小明同学用如图甲所示的电路探究电流与电压和电阻的关系电源电压保持不变滑动变阻器的规格是阻值为的电阻各一个满足测量需求的电流表电压表各一个经检查发现有一根导线连接错了请在甲图错误处画并在图上改正小明先探究电阻一定电流与电压的关系他将的电阻接入电路闭合开关通过调节滑动变阻器滑片测出电阻两端施加不同电压时对应电流值并记录如表第次实验时电流表的读数如图乙所示则此时流经电阻的电流为

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187252. （2025•铁一中学•一模）小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω，1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、50Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表，电压表各一个。
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（1）经检查发现有一根导线连接错了，请在甲图错误处画“×”，并在图上改正；
（2）小明先探究“电阻一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录如表，第1次实验时电流表的读数如图乙所示，则此时流经电阻的电流为 A。分析这些数据，可以得出结论：在电阻一定的情况下，流经导体的电流和导体两端的电压成；

实验次序	1	2	3	4
U/V	5.0	6.0	7.0.	8.0
I/A		0.62	0.7	0.79

（3）小明再探究“电压一定，电流与电阻的关系”：
a.他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中；断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值（增大/减小），他这样操作的目的是：；

实验次序	1	2	3	4
R/Ω	10	20	30	50
I/A	0.60	0.30	0.20	0.12

b.上表是小明提交的实验数据，老师指出有一组数据不符合实际，你认为这是实验次序的数据。若不更换实验器材，在实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，完成实验，所保持不变的电压U₀的取值范围应满足。

共享时间:2025-03-04 难度:1

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[考点]

电流与电压和电阻的关系，

[答案]

（1）见解答图；（2）0.5；正比；（3）a、增大；使电压表示数不变；b、4；7.5～10V。

[解析]

解：（1）原电路图中，定值电阻被短路，电压表串联在电路中是错误的，在探究“电流与电压和电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：

；
（2）第1次实验时电流表的读数如图乙所示，电流表选用大量程，分度值为0.1A，其示数为0.5A；
由表中数据，考虑到误差因素，电压与电流之比：

＝

＝﹣﹣﹣﹣﹣

≈10Ω，为一定值，
故可以得出结论：在电阻一定的情况下，过导体的电流和导体两端的电压成正比；
（3）a．根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，目的是使电压表的示数不变；
b．由欧姆定律，变阻器的最大电阻为50Ω，当电阻为50Ω时，根据电阻的串联和欧姆定律，电路中的最小电流：
I_小＝

＝

＝0.15A＞0.12A，故第4组数据不符合实际；
滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，表示变阻器允许的最大电流为1A，因电流表选用大量程0﹣3A，根据串联电路电流的规律，电路中允许通过的最大电流为1A，由欧姆定律的变形公式R＝

，此时电路中的总电阻最小，所对应的定值电阻为最小电阻：R₁＝10Ω，此时变阻器连入电路中电阻最小，分得的电压最小，故电压表的最大示数为：
U_V大＝I_大R₁＝1A×10Ω＝10V；
当变阻器的最大电阻连入电路中时，变阻器分得的电压最大，根据串联电路电压的规律，电压表示数最小为U_V小，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：U﹣U_V小，由分压原理：

＝

，即

﹣1＝

﹣﹣﹣﹣﹣①，
因U_V小为一定值，故①式左边为一定值，右边也为一定值，故当变阻器连入最大电阻50Ω时，对应的最大定值电阻为50Ω，代入①式，有：

﹣1＝

，
U_V小＝7.5V；
综上，实验过程中小明为了能够利用上述4个定值电阻，顺利得到4组I、R数据，完成实验，所保持不变的电压U₀的取值范围应满足7.5～10V。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.5；正比；（3）a、增大；使电压表示数不变；b、4；7.5～10V。

[点评]

本题考查了"电流与电压和电阻的关系，"，属于"基础题"，熟悉题型是解题的关键。

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（1）请用笔画线代替导线，将图甲中实物电路连接完整（导线不得交叉）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于图中        （选填“A”或“B”）端；
（3）电路连接好后，闭合开关发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，而电压表有乐数且接近电源电压，则电路出现的故障是        ；
（4）在探究电流与电压的关系时：
①多次改变滑片的位置，测出了多组实验数据，记录表格如下，当电压表数为2.8V时，电流表的示数如图乙所示为        A；
②分析表格中的实验数据得出结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成        比；

电压U/V	1.0	1.4	2.0	2.4	2.8
电流I/A	0.1	0.14	0.20	0.24

③不能用小灯泡代替定值电阻做上述实验，原因是小灯泡灯丝的电阻是随的变化而变化的；
（5）在探究电流与电阻的关系时，为了控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢？实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行了分析与讨论，你认为应选这三个电压值中的 V。

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dyczwuyn

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初中物理 | | 实验题

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