1. [2025 北京]某同学利用干电池、数字电流表 A、数字电压表 V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请在如图所示的虚线框内画出实验电路图。


(2)该同学分析表中实验数据,发现
(1)请在如图所示的虚线框内画出实验电路图。
(2)该同学分析表中实验数据,发现
导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变
,由此可得实验结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
。答案
导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
解析
【分析】
要解决本题,需明确探究“通过导体的电流与导体的电阻的关系”的实验核心:采用控制变量法,保持定值电阻两端电压不变,通过滑动变阻器调节电压,改变定值电阻阻值记录电流。(1)画电路图时,需按串联电路要求连接元件,电压表并联在定值电阻两端;(2)分析数据时,结合控制的电压不变条件,推导电流与电阻的关系。
【解析】
(1)实验电路图:电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器依次串联,电压表并联在定值电阻两端,对应
;
(2)实验中控制定值电阻两端电压不变,更换不同阻值电阻时,调节滑动变阻器使电压表示数恒定,分析数据可得:导体的电阻增大,通过导体的电流减小,且电流与电阻的乘积保持不变;由此得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】

导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、控制变量法
【点评】
本题为电学核心实验题,考查实验设计、数据处理及结论推导,重点体现控制变量法的应用,是初中电学的重点内容。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需明确探究“通过导体的电流与导体的电阻的关系”的实验核心:采用控制变量法,保持定值电阻两端电压不变,通过滑动变阻器调节电压,改变定值电阻阻值记录电流。(1)画电路图时,需按串联电路要求连接元件,电压表并联在定值电阻两端;(2)分析数据时,结合控制的电压不变条件,推导电流与电阻的关系。
【解析】
(1)实验电路图:电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器依次串联,电压表并联在定值电阻两端,对应
(2)实验中控制定值电阻两端电压不变,更换不同阻值电阻时,调节滑动变阻器使电压表示数恒定,分析数据可得:导体的电阻增大,通过导体的电流减小,且电流与电阻的乘积保持不变;由此得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】
导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、控制变量法
【点评】
本题为电学核心实验题,考查实验设计、数据处理及结论推导,重点体现控制变量法的应用,是初中电学的重点内容。
【难度系数】
0.6
2. [2024 常州]小组同学探究“欧姆定律”。
(一)小明探究“电流与电压的关系”。实验器材:3 节新干电池(每节电池的电压恒为 1.5 V)、开关 S、定值电阻$R_{0}$、电流表、电压表、滑动变阻器$R_{x}$、导线。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量$R_{0}$两端的电压。

表 一

表 二

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至
(3)闭合开关 S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是
A.$R_{0}$处发生短路
B.$R_{0}$处发生断路
C.$R_{x}$处发生短路
D.$R_{x}$处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片 P,测得多组数据。进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表一内。
(5)分析实验数据,可得探究结论:
(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表二所示。
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作:首先,断开开关 S,将定值电阻由$5\ \Omega$换成$10\ \Omega$;接着,闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片 P 时,眼睛应观察
(7)分析实验数据,可得探究结论:
(一)小明探究“电流与电压的关系”。实验器材:3 节新干电池(每节电池的电压恒为 1.5 V)、开关 S、定值电阻$R_{0}$、电流表、电压表、滑动变阻器$R_{x}$、导线。
(1)请在图甲中用笔画线代替导线完成电路连接,要求:电流表、电压表均使用大量程(测量时再选择合适的量程),电压表测量$R_{0}$两端的电压。
表 一
表 二
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片 P 移至
B
(A / B)端。(3)闭合开关 S,发现电流表无示数、电压表有示数,则电路故障可能是
B
。A.$R_{0}$处发生短路
B.$R_{0}$处发生断路
C.$R_{x}$处发生短路
D.$R_{x}$处发生断路
(4)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片 P,测得多组数据。进行实验④时,电压表、电流表的示数如图乙所示,请将数据记录在表一内。
(5)分析实验数据,可得探究结论:
导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
。(二)小华利用如图甲所示的电路,附加数个阻值不同的定值电阻,探究“电流与电阻的关系”,测得实验数据如表二所示。
(6)小华完成实验①后,进行实验②,具体操作:首先,断开开关 S,将定值电阻由$5\ \Omega$换成$10\ \Omega$;接着,闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片 P 时,眼睛应观察
电压
表直至其示数为3 V
。(7)分析实验数据,可得探究结论:
导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
。答案
4.0
0.8
B
B
导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
电压
3 V
导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
解析
【分析】
本题围绕欧姆定律的探究实验展开,需按电学实验的规范思路解题:
1. 电路连接:电压表测R₀电压需并联在R₀两端,电流表串联,均用大量程,注意正负接线柱;
2. 滑动变阻器操作:闭合开关前滑片移到最大阻值处,看接线柱确定滑片位置;
3. 电路故障:电流表无示数为断路,电压表有示数说明电压表到电源通路,据此判断故障;
4. 电表读数:根据量程和分度值读取电压、电流值;
5. 实验结论:利用控制变量法,分析电流与电压、电阻的关系得出对应结论;
6. 探究电流与电阻关系时,需控制定值电阻两端电压不变,换电阻后调节滑片观察电压表示数。
【解析】
(1)电路连接:将电压表并联在R₀两端,选用0~15V量程,电流表串联在电路中选用0~3A量程,连接符合要求即可(对应参考答案的图);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处,由图中滑动变阻器下接线柱接A,故滑片移至B端;
(3)电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,故障为R₀断路,选B;
(4)电压表用0~15V量程,分度值0.5V,示数为4.0V;电流表用0~3A量程,分度值0.1A,示数为0.8A;
(5)实验中定值电阻阻值不变,电压增大时电流成正比增大,结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;
(6)探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端电压不变,换电阻后闭合开关,调节滑片时眼睛观察电压表,直至其示数为3V;
(7)实验中定值电阻两端电压不变,电阻增大时电流成反比减小,结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【答案】

4.0
0.8
B
B
导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
电压
3 V
导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【知识点】
欧姆定律、电流与电压电阻的关系、电路故障分析
【点评】
本题是电学实验的典型题型,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障分析、电表读数、控制变量法应用等核心考点,注重实验操作的规范性,考查学生对欧姆定律探究实验的掌握程度。
【难度系数】
0.6
本题围绕欧姆定律的探究实验展开,需按电学实验的规范思路解题:
1. 电路连接:电压表测R₀电压需并联在R₀两端,电流表串联,均用大量程,注意正负接线柱;
2. 滑动变阻器操作:闭合开关前滑片移到最大阻值处,看接线柱确定滑片位置;
3. 电路故障:电流表无示数为断路,电压表有示数说明电压表到电源通路,据此判断故障;
4. 电表读数:根据量程和分度值读取电压、电流值;
5. 实验结论:利用控制变量法,分析电流与电压、电阻的关系得出对应结论;
6. 探究电流与电阻关系时,需控制定值电阻两端电压不变,换电阻后调节滑片观察电压表示数。
【解析】
(1)电路连接:将电压表并联在R₀两端,选用0~15V量程,电流表串联在电路中选用0~3A量程,连接符合要求即可(对应参考答案的图);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至最大阻值处,由图中滑动变阻器下接线柱接A,故滑片移至B端;
(3)电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,故障为R₀断路,选B;
(4)电压表用0~15V量程,分度值0.5V,示数为4.0V;电流表用0~3A量程,分度值0.1A,示数为0.8A;
(5)实验中定值电阻阻值不变,电压增大时电流成正比增大,结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;
(6)探究电流与电阻的关系需控制定值电阻两端电压不变,换电阻后闭合开关,调节滑片时眼睛观察电压表,直至其示数为3V;
(7)实验中定值电阻两端电压不变,电阻增大时电流成反比减小,结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【答案】
4.0
0.8
B
B
导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
电压
3 V
导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【知识点】
欧姆定律、电流与电压电阻的关系、电路故障分析
【点评】
本题是电学实验的典型题型,涵盖电路连接、滑动变阻器操作、故障分析、电表读数、控制变量法应用等核心考点,注重实验操作的规范性,考查学生对欧姆定律探究实验的掌握程度。
【难度系数】
0.6
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