初中物理试验-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RU=3V。，电源电压关系的实验中，电阻 =10Ω（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。

R/Ω 5 电阻10 20

I /A

0.3

0.6

电流（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。U=IR得，定值电阻两端的电压保持3V，根据0～0.6A不变，所以根据表格知，电流表选择电压表选择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．

P，电压表和电流表的示数都不为1）合上开关进行实验时发现，无论怎样移动滑片（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）

GCFHGCDH相连相连， b．a． 与与相连，与与相连GEFHGEDH相连相连，相连， 与．相连 d与与c．与 （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P向右移动时电流表示数逐渐增大． 接入电路中，要求：滑片U-I图线。 （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

GCFH相连，滑动变阻器连入右半段，移动滑片，能改变连与相连，a：解析（1）．与GCDH相连，滑动变阻器没与相连，与．入电路的电阻，改变电压和电流，不符合题意；bG．c符合题意；不能改变电压和电流，不能能改变连入电路的电阻，移动滑片，有连入电路，

EFH相连，滑动变阻器全部连入电路，相当于定值电阻，移动与与相连，滑片，不能能改 GEDH相连，滑动变与与d变连入电路的电阻，不能改变电压和电流，符合题意；．相连，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。

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2）滑片（F，上面接线柱任意选择，故实物连接如上下图所示。 了接线柱

（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

U﹣I的图象，反映了学科之间的综合。点评：此题利用数学描点法来描绘连接实物图，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

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（20112． ）间的关系，下列说法正确的是（

．导体中的电流跟导体两端的电压成正比A ．导体中的电流跟导体的电阻成反比B ．在电压一定时，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比C ．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D2.C

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，（20113．R，读，使电压表示数为2V5间接入Ω的定值电阻，移动滑片PB A电路如图所示。先在、定值电阻，不进行其它操作就闭合开关。此10Ω的电阻换上5出电流表示数。接着取下Ω ） 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

0.2 0.4 0.6

）电流I（A （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，R的电阻是______Ω。实验时小明观察到两个电表的示数如下，则小明测得

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UIRUI 。Ω=5/=，所以=0.28A，=1.4V．

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RR为l0Ω．实验过程中，将滑的最大电阻为20Ω，电阻6V电源电压为， 滑动变阻器12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、 各一个，为了保证实验成功，小华应选择的电60Ω和45Ω

Ω． Ω和 阻是

需要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，30 解析：6.15；电压不变，实验过程中，将滑动变阻器滑片移到某一位置时，采用控制变量法，即保证R1，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两端电压为4V读出电阻R1，这时电压表示数ΩΩ和60Ω、30Ω，因为如果选择45的电阻再做两次实验，需要选择l5 。将会超过4V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2011．（7 流跟电压的关系”时：

个定值电阻。）需要 （1 2（）滑动变阻器的作用是 UI 最接近关系图线，与图11（3）利用实验数据作出的- （乙）中的

III U00U0UCBA 甲 乙

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