初中物理探究电流与电压、电阻的关系实验实验题

【湖南省长沙市2015年初中毕业学业水平考试试卷（物理部分）】小亮同学想探究“导体中电流跟电阻的关系”。设计了如图所示的电路图（电源电压恒定）。
（1）小亮总共做了2次实验，他把第一次实验得到的数据填入表中；第二次实验，他将A、B两点间的定值电阻由24Ω换成12Ω，然后使滑动变阻器的滑片P向        （选填“C”或“D”）移动，使电压表的示数不变，则此时表格中空白处的电流为       A。

实验序号	U/V	R/Ω	I/A
1	4.8	24	0.2
2	4.8	12

（2）小亮根据实验数据得到如下结论：导体中的电流与其电阻成反比。请你对以上的探究过程做出评价，并写出两点评价意见：
①                                                  
②                                                

在探究“电流与电阻的关系”实验中。

（1）小新将实物连接成如图甲所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正。
（2）将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图乙所示，电流大小为_________A。
（3）换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将__________（选填“变大”或“变小”），此时应将滑片P向________（选填“A"或“B”）端移动，使电阻两端电压为_______V。
（4）通过该实验，可以得出结论：                                         。

小敏用如下图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体的电阻的关系，电源电压值为6 V，改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在图乙中。

（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视_________（选填序号）；
A．变阻器滑片     B．电压表示数     C．电流表示数
（2）在图丙中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路；
（3）实验中，他所选择的变阻器是_________（选填序号）；
A．10  0.5 A     B．20  1A     C．50 2 A
（4）乙图中阴影部分面积表示的物理量是_________；它的值为_________；
（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6 V，电路发生的故障可能是
A．定值电阻断路       B．定值电阻短路
C．滑动变阻器断路     D．电源接触不良

某实验小组利用图甲所示电路进行如下的实验研究。

⑴断开S₃，闭合S₁、S₂，调节滑动变阻器，由电压表和电流表的测量数据绘制成如图乙的U-I关系图像。根据图像分析，电阻R=______Ω，还可归纳得出的规律是：       。
⑵断开S₂，闭合S₁、S₃，调节滑动变阻器，测量灯泡L两端的电压和通过的电流，根据测量数据绘制成如图丙的U-I关系图像。若灯泡L的额定电压为2.5V，灯泡的额定电功率为________W。测好灯泡L的额定功率后，将灯泡L换成另一个规格为“2．5V　 1W”灯L₁，为了测L₁的额定功率，闭合开关后，应将变阻器滑片向      移动。
（3）在“测定小灯泡电阻”的实验中，小明同学连接线路闭合开关后，将变阻器滑片向右滑动时灯泡变暗，而电压表的示数增大．请你用笔画线代替导线，把下图中的实物电路按小明的连接方式连接完整．

在“探究电流与电压的关系”的实验中，

（1）请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图

（2）通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示

$R=10\Omega$

实验序号	1	2	3	4	5	6
电压 $U/V$	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8	3.0
电流 $I/A$	0.20	0.22	0.24	0.26	1.40	0.30

对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号　　，排除错误数据，可归纳得出的结论是　　。

（3）如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，可以通过调节　　，使电阻两端的电压不变。实验得出的结论是　　。

小明利用如图甲所示的电路做“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验，已知电源电压为3V且保持不变，滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，部分实验装置已经接好，如图乙所示．

（1）完成图乙未连接完整的实物图；
（2）如图乙，小明先将R₁的滑片移至最左端，调节R₂使电压表示数为2V，记录电流表的示数；之后将R₁的滑片向右移动，依次使滑动变阻器接入电路的长度为滑动变阻器总长度的3/4，1/2，1/4，每次移动R₁的滑片后，应向  （填“左”或“右”）移动  （填“R₁”或“R₂”）的滑片，使电压表示数为  V，并记录各次移动后电流表示数．
（3）根据实验数据，小明绘制了电流表的示数I与R₁接入电路的长度L的图象如图丙，根据该图象的变化趋势  得到电压一定时电流与电阻成反比的结论（填“能”或“不能”）．

在“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验中，小莉将实物连接成如图甲所示的电路．

（1）根据实物图请在图乙方框中画出对应的电路图．
（2）实验室，调节滑动变阻器，测出电阻R两端的电压和对应的电流值如下表所示．由表中数据可知，
小莉实验时所选用电阻R的阻值为            Ω，分析实验数据可以得出的结论是：        ．

（3）将图甲中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，还可以测小灯泡的电功率．若要测该小灯泡的额定功率，则在图甲电路中必须改动的地方是：①                            ②                                  ．

某实验小组准备探究电流与电压的关系。
（1）请你在虚线框帮他们设计出相应的电路图；
（2）请根据你设计的电路图连接实物电路。
 
（3）连接好实验电路后，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于________处。
（4）经检查电路无误，闭合开关，通过调节滑动变阻器，电流表的示数如图所示，则电流为_______A。

（5）经多次调节滑动变阻器，该小组得到相应的数据如下表：

序号	1	2	3	4	5
电压U/V	1.5	1.8	2.1	2.4	2.7
电流I/A	0.30	0.36	0.42	0.48	0.54

请你对上表中的实验数据进行分析，得出的结论是：______________________________________________。

某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明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，电路中电流变大，导线不得交叉）。

（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R　   　（填“短路”或“断路”）

（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知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　     　（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向　 　（填““左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是      　Ω。

某班在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中，分成了两大组进行实验探究:
（1）甲实验小组为了研究“电阻中的电流与电压的关系”设计了如图所示的电路．

a.请你指出他们在电路连接上的两处错误：        ，       ．
b.该实验小组在器材选择上有一个元件选择是错误的，是      ，应换成      ，理由是：      ．
（2）乙实验小组探究为了“电阻中的电流与电阻的关系”特选择了以下器材：学生电源、开关1个、滑动变阻器R0一个、导线若干、四个定值电阻（R₁=5Ω、R₂=10Ω、R₃=15Ω、R₄=20Ω），但是由于粗心少领了一只电压表，多领了一只电流表。同学们通过思考讨论设计出了如图—2所示的电路图，并进行了实验（实验之前老师特别强调他们注意用控制变量法）。实验步骤如下：
a.先将各元件按电路图正确连接，接入的定值电阻分别为R₁=5Ω、R₂=10Ω，调节滑动变阻器，读出电流表的示数记如下表；

接入电阻	R1	R2	R3	R4
电阻R/Ω	5	10	15	20
电流I/A	1.00	0.50	①	②

b.把定值电阻R₂换成R₃，，记下对应电流表A₂的示数，填入表格中（请你帮他们完整这一步的操作）；
c.再把R₃换成R₄，按上一步的操作进行调节，并记下对应电流表的示数，填入上面表格中的①②横线上；
d.分析数据得出结论：

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）探究串联电路的结构和特点

过程现象	如图所示，闭合开关，两灯都发光；断开开关，两灯都不发光。把开关改接到B、C处，重复实验，现象相同。
结论	在串联电路中，开关可以控制____．开关位置改变，其控制作用

（2）探究电流与电压的关系

电路	请将实物电路连接完整
表格图像	① 在电流表表盘上填画第3次实验中电流表所选的接线 ② 根据表中数据，用描点法画出电阻R的I-U图象
方法	用一个定值电阻来探究电流与电压的关系，运用的科学方法是        。
问题讨论	如图所示，发现电磁铁甲比乙吸引铁钉多，说明在        一定时，外形相同的电磁铁，线圈匝数越多，磁性越强；通过电磁铁吸引铁钉的多少来判定它的磁性强弱，运用的科学方法是

探究电流与电压、电阻的关系。
提出问题：通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
猜   想 ：①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
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。
实验器材： 电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），两只滑动变阻器（20 Ω 2 A、50 Ω 1 A），导线若干。

实验过程：
（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是                                                。
（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想         是正确的。


（4）小红在探究猜想③时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，猜想③是正确的。实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是                                          。
（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：                    
                             。
知识拓展：
（1）小明实验时选择的是       Ω电阻。
（2）小红实验时选择的变阻器规格是               。

小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（每空2分，共10分）

⑴请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）。
⑵实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论：电压一定时，                                  。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是______________________
_______________________，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为       V时，读出电流表的示数。
⑶为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于      Ω的滑动变阻器。

用如图的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。

表一

次数	$U/V$	$I/A$
①	1.0	0.20
②	1.5	0.30
③	2.0	0.40

表二

次数	$R_1/\Omega$	$I/A$
①	3.0	0.50
②	6.0	0.33
③	9.0	0.25

（1）保持电源电压和电阻箱 $R_1$的阻值不变，移动滑动变阻器 $R_2$的滑片 $P$，测得电流、电压如表1；根据表1中的数据，你得出的结论是　　；这时 $R_1$的阻值为　　 $\Omega$。

（2）在研究电流与电阻的关系时，先将 $R_1$的阻值调为5欧姆进行实验，使电压表的示数为 $1.5V$，然后将 $R_1$的阻值调为10欧姆时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将　　 $1.5V$（选填“大于”、“小于或“等于” $)$。因此要向　　（选填“右”或“左” $)$调节滑片，使电压表的示数仍为 $1.5V$。

（3）李明同学用该电路测量电源电压时，将滑动变阻器的滑片到适当位置保持不变，仅改变电阻箱 $R_1$的阻值，测得相应的电流值，如表2所示，利用表2中的数据求得电源电压约为　　。

如甲图所示是某同学"探究电流与电阻的关系"的实验电路图，乙图是连接的实物电路。已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为"20Ω 1A"，可供选择的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。

（1）首先使用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，此时电流表的示数如丙图所示，通过定值电阻R的电流为 　    　A。

（2）断开开关，将5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向 　    　（选填"左"或"右"）移动，使电压表的示数保持不变，此时电压表的示数为 　     　V。

（3）接下来他们发现不能选用20Ω的定值电阻进行实验，请分析原因： 　                      　。