入表格。

U=3V

次数电阻R/Q电流I/A

15Q0.6

210Q0.3

315。0.2

(3)根据数据画出I-R图像。

R/Q

【实验结论】电压一定时，电流与电阻成反比。

考向点拨

《探究电流与电压和电阻的关系》常考问题：

1.探究方法：控制变量法;

2.探究电流与电压关系时：控制电阻不变;

3.探究电流与电阻关系时：控制电压不变;

4.连接电路前应注意哪些问题：断开开关、变阻器处于最大位置、电流表和电压表选择合适量程、注

意正负接线柱不能接反;

5.探究电流与电压关系时，变阻器的作用：改变导体两端电压；保护电路;

6.探究电流与电阻关系时，变阻器的作用：控制导体两端电压不变；保护电路;

7.变阻器的连接时：一上一下;

8.多次测量目的：寻找规律;

9.电路连接改错：电流要从电流表、电压表正极入、负极出，量程选择要预估，元件连接要符合要求，

电流表要串联在电路中，电压表要与被测元件并联，变阻器要一上一下接入电路;

10.连接电路时：开关应处于断开状态；变阻器应置于阻值最大位置;

11.完善表格，填入正确值：根据实验规律和给出数据，填入正确值;

12.补充实验电路：按元件顺序观察缺少部分，然后进行连接，注意不能交叉;

13.在电阻一定时，导体电流与导体两端电压的关系：电流与电压成正比。

14.在电阻一定时，导体电流与导体电阻的关系：电流与电阻成反比。

15.如何选择电流表和电压表的量程：根据电源电压选择电压表,电压表量程大于电源电压；不能估

测电源电压时，用试触法选择电流表,为了提高测量的精确度，尽量选用小量程；

16.在改变电压时，要用眼睛观察电压表的示数,调到合适的值；

17.在探究电流与电阻的关系时，更换电阻后将如何操作：在更换电阻后，电阻两端的电压会发生变

化，所以下一步操作是：调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持不变。例如换用更小阻值的电阻时，

要调节滑动变阻器使接入出路的阻值变小；若换用更大阻值的电阻时，要调节滑动变阻器使接入电路的阻

值变大（换大调大，换小调小）；

18.实验中定值电阻可不可以用小灯泡代替：丕能。因为小灯泡的电阻会随温度变化而发生变化，无

法控制变量。

题组训练

A组（中考真题感知）

1.（2023•齐齐哈尔）小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中，使用的实验器材有：两节新

干电池、滑动变阻器（满足实验要求）、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下：

图1图2

（1）请根据小红设计的电路图（图1）将实物图（图2）连接完整（要求：导线不交叉）；

（2）小红把5Q的定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最（选填“左”或“右”）

端。闭合开关,移动滑片P,发现电压表示数无变化，电流表示数有变化,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,当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图3所示，

则电流表示数为Ao继续实验，将实验数据记录在表中，分析数据可得出结论：在电阻一定时，

通过导体的电流与导体的电阻成反比。该过程中滑动变阻器除保护电路外，还起到的作用;

（5）小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后，要测量一个标记不清的定值电阻阻值（约为30Q）,

利用现有器材，设计了如图5所示的电路;

①闭合开关，将滑动变阻器接入最大阻值（&））时，记录电压表示数为Ui；

②，记录电压表示数为。2；

③得出了定值电阻阻值的表达式：4=（用G、。2、&表示）。

【答案】①.如图；②.右；③.被短路；④.0.10;⑤.通过导体的电流与导体两端电压成正比；

⑥.导体两端电压一定时；⑦.控制定值电阻两端的电压不变；⑧.将滑动变阻器的滑片调至最左端时;

【解析】（1）[1]由图1可知，当滑动变阻器的滑片向左移动时，变阻器连入电路的电阻变小，因此

在图2实物图中，将变阻器的左下接线柱连入电路中，如图所示

（2）[2]为了保护电路，小红把5Q的定值电阻接入电路，滑动变阻器连入电路的电阻应最大，故将

滑动变阻器的滑片调至最右端。

[3]闭合开关，移动滑片P,电流表示数有变化，说明电路是通路的；电压表示数无变化，说明与电压

表并联的那部分电路被短路，即可能是定值电阻被短路。

（3）[4]由图3可知，电流表选择小量程连入电路中，其分度值为0.02A,示数为0.10A。

[5]由图表实验数据可知，电阻一定时，当电阻的两端电压增大几倍时，通过电阻的电流也增大几倍，

由此可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。

（4）[6]由图4可知，可计算出部分组电流与电阻的乘积为0.4Ax5c=0.2Axl0O=0.1Ax20c=2V

乘积是一个定值，由此可知：导体的两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

[7]当探究电流与电阻的关系时，根据控制变量法可知，需控制导体的两端电压不变，实验中是滑动

变阻器来控制定值电阻两端的电压不变的。

(5)②[8]由图5可知，电压表测的是待测电阻的两端电压，步骤①中滑动变阻器的滑片移到最右端，

记录电压表的示数，接下来可以做的是把滑片移到最左端，使得变阻器连入电路的阻值为0,记录此时电

压表的示数。2。

③[9]由②可知，变阻器连入电路的阻值为0,此时电路为待测电阻的简单电路，待测电阻的两端电压

U.U「U\

等于电源电压，即U,；在①中，两电阻串联，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可得｝1=

KIC

可得，待测电阻的阻值表达式为凡=/47凡。

U2-U\

2.(2023•龙东)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“10Q；2A”和滑动变阻器乙“20Q；1A”各一

个，定值电阻5Q、10Q、15Q各一个，导线若干。

P

AB

(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5Q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10Q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如图；③.定值电阻短路（电压表短路）；④.右；⑤.2.5；⑥.乙；⑦.探

究电流和电压的关系（测定值电阻的阻值）（答案合理即可）。

【解析】（1）[1]在连接电路时，为保护电路，要先断开开关。

（2）[2]由题意知，当滑动变阻器4端与定值电阻正接线柱连接，使得滑动变阻器与定值电阻串联接

入电路，滑动变阻器滑片P向左滑动时，接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，

从而电流表示数变大，如图所示：

（3）[3]由题意知，电流表有示数，说明电路有电流为通路，而此时电压表无示数，说明与电压表并

联的电阻A短路。

（4）[4][5]有图乙知，电流表接入量程为0~0.6A,且最小分度值为0.02A,则电流表示数为0.5A。

根据U=可得，电压表示数为Uy=〃?=O.5Ax5Q=2.5V

小明又改用10Q电阻继续实验，应利用控制变量法，保持电压表示数不变，根据串联电路分压特点，

为控制定值电阻两端电压保持不变，此时应滑动变阻器滑片P向右移动，增大接入电路电阻，从而增大滑

动变阻器两端电压。

（5）[6]实验中使用的定值电阻阻值最大为15Q时，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压

U淆=U—Uv=4.5V-2.5V=2V

2V

变阻器分得的电压为电压表示数倍数为——=0.8

2.5V

根据分压原理，当接入15Q电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.8x15。=12010。

因此小军实验所选用的滑动变阻器应该是乙“20Q；1A”。

（6）[7]电流表可测量电路中电流，电压表可测量用电器两端电压，因此还可通过该实验装置探究电

流和电压的关系和测定值电阻的阻值的实验。

3.（2023•武汉）小红同学用下列器材探究电流与电阻的关系：干电池4节，定值电阻欣10Q、15Q、

20Q和25Q）,电流表A（量程0~0.6A或0~3A）,电压表V（量程0~3V或0~15V）,滑动变阻器，开关,

导线若干。在实验中：

(1)①如图乙所示，电压表量程为0~15V,电流表量程为0飞.6A,定值电阻庐10Q,请根据图甲在

图乙中补画2根导线，将实物电路连接完整；

②确认电路连接无误后，闭合开关，电压表示数如图丙所示，则电源电压是V；

(2)断开开关，将电压表量程改为0~3V,并联接在图甲中的46两点，检查电路无误后，闭合开关，

向左移动滑片P,当电流表示数为0.24A时，记下电压表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为

岛；接着将10Q的定值电阻更换为15Q的定值电阻，重做实验，当观察到电压表的示数是V

时，记下电流表的示数，设此时滑动变阻器连入电路的阻值为鱼，则&-治=Q；

(3)小红同学继续进行实验，将15Q的定值电阻更换为20Q的定值电阻，闭合开关，发现滑片P在

最右端时，电压表示数为2.7V。为了能用20Q和25Q的定值电阻继续完成实验，应将实物电路中的滑动

变阻器更换为(填"25Q2A”“30Q2A”或“50Q1.5A")的滑动变阻器。

【答案】①.如图；②.6；③.2.4；④.7.5；⑤.“50Q1.5A”。

【解析】(1)[1]根据图甲可知，电压表测量滑动变阻器和定值电阻A两端电压，故将电压表并联接

在滑动变阻器和定值电阻A两端，如图所示：

[2]电压表示数如图丙所示，电压表分度值0.5V,故其示数为6V。

(2)[3]由题意知，滑动变阻器和定值电阻斤串联，当电流表示数为0.24A时，由。可得，定

值电阻两端电压为。定=以=0.24Axl0Q=2.4V

根据串联电路分压特点可得，此时滑动变阻器两端电压为。滑=。总-。定=6V-2.4V=3.6V

由R=且得，滑动变阻器此时电阻为=%=二9匕=15。

IP1/0.24A

当定值电阻更换15。时，由于电压表量程为0~3V,则移动滑动变阻器，根据控制变量法，此时应

控制电压表示数为2.4V。根据串联电路电压特点可知，此时滑动变阻器两端电压为

Up2=。总—。定=6V-2.4V=3.6V

TJ。士24V

根据/=一得，此时电路电流为/'==三=—^=0.16A

RR215。

uu36V

由/=一得，此时滑动变阻器连入电路的阻值为晶为A,?=工=①上=22.5£1

RP2I，o.l6A

所以可得（2_Rpi-22.5。—15。=7.5。

（3）[4]将15。的定值电阻更换为20。的定值电阻，滑片P在最右端时，电压表示数为2.7V,则滑

动变阻器接入电路的最大电阻阻值不够，为了能继续后面的实验，控制定制电阻两端电压为2.4V,所以需

跟换阻值更大的滑动变阻器，当接入定值电阻阻值为25Q时，由/=得，经过定值电阻的电流为

R

。唱2.4V

上=----=0.096A

隼25。

此时需要接入滑动变阻器的电阻为7?滑=与3.6V

=37.5。

0.096A

所以应选择“50。1.5A”的滑动变阻器。

4.（2023•宜昌）如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的部分实物图。

乙丙

U/、.4.8.2.6.0.4

电流000000

〃A.08.16.30.32.40.48

(3)排除故障后，测量出的数据如上表，请在图乙的坐标纸中描点画出尸〃图像；

(4)小俊和小红分析图像后得出了结论，为了使结论具有普遍性，小俊提出用刚才实验器材增加

实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是(选填“小俊”或

“小红”)的方案；

(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如图丙)所反映出的规律与自己的不同，请你分析该小

组实验中可能存在的问题是o

【答案】①.如图；②.定值电阻〃断路；③.如图；④.小红；⑤.电压表并联接在了滑动变阻器R

的两端。

【解析】(1)[1]在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，滑动变阻器和定值电阻串联，电压表

和定值电阻并联测定值电阻两端的电压，题目要求使滑片向右滑动时电流表的示数变大，即是要求滑片向

右滑动时，变阻器接入电路的电阻丝变短，所以要把开关右接线柱和变阻器右下接线柱相连，实物电路连

接好后如下图所示：

(2)[2]闭合并关后，发现电流表没有示数，说明电路中可能某处断路，没有形成通路；电压表有

示数，说明电压表和电源之间保持通路，则电路可能出现的故障是与电压表并联的定值电阻A断路。

(3)[3]根据表中的测量数据，在图乙的坐标纸中描点画出7■〃图像，如下图所示：

(4)[4]本实验是探究电阻一定时电流与电压关系，为了使结论具有普遍性，需要多次换用不同的

定值电阻重复前面的实验，以验证结论的普遍性。所以题中小红提出的方案科学合理。

(5)[5]如图丙所示，随着电压的增大，电流减小。出现这种情况可能是电压表和滑动变阻器并联了，

电压表的示数反映的是变阻器两端的电压值；根据串联电路中分压规律可知，当变阻器电阻逐渐变大时,

变阻器两端的电压逐渐变大，电源电压恒定，则定值电阻两端的电压变小，根据欧姆定律可知，当定值电

阻两端电压变小时，通过的电流变小。所以该小组实验中可能存在的问题是，把电压表并联接入到了滑

动变阻器R的两端。

5.(2023•荆州)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

12345

次数

电压11122

U/N.2.5.8.0.4

电流00000

〃A.24.30.36.40.48

(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.如图；②.0.36；③.调节滑动变阻器；④.正比。

【解析】(1)[1]探究“电流与电压的关系”，电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，电

源是两节干电池，电压为3V,所以电压表用0〜3V的量程，如图所示:

(2)[2]由图乙可知，电流表所用量程为0〜0.6A,分度值为O02A,示数为0.36A。

(3)[3]探究电流与电压的关系，应控制电阻不变,改变定值电阻两端的电压，实验中定值电阻两端

电压的改变是通过调节滑动变阻器实现的。

(4)[4]分析数据可知，每次实验电压与电流的比值都为定值，说明电阻一定时，导体中的电流跟导

体两端的电压成正比。

6.(2023•怀化)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。

(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“X”，并用

笔画线代替导线将电路连接正确;

(2)电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至最端(选填“左”或“右”)；

(3)闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是：待测电

阻发生了(选填“短路”或“断路”)；

(4)排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见下表。表中空白处电压

如图乙所示，该示数是Vo请根据表中数据得结论：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电

压成(选填“正比”或“反比”)。

电流U/V0.61.21.83.0

电流//A0.120.240.360.480.60

【答案】①.如图；②.左；③.断路；④.2.4；⑤.正比。

【解析】(1)[1]由图可知，电源为两节干电池，电压为3V,所以电压表量程应选用0〜3V,如图所

示：

(2)[2]为保护电路，电路接通前，滑动变阻器的滑片P应该移至阻值最大处，即最左端。

(3)[3]电流表示数几乎为零，可能是电路断路；电压表示数接近于电源电压，说明电压表到电源两

极没有断路，则故障可能是待测电阻发生了断路。

(4)[4]由图乙可知，电压表选用量程的分度值为0.IV,示数为2.4V。

[5]分析表中数据可知，电阻两端的电压与通过导体的电流的比值是定值，说明在电阻一定时，通过

导体的电流跟导体两端的电压成正比。

7.(2023•岳阳)小聪用图甲所示电路图探究电流跟电压、电阻的关系。

(1)连接电路时，开关应___________;

(2)若定值电阻印开路，闭合开关后(选填“电流表”或“电压表”)无示数；

(3)实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断，只剩图乙表格。根据表格数据我们能判断小聪探究

的是电流跟(选填“电压”或“电阻”)的关系；

(4)用“2.5V,0.3A”的小灯泡替换R来完成研究小灯泡电阻的实验。闭合开关移动滑片，电压表

示数如图丙，此时电压为V,电流表示数可能是下列数据中的(选填序号)。

A.0.18AB.0.22AC.0.26A

【答案】①.断开；②.电流表；③.电压；④.2；⑤.B。

【解析】(1)[1]实验中为保护电路，连接电路中，开关需要断开。

(2)[2]图中电路为串联电路，若定值电阻7?开路，电路为断开状态，所以电流表无示数。

(3)[3]由乙图可知，实验中，电压是变化，而电压与电流的比值为定值，所以可断定该实验是来探

究电流与电压关系的。

(4)[4]丙图中，电压表选用的是小量程，分度值为0.IV,则读数为2V。

[5]当用灯泡正常发光时的电阻计算当电压为2V时的电流为'="I=贵=824A

70.3A

因为灯泡电阻受温度的影响会随温度的升高而增加，所以导致电流会比计算出来的结果偏小，故B符

合题意，AC不符合题意。故选B。

8.(2023•益阳)小明同学想探究“通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系”，设计了如图甲所示的

电路图。

(1)请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，在图乙中将实物电路连接完整(要求连线不得

交叉；滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮)；

(2)小明同学正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数较大。

接下来正确的操作是；

A.检查电路是否短路

B.更换电流表

C.检查小灯泡是否接触良好或损坏

D.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光

(3)排除电路故障后，下表是按正确的操作测得的数据，其中第一次测得的电流如图丙所示，则电

流表示数为A„从表中数据可看出，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，其原因是.

实验次数123

电压U/N2.03.03.8

电流//A0.380.40

【答案】①.如图；②.C；③.0.32；④.灯泡的电阻随温度发生变化，其电阻不是定值。

【解析】（1）[1]电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路；滑动变阻器“一上一下”接线柱

接入电路；如下图所示:

（2）[2]闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，但电压表示数较大，可能与电压表并联的小

灯泡断路，接下来应检查小灯泡是否接触良好或损坏。故ABD不符合题意，C符合题意。

故选Co

（3）[3]由图丙可知，电流表所选量程为0~0.6A,分度值是0.02A,根据指针位置可知，其示数是0.32A。

[4]由表中数据可知，灯泡的电压增大，对应的电流也增大，灯泡的实际功率变大，灯丝温度升高，

灯泡电阻变大，灯泡的电流跟灯泡两端电压的不成正比，其原因是灯丝的电阻随着温度的升高而增大。

9.（2023•宿迁）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“20Q1A”，有4Q、6Q、8Q、10。、12。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12Q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12Q电阻换成10Q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）依次改变电阻片的阻值，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/〜力

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而的阻值，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】①.如图；②.断开；③.2.4；电压；⑤.当电压一定时，通过导体的电流与导体的

电阻成反比；⑥.无交点；⑦.见解析；⑧.Co

【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.IV,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12Q改接成10Q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

U=IR=0.6Ax4Q=0.4Ax6Q=0.3Ax8Q=0.2Ax12。=2.4V

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.IV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限的阻值，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。

10.(2023•本溪、辽阳、葫芦岛)小宋在探究电流与电压的关系时，所选的电源电压恒为3V,定值

电阻的阻值为5Q,连接如图甲所示电路，进行如下操作：

(1)将滑动变阻器的滑片调至最端，闭合开关，会发现表无示数，经检查发现电

路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“义”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确。

(2)改正电路后，闭合开关，电流表示数为O.1A,电压表指针位置如图乙所示，示数为Vo

滑动变阻器的最大阻值________Qo

(3)调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验，读取每次电流表、电压表示数，将数据填在如下表

格中。分析数据可得出：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成=

实验次数12345

电压U/N11.522.5

电流I/K0.10.20.30.40.5

(4)完成上述实验后，为了测量额定电流为025A灯泡正常发光时的电阻，小宋设计了如图丙所示

的部分电路。电源电压未知且恒定，定值电阻凡的阻值为10。。请完成下面的实验步骤:

①补全电路：请在图中虚线框a、6两处补画出定值电阻凡和被测灯泡的元件符号，按电路图正确连

接电路；_______

②使灯泡正常发光：只闭合开关S,(写出你的操作)；

③测量灯泡的额定电压：保持滑片位置不变，闭合开关s、SH电压表示数为5V,接着将滑片调至最

端，电压表示数为6V；

④计算灯泡正常发光时的电阻：&=Qo

【答案】①.右②.电流③.如图④.0.5；⑤.25；⑥.正比；⑦.如图；⑧.调节滑动变阻器使

电压表示数为2.5V；⑨.左；⑩.12。

【解析】(1)[1][2]由实物电路可知，滑动变阻器与电流表串联，再与电阻并联，而电压表串联在

电路中，则将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最右端，闭合开关，会发现电流表无示数，电压表的

示数为电源电压。

[3]“探究电流与电压的关系”的实验，滑动变阻器与定值电阻、电流表串联，电压表并联在定值电

阻两端，则正确的电路连接如图：

(2)[4]如图乙电压表所选的量程为0〜3V,分度值为0.1A,则示数为0.5V。

[5]电路中的电流/=2="Y=O.IA

R5Q

此时滑动变阻器两端的电压。滑=U总—U=3V-0.5V=2.5V

。滑_2.5V

滑动变阻器的最大阻值勺==25。

了一0.1A

(3)[6]调节滑动变阻器的滑片，读取每次电流表、电压表示数，由表中数据可得

IV_1.5V_2V_2.5V_5Q

0.2A—0.3A—0.4A—0.5A—

则可得到结论：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。

(4)[7]利用定值电阻测灯泡的电功率，定值电阻与小灯泡串联，小灯泡正常发光时，通过灯泡的电

流为0.25A,则通过定值电阻的电流为0.25A,又因为缺少电流表，则只能借助已知阻值的定值电阻两端

的电压为U=/额R=0.25Ax10Q=2.5V

故电压表应与定值电阻串联。则电路图如下:

s,V

p

[8]要使灯泡正常发光：只闭合开关S,灯泡L与定值电阻，滑动变阻器串联，调节滑动变阻器使电压

表的示数为2.5V时，通过电路的电流为0.25A,则小灯泡正常发光。

[9]保持滑片位置不变，闭合开关S、S1；定值电阻和滑动变阻器串联，接着调节滑动变阻器，电压表

的示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，故接着将滑片调至最左端。

[10]将滑片调至最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0,此时电压表的示数为6V,则电源电压为

6VO闭合开关S、Si时，电压表的示数为5V,则滑动变阻器的电压为。滑=U—Uv=6V—5V=1V

电路中的电流/=〃上5V

=0.5A

R10Q

IV

此时滑动变阻器接入电路的阻值时=—六=2。

0.5A

只闭合开关S时，滑动变阻器的电压。滑=/额尺滑=0.25Ax2Q=0.5V

则小灯泡的额定电压。额=。一%—。滑=6V—2.5V-0.5V=3V

U麻3V

灯泡正常发光时的电阻&=,=万一=12Q。

/额U.23A

11.（2023•抚顺、铁岭）小硕同学使用可调电压的电源，四个定值电阻（阻值分别为5Q、10Q、20

Q、25Q）、电压表、电流表、标有“20Q1A”的滑动变阻器、开关、导线等器材探究“电流和电阻的

关系”。

（1）小项连接如图甲所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图甲中错误导线上画“X

并用笔画线代替导线将电路连接正确。（）

（2）改正电路，闭合开关前将滑动变阻器滑片滑至最（填“左”或“右”）端。闭合开

关，发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生___________（填“断路”或“短路”）。

（3）排除故障后，当接入5Q定值电阻时，调节滑动变阻器的滑片到某位置，电流表的示数如图乙所

示为A.依次更换定值电阻进行实验，当接入20Q电阻时，调节滑动变阻器的滑片，使电压表

示数保持V不变，滑动变阻器恰好达到最大阻值，则可知电源电压为Vo

（4）将20Q的电阻更换成25Q的电阻时，为完成实验，应该将电源电压调（填“大”

或“小”），使电压表示数恢复到控制电压。通过分析实验数据得出结论：在电压一定时，通过导体的电

流与导体的电阻成比。

（5）小硕在完成上述实验后，想测量小灯泡两端电压为俱©〈〃额）时的电阻。他取来一个小灯泡L,

已知其额定电压为〃额、额定电流为/额，连接了如图丙所示电路。已知定值电阻阻值为吊，电源电压未知。

请完成下列实验步骤：

①只闭合开关S、Si,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为时，小灯泡L正常发光；

②保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、读出电压表示数为〃。接着调节滑动变阻器的

滑片P,使电压表的示数为，则小灯泡/两端电压达到小

③接着断开开关S2,闭合开关读出电压表示数为处

④小灯泡L两端电压为4时的电阻表达式为庐（用所测物理量字母和已知物理量字母表

示）。

【答案】①.如图；②.右；③.短路；④.0.4；⑤.2；⑥.4；⑦.小；⑧.反；⑨./额/；⑩.Ui+U

Ro

额-氏;⑪yUf2~'0

【解析】（1）[1]电路中应当将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联，将电压表并联在

定值电阻两端，因此修改后正确电路图如图所示:

（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器移至最大阻值处，即将滑片移至最右端。

[3]闭合开关，发现电流表有示数，证明电路不能断路；电压表无示数，证明与之并联的定值电阻短

路。

(3)[4]由图可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A,因此读数为0.4A。

[5]因为探究电流与电阻的关系，保持定值电阻两端电压不变，因此接入20Q电阻时，调节滑动变阻

器的滑片，使电压表示数保持为心上0.4AX5Q=2V

U书履

[6]滑动变阻器最大阻值为20Q,根据串联分压可知片=

因此滑动变阻器两端电压为2V,根据串联电路电压的特点后〃定+〃滑=2V+2V=4V

(4)[7]根据串联分压可知，将20Q的电阻更换成25Q的电阻时。7定7i^=喔-2^=2—5Q=2—V

。滑尺滑大2U£2。滑

因此滑动变阻器两端电压为L6V,根据串联电路电压的特点建〃定+〃潸=1.6V+2V=3.6V

因此应将电源电压调小。

[8]通过分析实验数据可知，电流随电阻的增大而减小，所以得出结论：在电压一定时，通过导体的

电流与导体的电阻成反比。

(5)[9分析电路可知，只闭合开关S、Si,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联，电压表测定值电阻两

端电压，为了使灯泡正常工作，根据串联电路电流的特点，使电压表示数为了额限。

[10]保持滑动变阻器滑片位置不变，只闭合开关S、S2,定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联，电压表

测定值电阻和滑动变阻器两端电压，读出电压表示数为〃。根据串联电路电压的特点可知，电源电压为

额。接着调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为〃+〃额-%则小灯泡/两端电压达到偏。

[11]接着断开开关S2,闭合开关S”定值电阻、滑动变阻器、灯泡串联，电压表再次测定值电阻两端

电压，读出电压表示数为应根据欧姆定律及串联电路电流的特点可知，此时小灯泡的电流为4=丁

«0

氏=2=2=2.&

小灯泡L两端电压为伍时的电阻表达式为4