实验20探究电流与电阻关系的实验(原卷版)

实验二十、探究电流与电阻的关系实验
【提出问题】：
电流和电阻之间有什么样的关系？
【猜想假设】：
电流与电阻成反比。

【设计实验】：
使用控制变量法，即保持定值电阻两端的电压不变，研究电压不变时，电流与
电阻的关系。

电路图：
【实验步骤】：
①按图接好电路。

注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最
大处，实物图如下所示。

②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路，检查电路后闭合开关，调节滑动变
阻器，使电压表示数保持3V不变，分别记下电流表的示数，填入表格。

U=3V
③根据数据画出I-R图像。

【得出结论】：
电阻两端的电压一定时，电流与电阻成反比。

【考点方向】：
1、滑动变阻器的作用：①；②。

2、在闭合开关前滑动变阻器应将滑片置于端。

3、该实验中利用多个不同阻值电阻测出多组不同的数据，其目的是。

4、更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：。

5、连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R发生了。

6、为了避免来回更换电阻，带来的麻烦，我们可以使用来替换定值电阻。

7、电阻箱阻值改变后，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是。

8、电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：。

9、实验方法：法：。

10、结论：在电压一定时，。

【创新母题】：某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验，某小组连接了如图甲所示的实物电路。

乙丙
（1）请在方框内画出对应的电路图（电阻箱符号为）
（2）连接电路时，开关应，其目的是。

（3）连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和。

（4）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使，并记录相应数据。

（5）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（4）中的要求，引起这种情况的直接原因是。

（6）重复步骤（4）多次实验，其目的是。

根据所得数据画出电流随电阻变化的图象如图乙所示。

你认为该小组实验时的U0=V。

（7）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是。

（8）以上实验过程中，所涉及到的实验探究方法是法，请再举出其他应用该探究方法的例子。

（9）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图象如图丙所示，你认为图象不同的原因是。

练习1：（2019•丽水）利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”，依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。

请回答：
（1）完成第一组实验，断开开关，拆下5欧的电阻，改接10欧的电阻。

继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。

从安全和规范角度考虑，正确的顺序是；
（2）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是；
（3）依据表中数据作出了下列图象，其中正确的是；
（4）要完成本次实验，电源最多只能将节干电池串联。

练习2：（2019•泰州）小华在“探究电流与电阻关系”的实验中：
（1）按要求将实物图连接完整（要求：滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大）。

（2）在连接电路的过程中，开关必须处于（闭合/断开）状态，滑动变阻器的滑片P应放在最（左/右）端。

（3）小华用三只阻值分别为15Ω、10Ω和5Ω的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中，
将15Ω电阻换成10Ω时，应将滑片向（左/右）移动，其目的是。

练习3：（2019•镇江）小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。

（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最（选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处被短路而造成的，被短路的是；（4）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与1/R关系图线如图2所示，由此可知U0＝V，实验结论是：在电压一定时，；（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V电源后继续实验，进行了如下操作：
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关；
②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验；
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致。

（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω～25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的与I与
1/R关系图线不可能是图3中的（选填“甲”或“乙”），理由是。

练习4：（2019•临沂）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小明依次选用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验。

（1）图甲是实验的实物连线图，其中有一条导线连接错误，请在该导线上打“×”并画出正确连线。

（2）改正错误后闭合开关，电流表有示数而电压表无示数，电路故障可能是___ ___。

（3）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为______A。

（4）断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的并闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察______表示数的变化。

（5）下表是实验中记录的数据，分析数据可知：
①10Ω定值电阻的功率为______W。

②当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。

练习5：（2019•鹤岗）某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明
连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。

（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）。

（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R（填“短路”或“断路”）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向（填““左”或“右”）端滑动；若实验中R 的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是Ω。

练习6：(2019·泰州）小华在“探究电流与电阻关系”的实验中
（1）按要求将实物图连接完整(要求:滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大）。

（2）在连接电路的过程中,开关必须处于_ ___(闭合/断开)状态,滑动变阻器的滑片P应放在最__ __(左/右)端
（3）小华用三只阻值分别为15Ω、10Ω和5Ω的电阻探究“电流与电阻关系”的过程中,将15Ω电阻换成10Ω时,应将滑片向____(左/右)移动,其目的是。

练习7.(2019·潍坊）在“探究电流与电阻的关系”实验中，某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实物电路（电源电压恒为6V）。

甲乙
（1）用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整（要求滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大）；
（2）将第一次实验得到的数据填入表格，然后将电阻箱接入电路的阻值由10Ω调至20Ω，滑动变阻器的滑片向______（选填“A”或“B”）端移动，直到______为止，此时电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A；
（3）根据以上实验数据得出结论：电流与电阻成反比。

请对上述探究写出一条改进性建议__ ____。

（4）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求，若电路无故障，则引起这种情况的原因可能是__ ___。

练习8：（2018•菏泽）如图所示，用电流表（0﹣0.6A，0﹣3A）、电压表（0﹣3V，0﹣15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个）、滑动变阻器（0﹣50Ω）、电源（6V）、开关和导线若干，探究电流与电阻的关系。

（1）请你根据甲图所示的电路图，将乙图中的电路连接完整。

（2）滑动变阻器在电路中的作用是。

（3）小强做此实验时，在电流表使用无误的情况下，收集测量数据，记录表格如下：
小强的五次实验操作中有一次是错误的，请你对小强记录的数据进行分析，你发现第次测量的数据是错误的，错误的原因是。

（4）请你根据表中正确的数据，在丙图中绘制出电流随电阻变化的图象。

练习9：（2018•连云港）小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系“时，他用如图所示的电路进行实险，可供选择的定值电阻分别为2.5Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω．实验中电阻R两端的电压始终保持3V不变，滑动变阻器的规格为“15Ω 1A”。

（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时接入电路的电阻变大。

（2）闭合开关后，小明发现电流表示数为0，电压表示数很大，故障原因可能是。

（3）实验中，不能被选用的电阻为Ω。

（4）保证可用电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在V至V之间。