初中物理探究电流与电压、电阻的关系实验试题

如图1所示是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路，其中R是定值电阻．

（1）电路中有一根导线的连接不适宜，需要改接．请在这般导线上打“×”，并画出改接的导线．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最端（左/右）．
闭合开关，三次调节变阻器，得到表中的数据．

实验序号	1	2	3
电压/V	2.0	2.4	2.8
电流/A	0.40	0.48	0.56

由这些数据：
①可看出电流与的关系；
②可概括出结论：．
（3）在探究电流与另一个物理量的关系时，需要多次更换．并且每次更换后都要调节变阻器，使电压表的示数（增大/减小/不变）．
小明根据自己的想法设计了另一种实验电路（如图2所示）．其中，MN是一根金属电阻丝，Q是一个金属夹．主要实验步骤是：先将Q移到最左端，再调节滑动变阻器，确保电流不超过电流表所选用的量程；然后从左向右且有间隔地改变金属夹的位置，得到表中的数据；最后分析数据得出结论．

实验序号	1	2	3
电压/V	0.5	1.2	1.5
电流/A	0.50	0.40	0.30

但是，由小明的实验：
①虽然可看出“电阻越大电流越小”，但无法得到“电流与电阻成反比”的关系；
②可得“电压越大电流越小”，但这个结论明显是错误的．请分析小明的实验，具体指出存在问题：．

如图所示：在研究电流与电阻和电压关系的实验中：

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于，目的是：。
(2)某同学按下面的电路原理图连接了实物电路，其中有两个元件连接错误。它们分别是和(只需填写连错的元件)。
(3)正确连接电路后，测出R₁=5Ω、两端电压为3V时的电流，然后将电阻R₁由5Ω换成10Ω，为了使电阻R₁两端的电压仍然为3V，他应将滑动变阻器的滑动触头P向端滑动，在触头P滑动的过程中，电路中的电流将。（选填“变大”，“不变”或“变小”）

小刚同学用图所示的电路研究电流跟电阻的关系。在实验过程中，当A.B两点间的电阻由5Ω更换为l0Ω后，他下一步的操作是( )

A．记录电流表和电压表的示数
B．将变阻器滑片向左移动
C．将变阻器滑片向右移动
D．增加电池的数

下面是小和小辉等同学进行的电学实验。

（1）小彬为了“探究电流跟电阻的关系”，连接了如图甲所示的电路。

①请你在甲图中用笔画线代替导线完成电路的连接。

②小彬看到了同学在闭合开关后，电流表的指针偏向“0”刻度线的左侧，原因是　　；

③小彬先将 $5\Omega$的电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为 $2V$；再将 $5\Omega$的电阻换成 $10\Omega$的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　　 $V$。

④小彬保持滑动变阻器的滑片位置不变，把 $10\Omega$的电阻换成 $20\Omega$的电阻，电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片适当向　　（选填“左”或“右” $)$端移动。

⑤小彬将据记录在表格中，分析实验数据可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成　　。

电压 $U/V$	2
电阻 $R/\Omega$	5	10	20
电流 $I/A$	0.4	0.2	0.1

（2）小彬将电阻换成标有“ $2.5V$”字样的小灯泡，测量其额定电功率。

①正确连接电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表电流表均无示数，产生这种现象的原因可能是滑动变阻器　　（选填“短路”或“断路” $)$；

②排除故障，继续实验，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电流是　　 $A$．额定功率是　　 $W$。

（3）小辉同学准备测小灯泡的额定功率，检查实验器材时，发现缺少电压表，滑动变阻器均标有“ $20\Omega 2A$”字样，小灯泡的额定电流是 $0.25A$，于是他利用现实验器材，设计了如图丙所示的电路图。请你帮助小辉完成实验：

①闭合开关 $S_1$，开关 $S_2$接 $b$， $R_2$阻值调到最大处， $R_1$阻值调到0，此时电流表的示数为 $0.3A$；

②将 $R_1$的阻值调到最大，闭合开关 $S_1$，开关 $S_2$接 $a$，　　，小灯泡正常发光；

③保持 $R_1$接入电路的阻值不变，闭合开关 $S_1$，开关 $S_2$接 $b$， $R_2$滑片仍在阻值最大处，此时电流表的示数为 $0.2A$，则小灯泡的额定功率 $P_{额}=$　　 $W$。

电现象中有四个同学们非常熟悉的实验：a、探究电流与电压的关系；b、探究电流与电阻的关系；c、伏安法测小灯泡的电阻；d、探究影响电阻大小的因素。下列说法不正确的是（）

A．a实验可用小灯泡替代定值电阻

B．b实验滑动变阻器的作用要控制定值电阻两端电压不变

C．c实验滑动变阻器的作用是方便多次测量求平均值来减小误差

D．d实验需要采用控制变量法

某同学在研究“电流跟电阻的关系”的实验时，设计了记录该实验的表格，实验要进行4次测量，该同学已完成了前3次，此时实验器材的连接情况如图所示。按设计的实验顺序，现在把电路中4Ω的定值电阻取下，换上一个1Ω的电阻。

图13

（1）闭合开关S，观察到电流表指针偏转过大，电压表的示数 2V（选填“高于”、“低于”或“等于”），应立即 ，再把 。

（2）再闭合开关S，应该 ，使电压表的示数 。
（3）此时电流表的示数如图所示，把它记录在表格内。

电压U=2V
实验次数	1	2	3	4
电阻R/Ω	10	5	4	1
电流I/A	0.2	0.4	0.5

（4）根据实验数据，你得到的结论是

小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系。

（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小）
（2）正确连接电路后就闭合开关。
①若发现电流表和电压表的示数都较大，这说明小华在实验操作上存在的问题是
；
②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是；
（3）排除故障后，调节变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表，分析表中的数据可得出的结论是：；

电压U（V）	1	2	3
电流I（A）	0.1	0.2	0.3

在探究“电流与电阻的关系”实验中，实验器材：电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω2A、50Ω1A），导线若干．

（1）小红将实物连接成如图所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上面“×”并改正，如果不改接这根导线，对实验的影响是： ．（具体说明是什么影响）
（2）电路连接正确后，小红先将5Ω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1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表中的实验数据．实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是 ．

电阻R/Ω		5		10		15
电流I/A		0.30		0.15		0.10

（3）小红实验时选择的变阻器规格是 ．

小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”，设计了图甲所示的电路图。

（1）根据小明设计的甲图，请用笔画线将乙图实物图连接完整。

（2）小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中，然后将 $E$、 $F$两点的电阻由 $10\Omega$更换为 $20\Omega$，之后他调节变阻器滑片向 　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$移动，直到电压表示数为 　　 $V$为止。此时电流表示数如图丙所示，示数为 　　 $A$。

实验序号	电压 $/V$	电阻 $/\Omega$	电流 $/A$
1	4	10	0.4
2		20

（3）若实验中电压表损坏，但是已有一个已知阻值为 $R_0$的定值电阻，小明利用以上器材想测出未知电阻 $R_x$的阻值，实验电路如图丁所示（电源电压未知且恒定），请根据以下实验步骤完成实验：

①闭合开关 $S_1$，断开开关 $S_2$，记录电流表示数 $I_1$；

②同时闭合开关 $S_1$、 $S_2$，记录电流表示数 $I_2$；

③则待测电阻的表达式为 $R_x=$　　（用已知量和测量量符号表示）

在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先在 A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2V。但小华在实验中,当换上15Ω的定值电阻时,无任怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V。对此现象，下列分析正确的是（）

A．15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验
B．将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象
C．变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
D．在第一次接入5Ω的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，继续实验

小王和小海在学习了串联电路知识后，进一步探究“导体中电流与电压的关系”，他们用A、B、C三个导体进行实验，实验中多次改变导体两端的电压大小，并将测得的数据记录在表一、表二、表三中。

①分析比较实验序号________中的相关数据和实验现象，可得出的初步结论是：电压相同，通过不同导体的电流不同。分析数据还可以知道：三个导体中，导体________对电流的阻碍作用最大（选填“A”、“B”或“C”）。
②小王进一步分析了表格中的数据，得出同一导体，电流与电压的比值是一定值；不同导体，电流与电压的比值不同。
小海在小王的基础上，将电流与电压的比值I/U定义为一个新的物理量。分析表格中的数据可知，该物理量的数值越大，导体对电流的阻碍作用越________（选填“大”或“小”）。若将新物理量取名为“电导”，符号取为“G”，则电流与电压的关系式可以写作：
I＝________。（用“G”和“U”表示）
③如果将两个导体串联，它们的电导分别为G₁和G₂，等效替代它们的总电导为G，请推导总电导与两个串联导体电导的关系式。________（需要写出推导的过程）

在"探究电流与电阻的关系"实验中，现有器材如下：电源（电压恒定但未知），四个定值电阻 $R_1\left(5\Omega \right)$ 、 $R_2\left(10\Omega \right)$ 、 $R_3\left(15\Omega \right)$ 、 $R_4\left(20\Omega \right)$ ，标有" $\times \Omega 1A$ "的滑动变阻器（阻值模糊不清），电压表（可用量程： $0~3V$ 、 $0~15V)$ ，电流表（可用量程： $0~0.6A)$ ，导线，开关。

（1）设计并正确连接如图甲所示的电路，把定值电阻 $R_1$ 接入图甲中的 $A$ 、 $B$ 两点之间，将滑动变阻器的滑片移到最 　　端，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 $2V$ 时，电流表的示数应为 　　 $A$ 。

（2）分别用定值电阻 $R_2$ 、 $R_3$ 、 $R_4$ 依次替换 $R_1$ ，重复（1）的实验步骤。根据所得的四次试验数据绘制出 $I-R$ 图象，如图乙所示。由图象可得出的结论是：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 　　。

（3）当使用定值电阻 $R_4$ 进行实验时，刚一闭合开关，就发现电压表示数恰好为 $2V$ ，为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，应控制 $A$ 、 $B$ 两点之间的电压在 　　范围内。

（4）在使用定值电阻 $R_1$ 和 $R_4$ 进行实验过程中，读取数据时，滑动变阻器消耗的电功率之比为 　　。

小玉在探究“电流与电阻的关系”的实验中，利用电压恒为6V的电源设计如图甲所示的电路。

（1）小玉将滑动变阻器的滑片移到最右端后，闭合开关S，电压表的指针　 　（选填“几乎不动”或“偏转很大”）。电流表的示数如图乙所示为　 　A，则滑动变阻器最大电阻为　 　Ω．请你在连接错误的一条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。

（2）小玉分别把5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻接入电路进行实验，为了完成这四次实验，应控制定值电阻两端电压至少为　 　V。

（3）小玉用额定电压为2.5V的小灯泡替换定值电阻R，利用原有电路，测量小灯泡的电阻。实验时，她调节滑动变阻器的滑片到某一位置时，电压表的示数为2V，为使小灯泡正常发光，她应该向　 　（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片。依据测量的数据，小玉绘制出如图丙所示的图象，她发现电流与电压不成正比，说明小灯泡灯丝的电阻随　 　的变化而改变。根据丙图还可以求出小灯泡的额定功率　 　W。

（4）完成上面实验后，小玉又想测量额定电压为U_额的小灯泡的额定功率，利用一个电压未知的电源和阻值为R₀的定值电阻，设计了如图丁所示的电路。请完成下列实验步骤。

①闭合开关S₁，开关S₂接a接线柱，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为　 　；

②闭合开关S₁，开关S₂接b接线柱，滑动变阻器的滑片　 　（选填“向左移动”、“向右移动或“保持不动”），读出电压表示数为U₁；再将开关S₂接c接线柱，读出电压表的示数为U₂；

③小灯泡额定功率的表达式P_额＝ 。

小久利用电压恒为 $6V$的电源，额定电压为 $3.8V$的小灯泡， $10\Omega$、 $20\Omega$、 $30\Omega$、 $40\Omega$、 $50\Omega$的定值电阻，铭牌上标有“ $20\Omega 1A$”的滑动变阻器，电压表电流表，开关，导线完成了下列电学实验。

（1）探究电流与电阻关系。

①他设计的电路图如图甲所示，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最　 　（填“左”或“右”）端。他将 $10\Omega$的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为 $4V$读出电流表示数。保持滑动变阻器的滑片位置不变，把 $10\Omega$的定值电阻换成 $20\Omega$的定值电阻，为了使电压表的示数保持不变，应将滑动变阻器的滑片向　 　（填“左”或“右”）端移动。

②他将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为 $4V$，最多可以完成　　次实验。通过实验可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成　 　。

（2）测量小灯泡额定功率。

①小久设计了如图乙所示的电路。闭合开关，观察到小灯泡不发光，电流表无示数，则电压表示数为　 　 $V$。

②小久检查电路时，发现所连接电路存在一处错误。请你在错误的导线上画“ $\times$”，用笔画线代替导线，画出正确的连线。

③排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片。当电压表示数为 $3.8V$时，电流表的示数如图丙所示，则电流表示数为　 　 $A$，小灯泡的额定功率为　 　 $W$。

（3）小久找来额定电压为 $2.5V$的小灯泡和开关，利用上述实验用过的电压为 $6V$的电源和“ $20\Omega 1A$”的滑动变阻器，设计了如图丁所示的电路，测出了额定电压为 $2.5V$小灯泡的额定功率。请帮他将实验过程补充完整：

①闭合开关 $S$、 $S_1$、 $S_2$，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为　 　 $V$时，小灯泡正常发光。

②闭合开关 $S$、 $S_1$，断开 $S_2$，保持滑片位置不变，读出电压表示数为 $2.5V$。

③　 　（填所有开关的闭合或断开状态），读出电压表的示数为 $5V$。

④小灯泡的额定功率 $P_{额}=$　 　 $W$．

某学习小组计划探究电流与电阻的关系，设计的电路如图甲所示。

（1）请根据甲图把乙图中的电路连接完整（要求滑动触头向右移动时，电路中电流变大）。

（2）在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑动触头应位于 　　（选填" $A$ "或" $B$ " $)$ 端。

（3）为得到多组实验数据，进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，使电压表的示数 　　。

（4）某次实验时，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则电路中的故障是 　　。

（5）某次实验中，电流表示数如图丙所示，该电流表的示数为 　　 $A$ 。

（6）某同学分析实验数据发现在电压一定的情况下，电流与电阻成反比，于是他作出了如图丁所示的 $I-\frac{1}{R}$ 图线，则实验中该同学加在电阻两端的电压为 　　 $V$ 。