初中物理探究电流与电压、电阻的关系实验实验题

为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小晨设计了如图甲所示的电路。电路电压恒为 $6V$， $R_1$是定值电阻， $R_2$是滑动变阻器。

（1）闭合开关后，移动滑片 $P$，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的　　（填字母）两个接线柱接入了电路。

（2）改正错误后，小晨继续实验，将有关实验数据标记在图丙上。分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格是　　（选填字母）。

$A.10\Omega 2\mathit{AB}.25\Omega 2\mathit{AC}.50\Omega 0.5A$

（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示　　。

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：　　。

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。

在做“探究电流与电压的关系”的实物时，准备了以下器材：干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 $(R=5\Omega )$、开关、导线若干。

电压 $U/\left(V\right)$	1	1.5	2	2.5
电流 $I$（A）	0.2	0.3	0.4

（1）连接电路时开关必须处于　　（填“断开”或“闭合” $)$状态，将滑动变阻器的滑片 $P$移到　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$端。

（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，则电路出现的故障可能是　　。

（3）排除故障后，在实验的过程中，移动滑片 $P$，读取了多组电压值和电流值，其中一组数据中的电流值，如图2所示为　　 $A$，分析实验数据得出的结论是：当电阻一定时　　。

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。

某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路。他们在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为 $3V$的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $15\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻各一个，滑动变阻器“ $20\Omega 1A$”一个，导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。

（1）连接电路前，开关应　       　（选填“断开”或“闭合”）；

（2）实验中，改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压　       　；

（3）将 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $15\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为 $2.5V$；当拆下 $5\Omega$的定值电阻换成 $10\Omega$的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，会发现电压表的示数　       　（选填“大”或“小”）于 $2.5V$，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到 $2.5V$，读出电流表的示数并记录数据 $\dots \dots$通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如图丙所示的电流 $I$随电阻 $R$变化的图像，由数据和图像可以得到的结论是　                                  　；

（4）以上几次实验中记录电表示数时，当定值电阻消耗的电功率最小时，滑动变阻器接入电路的阻值为　      　 $\Omega$。

某同学利用如图甲所示的电路，进行“探究电流跟电压的关系”实验。

实验器材：电源（电压恒为 $3V)$，电流表、电压表各一只，一个开关，一个定值电阻，一只滑动变阻器，导线若干。

（1）用笔画线代替导线把图甲嗾使的实物图连接完整，并在图乙虚线框内画出对应的电路图。

（2）某同学在闭合开关 $S$后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，发现电流表的指针都指在零刻度线处，电压表指针则有明显偏转。但示数不变。出现这种现象的原因是　　。

（3）某同学通过实验得到多组实验数据，由这些数据画出如图丙所示的图象，由图象可得出结论：电阻一定时，　　。

按要求完成下列填空：

（1）如图1，电压表的示数为　　 $V$；

（2）如图2，静止的小车突然向右运动时，放在小车上的木块会向　　倾倒；

（3）如图3，更换电阻 $R$，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，则实验探究的是电流与　　的关系；

（4）如图4，给固体加热时，采用“水浴法”达到的主要效果是让固体　　。

科学探究是初中物理课本内容的重要组成部分，探究的形式可以是多种多样的。

（一 $)$探究浮力的大小与哪些因素有关

如图所示，是小华同学所做的一系列探究浮力的大小与哪些因素有关的实验。请按照要求填写表格：

提出问题	对应图中的序号
浮力的大小与物体浸入液体的体积的关系
	$a$， $c$， $d$
浮力的大小与物体浸入液体的密度的关系

（二 $)$探究电流与电压、电阻的关系

请按照要求设计实验记录表格

表一要求：保持电阻 $R$不变 $(R=5\Omega )$， $U(2V$、 $4V$、 $6V)$，电流随电压的变化

表二要求：保持电压 $U$不变 $(U=6V)$， $R(5\Omega$， $10\Omega$， $15\Omega )$，电流随电阻的变化

王君同学设计了如图（a）所示的电路来探究“通过小灯泡的电流与其两端电压的关系”。选用的器材有阻值为 $5\Omega$的小灯泡一个，两节干电池组成的电池组， $0~0.6A$的电流表、 $0~3V$的电压表、滑动变阻器 $\left(10\Omega 2A\right)$和开关各一个，导线若干等。

（1）该同学根据电路图在连接电路的过程中，开关应该是　　的。（选填“断开”或“闭合” $)$

（2）闭合开关后，电压表指针有明显摆动，电流表指针几乎不动，造成这一现象的原因是　　。

（3）排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，记录数据，在某次测量时电流表的示数如图（b）所示，此时电压表的示数为　　 $V$。

（4）该同学进行该实验时，采用的科学实验方法是　　。

在探究电流与电压和电阻的关系实验中，电路图如图所示，电源电压为 $4.5V$保持不变，三个定值电阻分别为 $R_x$、 $10\Omega$、 $20\Omega$（忽略温度对电阻的影响）

（1）在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在　　端

（2）将电阻 $R_x$连入电路，调节滑片位置进行三次实验，数据如表所示，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两端的电压成　　；

（3）做完第三次实验后，保持滑片位置不变，断开开关，将电阻 $R_x$换成 $10\Omega$的电阻，

再闭合开关，此时电压表的示数　　 $3V$．调节滑片位置，使电压表的示数仍为 $3V$，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 $R_1$；

实验次数	1	2	3
电压 $U/V$	1.0	2.0	3.0
电流 $I/A$	0.2	0.4	0.6

（4）再断开开关，将 $10\Omega$的电阻换成 $20\Omega$的电阻，闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数仍为 $3V$，读出电流表的示数，此时滑动变阻器接入电路的阻值为 $R_2$，则 $R_1$　　 $R_2$。

小亮在探究“电流和电阻的关系”的实验中，用到了如下器材：两节干电池、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、定值电阻 $R(5\Omega$、 $10\Omega$、 $15\Omega$、 $20\Omega$、 $25\Omega )$、导线若干，小亮在实验时连接的电路如图甲所示。

（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整。

（2）本实验中滑动变阻器起到保护电路元件安全和　                　的作用。

（3）小亮连好电路后继续操作，请将以下步骤按正确顺序排列　    　。（填选项前字母）

$A$．断开开关，换接其他定值电阻，继续实验

$B$．将滑动变阻器的滑片 $P$置于阻值最大的位置，闭合开关

$C$．记下电流表示数

$D$．调节滑动变阻器，使电压表示数保持某值不变

（4）根据多次测量数据，描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，由此得出的结论是　                 　。

（5）由图象可知，定值电阻两端的电压为　      　 $V$。

（6）在本实验中，既要维持上述电压表的示数不变，又不能改变上述电流表的量程，　　（选填“能”或“不能”）接入 $4.5\Omega$的定值电阻进行实验。

在探究“电流与电阻的关系”的实验中，小明设计了如图所示的电路。已知电源电压为3V，且保持不变，滑动变阻器R标有“20Ω 0.5A”字样，所给的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。

（1）连接电路的过程中，开关应处于　    　状态。滑动变阻器除保护电路外，本实验中的作用是　                     　。

（2）连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，则电路的故障可能为　            　。

（3）实验中，将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后，应将滑动变阻器的滑片

向　   　（填“A”或“B”）端移动，使电压表示数不变。

（4）为了使所给的4个定值电阻都进行实验，定值电阻两端的电压应控制在　   　V和　     　V之间。

某电学实验小组设计了以下几组实验：

（1）实验一：利用图1电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为U ₀不变。

①开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最 　 　（选填"左"或"右"）端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于 　 　被短路而造成的；

②排除故障后，调节电阻箱阻值R，进行多次实验，得到 $I$ 与 $\frac{1}{R}$ 关系如图2所示，U ₀＝ 　 　V。

（2）实验二：将图1中电阻箱换成标有"2.5V"字样的小灯泡，实验得到图3所示I﹣U图象，则小灯泡的额定功率为 　 　W；当通过小灯泡的电流为0.4A时，小灯泡的电阻为 　 　Ω。

（3）实验三：利用图4所示电路再次测量实验二所测小灯泡的额定功率，已知电源电压恒为10V，定值电阻R ₀＝5Ω。调节变阻器滑片，使电流表A ₂的示数为 　 　A时，读出电流表A ₁的示数，即可算出小灯泡的额定功率。为了确保实验安全，滑动变阻器应选R ₁"10Ω 1.2A"和R ₂"50Ω 0.8A"两种规格中的 　 　（选填"R ₁"或"R ₂"）。

小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“ $15\Omega 1A$”字样的滑动变阻器，阻值分别为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻。

（1）小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“ $\times$”并画出正确连线。

（2）排除故障后，小明将 $5\Omega$定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到　     　（选填 $a$”或“ $b$”）端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为　     　 $A$。

（3）接下来断开开关，取下 $5\Omega$的定值电阻，分别把它换成 $10\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制　      　（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：

实验次数	1	2	3
电阻 $R/\Omega$	5	10	20
电流 $I/A$		0.2	0.1

（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　       　。

（5）小明想用一个电流表和一个定值电阻 $R_0$测未知电阻 $R_x$的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：

①闭合 $S$、 $S_1$，此时电流表的示数为 $I$；

②闭合 $S$、断开 $S_1$，此时电流表的示数为 $I_1$；

③求未知电阻 $R_x$的表达式为： $R_x=$　      　。（用 $R_0$、 $I$、 $I_1$表示）