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专题 03 探究类实验题
初中物理探究类实验题常考的有：探究平面镜成像的特点，探究凸透镜成像规律、探究影响电阻大小
的因素、探究串并联电路中电流和电压的规律、探究电流与电压、电阻的关系等。
对于“探究平面镜成像的特点”可能会关注学生对平面镜成像基本原理的理解和掌握程度。题目可能
会要求描述平面镜成像的基本规律，如像与物的位置关系、像与物的大小关系等，并可能通过实际情境让
学生应用这些规律进行问题解答。
对于“探究凸透镜成像规律”，可能会侧重于学生对凸透镜成像条件、成像特点的理解。题目可能会
包含给定不同物距、焦距条件下，让学生判断凸透镜成像的性质，或者通过实验数据记录和分析，让学生
总结凸透镜成像的规律。
在“探究影响电阻大小的因素”，可能会通过设计实验来让学生探究电阻与导线长度、横截面积、材
料等因素的关系。题目可能会要求学生设计实验方案，收集实验数据，并通过数据分析得出影响电阻大小
的因素。
对于“探究串并联电路中电流和电压的规律”，可能会要求学生通过实验来探究串并联电路中电流和
电压的分布规律。题目可能会给出具体的电路连接情况，要求学生测量电流和电压值，并据此分析串并联
电路中电流和电压的关系。
在“探究电流与电压、电阻的关系”中，可能会要求学生通过实验来验证欧姆定律。题目可能会给出
不同的电阻和电压条件，要求学生测量电流值，并据此分析电流与电压、电阻之间的关系。这些题目旨在
考查学生对欧姆定律的理解和应用能力。
2024年中考物理的命题预测将注重学生对基本物理原理的理解和实验探究能力，通过实际情境和实验
设计来考查学生的应用能力和创新思维。
知识点1：探究平面镜成像的特点
【实验目的】探究平面镜成像特点
【实验器材】两支完全一样的蜡烛、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺
【实验步骤】：
①将玻璃板垂直置于桌面，在玻璃板的一 侧立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。
②将光屏放在像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像。
③将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。
④移到蜡烛的位置，观察其像的大小有无变化。
⑤量出蜡烛和像到玻璃板的距离。
【实验数据】：
像与物的大 物体与玻璃 像与玻璃的 物像连线与 实像或虚像
小关系 的 距 离 距离(cm) 镜面的关系
（cm）
位置1
位置2
位置3
【实验结论】：
平面镜成像特点：
1.像和物大小 相等 ；
2.像到镜面的距离和物到镜面的距离 相等 ；
3.像和物的连线与镜面 互相垂直 ；
4.平面镜所成像是 虚 像。
【考点方向】：
1、平面镜成像的原理是：光的反射。
2、镜面的选择与放置：用薄的 茶色 透明 玻璃代替平面镜的目的是 便于确定像的位置 ；由于玻璃板的前后表面均能反射成像，为了减小两个像之间的干扰，玻璃板要 薄 一些较好。放置时玻璃板要和纸面
垂直 ，否则玻璃板后的蜡烛无法与像完全重合 。
3、像的位置与大小：选取两段完全相同的蜡烛的目的是 为了比较像与物的大小关系 ，拿一支没有点燃
的相同蜡烛在玻璃板后寻找蜡烛像的位置时，眼睛应在玻璃板前侧从不同角度观察，同时移动玻璃板后面
的蜡烛，直到跟前面那支蜡烛的像 完全重合，说明 ：像和物的大小相等 。
（1）镜前蜡烛点燃，目的是成像清晰 ；镜后蜡烛不点燃，替代镜前蜡烛的像，用到了“等效替代法”。
（2）平面镜成像是光的反射现象，在 镜前 反射光线所在的区域可以观察到物体的像，在镜后无法观察
到物体的像，因为镜后没有反射光线进入人眼。即“镜前观察，镜后成像”。
4、多次测量探求规律：要分析像距和物距的关系，就要改变物距并用刻度尺多次测量记录像距和物距，
比较得出像距等于物距的结论，多次测量的目的是 得出普遍结论 。 使用有刻度的方格纸，其目的是便于
比较 像距与物距的关系 。
5、虚像的理解和应用：人眼逆着反射光线看到镜后的像点，是反射光线反向延长线的交点，没有实际光
线的会聚，是虚像，光屏 不能 承接。
6、像的亮度：像的亮度取决于物体和环境的光线亮度关系。可以在 较暗 的环境中观察蜡烛的像；若用
棋子或圆斑小人代替蜡烛时，若像不清晰，可以用激光灯照亮棋子或小人 ， 注意要照亮朝向镜面的一侧 。
7、如果在实验过程中，垂直于桌面的玻璃板向蜡烛方向倾斜，那么看到玻璃板另一侧的像会怎么变化：
像的大小不变，像的位置会升高，与未点燃的蜡烛不在重合 。
8、评估：
（1）像无法和蜡烛重合，可能是因为 平面镜放置时与纸面 不垂直 。
（2）分析像距与物距关系时， 一组数据太少 ， 结论没有普遍性 。
9、结论：平面镜成像时，像的大小取决于 物的大小 ， 像距取决于物距。
知识点2：探究凸透镜成像规律
【实验目的】：观察凸透镜成各种像的条件和规律
【实验器材】：凸透镜、光具座、蜡烛、光屏、火柴
【实验步骤】：①共轴调节,把蜡烛、凸透镜、光屏依次摆放在光具座上。点燃蜡烛，调整蜡烛、凸透镜、光屏的中心大致
在同一高度。
u 2f
②把蜡烛放在较远处，使 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的像。观察这个像是倒
立的还是正立的，是放大的还是缩小。测量像距和物距。
2f
③把蜡烛移向凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离等于 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的烛焰的
像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
2f u f
④把蜡烛再靠近凸透镜，让蜡烛到凸透镜的距离在 ，移动光屏，直到光屏上出现明亮、清晰的
烛焰的像。观察像到凸透镜的距离、像的倒正和大小。测量像距和物距。
⑤把蜡烛继续靠近凸透镜，让蜡烛在凸透镜的焦点上，移动光屏，看是否能够成像
⑥把蜡烛移动到凸透镜的焦点以内，移动光屏，在光屏上还能看到烛焰的像吗?
⑦表格：透镜焦距f= cm
像的性质
物距与焦距的关系 物距u/cm 像距v/cm
实虚 大小 正倒
u 2f
u 2f
2f u f
u f
u f【实验结论】：
像的性质
物距 像距 应用
倒、
放、缩 虚、实
正
u>2f 倒立 缩小 实像 f<v<2f 照相机
f<u<2f 倒立 放大 实像 v>2f 幻灯机
【 考 点 u<f 正立 放大 虚象 不考虑 放大镜 方向】：
1、测量 凸透镜的焦距：利用平行光源或太阳
光粗测凸透镜的焦距。（实验室提供的凸透镜的焦距有5cm、10cm和30cm，我们所选的透镜最好在10cm
—20cm之间，太大或太小都不方便）。其中利用太阳光来寻找焦点时一定要： 让太阳光正对透镜（使光
线平行于透镜主光轴） 。
2、操作过程中，应固定好蜡烛、凸透镜，然后移动光屏，直到在光屏上得到一个清晰的像为止，读出物
距与像距的大小。
3、当物距小于焦距时，无论怎样移动光屏，在光屏上也找不到物体的像。此时应去掉光屏，透过凸透镜
观察火焰的成像情况。
4、光屏上没有像原因：
①蜡烛放在一倍焦距内；
②焦距太大，像成在光具座外。
③蜡烛放在一倍焦距处。
④ 三心没有在同一高度 。
5、若像成在光屏左上角，可将①蜡烛左上移；②透镜右下移。
6、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰中心、凸透镜光心、光屏的中心（即焰心、光心、光屏中心）大致在
同一高度，目的是： 使烛焰的像成在光屏中央 。 实验时发现蜡烛的像呈在光屏的上半部分，要想使像呈
在光屏的中心，该如何操作：①向上移动光屏②向上移动蜡烛③向下移动凸透镜。
7、燃烧的蜡烛不断变短，光屏上的像向上移动，为使像呈在光屏中央，应该将光屏向上移动或蜡烛向上
移动或凸透镜向下移动 。
8、用不透明纸带把透镜上半部分遮挡住，光屏上的像仍是完整的，只是会变暗。知识点3：探究影响电阻大小的因素
【实验目的】探究影响电阻大小的因素有哪些
【猜想假设】影响导体电阻大小的因素可能是，导体的材料、长度、横截面积等。
【实验方法】控制变量法和转换法
【实验设计】
（1）在几个因素中，如何研究其中的一个因素是否影响电阻的大小，常用的方法是控制变量法。
①保持材料和横截面积一定，研究电阻与导体长度的关系。
②保持材料和长度一定，研究电阻与导体横截面积的关系。
③保持长度和横截面积一定，研究电阻与导体材料的关系。
（2）已经提供了如图所示的几种导体，还需要的器材有：电源、电流表、开关、导线
（3）电路图：
【实验过程】
①探究电阻大小跟导体长度的关系应选择A、B两根电阻丝。
表1
接入的导体 长度 横截面积 电流/A
A（镍铬合金丝） L s
B（镍铬合金丝） 2L s
结论：导体的材料和横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻越大。
②探究电阻的大小跟导体横截面积的关系应选择A、C两根电阻丝。表2
接入的导体 长度 横截面积 电流/A
A（镍铬合金丝） L s
C（镍铬合金丝） L 2s
结论：导体的长度、材料一定时，导体的横截面积越小，导体的电阻越大。
③探究电阻的大小跟导体材料的关系应选择A、D两根电阻丝。
接入的导体 长度 横截面积 电流/A
A（镍铬合金丝） L s
D（锰铜丝） L s
结论：导体的电阻与材料有关。
【实验补充】
导体的电阻受温度的影响：
（1）导体的电阻与它的温度的高低有关，金属导体的电阻通常随温度的升高而增大。而有些导体的电阻，
如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。
（2）在超低温的情况下电阻突然减小为零。
【考点方向】：
1、结论可总结成公式 ，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。假如架设一条输电线路，一般选
铝导线，因为在相同条件下， 铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜 。
2、研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得
出电阻与材料有关的结论。
3、该实验用到了两个实验探究方法：控制变量法和转换法。
4、该实验中 “转换法”的使用体现把电流表示数的变化情况来表示电阻的大小。
5、实验中用其中一个规格的材料实验时，发现刚闭合开关电流表的读数和过一段时间后第二次电流表的
读数有明显的不同，说明电阻的大小还受温度的影响。
6如果实验过程中，电流表发生故障而不能使用，可以使用小灯泡来完成实验，
7、实验中选用电流表时，选择小量程（“大量程”或“小量程”）的电流表，理由是：为了提高测量的精度，应该使用更灵敏的电流表。
8、小灯泡的电阻会随温度的升高而 增大 。
知识点4：探究串并联电路中电流和电压的规律
【实验目的】探究导体电流与电压的关系
【实验器材】若干节干电池、开关、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。
【实验电路】
【实验步骤】
①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所
示。
②保持电阻R =5Ω不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，
1
并读出电流表相应的数值、填表。
R =5Ω
1
次数 电压U/V 电流I/A
1 1 0.2
2 2 0.4
3 3 0.6
③改变电阻，使R =10Ω不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相
2
应的数值、填表。R =10Ω
2
④根据数据画出I-U图像。
次数 电压U/V 电流I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
【实验结论】
1.同一导体，电流与电压成正比。
2.同一导体，电压和电流的比值为定值。
3.不同导体，电压和电流的比值不同。
【考点方向】
1、该实验采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
2、电路在连接过程中，开关要 断开 ，
3、实验结论：在电阻一定的情况下，导体 中 的电流与导体两端的电压成正比 ；
4、电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
5、在移动滑片时，发现电压表和电流表的示数始终没有任何变化，
其原因是： 在连接滑动变阻器时没有按照一上一下的原则连接 。
6、检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，电流表几乎无示数，电压表接近电源电压。
7、电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选
择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小。
8、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。9、调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是 ： 滑动变阻器的最大阻值过小 。
10、换不同规格的电阻多次测量的目的是： 得出普遍规律，避免实验的偶然性 。
11、此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
12、若使用灯泡代替电阻，那么在画出的I-U图像中，其图像是一条 曲 线。
13、考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过待测电阻的实际电流_偏大_（选
填“偏大”或“偏小”）。
知识点5：探究电流与电压、电阻的关系
【实验目的】探究导体电流与电压的关系
【实验器材】若干节干电池、开关、电压表、电流表、两个不同导体、若干导线等。
【实验电路】
【实验步骤】
①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所
示。
②保持电阻R =5Ω不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，
1
并读出电流表相应的数值、填表。
R =5Ω
1
次数 电压U/V 电流I/A1 1 0.2
2 2 0.4
3 3 0.6
③改变电阻，使R =10Ω不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相
2
应的数值、填表。
R =10Ω
2
④根据数据画出I-U图像。
次数 电压U/V 电流I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 3 0.3
【实验结论】
1.同一导体，电流与电压成正比。
2.同一导体，电压和电流的比值为定值。
3.不同导体，电压和电流的比值不同。
【考点方向】
1、该实验采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
2、电路在连接过程中，开关要 断开 ，
3、实验结论：在电阻一定的情况下，导体 中 的电流与导体两端的电压成正比 ；
4、电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处。
5、在移动滑片时，发现电压表和电流表的示数始终没有任何变化，
其原因是： 在连接滑动变阻器时没有按照一上一下的原则连接 。6、检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，电流表几乎无示数，电压表接近电源电压。
7、电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选
择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小。
8、滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。
9、调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是 ： 滑动变阻器的最大阻值过小 。
10、换不同规格的电阻多次测量的目的是： 得出普遍规律，避免实验的偶然性 。
11、此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
12、若使用灯泡代替电阻，那么在画出的I-U图像中，其图像是一条 曲 线。
13、考虑到电压表的电阻对电路的影响，每次电流表的示数比测量时通过待测电阻的实际电流_偏大_（选
填“偏大”或“偏小”）。
1．（2024·湖南株洲·一模）小明设计了如图1的实验装置探究平面镜成像特点。
（1）用玻璃板代替平面镜的目的是 ；旋转右侧底板，发现底板无法承接到像，说明平面镜成
的是 像；
（2）比较像与物的大小，在像B的位置放置一个与A大小相同的蜡烛C，且 （填“需要”或
“不需要”）点燃。发现B、C完全重合，说明 ；
（3）测得A、C 到O点距离相等，与镜面所成的夹角也相等。得出结论：像与物关于镜面 ；
（4）如图2所示，是电视台直播时使用的提词装置，水平放置的提词板通过一块与水平成
（填角度）的镀膜玻璃，将提词板上显示的台词成像到竖直方向，使演讲者在看台词的同时也能面对摄像
机。
【答案】 便于确定像的位置 虚 不需要 像和物大小相等 对称 45°【解析】（1）[1][2]用玻璃板代替平面镜，是利用玻璃板透明的特点，可以观察到玻璃板的另一侧，便于
确定像的位置；光屏上不能承接到像，是因为平面镜成虚像，光屏不能承接虚像。
（2）[3][4]拿另一支与点燃蜡烛大小相同的没有点燃的蜡烛C在玻璃板后面移动，当看到它跟像完全重合，
这说明了像和物大小是相等的。
（3）[5]测得A、C到O点距离相等，与镜面所成的夹角也相等，分析可知像与物到镜面的距离相等，像与
物的连线与玻璃板垂直，即得出结论：像与物关于镜面对称。
（4）[6]根据平面镜成像特点：物与像关于镜面对称可知，镀膜玻璃应与显示器夹角45°时，像正好成在观
察者的前方的竖直方向。
2．（2024·陕西·二模）小明观察发现，在玻璃窗中可看到室内物体的影像，在将玻璃窗外推的过程中，可
看到窗里影像的位置在发生变化，如图甲。为了搞清楚原因，他进行了如下探究：
（1）如图乙，将白纸放在水平桌面上，再将茶色玻璃板竖直放置在白纸上。用玻璃板代替平面镜进行实
验的目的是为了便于确定 ；
（2）如图丙：①在竖立的玻璃板前点燃蜡烛A，拿未点燃的蜡烛B（与蜡烛A大小完全相同）竖立在玻璃
板后面移动，按照眼睛 （选填“①”、“②”或“③”）的位置观察光屏，直至蜡烛B与蜡烛A的
像完全重合，这说明像与物等大；
②移去蜡烛B，在其原来位置上放置一块不透明的光屏，按照眼睛 （选填“①”、“②”或
“③”）的位置观察光屏，光屏上不能出现蜡烛的像，说明物体通过平面镜所成的像是 （选填
“虚”或“实”）像；
（3）如图丁所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k 和
1
k，则像k 的像距为 （选填“v 或“v”）。若在图丙中k 和k 两个像中间放置一块不透明的薄挡
2 1 1 2 1 2
板，则小明在蜡烛A这一侧透过玻璃板能看到 ；（选填“只有k、“只有k”或“k 和k”）；
1 2 1 2
（4）如图戊所示，保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针（俯视）转动一个小角
度至虚线处，如图戊所示，则蜡烛∧的像应是在图中的 （选填“A ”、“A ”或A ）位置；
1 2 3（5）小明又将一枚硬币放在竖直的玻璃板前，硬币的像在a处，将平面镜平移至如图己所示的位置时，硬
币的成像情况是 （选填字母代号）。
A．硬币成像在a处
B．硬币成像在b处
C．硬币成像在c处
D．硬币无法通过平面镜成像
【答案】 像的位置 ① ② 虚 v k 和k A A
2 1 2 3
【解析】（1）[1]在实验中用茶色玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃透明的特点，既可以成像，也能看
见玻璃板后面的物体，便于确定像的位置。
（2）[2]平面镜成的像是光的反射形成的，A蜡烛发出的光线经玻璃板反射，被人眼接收，才能看到像，故
眼睛在①位置观察蜡烛B；接着缓慢移动蜡烛B，直到与蜡烛A的像重合，从而探究像与物的大小关系。
[3]虚像不能成在光屏上，在探究平面镜所成的是实像还是虚像时，小明移去后面的蜡烛B，在其所在位置
放一光屏，然后在②位置直接观察光屏，不能在光屏上看到像，说明平面镜所成的像是虚像。
[4]平面镜成像的特点之一是：像与物体等大，与物距大小无关，所以如果把蜡烛A逐渐靠近玻璃板时，它
的像的大小将不变。
（3）[5]如图丙所示，小明在实验中采用的是厚玻璃板，他观察到蜡烛A通过玻璃板成了两个清晰的像k
1
和k，k 是P面所成的像，k 是Q面所的像，根据像与物到平面镜的距离相等可知，像k 到P面的距离与
2 1 2 1
蜡烛A到P面的距离相等，则像k 的像距为v。
1 2
[6]平面镜成的像为光的反射，若在图丙中k 和k 两个像中间放置一块不透明薄挡板，则小明在蜡烛A这一
1 2
侧通过玻璃板能看到k 和k。
1 2
（4）[7]像与物关于平面镜对称，保持蜡烛A不动，将图乙中玻璃板绕竖直边CD垂直纸面逆时针转动一个
小角度，则蜡烛A的像应是在图中的A 位置。
3
（5）[8]平面镜所成的像与物关于平面镜对称，硬币位置不变，将平面镜平移，平面镜仍在原来像与成像
物体对称轴上，像的位置不变，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
3．（2024九年级·山东·专题练习）某兴趣实验小组用如图所示的实验器材探究“平面镜成像的特点”的实
验，请帮他完成下列问题：
（1）实验中用薄玻璃板替代平面镜的目的是 。（2）实验中将蜡烛向玻璃板靠近，则像的大小 。
（3）在实验过程中，将物理课本放在像与薄玻璃板之间，还 （选填“能”或“不能”）观察到
像。
（4）完成实验后，该小组同学发现平面镜所成的像与物体关于平面镜 。
【答案】 便于确定像的位置 不变 能 对称
【解析】（1）[1]薄玻璃板是透明的，不但能反射光成像，还能透过玻璃板看到蜡烛，更容易确定像的位
置。
（2）[2]平面镜成像成的是等大的像，所以像的大小不会随着蜡烛与玻璃板之间距离的变化而变化，一直
保持不变。
（3）[3]平面镜成像利用的是光的反射，将物理课本放到像与玻璃板之间不会影响物一侧的光的反射，所
以依然可以看到像。
（4）[4]蜡烛与像到平面镜的距离相等，所以物与像关于平面镜对称。
4．（2024·广东深圳·一模）小南利用一个纸筒、凸透镜和半透明薄膜自制如图甲所示的模型照相机。在使
用时发现，被拍摄物体和照相机的距离有变化时，像会变得不清晰。老师告诉小华，当物距改变时，照相
机可通过伸缩镜头或调节镜头焦距两种方式再次得到清晰的像。为了验证老师的说法，小华选取蜡烛、多
个不同焦距的凸透镜、光具座等器材进行实验探究：
（1）实验前应将烛焰中心、凸透镜光心、光屏中心调至 ；
（2）当蜡烛、光屏、凸透镜在如图乙所示位置时，光屏上成清晰的像。将蜡烛向左调节到某一位置时，
凸透镜向 （填“左”或“右”）调节，光屏上再次成清晰倒立缩小的像。得出： ；
（3）小南将蜡烛、光屏、凸透镜调回如图乙所示位置。将蜡烛向左调节到某一位置时，换用焦距
（填“更大”或“更小”）的凸透镜，光屏上再次成清晰的像。得出： ；（4）蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，为了使像回到光屏中央，如果只调节光屏，应将光屏
调（填“向上”或“向下”）。
【答案】 同一高度 右 当物距改变时，伸缩镜头可以再次获得清晰的像 更大 当
物距改变时，调节镜头焦距可以再次获得清晰的像 向上
【解析】（1）[1]探究凸透镜成像实验中，在光具座上依次放置蜡烛、凸透镜、光屏，三者中心大致在同
一高度上，像才能成在光屏的中央。
（2）[2][3]将蜡烛向左调节到某一位置时，物距增大，要想在光屏上再次成清晰倒立缩小的像，需要减小
像距，所以凸透镜应该向右调节，得出：当物距改变时，伸缩镜头可以再次获得清晰的像。
（3）[4][5]小明将蜡烛、光屏、凸透镜调回如图乙所示位置。将蜡烛向左调节到某一位置时，物距增大，
像距需要减小，才能在光屏上成清晰的像，但要想像距不变的情况下在光屏上再次成清晰的像，由于焦距
越小的凸透镜会聚光的能力越强，所以需要换用焦距更大的凸透镜使光线会聚晚些，得出：当物距改变时，
调节镜头焦距可以再次获得清晰的像。
（4）[6]蜡烛燃烧一段时间后，光屏上的像位置偏高，由过光心的光线传播方向不变知，如果只调节光屏，
应将光屏向上调。
5．（2024·陕西西安·一模）小明利用一只未知焦距的凸透镜、蜡烛、光屏等探究透镜的成像规律，进行了
如下操作并得到了相关结论，请你将空缺部分补充完整。
（1）如图，将一束平行光 着凸透镜，在透镜的另一侧放一张白纸，改变白纸到透镜的距离，直
到上面得到一个 的光斑，如图所示，则该透镜的焦距为 cm；
（2）在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏，使它们的中心位于 ，这样做的目的
是 ；
（3）光屏上得到清晰的像时，同组同学不小心用手指尖摸到凸透镜，使其凸透镜上有一黑点，此时光屏
上有 （选填序号）；
A．指尖的像
B．指尖的影子
C．烛焰完整的像
D．烛焰不完整的像
（4）小明把自己的近视眼镜放在蜡烛和凸透镜之间靠近凸透镜的位置，结果光屏上原来清晰的像变得模
糊了，若不改变蜡烛和凸透镜的位置，应将光屏向 （远离/靠近）凸透镜的方向移动，才能使蜡烛
的像变得清晰。此实验说明近视眼配戴合适的近视眼镜能矫正视力的原因是能把成在视网膜
（前/后）的像移到视网膜上。【答案】 正对 最小、最亮 10 同一高度 使像成在光屏中央 C 远离
前
【解析】（1）[1][2][3]只有平行于主光轴的光线通过凸透镜才能会聚于焦点，因此应将一束平行光正对着
凸透镜，在凸透镜的另一侧放一张白纸，改变白纸和透镜之间的距离，直到在白纸上找到一个最小、最亮
的光斑，即凸透镜的焦点；焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距，如图所示，则该透镜的焦距为10cm。
（2）[4][5]为了使像成在光屏中央，应调节烛焰、凸透镜和光屏的高度，使它们的中心大致在同一高度。
（3）[6]光屏上得到发光体清晰的像时，同组同学不小心用手指尖摸到凸透镜，使其凸透镜上有一黑点，
挡住了凸透镜的一部分，不会影响透镜成像，由于物距不变，像距不变，像的位置不变，则光屏上的像和
原来相比，像仍完整但会变暗，且在光屏上不会出现指尖的像或影子。
故选C。
（4）[7][8]近视眼镜是凹透镜，对光线有发散作用，放在蜡烛与凸透镜之间，使凸透镜成像延迟会聚，若
想在光屏上重新得到清晰的像，在不改变蜡烛和凸透镜位置的情况下，应将光屏远离凸透镜才能重新得到
清晰的像；所以戴近视眼镜是为了使原来会聚在视网膜前方的像重新会聚在视网膜上。
6．（2024·陕西西安·三模）老师给同学们准备了一盒火柴，凸透镜、凹透镜、光具座、蜡烛和光屏等，让
大家一起探究“凸透镜成像的规律”。
（1） 小明在挑选透镜时，把两个透镜甲、乙分别正对太阳光，在光屏上出现了如图-1所示的光斑，你认
为他应该选择 （选填“甲”或“乙”）透镜来进行实验；
（2） 如图-2，为了使烛焰的像呈现在光屏的中央，应向 （选填“上”或“下”） 调整烛焰；
（3） 如图-3 所示是小华通过实验得到的凸透镜的像距v和物距u关系的图像。由图像可知凸透镜的焦距
是 cm；（4）当烛焰距凸透镜30cm时，移动光屏，可在光屏上得到一个清晰的倒立、 （选填“放大”
“缩小”或“等大”）的实像，生活中的 （选填“放大镜” “投影仪”或“照相机”）就是利用
这种成像规律工作的；
（5） 小红用该透镜和平面镜、长方形不透明纸盒等制作了一个投影仪，其剖面图如图-4所示，平面镜与
底面夹角为45°，平面镜的中心位于透镜的主光轴上，盒上方开一方形孔，将“F”光源平放在方形孔上，中
心与平面镜中心在一条竖直线上。若盒子高度 h 为10cm，为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放
大的投影，则盒子长度l的范围为 cm。
【答案】 乙 上 10 缩小 照相机 10＜l＜20
【解析】（1）[1]图甲光斑的中间比较暗，图乙中间出现亮斑，所以甲对光线具有发散作用，是凹透镜，
乙对光线具有会聚作用，是凸透镜，故要选择乙透镜进行实验。
（2）[2]烛焰在光屏上的像偏高，因为凸透镜成倒立的实像，为使像能成在光屏的中央，可以向上移动烛
焰或向下移动凸透镜，或向上移动光屏。
（3）[3]由图-3可知，此时u=v=20cm，根据
u=v=2f
成倒立、等大的实像，即
2f=20cm
故该凸透镜的焦距
f=10cm
（4）[4] [5]当烛焰距凸透镜30cm时，此时物距u=30cm＞2f，成倒立、缩小的实像，应用于照相机。
（5）[6]由于平面镜所成的像与物关于镜面对称，此时平面镜所成像的位置如下图F点所示：为保证在正对透镜前方的屏幕上能看到一个放大的投影，根据
2f＞u＞f
成倒立、放大的实像，说明F到透镜的距离应大于一倍焦距，小于二倍焦距，即盒子长度l范围为
10cm＜l＜20cm
7．（2024·陕西西安·三模）用如图所示的装置做“探究凸透镜成像规律”实验。图甲中一束平行光射向凸
透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑（未画出）。
（1）凸透镜的焦距是 cm；
（2）图乙中烛焰在光屏上恰好成一清晰的像（未画出），则该像是倒立、 （选填“放大”或“缩
小”）的像，图丙是商场利用该原理将不同方向投影在地上的指路装置，要达到路引装置的效果，为了使
地面的路标更大一些，应将设备中的镜头向 （选填“上”或“下”）移动；
（3）若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，则将光屏向 （选填“左”或“右”）移
动才能再次看到清晰的像；
（4）若在图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，
则将光屏向 （选填“左”或“右”）移动，“烛焰尖部”又会变清晰。
【答案】 10.0 放大 上 右 左
【解析】（1）[1]图甲中一束平行光射向凸透镜，光屏上得到一个最小、最亮的光斑，该光斑为焦点，光
心到焦点的距离为焦距，刻度尺需要估读，故焦距为10.0cm。
（2）[2][3]如图乙所示，物距小于像距，且在光屏上能承接到像，说明物距在一倍焦距和两倍焦距之间，
像距在两倍焦距开外，成的是倒立的放大的实像；根据凸透镜成像规律可知，物体靠近，像远离，像变大，故应将设备中的镜头向上移动。
（3）[4]若在图乙中烛焰和凸透镜之间放一近视眼镜的镜片，近视眼镜的镜片是发散透镜，则将光屏向右
移动。
（4）[5]图乙中用塑料吸管对准A点沿垂直于纸面方向持续用力吹气，根据流速大的地方压强小，烛焰向
A端偏，发现光屏上“烛焰尖部”变模糊，根据凸透镜成像规律，物远像近，像变小，故需要将光屏向左
移动。
8．（2024·陕西西安·三模）某兴趣小组用如图所示的液体电阻演示器来探究影响电阻大小的因素。装置中
的储存容器内装有同种导电液体，通过调节可移动电极板可以改变注射器内导电液的长度。电源电压恒定
不变，R 为未知阻值的定值电阻。
（1） 该装置中电阻R的作用是 。
（2） 该小组通过实验得到左边注射器中的电流与导电液体长度的关系如表格所示； 分析可知，液体的
电阻和液体长度的关系为：在材料和横截面积相同时，液体的长度越长，液体的电阻越 。
L/cm 1 2 3 4 5
I/mA 4.2 3.1 3.0 2.6 2.3
（3） 实验过程中当两个注射器中的液柱长度相同时，发现电流表 A₁示数 （选填“大于”
“小于”或“等于”） A₂示数，由此得到的结论是：在材料和长度相同时，液体的横截面积越大，电阻
越小。
（4） 断开开关，更换左边注射器中的导电液，当液柱长度与表中某次长度相同时，比较更换前后电流表
的示数，可探究液体的电阻和 的关系。
（5）利用此装置可以继续探究液体电阻与液体的 是否有关。
【答案】 保护电路 大 小于 导体材料 温度
【解析】（1）[1]实验中，R串联接入电路中，能起到保护电路的作用。（2）[2]根据表格中的数据可知，在材料和横截面积相同时，导体越长，通过导体的电流越小，则导体的
电阻越大；实验中采用了转换法。
（3）[3]当两个注射器中液柱的材料和长度相同时，导体的横截面积不同，左边导体的横截面积要小于右
边导体的横截面积，实验中发现电流表A 的示数小于电流表A 的示数，则表明导体的横截面积越大，通过
1 2
的电流越大，导体的电阻越小。
（4） [4]断开开关，更换左边注射器中的导电液，导体的材料是不同的，横截面积相同，当液柱长度与表
中某次长度相同时，比较更换前后电流表A 的示数，根据控制变量法可知，可探究液体的电阻和导体材料
1
的关系。
（5）[5]改变注射器内导电液的温度，利用此装置可以继续探究液体电阻与液体的温度是否有关。
9．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）小明学习了电阻的知识后开展对“液体电阻大小与哪些因素有关”的探究，
他提出了以下猜想：
A．液体的浓度越大，液体电阻越小
B．液体的温度越高，液体电阻越大
小明在实验室中找到的实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，食盐。
小明将上述器材组装成如图所示的电路，并利用盐水进行实验探究猜想A。
（1）请将实验步骤补充完整。
①组装好器材，往塑料管中注入 （填“高温”“低温”或“室温”）的低浓度盐水，闭合开关，
记录此时灯泡亮度；
②断开开关，往塑料管中加入一定量的食盐，搅拌溶解，闭合开关，记录此时灯泡亮度；
（2）请写出判断猜想A是否正确的论证过程：
（3）小明发现灯泡亮度变化不明显，小亮提出了一个建议，可以在电路中串联一个 。
【答案】 室温 见解析 电流表
【解析】（1）[1]探究猜想A液体电阻与浓度的关系，根据控制变量法，应保持温度相同，考虑到实验过
程中高于室温的液体的温度会降低，故应往塑料管中注入室温的低浓度盐水，闭合开关，记录此时灯泡亮
度。（2）[2]在温度相同时，如果加盐后，灯泡变亮了，表明液体的浓度越大，液体电阻越小；如果变暗，表
明液体的浓度越大，液体电阻越大；如果亮度不变，表明电阻大小与浓度无关。
（3）[3]在电压一定时，电阻越大，对电流阻碍作用越大，电流中电流越小，为了精确比较电流大小，可
以在电路中串联一个电流表。
10．（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
【解析】（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
1 2
串联电阻分压的规律，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
2
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。
11．（2024·湖南·一模）某同学在做“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验时，设计了如图甲所示的实
验电路，已知标有“3.8V”字样的小灯泡正常发光时的电阻约为10Ω，电源电压为6V，可供选用的滑动变阻
器有R（20Ω1A）和R（50Ω0.2A）。
1 2
（1）为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是 （选填“R”或“R”）；
1 2
（2）闭合开关后，某次测量时电压表的示数为2.6V，为使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向
（选填“A”或“B”）端滑动。小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡正常发光时的电阻
为 Ω；
（3）小明还测量了小灯泡在不同电压下的电流，并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系
图像，如图丙所示。在这个图像中，横轴应该表示的是 （选填“电压”或“电流”）；
（4）该同学又取来R=10Ω的定值电阻，设计了如图丁所示的电路图，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，
使电流表的示数为 A时，小灯泡正常发光。
【答案】 R B 9.5 电流 0.38
1
【解析】（1）[1]灯泡与变阻器串联，当灯泡正常发光时，变阻器的电压为
此时电路中电流为由欧姆定律得，此时变阻器接入电路的电阻为
为了能完成实验，应该选用的滑动变阻器是R。
1
（2）[2]电压表测量灯泡电压，电流表测量电路电流，闭合开关后，某次测量时电压表的示数为2.6V，为
使小灯泡正常发光，应将滑动变阻器的滑片向B端滑动，减小变阻器接入电路中的电阻，增大电路电流，
使电压表的示数为3.8V。
[3]小灯泡正常发光时，由图乙得，此时电流表的分度值为0.02A，示数为0.4A，由欧姆定律得，小灯泡正
常发光时的电阻为
（3）[4]灯泡的电压越大，电功率越大，温度越高，电阻越大，由图得，曲线的斜率不断增大，则在这个
图像中，横轴应该表示的是电流，纵坐标表示电压。
（4）[5]由图丁得，灯泡与定值电阻并联后再与变阻器串联，电流表测量定值电阻电流，并联电路中各支
路电压相等，当灯泡正常发光时，定值电阻的电压为3.8V，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电流表
的示数为
12．（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
1 2 3
2A）、开关、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
1 2
联/并联），也可以完成实验。
【答案】 电压 0.3 正比 ②①④③ 2V~6V
R 串联
2
【解析】（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
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
13．（2024·广东深圳·一模）在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V
的电源，标有“50Ω； 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材。（1）甲图是小明同学连接的实验电路，检查发现有一根导线接错，请你把接错的那一根导线找出来，打
上“×”，再用笔画线代替导线，把它改到正确的位置上 ；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则故障可能是定值电阻 （选填
“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，小明同学首先“探究电流与电压的关系”，进行了多次实验，并得到如表所示的实验
数据，分析数据可得结论： ；
电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28
（4）接着，小明又进行了“探究电流与电阻关系”的实验，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑片的过
程中，记录实验数据，并绘制成图乙所示图像，根据图像可知，实验中控制电阻两端的电压为
V不变；
（5）实验中发现将20Ω定值电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，电阻两端电压都不能达到预设值。
为了完成本实验，接入的定值电阻最大应不超过 Ω。
【答案】 断路 见解析 2 25
【解析】（1）[1]由图可知，此时的电流表与电阻并联在了电路中，所以电流表的连接是错误的；电压表
应并联到定值电阻的两端；实物图为（2）[2]闭合开关，发现电流表无示数，说明电路存在断路故障，电压表指针超过量程，说明从电压表的
两端到电源两极都是通路，所以断路故障在与电压表并联的部分，所以故障为定值电阻R断路。
（3）[3]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，故分析数据后可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）[4]在研究电流与电阻关系实验中，更换不同阻值的电阻时，应控制电阻两端的电压不变，由图乙数
据和欧姆定律可知定值电阻两端电压为
U ＝IR＝0.2A×10Ω＝2V
R
（5）[5]当滑动变阻器接入电阻50Ω后，要保持定值电阻两端电压U ＝2V，则此时电路的电流为
R
此时接入定值电阻最大阻值为
故为了完成本实验，接入的定值电阻最大应不超过25Ω。
14．（2024·山东日照·模拟预测）小飞在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备了以下器材：
两节新的干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω）、开关、导线若干。
（1）在按电路图连接实物时，开关必须处于 状态；
（2）如图甲是小飞连接好的实验电路，闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数 ，
电压表的示数 （均选填“变大”、“变小”或“不变”）；（3）小冲在一旁观察后指出小飞没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图上对连接错误的一根导线
打“×”，并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确 ；
（4）小李在探究电流与电压的关系时，要控制 不变。通过实验探究，得到以下数据。在进行数据
分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第 组数据是错误的；
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.16 0.24 0.32 0.44 0.48
（5）接下来他们分别接入其他电阻再次对电流与电阻关系进行探究，并作出了如图乙所示图像，请你通
过图像中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压U= V；
（6）小亮同学将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，小梦认为他的做法不正确，请你说明理
由： 。
【答案】 断开 不变 不变 电阻
4 2 小灯泡的电阻随温度的变化而变化
【解析】（1）[1]在按电路图连接实物时，为了保护电路，开关必须处于断开状态。
（2）[2][3]由图可知，滑动变阻器与电压表串联后再与定值电阻并联在一起，根据电压表的特点可知，通
过滑动变阻器的电流为0，当移动滑动变阻器器时，电压表测量的是电阻两端的电压，也是电源电压，保
持不变，电流也保持不变，故电流表、电压表示数都不变。
（3）[4]定值电阻与滑动变阻器应串联在电路中，电压表应测量定值电阻两端的电压，如图所示：（4）[5]根据控制变量法的思想，在探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，改变定值电阻两端电压
得到多组数据进行分析。
[6]分析数据可知，第1、2、3、5次实验
而第4 次实验
因此第4 次实验数据是错误的。
（5）[7]由图可知，该图象为反比例函数，当电流为0.1A时，电阻为20Ω，则电压为
U=IR=0.1A×20Ω=2V
1
（6）[8]将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系是不正确的，因为探究电流与电压的关系需保持
电阻一定，而小灯泡的电阻随温度的变化而变化，因此不正确。
15．（2024·江西赣州·一模）如图甲是小琪实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压
6V恒定不变电压表（量程为0-3V）、电流表（量程为0-0.6A）无损坏，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、
20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线连接完成图乙的实物图；（要求：滑片向右滑电流表示数变小）
（2） 连接好电路，闭合开关后，电压表指针迅速偏转到最右端， 电流表无示数，其原因可能是 ；
（3）接着将5Ω的电阻换为10Ω，调节滑动变阻器， 使电压表示数仍为 V， 读出对应电流表的示
数并记录， 此过程滑片 P向 （选填“A”或“B”） 端滑；
（4） 为完成5次实验，滑动变阻器的最大电阻应不小于 Ω；
（5）接下来小宇在“探究电流与电压的关系”实验中，运用了控制变量的科学方法。他和实验小组成员经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计如图1： 从A、B、C三幅电路图可以看出他们对实验不断改
进的设计过程。
①由图 1A到图1B，改进的主要理由是 ；
②由图1B到图 1C， 改进的主要理由是 。
【答案】 或 定值电
阻R开路 2.5 B 35 实验需要保证电阻大小保持不变 可方便改变定值电阻两端电压，
从而多次测量，得出普遍性的规律
【解析】（1）[1]在探究“电流与电阻的关系”实验中，电压表并联在定值电阻两端；根据题意知道，要
求滑片向右滑电流表示数变小，即滑动变阻器滑片向右移动阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与定
值电阻串联在电路中，如下图
或
（2）[2]连接好电路，闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表指针迅速偏转到最右端，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
其原因可能是定值电阻R断路。
（3）[3][4]由图丙知道，电流与电阻的乘积为
为一定值，故可以得出实验结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
根据串联分压原理知道，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，即保持2.5V不变；接着将5Ω的电阻换为10Ω，根据串联电路电压的规律知道，
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B端移
动。
（4）[5]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持U =2.5V，根据串联电路电
V
压的规律，滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
（5）①[6]由图1A到图1B，将小灯泡换成了定值电阻，改进的主要理由是小灯泡的电阻随温度的升高而增
大，实验需要保证电阻大小保持不变。
②[7]由图1B到图1C，电路中增加了滑动变阻器，通过改变滑动变阻器接入电路的电阻来改变定值电阻两
端的电压，故改进的主要理由是可方便改变定值电阻两端电压，从而多次测量，得出普遍性的规律。
16．（2024·安徽合肥·一模）小梦学习小组利用两节干电池，规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器，阻值为
5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻探究“电流与电阻的关系”。（1）图甲是小组同学连接的部分电路，请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。
（2）用5Ω的定值电阻做实验时，将滑动变阻器的滑片移至合适的位置，电压表的示数如图乙所示。记录
数据后，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，应使电压表的示数为
V。
（3）将测得的数据描成图像，如图丙所示，则实验结论是 。
【答案】 2 电压一定时，通过导体的电流与导体的电
阻成反比
【解析】（1）[1]探究“电流与电阻的关系”实验时，滑动变阻器应与定值电阻串联，根据一上一下原则
连入滑动变阻器，如图：
（2）[2]由图乙可知，电压表选择小量程，分度值为0.1V，示数为2V。用 的定值电阻做实验时，电压
表的示数为2V，探究电流与电阻的关系时，定值电阻两端的电压应保持不变，将 的电阻换成 的电
阻，闭合开关，定值电阻两端的电压变大，应减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，即
增大滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的滑片更靠近右端，直到电压表的示数为2V。（3）[3]由图丙结合数学知识可知为反比例函数图像，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。
17．（2024·湖南长沙·一模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压恒为3V的电
源，阻值为0~20Ω的滑动变阻器，10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的定值电阻各一个，其他器材，回答下列问题．
（1）为了保护电路，实验开始时，图甲中滑动变阻器的滑片P应移动到 端（填字母）；
（2）小华将10Ω的电阻更换为20Ω的电阻接入电路，拆下10Ω电阻后，发现电压表、电流表指针偏转如
图乙所示，则不规范的操作可能是 ；
（3）记录实验数据，并绘制成图丙，分析图像可知：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 ；
（4）当将30Ω电阻换成50Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保持原来的电压不变。为了完成以上所
有探究，可以更换电源，则更换的电源电压范围是 V。
【答案】 B 开关未断开 反比 2~2.8
【解析】（1）[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应移动最大阻值处，即B端。
（2）[2]如图乙所示，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，由此可知，拆下10Ω电阻过程开关依然处于闭合状态，则不规范的操作可能是开关在连
接电路时没有断开。
（3）[3]由图丁可知，定值电阻两端的电压
U =IR=0.2A×10Ω=2V
V 1 1
保持不变，可以得到当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
（4）[4]为了完成以上所有探究，当用最大的定值电阻（即50Ω）做实验，且变阻器接入电路的阻值最大
为20Ω时，变阻器分得的电压最大，定值电阻两端电压为2V不变，此时电源电压最大；根据串联电路电
压规律和分压原理有U=2.8V
变阻器连入电路的电阻为零，电源电压最小值是2V，更换的电源电压范围是2~2.8V。
18．（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
【解析】（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。
（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。
19．（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
。
（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
额
电阻的阻值为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，
2
电压表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
【解析】（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
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
1 0
表V 的示数为U，即电源电压U。
1 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 ，
2 0 额
由欧姆定律，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
额 0 2 1 额 0
正常发光，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
20．（2024·辽宁大连·一模）某物理实践小组设计了一种质量测量装置（电子秤），开展了项目式学习，
下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容。
[项目分解]（1）制作质量测量装置；
（2）应用质量测量装置。
[项目实施]
（1）制作质量测量装置：经过课堂学习，某物理实践小组设计了一种质量测量装置，其原理如图甲所示，
电源电压恒为6V，电阻R 为120Ω，电压表量程为0～3V（可显示质量大小），R 是力敏电阻，其阻值随
0 1
压力变化图象如图乙所示。O点是杠杆ABO的支点，托盘固定在A点，AO：BO=5：1。托盘及杠杆组件的
质量忽略不计，g取10N/kg。请回答下列问题：
①托盘中加入物体时产生的力作为动力，该杠杆OBA属于 杠杆（选填“省力”“费力”或
“等臂”）；
②由图像乙可知，力敏电阻R 的阻值随着压力的减小而 （选填“增大”“减小”或“不
1
变”）；
③当托盘所受压力增大时，电压表的示数 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
（2）应用质量测量装置：
①检托盘不受压力时，电压表的示数为 V；（保留一位小数）
②在保证电路安全的前提下，力敏电阻可承受的最大压力为 N，电子秤能称量的最大质量是
kg；
③托盘中放2kg物体时，电路消耗总功率是 W。
[项目优化]
（3）优化：为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，可以通过 方法实现。（写一种
方法即可）
【答案】 省力 增大 增大 1.7 300 6 0.1 增加A点力臂：托盘远离
支点；减小B点力臂：触电（B点）靠近支点；增大A点力臂与B点力臂比值等适当增大电源电压适当增
大R 的阻值（答案合理即可）
0
【解析】（1）①[1]托盘中加入物体时产生的力作为动力，即点A为动力作用点，点B为阻力作用点，动力臂大于阻力臂，该杠杆OBA属于省力杠杆。
②[2]由图像乙可知，当压力增大，力敏电阻R 的阻值变小，即力敏电阻R 的阻值随着压力的增大而减小，
1 1
随着压力的减小而增大。
③[3]由图甲得，R 与R 串联，电压表测量R 两端的电压，当检测板所受压力减小时，力敏电阻R 的阻值
1 0 0 1
变大，电路中总电阻变大，电路中电流变小，由欧姆定律得，R 两端电压减小，即电压表的示数减小。
0
（2）①[4]检测板不受压力时，力敏电阻的阻值为R =300Ω，此时电路中的电流为
1
R 两端的电压即电压表的示数为
0
②[5]当电压表示数达到3V时，此时电路中的最大电流为
该装置测量的压力达到最大值，R 两端的电压为
1
由欧姆定律得，R 的阻值为
1
由图乙可知，此时力敏电阻可承受的最大压力为F =300N。因为
B大
AO：BO=5：1
对杠杆OBA，A处所受的压力为
[6]电子秤能称量的最大质量是
③[7]托盘中放2kg物体时，A处所受的压力为力敏电阻可承受的压力为
由图乙可知，此时R 的阻值为240Ω，电路消耗总功率是
1
（3）[8]为了提高质量测量精确度，再次设计测量装置时，增加A点力臂：托盘远离支点；减小B点力臂：
触电（B点）靠近支点；增大A点力臂与B点力臂比值等适当增大电源电压适当增大R 的阻值。
0
