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压轴题 06 其他电学实验综合
1. 根据要求或电路图连接实物图，实物图连接改错，电路连接注意事项；
2. 根据电表示数分析故障原因，或利用器材检测电路故障位置和类型；
3. 通过电表示数、表格数据、图像等计算电阻阻值（测电阻类实验）；
4. 操作补充——滑片移动方向判断(串联分压规律)；
5. 分析表格数据、I-U图像或I-R图像，总结实验结论（探究电流与电压、电阻的关系实验）；
6. 滑动变阻器规格选取，或根据滑动变阻器规格判断错误数据并解释.
伏安法实验横向对比归纳
原理图
注：利用小灯泡进行实验时，将定值电阻R替换为小灯泡.
电路连 (1)连接电路时，开关断开，滑动变阻器“一上一下”接入电路，滑片移动到阻
值最大处；
接操作
(2)电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻(或小灯泡)两端.
(1)根据电表示数有无判断(电表自身完好的情况下，先看电流表，再看电压表)
电流表
(2)利用导线(或电流表)、电压表检测
实验故
①导线(电流表)→并联在某两点间→ 电路正常工作(电流表有示数)→两点间存
障分析
在断路
注：利用小灯泡进行实验时，小灯泡不亮，电压表和电流表指针偏转角度很小，此时应
先移动滑片，减小滑动变阻器接入电路中的电阻并观察灯泡亮度变化.
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(1)电表读数：先确定电表连接的量程从而确定分度值，再进行读数；
(2)数据处理(图像法):①确定横、纵坐标轴代表的物理意义；②根据实验数据在坐
数据
标图上描点；③用直线或圆滑的曲线连接各点，保证尽可能多的点落在线上，其
处理
余点均匀分布在线两侧；④分析图线(若每组数据比值为定值，则两组数据为正
比；若各组数据乘积为定值，则两组数据为反比).
区
分
(1)探究电流与电压关系：控制电阻阻值不变，改变定值电阻两端的电压大小；
(2)探究电流与电阻关系：控制定值电阻两端电压不变，改变定值电阻阻值大小；
(3)测量定值电阻阻值：多次测量同一定值电阻在不同电压下的电流大小，分别计算
进 行 电阻值并求平均值；
实 验 (4) 测量小灯泡正常发光时阻值：测量小灯泡正常发光(额定电压下)时通过电流大小；
点
操作 (5) 测量小灯泡的电功率：测量小灯泡不同电压下(含额定电压)通过的电流大小；
注：实验数据分析评估、特殊方法测量、动态分析见各个实验“方法总结”.
目录：
01 探究电阻的影响因素
02 探究串、并联电路的电流、电压规律
03 探究电流与电压、电阻的关系
04 测量电阻或小灯泡的阻值
05 探究电流与电压、电阻的关系和测量电阻的阻值综合实验
06 电磁感应实验
07 与敏感电阻有关的探究实验
08 其他生活应用类探究实验
01 探究电阻的影响因素
1．（2024·陕西渭南·一模）物理兴趣小组的同学开展“探究盐水的导电性能与哪些因素有关”的实验，他们提
出了以下猜想：A．可能与盐水的浓度有关；B．可能与盐水的液柱长度有关；C．可能与盐水的温度有关。他
们利用玻璃管（管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动）、电源、开关、小灯泡、导线等器材，组装成如图
所示的电路进行实验。
（1）向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，说明盐水是 （选填“导体”或“绝缘体”）；根据小
灯泡的亮度可以判断盐水的导电性，这种研究方法是 ；
（2）兴趣小组的同学进行了多次实验并将数据记录在下表中：
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实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
盐水的浓度 75% 80% 85% 85% 85% 85% 85% 85%
盐水的液柱长度/cm 10 10 10 10 10 15 25 35
盐水温度/℃ 16 16 16 25 35 35 35 35
灯泡亮度 逐渐变亮 逐渐变暗
①比较 三组数据可验证猜想A；
②比较3、4、5三组数据可知，盐水的导电性与 有关；
③比较6、7、8三组数据可知，其他条件相同时，盐水的液柱长度越长，盐水导电性越 （选填“强”或
“弱”）；
（3）实验中发现，盐水的电阻改变较小时，灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进：
甲同学把灯泡更换为电流表，乙同学在原电路中串联接入电流表，改进方法更好的是 同学，理由是
。
【答案】 导体 转化法 1、2、3 温度 弱 乙 灯泡能保护电路同时电流表能准
确反映电阻的变化
【详解】（1）[1]根据题意可知，观察到小灯泡发光，说明盐水容易导电，所以盐水是导体。
[2]根据转换法可知，盐水浓度不同，灯泡的亮度不同，可以根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小。
（2）[3]根据控制变量法，要想探究猜想A可能与盐水的浓度有关，应控制盐水的液柱长度、盐水温度相同，
只改变盐水的浓度，因此选择1、2、3次实验。
[4]根据控制变量法，比较3、4、5三组数据，盐水的浓度、盐水的液柱长度相同，盐水温度不同，且随着温度
的升高，灯泡的亮度逐渐变亮可知，盐水的导电性与温度有关。
[5]根据控制变量法，比较6、7、8三组数据，盐水的浓度、盐水温度相同，盐水的液柱长度不同，且盐水的液
柱越长，灯泡的亮度逐渐变暗可知，其他条件相同时，盐水的液柱长度越长，盐水导电性越弱。
（3）[6][7]根据题意可知，灯泡能保护电路同时电流表能准确反映电阻的变化，所以改进方法更好的是乙同学。
2．（2024·陕西西安·三模）某课外小组学习了导体电阻的知识后，对食盐溶液的导电性能与什么因素有关提出
了以下猜想：
①可能与溶液的浓度有关；
②可能与溶液的质量有关；
③可能与溶液中两金属片间的距离有关；
为了验证猜想，他们设计了如图的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入甲、乙、丙、丁溶液中所示位置
（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究：
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（1）定值电阻 在电路中起到 的作用；
（2）食盐水溶液的导电性能可以通过观察 来判断；
（3）将金属片a、b分别插入如图甲、乙位置可探究猜想 （选填序号），为了探究猜想②应将金属片a、
b分别插入 两图所示位置；
（4）将金属片a、b分别插入如图乙、丁位置，若 （选填“=”或“≠”），由此可得到的结论是食
盐水溶液的导电性能与溶液中两金属片间的距离有关；
（5）如图戊所示，小红在原有的实验器材上再加一个开关，即测量出了食盐水溶液的电阻 ，实验操作为：
①先闭合S，电流表的示数为 ；②再闭合 ，电流表的示数为 ；则可计算出 （用 、 和
表示）
【答案】 保护电路 电流表的示数 ① 甲、丙 ≠
【详解】（1）[1]定值电阻 在电路中起到保护电路，避免烧坏电流表，电源。
（2）[2]食盐水溶液的导电性能越好，电流表的示数越小，故可以根据电流表的示数来判断盐水溶液的导电性
能。
（3）[3][4]将金属片a、b分别插入如图甲、乙位置，溶液的浓度不同，溶液的质量相同，溶液中两金属片间的
距离相同，可探究猜想①与液体浓度的关系；为了探究猜想②可能与溶液的质量有关，溶液的质量不同，溶液
中两金属片间的距离相同，浓度相同，故应将金属片a、b分别插入甲、丙两图的位置。
（4）[5]从得到的结论是食盐水溶液的导电性能与溶液中两金属片间的距离有关，距离不同，导电性能不同，
对电流的阻碍作用也会不同，可以推测出两次的电流不相等。
（5）[6]①先闭合S，定值电阻与待测电阻串联，电流表的示数为 ，电源电压为
②再闭合 ，只有定值电阻接入，则电流表的示数为 ，则电源电压为
则待测电阻的阻值为
02 探究串、并联电路的电流、电压规律
3．（2024·江西九江·一模）【探究名称】探究串联电路的电流规律、电压规律。
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【提出问题】
（1）为了探究串联电路的电压规律，小明选用两个不同的小灯泡，并设计了如图甲所示的电路，在连接电路时，
开关要断开；
（2）为测量L 两端电压，请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整 ；
1
（3）小明连接好电路，闭合开关后发现L 比L 亮，小明进行猜想。
1 2
猜想一：灯泡两端的电压与距离电源正极的远近有关，由于灯泡L 靠近电源正极，灯泡L 两端电压比灯泡L
1 1 2
两端电压要高，所以L 更亮；
1
猜想二：电流从电源正极出来先通过灯L，通过L 中的电流比通过L 中的电流大，所以L 更亮；
1 1 2 1
猜想三：两灯中的电流相等，亮度不同是由于两灯规格不同；
【进行实验与收集证据】
小明为了验证猜想一和猜想二，添加多个电流表和电压表。在验证猜想一时，设计如图丙所示的电路，在验证
猜想二时，设计如图丁所示的电路，两次操作时，确保小灯泡L 靠近电源正极。小明正确连接电路并正确操作
1
后，读出各电压表和电流表的示数并记录。请读出电压表V 的如图戊所示的示数，并填入下表中；
1
电压表V 电压表V 电压表V 电流表A 电流表A 电流表A
1 2 1 2 3
示数/V 示数/V 示数/V 示数/A 示数/A 示数/A
0.4 3 0.2 0.2 0.2
【分析与论证】
（1）小明根据上表数据得出结论：
①在串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和；
②串联电路中电流关系： ；
（2）同时小明得出：猜想一是正确的，猜想二是 的；
【交流与合作】
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（1）小华认为小明在得出串联电路的电压和电流特点不是很合理，请你分析小华认为不合理的原因：
；
（2）小华告诉小明：将图甲中的两灯泡位置互换一下位置，会发现L 还是比L 要亮，说明两灯串联时，猜想
1 2
三是 的，原因是灯泡的亮度取决于 。
【答案】 2.6 电流处处相等 不正确 没
有多次实验得出普遍规律 正确 灯泡的实际功率
【详解】（2）[1]探究串联电路的电流规律、电压规律，灯L 、L 串联，电压表并联在L 两端，如图所示
1 2 1
（3）[2]由图戊可知，电压表用小量程，分度值0.1V，故示数为2.6V。
【分析与论证】（1）[3]分析表中电流数据，可得结论：串联电路中，电流处处相等。
（2）[4]分析表中电流数据，串联电路中，电流处处相等，故猜想一不正确。
【交流与合作】（1）[5]实验中只做了一次实验，应多做几次实验得结论。
（2）[6][7]两灯中的电流相等，亮度不同是由于两灯规格不同，猜想三正确，因为灯的亮度由灯的实际功率决
定。
4．（2024·广东深圳·模拟预测）如图所示，同学们利用小灯泡设计并完成了两个电学实验：探究串联电路电压
的特点和测量小灯泡的电功率。
（1）如图甲测A与B之间的电压后，小明保持电压表的B连接点不动，只拆电压表的A连接点并接到C点上，
测量 两端电压。你认为小明的办法是 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 ；
（2）如图甲连接好电路闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，电压表接B、C
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两点时的示数如图乙所示，则 V．小明分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两
端电压之和。小华同学评价小明的做法是不妥的，改进方法是 ；
2.4 3.6
（3）用图丙所示电路测量小灯泡的电功率，电源电压未知但恒定不变，滑动变阻器规格是“20Ω，1.5A”，小
灯泡额定电压为2.0V
①把滑片置于最右端，闭合开关；
②移动滑片P，当电压表示数为2.0V时，小灯泡正常发光，电流表示数如图丁所示，为 A，则小灯泡的
额定功率为 W。
【答案】 错误 电压表正、负接线柱接反了 1.2 换用不同规格的小灯泡进行多次实验
0.3 0.6
【详解】（1）[1][2]电压表要并联在用电器两端，应使电压表的“-”接线柱靠近电源负极，另一个接线柱靠近
电源正极，如果接反，就会导致电压表指针反偏。实验中测量L 两端电压时，保持电压表的B连接点不动，只
2
断开A连接点，并改接到C连接点上，会导致电压表正、负接线柱接反了，无法测出L 两端电压。
2
（2）[3][4]由图乙知道，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.2V，则UBC=1.2 V；为了使实验结论具
有普遍意义，应该换用不同规格的小灯泡进行多次实验。
（3）[5][6]闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图丁所示，图中电流表选用小量程，
分度值为0.02A，其示数为0.3A，即通过小灯泡的电流为0.3A，则小灯泡的额定功率
5．（2024·河北·一模）小明利用图1所示的电路来探究串联电路的部分特点， 已知R=4Ω、R=8Ω、R=10Ω、
1 2 3
R=20Ω，电源电压可调。
4
（1） 请根据图 1 所示电路图用笔画线代替导线将图 2 所示实物图补充完整；（此时电源电压为 3V）
( )
（2） 电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、 电流表均无示数； 小明又将电压表并联在 R 两端，闭合
2
开关S，发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是 （选填字母）
A．R 处断路 B．R 处断路 C．电压表处短路
1 2
（3） 排除故障后，继续实验，实验中，小明调节了电源电压，换用了规格不同的电阻，分别将电压表并联在
AB、BC和AC两端，收集的数据如表：
I/A U /V U /V U /V
AB BC AC
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1 R 与R 串联 0.5 1 2 3
1 2
2 R 与R 串联 0.2 0.8 1 1.8
2 3
3 R 与R 串联 1.5 3 4.5
3 4
4 R 与R 串联 0.5 1 5 6
1 4
①表格中第3次实验空格处的数据为 ；
② 探究串联电路中电压、电阻和电压与电阻的关系时，分析表中数据可得其规律是
【答案】 B 0.15 串联电路两端电压等于各部分电路两端电压
之和
【详解】（1）[1]电源电压为3V，当R、R 串联接入电路时，电路中的总电阻最小，则此时电路中的电流最大，
1 2
为
所以电流表选用的量程为0~0.6A。电流表要串联接入电路，且电流要从“+”接线柱流入，“-”接线柱流出，如
图所示：
（2）[2]电路连接完成后，电压表测R 两端的电压，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数，说明电路中
1
存在断路；将电压表并联在R 两端，电压表测R 两端的电压，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数，
2 2
说明电压表能测电源电压，说明与电压表并联的部分电路存在断路，即R 断路，故选B。
2
（3）①[3]当R、R 串联接入电路时，通过它们的电流相等，大小为
3 4
②[4]探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可以发现
U =U +U
AC AB BC
则可得出的规律是：串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和。
03 探究电流与电压、电阻的关系
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6．（2024·湖北武汉·一模）某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，电源电压保持6V不变，实
验用到的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。。
（1）请根据图甲把图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉） 。
（2）该同学先将10Ω的定值电阻接入电路进行实验，移动滑片，当电压表示数为设定电压U时，电流表示数
如图丙所示，此时电流为 A。
（3）该同学用另一定值电阻替换10Ω电阻进行实验，忘了将滑片移到阻值最大处，滑片依然保持在上次实验
所在的位置，发现电压表示数为3V，此次接入定值电阻的阻值为 Ω，为了使电压表的示数仍为U，应该
将滑片向 移动。
（4）五次实验中，有一次实验无论怎样移动滑片，都不能将电压表的示数调到，这次实验中电压表示数最小只
能调到U= V。
【答案】 0.2 20 右 2.25
【详解】（1）[1]探究电流与电阻的关系，定值电阻与滑动变阻器串联接入电路中，电流表测量电路电流，电
压表与定值电阻并联接入电路中，当接入最小阻值定值电阻时，并将滑动变阻器接入电路阻值最小，则电路为
定值电阻的简单电路，由欧姆定律可知，此时电路电流最大为
由此可知电流表选用小量程，如图所示：
（2）[2]由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A。
（3）[3]由欧姆定律可知，将10Ω的定值电阻接入电路时，此时电阻两端的电压，即电压表的示数为
U=IR=0.2A×10Ω=2V
1 1 1
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由于串联电路两端的总电压等于各部分电压之和，则滑动变阻器两端的电压为
U =U-U=6V-2V=4V
滑 1
根据串联电路和欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
由串联电路的电压特点可知，更换电阻后，滑动变阻器两端的电压为
根据欧姆定律可知，此时电路中的电流
此次接入定值电阻的阻值
[4]根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联电
路的分压规律可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V不
变。
（4）[5]根据控制变量法可知，研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串
联，设电压表示数为U ，根据串联电路电压的规律可知，滑动变阻器分得的电压
V
根据串联电路的分压原理可知
即
因电压表示数U 为定值，则方程左边为一定值，右边也为一定值，因此当定值电阻取最大时，
V
滑动变阻器连入电路中的电阻最大，则
解得
U =2.25V由此可知，该实验中电压表示数最小只能调到2.25V。
V
7．（2024·陕西宝鸡·一模）小希做“探究电流与电阻的关系”的实验，连接的电路如图甲所示，电源电压可调，
有四个定值电阻，阻值分别为 5Ω、10Ω、20Ω
和 ，滑动变阻器的规格为“ ”。
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（1）有一条导线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并画出正确的导线；
（2）改正连接错误后，闭合开关，发现电流表有示数，而电压表无示数，则电路故障可能的原因是定值电阻
（选填“断路”或“短路”）；
（3）图乙是小希根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为
V，她用 的电阻完成实验后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，换上 的电阻，闭合开关后，此时应将滑
片适当向 调（选填“左”或“右”），使电压表示数和前一次实验相同；
（4）小希想进一步探究“电阻大小与导体长度的关系”的定量关系。小希利用如图丙所示的电路，把如图丁所
示的两根电阻丝分别接入MN间，测得电流分别为 和 ，从数据中发现，该电路并不能得出电阻与长度
的定量关系，这是因为 ；
（5）完成上述实验后，小希又利用电阻箱 和单刀双掷开关，设计了如图戊所示的两个电路（电源电压已知，
电流表已损坏）来测量 的电阻。利用方案A进行实验，应先将开关S拨到 （选填“a”或“b”）。
善于思考的小希，总感觉方案A的测量结果没有方案B的准确，请你利用实验中的余下器材帮助小希优化方案
A，简要说出改进方法 。
【答案】 短路 3 右 见详解 a
见详解
【详解】（1）[1]在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电路中的电压表应与定值电阻并联，电流表串联在
电路中，且电流遵循正极流入、负极流出的原则。纠正如图所示
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（2）[2]移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电路为通路，发现电压表无示数，其故障是定值电阻短路。
（3）[3]由图乙可知，电阻R两端的电压为
5Ω×0.6A=10Ω×0.3A=15Ω×0.2A=3V
[4]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与
电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻
器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数
保持不变，读取电流表示数。
（4）[5]探究“电阻大小与导体长度的关系”的定量关系，需要控制导体两端电压不变，把图丁的两根电阻丝
分别接入MN间，两根电阻丝两端的电压会改变。
（6）[6][7]方案A：应先将开关S拨到a的位置，此时待测电阻与定值电阻串联，电压表测待测电阻两端电压，
读取电压表示数；讲开关拨到b的位置，此时待测电阻与电阻箱串联，电压表测电阻箱两端电压，调节电阻箱
使电压表示数与前面相同，读取电阻箱的阻值，即为待测电阻的阻值。该方案虽然能测出待测电阻阻值，但只
能得到一组数据，误差较大，可将剩下的其他定值电阻（不同阻值）分别接入，改变待测电阻分得的电压，从
而得到多组实验数据，减小误差。
8．（2024·江苏盐城·一模）如图所示，小南在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，选用的实验器材是：
电压可调的学生电源、电流表、电压表，定值电阻R=5Ω、R=10Ω、R=20Ω，滑动变阻器（40Ω 2A）、开关、
1 2 3
导线若干。
（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向右移动时，滑动变阻器阻值变
小）；
（2）连接完电路后，同组的小余发现电流表和电压表的位置放反了，如果闭合开关，则 （电压/电
流）表的指针可能有明显偏转；
（3）小南认为要探究电流与电压的关系，应控制电阻不变。正确连接电路后小南测得数据如下表，其中①的电
流表示数如图乙所示，为 A，分析表格中的实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的
电流与导体两端的电压成 ；
电压U/V 1.0 1.2 2 2.4 3
电流I/A 0.1 0.12 0.2 0.24 ①
（4）在“探究电流与电阻的关系”实验中，小南首先用5Ω定值电阻完成实验，此时电压表示数为2V。断开开
关，再换上10Ω的电阻后，后续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；③
记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ；
（5）当接20Ω定值电阻时，小南发现无论怎样移动滑片P，电压表的示数都无法达到2V，为完成实验，学生
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电源电压可调节的范围应该是 ；
（6）若电源电压固定为7V不变，他可以将现有器材 （R/R）与滑动变阻器 （串联/并
1 2
联），也可以完成实验。
【答案】 电压 0.3 正比 ②①④③ 2V~6V
R 串联
2
【详解】（1）[1]滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值变小，所以，滑动变阻器接B接线柱，如
图所示：
（2）[2]连接完电路后，同组的小余发现电流表和电压表的位置放反了，此时电压表串联在干路中，电路中没
有电流，电压表有示数，为电源电压。
（3）[3]由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.3A。
[4]分析表格中的实验数据，电压增加到原来的几倍，电流也增加到原来的几倍，可得结论：当导体的电阻一定
时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[5]用10Ω代替5Ω的电阻，要保持电压表的示数不变，所以先断开开关将滑动变阻器的滑片移到阻值最大
位置，然后更换电阻，闭合开关，将滑动变阻器的滑片移到适当位置，最后读数，所以顺序为：②①④③。
（5）[6]由串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的电源电压最大，即
求得电源电压最大为
U=6V
故为完成实验，电源电压的取值范围应该是2V~6V。
（6）[7][8]电源电压为7V，20Ω定值电阻两端的电压要控制在2V不变，所以电路其他部分需要分得的电压为
U′=7V-2V=5V
根据分压原理
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解得
R'=50Ω
故R' >R ，所以要选择电阻与滑动变阻器串联，需要串联的电阻最小值
滑最大
R =R'- R =50Ω-40Ω=10Ω
串 滑最大
所以选用R。
2
9．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）用图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有：两节新干电池，开关，
滑动变阻器，阻值分别为 、 、 、 和 的定值电阻各一个，电压表和电流表各一个，导线若干。
实验一：探究“电流与电压的关系”
（1）图甲中，电表1应为 表（选填“电压”或“电流”）；
（2）闭合开关前，图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到最 端；
（3）小明将 的电阻接入电路，检查电路无误后并正确操作，依次得到A到E点的数据，并绘制 图像如
图乙，根据图像可得出结论： ；
（4）为了使实验结论更具有普遍性，小明依次换用 和 的电阻重复前面操作，得到多组数据，并得出相
同的结论。
实验二：探究“电流与电阻的关系”
（5）小明将 的电阻更换为 的电阻接入电路，拆下 电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如图丙所示，
小明不规范的操作是 ；
（6）小明将五个电阻分别连入电路完成测量。用测量数据绘制 图像如图丁，每次实验电压表保持
V不变。为了确保实验的顺利进行，选取的滑动变阻器最大阻值至少为 。
【答案】 电压 左 导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 开关在连接
电路时没有断开 2 12.5
【详解】（1）[1]电压表应与被测电路并联，电流表应与被测电路串联。由图甲中，电表1并联在电阻R两端，
应为电压表。
（2）[2]由图甲知，为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，即最左端。
（3）[3]由图乙知，因为绘制出电阻R的I-U图象为过原点的直线，所以可得结论：导体电阻一定时，通过导体
的电流与导体两端的电压成正比。
（5）[4]如图丙所示，电流表示数为零，表明电路中可能存在断路，电压表接近电源电压，表明电压表与电源
两极是通路，则定值电阻存在断路。由题意知，拆下5Ω电阻后，电路断路，电流表示数为零，电压表示数接
近电源电压（两节干电池约3V），说明此时电路是通路的，由此可知，小明不规范的操作可能是开关在连接电
路时没有断开。
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（6）[5][6]如图丁图像所示，定值电阻两端的电压为
保持不变，根据串联电压规律，变阻器分得的电压为
定值电阻最大为25Ω，根据串联电路分压原理可得
解得
即滑动变阻器的最大阻值至少为12.5Ω。
10．（2024·陕西西安·三模）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调
为1.5V，3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）滑动变阻器
（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打
“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（连线不要交叉） ；
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （A/B）端；
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，产生这一故障的原
因可能是R 。
（4）小明将电源电压调为3V，进行实验；
①排除故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻R的电流大小为
A，它的阻值是 Ω。
②上一步实验做完后，保持滑动变阻器滑片P不动；将定值电阻R换成10Ω电阻，闭合开关后，电流表示数变
为 A，滑动变阻器滑片P应向 （选填“A”或“B”）调节，
③小明继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，小明发现：在
不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为 V，也可完成后续实验。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像，可以得出结论( )
A．通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比；
B．当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
C． 当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（6）小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V；
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为
2.5V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
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【答案】 A 断路 0.3 5 0.2 A 2.25
B 4
【详解】（1）[1]原电路图中，电压表和定值电阻没有接入电路，是错误的，由图甲知道，定值电阻、滑动变
阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最A端。
（3）[3]正确连接电路后，闭合开关，小美发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有较大示数，说明
电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路中的
故障是定值电阻断路。
（4）① [4][5]由图丙知道，电流表的量程为小量程，分度值为0.02A，故电流表的示数为0.3A，电压为1.5V，
由欧姆定律得电阻为
根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端的电压为1.5V，故滑动变阻器此时的电阻为5Ω。
② [6][7]将定值电阻R换成10Ω电阻，此时总电阻为15Ω，闭合开关后，电流表示数变为
为保证定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，则滑动变阻器滑片P应向A调节。
③ [8]继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，说明滑动变阻器
的分压能力较小，根据串联电路分压原理知道
定值电阻两端电压为
所以在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为2.25V。
（5）[9]根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像知道，电流与电阻的倒数成正比，则电流与电阻成反比，故
可得出结论当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。
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故选B。
（6）[10]设是第一次电源电压为U，定值电阻为R，第二次电源电压为U，定值电阻为R，因为两次滑动变
1 1 2 2
阻器滑片不动，即变阻器的阻值不变，根据阻值相等知道
即
可调电压电源为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，1.5小于2.5V可以去掉，
①当U=3V，U=4.5V时，可得
1 2
即此时R=20Ω，R=5Ω，符合要求；
1 2
②当U=4.5V，U=6V时，可得
1 2
即此时R=35Ω，R=20Ω，不符合要求；
1 2
③当U=3V，U=6V时，可得
1 2
即此时R=7Ω，R=1Ω，不符合要求；
1 2
由此可知
R=20Ω
1
R=5Ω
2
U=3V
1
U=4.5V
2
11．（2024·河南信阳·二模）小豫在“探究电流与电压的关系”的实验中，所用的电源电压恒为3V。
（1）小豫连接的电路如图甲所示，电路中有一根导线连接错了，请你在接错的导线上打一个叉，并画出正确的
连线；
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（2）连接好电路试触时，发现电流表有示数，电压表没有示数，产生此故障的原因可能是 ；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表的示数如图乙所示，
记录的电流值为 A；继续调节滑片，记录多组电压、电流值如下表所示。分析实验数据，你的结论
是 ；你得到此结论的依据是 ；
次数 1 2 3
U/V 1 2 3
I/A 0.4 0.6
（4）实验结束后，小豫还想知道所用滑动变阻器的最大阻值是否与铭牌标注一致，于是设计了如下图所示的电
路，请你将他的实验步骤补充完整，并将所测物理量用字母表示，已知定值电阻的阻值为 ；
①将滑动变阻器的滑片移动到最右端b，记录此时电流表的示数为 ；
② ；
③滑动变阻器的最大阻值 。（用测出的物理量和已知量的字母表示）
【答案】 定值电阻短路/电压表断路 0.2 电阻一定时，
电流与电压成正比 见解析 将滑片移到最左端a，记录此时电流表的示数为
【详解】（1）[1]图中电压表和电阻被短路，错误的导线是连接电流表和定值电阻的导线，去掉错误导线后，
再用导线将电流表0.6A接线柱与定值电阻右侧接线柱相连，如图所示
（2）[2]连接好电路试触时，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表没有示数，产生此故障的原因可能
是定值电阻短路或电压表断路。
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（3）[3]电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。
[4][5]由表中数据可知，电阻一定时，电压变为原来的几倍，电流就为原来的几倍，故得出结论：在电阻一定时，
电流与电压成正比。
（4）[6]①将滑动变阻器的滑片移动到最右端b，此时定值电阻被短路，记录此时电流表的示数为 ；②将滑片
移到最左端a，定值电阻与滑动变阻器最大阻值并联，记录此时电流表的示数为 ，则定值电阻的电流为
[7]并联电路支路电压相等，故滑动变阻器的最大阻值
12．（2024·河北邯郸·一模）小南同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，器材有新干电池两节，
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一只，“20Ω，1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个、
导线若干。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整(要求：向右移动滑动变阻器滑片时电
路中的电流变小，且导线不能交叉) ；
（2）连接电路时，开关应处于 状态；
（3）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数、电流表没有示数，移动滑片两电表示数无变化，则可能的
原因是 ；
（4）排除故障后，小南分别将五个定值电阻依次接入电路，完成实验后根据测得的五组实验数据绘制出电流I
随定值电阻R的变化关系如图乙所示，则实验中R两端控制不变的电压为 V，某次实验过程中，小南用
15Ω进行实验时，电流表示数如图丙所示，接下来应将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动以完成实验；
（5）分析图像可得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（6）完成以上实验后，小南将定值电阻两端电压设定为1.5V 再次探究电流与电阻的关系，小开认为用25Ω电
阻实验时，电压不能调到1.5V。小南却发现用25Ω电阻实验时，移动滑片，能够将电压调为1.5V。小南和小开
咨询老师后知道，原来实验用的开关、导线和电源都是有电阻的，可以把开关、导线和电源的电阻等效为一个
电阻R，若用25Ω电阻实验时，小南将电压表的示数调为1.5V 时滑动变阻器接入电路的电阻是19Ω，那么 R=
Ω。
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【答案】 断开 定值电阻断路 2.5 B 反比
6
【详解】（1）[1]向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻变大，故
滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如下图：
（2）[2]为保护电路，连接电路时，开关应断开。
（3）[3]连接电路后，闭合开关，电流表无示数，说明电路断路，电压表有示数，说明有微小电流过电压表，
无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表示数均无变化，则可能的原因是定值电阻断路。
（4）[4]由乙图图像知道，定值电阻两端的电压
U=IR=0.1A×25Ω=2.5V
所以，实验中R两端控制不变的电压是2.5V。
[5]由图丙知道，电流表使用的是0-0.6A量程，分度值是0.02A，示数是0.2A，由欧姆定律知道，此时电阻两端
的电压
此时为了控制R两端的电压为2.5V，由串联分压的原理知道，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使R两端的电
压减小到2.5V，所以，接下来应将滑片向右端移动，即B端。
（5）[6]由图像乙知道，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不
变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
（6）[7]当小南将电压表的示数调为1.5V时，由欧姆定律知道，电路的电流
滑动变阻器与等效电阻两端的电压是
由串联分压原理知道，滑动变阻器和等效电阻的总电阻与定值电阻大小相等，为25Ω，故等效电阻为
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13．（2024·陕西西安·三模）小明利用如图所示的电路探究电流跟电阻的关系，实验中电源电压保持3V不变，
用到的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、40Ω，滑动变阻器规格为“10Ω 1A”。
（1）连接电路时，开关应处于 状态，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或
“B”）端；
（2）正确连接电路后，闭合开关时，发现两表指针偏转情况如图-2所示，出现这种情况的原因可能是电阻R发
生了 （选填“断路”“短路”）；
（3）排除故障后，小明依次用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、40Ω接入电路，调节滑片，同时眼睛盯住 （选填
“电压表”或“电流表”）直至其示数每次相同，读出另一个电表的示数，记下对应数据如下表：
序号 1 2 3 4 5
5 10 15 20 40
0.4 0.2 0.12 0.1 0.05
①分析表格中的数据可知，当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比；
②小华在分析数据时发现有一组数据是拼凑的，这组数据是 （填序号）；
③若利用现有器材完成全部5次实验，应控制定值电阻两端的电压不低于 V。
【答案】 断开 A 断路 电压表 反 5 2.4
【详解】（1）[1][2]连接电路时，为保护电路及安全用电，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的
的阻值要调到最大，即滑片应置于A端。
（2）[3]如图2，电压表示数等于电源电压，电流表无示数，可能是电阻R发生了断路。
（3）[4]探究电流与电阻的关系，改变电阻，同时要控制电阻两端的电压不变，所以小明依次用5Ω、10Ω、
15Ω、20Ω、40Ω接入电路，调节滑片，同时眼睛要盯住电压表直至其示数每次相同，读出另一个电表的示数。
①[5]分析表格中的数据，每次电阻与电流的乘积都相等，可得结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电
阻成反比。
②[6]分析第5次实验数据，电路电流为0.05A，电路的总电阻为
根据串联电路特点可得，滑动变阻器阻值为
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而滑动变阻器的最大阻值为10Ω，小于20Ω，所以该次实验数据是拼凑的。
③[7]定值电阻为40Ω，滑动变阻器最大为10Ω时，根据串联分压原理可得
所以为利用现有器材完成全部5次实验，应控制定值电阻两端的电压不低于
04 测量电阻或小灯泡的阻值
14．（2024·江苏南通·一模）如图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整。要求当滑动变阻器滑片左滑时电压表示数变大
；
（2）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，故障原因可能是 ；
（3）排除故障后，当电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示，则电阻R的阻值为 Ω，此时滑动
变阻器接入电路的阻值为 Ω；
（4）继续调节滑动变阻器进行多次实验，这样做的目的是： ；
（5）若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R，小明设计了如图丙所示的电路，同样可以测量未知电阻R，
x
请在空格内将实验步骤补充完整：
①闭合S、断开S，读出电压表示数为U；
1 1
② ，读出电压表示数为U；
2
③请写出用测量值U、U 及R来表示R 的表达式：R＝ 。
1 2 x x
【答案】 电阻R断路 8 2 求平均值，减小误差
闭合S、S
1
【详解】（1）[1]由图甲可知，电源为两节干电池串联，故电压表选用小量程并联在电阻R两端，要求当滑动
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变阻器滑片左滑时电压表示数变大，根据分压原理可知，滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如
图所示
（2）[2]闭合开关后，电流表无示数，电压表示数为3V，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，即故障
原因可能是电阻R断路。
（3）[3]由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A，电阻阻值为
[4]此时滑动变阻器的电阻
（4）[5]只做一次实验得到的数据存在较大误差，所以需要继续调节滑动变阻器进行多次实验，通过取平均值
的方式减小误差。
（5）[6]实验步骤：②闭合S、S，此时电阻R被短路，电压表示数为U 即为电源电压。
1 2
[7]在步骤①中，两电阻串联，R 两端的电压为U，根据串联电路电压的规律，定值电阻两端的电压
x 1
串联电路电压比等于电阻比，即
故未知电阻阻值表达式为
15．（2024·河南·模拟预测）小明利用图甲所示电路测量未知电阻R的阻值，电源电压保持3V不变，滑动变阻
器铭牌标有“30Ω 2A”字样，R的阻值约为10Ω。
（1）在连接电路时，开关应该处于 状态；
（2）闭合开关前，经检查发现某同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在图甲中错误的连线上画“×”，并
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只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确；
（3）正确连接电路后闭合开关，电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数。则电路故障是 ；
（4）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为2.7V，电流表示数如图乙
所示，则电流为 A，未知电阻R= ；
x
（5）在实验操作中，发现电流表已损坏，电压表完好，于是聪明的小明设计了如图丙所示的电路图也完成了实
验（已知滑动变阻器最大阻值为R）。请你帮助他把以下实验步骤填写完整：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，记为 ；
②再 ，读出此时电压表的示数，记为 ；
③则未知电阻R= 。
x
【答案】 断开 未知电阻R断路 0.30 9
将滑片移动到最右端
【详解】（1）[1]为了保护电路，在连接电路时，开关应该处于断开状态。
（2）[2]原电路中，未知电阻短路了，电压表串联在电路中是错误的，未知电阻与电流表串联，电压表与未知
电阻并联，如下所示
（3）[3]正确连接电路后闭合开关，电流表无示数，说明电路中某处断路，电压表有示数且接近电源电压，说
明与电压表并联的那部分电路断路，即电路故障是未知电阻R断路。
（4）[4][5]电流表选择小量程连入电路中，其分度值为0.02A，示数为0.30A；根据欧姆定律可得，未知电阻为
（5）①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，读出此时电压表的示数，此时电压表的示
数等于电源电压，记为U。
1
②[6]再将滑片移动到最右端，滑动变阻器全部接入，阻值为R，此时电压表的示数等于R 两端电压，读出此时
x
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电压表的示数，记为U；此时两电阻串联，滑动变阻器两端的电压为
2
U =U-U
R 1 2
通过未知电阻的电流为
③[7]根据欧姆定律可得，未知电阻的阻值为
16．（2024·陕西西安·模拟预测）小聪同学用伏安法测定值电阻的阻值，实验电路图如图甲所示。
（1）小聪同学把电路元件接入电路，刚接好最后一根导线，电流表和电压表就发生了偏转，发生这种现象的原
因是，小聪在连接电路前 ；
（2）某次实验中电压表和电流表示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为 A，被测电阻R=
x
Ω；
（3）本实验进行了多次测量，其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是 ；
A．测量小灯泡的电功率
B．探究杠杆的平衡条件
C．用刻度尺测量铅笔的长度
（4）实验中，电压表突然损坏，小聪又设计了一种方案，也测出了R 的阻值，如图丁所示，R 为阻值已知的
x 0
定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①当只闭合开关 时，电流表读数为I；
1
②当开关S、S 都闭合时，电流表读数为I；
1 2 2
③待测电阻R= 。（用已知和测出的物理量符号表示）
x
（5）小聪同学接着把定值电阻换成了标有“2.5V，*A”小灯泡，他利用本实验器材测出了多组通过小灯泡电流
和其两端电压的数据，做出图像如图戊，该小灯泡在正常发光时，电阻值为 Ω；分析图像可知，小灯
泡的电阻发生了变化，其原因是灯泡的 发生了改变；生活中的白炽灯和小灯泡，都会在超过额定功率时，
出现灯丝过热而烧坏，而LED灯泡发光时，产生的热量很少，在达到相同亮度时，一个10W的LED灯相当于
一个 W的白炽灯，这说明LED灯将电能转化为光能的转化效率 （选填“高”、“低”或“相
同”）。
【答案】 开关未断开 0.4 5 C S 10 温度 100 高
1
【详解】（1）[1]刚接好最后一根导线，电流表和电压表就发生了偏转，说明在连接电路前开关未断开。
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（2）[2]如图所示，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表示数为2V。电流表的量程为0～0.6A，分
度值为0.02A，电流表示数为0.4A。
[3]根据欧姆定律可得被测电阻R 的阻值为
x
（3）[4]本实验多次实验的目的是求平均值减小误差。
AB．测量小灯泡的电功率和探究杠杆的平衡条件两组实验，多次测量是为了得到普遍规律，故AB不符合题意；
C．用刻度尺测量铅笔的长度多次测量是为了求平均值减小误差，故C符合题意。
故选C。
（4）①[5]当只闭合开关S 时，电流表读数为通过电阻R 和R 的电流，此时电源电压为
1 0 x
③[6]当开关S、S 都闭合时，电阻R 短路，电流表读数为通过电阻R 的电流，此时电源电压为
1 2 x 0
由于电源电压恒定不变，可得①＝②，故待测电阻阻值为
（5）[7]由图戊可知，灯两端电压为U＝2.5V时，通过的电流I=0.25A，小灯泡在正常发光时电阻为
0 0
[8]灯丝电阻随温度升高而增大，小灯泡的电阻发生了变化，其原因是灯丝的温度发生了改变。
[9][10]由题知LED灯和白炽灯相比可以节约90%的电能，说明LED灯将电能转化为光能的转化效率高。LED
灯消耗的电能为白炽灯消耗电能的10%，若工作时间相同，则白炽灯的功率为
17．（2024·山东济宁·一模）“测量未知电阻阻值”实验中，提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器，
一个阻值未知的定值电阻R，一个额定电压为2.5V，阻值约为8Ω的小灯泡，开关、导线若干。
x
（1）如图甲，“测量定值电阻R 阻值”的实验电路中，接错了一根导线，请在错误的线上打“×”；( )
x
（2）改正错误后，闭合开关前，滑片应滑至最 （选填“左”或“右”）端；
（3）试触后，选择合适量程，闭合开关，电流表、电压表示数如图乙，电流表示数为 A，则R 的
x
阻值为 Ω（结果保留1位小数）；
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（4）完成实验后，进行误差分析：考虑到电压表中也有电流通过，该电路测得的R 的测量值与真实值相比
x
（选填“偏大”或“偏小”）；
（5）同学们发现只用一只电表及现有的器材（忽略定值电阻R 的实验误差），也能测量小灯泡正常发光时的
x
电阻。下列电路设计最合理的一项是 。
【答案】 左 0.12 20.8 偏小 C
【详解】（1）[1]原电路图中，电压表和滑动变阻器串联后与未知电阻并联是错误的，在“测量未知电阻阻
值”实验中，未知电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在未知电阻两端。如图所示：
（2）[2]闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器滑片应移到阻值最大处，即最左端。
（3）[3]由图乙可知，电流表选择小量程，电流表分度值为0.02A，电流表的示数是0.12A。
[4]电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.5V，电阻的阻值为
电阻的阻值为20.8Ω。
（4）[5]考虑到电压表中也有电流通过，电压表和电阻并联，由并联电路电流的规律可知电流表的示数偏大，
电压表的示数准确，由 可知测得的R 的测量值比真实值偏小。
x
（5）[6]A．闭合开关S，滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，闭合开关S，电阻R 与灯泡
2 1 x
并联，电阻R 与灯泡两端的电压相等，但不能得到电阻R 的电压值，不能得到灯泡正常发光时的电阻，故A不
x x
符合题意。
B．闭合开关S，滑动变阻器的滑片使电流表的示数为灯泡的额定电流，闭合开关S，电阻R 与灯泡并联，电
1 2 x
阻R 与灯泡两端的电压相等，但并联后，并联部分的阻值会发生变化，分担的电压也会改变，此时灯泡两端的
x
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电压已经不是正常工作时的电压，因此不能得到灯泡正常发光时的电阻，故B不符合题意。
C．只闭合开关S，移动变阻器的滑片，使电压表示数为2.5V，则灯泡正常发光；保持滑片位置不动，闭合开
1
关S、断开S，记下电压表的示数U，此时电压表测R 与灯泡两端的电压，因电路的连接没有改变，各电阻的
2 1 1 x
大小和电压没有改变，灯仍正常发光，由串联电路电压的规律，R 的电压
x
U=U-2.5V
x 1
通过R 的电流，即灯泡的额定电流
x
灯泡正常发光时的电阻
故C符合题意。
D．定值电阻与灯泡串联，电路中只有电压表，只闭合开关S，电表测定值电阻的电压。当只闭合开关S 时，
1 2
电压表测灯泡与定值电阻的电压，无法确定灯是否正常发光，故D不符合题意。
故选C。
18．（2024·福建漳州·一模）在测量定值电阻 的阻值实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物图连接完整 ；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到 端；
（3）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，此现象的原因可能是 （写出一种原因即可）；
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电流表的示数如图乙所示，记录在下表的第3次实验数据
中，此时的电流值为 A；继续移动滑动变阻器的滑片，测出多组数据并记录在下表。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 1.8 2.0 2.4 2.7
电流I/A 0.18 0.20 0.26 0.30
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（5）根据数据
①请参照图丙中的描点将第3次实验数据对应的点描画出来 ；
②绘制电阻 的 图线；
（6）由图丙可知电阻： Ω；
（7）利用图丁所示电路也能完成该实验。
①闭合开关S，调节电阻箱R，记录电阻箱读数 和电压表示数 ；
②调节电阻箱R，记录电阻箱读数 和电压表示数 ；
③则待测电阻的表达式： 。（用 、 、 、 表示）
【答案】 A 短路/电压表开路 0.22
9
【详解】（1）[1]本实验电路应将滑动变阻器和未知电阻串联，滑动变阻器接线柱选择一上一下两个接线柱。
如图所示
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（2）[2]由图可知，滑动变阻器的左下接线柱接入电路，实验时，应将滑动变阻器的滑片滑到最右端（阻值最
大处）来保护电路安全。
（3）[3]闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，而电压表无示数，可能原因为 短路或电压表开路。
（4）[4]由图可知，电流表选择0~0.6A量程，电流表分度值为0.02A，此时的电流值为0.22A。
（5）[5]在图丙中找到电压为2.0V，电流为0.22A对应的点。
（6）[6]由图丙可知未知电阻的 关系图像为一条直线，则可用图像上一点的电压比电流的值求出电阻大小，
则电阻
未知电阻阻值为9Ω。
（7）[7]闭合开关S，调节电阻箱R，记录电阻箱读数 和电压表示数 ，则电源电压
……①
调节电阻箱R，记录电阻箱读数 和电压表示数 ，此时电源电压
……②
由①②得
05 探究电流与电压、电阻的关系和测量电阻的阻值综合实验
19．（2024·辽宁丹东·一模）小玉同学在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中，选用器材如下：电压为
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4.5V的电源、阻值为0~30Ω的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个、
导线若干。
（1）如图甲是小玉连接的实验电路，试触时，小玉同学发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故
障可能是定值电阻 ；
（2）在探究电流与电压的关系时：
①多次改变滑片的位置，测出了多组实验数据，记录表格如表；
②分析表格中的实验数据得出结论： ；
电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.1 0.14 0.20 0.24 0.28
③不能用小灯泡代替定值电阻做上述实验，原因是小灯泡灯丝电阻是随 的变化而改变的；
（3）在探究电流与电阻的关系时：
①保持定值电阻两端电压1.5V不变，将5Ω电阻换成10Ω电阻，需要将滑动变阻器滑片向 端滑动；
②选择的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω为了使这四个电阻分别接入电路都能完成实验，应控制电阻两
端不变的电压不低于 V。
（4）实验结束后，某同学设计了如图乙所示的电路来测量未知电阻R 的阻值。电源电压未知，只有一个电流
x
表，定值电阻R 的阻值已知。实验步骤如下：
0
①先闭合开关S，读出电流表示数为I；
1 1
②再闭合开关S，读出电流表示数为I；
2 2
③则待测电阻R= 。
x
【答案】 断路 当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 温度 B 1.8
【详解】（1）[1]试触时，小玉同学发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻
断路，电压表串联在电路中，测量的电压接近于电源电压。
（2）[2]分析表格中的实验数据
得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比。
[3]在“探究电流与电压的关系”的实验中应控制电阻不变，而小灯泡灯丝的电阻会随温度的变化而变化。
（3）[4]保持定值电阻两端电压1.5V不变，将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联分压特点，需要将滑动变阻器
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滑片向B端滑动增大接入阻值。
[5]究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为 ，根据串
联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压
根据分压原理有
①
因电压表示数 为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变
阻器连入电路中的电阻最大，由①式得
解得电压表的示数 ，即为完成实验，电压表的最小电压为 。
（4）[6]电路如图乙所示，R 为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变
0
①先闭合开关S，读出电流表示数为I；
4 1
②再闭合开关S，读出电流表示数为I；
2 8
③在①中，只有R 的简单电路，电流表测R 的电流；
x x
在②中，再闭合开关S，电路变为R 和R 的并联电路，电流表干路的电流，根据并联电路各用电器两端电压相
2 x 0
等的特点，可得
由 结合串联电路电流的特点可得
解得 。
20．（2024·辽宁鞍山·一模）小明利用如图甲所示的电路，探究“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电
源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻
器（“10Ω 2A”、“20Ω 1A”），导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
（2）实验中小明发现，闭合开关后，两电表的指针处于图乙所示的状态，则电路故障可能是 。
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（3）改正错误后，小明先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，将10Ω的电阻接入电路，闭合开关发现电压表
的示数变 。
（4）当小明改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到
实验要求的值，则小明选用的滑动变阻器的规格是 。
（5）除了更换滑动变阻器的方案以外，小明想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他
应控制定值电阻两端的电压范围是 。
（6）为了测量额定电流为I 的小灯泡正常发光时的电阻。设计了如图丁所示电路，电源电压未知、定值电阻
额
的阻值为R 请你将实验步骤补充完整。
0.
①只闭合开关 ，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V 的示数为U；
1 1
②只闭合开关 ，再次调节滑片，直到电压表V 的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电
2
压表V 的示数为U；
1 2
③小灯泡正常发光时电阻的表达式是 。
【答案】 定值电阻断路 大 10Ω 2A 2.7V~3V
S S U﹣I R
1 2 1 额 0
【详解】（1）[1]探究“导体的电流跟电阻的关系”实验定值电阻与滑动变阻器串联，变阻器选择一上一下接
线柱，如图所示
（2）[2]串联电路中，电流表无示数，故障可能是断路，但电压表有示数，说明电压表与电源连通，故与电压
表并联部分断路，即定值电阻断路。
（3）[3]电压表测定值电阻两端电压，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，根据分压原理，电压表示数变大。
（4）[4]当用15Ω的电阻继续实验时，即使将“10Ω 2A”的变阻器的全部电阻10Ω连入电路，由欧姆定律，此
时电路中的电流为
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电压表的最小示数
则小明选用的滑动变阻器的规格是“10Ω 2A”。
（5）[5]由（4）知，使用“10Ω 2A”的变阻器时，电压表能达到的最小示数为2.7V,电压表量程为0~3V，当电压
表示数U =3V时，变阻器此时分得的电压
大
当定值电阻为15Ω时，据串联电路分压原理有
R =7.5Ω
滑
该滑动变阻器能满足要求，所以电压表的最大示数可以为3V，他应控制定值电阻两端的电压范围是2.7V~3V。
（6）[6]只闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，为只有R 串联在电路中的简单电路，读出电压表V
1 0 1
的示数为U，即电源电压U。
1 1
[7][8]只闭合开关S，灯与变阻器和R 串联，再次调节滑片，当灯正常发光时，即通过电路中的电流为I ，由
2 0 额
欧姆定律，定值电阻的电压为I R，根据串联电路电压的规律，当V 的示数大小为U﹣I R 时灯一定正常发
额 0 2 1 额 0
光，如果此时记下V 的示数为U，则灯的额定电压为U﹣U。
1 2 1 2
[9]此时小灯泡正常发光时电阻的表达式
21．（2024·河南周口·一模）小明在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：电源（电压恒为
4.5V）、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“ ，0.5A”字样的滑动变阻器 。
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整（要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线
不能交叉）；
（2）连接电路时，开关必须 。在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到
（选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻
R发生了 （选填“断路”或“短路”）；
（4）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电
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阻 ，多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如下：
实验次数 1 2 3 4
电压 1.0 1.4 2.0 2.4
电流 0.10 0.14 0.20 0.24
根据实验数据分析，可初步得出结论：在电阻一定的情况下， ；
（5）爱动脑筋的小明又找来阻值为 的定值电阻和另一个电压未知的电源，设计了如图丙所示的电路，也测
出了电阻 的阻值。操作如下：
① ，读出电压表示数为U；
②闭合开关 ，断开 ，读出此时电压表示数为 ； 的表达式为： 。（用测量量、已知量表
示）
【答案】 断开 A 短路 10 电流与电压成正比
S、S 闭合
1 2
【详解】（1）[1]由题意知，滑动变阻器的滑片P向D端移动，电路中电流变大，由欧姆定律可知，滑动变阻
器接入电路的电阻变小，故滑动变阻器右下接线柱连入电路中，滑动变阻器标有“50Ω 0.5A”字样，可知滑
动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，故电流表选用小量程与电阻串联，如图所示：
（2）[2]为保护电路，避免连接电路时，电路中电流过大，烧坏用电器，开关必须断开。
[3]在电路连接完整后，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即A端。
（3）[4]由题意知，闭合开关S后，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则电路故障可能是定值
电阻R发生了短路，进而导致电压表被短路。
（4）[5]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压表示数为电压为2.8V，此时电流表的示数为
0.28A，由欧姆定律可知，定值电阻为
[6]根据实验数据知，四次实验中，电压与电流的比值为
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定值，可初步得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比。
（5）①[7]由图丙可知，开关S、S 闭合，电阻R 被短路，电路为待测电阻的简单电路，电压表测电源电压，
1 2 0
电压表示数为U。
②[8]闭合开关S，断开S，两电阻串联接入电路，电压表测待测电阻两端的电压，读出此时电压表示数为U；
2 1 x
由于串联电路总电压等于各部分电压之和，则定值电阻两端的电压为
根据欧姆定律可得通过电路的电流
串联电路各处电流相等，则R 的表达式
x
06 电磁感应实验
22．（2024·陕西西安·模拟预测）皓皓利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条
件”，他将实验中观察到的现象记录在下表中。
次数 开关 磁场方向 导体AB的方向 电流表指针的偏转方向
1 断开 上N下S 向右运动 不偏转
2 闭合 上N下S 向右运动 向左偏转
3 闭合 上N下S 向左运动 向右偏转
4 闭合 上N下S 向上运动 不偏转
5 闭合 上S下N 向下运动 不偏转
6 闭合 上S下N 向右运动 向右偏转
7 闭合 上S下N 向左运动 向左偏转
（1）分析得出： 电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生感应电流；
（2）由第4、5两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，电路中 （填“会”或“不会”）产
生感应电流；
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（3）比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，感应电流的方向与 有关；
（4）比较实验 可知：在导体切割磁感线运动方向不变时，感应电流的方向与磁场方向有关；
（5）这个现象在生产和生活中的重要应用是 （选填“电磁铁”、“发电机”或“电动机”）；
（6）皓皓将灵敏电流表换成完好的小灯泡，再做第6、7两次实验时小灯泡不亮，你认为最可能的原因是
。
【答案】 闭合 不会 导体切割磁感线运动方向 2和6（或3和7） 发电机 产生的
感应电流太小
【详解】（1）[1]分析可知，产生感应电流的现象中，闭合电路中的部分导体在磁场里的运动方向与磁场方向
垂直，即导体中产生感应电流时闭合电路中的部分导体在磁场里做切割磁感线运动。
（2）[2]由第4、5两次实验可知，导体棒AB平行于磁感线运动，电流表不偏转，不会产生感应电流。
（3）[3]比较实验2和3（或6和7）可知：在磁场方向一定时，导体切割磁感线运动方向改变，感应电流的方
向就改变。
（4）[4]根据题意可知，在导体切割磁感线运动方向（或导体运动方向）不变时，磁场方向改变，感应电流的
方向就改变，符合要求的实验次数是实验2和6（或3和7）。
（5）[5]发电机的原理就是电磁感应现象。
（6）[6]根据题意可知，电路是通路，因为产生的感应电流太小，小灯泡不亮。
07 与敏感电阻有关的探究实验
23．（2024·广西柳州·二模）小明了解到，给物体“称重”可以利用压阻应变片元件，当改变对压阻应变片压
力时，其阻值发生变化，这种效应称为“压阻效应”。于是，小明用伏安法研究某压阻应变片 的压阻效应。
已知 的阻值在几欧至几十欧之间，电源电压为3V，电流表量程为0.6A。
（1）图甲为小明用伏安法研究 的电路图，请在虚线框内画出相应的电路，使电路图完整。（接入电压表、
电流表，完成连线） ；
（2）闭合开关前，R的滑片应置于最 端，在电阻 上加压力F，闭合开关S，适当移动滑片，使电压表
示数如图乙，则电压值为 V，若此时电流表示数为0.2A，可得 = Ω；
（3）改变压力F，得到不同的 值，绘成图像如图丙所示，可得 与所受压力F的关系式为 = ；
（4）小明用现有的器材设计了如图丁所示电路，想把电流表改成简单压力表，即直接在电流表盘上对应电流位
置处标上压力大小。在0.15A处标0，则调零电阻R= Ω，此压力表最大能测压力F= N。
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【答案】 右 1.6 8 2 7.5
【详解】（1）[1]根据伏安法测电阻的思想，应将电流表与 串联，电压表与 并联，作图如下：
（2）[2]为保护电路，闭合开关前，R的滑片应置于阻值最大处，即最右端。
[3]如图乙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为1.6V。
[4]若此时电流表示数为0.2A，则 阻值为
（3）[5]如图丙所示， 与所受压力F的关系为一次函数，设解析式为
将点（0，18）、（4，10）代入，运用数学知识解得解析式为
（4）[6]由图丙可知，压力为0时， ，总电阻为
则调零电阻阻值为
[7]电流表量程为0.6A，电流最大为0.6A，此时 阻值最小，压力最大。此时总电阻为
此时 阻值为
当 时，根据 ，解得压力 ，则此压力表最大能测压力F=7.5N。
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24．（2024·湖北孝感·一模）科技小组开展设计一款多功能电热锅的项目活动，过程如下：
【明确问题】同学们讨论后认为，电热锅应具有如下功能和标准：
功能1：加热模式额定功率880W；保温模式额定功率88W；额定电压220V；
功能2：电热锅达到设定温度后能自动从加热模式切换到保温模式；
功能3：电热锅从加热模式切换到保温模式的设定温度可调，以实现蒸、煮、炖、焖、烙、煎多种烹饪方式；
【方案设计】根据标准，小组设计了如图甲的方案：
（1）工作电路中加热挡的发热电阻R应设计在 处（选填“a”或“b”）；
（2）为保证加热功率为880W，发热电阻R的阻值应为多大；( )
（3）科技小组选取了一种热敏电阻R，其阻值与温度关系见图乙，把它接在控制电路中，可以实现当电热锅内
t
温度达到105℃时，当电流达到0.03A时，电磁铁会吸下衔铁，选用的定值电阻R 阻值应为多大；（电磁铁线
0
圈阻值不计）( )
（4）用这个电热锅在加热模式下将1L温度为12℃的水在标准大气压下烧开，至少需要多长时间[
]；( )
【方案评估及改进】
（1）经过讨论，同学们发现以上设计方案无法实现功能3；
（2）为实现功能3，请说出一种改进方法： 。
【答案】 a 55Ω 340Ω 420s 把定值电阻R 改为变阻器，可以调节电阻大小
0
【详解】（1）[1]电磁继电器本质上是一个开关，如图所示，电磁铁磁性增强，工作电路a；当控制电路电流小，
没有吸引衔铁，b处电阻与工作电路断开，可知电磁继电器控制的是电阻R在工作电路中的通断，工作电路中
的发热电阻R应设计在a处；
（2）[2]加热功率为P=880W，由 ，发热电阻R的阻值为
（3）[3]控制电路的电源电压为12V，当电流达到0.03A时，此时控制电路总电阻
当电饭煲内温度达到设定温度105℃时，由图丙可知此时热敏电阻R=60Ω，选用的定值电阻阻值
t
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（4）[4]水吸收的热量为
不计热损失时W=Q，加热时间
（5）[5]要电热锅从加热模式切换到保温模式的设定温度可调，即衔铁吸引下来时的电流不同，而温度改变时，
则必须要调节定值电阻R 的阻值大小，因而需要把定值电阻R 改为变阻器，可以调节电阻大小。
0 0
25．（2024·陕西商洛·一模）物理兴趣小组的同学们发现，有的电阻会随温度、压力等外界因素的改变而发生
变化。那么热敏电阻的阻值大小与温度有什么关系呢？为此他们从实验室找来如图-1所示的热敏电阻进行探究。
（1）热敏电阻是由 （选填“导体”“超导体”或“半导体”）材料制成的。经过讨论，同学们组装了如
图-2所示的装置进行实验，实验中通过 来反映电阻的大小，下列实验中没有用到这种研究方法的是
（填序号）；
A．探究动能大小与哪些因素有关
B．探究光的反射定律
C．探究液体压强与哪些因素有关
（2）点燃酒精灯，闭合开关进行实验，电源电压不变，记录的数据如下表所示。分析实验数据可知该热敏电阻
的阻值随温度升高而 （选填“增大”或“减小”）。
温度 10 20 30 40 50 60 70
电流 0.13 0.16 0.21 0.27 0.34 0.43 0.55
（3）为了得到这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值，实验还需要增加的器材是 。
（4）实验结束后，大家一起动手用这个热敏电阻和一个电压表改装成了一个指针式温度计，设计的电路如图-3
所示，若要使电压表示数随温度升高而增大，则应在图中 （选填“ab”“bc”或“ac”）两端接入电压表。
（5）实验中不建议直接用酒精灯对这个热敏电阻加热完成实验，请结合物理知识做出合理的解释： 。
（写出一条即可）
【答案】 半导体 电流表示数 B 减小 电压表 ab 直接用酒精灯进行加热，热
敏电阻受热不均，阻值变化不明显
【详解】（1）[1]热敏电阻是由半导体材料制成的。
[2]根据转换法可知，实验中通过电流表示数来反映电阻的大小，电阻越大，电流表示数越小。
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[3]A．探究动能大小与哪些因素有关时，将动能大小转换为小木块被推动的距离，利用了转换法，故A不符合
题意；
B．探究光的反射定律时，利用了等效替代法，将相同的未点燃的蜡烛放在平面镜另一侧来寻找像的位置，未
使用转换法，故B符合题意；
C．探究液体压强与哪些因素有关时，利用压强计中两端液面的高度差来反映液体压强的大小，利用了转换法，
故C不符合题意。
故选B。
（2）[4]根据表格中的数据可知，温度升高时，通过热敏电阻的电流变大，热敏电阻的阻值变小，所以热敏电
阻的阻值随温度升高而减小。
（3）[5]因为电路中已经有一个电流表，想知道这个热敏电阻在不同温度下的具体阻值，由欧姆定律可知需要
测量电阻两端的电压，需要增加一个电压表。
（4）[6]由前面分析可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，所以温度升高时，电流增大，定值电阻两端的
电压变大，热敏电阻两端的电压变小，根据串联分压规律可知，要使电压表的示数增大，因此电压表应该并联
在定值电阻两端，即ab两端。
（5）[7]若直接使用酒精灯对热敏电阻进行加热，热敏电阻受热不均，阻值变化不明显，实验中采用液体加热，
能使热敏电阻均匀受热，从而使阻值变化更明显。
26．（2024·福建·模拟预测）放假前，项目式学习小组利用湿敏电阻R 和电磁继电器为班级种植的植物设计自
x
动送水电路。根据植物的生长习性，设计的土壤湿度为35%。
（1）利用图甲所示电路探究湿敏电阻R 阻值随湿度变化的规律；
x
①用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整；
②连接电路的过程中，应将开关 ；
③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 ；
④将R 放入湿度为35%的土壤内，闭合开关S，移动滑片P，测得多组数据如下表所示。第2组实验数据中电
x
流表示数如图乙所示，为 A，根据三次实验的数据可得：湿度为35%的土壤内，R 的阻值为
x
Ω。
实验序号 1 2 3
电压U/V 1.5 2.7 3.0
电流 I/A 0.1 0.2
阻值R/Ω
x
⑤将湿敏电阻Rₓ置于不同湿度的土壤中，重复步骤④，测得的湿敏电阻R 的阻值随所在土壤湿度变化的图像如
x
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图所示。分析图像可得：湿敏电阻的阻值随湿度的增大而 。
（2）根据上述探究结果，利用定值电阻R 和电磁继电器设计自动送水电路。已知蓄电池电压恒定，定值电阻
0
R 的阻值为25 Ω，线圈电流大于或等于0.2 A时衔铁被吸下，小于0.2A时衔铁被弹回，线圈电阻不计。
0
①请以笔画线代替导线完成图所示的电路连接，要求：闭合开关S，当土壤湿度低于35%时，电动机转动送水；
当土壤湿度高于或等于35%时，电动机不转，停止送水。
②蓄电池电压恒为 V。
【答案】 断开 R 断路 0.18 15 减小
x
8
【详解】（1）①[1]根据实验要求，电压表测量R 两端电压，应并联在R 两端，如图所示
x x
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②[2]连接电路的过程中，为防止错误连接导致电路元件损坏，应将开关断开。
③[3]连接好电路，闭合开关，电流表几乎无示数，表明电路中可能存在断路，电压表示数接近于电源电压，表
明电压表两接线柱到电源两极为通路，故障可能发生在与电压表并联的部分，则故障为R 断路。
x
④[4][5]电流表示数如图乙所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.18A，根据三次实验的
数据可得
R 的阻值为
x
⑤[6]如图所示，土壤湿度越大，电阻越小。故分析图像可得：湿敏电阻的阻值随湿度的增大而减小。
（2）①[7]闭合开关S，当土壤湿度低于35%时，R 电阻变小，电路中电流变大，电磁铁磁性增加，吸引衔铁向
x
下运动，接通电动机，电动机转动送水，故电动机应与下方静触点相连，当土壤湿度高于或等于35%时，R 电
x
阻变大，电路中电流变小，电磁铁磁性减弱，衔铁在弹簧作用下向上运动，断开电动机，电动机不转，停止送
水，如图所示
②[8]蓄电池电压恒为
08 其他生活应用类探究实验
27．（2024·陕西西安·二模）离渠边不同距离处水流速度相等吗，小明想到顺水漂流的乒乓球速度与水流速度
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相等，于是进行了如下实验：选一段流速稳定、宽为2m的水平水渠为实验场地，如图甲所示，在 连线上，
同一时间把11个乒乓球等间距地轻轻放入水中，并开始计时， 时测得实验数据如下表：
离渠中心线距离r/m 0.1 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00
乒乓球移动距离S/m 1.00 0.96 0.84 0.64 0.38 几乎为0
水流速度 0.200 0.192 0.168 0.128 0.076 几乎为0
（1）分析数据可以得出：离渠中心线距离r越大，水流速度v ；
（2）为了得出v与r的定量关系，小明根据上表数据绘制 图线如图乙，据此图可得到v与r的关系式是
；
（3）图丙是该段水渠的横截面示意图。假如上述结论同样适用于水下，则实验时图丙中同一深度的B、C两点
处的压强大小关系为 ；
（4）上《电流》一课时，老师常用水的流量和水流来类比电量和电流。理想水渠交叉点上，单位时间内流入的
总水量等于流出的总水量，同理，在电路的某连接处，流入的电流总和等于流出的电流总和。图丁是某实验电
路的一部分，电流表的示数为 A，若导线ab中电流为0.6A，请分析导线cd的电流大小可能为
。
【答案】 越小 = 0.46 见解析
【详解】（1）[1]由表格中数据得：离渠中心线距离r越大，水流速度v越小，当离渠中心线距离大到1.00m时，
水流速度几乎为0。
（2）[2]由图乙得，v-r2的图像是一条倾斜向下的直线，直线的斜率为
直线与纵坐标轴的交点为（0m-2，0.20m·s-1），则v与r的关系式是
（3）[3]由图丙得，BC两点的深度相同，由 得
（4）[4]由图丁得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.46A。
[5]若ab中的电流由a流向b，则cd导线上的电流为流出电流，cd导线上的电流从d流向c，cd导线上的电流大
小为
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若ab中的电流由b流向a，则ab导线上的电流为流出电流，cd导线上的电流从c流向d，cd导线上的电流大小
为
28．（2024·广东·一模）为了实现2030年碳达峰和2060年碳中和的目标，我国大力提倡风力发电。风力发电机
的原理是利用自然风吹动发电机的风叶转动，带动内部机组发电。那么风力发电机的发电功率与哪些因素有关？
针对这一个问题，小明提出了如下猜想：
猜想一：风力发电机的发电功率可能与风速有关；
猜想二：风力发电机的发电功率可能与风叶长度有关；
猜想三：风力发电机的发电功率可能与风叶个数有关。
根据猜想一和猜想二，小明准备的主要实验器材有小型风力发电机（含形状相同，长度分别为10cm、15cm、
20cm的风叶共三组），电吹风、电压表、导线若干。实验过程中，先将电压表连接在小型风力发电机输出电路
两端，用电吹风吹出的风模拟自然风，正对发电机风叶吹风，进行多次实验，实验数据记录如下。
实验序
风叶长度/cm 电吹风挡位 风叶个数 电压表示数/V
号
1 10 弱 3 0.5
2 10 中 3 0.8
3 10 强 3 1.2
4 15 中 3 1.3
5 20 中 3 1.8
（1）风力发电机的原理是 ；
（2）本实验是通过电压表示数来反映 大小的；
（3）为了验证猜想一，可以比较实验序号 （填上表中实验序号）三次实验所得的数据，结论是其他条
件都相同时，风速 ，风力发电机的发电功率越大；
（4）比较实验序号为2、4、5三次实验所得数据，可验证猜想 （选填“一”或“二”），风能可以在
自然界里源源不断地得到，所以我们把它称为 能源。
【答案】 电磁感应 发电机发电功率 1、2、3 越大 二 可再生
【详解】（1）[1] 由题意可知，风力发电机的原理是利用自然风吹动发电机的风叶转动，带动内部机组发电，
即将风能转化为电能，发电机是通过运动产生电能，利用电磁感应现象的原理制成的。
（2）[2] 由题意可知，将电压表连接在小型发电机输出电路两端，模拟自然风，电压表示数可反映发电机的发
电情况，所以本实验是通过电压表示数的变化来反映发电机发电功率大小的，示数越大，发电功率越大。
（3）[3][4] 为了验证猜想一，风力发电机的发电功率可能与风速有关，根据控制变量法可知，需要保持风叶长
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度和风叶个数相同，改变风速，即改变电吹风挡位，故选择实验序号为1、2、3进行实验，由表中数据可得结
论：其他条件相同时，风速越大，风力发电机的发电功率越大。
（4）[5][6] 在2、4、5三次实验中，电吹风档位相同，即风速相同，风叶个数相同，但风叶长度不同，并且由
实验数据可知，风叶长度越大，电压表示数越大，说明发电功率与风叶长度有关，即可验证猜想二。
风能可以在自然界里源源不断地得到，取之不尽、用之不竭，是一种很清洁的可再生能源。
29．（2024·山西晋中·一模）实验小组在实验时，不慎将灯泡 的玻璃外壳碰碎。他们惊奇地发现 几乎不发
光，与其串联的灯泡 不仅没有熄灭，反而更亮。开关断开后的电路如图甲， 和 都标有“2.5V，0.3A”字
样。针对上述现象，探究下列问题：玻璃破碎后， 的灯丝电阻发生了什么变化？玻璃外壳究竟起什么作用？
（1）玻璃外壳破碎前， 的电压和电流分别为1.20V和0.20A；玻璃外壳破碎后， 两端的电压变为0.40V，
通过的电流变为如图乙所示，则电流为 A、初步分析可知：玻璃破碎后， 电阻 （选填“变大”
或“变小”）；
（2）为进一步探究玻璃外壳破碎后 电阻变化特点，对 、 的电流和电压进行测量，实验数据记录如下表。
分析发现， 的电阻 （选填“大于”或“小于”）玻璃外壳破碎后 的电阻；
灯泡 实验次序 1 2 3 4 5 6
、 电流I/A 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26
电压 /V 0.78 1.00 1.20 1.50 1.80 2.10
电压 /V 0.20 0.23 0.30 0.41 0.52 0.80
（3）实验中，对着 吹气，发现 两端电压突然变小、电流突然变大，说明吹气加快 灯丝表面空气流速，
加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与 有关，玻璃外壳可能起到
的作用。
【答案】 0.22 变小 大于 温度 保温
【详解】
（1）[1][2]如图乙所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流为0.22A，根据欧姆定律 可
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知，玻璃破碎后，L 电阻变小。
2
（2）[3]闭合开关，两灯泡串联，实验数据记录如下表。分析发现，L 两电压始终大于L 两端电压，根据串联
1 2
电阻分压的规律，L 的电阻大于玻璃外壳破碎后L 的电阻。
1 2
（3）[4][5]导体的电阻与材料、长度、横截面积及温度等因素有关，实验中，吹气加快 L 灯丝表面空气流速，
2
加快其散热速度，从而使灯丝电阻变小。由此推断，灯丝的电阻大小与温度有关，玻璃外壳可以减小空气的流
动，可能起到保温的作用。
一、实验题
1．（2024·福建厦门·一模）实验小组用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为5V且保
持不变，实验用到的定值电阻的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”。
（1）请将电路图连接完整。要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小；( )
（2）电路改正后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 （选填“左”或“右”）端；
（3）连接正确后，闭合开关，发现电压表示数较大，则可能的原因是 ；
（4）排除故障后进行实验，如表是小亮同学测得的实验数据，第 次的实验数据存在明显错误，分
析时需要把它去掉。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.7 0.12
综合分析数据可得实验结论： ；
（5）上表正确的四次实验中，滑动变阻器的最大和最小电阻之比为 ；
（6）同组的小华同学提出，用电阻箱转换定值电阻，不用反复拆装元件（0～999.99Ω），若保持电压表示数仍
为3V，且电流表量程不变，电阻箱接入电路的阻值范围应为 Ω。
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【答案】 右 电阻R断路 4 电压一定时，通
过导体的电流与导体的电阻成反比 5∶1 5～75
【详解】（1）[1]在探究“电流与电阻的关系”实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器滑片向右移
动时电流表示数要变小，即电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，电压表与电阻并联，如图所示：
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即最右端。
（3）[3]连接正确后，闭合开关，电压表示数较大，说明电路可能断路，则电压表与电源连通，则与电压表并
联的电路断路了，即可能是R断路。
（4）[4][5]根据U=IR知，电压表的示数
U =IR=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.12A×25Ω=3V≠0.7A×20Ω
V
则第4次实验数据错误，且电压表的示数为一定值，则可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的
电阻成反比。
（5）[6]上表正确的四次实验中，根据串联分压原理和欧姆定律可知，滑动变阻器接入电路的最小电阻为
滑动变阻器接入电路的最大电阻为
故滑动变阻器的最大和最小电阻之比为
（6）[7]电流表的量程为0～0.6A，电路电流最大为0.6A，此时变阻箱最小为
根据串联电路电压特点，当滑动变阻器调到最大时，变阻箱的阻值最大，则
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即电阻箱接入电路的阻值范围为5～75Ω。
2．（2024·河北石家庄·一模）小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，电压为3V的电源以
及规格为“10Ω，0.5A”的滑动变阻器等器材做“探究电流与电阻的关系”的实验。
（1）他首先将5Ω的电阻接入了图甲的电路中，检查时发现电路中有一根导线连接错误，请在错误的导线上画
“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
（2）电路正确连接后，闭合开关时发现，此时电压表和电流表均无示数，他判断产生此现象的原因是
（选填“定值电阻”或“滑动变阻器”）断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，
则此时电压表示数为 V；
（3）当定值电阻由5Ω换为10Ω时，为达到实验要求，需向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器
的滑片；
（4）小明按上述方法，更换不同阻值的电阻进行了多次实验后，得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导
体的电阻成 ；
（5）完成上面实验后，小明又设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻，已
知电源电压为7V，R 的阻值为10Ω，请完成以下实验步骤：
0
①开关S和 闭合、 断开，移动滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器滑片位置不变，将开关S和 闭合、 断开，此时电压表示数为3V；再将滑动变阻器的滑片
移到最左端，此时电压表示数为5V，电路中的电流为 A；
③小灯泡正常发光时的电阻R = 。（结果保留一位小数）
L
【答案】 滑动变阻器 2 右 反比 0.2
8.3
【详解】（1）[1]实验中应将电流表串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端。如图所示：
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（2）[2]电流表无示数，说明电路断路，而电压表也无示数，说明电压表连到电源的部分断路，则故障为滑动
变阻器断路。
[3]由图乙可知电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A，根据欧姆定律可得电压表示数
电压表示数为2V。
（3）[4]实验时需控制电阻两端电压不变，当定值电阻由5Ω换为10Ω时，其两端的电压会变大，为达到实验要
求，应增大滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理可知需增大滑动变阻器接入电路的阻值，即需向右调节
滑动变阻器的滑片。
（4）[5]进行了多次实验后，得出电流和电阻的关系为：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
（5）[6]将开关S和 闭合、 断开，此时R 与滑动变阻器串联，将滑动变阻器的滑片移到最左端，电压表测
0
量全部滑动变阻器两端电压，则R 两端电压
0
电路电流
电路中的电流为0.2A。
[7]在②中，因电压表接在滑片上，故电流经定值电阻后经滑动变阻器的全部电阻丝回到电源负极，因此在移动
滑片过程中，电路中的电流不变，电压表测滑片右侧部分电阻丝的电压；故当电压表示数为3V时，由欧姆定
律，滑动变阻器连入电路的电阻
由串联电路电流特点和欧姆定律，在①中，灯正常发光时灯的电流为
小灯泡正常发光时的电阻为
小灯泡正常发光时的电阻为8.3Ω。
3．（2024·陕西西安·模拟预测）小明用如图所示的实验电路“研究电流跟电阻的关系”，实验器材有：电压恒
为3V的电源，电流表、电压表各一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω、1A”的滑动
变阻器一个，导线若干。
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（1）将甲图中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大）
（2）连接好电路后，闭合开关前，小华检查电路发现电流表如图所示，原因可能是电流表 ；
（3）开关闭合后电流表有示数，而电压表无示数，电路故障可能是 ；
A．电流表坏了
B．滑动变阻器短路
C．电阻R处接触不良
D．电阻R短路
（4）小明排除故障后继续进行“探究电流与电阻的关系”的实验：在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻，移动
滑动变阻器的滑片到合适的位置，记录电流表示数如图丙所示，则定值电阻两端的电压为 V；将5Ω的电
阻替换为10Ω的电阻，闭合开关，发现此时电压表示数 （变大/变小），接下来应移动滑片使变阻器的
阻值 （变大，变小），这样做的目的是 。
（5）依据实验数据作出了以下图象，能体现电流与电阻间关系的是 （多选）；
（6）为了得到普遍规律，该同学将电源换为学生电源（电压可调），又用50Ω的电阻进行了实验，发现实验
无法进行下去，为完成本次实验，同学们提出了下列解决方案：
①如果只改变电源电压，为顺利完成本次实验探究，则调整后的电源电压不能超过 V；
②如果只更换滑动变阻器，为顺利完成本次实验探究，滑动变阻器的最大阻值至少应为 Ω。
【答案】 电流表没有调零 D 2 变大
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变大 控制电阻R两端电压保持不变 AB 2.8 25
【详解】（1）[1]变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大，应接下端右侧接线柱，如图所示：
（2）[2]由图乙可知，电流表指针左偏，说明电流表没有调零。
（3）[3]开关闭合后电流表有示数，说明电路处于通路状态，而电压表无示数，说明与电压表并联的电阻短路，
故选D。
（4）[4]因为电压为3V，最小电阻为5Ω，故最大电流为0.6A，故电流表的量程为0~ 0.6A，分度值为0.02A，
读数为0.4A，电阻两端电压为
[5][6][7]将5Ω的电阻替换为10Ω的电阻，闭合开关，根据串联分压可知，此时定值电阻两端分到的电压变大，
即电压表示数变大；根据分压原理可知，接下来应移动滑片使变阻器的阻值变大，才能控制控制电阻R两端电
压保持2V不变。
（5）[8]在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故AB图像正确。
（6）[9][10]定值电阻最大阻值为50Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，根据串联电路电流相等可得
电阻两端电压U =2V，可得
R
则电源电压最大为
U=2V+0.8V=2.8V
若电源电压U=3V不变，则定值电阻两端电压U =2V，可得滑动变阻器两端电压为
R
U =3V-2V=1V
滑
根据串联分压可知，R=2R ，当R=50Ω时，可得滑动变阻器的最大值为
滑
4．（2024·陕西西安·模拟预测）某同学利用如图甲所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”。实验器材：
电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表各一个，一个开关，若干定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω），
一个滑动变阻器（60Ω 3A），导线若干。
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（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整；
（2）闭合开关S后，发现电压表指针反向偏转，出现这种现象的原因可能是： ；
（3）在探究“电流与电压的关系”，连接电路时，滑片应置于 端（选填“A”或“B”），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，由图象可得结论： ；
（4）在探究“电流与电阻的关系”时，现将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数而电压
表有示数，则电路中的故障可能是 ；纠正错误后，为了保证所有定值电阻均能完成实验，实验过程中小
芳应该保证电压表示数至少为 V不变；
（5）用小灯泡将定值电阻更换，测得数据后发现小灯泡两端电压与通过的电流关系如图丁所示，若闭合开关
S，小灯泡发光，滑动变阻器滑片P滑动过程中，小灯泡阻值的变化量大小为ΔR，滑动变阻器连入电路阻值的
1
变化量大小为ΔR，则这两个量的大小关系是：ΔR ΔR（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
2 1 2
【答案】 电压表正、负接线柱接反 B 当电路中
电阻阻值一定时，流过电阻的电流与两端电压成正比 定值电阻断路 1.5 小于
【详解】（1）[1]滑动变阻器与定值电阻串联，且随着变阻器向右滑动，接入电路的电阻阻值变大，因此用导
线将滑动变阻器的接线柱A与定值电阻的右侧接线柱连接，如图所示：
（2）[2]若电压表接入电路的正、负接线柱接反，当电路通电后，指针会反向偏转。
（3）[3]为了对电路起到保护作用，连接电路时，滑动变阻器的滑片应在最大阻值处，因此滑动变阻器的滑片
应在B端。
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[4]从图丙可以得知，图像任一点的电压值U与对应的电流I的比值始终为定值5Ω。因此，当电路中电阻阻值一
定时，流过电阻的电流与两端电压成正比。
（4）[5]电压表有示数，说明电压表两端的电路是通路，而电流表没有示数，则可能的原因是定值电阻发生断
路，此时电压表与电流表串联，电流表因此而没有示数显示，电压表显示的示数是电源电压。
[6]由串联电路分压的原理可知，无论用哪个定值电阻接入电路，当滑动变阻器滑到最大值60Ω时，定值电阻两
端分得的电压最低。假设不同定值电阻R接入电路时，其两端最小电压为U ，则当定值电阻取最大值R=30Ω
定
时，电阻两端最小电压为U =1.5V。根据上述式子可以推知，定值电阻R越小，则电阻两端可以达到的最小电
定
压U 越小，所以当取用其他的定值电阻时，其两端最小电压一定小于1.5V。为了使用不同定值电阻后，电压
定
表都可以显示这个示数，该示数一定要大于或等于1.5V，故至少要保证电压表示数为1.5V。
（5）[7]假设原来电路中的电流为I，将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器的电阻值增大了，假设增大量
1
为ΔR，由串联电路分压的原理可以推知，灯泡两端的电压减小，故此时流过灯泡的电流I 变小，即
2 2
I>I
1 2
由图丁可知，灯泡两端电压越小，其电阻值越小，所以灯泡电压的减小使得其阻值变小，假设变小了ΔR。设
1
电源电压为U，由上述电流I 和I 的不等关系，有如下式子成立
1 2
所以，将滑动变阻器的滑片向右滑动后，电路的总电阻是变大的，假设增大量是ΔR ，故
总
ΔR >0
总
ΔR =ΔR-ΔR
总 2 1
综上所述，可得如下结论
ΔR>ΔR
2 1
5．（2024·湖北宜昌·一模）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“
”字样的滑动变阻器，阻值分别为 、 、 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“ ”并画出正确连线。
（2）小明将 定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到 （选填“ ”或“ ”）端，再闭合开
关，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，出现此现象的原因可能是 。排除故障后，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 。
（3）接下来断开开关，取下 的定值电阻，分别把它换成 、 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：
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实验次数
电阻
电流
（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）小明想用一块电流表和一个定值电阻 测未知电阻 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：
闭合 、 ，此时电流表的示数为 ；
闭合 、断开 ，此时电流表的示数为 ；
求未知电阻 的表达式为： 。（用 、 、 表示）
【答案】 b 定值电阻断路 0.4 电压表 反比
【详解】（1）[1]如图的电路中，电压表与滑动变阻器并联了，是错误的， 将电压表与定值电阻并联，即电压
表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端，如图：
（2）[2]排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则，应将滑动变阻器的滑片移动到b端，
即阻值最大端,再闭合开关。
[3]电流表无示数，说明电路出现断路故障，电压表有示数，说明断路部分在和电压表并联的部分，故为定值电
阻断路。
[4]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，由电路图知电流表使用小量
程，分度值为0.02A,指针在第二大格处，所以示数为0.4A。
（3）[5]接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关。因为研究电流
与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变。
（4）由数据可知，每一次的电流与电阻的乘积都相等，即
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所以可得结论：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反比。
（5）[7]①闭合S、S，此时电流表的示数为I，由图知，此电流为干路电流，即干路电流为I；
1
②闭合S、断开S,此时电流表的示数为I，即未知电阻的电流为I；根据并联电路的干路电流等于各支路电流
1 1 1
之和知，R 的电流为： ；则电源电压为
0
；
③根据 得未知电阻的表达式为
6．（2024·黑龙江哈尔滨·一模）小丽用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻”的关系。器材有：
干电池3节（每节电压略小于1.5V），滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“5Ω；3A”“20Ω；2A”“50Ω；1.5A”字
样），电流表、电压表、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个，导线若干。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端；
（2）闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑片P，两表指针不偏转。将与电压表“-”接线柱相连的导
线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则可能
是 ；
（3）排除故障后，重新开始实验，探究“电流与电压的关系”。闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数
为0.07A。移动滑片P，逐步增大R两端电压，记录电压表的示数U和对应的电流表的示数I。以电流I为纵坐
标、电压U为横坐标，采用描点的方式，画出I-U图像，如图乙所示。依据图像，得到的结论是 ，实
验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有 字样，电源电压为 V；
（4）在探究“电流与电阻的关系”时，为了能使用上一次的某一组实验数据，断开开关，将R换成5Ω，闭合
开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示；断开开关，换接未使用过的一个电阻，正确操作后，电流表示数
应为 A。
【答案】 B 导线BC断路 当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压成正比
50Ω，1.5A 4.2 0.1
【详解】（1）[1]为保证实验的安全，闭合开关前滑动变阻器滑片应处于阻值最大处，由图甲可知滑片P位于B
端时滑动变阻器接入电路中的阻值最大，所以闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至B端。
（2）[2]闭合开关后，电流表和电压表示数为0，移动滑动变阻器的滑片P，两表指针均不偏转，说明电路中存
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在断路；而用与电压表“-”接线柱相连的导线试触C点，电压表指针不偏转，试触B点，电压表指针偏转，说
明故障原因是导线BC存在断路现象。
（3）[3]由图乙可知，当导体电阻阻值固定时，改变其两端电压大小得到的I-U图像是一条过原点的直线，则可
得出结论：当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压成正比。
[4][5]由题意可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中的电流，的阻值为其
最大阻值，此时定值电阻两端电压为0.7V，电路中的电流为0.07A，则由欧姆定律以及串联电路的电压规律可
得电源电压的表达式为
U=UR+U =0.7V+0.07R
滑 滑
因为电源由三节干电池组成且每节电压略小于1.5V，所以可知电源电压大小接近4.5V，若选用“5Ω；3A”的滑
动变阻器，将最大阻值代入上式，可得电源电压U=1.05V，不符合题意；若选用“20Ω；2A”的滑动变阻器，代
入数据可得电源电压U=2.1V，不符合题意；若选用“50Ω；1.5A”的滑动变阻器，将最大阻值代入上式可得电
源电压U=4,2V，符合题意，所以可知选择的滑动变阻器的铭牌为“50Ω；1.5A”，电源电压为4.2V。
（4）[6]根据欧姆定律可知，探究“电流与电压的关系”实验中使用的电阻阻值为
当电阻为5Ω时，闭合开关，移动滑片P，得到的电流由图丙可知为0.4A，所以此时5Ω的电阻两端的电压为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
5
要想探究电流与电阻之间的关系，须保证电阻两端的电压不变而改变电阻的阻值，前两次实验分别使用了10Ω
和5Ω的电阻，所以第三次实验使用的电阻为阻值20Ω的电阻，要保证电压不变，所以要调节滑动变阻器的滑
片使阻值20Ω的电阻两端的电压也为2V，则电路中的电流，即电流表的示数为
7．（2024·安徽马鞍山·一模）某科技小组用伏安法测量小灯泡的电阻，其额定电压为3.8V。检查器材时发现电
压表“0~15V”量程不能用，电流表完好，电源电压恒定为6V，于是连接了如图甲所示的电路。
（1）实验的原理是 ；
（2）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（导线不得交叉）
；
（3）改正错误后，闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为3V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，
应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动；
（4）小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为 ，小灯泡的电阻是 （保留1位小数）；
（5）小组同学计划用该装置测量某定值电阻阻值时，发现电压表“0~3V”量程也不能用了，就设计了如图丙所
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示的电路，测出了 的阻值。实验步骤如下：
①将滑片移到a端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为 ；
②将滑片移到b端，闭合开关S，读出电流表的示数，记为 ；
③读出滑动变阻器的最大阻值为R，则 （用 、 和R表示）
【答案】 B 0.26A
【详解】（1）[1] 伏安法测量小灯泡的电阻的实验的原理是 。
（2）[2] 小灯泡的额定电压为3.8V。检查器材时发现电压表“0~15V”量程不能用，电源电压恒定为6V，则可
以将电压表与滑动变阻器并联，当电压表示数为2.2V时，灯泡正常发光，故作图如下：
（3）[3] 闭合开关，移动滑片至某位置时，电压表的示数为3V，则根据串联分压原理，应减小变阻器的电压，
将滑片P向B端移动，使得电压表示数为2.2V。
（4）[4][5] 小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.26A，则
小灯泡的电阻为
（5）[6] ①将滑片移到a端，闭合开关S，电路中只有 ，读出电流表的示数，记为 ，则电源电压为
①
②将滑片移到b端，闭合开关S，滑动变阻器的最大阻值R和 串联，读出电流表的示数，记为 ，则电源电
压为
③联立①②，解得 的阻值为
8．（2024·江苏宿迁·二模）图甲是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图（小灯泡正常工作时电压为
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2.5V）。
（1）该实验的实验原理是 ；
（2）小明按电路图连接实物，闭合开关后，发现电压表有较大示数，电流表无示数，移动滑片时两电表的示数
均无变化，则故障可能是小灯泡发生 （选填“短路”或“断路”）；
（3）小明排除故障后完成实验，某时刻电压表的指针如图乙所示，电压表连接小量程。若要测出小灯泡正常工
作时的电阻，需要将滑片向 滑动（选填“左”或“右”）；
（4）根据实验数据，做出小灯泡工作时I—U的关系图像如图丙所示，则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω；
（5）当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比 （选填“变大”、“变小”或“不变”），这
是因为 ；
（6）实验后小明发现滑动变阻器的最大阻值模糊不清，且电压表已损坏。于是他找了一个阻值已知的定值电阻
R 来代替灯泡，用电流表和定值电阻R 测出了滑动变阻器的最大阻值R，设计电路如图丁所示，实验步骤如下：
0 0 1
①滑片处于最左端时，读出此时电流表的示数为I；
1
② ，读出此时电流表的示数为I；
2
③则滑动变阻器的最大阻值R= （用I、I 和R 表示）。
1 1 2 0
【答案】 断路 右 10 变大 见解析 移动滑动变阻器滑片处于最右端
【详解】（1）[1]由欧姆定律可知，伏安法测电阻的原理是 ，用电压表测出小灯泡两端的电压，用电流表
测出通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电阻。
（2）[2]电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有较大示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的
电路以外的电路是完好的，即与电压表并联的小灯泡断路。
（3）[3]图乙中电压表选用小量程，分度值为0.1 V示数为1.7V，小于灯泡正常工作时的电压2. 5 V，应增大灯
泡两端的电压，根据串联电路电压的规律，应减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，应减小滑动变阻
器连入电路中的电阻大小，故滑片向右移动，直到电压表示数为灯泡正常工作时的电压2.5V。
（4）[4]由图丙所示的小灯泡工作时I-U的关系图像可知，灯泡在正常工作电压2.5 V时的电流为0.25A，由欧
姆定律可知，小灯泡正常发光时的电阻为
（5）[5][6]由 可知，电压表与电流表的示数之比所表示的物理量为小灯泡的电阻，由图丙可知，灯泡两
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端的电压增大，通过灯泡的电流也增大，由P=UI可知，灯泡的电功率增大，温度升高，由于灯丝的电阻随着
温度升高而增大，因此当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比变大。
（6）[7][8]由电路图可知，定值电阻R 与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流；闭合开关S，调节滑动
0
变阻器的滑片，当滑片位于最左端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电流表示数为I，则电源的电
1
压可以表示为
再将滑片移到最右端端时，滑动变阻器接入电路中的电阻值最大，此时电流表示数为I，则电源的电压可以表
2
示为
由①②可得
9．（2024·江西萍乡·三模）在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节电压为1.5V的新干电池，正
常发光时电压为2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整；
（2）正确连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，造成这一现象的原因可能是 （填字
母）；
A．电流表短路 B．小灯泡短路 C．滑动变阻器断（开）路
（4）排除故障后，移动滑片P，某次实验时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，小灯泡正常发
光时的电阻约为 Ω（结果保留一位小数）；
（5）经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的I-U图像如图丙所示，由图像可知，不同
电压下的小灯泡电阻是 的，其原因是： ；
（6）在探究电流与电压的关系实验中， （选填“可以”或“不可以”）用小灯泡代替定值电阻。
【答案】 见解析 A B 8.9 不同 灯泡的电阻随温度改变而改变 不可以
【详解】（1）[1]实验中，定值电阻与变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流，如图所
示：
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（2）[2]正确连接好电路，闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的A端。
（3）[3]闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表无示数，电流表有示数，说明电路不可能出现断路现象，造成
这一现象的原因可能是小灯泡短路，此时灯泡两端的电压为0，故AC不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）[4]由图乙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.28A，由欧姆定律得，小灯泡正常发光时的电阻约为
（5）[5][6]由图像得，灯泡的I-U图像是一条曲线，说明不同电压下的小灯泡电阻是不同的。灯泡的电阻与温
度有关，灯泡的电压、电流改变时，电功率改变，灯丝温度不同，电阻不同。
（6）[7]在探究电流与电压的关系实验中，要控制电阻相同，灯丝电阻会发生改变，不可以用小灯泡代替定值
电阻。
10．（2024·河南商丘·一模）在“测量小灯泡的电阻”实验中，选用的器材有：两节新干电池、额定电压为
2.5V的待测小灯泡、滑动变阻器（R“5Ω 2A”，R“15Ω 1A”）各一个、电流表、电压表、开关和若干导线，如
1 2
图所示：
（1）图甲中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确（导线不得交
叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电压表、电流表均有示数，造成这一现象的原因可能是
。
（3）实验数据记录在表格中，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻是
Ω。依据表中数据，实验中选用的滑动变阻器是 （选填“R”或“R”），当电压表示数为3V时，电流
1 2
表示数可能是下列数据中的 （选填序号）。
A．0.44A
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B．0.48A
C．0.5A
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.30 0.32 0.36 0.38
（4）若实验时发现电流表已损坏，为测量小灯泡正常发光时的阻值，利用定值电阻R 设计了如图丙的电路，
0
实验步骤如下：
①闭合开关S，单刀双掷开关S 接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为 V；
1
②保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S 接2，读出电压表的示数为U；
1
③则小灯泡L正常发光时电阻为 （用U 、U、R 表示）。
额 0
【答案】 小灯泡的实际功率太小 6.25
R A 0.5
2
【详解】（1）[1]原电路图中，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中是错误的，在“测量小灯泡的电阻”
实验中，灯泡、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在灯泡两端，如下图所示：
（2）[2]正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表有示数，说明灯泡没有短
路，小灯泡不发光，说明小灯泡的实际功率太小。
（3）[3]实验数据记录在表格中，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值
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0.02A，其示数为0.4A，此时小灯泡的电阻为
[4]由表中第1组数据可知，当灯泡两端电压为0.5V时，通过灯泡的电流为0.3A，根据串联电路电压规律，滑
动变阻器两端电压为
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知，滑动变阻器此时接入电路的阻值为
故实验中选用的滑动变阻器是R。
2
[5]当电压表示数为3V时，若电流表示数为0.48A，此时灯泡的电阻为
与小灯泡正常发光时的电阻相同，因灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以当电压表示数为3V时，电流表示
数可能是0.44A，故选A。
（4）[6]闭合开关S，单刀双掷开关S 接1，移动滑动变阻器滑片P，使电压表示数为0.5V。
1
[7]保持滑片P的位置不变，将单刀双掷开关S 接2，读出电压表的示数为U；在步骤①中，灯泡、R 和滑动变
1 0
阻器串联，电压表测R 和滑动变阻器两端的总电压，根据串联电路电压规律可知，当灯泡正常发光时，电压表
0
示数为0.5V；在步骤②中，灯泡、R 和滑动变阻器仍串联，电压表测R 两端电压为U，因电路的连接关系没有
0 0
改变，各电阻的大小和通过的电流不变，灯仍正常发光，此时电路中的电流为
则小灯泡的电阻为
11．（2024·陕西西安·二模）小华和同学在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，设计了图-1所示电路。
电源电压恒为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）连接电路时，开关应处于 状态。
（2）请用笔画线代替导线，将图-1中的电路连接完整，要求滑片P置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大。
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（3）闭合开关S，小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，移动滑片P的过程中，电压表示数不变，已知
导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是 。
（4）排除故障后，闭合开关S，移动滑片P，多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数。当小
灯泡两端电压为2.5V时，电流表示数如图-2所示，为 A，此时小灯泡的电阻为 Ω（结
果保留一位小数）。
（5）根据数据绘制 图像，如图-3所示，发现此图像不是直线，主要原因是 。
【答案】 断开 小灯泡短路 0.3 8.3 小灯泡的
电阻随温度的升高而增大
【详解】（1）[1]连接电路图时，为保证各用电器安全，开关应该处于断开状态。
（2）[2]连接电路图时，滑动变阻器的滑片应该位于最大值处，且必须满足一上一下连接方式，且要求滑片P
置于B端时滑动变阻器接入电路的电阻最大，所以滑动变阻器应该选择左下接线柱，即开关S的右端连接到滑
动变阻器的左下端，电路如图所示
（3）[3]闭合开关，小灯泡不亮，但是电流表有示数，所以电路处于通路状态，排除断路故障，电压表无示数，
移动滑片P的过程中，电压表示数不变，电压表测一段通电导线不显示示数，说明电压表并联的电路出现短路
或者电压表短路，又已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是小灯泡短路。
（4）[4]由图-1可知，电流表接的是 小量程，所以图-2电流表读数为0.3A。
[5]此时小灯泡两端的电压为2.5V，所以电灯泡此时的电阻大小为（结果保留一位小数）
（5）[6]由图-3可知，小灯泡两端电压增大，经过小灯泡的电流也增大，根据电功率公式 可知，小灯泡
的功率也变大，温度就会升高，且各点下电阻也在变大，所以小灯泡的电阻随温度的升高而增大，其I-U图像
不是一条直线。
12．（2024·山东东营·模拟预测）小明小组用电源（电压恒为3V）、电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、小灯泡、
滑动变阻器、电压表、电流表、开关和导线来探究电流与电压的关系。
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（1）实验前，小明小组设计的实验电路图如图1中甲、乙、丙所示，经小组讨论，最终确定用图丙电路进行实
验，原因是该电路不仅能保持 不变，还能很容易改变 ；
（2）如图2是小明实验时连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整（导线不得交叉），要求
滑动变阻器的滑片向左移动时，电路中电流变大 ；
（3）连接好电路。闭合开关前，滑动变阻器滑片应在 （选填“最左端”或“最右端”），闭合开关，发
现电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是 ；
A．电阻处短路 B．电阻处断路
（4）排除故障后，小明将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，得到如表五组数据。请
在图3方格中画出5Ω电阻的I-U关系图像；( )
实验次
1 2 3 4 5
数
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.48 0.60
（5）小明在对表格中I、U数据的横向比较（倍数关系）和纵向比较（比值关系）基础上，结合画出的I-U关
系图像，得出了电流与电压的关系为：电阻一定时，通过导体的电流与电压成 ；
（6）为了使上述结论更有普遍性，你认为小明接下来的实验操作是 。
【答案】 电阻阻值 定值电阻两端的电压
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最右端 A
正比 用不同规格的电阻再做几次实验
【详解】（1）[1][2] 探究电流与电压的关系时，应控制电阻阻值不变，图1甲图中灯泡的电阻随温度的变化而
变化，乙图无法改变电阻两端的电压，丙图不仅能保持电阻阻值不变，还可以通过移动滑动变阻器的滑片改变
定值电阻两端的电压。
（2）[3] 由图2可知，电源为两节干电池串联，故电压表选用小量程并联在定值电阻两端，滑片左移，电路中
电流变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联，作图如下：
（3）[4] 为了保护电路，闭合开关前，滑片要移到阻值最大处，即最右端。
[5] 发现电流表有示数，则是电路短路，电压表无示数，被测电路短路，即故障原因可能是定值电阻短路。故
选A。
（4）[6] 利用表中数据用描点法画出 电阻的I﹣U关系图像，如下图所示：
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（5）[7] 由I﹣U关系图像可知，图线为一条过原点的斜线，所以得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流
与导体两端的电压成正比。
（6）[8] 为了使得出的结论具有普遍性，应换用不同规格的电阻再做几次实验。
13．（2024·陕西西安·模拟预测）小华和小明在学校科技社团活动中了解到：电源是持续供电的装置，电源内
部也是一段电路，也有电阻，它被称为电源的内电阻，简称内阻，可以把电源看成由一个电压为 的理想电源
与一个阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示。
为了测量 和r，小明同学设计了如图乙所示电路。已知 ，（电压表为理想电表）试分析：
（1）当闭合开关S、S，断开开关S 时，电源内阻r和 相当于 联，此时电压表示数为2.4V；当闭合开
1 2
关S、S，断开开关S 时，电压表的示数为3V；
2 1
（2）则可知电源的内电阻r= Ω，理想电源电压 V（两空均保留两位小数）；
（3）小华想到用图像反映物理量间的变化关系是物理学研究的常用方法，于是他设计了如图丙所示电路，图中
变阻箱R除了保护电路的作用，在该实验中的主要作用是： ，闭合开关后电流表无示数，电压表示数接
近 ，则可能出现的故障是 ；
（4）排除故障后，通过改变电阻箱R的阻值，作出电压与电流的关系图像，如图丁所示。已知：理想电源电压
、电源的内电阻r、电流表示数I，可以得出图丙中电压表示数U的表达式 （用上述物理量表
示）。
【答案】 串 1.58 3.16 改变电流与电压，多次实验寻求普遍规律 变阻箱R断路
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【详解】（1）[1] 闭合开关S、S，断开开关S 时，电流依次经过电源内阻r和 ，电源内阻r和 串联。
1 2
（2）[2][3] 闭合开关S、S，断开开关S 时，电源内阻r和 串联，电压表测 电压，示数为2.4V，此时电流
1 2
为
则理想电源电压为
①
闭合开关S、S，断开开关S 时，源内阻r和 串联，电压表测 电压，示数为3V，此时电流为
2 1
则理想电源电压为
②
联立①②，解得电源的内电阻 ，理想电源电压 。
（3）[4] 如图丙所示电路，图中变阻箱R除了保护电路的作用，在该实验中的主要作用是改变电流与电压，多
次实验寻求普遍规律。
[5] 电流表无示数，说明发生断路，电压表示数接近 ，说明电压表两端与电源相通，则可能是变阻箱R断路。
（4）[6] 电阻箱R和电源的内电阻r串联，根据串联电路的电压规律和欧姆定律可得电压表示数U的表达式为
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