初中物理电学实验类题目及答案范文模板

第1页（共1页）电学实验一．填空题（共2小题）1．在探究电流与电阻关系的实验中，电源电压为15V且保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω3A”的字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。（1）小明在a、b间接入5Ω的电阻时，调节滑动变阻器的滑片，读出电流表的实数为1.0A，断开开关，保持滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，电压表的示数将，要得到正确的实验结论，应将滑片向端移动，读数时电流表示数为A；（2）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了使这四个电阻都能为继续实验所用，应控制电源电压不高于V。二．实验探究题（共9小题）2．在探究电流与电阻的关系的实验中，电源电压为15V且保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。（1）用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。（2）小明在a、b间接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，读出了电流表的示数（如图丙）A．断开开关，保持滑片的位置不变，用l0Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，要得到正确的实验结论，应将滑片向端移动，读数时电流表示数为A。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了能够继续实验，完成四次探究，小明设计了如下四个调整方案，请帮助他填写完整；A．如果只调整a、b两点间的电压，他应控制a、b间电压不低于V。B．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于Ω，最大电流不小于A。C．如果只更换定值电阻，则他更换的电阻组织范围应是Ω至Ω。D．如果只更换电源，则他更换的电源电压不能低于V，不能超过V。3．在学习了电阻的相关知识后，小明想要探究导体中电流与电阻的关系，他找来阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，并设计了如图所示的电路进行实验，电源电压恒为6V．（1）连好电路后还应检查电路连接是否正确，图中小明连接的电路存在一处错误，请将错误的连线打“×”，并将正确连线改在图中；（2）将电路改接正确后，小明便开始进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到端（选填“A”或“B”）。闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2V时，小明记录下此时电流表的示数，然后断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的，再闭合开关，如果不移动滑片，则电压表示数会2V（选填“大于”、“等于”或“小于”），接下来小明应向端（选填“A”或“B”）移动滑片，使电压表示数仍为2V，然后记录此时电流表示数。（3）小明按照上述方法，更换不同阻值电阻分别进行了实验并记录下相应数据如表：分析表中的数据你所得到的结论是：。（4）实验室有以下规格的滑动变阻器，要完成以上实验，小明所选用的滑动变阻器应是。定值电阻阻值（Ω）5102025电流表示数（A）0.400.200.100.08A.20Ω0.3AB.20Ω0.5AC.50Ω0.3AD.50Ω0.5A（5）小王认为要得到科学的结论，还应多次进行实验，除定值电阻外，实验室并没有额外的器材，在保证实验测量更精确且不损坏实验器材的前提下，以下方案可行的是哪一个。A．将电压表的示数保持2.4V不变，再次记录不同电阻对应的电流B．将电压表的示数保持1.5V不变，再次记录不同电阻对应的电流C．将电压表的示数保持2V不变，依次更换阻值为30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻并记录对应的电流4．小明用如图电路进行“探究电流与电阻、电压关系”的实验。电源电压为4V且保持不变，滑动变阻器规格为“10Ω1A”。（1）请用笔画代替导线将小明的电路图甲连接完整（要求滑片向右移动时，电压表示数变小）。（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，发现电压表几乎无示数，而电流表有示数，出现这种情况的原因可能是定值电阻（选填“短路”“断路”）（3）排出电路故障后，小明先进行“探究电流与电压关系”的实验。某次电压表、电流表示数如图乙、丙所示，则他选择的定值电阻的阻值为Ω．然后多次实验，根据实验数据绘制了如图丁电流随电压变化的图象，由此得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成（选填“正比”“反比”）。（4）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明的实验方案及操作如下，请补充完整：①在AB间接入5Ω的定值电阻，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2.5V，记录电流表的示数。②在AB间接入10Ω的定值电阻，闭合开关后，他应将滑片向（选填“右”“左”）移动，直至电压表的示数为V，再次记录电流表的示数。③在AB间接入20Ω的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5V。④在AB间接入30Ω的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5V。小明仔细思考后，想到了③④中的问题的解决方法：如图电路中，在AB间接入20Ω或30Ω定值电阻后，在电路中（不在AB间）再串联一个定值电阻R0，闭合开关即可完成实验。则小明串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为Ω。（5）仔细分析小明“探究电流与电阻关系”的实验方案及操作步骤（步骤③④按照小明后面的方案进行解决），指出其中一项不足之处：。5．小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表，电压表各一个。（1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。（2）小明先探究“电阻R0一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R0接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表1所示）。第3次实验时电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为A．分析这些数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，流经导体的电流和导体两端的电压成；表1实验次序1234U/V3.04.05.06.0I/A0.300.410.62（3）小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”：a．他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中；断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值（增大/减小），他这样操作的目的是：；表2实验次序1234R/Ω10203040I/A0.600.300.200.15b．上表是小明提交的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序的数据。若不更换实验器材，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足。6．如图所示电路是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路图，他们所用电源电压恒为4V．滑动变阻器的规格是“l0Ω1A”。（1）本探究实验采用（填物理方法）。（2）探究电流与电压的关系时，该小组所测得的几组电压、电流值如表所示。电压/V22.53电流/A0.40.50.6①他们所用的定值电阻为Ω。②实验结论为：一定时，电流与电压成。（3）探究电流与电阻的关系时，他们的步骤如下：①在AB间接入5Ω的定值电阻，移动滑片使电压表示数为2.5V，记录电流表示数。②断开开关，将5Ω的定值电阻替换为10Ω的定值电阻再闭合开关。他们应该将滑动变阻器的阻值调（选填“大”或“小”），直到电压表示数为V，再记录电流表示数。③将10Ω的定值电阻替换为20Ω的定值电阻再闭合开关，他们移动滑片时发现电压表的示数始终不能调到2.5V，下列原因中不可能的一项是。A．滑动变阻器的最大电阻过小B．所替换的定值电阻过大C．电源电压过低D．控制不变的电压设定过低④为了解决③中的问题，组员小明的方案为：将一个定值电阻串联接入如图所示的电路（不在AB间），再在AB间换接20Ω或30Ω的定值电阻就能完成实验。下列选项中满足小明方案要求的定值电阻为。A.5ΩB.10ΩC.15ΩD.20Ω7．如图是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，他们所用的电源电压为4V，滑动变阻器的规格为“10Ω1A”。（1）本实验采用（填物理方法）。（2）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表。他们所用的定值电阻阻值为Ω；实验结论：电阻一定时，电流与电压成。电压/V22.53电流/A0.40.50.6（3）探究电流与电阻的关系时，他们的实验步骤如下：①在电路中介入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2.5V，记录电流表示数。②将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关，他们应该将滑动变阻器的阻值调（选填“调大”、“调小”）直到电压表示数为V，再记录电流表示数。③将10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻再闭合开关，他们调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能变为为2.5V，下列原因中不可能的一项是。A、滑动变阻器最大阻值过小B、所替换的定值电阻阻值过大C、电源电压过低D、控制不变的电压设定过低为了解决③中的问题，小明提供的方案：将一定值电阻R0串联到电路中（非R所在位置），再在R所在位置换接20Ω或者30Ω的定值电阻完成实验。下列能满足小明方案要求的定值电阻为。A、5ΩB、10ΩC、15ΩD、20Ω8．在探究电流与电阻关系的实验中，学生电源电压为15V，滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．（1）用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。（2）小明在a、b间接入5Ω的电阻时，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数为A（如图乙）．断开开关，保持滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，要得到正确的实验结论，应将滑片向端移动，使电压表的示数为V。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了使这四个电阻都能为实验所用，并能继续实验，可以换用最大阻值更大的滑动变阻器，或适当（增大/减小）学生电源的电压。9．“探究电流与电阻的关系”实验，如图甲，电源电压为15V保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样，实验中所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。（1）用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。（2）小明在a、b间接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数如图丙所示，此时电流为A．断开开关，保持滑片的位置不变，用l0Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，为完成实验，接下来应将滑片向端移动。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了能够继续实验，完成四次探究，小明设计了如下两个调整方案，请帮助他填写完整：A．如果只调整a、b两点间的电压，他应控制a、b间电压不低于V。B．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于Ω。三．解答题（共3小题）10．某小组测量“小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“40Ω，1A”字样，如图甲是斌斌同学没有连接完的实物图电路。（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片左移灯变亮）；（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向滑动（选填“左”或“右”）；（3）继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此刻他会观察到电压表指针（“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”）；（4）图丙是根据实验数据绘成的I﹣U图象。根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率W；（5）在分析误差的过程中，同组的小于认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差，因为电压表是有电阻的，使电流测的不准确，从而使测量的灯泡额定功率（选填“偏大”或“偏小”）；（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于Ω。11．在探究电流与电阻关系的实验中，电源电压为15V且保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。（1）用笔画线代替导线将电路连接完整（如图）（2）小明在a、b间接入5Ω的电阻时，调节滑动变阻器的滑片，读出电流表的示数为1.0A．断开开关，保持滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，要得到正确的实验结论，应将滑片向端移动，读数时电流表示数为A。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了使这四个电阻都能为实验所用，应控制a、b间电压不低于V。12．小敏用如图所示的实物电路图，研究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，电源电压恒为3V，5个定值电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器最大阻值为10Ω。（1）请在甲图中将滑动变阻器正确连入电路（滑片向右移电流表示数变小）。（2）开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应处在（填“左”或“右”）端；实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应主要注视（选填“变阻器滑片”、“电压表示数”或“电流表示数”）。（3）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有的作用，（4）根据前4次实验所测的电流和电阻值，在乙图中描出了4个点，则阴影部分面积表示的物理量是，它的值为。（5）第5次实验中，将定值电阻由20Ω换为30Ω时，应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）端移动。（6）小敏发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，始终无法达到实验要求，此时小敏可采取的措施是（选填序号）。A、更换一块新的电压表B、增加一节干电池C、用最大阻值为20Ω的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器。

电学实验参考答案与试题解析一．填空题（共2小题）1．在探究电流与电阻关系的实验中，电源电压为15V且保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω3A”的字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。（1）小明在a、b间接入5Ω的电阻时，调节滑动变阻器的滑片，读出电流表的实数为1.0A，断开开关，保持滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，电压表的示数将变大，要得到正确的实验结论，应将滑片向右端移动，读数时电流表示数为0.5A；（2）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了使这四个电阻都能为继续实验所用，应控制电源电压不高于10V。【解答】解：（1）用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，电阻变大，电压表的示数变大；为保持其示数不变，则应增大滑动变阻器的阻值，使滑片向右移动；U＝IR＝1.0A×5Ω＝5V因为电压不变，所以当换为10Ω的电阻时，电流值应为I′＝＝＝0.5A（2）当电阻为20Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，设为20Ω，定值电阻两端电压仍然保持5V不变，为了完成四次实验，应该用20Ω的电阻来算，且变阻器接入阻值最大时，变阻器分得电压最大为5V，电源电压最大应为10V。故答案为：（1）变大；右；0.5；（2）10。二．实验探究题（共9小题）2．在探究电流与电阻的关系的实验中，电源电压为15V且保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。（1）用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。（2）小明在a、b间接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，读出了电流表的示数（如图丙）1A．断开开关，保持滑片的位置不变，用l0Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，要得到正确的实验结论，应将滑片向左端移动，读数时电流表示数为0.5A。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了能够继续实验，完成四次探究，小明设计了如下四个调整方案，请帮助他填写完整；A．如果只调整a、b两点间的电压，他应控制a、b间电压不低于7.5V。B．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于40Ω，最大电流不小于1A。C．如果只更换定值电阻，则他更换的电阻组织范围应是1.67Ω至10Ω。D．如果只更换电源，则他更换的电源电压不能低于5V，不能超过10V。【解答】解：（1）滑动变阻器已接了下面一个接线柱，应再连上面一个接线柱，将电压表并联在电阻的两端，如下图所示：（2）图中电流表选用大量程，分度值为0.1A，示数为1A；用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，电阻变大，根据分压原理，电压表的示数变大，为保持电压表示数不变，由串联电路电压的规律，应增大变阻器的电压，则应增大滑动变阻器的阻值，使滑片向左移动；根据探究电流与电阻的关系的实验时，要保持电压表示数不变，其大小为U表＝I1R1＝1A×5Ω＝5V，用l0Ω的电阻替换5Ω的电阻，电流大小I2＝＝0.5A；（3）A、根据串联电路电压的规律和分压原理：＝＝﹣1＝，即﹣1＝，由此可知，当电源电压U、定值电阻的电压U定一定时，变阻器的电阻随定值电阻的增大而增大；当电阻为R定3＝20Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大为R滑大＝20Ω，根据串联电阻的规律，总电阻为R＝R定3+R滑大＝20Ω+20Ω＝40Ω，电流中的电流I＝＝，则此时电压表的示数为U表＝IR定3＝×20Ω＝7.5V．即为应控制a、b间的最小电压；B、滑动变阻器两端电压是15V﹣5V＝10V，是定值电阻两端电压的2倍，由分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值是定值电阻阻值的2倍，当定值电阻阻值最大为20Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大应为40Ω。即更换的滑动变阻器最大阻值不小于40Ω；当电阻为5Ω时，变阻器分得的电压为10V，变阻器分得的电压是定值电阻的2倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为2×5Ω＝10Ω，由串联电路电阻的规律，此时电路的总电阻为15Ω最小，电路中电流最大，由欧姆定律最大电流为I′＝＝1A，即最大电流不小于1A；C、电源电压为15V，电阻两端电压为5V，滑动变阻器分压为10V，定值电阻两端电压为变阻器电压的倍，根据分压原理，定值电阻阻值为滑动变阻器接入电路的阻值为的倍，因滑动变阻器最大阻值为20Ω，因此定值电阻最大阻值为10Ω；由电流表量程和变阻器规格可知，电路中电流最大3A，此时电路电阻最小，此时定值电阻的阻值为R定小＝＝1.67Ω，即更换的定值电阻R的阻值范围是1.67～10Ω。D、当变阻器全部电阻20Ω连入电路时，此时对应的定值电阻应最大为20Ω，电源电压最大，根据分压原理，变阻器的电压U变＝×5V＝5V，所以最大电源电压为5V+5V＝10V，最小为5V。故答案为：（1）见上图；（2）1；左；0.5；（3）A.7.5；B.40；1；C.1.67；10；D.5；10。3．在学习了电阻的相关知识后，小明想要探究导体中电流与电阻的关系，他找来阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和25Ω的定值电阻各一个，并设计了如图所示的电路进行实验，电源电压恒为6V．（1）连好电路后还应检查电路连接是否正确，图中小明连接的电路存在一处错误，请将错误的连线打“×”，并将正确连线改在图中；（2）将电路改接正确后，小明便开始进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到A端（选填“A”或“B”）。闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2V时，小明记录下此时电流表的示数，然后断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的，再闭合开关，如果不移动滑片，则电压表示数会大于2V（选填“大于”、“等于”或“小于”），接下来小明应向A端（选填“A”或“B”）移动滑片，使电压表示数仍为2V，然后记录此时电流表示数。（3）小明按照上述方法，更换不同阻值电阻分别进行了实验并记录下相应数据如表：分析表中的数据你所得到的结论是：在电压不变的情况下，电流与电阻成反比。（4）实验室有以下规格的滑动变阻器，要完成以上实验，小明所选用的滑动变阻器应是D。定值电阻阻值（Ω）5102025电流表示数（A）0.400.200.100.08A.20Ω0.3AB.20Ω0.5AC.50Ω0.3AD.50Ω0.5A（5）小王认为要得到科学的结论，还应多次进行实验，除定值电阻外，实验室并没有额外的器材，在保证实验测量更精确且不损坏实验器材的前提下，以下方案可行的是哪一个A。A．将电压表的示数保持2.4V不变，再次记录不同电阻对应的电流B．将电压表的示数保持1.5V不变，再次记录不同电阻对应的电流C．将电压表的示数保持2V不变，依次更换阻值为30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻并记录对应的电流【解答】解：（1）上图中，电压表测电源电压是错误的，应测电阻的电阻，改正后如下所示：（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的A端；闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2V时，小明记录下此时电流表的示数，然后断开开关，用10Ω的电阻替换5Ω的，根据串联分压原理可知，电阻增大，其分得的电压增大，则电压表示数会大于2V，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A端移动，使电压表的示数为2V，然后记录此时电流表示数；（3）横向分析表中的数据可知，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，得到的结论是：在电压不变的情况下，电流与电阻成反比；（4）根据表中表中最后一组数据，由欧姆定律和串联电路电阻的规律，变阻器连入电路的电阻：R滑＝﹣R4＝﹣25Ω＝50Ω；考虑到表中电流大小为0.40A，要完成以上实验，小明所选用的滑动变阻器应是D；AB、由串联电路的规律及分压原理有：＝﹣﹣﹣﹣﹣①，①式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小，＝，即控制的定值电阻的最小电压为：U′＝2V，故A符合要求，B不符合要求；C、当定值电阻为50Ω时，滑动变阻器最大阻值为50Ω，此时电阻相同，分压相同，因为电源电压为6V，故每一个电阻分得的电压为3V，与此时电压表的示数为2V矛盾，所以C不符合要求。故选A。故答案为：（1）见上图；（3）A；大于；A；（3）在电压不变的情况下，电流与电阻成反比；（4）D；（5）A。4．小明用如图电路进行“探究电流与电阻、电压关系”的实验。电源电压为4V且保持不变，滑动变阻器规格为“10Ω1A”。（1）请用笔画代替导线将小明的电路图甲连接完整（要求滑片向右移动时，电压表示数变小）。（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，发现电压表几乎无示数，而电流表有示数，出现这种情况的原因可能是定值电阻短路（选填“短路”“断路”）（3）排出电路故障后，小明先进行“探究电流与电压关系”的实验。某次电压表、电流表示数如图乙、丙所示，则他选择的定值电阻的阻值为5Ω．然后多次实验，根据实验数据绘制了如图丁电流随电压变化的图象，由此得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比（选填“正比”“反比”）。（4）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明的实验方案及操作如下，请补充完整：①在AB间接入5Ω的定值电阻，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为2.5V，记录电流表的示数。②在AB间接入10Ω的定值电阻，闭合开关后，他应将滑片向右（选填“右”“左”）移动，直至电压表的示数为2.5V，再次记录电流表的示数。③在AB间接入20Ω的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5V。④在AB间接入30Ω的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片时发现电压表的示数始终不能调节到2.5V。小明仔细思考后，想到了③④中的问题的解决方法：如图电路中，在AB间接入20Ω或30Ω定值电阻后，在电路中（不在AB间）再串联一个定值电阻R0，闭合开关即可完成实验。则小明串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为8﹣12Ω。（5）仔细分析小明“探究电流与电阻关系”的实验方案及操作步骤（步骤③④按照小明后面的方案进行解决），指出其中一项不足之处：对于①②两次实验无法完成。【解答】解：（1）要求滑片向右移动时，电压表示数变小，由欧姆定律，电路中的电流变小，故变阻器连入电路中的电阻变大，故滑片以左电阻丝连入电路中，（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表几乎无示数，出现这种情况的原因可能是定值电阻短路（若断路，电流表示数为0，而电压表与电源连通，有示数，不符合题意）；（3）排出电路故障后，小明先进行“探究电流与电压关系”的实验。某次电压表、电流表示数如图乙、丙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，大小为2V，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流大小为0.4A，由欧姆定律，他选择的定值电阻的阻值为：R＝＝＝5Ω；根据实验数据绘制了如图丁电流随电压变化的图象为一直线，由此得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）②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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5V。④根据串联电路电压的规律和分压原理有：﹣＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，①式左边为一定值，故右边也为一定值，故当在AB间接入30Ω的定值电阻，对应的变阻器连入电路中的电阻最大，即：＝，R滑大＝18Ω，而变阻器的最大电阻为10Ω，故串联接入电路的定值电阻R0的最小值为8Ω；在AB间接入20Ω的定值电阻，由①式得：＝，R滑′＝12Ω，将变阻器与定值电阻R0看为一整体，当变阻器连入电路中的电阻为0时，变阻器连入电路的电阻为12Ω即可。则小明串联接入电路的定值电阻R0的取值范围为8Ω﹣12Ω。（5）由①式知，当接入5Ω、10Ω的定值电阻时，变阻器连入电路中的电阻分别为3Ω和6Ω即可，故即使变阻器连入电路中的电阻为0，因与变阻器串联的R0的取值范围为8Ω﹣12Ω，都大于3Ω和6Ω，故对于①②两次实验无法完成。故答案为：（1）如上；（2）短路；（3）5；正比；（4）②右；2.5；④8﹣12；（5）对于①②两次实验无法完成。5．小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表，电压表各一个。（1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。（2）小明先探究“电阻R0一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R0接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表1所示）。第3次实验时电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为0.5A．分析这些数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，流经导体的电流和导体两端的电压成正比；表1实验次序1234U/V3.04.05.06.0I/A0.300.410.62（3）小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”：a．他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中；断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值增大（增大/减小），他这样操作的目的是：控制电压表示数不变；表2实验次序1234R/Ω10203040I/A0.600.300.200.15b．上表是小明提交的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序4的数据。若不更换实验器材，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足6.67V﹣10V。【解答】解：（1）电压表与电阻并联，滑片P向左移动时电流表示数变大，即电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：（2）第3次实验时电流表的读数如图丙所示，图中电流表选用大量程，分度值为0.1A，电流大小为0.5A，则此时流经电阻的电流为0.5A；由表中数据，考虑到误差因素，电压与电流之比：＝＝＝＝，为一定值，可以得出结论：在电阻一定的情况下，流经导体的电流和导体两端的电压成正比；（3）a．根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω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，使电压表的示数不变；b．由欧姆定律，变阻器的最大电阻为50Ω，当电阻为40Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律，电路中的最小电流：I小＝＝≈0.167A＞0.15A，即第4组数据不符合实际；滑动变阻器的规格是“50Ω1A”，表示变阻器允许的最大电流为1A，因电流表选用大量程0﹣3A，根据串联电路电流的规律，电路中允许通过的最大电流为1A，由欧姆定律的变形公式R＝，此时电路中的总电阻最小，所对应的定值电阻为最小电阻：R1＝10Ω，此时变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为：UV大＝I大R1＝1A×10Ω＝10V；当变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器分得的电压最大，根据串联电路电压的规律，电压表示数最小为UV小，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U﹣UV小，由分压原理：＝，即﹣1＝﹣﹣﹣﹣﹣①，因UV小，为一定值，故①式左边为一定值，右边也为一定值，故当变阻器连入最大电阻50Ω时，对应的最大定值电阻为40Ω，代入①式，有：﹣1＝，UV小≈6.67V，综上，实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，完成实验，所保持不变的电压U0的取值范围应满足6.67V﹣10V。故答案为：（1）如上所示；（2）0.5；正比；（3）a．增大；控制电压表示数不变；b.4；6.67V﹣10V。6．如图所示电路是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路图，他们所用电源电压恒为4V．滑动变阻器的规格是“l0Ω1A”。（1）本探究实验采用控制变量法（填物理方法）。（2）探究电流与电压的关系时，该小组所测得的几组电压、电流值如表所示。电压/V22.53电流/A0.40.50.6①他们所用的定值电阻为5Ω。②实验结论为：电阻一定时，电流与电压成正比。（3）探究电流与电阻的关系时，他们的步骤如下：①在AB间接入5Ω的定值电阻，移动滑片使电压表示数为2.5V，记录电流表示数。②断开开关，将5Ω的定值电阻替换为10Ω的定值电阻再闭合开关。他们应该将滑动变阻器的阻值调大（选填“大”或“小”），直到电压表示数为2.5V，再记录电流表示数。③将10Ω的定值电阻替换为20Ω的定值电阻再闭合开关，他们移动滑片时发现电压表的示数始终不能调到2.5V，下列原因中不可能的一项是C。A．滑动变阻器的最大电阻过小B．所替换的定值电阻过大C．电源电压过低D．控制不变的电压设定过低④为了解决③中的问题，组员小明的方案为：将一个定值电阻串联接入如图所示的电路（不在AB间），再在AB间换接20Ω或30Ω的定值电阻就能完成实验。下列选项中满足小明方案要求的定值电阻为B。A.5ΩB.10ΩC.15ΩD.20Ω【解答】解：（1）影响电流的因素有导体两端电压与导体电阻，要研究电流与电压的关系，须控制电阻保持不变，因此采用控制变量法；（2）①由表中根据可知：R＝＝＝5Ω；②由数据可知，表中U与I的比值不变，可得：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比；（3）①将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻，根据串联电路的分压特点，定值电阻两端的电压会变大，即大于2.5V，因此应使滑动变阻器的电阻变大，以分得更多的电压，直至电压表的示数为2.5V时为止；②A、10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻，根据实验要求，要使电压表示数为2.5V，则变阻器两端的电压U滑＝4V﹣2.5V＝1.5V；根据U1：U滑＝R1：R滑可得滑动变阻器接入电路中的电阻应为12Ω，即滑动变阻器的最大值至少为12Ω，因此A不符合题意；B、所替换的电阻如果过大，根据串联电路的特点，其分得的电压过高，如果滑动变阻器的最大值过小，也不能使电压表的示数2.5V不变，故B不符合题意；C、电源电压只要高于2.5V，当变阻器接入电路的电阻为零时，电压表的示数都会达到2.5V，因此C符合题意；D、当更换更大阻值的电阻后，根据串联电路的特点，其两端电压会更大，如果控制不变的电压设定过低，则更加无法达到设定电压，因此D不符合题意；故选C。④当接入电路的电阻R＝30Ω时，根据实验要求，其两端电压U＝2.5V电路总电阻R串＝＝＝＝48Ω。R0电阻R0＝R串﹣R﹣R滑＝48Ω﹣30Ω﹣10Ω＝8Ω＞5Ω．故选B。故答案为：（1）控制变量法；（2）①5；②电阻；正比；（3）②大；2.5；③C；④B。7．如图是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，他们所用的电源电压为4V，滑动变阻器的规格为“10Ω1A”。（1）本实验采用控制变量法（填物理方法）。（2）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表。他们所用的定值电阻阻值为5Ω；实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比。电压/V22.53电流/A0.40.50.6（3）探究电流与电阻的关系时，他们的实验步骤如下：①在电路中介入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2.5V，记录电流表示数。②将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关，他们应该将滑动变阻器的阻值调大（选填“调大”、“调小”）直到电压表示数为V，再记录电流表示数。③将10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻再闭合开关，他们调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能变为为2.5V，下列原因中不可能的一项是C。A、滑动变阻器最大阻值过小B、所替换的定值电阻阻值过大C、电源电压过低D、控制不变的电压设定过低为了解决③中的问题，小明提供的方案：将一定值电阻R0串联到电路中（非R所在位置），再在R所在位置换接20Ω或者30Ω的定值电阻完成实验。下列能满足小明方案要求的定值电阻为B。A、5ΩB、10ΩC、15ΩD、20Ω【解答】解：（1）影响电流的因素有导体两端电压与导体电阻，要研究电流与电压的关系，须控制电阻保持不变，因此采用控制变量法；（2）由表中根据可知：R＝＝＝5Ω；由数据可知，表中U与I的比值不变，可得：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比；（3）①将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻，根据串联电路的分压特点，定值电阻两端的电压会变大，即大于2.5V，因此应使滑动变阻器的电阻变大，以分得更多的电压，直至电压表的示数为2.5V是为止；②A、10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻，根据实验要求，要使电压表示数为2.5V，则变阻器两端的电压U滑＝4V﹣2.5V＝1.5V；根据U1：U滑＝R1：R滑可得滑动变阻器接入电路中的电阻应为12Ω，即滑动变阻器的最大值至少为12Ω，因此A不符合题意；B、所替换的电阻如果过大，根据串联电路的特点，其分得的电压过高，如果滑动变阻器的最大值过小，也不能使电压表的示数2.5V不变，故B不符合题意；C、电源电压只要高于2.5V，当变阻器接入电路的电阻为零时，电压表的示数都会达到2.5V，因此C符合题意；D、当更换更大阻值的电阻后，根据串联电路的特点，其两端电压会更大，如果控制不变的电压设定过低，则更加无法达到设定电压，因此D不符合题意；故选C。当接入电路的电阻R＝30Ω时，根据实验要求，其两端电压U＝2.5V电路总电阻R串＝＝＝＝48ΩR0电阻R0＝R串﹣R﹣R滑＝48Ω﹣30Ω﹣10Ω＝8Ω＞5Ω．故选B。故答案为：（1）控制变量法；（2）5；正比；（3）②大；③C；B。8．在探究电流与电阻关系的实验中，学生电源电压为15V，滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样，实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω．（1）用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整。（2）小明在a、b间接入5Ω的电阻时，调节滑动变阻器的滑片，电流表的示数为1.2A（如图乙）．断开开关，保持滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，要得到正确的实验结论，应将滑片向右端移动，使电压表的示数为6V。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了使这四个电阻都能为实验所用，并能继续实验，可以换用最大阻值更大的滑动变阻器，或适当减小（增大/减小）学生电源的电压。【解答】解：（1）把滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，实物电路图如图所示：（2）由图示电流表可知，其量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为1.2A，a、b间接入5Ω的电阻，定值电阻两端电压：U﹣IR＝1.2A×5Ω＝6V；断开开关，保持滑片的位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，定值电阻两端电压变大，为保持电阻两端电压为6V不变，应增大滑动变阻器分压，增大滑动变阻器接入电路的阻值，由图示电路图可知，应向右端移动滑动变阻器滑片。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，这是由于滑动变阻器分压太大（或滑动变阻器最大阻值太小、定值电阻分压太小）造成的，为完成实验，可以减小滑动变阻器分压，减小电源电压（或增大滑动变阻器最大阻值、或减小定值电阻分压）。故答案为：（1）如上图所示；（2）1.2；右；6；（3）减小。9．“探究电流与电阻的关系”实验，如图甲，电源电压为15V保持不变，滑动变阻器上标有“20Ω3A”字样，实验中所用定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。（1）用笔画线代替导线将图乙电路连接完整。（2）小明在a、b间接入5Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数如图丙所示，此时电流为1A．断开开关，保持滑片的位置不变，用l0Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，为完成实验，接下来应将滑片向左端移动。（3）断开开关，再用15Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能完成实验，为了能够继续实验，完成四次探究，小明设计了如下两个调整方案，请帮助他填写完整：A．如果只调整a、b两点间的电压，他应控制a、b间电压不低于7.5V。B．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于40Ω。【解答】解：（1）滑动变阻器已接了下面一个接线柱，应再连上面一个接线柱，如图所示：（2）因为电压表的示数为额定电压时，电流表示数如图所示，即1A；用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，电阻变大，电压表的示数变大，为保持其示数不变，则应增大滑动变阻器的阻值，使滑片向左移动；（3）A、当电阻为20Ω时，所需滑动变阻器的阻值最大，设为20Ω，则此时电压表的示数为×20Ω＝7.5V。B．滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍，由串联电路特点可知，滑动变阻器接入电路的阻值是定值电阻阻值的2倍，定值电阻阻值为20Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值应为40Ω。故答案为：（1）见上图；（2）1；左；（3）A.7.5；B.40。三．解答题（共3小题）10．某小组测量“小灯泡电功率”的实验，已知电源电压为6V，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡的电阻约为10Ω，滑动变阻器上标有“40Ω，1A”字样，如图甲是斌斌同学没有连接完的实物图电路。（1）请你用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片左移灯变亮）；（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，此时小灯泡两端电压为2.1V，要测量小灯泡的额定功率，应将滑片向左滑动（选填“左”或“右”）；（3）继续调节滑动变阻器滑片的过程中，小灯泡发出耀眼的白光后突然熄灭，此刻他会观察到电压表指针超过满刻度（“回到0刻度”、“达到满刻度”或“超过满刻度”）；（4）图丙是根据实验数据绘成的I﹣U图象。根据图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率0.75W；（5）在分析误差的过程中，同组的小于认为此种方法测量的电功率也存在一定的误差，因为电压表是有电阻的，使电流测的不准确，从而使测量的灯泡额定功率偏大（选填“偏大”或“偏小”）；（6）小亮利用该电路探究电流跟电阻的关系，他将小灯泡换成多个定值电阻R，保持电压始终为2V，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于20Ω。【解答】解：（1）灯泡的额定电压为2.5V，则灯泡的额定电流为＝＝0.25A＜0.6A，所以电流表选0～0.6A的量程，且与灯泡串联，注意电流从正接线柱流入负接线柱流出；滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，由于要求滑片左移灯变亮，说明滑片左移时变阻器的阻值变小，电流变大，灯变亮，所以滑动变阻器连接左下接线柱，连接如下图所示：（2）由图知，电压表选择的是0～3V量程，对应的分度值为0.1V，此时的示数为2.1V；由于电压表的示数为2.1V，小于额定电压2.5V；要使灯泡正常发光，需增大灯泡两端的电压，则应减小滑动变阻器两端电压，因此需减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器的滑片向左调节。（3）灯丝因电压太高烧断后，电压表与滑动变阻器、电源串联，