【典型例题 1】(2025·山西中考)探究电流与电阻关系的实验装置如图所示,电源电压为3 V,实验用到的定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。

(1)请你用笔画线表示导线,把图中实物电路连接完整,要求导线不交叉。
(2)连接电路时,开关应。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至(选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是。
(4)排除故障后,通过实验获得的数据如表格所示,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为Ω。

思路导引 (1)在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器、定值电阻、电流表应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻两端。滑动变阻器接入电路时需遵循“一上一下”的原则,所以滑动变阻器上面的任一接线柱应与定值电阻的右接线柱相连;电压表遵循“正进负出”的原则,所以电压表的负接线柱应与定值电阻的右接线柱相连。(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。闭合开关前,滑片应置于阻值最大处,即A端。在探究电流与电阻关系的实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有控制定值电阻两端电压不变的作用。(3)电流表有示数,说明电路为通路;电压表没有示数,则可能是因为与电压表并联的定值电阻短路。(4)分析题表中数据,在允许的误差范围内,电阻与电流的乘积为定值,故得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。第5次实验时,接入的是阻值为25 Ω的定值电阻,其两端的电压$U_R=IR=0.08\ \mathrm{A}×25\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,则滑动变阻器两端的电压$U_滑=U-U_R=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$,滑动变阻器接入电路的电阻$R_滑=\frac{U_滑}{I}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.08\ \mathrm{A}}=12.5\ \Omega$。
答案 (1)如图所示 (2)断开 A 更换定值电阻后控制定值电阻两端的电压不变 (3)定值电阻短路(合理即可) (4)反比 12.5

【跟踪练习】
1.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3 V不变,定值电阻的阻值为5 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 0.5 A”。

(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,这位同学实验操作的不足之处是。
(3)该同学展示的实验数据如表格所示,其他同学发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第次实验数据,并写出你的依据:。

(4)分析表格中的有效实验数据,得出结论:。
(1)请你用笔画线表示导线,把图中实物电路连接完整,要求导线不交叉。
(2)连接电路时,开关应。连接好电路,实验前,应将滑动变阻器的滑片移至(选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有的作用。
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是。
(4)排除故障后,通过实验获得的数据如表格所示,分析数据可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成。第5次实验时,滑动变阻器接入电路的电阻应为Ω。
思路导引 (1)在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器、定值电阻、电流表应串联在电路中,电压表应并联在定值电阻两端。滑动变阻器接入电路时需遵循“一上一下”的原则,所以滑动变阻器上面的任一接线柱应与定值电阻的右接线柱相连;电压表遵循“正进负出”的原则,所以电压表的负接线柱应与定值电阻的右接线柱相连。(2)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。闭合开关前,滑片应置于阻值最大处,即A端。在探究电流与电阻关系的实验中,要控制定值电阻两端的电压不变,实验中,滑动变阻器除保护电路外,还有控制定值电阻两端电压不变的作用。(3)电流表有示数,说明电路为通路;电压表没有示数,则可能是因为与电压表并联的定值电阻短路。(4)分析题表中数据,在允许的误差范围内,电阻与电流的乘积为定值,故得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。第5次实验时,接入的是阻值为25 Ω的定值电阻,其两端的电压$U_R=IR=0.08\ \mathrm{A}×25\ \Omega=2\ \mathrm{V}$,则滑动变阻器两端的电压$U_滑=U-U_R=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$,滑动变阻器接入电路的电阻$R_滑=\frac{U_滑}{I}=\frac{1\ \mathrm{V}}{0.08\ \mathrm{A}}=12.5\ \Omega$。
答案 (1)如图所示 (2)断开 A 更换定值电阻后控制定值电阻两端的电压不变 (3)定值电阻短路(合理即可) (4)反比 12.5
【跟踪练习】
1.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3 V不变,定值电阻的阻值为5 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 0.5 A”。
(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,这位同学实验操作的不足之处是。
(3)该同学展示的实验数据如表格所示,其他同学发现有一次实验数据是拼凑的,请你指出是第次实验数据,并写出你的依据:。
(4)分析表格中的有效实验数据,得出结论:。
答案
1. (1) 如图所示
(2) 闭合开关前,没有将滑片移到滑动变阻器最左端
(3) 1 当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,电路中的电流最小为0.12 A
(4) 当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比
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