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2023年中考物理真题《压轴挑战》分类汇编（解析版）
挑战19 实验探究题（电学综合27题）
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系】..............................................................................................................1
【题型2 欧姆定律的应用】....................................................................................................................................50
【题型3 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】.......................................................................................52
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系】
1．（2023•宿迁）用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑
动变阻器规格为“20 1A”，有4 、6 、8 、10 、12 的定值电阻各一个。
Ω Ω Ω Ω Ω Ω
（1）用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当滑片 P向左滑动时，变阻器接
入电路的电阻变大；
（2）连接电路时，开关应该 断开 （选填“断开”或“闭合”）；
（3）先接入12 定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至合适位置，电压表的
示数如图乙所示Ω，示数为 2.4 V，记下电流表的示数。断开开关，将12 电阻换成
10 后，闭合开关，移动变阻器的滑片P使 电压 表的示数与前一次相同Ω，记录相
关Ω数据；
（4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系
中描绘出I﹣R图象为曲线A；
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①由图象可得出的结论是： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ；
②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器 R 的阻
P
值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线 B，发现曲线B与曲线A 无交点
（选填“有交点”或“无交点”），其原因是 对每一个电流值，变阻器 R 的阻值是
P
定值电阻的阻值倍数不变，两个图像平行 ；
③本实验的主要研究方法是“控制变量法”，下列物理教材中的实验，没有用到“控
制变量法”的有 C 。
A．探究二力平衡的条件
B．探究影响液体内部压强的因素
C．用电流表和电压表测量定值电阻的阻值
【答案】故答案为：（1）如图见解答；（2）断开；（3）2.4；电压；（4）①电压一
定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；②无交点；对每一个电流值，变阻器R
P
的阻值是定值电阻的阻值倍数不变，两个图像平行；③C。
【解答】解：（1）由题知滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大；
因此应该用导线连接到滑动变阻器的右下方接线柱，如下图所示：
（2）为保护电路，连接电路时开关应断开；
（3）先接入12 定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至合适位置，电压表用
的小量程，分度Ω值为0.1V，示数为2.4V，记下电流表的示数。断开开关，将12 电阻
换成10 后，根据探究电流与电阻关系，必须控制电压不变，闭合开关，移动变阻Ω器的
滑片P使Ω电压表的示数与前一次相同，记录相关数据；
（4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系
中描绘出I﹣R图象为曲线A；
①由图象可知，0.6A×4 ＝0.4A×6 ＝0.3A×8 ＝0.2A×12 ＝2.4V；
可得出的结论是：电压一Ω定时，通过Ω导体的电Ω流与导体的Ω电阻成反比。
②因为电源电压不变，而定值电阻的电压保持不变，滑动变阻器的电压也不变，根据
串联分压规律知，因而各次实验中，定值电阻和滑动变阻器的阻值倍数关系保持不变，
因而对每一个电流值，变阻器R 的阻值始终是定值电阻的阻值倍数不变，则把每次实
P
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验时记录的电流值和对应变阻器R 的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲
P
线B，发现曲线B与曲线A平行，因而两者无交点；
③本实验的主要研究方法是“控制变量法”，
A．探究二力平衡的条件，有多个因素影响，必须采用控制变量法；
B．探究影响液体内部压强的因素时，探究与深度关系，控制液体密度不变，用了控制
变量法；
C．用电流表和电压表测量定值电阻的阻值，是测量型实验，没有控制变量；
没有用到“控制变量法”的有 C。
故答案为：（1）如图见解答；（2）断开；（3）2.4；电压；（4）①电压一定时，通
过导体的电流与导体的电阻成反比；②无交点；对每一个电流值，变阻器R 的阻值是
P
定值电阻的阻值倍数不变，两个图像平行；③C。
2．（2023•日照）小明同学在参加学校物理兴趣小组探究活动中发现，很多电器产品复杂
的电路都是由简单的电路组合而成，使用时它们的电流与电压、电阻总存在一定的关
系。某次探究活动中，小明找到一个未知电阻R （阻值不变），设计了如图甲所示的电
1
路图。电源电压保持6V不变，滑动变阻器R 的规格为“50 1A”。
2
（1）根据电路图连接实验电路时，所采用的电流表、电压Ω表如图乙所示。闭合开关后
发现电压表无示数，电流表有示数。滑动滑片，电流表示数发生变化。则电路中故障可
能是： 电阻 R 短路（或电压表短路、电压表断路） ；排除故障之后，闭合开关，
1
滑动滑片，记录实验数据见表1：
表1
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 2 2.5 3 3.5 4.5 5
电流I/A 0.2 0.25 1.5 0.35 0.45 0.5
①由表1可知电阻R ＝ 1 0 。这些数据中第 3 组（填写数据序号）是明显错误
1
的。请你帮助小明分析读取数据Ω错误的原因是： 电流表的量程判断错误 。
②通过此实验，可以得出电流I与电压U的关系：在电阻一定的情况下，通过导体的电
流与导体两端的电压 成正比 。
（2）保持其他元件不变，只将R 由10 更换为5 ，要继续保持电阻R 两端电压3V不
1 1
变，滑动变阻器R 需要向 左 （选Ω填“左”或Ω“右”）端滑动；将R 继续更换为
2 1
15 、20 …，保持R 两端电压3V不变，记录数据见表2：
1
表Ω2 Ω
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电压U＝3V
数据序号 1 2 3 4 5 …
电阻R / 5 10 15 20 30 …
1
电流I/AΩ 0.6 0.3 0.2 0.15 0.1 …
①要想满足电阻R 两端电压保持3V不变，电阻R 可更换的最大电阻值为 5 0 。
1 1
②分析表中的实验数据，得出电流I与电阻R的关系： 在电压一定时，通过导体Ω的电
流与导体的电阻成反比 。
（3）在探究多个变量之间的关系时，两实验均利用了 控制变量 法。
【答案】（1）电阻R 短路（或电压表短路、电压表断路）；①10；3；电流表的量程
1
判断错误；②成正比；（2）左；①50；②在电压一定时，通过导体的电流与导体的
电阻成反比；（3）控制变量。
【解答】解：
（1）闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，则可能是与电
压表并联的电阻R 短路，也可能是电压表短路，还可能是电压表断路；
1
①根据欧姆定律R＝ ，计算出表一中各组数据的平均值，排除错误选项，并取平均
值；研究电流与电压的关系时，需控制定值电阻的电阻相同，所以第三组数据错误，再
根据读数规律，得出是读错量程了。
②根据表格得出，电压与电流的比值是定值，从而得出电流与电压成正比；
（2）探究“电流与电阻的关系”实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，而根据串
联分压原理可知，将定值电阻由 10 改接成5 的电阻，电阻减小，其分得的电压减
小，由分压原理，应减小滑动变阻器Ω连入电路中Ω的电阻，所以滑片应向左端移动，使电
压表的示数为3V；
①由分压原理，使电压表的示数保持为3V，电源电压为6V，所以滑动变阻器两端电压
也为3V，故定值电阻最大阻值等于滑动变阻器最大阻值，为50 ；
②分析表中的实验数据可知，电压一定时，电流与电阻的乘积Ω为定值，所以可得出结
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论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）在探究多个变量之间的关系时，需要使用控制变量法。
故答案为：（1）电阻R 短路（或电压表短路、电压表断路）；①10；3；电流表的量
1
程判断错误；②成正比；（2）左；①50；②在电压一定时，通过导体的电流与导体
的电阻成反比；（3）控制变量。
3．（2023•怀化）图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
（1）检查发现连接的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 ） 电 路 接 通 前 ， 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 P 应 该 移 至 最 左 端 （ 选
填“左”或“右”）。
（3）闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可
能是：待测电阻发生了 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见下表。表
中空白处电压如图乙所示，该示数是 2.4 V。请根据表中数据得结论：电阻一定
时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 正比 （选填“正比”或“反比”）。
电压U/V 0.6 1.2 1.8 3.0
电流I/A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
【答案】（1）见解答图；（2）左；（3）断路；（4）2.4；正比。
【解答】解：（1）根据实验记录数据表，可知电压表应接小量程“3”接线柱，如下图
所示；
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（2）为了保护电路，电路接通前，滑动变阻器的滑片 P应该移至阻值最大处，与下接
线柱最远处，即图中左端；
（3）闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电路可能开路，但电压表有示数，则电
压表与电源连通，此时电路中的一处故障是待测电阻R断路；
（4）由上图正确电路图可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.4V；
根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出
的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）如上图所示；（2）左；（3）断路；（4）2.4；正比。
4．（2023•宜昌）如图甲为小俊和小红在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中连接的
部分实物图。
（1）用笔画线代替导线将实物图连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大。
（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路可能出
现的故障是 R 断路 。
（3）排除故障后，测量出的数据如表，请在图乙的坐标纸中描点画出I﹣U图像。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.08 0.16 0.30 0.32 0.40 0.48
（4）小俊和小红分析图像后得出了结论，为了使结论具有普遍性，小俊提出用刚才的
实验器材增加实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合
理的是 小红 （选填“小俊”或“小红”）的方案。
（5）他们发现另外一组的同学画出的图像（如图丙）所反映出的规律与自己的不同，
请你分析该小组实验中可能存在的问题是 电压表与滑动变阻器并联 。
【答案】（1）见解析；（2）R断路；（3）见解析；（4）小红；（5）电压表与滑动
变阻器并联
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【解答】解：（1）根据题意可知，滑片向右滑动时电流表的示数变大，这说明电路中
的总电阻变小，滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器应该接右下接线柱，
如图所示：
；
（2）正确连接电路，闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路出现了断路现象；电
压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，则电路可能出现的故障是R断路；
（3）根据表格中的数据描点连线，如下所示：
（4）实验中为了获得普遍的规律，应换用阻值不同的定值电阻多次测量，所以小红的
方法是合理的；
（5）实验后不同小组之间进行交流时，发现有一组同学画出的 I﹣U图像如图丙所示，
造成该现象的原因是：电压表与滑动变阻器并联。
故答案为：（1）见解析；（2）R断路；（3）见解析；（4）小红；（5）电压表与滑
动变阻器并联。
5．（2023•无锡）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“5 ㅤ
3A”“20 ㅤ2A”“50 ㅤ1.5A”字样），电流表、电压表、开关各一个，阻值为5Ω、
10 、20 Ω的电阻各一个Ω，导线若干。 Ω
Ω Ω
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（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 B （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 导线 BC 断路 。
（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 当电阻一定时，通过导体的电
流与导体两端的电压成正比 ，实验中选用的滑动变阻器的铭牌上标有 “ 5 0 ㅤ
1.5A ” 字样，电源电压为 4. 2 V。 Ω
（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5 ，闭合开关，移动滑片P，电流表示数如图丙所示为 0.4 A；断开开
关，换接未Ω使用过的一个电阻，正确操作后，电流表示数应为 0. 1 A。
【答案】（1）B；（2）导线BC断路；（3）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两
端的电压成正比；“50 ㅤ1.5A”；4.2；（4）0.4；0.1。
【解答】解：（1）为了Ω保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片 P移至阻值最
大处，即B端；
（2）闭合开关后，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为 0，说明电压表
与电源没有连通；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，说明此时电压表与电源连通，电压表并联的
电路断路，若电路中只有一处故障，则可能是导线BC断路；
（3）由图乙可知，图线为一条过原点的斜线，故得到的结论是：当电阻一定时，通过
导体的电流与导体两端的电压成正比；
由图甲可知，电源为三节干电池串联，每节电压略小于 1.5V，则电源电压应该大于
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3V，小于4.5V；
闭合开关，电压表示数为0.7V，电流表示数为0.07A，此时滑动变阻器接入电路的阻值
最大，根据串联电路电压规律和欧姆定律可知，电源电压为：
U＝0.7V+0.07A×R滑大 ……①；
若选用“5 ㅤ3A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝1.05V，不符合题意；
若选用“2Ω0 ㅤ2A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝2.1V，不符合题意；
若选用“50Ωㅤ1.5A”的滑动变阻器，代入①式，则U＝4.2V，符合题意；
故实验中选Ω用的滑动变阻器的铭牌上标有“50 ㅤ1.5A”字样，电源电压为4.2V；
（4）将R换成5 ，闭合开关，移动滑片P，电Ω 流表示数如图丙所示，电流表选用小量
程，分度值0.02AΩ，其示数为0.4A，则定值电阻两端电压为：
U ＝I R ＝0.4A×5 ＝2V；
V 2 2
由图乙可知，在探Ω究电流与电压的关系实验中，定值电阻的阻值为：
R ＝ ＝ ＝10 ，故未使用过电阻的阻值为20 ；
1
在探究电流与电阻的关Ω系实验中，应控制定值电阻两端Ω电压不变，故换接20 的电阻，
正确操作后，电流表示数应为： Ω
I ＝ ＝ ＝0.1A。
3
故答案为：（1）B；（2）导线BC断路；（3）当电阻一定时，通过导体的电流与导体
两端的电压成正比；“50 ㅤ1.5A”；4.2；（4）0.4；0.1。
6．（2023•威海）在探究“电Ω流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为 9V，滑动变阻器规
格为“50 2A”。
Ω
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（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整
（导线不允许交叉）。
（2）连接好电路，将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，移动滑片，发现电流表无
示数，电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是 C 。
A.电流表损坏
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R接触不良
D.定值电阻R短路
（3）排除故障继续实验，更换不同的定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，其目的是
保持定值电阻两端的电压不变 ，实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如
图丙所示，其读数为 0.2 4 A。
实验次数 1 2 3 4 5 6 …
电阻R/ 5 7.5 12 15 20 25 …
电流I/AΩ 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32 …
（4）在如图丁所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点，请绘出图象，分析并得
出结论： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（5）实验完成后，在评估“将5 电阻更换成7.5 电阻继续实验”这一环节中，甲小
组认为，更换成7.5 电阻后需要Ω将滑动变阻器阻Ω值调到最大，才能闭合开关进行实
验；而乙小组认为，Ω更换成7.5 电阻后不需要将滑动变阻器阻值调到最大，可直接闭
Ω
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合开关进行实验。你认为哪个小组的观点正确并写出理由： 甲组，闭合开关前滑动变
阻器的阻值需调到阻值最大处 。
【答案】（1）如图；（2）C；（3）保持定值电阻两端电压不变；0.24；（4）如图；
电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）甲组，闭合开关前滑动变阻
器的阻值需调到阻值最大处。
【解答】解：（1）由图甲可知滑片左移滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以导线连
接滑动变阻器的右下接线柱，如图：
；
（2）闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，说明电路断路，电压表示数始终接近
电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联的电阻电阻断路，故选C；
（3）探究“电流与电阻的关系”实验需保持定值电阻两端的电压不变；
电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A；
（4）用平滑曲线连接，如图：
，
分析图象可得电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）甲组，闭合开关前滑动变阻器的阻值需调到阻值最大处。
故答案为：（1）如图；（2）C；（3）保持定值电阻两端电压不变；0.24；（4）如
图；电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）甲组，闭合开关前滑动
变阻器的阻值需调到阻值最大处。
7．（2023•烟台）在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中：
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（1）设计实验时，小明制定了探究的总体思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关
系；保持电压不变，探究电流与电阻的关系。物理上把这种科学探究的方法叫做 控
制变量法 。
（2）在“探究电流与电压的关系”的过程中，小明连接了如图甲所示的实物电路。闭
合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 A （选填“A”或“B”）端。闭合开关
后，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为
0.4 A。
（3）在“探究电流与电阻的关系”的过程中，小明将5 的电阻换成10 的电阻后，闭
合开关，直接读出电流值，这种做法是否正确？ 不正确Ω ；理由是什么Ω？ 没有控制
定值电阻两端的电压不变 。
（4）小明根据实验数据绘制了I﹣U和I﹣R的图象，如图丙、丁所示。由图象可以得
到的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成
正比 ；在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成 反比 。
【答案】（1）控制变量法；（2）A；0.4；（3）不正确；没有控制定值电阻两端的电
压不变；（4）正比；反比。
【解答】解：（1）保持电阻不变，探究电流与电压的关系；保持电压不变，探究电流
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与电阻的关系；物理上把这种科学探究的方法叫做控制变量法；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即A端；
闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，电流表
选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A；
（3）小明将5 的电阻换成10 的电阻后，闭合开关，直接读出电流值，这种做法不正
确；实验中，Ω当把5 的电阻换Ω成10 的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变
大，研究电流与电阻关Ω系时要控制电压Ω不变，故更换电阻后，应调节滑动变阻器滑片，
保持定值电阻两端电压不变，然后读出电流值；
（4）由图丙可知，图线为一条过原点的斜线，故可以得到的实验结论是：在电阻一定
的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比；
由图丁可知，电流与电阻的乘积 U ＝IR＝0.4A×5 ＝……＝0.1A×20 ＝2V，为一定
V
值，故可以得到的实验结论是：在电压一定的情况下Ω，通过导体的电流Ω跟导体的电阻成
反比。
故答案为：（1）控制变量法；（2）A；0.4；（3）不正确；没有控制定值电阻两端的
电压不变；（4）正比；反比。
8．（2023•西宁）小西和同学们在“探究电流与电压的关系”的实验中，实验电路如图甲
所示，电源电压恒为3V，定值电阻R的阻值为5 。
Ω
实验序号 1 2 3 4 5
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
I/A 0.1 0.3 0.4 0.5
（1）连接电路时，开关应 断开 ，闭合开关前应将滑动变阻器滑片 P调至 A
（选填“A”或“B”）端。
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，此时电路的故障
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可能是定值电阻 断 路。
（3）排除故障后，第2次实验中电流表的示数如图乙所示，为 0. 2 A。
（4）将多次实验测得的数据记录在表格中，分析数据可得：在电阻一定时，通过导体
的电流与导体两端的电压成 正比 。
（5）以下实验中，与此实验中进行多次测量的目的相同的是 B 。
A.用刻度尺测量长度 B.探究杠杆的平衡条件
（6）完成此实验后，同学们还想探究“电流与电阻的关系”，又添加了10 、15 、
20 、25 的电阻，实验中保持定值电阻两端电压为1.5V不变。将5 电阻换Ω成10Ω电
阻Ω后，为Ω保持电压表的示数仍为 1.5V，应将滑动变阻器滑片 ΩP 向 A （Ω选
填“A”或“B”）端移动。为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于 25
。
Ω【答案】（1）断开；A；（2）断；（3）0.2；（4）正比；（5）B；（6）A；25。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关必须断开；正确连好电路后，闭
合开关前，要将滑动变阻器的滑片P调至A端阻值最大处；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动
变阻器、开关与电源是通路，故电路故障可能是定值电阻断路；
（3）由图乙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A；
（4）由表中数据可得，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）本实验中进行多次测量的目的是得出普遍性的规律，探究杠杆的平衡条件时，多
次测量也是为了得出普遍性的规律；
（6）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5 换成10 ，电阻增大，其分得的电压也
增大，为保持电压表的示数不变，应增大滑动变Ω阻器分得Ω的电压，故需增大滑动变阻器
连入电路中的电阻，滑片应向A端移动；
电阻两端的电压始终保持U ＝1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U
V
滑
＝U﹣U
V
＝3V﹣1.5V＝1.5V，变阻器分得的电压与电压表示数相同，根据分压原理，
当接入25 电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑 ＝1×25Ω ＝25 ，故为了完成本实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于25 。
故答案为：Ω（1）Ω断开；A；（2）断；（3）0.2；（4）正比；（5）B；（6）ΩA；25。
9．（2023•黑龙江）在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小明提供了如下器材：电
源（电压恒定为4.5V），电流表，电压表，开关各一个，滑动变阻器甲“10 ，2A”和
滑动变阻器乙“20 ，1A”各一个，定值电阻5 、10 、15 各一个，导线若Ω干。
Ω Ω Ω Ω
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（1）注意在连接电路时，开关必须处于 断开 状态；
（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片 P向左
滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无
示数，则故障可能是 电阻 R 短路（或电压表短路或电压表断路） （答出一种情况
即可）；
（4）排除故障后，小明把5 的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表
示数如图乙所示，正确记录后Ω，小明又改用10 电阻继续实验，闭合开关后，小明应将
滑片P向 右 （选填“左”或者“右”）移Ω动至电压表示数为 2. 5 V；
（5）小明在实验中所选用的滑动变阻器应该是 乙 （选填“甲”或“乙”）；
（6）利用老师给的器材，还能完成的电学实验有： 测量电阻的阻值 （写出一个即
可）。
【答案】（1）断开；（2）见解答图；（3）电阻R短路（或电压表短路或电压表断
路）；（4）右；2.5；（5）乙；（6）测量电阻的阻值。
【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时，开关必须处于断开状态；
（2）滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑
动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示：
；
（3）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；无论怎样移动
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滑片P，电压表都无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即
故障可能是电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）；
（4）排除故障后，小明把5 的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表
示数如图乙所示，电流表选用Ω小量程，分度值0.02A，其示数为0.5A，则定值电阻两端
电压为U ＝I R ＝0.5A×5 ＝2.5V；
V 1 1
实验中，当把5 的电阻换Ω成10 的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研
究电流与电阻关Ω系时要控制电压Ω不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两
端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右移动
至电压表示数为2.5V；
（5）实验中使用的定值电阻阻值最大为 15 ，定值电阻两端的电压始终保持 U ＝
V
2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器Ω分得的电压：U滑 ＝U﹣U
V
＝4.5V﹣2.5V
＝2V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的 ＝0.8倍，根据分压原理，当接入
15 电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑 ＝0.8×15 ＝12 ，即所选择的滑动
变Ω阻器的最大阻值不能小于12 ，故选乙； Ω Ω
Ω
（6）根据R＝ 知此实验还可以测量电阻的阻值。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）电阻R短路（或电压表短路或电压表断
路）；（4）右；2.5；（5）乙；（6）测量电阻的阻值。
10．（2023•益阳）小明同学想探究“通过灯泡的电流与灯泡两端电压的关系”，设计了如
图甲所示的电路图。
（1）请用笔画线代替导线，按照图甲所示的电路图，在图乙中将实物电路连接完整
（要求连线不得交叉；滑动变阻器的滑片向左移动，小灯泡变亮）。
（2）小明同学正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，但电
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压表示数较大。接下来正确的操作是 C 。
A.检查电路是否短路
B.更换电流表
C.检查小灯泡是否接触良好或损坏
D.移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（3）排除电路故障后，下表是按正确的操作测得的数据，其中第一次测得的电流如图
丙所示，则电流表示数为 0.3 2 A。从表中数据可看出，通过灯泡的电流与灯泡两端
的电压不成正比，其原因是 灯丝的电阻随着温度的升高而增大 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 3.0 3.8
电流I/A 0.38 0.40
【答案】（1）见解答图；（2）C；（3）0.32；灯丝的电阻随着温度的升高而增大。
【解答】解：（1）电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联接入电路；滑动变阻器“一
上一下”接线柱接入电路；如下图所示：
（2）小明同学正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，但电
压表示数较大，说明与电压表并联的小灯泡断路，接下来应检查小灯泡是否接触良好或
损坏，故选C；
（3）由图可知，电流表所选量程为0～0.6A，分度值是0.02A，根据指针位置可知，其
示数是0.32A；
由表格中的数据和公式R＝ 可知：随灯泡电压与电流增大，灯泡实际功率增大，灯丝
温度升高，灯泡电阻变大，灯泡的电流跟灯泡两端电压的不成正比，其原因是灯丝的电
阻随着温度的升高而增大。
故答案为：（1）如上图所示；（2）C；（3）0.32；灯丝的电阻随着温度的升高而增
大。
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11．（2023•沈阳）在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，电源两端电压 3V且保
持不变，滑动变阻器规格为“25 1A”。
Ω
（1）探究电流与电压的关系，实验电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物图
连接完整；
（2）闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压
表仍无示数，电流表示数有变化。若电路故障只有一处，则故障可能是定值电阻R发生
短路 （填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，进行实验。实验数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.12 0.2 0.3 0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示，为 0. 5 A；
（4）分析表格中数据得出电流与电压的定量关系：在电阻一定时，通过导体的电流与
导体两端的电压 成正比 ；
（5）利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5 、10 、
15 、20 、25 的定值电阻，且每次只接入一个定值电阻，同时移动滑动变阻Ω器的滑Ω片
P，Ω观察电Ω压表Ω和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是 控制电阻两端的电
压不变 ；不改变现有器材的规格，设定的电压表示数应不低于 1.5 V，才能保证
五次实验顺利进行，得出正确结论。
【答案】（1）见解答图；（2）短路；（3）0.5；（4）成正比；（5）控制电阻两端的
电压不变；1.5。
【解答】解：（1）由于电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程与定值电阻并
联，如下图：
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（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数有变化，则电路为通路，发现电
压表无示数，则故障原因可能是定值电阻R短路；
（3）由图知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A；
（4）由表格数据知在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）研究电流与电阻的关系，要控制电阻两端的电压不变，实验中调节滑动变阻器的
目的就是控制电阻两端的电压不变；
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，滑动变
V
阻器分得的电压：
U滑'＝U﹣U
V
＝3V﹣U
V
，
根据分压原理有：
＝ ，即 ＝ ……Ⅰ，
因电压表示数U 为定值，由Ⅰ式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定
V
值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由Ⅰ式得： ＝ ，
解得电压表的示数：U ＝1.5V，即控制定值电阻两端电压不低于1.5V不变时，能使实
V
验顺利进行。
故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）0.5；（4）成正比；（5）控制电阻两端
的电压不变；
1.5。
12．（2023•德阳）在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，小明利用稳压
电源（恒为4.8V）、电阻箱（阻值可调节）、滑动变阻器（“60 0.6A”）、电压
表、电流表、导线若干做了如下实验： Ω
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（1）请你用笔画线代替导线，将图甲的实物图连接完整，要求滑动变阻器的滑片 P向
右滑动时，接入电路的电阻变大。
（2）按照（1）问中你的连接方式，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 右
端。（选填“左”或“右”）
（3）小明控制电阻箱接入电路的阻值R＝5 一定，调节滑动变阻器的阻值，进行了5
次实验，测得了表1中的数据，其中第4次实Ω验时，电压表指针如图乙所示，其示数为
2.5 V，通过实验数据的分析可得出：通过导体的电流与 导体两端的电压成正比
的关系。
表1
实验次数 1 2 3 4 5
U/V 0.5 1 1.5 3
I/A 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6
（4）小明实验时控制电压表的示数U＝3V一定，通过移动变阻器滑片P和改变电阻箱
R接入电路的阻值，进行了5次实验，测得了表2中的数据，通过实验数据的分析可得
出：通过导体的电流与 导体的电阻成反比 的关系，本实验研究物理问题所用到的
方法是 控制变量法 。
表2
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实验次数 1 2 3 4 5
R/ 5 10 15 20 30
I/AΩ 0.6 0.3 0.2 0.15 0.1
（5）小明按照（4）问的实验操作进行更多的数据探究，电阻箱接入电路的阻值不能超
过 10 0 。
【答案】（Ω1）见解答图；（2）右；（3）2.5；导体两端的电压成正比；（4）导体的电
阻成反比；控制变量法；（5）100。
【解答】解：（1）在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中，电阻箱与
滑动变阻为串联电路，电压表测量电阻箱的电压，电流表测量整个电路的电流，滑动变
阻器“一上一下”接法，滑片P向右滑动时，电阻变大，下面那个接线柱接在A点，如
图所示：
；
（2）按照（1）中连接方式，闭合开关前，滑片P置于右侧时阻值最大，可以起到保护
电路的作用；
（3）如图乙所示，此时电压表的量程为 0～3V，其读数为2.5V；通过分析实验数据可
知，在电阻一定时，电压越大，电流越大，通过导体的电流与导体两端的电压成正比例
关系；
（4）通过分析实验数据可知，在电压一定时，电阻越大，电流越小，通过导体的电流
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与导体的电阻成反比关系，本实验控制了导体两端的电压为 U ＝IR＝0.6A×5 ＝3V，
V
利用的方法是控制变量法； Ω
（5）由题意可知电源电压为4.8V，滑动变阻器的最大阻值为60 ，实验需要控制电阻
箱两端的电压为3V，则滑动变阻器两端的电压为U ＝4.8V﹣3V＝Ω1.8V；根据串联分压
2
的知识可知，电阻箱的最大阻值为：
＝ ，即 ＝ ，解得电阻箱的最大值为：R ＝100 。
1
故答案为：（1）见解答图；（2）右；（3）2.5；导体两端的电压成Ω正比；（4）导体的
电阻成反比；控制变量法；（5）100。
13．（2023•鞍山）小明使用阻值为5 、10 、15 、20 的定值电阻各一个，电压为3V
的电源以及规格为“10 ，0.5A”Ω的滑动Ω变阻Ω器等器Ω材，来“探究电流与电阻的关
系”。 Ω
（1）他首先将5 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Ω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 滑动变阻器 （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 2
V；
（3）当定值电阻由 5 换为 10 时，为达到实验要求，需向 右 （选
填“左”或“右”）调节滑Ω 动变阻器Ω的滑片。分别将5 和10 的电阻接入电路，在电
压表示数不变的情况下，滑动变阻器消耗的电功率之比为Ω 2 ：Ω 1 ；
（4）如果只利用现有器材，让四个电阻单独接入电路都可完成实验，定值电阻两端的
电压应控制在2V～ 2. 5 V之间；
（5）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
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定时，导体中的电流与导体的电阻成 反比 。
（6）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10 ，请完成以下实验步骤：
0
①开关S和S
1
闭合、S
2
断开，移动滑动变阻器的滑片，使Ω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S 闭合、S 断开，此时电压表示数为
2 1
3V；再将滑动变阻器的滑片移到最 左 （选填“左”或“右”）端，此时电压表示
数为5V，电路中的电流为 0. 2 A；
③小灯泡正常发光时的电阻R ＝ 8. 3 。（结果保留一位小数）
L
【答案】（1）见解答图；（2）滑动变阻Ω器；2；（3）右；2：1；（4）2.5；（5）反
比；（6）②左；0.2；③8.3。
【解答】解：（1）原电路图中，电流表与定值电阻并联，电压表串联在电路中是错误
的，在探究电流与电阻的关系实验中，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，如下图所示：
；
（2）若电流表无示数，说明电路可能断路；电压表无示数，说明电压表与电源之间存
在断路，即产生此现象的原因是滑动变阻器断路；
电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，则定值电
阻两端电压为U ＝I R ＝0.4A×5 ＝2V，即电压表示数为2V；
V 1 1
（3）实验中，当把5 的电阻换Ω成10 的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变
大，研究电流与电阻关Ω系时要控制电压Ω不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变
阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向
右滑动；
小明将5 和10 电阻分别接入电路，因定值电阻两端的电压保持不变，根据欧姆定律
可知，在Ω电压不Ω变时，电流与电阻成反比，故电路中电流之比为：
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I ：I ＝10 ：5 ＝2：1；
1 2
因电源电压Ω和定Ω值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压
不变，
由P＝UI可知，在电压不变时，电功率与电流成正比，故两次实验滑动变阻器消耗的电
功率之比为2：1；
（4）由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，即电
路中最大电流为0.5A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最
大，故定值电阻两端最大电压为：
U V大 ＝I大R定小 ＝0.5A×5 ＝2.5V；
（5）因电流与电阻的乘Ω积为一定值，故可得出结论：当电压一定时，导体中的电流与
导体的电阻成反比；
（6）①开关S、S 闭合、S 断开，此时灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器
1 2
两端的电压，当灯泡正常发光时，灯泡两端的电压为2.5V；由串联电路的电压规律可
知，电压表的示数为7V﹣2.5V＝4.5V；
②保持滑动变阻器位置不动，开关S、S 闭合、S 断开，此时滑动变阻器的最大电阻和
2 1
R 串联，电压表测滑片右侧电阻丝的电压，已知此时电压表示数为3V；再将滑动变阻
0
器滑片调到最左端，滑动变阻器的最大电阻仍然和R 串联，电压表测整个滑动变阻器
0
两端的电压，此时电压表示数为 5V，根据串联电路电压的规律，定值电阻两端的电压
为7V﹣5V＝2V，由欧姆定律，电路中的电流为：
I＝ ＝ ＝0.2A；
③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：
R滑部分 ＝ ＝ ＝15 ，
Ω
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：
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I ＝ ＝ ＝0.3A；
L
小灯泡正常发光时的电阻为：
R ＝ ＝ ≈8.3 。
L
故答案为：（1）见解答Ω 图；（2）滑动变阻器；2；（3）右；2：1；（4）2.5；（5）反
比；（6）②左；0.2；③8.3。
14．（2023•宁夏）在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组用电压表测得电源电压
为2.8V，并连接了如图甲所示的部分电路：
（1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之处： 连接电路时未断开开关 。
（2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩余电路的连接（要求：向右移动
滑动变阻器的滑片P，其阻值增大）。
（3）闭合开关后，观察到电压表示数接近电源电压，电流表无示数，出现该故障的原
因是 定值电阻断路 。
（4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表中，当电压表示数为2.0V时，电流
表示数如图乙所示，为 0.2 0 A。
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.15 0.25
（5）根据表中实验数据，得出的实验结论是： 在电阻一定的情况下，通过导体的电
流与导体两端的电压成正比 。
（6）若要继续完成“探究电流与电阻的关系”的实验，除了现有的实验器材之外，还
需增加 两个阻值不同的定值电阻 。
【答案】（1）连接电路时未断开开关；（2）见解答图；（3）定值电阻断路；（4）
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0.20；（5）在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（6）两
个阻值不同的定值电阻。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时开关应该断开；由图甲可知，电路连接
过程中的不妥之处：连接电路时未断开开关；
（2）向右移动滑动变阻器的滑片P，其阻值增大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关
串联在电路中，如下图所示：
；
（3）闭合开关后，观察到电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电
压，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，即出现该故障的原因是定值电阻断路；
（4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表中，当电压表示数为2.0V时，电流
表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.20A；
（5）由表中数据可知，当定值电阻两端电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流
也增大为原来的几倍，故可得出的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流
与导体两端的电压成正比；
（6）在探究电流与电阻的关系的实验中，应控制定值电阻两端电压不变，更换不同阻
值的定值电阻，故除了现有的实验器材之外，还需增加两个阻值不同的定值电阻。
故答案为：（1）连接电路时未断开开关；（2）见解答图；（3）定值电阻断路；（4）
0.20；（5）在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（6）两
个阻值不同的定值电阻。
15．（2023•丹东）在“探究电流与电压的关系”实验中，小潘设计并连接了如图甲所示的
电路。
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（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 左 端。（选填“左”或“右”）
（2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良
好，则故障原因可能是定值电阻 短路 。（选填“断路”或“短路”）
（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
流表示数如图乙所示，则电流表示数为 0. 1 A。
（4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如下表。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8
电流I/A 0.16 0.22 0.28
分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 正
比 。
（5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R 和R 进行实验，得到两个电阻的I﹣U
1 2
图象，如图丙所示。由图象可知R ＜ R 。（选填“＞”“＜”或“＝”）
1 2
（6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为 实验中应控制
电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化 。
【答案】（1）左；（2）短路；（3）0.1；（4）正比；（5）＜；（6）实验中应控制电
阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
【解答】解：（1）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，即最左端。
（2）图甲中电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端的电压；闭合开关，发现
电流表有示数，则电路接通，电压表无示数，则电压表所测量的元件短路，即定值电阻
短路。
（3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表示数为0.1A。
（4）分析表中数据，结合欧姆定律可知R＝ ＝ ＝....＝ ＝10 ，
可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。Ω
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（5）由图象可知，在电流相同时，R 两端的电压大于R 两端的电压，根据R＝ 可知
2 1
R ＜R 。
1 2
（6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为实验中应控制电
阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
故答案为：（1）左；（2）短路；（3）0.1；（4）正比；（5）＜；（6）实验中应控制
电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化。
16．（2023•辽宁）小宋在探究电流与电压的关系时，所选的电源电压恒为 3V，定值电阻
的阻值为5 ，连接如图甲所示电路，进行如下操作：
Ω
（1）将滑动变阻器的滑片调至最 右 端，闭合开关，会发现 电流 表无示数，
经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替
导线，将电路连接正确。
（2）改正电路后，闭合开关，电流表示数为0.1A，电压表指针位置如图乙所示，示数
为 0. 5 V。滑动变阻器的最大阻值 2 5 。
（3）调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验Ω，读取每次电流表、电压表示数，将数
据填在如下表格中。分析数据可得出：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两
端电压成 正比 。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
（4）完成上述实验后，为了测量额定电流为0.25A灯泡正常发光时的电阻，小宋设计
了如图丙所示的部分电路。电源电压未知且恒定，定值电阻R 的阻值为10 。请完成下
0
面的实验步骤： Ω
①补全电路：请在图中虚线框a、b两处补画出定值电阻R 和被测灯泡的元件符号，按
0
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电路图正确连接电路；
②使灯泡正常发光：只闭合开关S， 调节滑动变阻器，使电压表的示数为 2.5V （写
出你的操作）；
③测量灯泡的额定电压：保持滑片位置不变，闭合开关S、S ，电压表示数为5V，接
1
着将滑片调至最 左 端，电压表示数为6V；
④计算灯泡正常发光时的电阻：R ＝ 1 2 。
L
【答案】（1）右；电流；见解答；（2）0.5Ω；25；（3）正比；（4）①见解答；②调
节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；③左；④12。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前，动变阻器要调节到阻值最大的位置，
即将滑动变阻器的滑片调至最右端；
原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，闭合开关，
会观察电流表无示数；
电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
（2）由图可知，电压表的量程是0～3V，分度值是0.1V，示数为0.5V；
由串联电路中的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压为：U滑 ＝U﹣U定 ＝3V﹣0.5V＝
2.5V，
电流表示数为0.1A，因为串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流也为
0.1A，
滑动变阻器的最大阻值：R滑最大 ＝ ＝25 ；
Ω
（3）由图中数据可得，在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正
比；
（4）①没有电流表，用电压表与定值电阻代替电流表，所以定值电阻与电压表并联，
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如下图：
②小灯泡的额定电流为0.25A，定值电阻R 的阻值为10 ，为了是小灯泡正常发光，定
0
值电阻R
0
两端的电压应该为U
0
＝I额R
0
＝0.25A×10 ＝2.5ΩV；
所以使灯泡正常发光：只闭合开关S，调节滑动变阻Ω器使电压表的示数为2.5V；
③保持滑片位置不变，闭合开关S、S ，灯泡被短路，将滑动变阻器滑片调节到最左
1
端，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，电压表的示数即为电源电压U＝6V；
④由保持滑片位置不变，闭合开关S、S ，电压表示数为5V可得：
1
，即 ，解得：R滑 ＝2 ，
Ω
由步骤②可得： ，即 ，解得：R ＝12 。
L
Ω
故答案为：（1）右；电流；见解答；（2）0.5；25；（3）正比；（4）①见解答；②
调节滑动变阻器使电压表的示数为2.5V；③左；④12。
17．（2023•荆州）在物理实验课上，同学们探究“电流与电压的关系”，如图所示。
（1）请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整；
（2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，其示数为 0.3 6 A；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表，实验中定值电阻两端电压的改变是通过
调节滑动变阻器接入电路的阻值 实现的；
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48
（4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 正比
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。
【答案】（1）见解答图；（2）0.36；（3）调节滑动变阻器接入电路的阻值；（4）正
比。
【解答】解：（1）由图甲可知，电源为两节干电池串联，即3V，故电压表选用小量程
并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，
其示数为0.36A；
（3）实验中是通过调节滑动变阻器接入电路的阻值来改变定值电阻两端电压；
（4）由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，故分析
可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.36；（3）调节滑动变阻器接入电路的阻值；（4）
正比。
18．（2023•武汉）小红同学用下列器材探究电流与电阻的关系：干电池4节，定值电阻R
（10 、15 、20 和25 ），电流表A（量程0～0.6A或0～3A），电压表V（量程0
～3VΩ或0～Ω15V）Ω，滑动Ω变阻器，开关，导线若干。在实验中：
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（1）①如图乙所示，电压表量程为 0～15V，电流表量程为0～0.6A，定值电阻R＝
10 ，请根据图甲在图乙中补画2根导线，将实物电路连接完整。
②Ω确认电路连接无误后，闭合开关，电压表示数如图丙所示，则电源电压是 6 V。
（2）断开开关，将电压表量程改为0～3V，并联接在图甲中的 A、B两点，检查电路
无误后，闭合开关，向左移动滑片 P，当电流表示数为0.24A时，记下电压表的示数，
设此时滑动变阻器连入电路的阻值为R ，接着将10 的定值电阻更换为15 的定值电
P1
阻，重做实验，当观察到电压表的示数是 2.4 V时Ω，记下电流表的示数，Ω设此时滑
动变阻器连入电路的阻值为R ，则R ﹣R ＝ 7. 5 。
p2 P2 P1
（3）小红同学继续进行实验，将15 的定值电阻更换Ω为20 的定值电阻，闭合开关，
发现滑片P在最右端时，电压表示数Ω为2.7V。为了能用20Ω和25 的定值电阻继续完
成实验，应将实物电路中的滑动变阻器更换为 5 0 1.5ΩA （填Ω“25 2A”“30
2A”或“50 1.5A”）的滑动变阻器。 Ω Ω Ω
【答案】（1Ω）①见解析图；②6；（2）2.4；7.5；（3）50 1.5A。
【解答】（1）①根据图甲所示电路图，滑动变阻器与定值电Ω阻串联，电压表测量定值
电阻和滑动变阻器串联后两端总电压；如下图所示：
；
②因为图丙中电压表选用0～15V的量程，由图可知电压表的分度值为0.5V，示数为
6V；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，将10 的定
Ω
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值电阻更换为15 的定值电阻时，电压表示数为U ＝IR＝0.24A×10 ＝2.4V，
R
Ω Ω
则：R ＝ ﹣R＝ ﹣10 ＝15 ；
P1
Ω Ω
接入15 的定值电阻时，R ＝ ﹣R′＝ ﹣15 ＝22.5 ；
P2
Ω Ω Ω
则：R ﹣R ＝22.5 ﹣15 ＝7.5 ；
P2 P1
（3）当接入电路的Ω电阻RΩ＝20 Ω时，根据实验要求，其两端电压U＝2.4V，
Ω
变阻器接入电路电阻R ＝ ﹣R″＝ ﹣20 ＝30 ；
P3
Ω Ω
将20 的定值电阻更换为25 的定值电阻时，要控制控制定值电阻的电压相同，变阻器
接入电Ω路电阻需要大于30 ，Ω故选标有“50 1.5A”的滑动变阻器。
故答案为：（1）①见解析Ω图；②6；（2）Ω2.4；7.5；（3）50 1.5A。
19．（2023•岳阳）小聪用图甲所示电路图探究电流跟电压、电阻的Ω关系。
（1）连接电路时，开关应 断开 ；
（2）若定值电阻R开路，闭合开关后 电流表 （选填“电流表”或“电压表”）无
示数；
（3）实验完成后记录数据的纸被同学无意撕断，只剩图乙表格。根据表格数据我们能
判断小聪探究的是电流跟 电压 （选填“电压”或“电阻”）的关系；
（4）用“2.5V，0.3A”的小灯泡替换R来完成研究小灯泡电阻的实验。闭合开关移动
滑片，电压表示数如图丙，此时电压为 2 V，电流表示数可能是下列数据中的 C
（选填序号）。
A．0.18A
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B．0.22A
C．0.26A
【答案】（1）断开；（2）电流表；（3）电压；（4）2；C。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）若定值电阻R开路，闭合开关后，此时电压表与电源连通，电压表有示数，由于
电路断路，电流表无示数；
（3）由表中数据可知，上下两行数据之比为一定值，即通过导体的电流与导体两端的
电压成正比，故可以判断小聪探究的是电流跟电压的关系；
（4）闭合开关移动滑片，电压表示数如图丙，电压表选用小量程，分度值 0.1V，其示
数为2V；
小灯泡正常发光时的电阻为：
R ＝ ＝ ≈8.3 ；
L
假设灯丝电阻不变，当Ω灯泡两端电压为2V时，通过灯泡的电流为：
I'＝ ＝ ≈0.24A，
由于灯丝电阻随温度的降低而减小，所以通过灯泡的电流应大于0.24A，即电流表示数
可能是下列数据中的0.26A，故选：C。
故答案为：（1）断开；（2）电流表；（3）电压；（4）2；C。
20．（2023•眉山）探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为
4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20 2A”字样）、定值电阻 4 个
（5 、10 、15 、20 ），开关一个，导线若干。小静Ω等同学设计了如图甲所示的电路
图。Ω Ω Ω Ω
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（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片 P向右移动时电流
表示数变小。
（2）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，
则电路故障原因是电阻R 短路 。
（3）排除故障后，将定值电阻由 5 更换为 10 时，应向 右 （选
填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑Ω片P，使电压Ω表示数保持3V不变。
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的 I﹣R图象，由此可得，当电压一定时，
通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（5）小静同学继续探究，再次换接50 的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都
不能使电压表示数达到原来的3V，为Ω了完成这次实验，她采取的措施可行的是 B
。
A.调高电源电压
B.再串联一个10 的电阻
C.将电压表改接到Ω滑动变阻器两端
（6）下列图象中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 B 。
【答案】（1）见解答图；（2）短路；（3）右；（4）通过导体的电流与导体的电阻成
反比；（5）B；（6）B。
【解答】解：（1）滑片P向右移动时电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故
滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联，如下图所示：
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；
（2）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通
路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故
障原因是电阻R短路；
（3）实验中，当把5 的电阻换成10 的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变
大，研究电流与电阻关Ω系时要控制电压Ω不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变
阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向右适当调节滑动变
阻器的滑片P，使电压表示数保持3V不变；
（4）由图丙可知，电流与电阻的乘积为U ＝IR＝0.6A×5 ＝……＝0.2A×15 ＝3V，为
V
一定值，故由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导Ω体的电阻成反比；Ω
（5）A、设电源电压为U总 ，定值电阻两端的电压为U
V
＝3V，根据串联电路电压的规
律及分压原理有：
＝ ；
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器最大电阻连入电路中时，对应的
定值电阻也最大，
即 ＝ ；
电源电压为：U总 ＝4.2V＜4.5V，所以降低电源电压可以完成这次实验，故A不符合题
意；
B、根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑 ＝U﹣U
V
＝4.5V﹣3V＝1.5V，
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滑动变阻器分得的电压为电压表示数的 ＝0.5倍，根据分压原理，当接入50 电阻
时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑 ＝0.5×50 ＝25 ＞20 ； Ω
即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为Ω25 ，Ω而题中Ω原来滑动变阻器的最大
电阻为20 ，若再串联一个10 的电阻，根据电阻的串Ω联可知，滑动变阻器连入电路的
电阻为：RΩ
滑
′＝25 ﹣10 ＝1Ω5 ，故B符合题意；
C、将电压表改接到Ω滑动变Ω阻器两Ω 端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的
电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数
达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故C不符合题意；
故选：B；
（6）A、因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，所以电流随R的变化关系为
反比例函数，故A错误；
B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B正确；
C、由前面解答可知，定值电阻的电压为 3V，滑动变阻器的电压为1.5V，由分压原
理，滑动变阻器与R的阻值之比为1：2，故滑动变阻器连入电路的电阻与R的关系为
一过原点的直线，故C错误；
D、根据P＝UI＝ ，定值电阻的功率：P ＝ ＝ ，即电阻的电功率与R之
R
积为一定值，电阻的电功率随R变化关系为反比例函数，故D错误；
故选：B。
故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）右；（4）通过导体的电流与导体的电阻
成反比；（5）B；（6）B。
21．（2023•凉山州）小李利用以下器材探究“电流与电阻的关系”：学生电源、电流表
（0～0.6A）、电压表（0～3V）、定值电阻（5 、10 、20 各一个）、开关、滑动变
阻器和导线若干。 Ω Ω Ω
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（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路
（连线不得交叉）；
（2）连接电路时，开关应 断开 （选填“断开”或“闭合”），且应将滑动变阻器
的滑片移到最 右 （选填“左”或“右”）端；
（3）小李把学生电源调至6V，将定值电阻依次接入电路，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，得到图丙所示的电流 I随电阻R变化的图像，
由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成 反比 （选填“正比”或“反
比”）；
（4）正确连接电路后，实验中小李发现电压表示数突然变大，电流表示数几乎为零，
则可能是定值电阻出现 断路 故障；
（5）在图丙中，定值电阻的阻值为 5 和20 时，滑动变阻器的电功率分别为 P 和
1
P ，则P ：P ＝ 4 ： 1 。 Ω Ω
2 1 2
【答案】（1）见解析；（2）断开；右；（3）反比；（4）断路；（5）4：1
【解答】解：
（1）由图甲可知，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流，电压表应并联
在定值电阻两端，电路连接如下图所示：
；
（2）连接开关时，为了保护电路，开关应断开，且为了防止电路中电流过大，应将滑
动变阻器的滑片滑到阻值最大处，故由图乙可知，应将滑动变阻器的滑片移到最右端。
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（3）由图丙可知，流过定值电阻的电流值与对应的定值电阻两端的电压值的乘积不
变，故可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）实验中若电压表示数突然变大，电流表示数几乎为零，则可能是电路中出现了断
路，此时电压表直接并联进电路，测量电源电压，故此时可能是定值电阻出现了断路故
障。
（5）由图丙中可知，当定值电阻阻值为 R ＝5 时，此时流过定值电阻的电流为 I ＝
1 1
0.4A，则此时流过滑动变阻器的电流也为I ＝0.4ΩA，当定值电阻阻值为R ＝20 时，此
1 2
时流过定值电阻的电流为I ＝0.1A，则此时流过滑动变阻器的电流也为I ＝0.1ΩA，且定
2 2
值电阻两端的电压不变，电源电压也保持不变，则由串联电路的电压规律可知，滑动变
阻器两端的电压也保持不变，故由P＝UI可得P ：P ＝UI ：UI ＝I ：I ＝0.4A：0.1A＝
1 2 1 2 1 2
4：1。
故答案为：（1）见解析；（2）断开；右；（3）反比；（4）断路；（5）4：1。
22．（2023•广元）同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为
6V 的电源一个，定值电阻 5 个（阻值分别为 5 、10 、15 、20 、25 ），规格
为“40 1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表Ω、开关Ω各一个Ω，导Ω线若干Ω。
Ω
（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的 3V量程测量定值电阻
R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不
能交叉）。
（2）他们先将R＝5 的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示
数为U ；保持滑片不Ω动，用10 的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片
0
P向 右 （选填“左”或“右Ω”）端移动，才能保持a、b间的电压U 不变；再依次
0
更换a、b间电阻为15 、20 继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b
Ω Ω
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间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压U 的值为 2
0
V；a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 反 比。
（3）当他们用25 的电阻替换20 的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U ，为继
0
续完成此次探究，Ω同学们一起设计Ω了如下方案，下列方案不正确的一项是 C 。
A.将滑动变阻器更换为“50 1A”的滑动变阻器，其余不变
B.将电压为6V的电源更换为Ω电压为5.2V的电源，其余不变
C.只调节滑动变阻器，使U 为2.3V
0
【答案】（1）见解答图；（2）右；2；反；（3）C。
【解答】解：（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出，由图乙可
知控制电压为2V，正接线柱选择“3“接线柱，如下图所示：
（2）实验中，用10 的电阻替换5 ，根据分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表
示数变大；研究电流Ω与电阻关系时要Ω控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大
变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能达到
实验要求；
根据图乙所示的图象可知，a、b两端的电压为：U＝IR＝0.4A×5 ＝﹣﹣﹣＝0.1A×20
＝2V，为一定值， Ω Ω
故可得出：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）A、由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为
4V，根据串联分压原理得R定 ：R变 ＝U
V
：U变 ＝2V：4V＝1：2，滑动变阻器的阻值是
定值电阻的2倍，当他们用25 的电阻替换20 的电阻后，则解得R变 ＝50 ，如果只
Ω Ω Ω
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更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50 ，因此该方法可行，故A不
符合题意； Ω
B、如果重新开始实验，只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，
定值电阻两端电压保持不变为2V，滑动变阻器两端电压为3.2V，根据串联分压原理得
R定 ：R变 ＝U
V
：U变 ＝2V：3.2V＝1：1.6，滑动变阻器的阻值是定值电阻的 1.6倍，当
他们用25 的电阻替换20 的电阻后，则解得R变 ＝40 ，因此该方法可行，故B不符
合题意；Ω Ω Ω
C、如果重新开始实验，只改变控制电压U ，使U 为2.3V，电源电压为6V，定值电阻
0 0
两端电压为2.3V，滑动变阻器两端电压为3.7V，根据串联分压原理得R定 ：R变 ＝U
V
：
U变 ＝2.3V：3.7V＝23：37，滑动变阻器的阻值是定值电阻的 倍，当他们用25 的电
Ω
阻替换20 的电阻后，则解得R变 ＝25 × ≈40.2 ，因此该方法不可行，故C不正
确，符合题Ω意。 Ω Ω
故答案为：（1）如上图所示；（2）右；2；反；（3）C。
23．（2023•齐齐哈尔）小红在“探究电流与电压和电阻关系”的实验中，使用的实验器材
有：两节新干电池、滑动变阻器（满足实验要求）、电流表、电压表、开关、导线和定
值电阻若干。实验过程如下：
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（1）请根据小红设计的电路图（图1）将实物图（图2）连接完整（要求：导线不交
叉）。
（2）小红把 5 的定值电阻接入电路，将滑动变阻器的滑片调至最 右 （选
填“左”或“右Ω”）端。闭合开关，移动滑片 P，发现电压表示数无变化，电流表示数
有变化，其原因可能是定值电阻 被短路 。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数
如图3所示，则电流表示数为 0.1 A。继续实验，将实验数据记录在表中，分析数
据可得出结论：在电阻一定时， 通过导体的电流和导体两端的电压成正比 。
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
（4）小红接下来探究电流与电阻的关系。分别将 5 、10 、15 、20 、25 的定值电
阻接入电路，闭合开关，正确进行操作，并根据实验Ω数据Ω绘制出Ω图像，Ω如图Ω4所示。根
据数据分析得出结论： 在导体两端电压一定时 ，通过导体的电流与导体的电阻成反
比。该过程中滑动变阻器除保护电路外，还起到 控制定值电阻两端的电压不变 的
作用。
（5）小红在得出电流与电压和电阻的定量关系后，要测量一个标记不清的定值电阻阻
值（约为30 ），利用现有器材，设计了如图5所示的电路。
Ω
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①闭合开关，将滑动变阻器接入最大阻值R 时，记录电压表示数为U ；
0 1
② 将滑动变阻器的滑片调至最左端时 ，记录电压表示数为U ；
2
③得出了定值电阻阻值的表达式：R ＝ R （用U 、U 、R 表示）。
x 0 1 2 0
【答案】（1）如上图所示；（2）右；被短接；（3）0.1；通过导体的电流与导体两端
电压成正比；（4）在导体两端电压一定时；控制定值电阻两端的电压不变；（5）②
将滑动变阻器的滑片调至最左端时； R 。
0
【解答】解：（1）根据电路图的要求，滑动变阻器向右滑动阻值变大，确定将滑动变
阻器的左下接线柱接入电路，连接实物图如下：
（2）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，即滑片 P移到滑
动变阻器的最右端；
闭合开关，移动滑片P，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表示数无变化，说
明可能定值电阻短路了；
（3）电流表的示数如图3所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.1A；
分析数据，导体两端电压与通过导体电流的比值是一个定值，可以得出结论：在电阻一
定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；
（4）由图4可知，I﹣R图像为反比例函数图像，故小红可得出结论：在导体两端电压
一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
探究“电流和电阻关系”时，要控制电压不变，为得出普遍性的结论，要多次测量，
故在本实验中滑动变阻器除具有保护电路外，还起到的主要作用是：控制定值电阻两端
的电压不变；
（5）由电路图可知，滑动变阻器与未知定值电阻R 串联接入电路，电压表测量定值电
X
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阻两端的电压，
当滑动变阻器不接入，即将滑动变阻器滑片调至最左端，接入电路阻值为0时，电源电
压U与电压表示数U 相等，
2
闭合开关，将滑动变阻器接入最大阻值R 时，记录电压表示数为U ，
0 1
由串联电路的电压规律可知：此时滑动变阻器两端电压U滑 ＝U﹣U
1
＝U
2
﹣U
1
，
通过电路的电流I＝ ，
由欧姆定律I＝ 得R 的阻值：
X
R ＝ ＝ R 。
X 0
故答案为：（1）如上图所示；（2）右；被短接；（3）0.1；通过导体的电流与导体两
端电压成正比；（4）在导体两端电压一定时；控制定值电阻两端的电压不变；（5）
②将滑动变阻器的滑片调至最左端时； R 。
0
24．（2023•河北）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明把电源、定值电阻、
滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。
（1）图1是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。
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表一：
导线连接点 a和b a和c
电压表指针是否偏转 否 是
电流表指针是否偏转 否 是
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表的指针都不
偏转。图中a为电源的正极，b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右
端的接线柱，用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测，结果如表一所示。发
生故障的元件是 滑动变阻器 。
（3）排除故障后进行实验。某次实验时，电压表的示数如图 2所示，示数为 1.2
V。移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据填入表二。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24
（4）小明根据表二中的数据画出图像，如图 3所示。从图像可以看出，第 4 （选
填数据序号）组数据明显是错误的，分析时需要把它剔除掉。
根据以上数据，小明得出结论：电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值。
（5）小红按图4连接电路，测量并记录几组电压和电流值，如表三所示，其中 R ＝
1
10 、R ＝5 ，U 、U 、I分别表示电压表V 、V 和电流表A的示数。
2 1 2 1 2
Ω 数据序Ω号 1 2 3 4 5
电压U /V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
1
电压U /V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5
2
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
小红在与小明的交流中，发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关
系，于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③，如图5所示，其
中 ③ 是由表三中的I和U 的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个
2
定值电阻的电流与电压的关系，证据更充分。交流评估后得出结论：在电阻一定的情况
下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【拓展】某小灯泡L的额定电流是I ，但额定电压的标识模糊不清，为测定L正常发光
0
时的电阻，小明设计了下列的电路，其中定值电阻 R 和滑动变阻器的最大阻值R已
0
知，但电源电压未知。为保证电路安全，滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电
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路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路图中，能够达到目的的有图
ACD 。
【答案】（1）见解答图；（2）滑动变阻器；（3）1.2；（4）4；（5）③；（6）
ACD。
【解答】解：（1）将电压表并联在定值电阻两端的电压，如下图所示：
；
（2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表的指针不偏转，说明
电路中没有电流，电路为断路，电压表没有示数，说明电压表与电源的两端不相连，说
明与电压表并联以外的部分有断路，导线接在 a和b上，电流表和电压表都没有示数，
说明a和b间没有断路，导线接在a和c上，电流表和电压表都有示数，说明滑动变阻
器有断路；
（3）由图2知电压表选用0～3V的量程，分度值为0.1V，示数为1.2V；
（4）同一电阻电流与电压值成正比，都在同一直线上，而图3中第4次数据没有在同
一直线上，说明第4组数据明显是错误的，分析时需要把它剔除掉；
（5）由图4知电压表V 测量定值电阻R 两端的电压，电压表V 时测量定值电阻R 和
1 1 2 1
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R 两端的总电压，由于R ＝10 、R ＝5 ，所以 ＝R +R ＝10 +5 ＝15 ；
2 1 2 1 2
Ω Ω Ω Ω Ω
由图5知①的电阻值为：R＝ ＝ ＝5 ；②的电阻值为：R′＝ ＝ ＝
Ω
10 ，③的电阻值为：R″＝ ＝ ＝15 ，所以③是由表三中的I和U 的数据
2
画Ω出的； Ω
【拓展】：A、图中只有电流表，先只闭合开关S ，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串
1
联，移动滑动变阻器使电流表的示数为I ，再闭合开关S ，保持滑片位置不变，读出电
0 2
流表的示数I ，再将滑动变阻器调到阻值最大处，读出电流表的示数为I ，此时电源电
1 2
压为：U＝I
2
（R+R
0
），则开始两次滑动变阻器接入电路的电阻为：R滑 ＝
﹣R
0
，根据U额 ＝U﹣U
0
﹣U滑 算出小灯泡的额定电压，由R＝ 表示出小灯泡正常发
光时的电阻，故A符合题意；
B、图中只有电压表，无法确定灯泡何时正常发光，所以不能测量出小灯泡的额定电
阻，故B不符合题意；
C、图中只有电流表，先只闭合开关S ，小灯泡与滑动变阻器串联，移动滑动变阻器使
1
电流表的示数为I ，再断开开关S ，闭合开关S ，保持滑片位置不变，读出电流表的示
0 1 2
数为I ，再将滑动变阻器调到阻值最大处，读出电流表的示数为I ，此时电源电压为：
1 2
U＝I
2
（R+R
0
），则开始两次滑动变阻器接入电路的电阻为：R滑 ＝ ﹣R
0
，
根据U额 ＝U﹣U滑 算出小灯泡的额定电压，由R＝ 表示出小灯泡正常发光时的电
阻，故C符合题意；
D、图中只有电压表，先只闭合开关S ，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表
1
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测量定值电阻两端的电压，移动滑动变阻器使电压表的示数为 I R ，再闭合开关S ，定
0 0 2
值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，保持滑片位置不变，读出
电压表的示数U ，再将滑动变阻器调到阻值最大处，读出电压表的示数为U ，此时电
1 2
路中的电流为：I＝ ，滑动变阻器两端的电压为：U滑 ＝IR＝ ，根据串联电路电
压的规律算出电源电压U＝U
2
+U滑 ＝U
2
+ ，由欧姆定律算出开始两次滑动变阻器接
入电路的电阻和第一次滑动变阻器两端的电压，由串联电路电压的规律算出小灯泡的额
定电压，根据欧姆定律算出小灯泡正常发光时的电阻，故D符合题意。
故选：ACD。
故答案为：（1）见解答图；（2）滑动变阻器；（3）1.2；（4）4；（5）③；（6）
ACD。
25．（2023•锦州）小明利用4节新干电池，阻值分别为10 、20 、30 、40 、50 的定
值电阻，铭牌上标有“20 1A”的滑动变阻器等实验器材Ω“探Ω究电流Ω与电阻Ω关系Ω”。
Ω
（1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误
的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；
（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最 左 （选
填“左”或“右”）端；
（3）小明将10 的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值
电阻两端电压为Ω4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把
10 的定值电阻换成 20 的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将 大于
Ω Ω
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（选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上
向 左 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到 4V，记录电流
表的示数；
（4）当小明将50 定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使
定值电阻两端电压Ω为4V，则原因可能是 所选滑动变阻器的最大阻值太小 （写出一
条即可）；
（5）完成实验探究后，小明得出结论：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 。
（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额
定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整：
①闭合开关S、S 和S ，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 3. 5 V时，小灯
1 2
泡正常发光；
②闭合开关S、S ，断开S ，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V；
1 2
③闭合开关S、S ，断开S ，读出电压表的示数为4V；
2 1
④小灯泡的额定功率P额 ＝ 0. 7 W。
【答案】（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太
小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④0.7。
【解答】解：（1）小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流
表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：
（2）滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端；
（3）实验中，当把10 的电阻换成20 的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变
大，研究电流与电阻关Ω系时要控制电压Ω不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变
阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向
左滑动；
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（4）4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持U ＝4V，根据串联电路电压的
V
规律，变阻器分得的电压：U滑 ＝U﹣U
V
＝6V﹣4V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示
数的0.5倍，根据分压原理，当接入50 电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑 ＝
0.5×50 ＝25 ，故为了完成整个实验，应Ω该选取最大阻值至少25 的滑动变阻器，而现
有变阻Ω器的最Ω大电阻太小；控制的电阻电压不变，变阻器分得的电Ω压过小，即电源电压
太大了；
故当小明将50 定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值
电阻两端电压为Ω 4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大；
（5）在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（6）①闭合开关S、S 、S ，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串
1 2
联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规
律知，当电压表示数为：6V﹣2.5V＝3.5V时，灯泡正常发光；
②闭合开关S、S ，断开S ，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左
1 2
电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝；
③闭合开关S、S ，断开S ，读出电压表的示数为 4V，变阻器的所有电阻丝与灯串
2 1
联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两
次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示
数为“闭合开关S、S ，断开S ”时的 ＝ 倍，故变阻器的最大电阻为②中与电
1 2
压表并联的电阻的 倍，即闭合开关S、S 、S ，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为20 ×
1 2
Ω
＝12.5 ，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5 ，由欧姆定律，在①中，通过滑动
Ω Ω
变阻器的电流为：I＝ ＝ ＝0.28A，即灯的额定电流，
小灯泡的额定功率：
P额 ＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W。
故答案为：（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值
太小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④0.7。
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【题型2 欧姆定律的应用】
26．（2023•常德）在今天的生活中传感器的应用越来越广泛。小明想可不可以利用压力传
感器和初中所学的物理知识来设计一个可以直接测量压力大小的“压力计”呢？他找到
一个压力传感器，知道它的阻值 R与受压力大小F的对应关系图象如图甲所示，当
0≤F≤200N时图象为直线。下面他设计了“压力计”电路图如图乙所示。已知电源电
压为12V，电流表的量程为50mA。
（1）请根据电路图完善图丙的实物连接，要求闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动
时R 接入电路的阻值变大。
1
（2）闭合开关S，不施加压力，调节滑动变阻器接入电路部分的阻值，从最大值逐渐减
小，当电流表读数为40mA时电压表读数为4V，可知R ＝ 10 0 。
0
（3）闭合开关S，不施加压力，继续调节滑动变阻器R
1
，电流表Ω指针指表盘正中间位
置，将此位置标记刻度为F＝0。此时滑动变阻器接入电路部分的阻值为 38 0 。
（4）此后小明在保持滑动变阻器阻值不变的前提下，逐渐对传感器施加压力，并Ω将对
应的压力值标记到电流表上，制成了一个简易的“压力计”。若此“压力计”测得的 F
＝160N时，电流表对应的示数为 3 0 mA。
【答案】（1）实物连接图见解答过程；（2）100；（3）380；（4）30。
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【解答】解：
（1）由于闭合开关后滑动变阻器的滑片向右滑动时R 接入电路的阻值变大，所以滑动
1
变阻器选择左侧下接线柱接入电路，实物连接如图所示：
；
（2）由题意知，电流表读数为 I ＝40mA时，电压表读数为 U ＝4V，则R ＝ ＝
0 0 0
＝100 ；
Ω
（3）由题意知，当F＝0时，电流表示数I ＝ ×50mA＝25mA，由欧姆定律公式得R
0 0
的电压
U ＝I R ＝25×10﹣3A×100 ＝2.5V，
0 0 0
滑动变阻器两端的电压UΩ滑 ＝U﹣U
0
＝12V﹣2.5V＝9.5V，
滑动变阻器接入电路部分的电阻R滑 ＝ ＝ ＝380 ；
（4）由图甲可知R与F的关系式为R＝kF+b， Ω
再将F＝0时，R ＝100 和F′＝200N时，R′＝0 分别代入得：
0
Ω Ω
k＝﹣ ，b＝100，即R与F的关系式为R＝﹣ F+100；
将F＝160N代入上式得，R″＝20 ；
此时电路中总电阻R总 ＝R″+R滑 ＝Ω20 +380 ＝400 ，
Ω Ω Ω
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由欧姆定律得电路中电流表的示数I″＝ ＝ ＝0.03A＝30mA。
故答案为：（1）实物连接图见解答过程；（2）100；（3）380；（4）30。
【题型3 电流表、电压表在判断电路故障中的应用】
27．（2023•恩施州）在如图所示实验电路中，闭合开关后灯不亮。
（1）为判断电路是否正常，应首先进行的操作是 左移动滑动变阻器的滑片 ，观察
灯是否发光 ；
（2）如果在反复调节后灯仍不亮。若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障，观察电
表的示数，请说明一种判断方法及故障产生的原因： 若电压表、电流表均无示数，说
明电路可能断路，且电压表与电源之间没有连通，即故障可能是滑动变阻器断路（或电
流表无示数，电压表有示数，说明电路可能断路，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，即故障可能是灯泡断路；
或电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路，电压表并联的电路短路，即故障可
能是灯泡短路） 。
【答案】（1）左移动滑动变阻器的滑片；灯是否发光；（2）若电压表、电流表均无示
数，说明电路可能断路，且电压表与电源之间没有连通，即故障可能是滑动变阻器断路
（或电流表无示数，电压表有示数，说明电路可能断路，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，即故障可能是灯泡
断路；或电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路，电压表并联的电路短路，即
故障可能是灯泡短路）。
【解答】解：（1）闭合开关后灯不亮，说明电路可能断路或短路或灯泡实际功率太
小，为判断电路是否正常，应首先进行的操作是向左移动滑动变阻器的滑片，观察灯是
否发光；
（2）如果在反复调节后灯仍不亮，若检查发现只有灯和变阻器可能出现故障；观察电
表，若电压表、电流表均无示数，说明电路可能断路，且电压表与电源之间没有连通，
【53淘宝店铺：向阳百分百】关注公众号：陆陆高分冲刺 ~领取：最新版“小中高考-总复习”、最新试卷下载
即故障可能是滑动变阻器断路；若电流表无示数，电压表有示数，说明电路可能断路，
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，即故障可能是灯泡断路；若电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通
路，电压表并联的电路短路，即故障可能是灯泡短路。
故答案为：（1）左移动滑动变阻器的滑片；灯是否发光；（2）若电压表、电流表均无
示数，说明电路可能断路，且电压表与电源之间没有连通，即故障可能是滑动变阻器断
路（或电流表无示数，电压表有示数，说明电路可能断路，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，即故障可能是灯
泡断路；或电流表有示数，电压表无示数，说明电路是通路，电压表并联的电路短路，
即故障可能是灯泡短路）。
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