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1 【探究类必做实验】探究电流与电压的关系。
【设计实验】
(1)设计实验电路图并连接实物图。
甲
【进行实验】
闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片$P$,使定值电阻两端的电压改变,并记下多组数据。
【收集数据】
$R=10\ \Omega$
【分析与论证】
(2)在图乙中画出电流与电压的关系图像。
(3)分析数据及图像,得出的结论是
。
乙
【交流与评估】
(4)在实验中,滑动变阻器的作用:①;
②。
(5)选择电流表和电压表量程的方法:
。
(6)实验中采集多组数据的目的是
【设计实验】
(1)设计实验电路图并连接实物图。
甲
【进行实验】
闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片$P$,使定值电阻两端的电压改变,并记下多组数据。
【收集数据】
$R=10\ \Omega$
【分析与论证】
(2)在图乙中画出电流与电压的关系图像。
(3)分析数据及图像,得出的结论是
。
乙
【交流与评估】
(4)在实验中,滑动变阻器的作用:①;
②。
(5)选择电流表和电压表量程的方法:
。
(6)实验中采集多组数据的目的是
答案
(1)如图甲所示。
(2)如图乙所示。
(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
(4)①保护电路 ②改变定值电阻两端的电压
(5)利用试触法选择电表量程,为了提高测量的精确度,电表尽量选用小量程
(6)寻找普遍规律
【解析】
(4)滑动变阻器接入电路,增大了电路中的电阻,可以限制电路中的电流,有保护电路的作用;通过改变其接入电路的电阻丝的长度,可以改变定值电阻两端的电压。
(6)不少探究实验需要采集多组数据才能最后得出结论,“多次测量”在不同实验中所起作用是不同的,“多次测量”有两个目的:一是减小实验误差,采用多次测量求平均值的方法;二是多次测量,防止以偏概全,寻找在不同条件下的普遍规律。
解析
【分析】
本题是探究电流与电压关系的电学实验，需结合控制变量法、滑动变阻器的作用、实验结论等知识点解答。解题思路：1. 明确实验目的：探究电阻一定时，电流与电压的关系；2. 分析滑动变阻器的作用：保护电路和改变定值电阻两端电压；3. 分析实验数据和图像，得出电流与电压的关系结论；4. 掌握电表量程选择方法和多次测量的目的。
【解析】
(1) 实验电路图和实物连接如图甲所示；
(2) 根据图乙中的数据点，用直线连接各点，画出电流与电压的关系图像；
(3) 由实验数据和图像可知，定值电阻阻值一定时，电流随电压的变化呈正比例关系，故结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
(4) 滑动变阻器的作用：① 闭合开关前，滑片置于最大阻值处，可限制电路电流，保护电路；② 移动滑片改变接入电路的电阻，从而改变定值电阻两端的电压，实现多次测量；
(5) 选择电表量程时，先采用试触法，观察指针偏转角度，为提高精确度，尽量选用小量程；
(6) 本实验采集多组数据，是为了避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律。
【答案】
(1) 如图甲所示。
(2) 如图乙所示。
(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
(4) ①保护电路 ②改变定值电阻两端的电压
(5) 利用试触法选择电表量程，为了提高测量的精确度，电表尽量选用小量程
(6) 寻找普遍规律
【知识点】
探究电流与电压的关系、滑动变阻器的作用、欧姆定律实验
【点评】
本题为电学基础探究实验，考查实验原理、操作要点、结论等核心知识，是初中物理电学的重点实验，需学生熟练掌握。
【难度系数】
0.6
本题是探究电流与电压关系的电学实验，需结合控制变量法、滑动变阻器的作用、实验结论等知识点解答。解题思路：1. 明确实验目的：探究电阻一定时，电流与电压的关系；2. 分析滑动变阻器的作用：保护电路和改变定值电阻两端电压；3. 分析实验数据和图像，得出电流与电压的关系结论；4. 掌握电表量程选择方法和多次测量的目的。
【解析】
(1) 实验电路图和实物连接如图甲所示；
(2) 根据图乙中的数据点，用直线连接各点，画出电流与电压的关系图像；
(3) 由实验数据和图像可知，定值电阻阻值一定时，电流随电压的变化呈正比例关系，故结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
(4) 滑动变阻器的作用：① 闭合开关前，滑片置于最大阻值处，可限制电路电流，保护电路；② 移动滑片改变接入电路的电阻，从而改变定值电阻两端的电压，实现多次测量；
(5) 选择电表量程时，先采用试触法，观察指针偏转角度，为提高精确度，尽量选用小量程；
(6) 本实验采集多组数据，是为了避免实验结论的偶然性，寻找普遍规律。
【答案】
(1) 如图甲所示。
(2) 如图乙所示。
(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
(4) ①保护电路 ②改变定值电阻两端的电压
(5) 利用试触法选择电表量程，为了提高测量的精确度，电表尽量选用小量程
(6) 寻找普遍规律
【知识点】
探究电流与电压的关系、滑动变阻器的作用、欧姆定律实验
【点评】
本题为电学基础探究实验，考查实验原理、操作要点、结论等核心知识，是初中物理电学的重点实验，需学生熟练掌握。
【难度系数】
0.6
2 探究类必做实验 [2025山东中考]某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0 V,由此判断电路故障为
(3)排除以上故障后,接入4 Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0 V,此时电流表的示数如图丙所示,为
(4)断开开关,用5 Ω的定值电阻替换4 Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到表中数据:
| $R/\Omega$ | 4 | 5 | 8 | 10 | 20 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| $\frac{1}{R}/\Omega^{-1}$ | 0.25 | 0.图3 | 0.125 | 0.1 | 0.05 |
| $I/\mathrm{A}$ | | 0.40 | 0.38 | 0.21 | 0.11 |
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想。请在图丁中描点并作出“$I-\frac{1}{R}$”图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数。将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0 V,由此判断电路故障为
电流表断路
。(3)排除以上故障后,接入4 Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0 V,此时电流表的示数如图丙所示,为
0.52
A。(4)断开开关,用5 Ω的定值电阻替换4 Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:
向左移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数保持2.0 V
,并记录电流表的示数。(5)更换不同定值电阻进行实验,得到表中数据:
| $R/\Omega$ | 4 | 5 | 8 | 10 | 20 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| $\frac{1}{R}/\Omega^{-1}$ | 0.25 | 0.图3 | 0.125 | 0.1 | 0.05 |
| $I/\mathrm{A}$ | | 0.40 | 0.38 | 0.21 | 0.11 |
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想。请在图丁中描点并作出“$I-\frac{1}{R}$”图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与
电阻的倒数
成正比,即电流与电阻
成反比。答案
(1)如图甲所示。
(2)电流表断路
(3)0.52
(4)向左移动滑动变阻器滑片,使电压表的示数保持2.0 V
(5)如图乙所示。
(6)电阻的倒数 电阻
【解析】
(1)根据电流的走向(依次是电源正极、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器上接线柱、滑动变阻器右下接线柱、电源负极,电压表并联在定值电阻两端)连接好电路,由于电源电压为3 V,所以电压表应选择0~3 V的量程。
(2)闭合开关后电流表、电压表均无示数,说明电路中某处断路,O与P之间并联接入新电压表后有示数,且等于电源电压,说明新电压表两接线柱与电源两极相通,即说明是O、P之间出现了断路,即电流表断路。
(3)由于电流表选择的是0~0.6 A的量程,其对应分度值为0.02 A,所以此时电流表的示数为0.4 A + 0.02 A ×6 = 0.52 A。
(4)根据控制变量法可知,要探究电压一定时,电流与电阻的关系,应保持定值电阻两端的电压一定,即为2.0 V;但由于用5 Ω的定值电阻替换4 Ω的定值电阻后,阻值变大,电压表的示数增大,为了保持原来的电压,则应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,即向左移动滑片。
(5)描点后发现,第三组数据偏离趋势线太远,为错误数据,连线时应舍弃。
解析
【分析】
本题是“探究电压一定时电流与电阻的关系”的中考实验题，解题思路为：①连接电路时遵循电流路径，电压表并联在定值电阻两端，根据电源电压选量程；②电路故障判断：电流表、电压表均无示数说明断路，通过电压表检测断路位置；③电流表读数需明确量程和分度值；④更换定值电阻后，利用控制变量法调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变；⑤分析I与1/R的关系，验证电流与电阻的反比关系。
【解析】
(1) 连接电路时，电流路径为：电源正极→开关→电流表→定值电阻→滑动变阻器→电源负极，电压表并联在定值电阻两端，电源电压为3V，故电压表选0~3V量程，补充连线如图（对应参考答案的图）。
(2) 闭合开关后电流表、电压表均无示数，说明电路断路；将电压表接O、P时示数为电源电压3.0V，说明O、P两点与电源两极相通，因此故障为电流表断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.52A。
(4) 用5Ω定值电阻替换4Ω定值电阻后，定值电阻两端电压变大，需增大滑动变阻器接入电路的电阻，故向左移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数保持2.0V，再记录电流。
(5) 根据实验数据描点，舍弃偏离趋势的错误数据点，作出“I-1/R”图像（对应参考答案的图）。
(6) 由图像可知，电压一定时，通过导体的电流与电阻的倒数成正比，即电流与电阻成反比。
【答案】
(1) 如图
(2) 电流表断路
(3) 0.52
(4) 向左移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数保持2.0V
(5) 如图
(6) 电阻的倒数；电阻
【知识点】
探究电流与电阻的关系、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题为中考经典探究实验题，考查电学实验的核心操作、故障判断、控制变量法的应用，需学生掌握实验原理和细节，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题是“探究电压一定时电流与电阻的关系”的中考实验题，解题思路为：①连接电路时遵循电流路径，电压表并联在定值电阻两端，根据电源电压选量程；②电路故障判断：电流表、电压表均无示数说明断路，通过电压表检测断路位置；③电流表读数需明确量程和分度值；④更换定值电阻后，利用控制变量法调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变；⑤分析I与1/R的关系，验证电流与电阻的反比关系。
【解析】
(1) 连接电路时，电流路径为：电源正极→开关→电流表→定值电阻→滑动变阻器→电源负极，电压表并联在定值电阻两端，电源电压为3V，故电压表选0~3V量程，补充连线如图（对应参考答案的图）。
(2) 闭合开关后电流表、电压表均无示数，说明电路断路；将电压表接O、P时示数为电源电压3.0V，说明O、P两点与电源两极相通，因此故障为电流表断路。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.52A。
(4) 用5Ω定值电阻替换4Ω定值电阻后，定值电阻两端电压变大，需增大滑动变阻器接入电路的电阻，故向左移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数保持2.0V，再记录电流。
(5) 根据实验数据描点，舍弃偏离趋势的错误数据点，作出“I-1/R”图像（对应参考答案的图）。
(6) 由图像可知，电压一定时，通过导体的电流与电阻的倒数成正比，即电流与电阻成反比。
【答案】
(1) 如图
(2) 电流表断路
(3) 0.52
(4) 向左移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数保持2.0V
(5) 如图
(6) 电阻的倒数；电阻
【知识点】
探究电流与电阻的关系、电路故障分析、欧姆定律
【点评】
本题为中考经典探究实验题，考查电学实验的核心操作、故障判断、控制变量法的应用，需学生掌握实验原理和细节，难度适中。
【难度系数】
0.5
