初中物理探究电流与电压、电阻的关系实验试题

在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像，据图像分析，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．乙元件是一个定值电阻

B．甲、乙两元件中的电流与电压都成正比

C．若将甲、乙两元件串联起来接到电路中，当通过甲元件的电流为 $0.2A$时，甲、乙两元件总电压是 $2.5V$             

D．若甲、乙元件并联后，接到 $2V$的电路中，甲、乙元件的功率比为 $2:1$

小李同学在探究电流与电压关系的实验时，请回答下列问题：

（1）按照图甲所示的电路图，请用笔代替导线，完成图乙所示的实物图的连接。

（2）连接电路时，开关应处于　　状态。

（3）在做探究电流与电压关系的实验时，采用的实验方法是　　法，要求保持电阻阻值不变，通过改变电阻两端的　　，观察电流大小的变化。

（4）如图丙所示，是他在实验中的第三次测量结果，请把实验数据填入到记录表中。

实验记录：定值电阻 $R=6\Omega$

实验次数	电压 $U/V$	电流 $I/A$
1	1.2	0.2
2	1.8	0.3
3

（5）分析实验数据，可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　　。

在探究“电流与电阻关系”的实验中，为同学们提供了以下实验器材：

电源一个（电压 $6V)$

定值电阻 $R_1=10\Omega$、 $R_2=20\Omega$、 $R_3=30\Omega$

滑动变阻器 $A(0~20\Omega 1A)$

滑动变阻器 $B(0~50\Omega 1A)$

电流表、电压表各1只，

开关1个、导线若干。

（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。

（2）某同学将 $R_1$接入电路后闭合开关，调节滑片 $P$使电压表示数为 $3V$，并记下此时电流表的示数；

（3）断开开关，更换电阻，先后将 $R_2$、 $R_3$接入电路进行实验，应选用的滑动变阻器是　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$；当用 $R_3$替换 $R_2$后，滑动变阻器的滑片 $P$应向　　端滑动（选填“ $a$”或“ $b$” $)$。

（4）实验数据如下表所示

电阻 $R/\Omega$	10	20	30
电流 $I/A$	0.30	0.15	0.10

根据表中数据可得出的实验结论为：　　。

你是如何从表中数据得出上述结论的？　　。

物理学中经常看到形如 $x=\frac{y}{z}$的公式。一种情形是 $x$的大小与 $y$、 $z$都有关；另一种情况是 $x$虽然可由 $y$、 $z$计算，但与 $y$、 $z$无关。下列四个公式中，属于前一种情形的是 $($　　 $)$

A．电阻 $R=\frac{U}{I}$B．密度 $\rho =\frac{m}{v}$

C．比热容 $c=\frac{Q}{m(t_1-t_0)}$D．电流 $I=\frac{U}{R}$

用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻 $R$两端电压，设计了三种方案。

甲：多节干电池串联接入 $\mathit{MN}$；

乙：电池与滑动变阻器串联接入 $\mathit{MN}$；

丙：电池先后与不同定值电阻 $R\text{'}$串联接入 $\mathit{MN}$。

可行的方案是 $($　　 $)$

A．仅有甲B．仅有乙

C．仅有甲、乙两种D．甲、乙、丙都可行

小明同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”，所用电源电压为 $6V$，小灯泡额定电压为 $2.5V$，电阻约为 $10\Omega$左右。

（1）甲图是小明同学连接的错误电路，在应改动的一根导线上打“ $\times$”，并用笔画线代替导线画出正确的接法

（2）正确连线后，闭合开关，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭，他接下来的操作是　　。

（3）故障排除后，开始进行实验。逐步移动滑动变阻器滑片，看到如图乙所示的电压表示数，为使灯泡正常发光，应向　　（选填“左”或“右” $)$端移动滑片：最后小明根据测量数据绘制了灯泡的 $I-U$图象，如图丙所示。则灯泡的额定电功率为　　。

（4）他又找来了3个阻值分别为 $5\Omega$、 $10\Omega$、 $20\Omega$的定值电阻替换小灯泡，来探究通过导体的电流与电阻的关系。实验中，控制电阻两端的电压为 $2V$不变，为了完成实验，他选用的滑动变阻器的阻值至少为　　 $\Omega$。

利用如图所示的器材探究：流经小灯泡的电流 $I$与小灯泡两端电压 $U$之间对应关系规律（小灯泡的额定电压为 $2.5V$，阻值在 $5\Omega$至 $10\Omega$之间）。

（1）请你用笔画线代替导线，将实物电路连接完整；

（2）将该实物图对应的电路图画在虚线框内；

（3）实验中记录了流过该小灯泡的电流与灯泡两端电压（包括略高于额定电压）对应数据（见下表）

实验次数	1	2	3	4	5
$U/V$	1.0	1.6	2.0	2.4	2.8
$I/A$	0.20	0.25	0.27	0.28	0.29

请在给定的 $U-I$坐标系中描画出该5组数据对应的坐标点并根据这些点的分布特点画出这个小灯泡的 $U-I$图线。形成这种图线特征的原因是　　。

小阳利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为 $4.5V$且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为 $25\Omega$、 $20\Omega$、 $15\Omega$、 $10\Omega$、 $5\Omega$，滑动变阻器的规格为“ $0~50\Omega$”。

（1）如图乙的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“ $\times$”，再画线把它改到正确位置上（导线不允许交叉）。

（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最　　端（选填“左”或“右” $)$。

（3）连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有　　表有示数（选填“电流”或“电压” $)$。

（4）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持　　 $V$不变。

（5）实验中将 $5\Omega$的定值电阻更换为 $10\Omega$的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向　　（选填“左”或“右” $)$适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。

（6）小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为　　 $\Omega$的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为　　 $\Omega$的定值电阻。

某同学利用如图甲所示的电路进行探究，电源电压恒为 $9V$，更换5个定值电阻 $R_x$，得到如图乙所示的图象。则

（1）该同学探究的是　　的关系；

（2）五次记录实验数据中，电压表的示数为多少？滑动变阻器阻值变化范围是多少？

为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小晨设计了如图甲所示的电路。电路电压恒为 $6V$， $R_1$是定值电阻， $R_2$是滑动变阻器。

（1）闭合开关后，移动滑片 $P$，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的　　（填字母）两个接线柱接入了电路。

（2）改正错误后，小晨继续实验，将有关实验数据标记在图丙上。分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格是　　（选填字母）。

$A.10\Omega 2\mathit{AB}.25\Omega 2\mathit{AC}.50\Omega 0.5A$

（3）图丙中，阴影部分的面积大小表示　　。

在“探究电流与电阻的关系”实验中：

（1）某同学设计的实验电路图如图（甲 $)$，请你根据电路图用笔画线表示导线，把实物图补充完整。要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数变大，且导线不能交叉；

（2）实验步骤：

①检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，使电压表的示数为 $2.0V$，记录此时电流表的示数 $I_1$；

②把电阻 $R$由 $5\Omega$更换成 $10\Omega$，向　　（填“左”或“右” $)$移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为 $2.0V$，记录此时电流表的示数 $I_2=$　　 $A$，如图（丙 $)$；

③把电阻 $R$依次更换为 $15\Omega$、 $20\Omega$、 $25\Omega$，重复实验步骤②，得到以下数据

$R/\Omega$	5	10	15	20	25
$I/A$	0.40		0.14	0.10	0.08

（3）以上实验探究过程中，运用的物理探究方法是　　法；

（4）分析以上数据，你得到的结论是：　　。

在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中：

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接：

（2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测时，电流表的示数如图丙所示，请将该数据填入表格中

实验序号	1	2	3	$\dots$
电压 $U/V$	0.8	1.6	2.4	$\dots$
电流 $I/A$	0.16	0.32	0.48	$\dots$

（3）在图丁中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线。

在做“探究电流与电压的关系”的实物时，准备了以下器材：干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻 $(R=5\Omega )$、开关、导线若干。

电压 $U/\left(V\right)$	1	1.5	2	2.5
电流 $I$（A）	0.2	0.3	0.4

（1）连接电路时开关必须处于　　（填“断开”或“闭合” $)$状态，将滑动变阻器的滑片 $P$移到　　（填“ $A$”或“ $B$” $)$端。

（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，则电路出现的故障可能是　　。

（3）排除故障后，在实验的过程中，移动滑片 $P$，读取了多组电压值和电流值，其中一组数据中的电流值，如图2所示为　　 $A$，分析实验数据得出的结论是：当电阻一定时　　。

甲、乙两个实验小组先后完成了如下实验：

（1）甲小组根据图 $-1$所示电路图连接成图 $-2$的实物电路，探究“通过导体的电流与电阻的关系”。

①连接电路时，开关应　　，滑动变阻器的滑片应置于　　（选填“ $A$”或“ $B$” $)$端。

②检查连接无误后，闭合开关，发现电流表、电压表均无示数。他们将导线 $\mathit{EF}$的 $E$端取下，依次接在滑动变阻器的 $C$、 $A$接线柱上时，观察到两种情况下电流表均无示数、电压表示数均为电源电压，则电路故障可能为　　。

$A$．滑动变阻器短路   $B$．电阻 $R$断路 $C$． $\mathit{AE}$间导线断路

③排除故障后，开始实验，实验时始终保持　　表示数不变，记录数据如下，请根据表中数据，在图 $-3$中用描点法画出通过导体的电流 $I$与电阻 $R$的关系图象。

实验序号	1	2	3	4
电阻 $R/\Omega$	5	10	20	25
电流 $I/A$	0.4	0.2	0.1	0.08

分析图象发现：在此实验中，当定值电阻阻值较大时，通过它的电流较小，进一步分析发现随着阻值的增大，电流的变化量越来越　　，可见，若连入电路的定值电阻阻值均太大，不易发现通过导体的电流随电阻的变化规律。

（2）甲小组实验后，乙小组用该实物电路测新买的电热毯（规格“ $220V40W$” $)$的电热丝阻值。在连接电路检查无误后，闭合开关，无论怎样移动滑片，发现电流表示数始终很小，电压表的指针始终接近最大测量值，说明：电热毯的阻值远比滑动变阻器的最大阻值　　，不能较准确测量，更换合适电源并改变电压表所选量程后，较准确地测得电热毯的阻值约为 $120\Omega$，这个测量值与电热毯正常工作时的阻值相差10倍左右，这是因为导体的电阻与　　有关。

按要求完成下列填空：

（1）如图1，电压表的示数为　　 $V$；

（2）如图2，静止的小车突然向右运动时，放在小车上的木块会向　　倾倒；

（3）如图3，更换电阻 $R$，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变，则实验探究的是电流与　　的关系；

（4）如图4，给固体加热时，采用“水浴法”达到的主要效果是让固体　　。