实验1 探究电流与电压、电阻的关系
|实验名称|探究电流与电压的关系|探究电流与电阻的关系|

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|实验电路图|||
|实验注意事项|(1)连接电路时，开关应处于状态。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到电阻最大处|
|滑动变阻器的作用|保护电路
改变定值电阻两端的电压|保护电路
保持定值电阻两端的电压不变|
|滑动变阻器的规格|根据$R_{滑}=\frac{U_{电源}-U_{min}}{I_{min}}$计算出滑动变阻器的最大电阻|$R_{滑}≥\frac{U_{电源}-U_{R}}{U_{R}}R_{max}$，依据$R_{max}$的大小计算出滑动变阻器的最大电阻|
|实验步骤|(1)保持电路中定值电阻的电阻不变。
(2)移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，观察对应的电流表示数，记录数据|(1)将电阻不同的定值电阻分别接入电路。
(2)移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变，观察对应的电流表示数，记录数据|


|实验图像|||
|实验结论|电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成|电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成|
|电路故障判断|(1)闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，则定值电阻。
(2)闭合开关，电压表有示数，电流表无示数，则定值电阻|

断开；正比；反比；短路；断路

根据伏安法实验中“探究电流与电压、电阻的关系”实验内容：
(1) 连接电路时，为防止短路损坏元件，开关应处于断开状态；
(2) 电阻一定时，电流与电压成正比（由I=U/R，R不变，I∝U）；
(3) 电压一定时，电流与电阻成反比（由I=U/R，U不变，I∝1/R）；
(4) 电压表无示数、电流表有示数，说明电压表所测部分（定值电阻）短路（电流经短路路径通过，电压表被短接）；
(5) 电压表有示数、电流表无示数，说明电路断路，且电压表串联入电路（即定值电阻断路，电压表测电源电压）。

1. (2024·武汉中考)某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的电阻为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
(1)该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
(2)正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是A。这位同学实验操作的不足之处是。
(3)该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。
|电压U/V|0.3|0.6|0.9|1.2|1.5|1.8|2.1|2.4|
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|电流I/A| |0.15|0.23|0.30|0.38| | | |
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成次。

0.15；未将滑动变阻器滑片移至阻值最大处；正比；4

2. (2025·十堰模拟)小明用图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V，三个定值电阻的电阻分别为5Ω、10Ω和15Ω，两个滑动变阻器的规格分别为“10Ω 1A”和“20Ω 1A”。

(1)图甲中，电路连接不完整，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最(选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后，小明依次使用三个定值电阻进行实验。每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数与前两次实验相同，记录相应电流表示数，绘制出I-R图像如图乙所示，实验中电压表的示数为V。
(4)小明找来一个电阻未知的电阻器，重复上述实验，电流表表盘如图丙所示，其示数为A，该电阻器的电阻为Ω。
(5)根据以上实验数据，实验中小明选择的滑动变阻器规格应为。
(6)刘军同学想测量一个未知电阻器的电阻$R_{x}$，但发现电流表已经损坏。小红同学帮她找来一个电阻为$R_{0}$的定值电阻并设计了一个实验方案，如图丁所示：

①先闭合开关S、$S_{1}$，记下电压表示数$U_{1}$；
②再断开$S_{1}$，记下电压表示数$U_{2}$，则$R_{x}=$(用$U_{1}$、$U_{2}$、$R_{0}$表示)。

(1) 如图所示，按上述连接方式完成电路
(2) $\boldsymbol{右}$
(3) $\boldsymbol{2.4}$
(4) $\boldsymbol{0.12}$；$\boldsymbol{20}$
(5) $\boldsymbol{“20Ω\ \ 1A”}$
(6) $\boldsymbol{\frac{(U_1-U_2)R_0}{U_2}}$

(1) 电路连接：电压表应并联在定值电阻两端，滑动变阻器采用“一上一下”接线，将电压表的负接线柱与定值电阻左端相连，滑动变阻器的右上接线柱与开关左端相连，完成电路，画图略。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器滑片应移到最大阻值处，由图甲可知，滑片移到最右端时滑动变阻器接入电阻最大。
(3) 由图乙，根据欧姆定律$U=IR$，取$R=5Ω$、$I=0.48A$，可得定值电阻两端电压$U=5Ω×0.48A=2.4V$，实验中控制定值电阻两端电压不变，故电压表示数为2.4V。
(4) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.12A；根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{2.4V}{0.12A}=20Ω$。
(5) 电源电压为4.5V，定值电阻两端电压为2.4V，滑动变阻器两端电压$U_{滑}=4.5V-2.4V=2.1V$。当使用15Ω电阻时，电路电流$I=0.16A$，滑动变阻器接入电阻$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{I}=\frac{2.1V}{0.16A}≈13.1Ω＞10Ω$，故选择规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器。
(6) ①闭合$S$、$S_1$时，$R_x$被短路，电压表测电源电压$U_1$；②断开$S_1$时，$R_0$与$R_x$串联，电压表测$R_0$两端电压$U_2$，电路电流$I=\frac{U_2}{R_0}$，$R_x$两端电压$U_x=U_1-U_2$，因此$R_x=\frac{U_x}{I}=\frac{(U_1-U_2)R_0}{U_2}$。