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实验3 探究电流与电压和电阻的关系
实验
探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系
目的
控制
控制电阻不变，改变电压 控制电压不变，改变电阻
变量
电路图与
实物图
开关：连接电路时，开关应处于断开状态；
滑动变阻器：开关闭合前，滑动变阻器应滑到最大阻值处；
注意
电表：电流从正接线柱流入，负接线柱流出；电流表与被测元件串联，电压表与被测元
事项 件并联；电压表的量程由被测元件的额定电压及电源电压决定；电流表的量程由I=U/R
决定
选择定值电阻而不选灯泡的原因？
电表示数有无的原因：①电流表无示数(与电流表串联的电路发生断路)；②电流表指针
满偏(与电流表串联的电路发生短路)；③电压表无示数(与电压表并联的电路发生短路)；
④电压表示数接近电源电压(与电压表并联的电路发生断路)
电路故障 小灯泡不亮的原因：①电路完好灯不亮(滑动变阻器选择了大阻值或滑动变阻器连入电路
分析 的阻值太大，接下来的操作是移动滑动变阻器的滑片观察灯泡是否发光)；②电路故障灯
不亮(灯泡短路或断路，根据电表示数来确定)
滑动变阻器滑片移动时电表示数不变的原因：滑动变阻器没有按照“一上一下”的原则连
接
滑动变阻 保护电路，保持定值电阻两端的电压即
保护电路，改变定值电阻两端的电压
器的作用 电压表示数不变
电表的使用与读数
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测量多组
获得多组数据，找出电流随电阻的变化
数据的目 获得多组数据，找出电流随电压的变化关系
关系
的
实验图像
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端 在电压一定时，通过导体的电流与导体
实验结论
的电压成正比 的电阻成反比
类型一：探究电流与电压的关系
例1：小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R′的
规格是“20 Ω 2 A”．
(1)如图甲所示是小薇画出的电路图，小亮进行实物连线如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整(要
求所补画的元件与实物电路对应)．
(2)开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是___(选填“A”或“B”)．A．电
流表没调零 B．电流表正负接线柱接反了
(3)确认电路无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5 A，电压表示数如图丁所示，记为
________V；他们记录的数据如下表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第____组(填写实验
序号)，理由是_______________________________________________ ．
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实验序号 ① ② ③ ④
电压/V 0.5 1.2 1.8
电流/A 0.10 0.24 0.34 0.5
(4)排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在_____不变时，通过导体的电流与导体两端的
电压成____比．
(5)小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为____Ω.(结果保留一位小数)
(6)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是____．
A．探究影响滑动摩擦力大小的因素
B．探究杠杆的平衡条件
C．刻度尺测物体的长度
补充设问：
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于最____(选填“左”或“右”)端，滑片向右移动时，电流表示数
_______(选填“变大”、“变小”或“不变”)．
(2)闭合开关后，发现电流表和电压表示数较大，移动滑片两表示数均不发生变化，则电路中存在的故障可能
是___________________________________．
(3)请根据表格中的实验数据，在下图中画出电流随电压变化的关系图像．
(4)实验中若用小灯泡代替定值电阻进行探究，分析数据发现通过小灯泡的电流值与电压值不成正比，原因可
能是____________________________.
(5)调节滑动变阻器无法使电压表的示数达到3.0 V，你猜想可能的原因是____________________
___________________(写出一种即可)．
(6)该小组在处理数据时发现：电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值．为进一步论证此发现，他们提出
两种收集数据的方案，
方案一：收集电阻值为5 Ω的几个小组的数据；
方 案 二 ： 收 集 电 阻 值 不 同 的 几 个 小 组 的 数 据 ． 你 认 为 方 案 ____ 更 合 理 ． 理 由 是 ：
_______________________________．
答案：（1）
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(2）A
(3) 2.5、①、滑动变阻器的最大阻值偏小，无法使电流等于0.10 A
(4)电阻、正
(5)5.1
(6)C
补充设问：
(1)左、变大
(2)滑动变阻器同时接了上面两个接线柱
(3)
(4)灯丝电阻随温度变化，不是定值
(5)电流表有电阻(电池有内阻、导线有内阻等)
(6)二；多测几组电阻不同的数据，结论更具有普遍性
类型二：探究电流与电阻的关系
例2 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了图甲所示的实验电路，她在学校实验室找来了如下一
些实验器材：电压恒为3 V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的
定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样，导线若干．
(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整．
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(2)在连接实验电路中，小华应该将开关处______ 状态．闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最_____端(选
填“左”或“右”)．
(3)小华连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则
发生这种故障的原因可能是__________________．
(4)故障排除后，小华先把10 Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示
数后，断开开关，她直接拆下10 Ω的电阻，改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数
如图丙所示，其示数是_____V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向___端(选填“左”或“右”)移动，
使电压表示数为___V.
(5)当小华改用50 Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验
要求的值，你认为“电压表示数无法达到实验要求的值”的原因可能是____．
A．滑动变阻器最大阻值太大
B．电压表量程选小了
C．滑动变阻器最大阻值太小
D．滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后，完成了实验．利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化
的关系图像，分析图像得出了电流与电阻的关系是________________________________________________．
补充设问：
(1) 请你设计一个记录实验数据的表格．
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(2)下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是___ (填序号)．
A．测量物体的长度
B．用伏安法测量定值电阻的阻值
C．探究重力大小与质量的关系
(3)实验中需要不断更换电阻，操作比较麻烦，请你写出一条改进的措施________________________．
答案：(1)
(2)断开、右
(3)定值电阻R短路
(4)2.4、右、2
(5)C
(6)在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
补充设问：
(1)
电压U/V
电 阻
R/Ω
电流I/A
(2)C
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(3)用电阻箱代替定值电阻
判断预设电压类
例：在探究“电流与电压的关系”的实验中，器材有：滑动变阻器（30Ω 2A）、开关、电源（电压恒为6V）
各一个，电流表、电压表各一个，一个5Ω的定值电阻，导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并画出正确的
连线
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙所示，现象原因是____________________________________
（3）实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如上表所示。老师
看 后 说 其 中 一 次 是 错 误 的 ， 帮 小 明 分 析 出 错 的 是 哪 一 次 以 及 原 因
______________________________________________________________。排除错误答案后，小明根据表格中其它数据可
得结论：__________________________________________________________________________。
【拓展】完成实验后，老师让小明用该电路继续探究“电流与电阻的关系”，他选了三个定值电阻（10Ω、
20Ω、30Ω）。每次更换电阻时，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V，记录电流表示数；当他换成30Ω的
电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数为2.5V。为了完成实验，以下两种方案中：
A． 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；
B． 如果降低电源电压，使电源电压在_______V至________V范围之内，即可实验。
答案：
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电流表未调零；第1次实验数据是错误的，电路的最小电流约为0.17A；电阻一定时，电流与电压成正比；
42；2.5V-5V
解析：分别画出两幅图
1.探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压
为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源（6V）、滑动变阻（20Ω，1A）、电流表、
电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若 干，以下说法正确的是（ ）
A．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5V﹣5V
B．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1V﹣4V
C．电压预设值越大，在获得3组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D．实验电压预设值为2V．要获得3组实验数据，要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器
答案：C
2. 探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为
预设值不变,现采用如图所示电路进行探究,器材:学生电源、滑动变阻(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关、三
个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干,以下说法正确的是（ ）
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A． 若实验验电压设值为2V,电源电压范围可以为2V-4V
B． 若电源电压恒为6V,要获得3组实验数据,电压预设范围可以为1.5V-5V
C． 若电源电压恒为6V,电压预设值为2V,要获得3组实验数据,要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器
D． 电压预设值越大,在获得3组实验数据过程中,滑动变阻器阻值调节范围越大
答案：A
3. 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“20Ω 2A”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) 小明按如图所示的电路图连好电路后，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，使电压表的示数为_____V时读出电流表示数．
(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实验所用,应控制a、b间电压在____V到_____V之间．
答案:右 5 7.5 10
★★★★★4.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 （5Ω）、R （10Ω）、R （15Ω）、R （20Ω），标有“×Ω1A”的滑动变阻器（阻值模糊不清），电压表
1 2 3 4
（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 接入图甲中的A、B两点之间，将滑动变阻器的滑
1
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
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______A．
（2）分别用定值电阻R、R、R 依次替换R，重复（1）的实验步骤．根据所得的四次试验数据绘制出I-R
2 3 4 1
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 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
4
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 和 R 进行某次实验过程中，读取数据时，滑动变阻器消耗的电功率之比为
1 4
____________．
答案：（1）右；0.4；（2）反比；（3）2V--3V；（4）4：1
5. 在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中，小明猜想导体中的电流还与导体两端的电压有关。实验
室可供选择的器材如下：6V稳压电源、0～20Ω滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个；4Ω、5Ω、
6Ω、lOΩ、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个；导线若干。
(1)画出实验电路图______________。
(2)本实验中，应该选择的电阻分别为：__________________________________。
(3)使用某个电阻做实验时，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表的示数是 6 V，则电路故障可能是
__________(电路只有一处故障)。
(4)本实验要保持电阻两端电压相同，小明将电压选择为某值U，但实验中发现更换电阻后，无法使每个电
0
阻两端的电压都达到U，他更改了电压值U，才完成实验。 小明在学习了欧姆定律之后，他才知道本实验
0 0
中控制不变的电压值U应该在____V至___V范围之内选择。
0
答案：
5Ω、l0Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω 电阻断路 3.6 6
6. 如图甲是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图。
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（1）用笔画线代替导线，补充图（乙）中实验器材的连接，要求：滑动变阻器滑片向右移动时电阻变小；
（2）闭合开关后，若电流表示数较大，电压表接近电源电压，且移动滑片，电表示数始终不变，则电路中
存在的问题可能是 ；
（3）在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是 ；在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器
的作用是 ；
（4）在探究电流与电阻的关系时，电源电压为3V保持不变，若滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所选定值电
阻分别10Ω、20Ω、30Ω，则所确定的不同电阻两端的电压值的范围 V—— V。
答案：
（1）如图所示；
（2）滑动变阻器同时连接了上面的两个接线柱（或“变阻器被短路”）；
（3）改变定值电阻两端的电压；控制定值电阻两端的电压不变；
（4）1.8；3
7．小顺同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器、电压恒为4.5V
的电源、电压表、电流表、导线和开关等器材，进行了“探究电压一定时，电流与电阻的关系”的实验。
（1）小顺选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示电路，检查发现电路中有一根导线连接错误，请在图中
连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）改正后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电压表无示数，电流表有示数，若电路只有一处故
障，其故障是____________________________。
（3）他将控制电压设为2.5V，分析发现无法完成探究，于是他想在电路中再串联一个定值电阻来解决，则
应串联一个阻值范围在____________之间的电阻，才能使5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻分别单独接入电路
都能完成实验。
答案：
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R短路；1-4Ω
数据处理类
1.小明利用如图实验装置探究“电流跟电压的关系”，电源电压恒为3V，电阻R阻值为5Ω，滑动变阻器标有
“20Ω 1A”字样。
（1）请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整；
（2）刚连完最后一根导线，发现两电表指针立即发生偏转，其原因可能是__________（只填序号）
A．开关未断开 B．滑动变阻器短路 C．电阻R断路
（3）解决问题后，闭合开关，调节滑动变阻器，小明得到五组数据（如上表）：
①获得第3组实验数据后，要想得到第4组数据，应将滑片P向________（选填“A”或“B”）端移动；
②分析论证时，同组小丽通过计算，认为表中有一组可能是错误的，请指出她认为错误的数据组次及原因
____ _ _ 。
① 排出错误数据后，分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端电压成________比。
答案：（1）（2）A；（3）B；第1组，电路中最小电流I=U/R=3V/25Ω=0.12A>0.1A;（4）正比．
2.小明同学在“探究电流与电压的关系”时选取了如下材料，3.6V锂电池一枚，10Ω定值电阻一个、电压表一
只、电流表一只、最大阻值为20Ω的滑动变阻器一个，开关一个，导线若干．
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（1）请根据如图甲所示的电路，用铅笔代替导线在图乙中，将电路元件连接完整，注意导线不要交叉．
（2）下面表格中是小明同学实验并整理的数据，请你在图丙坐标系中画出I﹣U的关系图象，通过分析图象，
你得出的实验结论是： ．
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
电压/V 1 1.5 2 2.5 3
电流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
（3）王老师查看了小明的实验数据后说：“小明，你的实验数据看上去很不错，不过，你有没有编造数据呀？
小明不好意思的说：“对不起，王老师，确实有一组数据是编造的．”请你指出小明的哪组数据是编造的？并
说出你的理由．
答案：（1）如图；
（2）如图；在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；（3）第一组；电路的最小电流为
0.12A，达不到0.1A
（★★★★）3. 用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变组器的规格是
“50Ω 2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻各1个，电流表量程0～0.6A、0～3A，电压
表量程0～3V、0～15V．
（1）根据图甲将图乙所示的实物图连接完整，电压表量程选择应满足能测量5组数据．
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（2）小明将10Ω的电阻接入电路中，闭合开关，多次移动滑动变阻器的滑片，记录对应的几组电表示数．
此过程小明实际探究的问题是 ，其中自变量是_ ．
（3）要完成预定实验探究任务，滑动变阻器除了保护电路外，另有一个重要作用是_
．
（4）如表为另一同学提交的实验数据，林老师指出有的数据不符合实际，你认为不符合实际的是实验次序
___的数据，理由是_ __．
实验次序 R/Ω I/A
1 10 0.59
2 20 0.30
3 30 0.20
4 40 0.15
5 50 0.12
答案：（1）如上图；
（2）电流与电压的关系；电压；（3）保持定值电阻两端的电压不变；（4）4、5；要控制电阻两端的电压
6V不变，滑动变阻器最小阻值为75Ω（所需分压电阻超出了滑动变阻器的最大阻值）．
图象类
1.在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了 4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为
3V．
（1）请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整．
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（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成
这一现象的原因可能是 ．
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用 4Ω的电阻时，电流表示数如图丙所示，记为
A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，
使电压表的示数 ，同时记下对应的电流值．
（4）根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R图象，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与
R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系．你认为小强的改进
方法是： ．
答案为：（1）见图；
（2）电阻R 开路；
0
（3）0.5；B；2V；
（4）将I﹣R图象的横坐标R变为1/R（或R﹣1）．
2. 在“探究电压一定，电流与电压、电阻的关系”实验中，实验室提供的实验器材有：电源一个（两端电压恒
为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（阻值分别为：4Ω、6Ω、10Ω、15Ω和
25Ω），两只滑动变阻器（甲“15Ω 1A”和乙“20Ω 0.3A”），导线若干。实验前电压表和电流表已调零，实
验时用导线a、b、c、d、e、f和g按如图1所示方式连接电路。
（1）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片调到 端（选填：“A”或“B”）
（2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，结果电流表有示数，电压表示数始终为零，则可能是导线
出现断路。
（3）故障排除后，小明先探究“电流与电压的关系”，他将10Ω的定值电阻接入电路中，调节滑片，测出几
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组电流、电压值，并将其描在坐标系中，如图2所示
①请在图中作出I﹣U图象；
②通过分析图象，可以得出结论： 。
（4）在探究“电流与电阻的关系”时，小明先将25Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑
片，使电压表的示数为2V．并记下相应的电流值；然后改接15Ω的电阻，此时滑片应向 端滑动（选
填：“A”或“B”）．为了用五个定值电阻分别进行实验，他应该选择的一个滑动变阻器是 （选填：“甲”
或“乙”）。
答案：（1）A；（2）e；（3）①见上图；②电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）B；甲
3. 小明同学用图甲所示电路探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，根据实验记录的 4组电流和电阻值，
描绘在乙图中。
（1）实验过程中，改变电阻R的阻值，移动变阻器的滑片时，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）在甲图中，用笔画线代替导线，将电压表正确连入电路。
（3）乙图中阴影部分面积表示的物理量是 。
答案：（1）B；（2）如图所示；（3）电压表示数（或电阻R两端的电压）
4.
器材选择类
（选择定值电阻）1.如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持 3V不变，滑动变阻
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器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片
P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，
为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻 （ ）
A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C． 10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω
答案：C
（选择滑动变阻器）2. 现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0﹣0.6A，0﹣3A）、电压表（0﹣3V，0
﹣15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压
不变时，电流与电阻的关系”
（1）请根据图19甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路．（要求连线不得交
叉）
（2）连接电路时，开关应该 ．
（3）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于 端（选填“A”或“B”）．
（4）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，
利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．由图象可以得出结论
.
（5）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的
电阻接入电路，闭合开关，向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 V 时，读出电流表
的示数．
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 ．
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A.50Ω 1.0A B.30Ω 1.0A C.20Ω 1.0A．
答案：（1）
（2）断开； （3）A； （4）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 ；
（5）A；2 （6）A
（等流分压）3.在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为 3V，滑动变阻器
上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，
读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，其原因可能是（ ）
A．滑动变阻器阻值太小 B．电源电压3V太高
C．20Ω的阻值太小 D．控制的电压1.5V太高
答案：AB
4. 在“探究电流与电压的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压 4.5V 且不变），小灯泡（标有
“2.5V0.3A”），定值电阻R（阻值为10Ω），滑动变阻器R （标有“50Ω1A”），学生用双量程电流表和电
0
压表，导线若干：
（1）某实验小组经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计。由图甲到图乙，改进的理由是 ；接
着小组再优化电路设计，由图乙到图丙。
（2）如图丙，实验中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近4.5V，电路发生的故障可能是 。
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（3）故障排除后，接着在图丙所示的电路中，闭合开关S，移动变阻器滑片P到某位置时，发现两电表中
某一个表的指针达到满刻度，如图（丁）或（戊）所示。此时电流表的示数为 ，电压表的示数为
。
（4）多次调节滑动变阻器，测出通过电阻 R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据得到结论：
。
U/V 1.5 2.0 2.5 3.0
I/A 0.15 0.20 0.25 0.30
（5）最后用图丙电路“探究电流与电阻关系”，当定值电阻为 10Ω时，对应的电流表示数为0.15A，接着为
了测量更多组数据，又提供了15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω定值电阻各一个，其中 定值电阻不能使
用。
答案：（1）使电阻保持不变；（2）R断路；（3）0.3A；3.0V；（4）电阻不变，电流与电压成正比；
（5）30Ω和35Ω
5.
电路故障类
1.小尧为探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路，用到的器材有：电源（电压 3V不变），标
有”20Ω 1A“字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及
导线若干．
（1）电路连接完毕，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（选填”A“或”B“）；
（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电阻
R _ ____ （选填“断路”或“短路”）；
（3）小尧排除故障后，电路中接入5Ω电阻时，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为U，此时电流表的示
数如图乙所示；接着用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路再次实验，此时应将电压表的示数调为 V，
再记录此时电流表的示数；然后用15Ω电阻替换10Ω电阻继续实验，她发现无论如何调节滑动变阻器的阻
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值，电压表示数都无法调至U，原因可能是 （答一种情况即可）．
答案：（1）B；（2）断路；（3）1；滑动变阻器最大值太小．
2. 小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”．
（1）要求滑动变阻器滑片向右移动，电流表示数减小，请用笔画线代替导线，继续完成图乙中实验电路的
连接．
（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是
（只需写出一种可能）．
（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示：
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I/V 0.1 0.2 0.3 0.4 0. 5 0.6
小明在本次实验中所用电阻R的阻值为 Ω；通过分析上表数据可以得到的初步结论是
．
（4）仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢？为了避免偶然性，小明接下来的操作应该是
．
（5）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V，阻值为10Ω的小灯泡，进行“测量小灯泡的
额定电功率”的实验，则对实验电路还须进行的改动的是
．
答案：
1 电路如图
2 滑动变阻器短路或定值电阻断路；⑶5；当电阻一定时，电流与电压成正比；⑷更换不同阻值的电阻，
进行多次测量；⑸增加一节干电池，同时将电压表的量程改为0-15V
3. 小红利用如图甲实验装置探究“电流跟电压、电阻的关系”。电源电压恒为 3V，电阻R阻值为5Ω，滑动变
阻器标有“20Ω 1A”字样。她先研究电流跟电压的关系：
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实验次数 1 2 3 4
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
（1）刚连完最后一根导线，发现两电表指针立即发生偏转，其原因可能是 [选填下面的序号]
A．开关未断开 B．滑动变阻器短路 C．电阻R断路
（2）解决问题后，闭合开关，调节滑动变阻器，小红得到五组数据（如表）：
①获得第3组实验数据后，要想得到第4组数据，应将滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动；
②分析论证时，同组小军通过计算，认为表中有一组可能是错误的，请指出他认为错误的数据组次及原因
。接着她在上面器材的基础上增加10Ω、20Ω、40Ω电阻各一个，使定值电阻两端电压保持为2V来研究电
流跟电阻的关系：
（3）把电阻R由原来的5Ω换为10Ω，滑动变阻器滑片的位置不动，闭合开关，请在图乙中标出此时电压
表指针的位置，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表
的示数为2V。
（4）同理把10Ω换为20Ω，20Ω换为40Ω，重复上面的操作。
（5）同组的小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达
到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是 。
A．滑动变阻器的最大值太大 B．电压表量程选小了
C．滑动变阻器的最大值太小 D．滑动变阻器烧坏了
答案：（1）A；（2）①左；②第1组数据；电流不可能为0.1A；（3）右；（5）C
4.
其他类
（电阻变化量）1.如图甲所示的电路中，小灯泡两端电压与通过的电流关系如图乙所示，闭合开关，小灯泡
发光，变阻器滑片从如图所示位置往左滑一段距离的过程中，小灯泡的电阻将_________（选填“变大”、“变
小”或“不变”），这过程中小灯泡阻值的变化量大小为△R ，变阻器连入电路阻值的变化量大小为△R ，则这
1 2
两个量的大小关系是：△R _________△R （选填“大于”、“小于”或“等于”）．
1 2
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答案：变大；小于
（替换电阻）2. 小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，
实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0-50Ω”。
（1）如图乙所示的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打
上“x”，再画线把它改到正确位置上（导线不允许交叉）。
（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最______端（选填“左”或“右”）。
（3）连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有________
（选填“电流”“电压”表有示数。
（4）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持
_____V不变。
（5）实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向______（选填
“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。
（6）小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如
图丙所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器
滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这
次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为_____Ω的定值电阻。
答案：右、电压、1.5、右、20、10
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