初中物理实验6探究电流与电压电阻的关系.docx

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初中物理实验6探究电流与电压电阻的关系

实验06探究电流与电压、电阻的关系

典例1（2011年中考·内蒙古包头卷）在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中，电阻R=10Ω，电源电压U=3V。

（1）小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小军检查后发现有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线，画出正确的连线。

（2）电路改正后，小刚闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数为电源电压值，取下电阻，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是。

（3）故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像，如图乙所示，由图像可以得出结论：

。

为了使结论更具有普遍性，小刚还应。

解析：

（1）电压表测量定值电阻的电压，应并联在定值电阻两端，图中电压表与定值电阻和滑动变阻器并联了，如下图所示。

（2）①电流表无示数，说明有断路；②电压表的示数为电源电压值，说明电压表测量的是电源电压，电压表→电流表→电源→开关→滑动变阻器这个部分没有断路；③取下电阻，两表的示数仍然不变，说明电阻不起作用，没有连入电路；因此故障是电阻断路了．

（3）这是一个正比例函数图象，反应的信息是“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”，为了寻找普遍规律，应更换电阻进行多次测量。

答案：

（1）如上图所示

（2）电阻断路（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；更换电阻，继续实验．

点评：

电压表和电流表判断电路故障的方法：

（1）电压表无示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路。

（2）电压表有示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路。

典例2（2011年中考·云南玉溪卷）在学习了电路和欧姆定律的知识后，同学们

按照老师的要求到实验室进行“欧姆定律”的验证性实验。

下图是具体验证的实物电路图，请按下面的要求作答。

（1）请把实物电路图画线正确连接。

（2）闭合开关试触时，发现电压表的指针向右偏转超过了刻度盘，其原因是　　，应换用　　量程。

电阻R/Ω

5

10

20

电流I/A

0.6

0.3

（3）实验时，某同学把5Ω、10Ω、20Ω的电阻分别接入电路中，探究导体中的电流与电阻的规律，记录数据时，把接入20Ω时的电流值记漏了，请帮他填上，是　　A，该实验需要控制　　不变。

解析：

（1）根据探究欧姆定律时的电路图，如下图左图所示，从电源正极开始依次连接开关、电流表、滑动变阻器、定值电阻到电源的负极，最后把电压表并联在定值电阻两端。

根据表格知，电流表选择0～0.6A，根据U=IR得，定值电阻两端的电压保持3V不变，所以电压表选择0～3V，如下图右图所示。

（2）闭合开关试触时，发现电压表的指针向右偏转超过了刻度盘，说明电压表的量程选择太小，要换用大量程．

（3）实验时，探究电流跟电阻的关系时，保持电压不变．当定值电阻为5Ω、10Ω时，电流分别为0.6A、0.3A，根据电压一定时，电流跟电阻成反比，所以2OΩ时，电流为0.15A．

答案：

（1）见解析部分

（2）电压表的量程选小了；大（3）0.15；电压

点评：

本题考查了电压表、电流表的量程的选择和正负接线柱的连接方法，欧姆定律的电路图、实物连接图、欧姆定律实验

探究过程等，综合性比较强，欧姆定律是很典型的实验，一定要掌握。

典例3（2011年中考·广州卷）某同学将完好仪器连接成如图所示的电路（其中滑动变阻器的连线没有画出），用来探究电阻上的电流跟两端电压的关系．

（1）合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片P，电压表和电流表的示数都不为零，但始终没有变化．则该同学把滑动变阻器接入电路中的方式可能是　（填写代号）

a．G与C相连，F与H相连b．G与C相连，D与H相连

c．G与E相连，F与H相连d．G与E相连，D与H相

连

（2）该同学发现了

（1）中的问题并作了改正．请用笔画线代替导线把滑动变阻器正确接入电路中，要求：

滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大．

（3）实验测得的数据如表所示．根据这些数据在坐标图中描点并作出U-I图线。

解析：

（1）a．G与C相连，F与H相连，滑动变阻器连入右半段，移动滑片，能改变连入电路的电阻，改变电压和电流，不符合题意；b．G与C相连，D与H相连，滑动变阻器没有连入电路，移动滑片，不能能改变连入电路的电阻，不能改变电压和电流，符合题意；c．G与E相连，F与H相连，滑动变阻器全部连入电路，相当于定值电阻，移动

滑片，不能能改变连入电路的电阻，不能改变电压和电流，符合题意；d．G与E相连，D与H相连，滑动变阻器连入左半段，移动滑片，能改变连入电路的电阻，改变电压和电流，不符合题意。

（2）滑片P向右移动时电流表示数逐渐增大，一定的连入电路的电阻减小，一定选择了接线柱F，上面接线柱任意选择，故实物连接如上下图所示。

（3）首先确定电流为横坐标，标出对应的电流0.1A、0.2A、0.3A、0.4A、0.5A；再确定电压为纵坐标，标出对应的电压0.5V、1.0V、1.5V、2.0V、2.5V；描出（0.1，0.5）（0.2，1.0）（0.3，1.5）（0.4，2.0）（0.5，2.5）各点，连接各点画出图象。

故图象如上图右图所示。

答案：

（1）b或c

（2）如上图左图所示（3）如上图右图所示

点评：

此题利用数学描点法来描绘U﹣I的图象，反映了学科之间的综合。

连接实物图，一般分三种情况，连接电路、补充连接、分析错误连接并改正，无论哪种情况，实质都是先连元件比较多的电流路径，再连元件比较少的路径。

《实验06探究电流与电压、电阻的关系》针对练习

1．（2011年中考·贵州铜仁卷）控制变量法是探究物理规律的重要方法之一，在下列探究过程中运用了这一方法的是（）

A．用小磁针的偏传说明磁场的存在

B．探究电流与电阻的关系时，要保持电压一定

C．根据电灯是否发光，来判断电路中是否有电流的存在

D．用磁感线描述条形磁体和蹄形磁体的磁场

2．（2011年中考·湖北宜昌卷）关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系，下列说法正确的是（）

A．导体中的电流跟导体两端的电压成正比

B．导体中的电流跟导体的电阻成反比

C．在电压一定时，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比

D．导体的电阻与导体中的电流成反比，跟导体两端的电压成正比

2.C

3．（2011年中考·四川雅安卷）在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。

先在A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。

接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻，不进行其它操作就闭合开关。

此时电压表示数及应进行的操作是（）

A．电压表示数大于2V，应将滑片P向左滑

B．电压表示数大于2V，应将滑片P向右滑

C．电压表示数小于2V，应将滑片P向左滑

D．电压表示数小于2V，应将滑片P向右滑

3.B

4．（2011年中考·湖北襄阳卷）王红做“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验。

（1）她记录了有关实验数据，但还有一空未写出，请按表中规律，完成表格内容。

电压U（V）

1

2

3

4.5

电流I（A）

0.2

0.4

0.6

（2）分析表格中的数据，得到的结论是：

电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压_________。

4.0.9；成正比

5．（2011年中考·山东枣庄卷）利用下面的电路图，在研究电流与电压、电阻关系时，若只改变滑动变阻器的阻值，可以用来探究电流与_______的关系；也可用于伏安法测电阻，实验时小明观察到两个电表的示数如下，则小明测得R的电阻是______Ω。

5.电压；5

解析：

采用上图所示的电路图，利用控制变量法探究流过电阻的电流与电阻两端的电压和电阻的阻值之间的关系时，若只改变滑动变阻器的阻值，也就是说保持电阻的阻值不变，只改变电阻两端的电压，这样可以用来探究电流与电压的关系；利用伏安法测电阻时，测得U=1.4V，I=0.28A，所以R=U/I=5Ω。

6．（2011年中考·江苏南京卷）小华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6V，滑动变阻器R2的最大电阻为20Ω，电阻R1为l0Ω．实验过程中，将滑动变阻器滑片移到某一位置时，读出电阻R1两端电压为4V，并读出了电流表此时的示数。

紧接着小华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验，可供选择的电阻有l5Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一个，为了保证实验成功，小华应选择的电阻是Ω和Ω．

6.15；30解析：

本题考查对探究欧姆定律的理解。

在探究电流与电阻的关系时，需要采用控制变量法，即保证R1电压不变，实验过程中，将滑动变阻器滑片移到某一位置时，读出电阻R1两端电压为4V，并读出了电流表此时的示数．紧接着小华想更换与电压表并联的电阻再做两次实验，需要选择l5Ω、30Ω，因为如果选择45Ω和60Ω，这时电压表示数将会超过4V。

7．（2011年中考·山东菏泽卷）利用如图（甲）所示实验电路，探究“通过导体的电流跟电压的关系”时：

（1）需要个定值电阻。

（2）滑动变阻器的作用是

（3）利用实验数据作出的I-U关系图线，与图11（乙）中的最接近

7.

（1）1

（2）调节定值电阻两端的电压（3）B

解析：

本题考查对欧姆定律（通过导体的电流跟电压的关系）的探究。

实验需要探究通过导体的电流跟电压的关系，所以应保持电阻一定，即在实验中需要1个定值电阻；此时滑动变阻器的作用是调节定值电阻两端的电压；利用实验数据分析可知，当电阻一定时，通过导体的电流跟电压成正比。

8．（2011年中考·新疆卷）在探究“电流跟电压、电阻关系”的实验中，某同学连成了图甲所示的电路后开始实验。

（1）在探究“电流与电压关系”的过程中，滑动变阻器的作用是使电阻两端的_______发生变化。

通过实验得到上表中的三组数据，分析数据可以得出的结论是_________________。

（2）在探究“电流与电阻关系”的过程中，该同学应控制___________不变。

实验中该同学将图甲中A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是使滑动变阻器滑片向_________________（填“右”或“左”）移动。

（3）上述实验后，该同学又按电路图乙测量了额定电压为2.5V小灯泡的额定功率。

试验中，灯泡正常发光时，电表的示数如图丙所示，其中电压表V2的示数为___________V，小灯泡的额定电流为____________A，由此计算出的小灯泡额定功率是__________W。

8.

（1）电压；电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比

（2）电压；右（3）4；0.25；0.625

9．（2011年中考·湖北十堰卷）小红按图甲所示的电路探究电阻上的电流跟两端电压的关系。

（1）根据图甲，将图乙中的实物电路连接好，要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小；

（2）连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为0，电压表示数约为3V，则电路中出现的故障可能是______________；

（3）排除故障后，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是______________；

U/V

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

I/A

0.14

0.24

0.34

0.44

0.54

0.64

（4）现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，若要测出该小灯泡的额定功率，则原实验器材中必须改动的是______________；

（5）经检查无误后，闭合开关，调节变阻器的滑片使小灯泡正常发光，电流表示数如图丙所示，则此时流过灯泡的电流是________A，灯泡的额定功率是__________W。

（结果保留两位小数）

9.

（1）如下图所示

（2）电阻R断路（3）电流表使用前没有校零（4）电源；0.36；1.37

10．（2011年中考·甘肃兰州卷）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中：

（1）如图所示的电路未完成连接，请你将电路连接完整（用笔划线代替导线）。

（2）实验数据记录如下：

表1　U＝3V

表2　R＝20Ω

实验次序

R/Ω

I/A

实验次序

U/V

I/A

1

5

0.6

1

2

0.1

2

10

0.3

2

4

0.2

3

20

0.15

3

6

0.3

分析表1数据，可以得出的结论是：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

分析表2数据，可以得出的结论是：

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

10.

（1）如图所示

（2）电压一定时，电流与电阻成反比；电阻一定时，电流与电压成正比。

解析：

本题考查对探究电流与电压、电阻关系的理解与掌握，即欧姆定律。

连接实物图，要注意实物图连接是否正确，电表量程选择是否正确等；从实验数据记录的表格得出结论时

，应注意控制变量法的正确应用即电压一定时，电流与电阻成反比、电阻一定时，电流与电压成正比。

11．（2011年中考·四川雅安卷）某实验小组的同学在“探究欧姆定律”时，选用的器材有：

两节干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器，不同阻值的定值电阻，导线若干等。

12.（2011年中考·广西钦州卷）小华和小海为了探究通过导体电流跟它两端电压的关系，设计了如图甲所示电路图。

小华同学连接了如图乙所示实物电路（电源电压3V恒定），其中有一处连接错误或不妥

（1）请你在连接错误或不妥处打“×”，并画出正确的连线（导线不能交叉）；

（2）小海纠正电路连接后，在闭合开关之前把滑动变阻器的阻值调到最大，这是为了；

（3）小海用A导体进行实验，调节滑片改变导体两端的电压大小，并将测量的数据记录在下表中。

分析处理数据得出结论：

a.同一导体，通过导体的电流大小跟加在导体两端电压大小成正比；b.A导体的电阻为Ω。

导体

实验序号

电压/V

电流/A

A

1

1.0

0.2

2

2.0

0.4

3

3.0

0.6

（4）如果电流表内阻对电路的影响不能忽略，而实验操作规范正确，则A导体的电阻测量值比真实值（选填“偏小”或“偏大”）.

12.

（1）如图所示

（2）保护电表（3）5（4）偏大

解析：

（1）电压表量程选错了，因为电源电压是3V，所以选取3V量程，如图所示。

（2）在闭合开关之前把滑动变阻器的阻值调到最大，这是为了避免闭合开关时，电路电流过大，损坏电表。

（3）A导体的电阻R=U/I=2.0V/0.4A=5Ω。

（4）根据实验电路图，电流表能够准确测量流过A导体的电流，但电压表实际测量的是A导体两端的电压与电流表两端电压之和，即A导体两端的电压的测量值大于真实值，根据R=U/I可知，A导体的电阻测量值比真实值偏大.

13．（2011年中考·北京卷）小宝在探究电路中电压关系时，根据实验数据绘制了电压U2随电压U1变化的图像，如图所示，请你根据该图像写出电压U2和U1的关系式：

U2=。

U1/V

3

4

5

6

U2/V

6

5

4

3

13.9V－U1

解析：

从表格中很

容易看到：

（1）随着U1的增大，U2减小；

（2）二者之和恒为9V，即U1+U2=9V。

所以有U2=9V-U1。

14．（2011年中考·辽宁大连卷）在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”实验中，小明猜想导体中的电流还与导体两端的电压有关。

实验室可供选择的器材如下：

6V稳压电源、0～20Ω滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个；4Ω、5Ω、6Ω、l0Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个；导线若干。

（1）画出实验电路图。

（2）本实验中，应该选择的电阻分别为：

__________________________________。

（3）使用某个电阻做实验时，闭合开关后，发现电流表无示数，电压表的示数是6V，则电路故障可能是__________（电路只有一处故障）。

（4）本实验要保持电阻两端电压相同，小明将电压选择为某值U0，但实验中发现更换电阻后，无法使每个电阻两端的电压都达到U0，他更改了电压值U0，才完成实验。

小明在学习了欧姆定律之后，他才知道本实验中控制不变的电压值U0应该在______V至_______V范围之内选择。

14.

（1）如图所示（内接法也给分）

（2）5Ω、l0Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω（3）电阻断路（内接法时，“电流表断路”也给分）（4）3.6；6（或6；3.6）

15．（2011年中考·广东河源卷）小周同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时，他设计连接了如图所示的实物连接图。

（1）请你依题中的实物连接图画出相应的电路图。

（2）实验中，小周同学先将5Ω的电阻R接入电路，电路连接完全正确，将滑动变阻器阻值调至最大处，闭合开关S就直接读出了电流表的示数，并把数据记录在表格中。

然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻，重复上述操作。

他在实验操作过程中的错误是没有保持电阻R的不变。

（3）小周同学发现错误后重新进行实验，得到的数据如下表所示。

根据表中的实验数据得出的结论是：

。

（4）小周同学发现有一个小灯泡，于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后，继续进行实验。

电表测得示数如图所示，可知小灯泡的阻值是Ω。

实验次数

电阻R（Ω）

电流I（A）

1

5

0.48

2

10

0.24

3

20

0.12

15.

（1）如图所示

（2）电压（3）电压一定时，通过导体的电流与导体

的电阻成反比（4）8

解析：

（1）根据实物图，滑动变阻器、电流表、定值电阻R、开关和电源串联组成闭合回路，电压表与定值电阻R并联，画出其电路原理图如上图所示。

（2）流过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关，要利用控制变量法探究电流与电阻的关系，就必须保持电阻两端的电压不变。

（3）在保持电压一定时，得到题中记录的表格，根据表格数据发现，每次实验的电流值与电阻值的乘积一定，即IR=2.4V（不变），可得出结论，电压一定时，通过导体的电流与导体

的电阻成反比。

（4）根据电表读数可得，灯泡两端电压U=2.4V，流过灯泡的电流I=0.3A，所以小灯泡的阻值R=U/I=2.4V/0.3A=8Ω。

16.（2011年中考·山东青岛卷）探究欧姆定律：

16.如图所示（每画对一条导线0.5分）；断开；0.6；a；电压

解析：

电压表要与定值电阻并联，如图所示；

连接电路时，开关S应该断开，否则，在连接电路时，有可能会因电路突然短路或电流过大损坏电表或其它元件；

根据表2，已知R2=10Ω，当电压表示数U=6V时，电流I=U/R2=6V/10Ω=0.6A；

根据表1和表2，U/I=R，所以U=IR，电阻R一定时，U-I图象是一条直线，直线的倾角越大，电阻R越大，因为R1＜R2，所以图线a放映了R1的实际情况；

分析表1和表2数据可知，当电压都是3V时，流过阻值较小的R1的电流为0.6A，而流过阻值较大的R2的电流为0.3A，由此可得出结论，电压一定时，导体的电阻越大，通过它的电流越小。

17．（2011年中考·浙江衢州卷）小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V。

改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中。

（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视___________（选填序号）；

A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数

（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；

（3）实验中，他所选择的变阻器是_____（选填序号）；

A．10Ω0.5AB．20Ω1AC．50Ω2A

（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是____________；

（5）实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是：

________________________________________________________。

17.

（1）B

（2）如图所示（3）C（4）电压（5）电阻R处有断路

解析：

（1）本实验中，需要改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，所以移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数，选项B正确。

（2）连接实物图时，关键是电压表量程的选取。

根据乙图的实验数据，可知，本实验需要保持电阻R两端的电压为2V，所以电压表应选择0-3V的量程。

实物连接图如上图所示。

（3）电源电源为6V，电阻R两端的电压为2V，所以滑动变阻器两端的电源为4V，根据

及串联电路中电流处处相等的规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻值等于电阻R阻值的2倍，四次实验中，电阻R最大的阻值为20Ω，所以滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω，本题答案为C.

（4）乙图中阴影部分面积表示：

S=IR，可见其表示电压。

（5）电压表示数接近6V，说明除了电阻R，其他部分的连接完好；电流表示数为0，说明电路中电阻无限大或者出现了断路。

综合可知，电阻R处有断路。

18.（2011年中考·山东日照卷）某实验小组用如图所示的实验器材探究“电流与电压

、电阻的关系”。

实验探究分两步进行：

一是保持电阻不变，探究电流与电压的关系；二是保持电压不变，探究电流与电阻的关系。

（1）在上图左图中，用笔画线代替导线完成电路连接。

（2）连接电路时，开关S应处于状态，滑动变阻器的滑片P应位于最端（填“左”或“右”）。

（3）上图右图中甲、乙是根据实验数据绘制的图象，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图象是（填“甲”或“乙”）图。

该实验探究运用了法。

（4）综合图中甲、乙图象可得到的结论是。

18.

（1）实物图连接如图所示（接C或D都正确）

（2）断开；右（3）乙；控制变量（4）导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比（只要说法符合题意同样得分）

解析：

（1）将滑动变阻器串联在电路中，并且采取“一上一下”的连接方式，实物图连接如图所示（接C或D都正确）。

（2）连接电路时开关应断开，以防止连接电路时电路被接通且电流过大损坏电表或其它元件；在闭合开关前，滑片P应位于使滑动变阻器接入电路的阻值最大处，即最右端。

（3）根据欧姆定律I=U/R可知，当U一定时，流过电阻的电流I与电阻阻值R成反比，如图甲所示；当电阻的阻值R一定时，流过电阻的电流I与电阻两端的电压U成正比，如图乙所示。

（4）综合图中甲、乙图象可得到的结论是导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

19．（2011年中考·青海西宁卷）西宁市某中学兴趣小组的同学利用图甲所示电路，进行如下的实验探究。

I、定值电阻中的电流跟两端电压的关系。

II、额定电压已经模糊、额定功率为1W的小灯泡中的电流跟两端电