初中物理探究电流与电压、电阻的关系实验实验题

小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，使用的器材如图（甲 $)$所示。电源电压不变， $R$为定值电阻。

（1）请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整。（要求导线不交叉）

（2）由于导线中的电流可能与两端的电压和导体的电阻都有关系，所以，在本次实验中应该保持　　不变；变阻器的作用除了保护电路外，还起到　　的作用；

（3）连接电路时，开关应该　　，合上开关前，变阻器滑片 $P$应该处于图中　　端（选填：“ $C$”或“ $D$” $)$；

（4）某次实验电压表示数如图（乙 $)$所示，电压为　　 $V$；

（5）通过实验，他得到如图（丙 $)$所示的 $I-U$图象，根据此图象，他初步得到实验结论：导体的电阻一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成　　。

冬冬和同学们在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：

他们先将R₁接入图甲所示的电路中。再依次将定值电阻R₂、R₃接入a、b间进行实验。每次更换电阻后需将滑片P向　 　（选填“左”或“右”）端移动，以保持a、b两端的电压不变，他们根据测量数据描绘出了图乙所示的图象。分析图象可知：a、b两端的电压为　 　V，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　。

在做完上述实验后。冬冬他们将电路改为测量小灯泡的电功率。所用电源电压保持不变。图丙是他们所连接的实物图。

①闭合开关后。他们发现无论怎样移动滑片P，电压表的示数均为3V不变，小灯泡不发光。经检查，是由于其中一根导线连接错误造成的，请你用笔在实物图中将连接错误的导线打“×”并补画出正确的连线，

②排除故障后按照正确的操作进行实验，当小灯泡正常发光时。两电表的示数分别如图丁所示，电压表的示数为　　V．电流表的示数为 　A．小灯泡额定功率为　　W。

某同学利用如图甲所示的电路进行探究，电源电压恒为 $9V$，更换5个定值电阻 $R_x$，得到如图乙所示的图象。则

（1）该同学探究的是　　的关系；

（2）五次记录实验数据中，电压表的示数为多少？滑动变阻器阻值变化范围是多少？

利用如图所示的电路探究电流跟电压的关系，电源电压为6V不变。

（1）按图甲，在图乙中把接错的一根导线打上"×"，再画线把它改到正确的位置上。

（2）正确连接电路后，再闭合开关，移动滑片，发现电压表和电流表的示数均为0；继续移动滑片，当两电表指针刚好偏转且稳定时，基示数见序号3，继续实验，数据见序号4和序号5。

数据序号	1	2	3	4	5
电压/V	0	0	1	2	3
电流/A	0	0	0.1	0.2	0.3

①根据第5组数据，在图丙中用"↑"标出电流表指针所在的位置。

②由序号1、2两组数据可判断，该电流故障为 　 　（选填"R ₁接触不良"、"R ₂断路"或"R ₂短路"）。

③序号3、4、5三组数据表明：在导体的 　 　一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

④根据表中数据计算，滑动变阻器接入电路的最大阻值为 　 　Ω，滑动变阻器消耗的功率变化了 　 　W。

图甲为小明同学探究"电流与电压的关系"的实验原理图。已知电源电压为 $4.5V$ ，且保持恒定，定值电阻 $R_0=10\Omega$ 。

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整（导线不允许交叉）；

（2）连接好电路后，闭合开关 $S$ ，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是 　　（假设电路只有一处故障）；

$A.$ 定值电阻 $R_0$ 短路

$B.$ 定值电阻 $R_0$ 断路

$C.$ 滑动变阻器 $R$ 断路

$D.$ 滑动变阻器 $R$ 短路

（3）排除故障后，闭合开关 $S$ 进行实验，并将实验数据记录在下表中。

	一	二	三
$U\left(V\right)$	3	2	1
$I$ （A）	0.3	0.2

实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使定值电阻 $R_0$ 两端的电压达到 $1V$ 或 $1V$ 以下。其原因可能是 　　

A．	$A.$ 定值电阻 $R_0$ 的阻值太小
B．	$B.$ 电源电压太低
C．	$C.$ 滑动变阻器 $R$ 最大阻值太小
D．	$D.$ 滑动变阻器 $R$ 最大阻值太大

（4）解决上述问题后，继续实验，当电压表读数为 $1V$ 时，电流表的示数如图丙所示，读数为 　　 $A$ 。

（5）请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻 $R_0$ 的 $U-I$ 图象；

（6）实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　　。

为了探究"电流与电压的关系"，某同学设计了如图甲所示的电路。

（1）实验中，应保持 　 　不变，调节滑片 $P$ ，当电压表示数为 $2V$ 时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 　　 $A$ ；

电压     $/V$	1	2	3
电流     $/A$	0.1		0.3

（2）多次测量，将记录的数据填在上表中，分析数据可以得出的结论是 　　；

（3）在上述实验结束后，该同学还想利用此电路探究"电流与电阻"的关系，并与上表中的第三次实验数据进行比较，于是他在原电路中，只将 $10\Omega$ 的定值电阻换成了 $15\Omega$ ．闭合开关后，发现电压表的示数 　　（选填"变大"、"变小"或"不变" $)$ ，则他接下来的操作应该是 　　。

在“探究电流与电阻的关系”实验中：

（1）某同学设计的实验电路图如图（甲 $)$，请你根据电路图用笔画线表示导线，把实物图补充完整。要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数变大，且导线不能交叉；

（2）实验步骤：

①检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，使电压表的示数为 $2.0V$，记录此时电流表的示数 $I_1$；

②把电阻 $R$由 $5\Omega$更换成 $10\Omega$，向　　（填“左”或“右” $)$移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为 $2.0V$，记录此时电流表的示数 $I_2=$　　 $A$，如图（丙 $)$；

③把电阻 $R$依次更换为 $15\Omega$、 $20\Omega$、 $25\Omega$，重复实验步骤②，得到以下数据

$R/\Omega$	5	10	15	20	25
$I/A$	0.40		0.14	0.10	0.08

（3）以上实验探究过程中，运用的物理探究方法是　　法；

（4）分析以上数据，你得到的结论是：　　。

小明用如图所示的电路探究"电流与电阻的关系"。器材如下：电压为 $3V$ 的电源，标有" $20\Omega 2A$ "字样的滑动变阻器，阻值为 $5\Omega$ 、 $10\Omega$ 、 $20\Omega$ 的定值电阻各一个，电流表、电压表、开关和导线。

（1）小明把 $5\Omega$ 的电阻接入电路，变阻器的滑片 $P$ 移到阻值最大处，闭合开关 $S$ ，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路的故障可能是 　 　（写出一种）。排除故障后，闭合开关，调节滑片 $P$ 到适当位置，记录电流表的示数。

（2）断开开关 $S$ ，小明用 $10\Omega$ 的电阻替换 $5\Omega$ 的电阻，马上闭合开关 $S$ ，为了保持电压表的示数不变，应将滑片 $P$ 从原位置向 　　端（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 移动。但老师指出此操作有缺漏，你认为应补充的操作是： 　　。

（3）实验数据如表所示，可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成 　　比。

实验次数	定值电阻     $/\Omega$	电流表示数     $/A$
1	5	0.4
2	10	0.2
3	20	0.1

（4）实验结束后，利用现有器材还可进行的探究实验有： 　　。（写出一条即可）

在探究“电流与电阻关系”的实验中，满足实验要求的器材有：

$A$．电源（电压为 $9V)$；

$B$．电流表 $A$（量程 $0~0.6A$， $0~3A)$；

$C$．电压表 $V$（量程 $0~3V$， $0~15V)$；

$D$．滑动变阻器 $R$；

$E$．电阻箱 $R_0$；

$F$．开关 $S$一个，导线若干。则：

（1）在连接电路的过程中，开关 $S$应该是　　。

（2）请用铅笔画线代替导线在图甲中将实验器材连接起来，使之成为符合实验要求的电路（电流表选用 $0~0.6A$的量程，电压表选用 $0~15V$的量程；部分导线已连接好）。

（3）在实验过程中，当电阻箱 $R_0$的阻值变小时，为了完成该实验研究，应该将滑动变阻器 $R$的滑片 $P$向　　端滑动（选填“ $A$”或“ $B$” $)$。

（4）在实验中，为了获得多组不同的数据，改变电阻箱 $R_0$的阻值，移动滑动变阻器的滑片，测出相应的电流值 $I$，并记录。在平面直角坐标系中，若以电流 $I$为纵坐标，以　　为横坐标，使图象完全在经过坐标原点的直线上（电压、电流、电阻采用的单位分别为 $V$、 $A$、 $\Omega )$。

（5）在某次实验中，当电阻箱 $R_0$的阻值为 $50\Omega$时，电流表对应的示数如图乙所示，其示数为　　 $A$；测出多组数据后，按（4）问的方法用描点法作图，在连线时发现只有一个点 $(0.04,0.20)$使图象明显不能成为一条直线，经实验小组同学回忆，是由于将电阻箱 $R_0$的阻值由　　 $\Omega$变换为该数据点对应的阻值时，没有调节滑动变阻器的滑片就读取了电流值而造成的。

利用如图 $a$ 所示的电路，可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系。实验中使用小灯泡的额定电压为 $2.5V$ 。

（1）请按照图 $a$ ，将图 $b$ 中的实物电路连接完整；

（2）闭合开关 $S$ ，当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时，小灯泡两端的电压连续发生变化，于是可得到多组测量值 $(U,I)$ ，根据测量值画出小灯泡的 $I-U$ 图象如图 $c$ 所示。从图象可以发现：随着小灯泡两端电压从0逐渐增大（不大于额定电压），其灯丝的电阻值 　   

　    （选填"不断增大"，"保持不变"或"不断减小" $)$ ；

（3）在图 $a$ 中，闭合开关，将片 $P$ 从 $A$ 端向 $B$ 端移动。在此过程中，小灯泡两端的电压 　　（选填"不断变大"，"保持不变"或"不断变小" $)$

（4）考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流 　　（选填"偏大"或"偏小" $)$ 。

甲、乙两个实验小组先后完成了如下实验：

（1）甲小组根据图 $-1$所示电路图连接成图 $-2$的实物电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”。

①连接电路时，开关应　　，滑动变阻器的滑片应置于　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$端。

②检查连接无误后，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数。他们将导线 $\mathit{EF}$的 $E$端取下，依次接在滑动变阻器的 $C$、 $A$接线柱上时，观察到两种情况下电流表均无示数、电压表示数均为电源电压，则电路故障可能为　　。

$A$．滑动变阻器短路   $B$．电阻 $R$断路 $C$． $\mathit{AE}$间导线断路

③排除故障后，开始实验，实验时始终保持　　表示数不变，记录数据如下，请根据表中数据，在图 $-3$中用描点法画出通过导体的电流 $I$与电阻 $R$的关系图象。

实验序号	1	2	3	4
电阻 $R/\Omega$	5	10	20	25
电流 $I/A$	0.4	0.2	0.1	0.08

分析图象发现：在此实验中，当定值电阻阻值较大时，通过它的电流较小，进一步分析发现随着阻值的增大，电流的变化量越来越　　，可见，若连入电路的定值电阻阻值均太大，不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。

（2）甲小组实验后，乙小组用该实物电路测新买的电热毯（规格“ $220V40W$” $)$的电热丝阻值。在连接电路检查无误后，闭合开关，无论怎样移动滑片，发现电流表示数始终很小，电压表的指针始终接近最大测量值，说明：电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值　　，不能较准确测量，更换合适电源并改变电压表所选量程后，较准确地测得电热毯的阻值约为 $120\Omega$，这个测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右，这是因为导体的电阻与　　有关。

东东同学学习了电学知识以后，选用三节新的干电池作为电源，并设计了如下的电学实验。

（1）探究导体中电流与导体电阻的关系。选用的定值电阻的阻值分别是 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $15\Omega$、 $20\Omega$。

①按照甲图所示的电路图，把乙实物电路补充完整，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。

②闭合开关后，东东发现电流表没有示数，电压表有示数，电路中出现的故障可能是　                　。

③东东排除故障后，把 $5\Omega$的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示，其示数为　   　 $A$。

④断开开关 $S$，把 $5\Omega$的电阻换成 $10\Omega$的电阻，再次闭合开关后，滑片应向　     　（填“左”或“右”）端移动。

⑤在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是　              　。

（2）东东同学在电源电压未知，缺少电流表的情况下，设计了如图丁所示的电路图（ $R_0$阻值已知），来测量未知电阻 $R_x$的阻值。

①闭合 $S$、 $S_1$，断开 $S_2$，适当调节滑片的位置，电压表示数为 $U_1$。

②闭合 $S$、 $S_2$，断开 $S_1$，滑动变阻器滑片的位置保持不变，电压表示数为 $U_2$。

③未知电阻的阻值 $\mathit{Rx}=$　           　（用字母表示）。

在“电阻一定时，探究电流与电压关系”的实验中，小红把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成如图甲所示的电路。正准备实验时，同组的小明检查发现，电路连接有错误，他改接了一根导线，使电路连接正确。

（1）请你把接错的那一根导线找出来并打上“ $\times$”，再画出正确的电路连接。

（2）电路改正后，小明通过实验得到的数据如表：

实验次数	1	2	3	4	5
电压 $U\left(V\right)$	0.3	0.6	0.9	1.2	1.5
电流 $I$（A）	0.08	0.15	0.23	0.40	0.38

请你在图乙的方格中建立有关坐标轴并确定标度，利用表中的数据在坐标系中描点绘线。

（3）分析归纳，你有什么发现？写出你的发现。

利用所学知识完成下面的电学实验。

探究电流与电阻关系

（1）用四个定值电阻 $(5\Omega$、 $10\Omega$、 $15\Omega$、 $20\Omega )$、电压恒为 $8V$的电源、“ $40\Omega 1A$”的滑动变阻器、量程为 $0~0.6A$的电流表和量程合适的电压表连接了如图甲所示电路。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最　     　（填“左”或“右”）端。实验中分别将四个定值电阻单独接入电路，并调节滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端电压保持不变并记录对应的电流值，为了完成四次实验，实验中定值电阻两端控制不变的电压最高不应超过　   　 $V$。

（2）根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，通过分析图象得出结论：当　     　一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　     　。

回顾实验和探究（请将下列实验报告中的空缺部分填写完整） $:$

（1）探究磁场对电流的作用：

过程	如图，闭合开关，导体 $\mathit{ab}$向右运动，说明通电导体在磁场中受到　　的作用。据此原理可以制成　　。
问题讨论	为使实验现象更明显，若把导体换用轻质塑料棒，实验　　（填“能”或“不能” $)$成功，因为　　。

（2）探究电流与电压的关系：

电路	请将实物电路连接完整	表格	第3次实验中电压表的示数如图，请读出丙填在表格中。 $R=10\Omega$ 次数 1 2 3 $U/V$ 1.2 2.0 $I/A$ 0.12 0.20 0.26
结论	在　　时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
问题讨论	为实验多次测量，若没有滑动变阻器，还可以通过　　来改变定值电阻两端的电压。此实验方案的不足之处是　　。