题型10 电磁学探究题（三类）（题型专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案

这是一份题型10 电磁学探究题（三类）（题型专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案，共24页。
内●容●导●航
第一部分 题型解码
题型概述 考向分类 技巧点拨
第二部分 考向破译
典例引领 方法透视 变式演练
考向01 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
考向02 探究电流与电压、电阻的关系
考向03 用电流表和电压表测量电阻
第三部分 题型训练
题●型●解●码
考●向●破●译
考向01 探究串联电路和并联电路中电流、电压的特点
典例引领
【典例01】（2025·北京东城·一模）用两个小灯泡探究并联电路中电流的规律，电路图如图甲所示。实验时需要测量A、B、C三处的电流。
(1)图乙所示是某次测量时连接的实验电路，此时电流表测量的是________（选填“A”“B”或“C”）处的电流。电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为________A。
(2)若要测量B处的电流，只需在图乙中改接一根导线即可实现。请你在改接的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接线。
(3)改变电源电压，测出多组A、B、C三处的电流，数据如下表所示，得到结论：干路电流等于各支路电流之和；各支路电流相等。请你指出探究过程中的不妥之处：________。
【答案】(1) C 0.32
(2)
(3)没有选用规格不相同的灯泡进行实验
【详解】（1）[1]由图乙得，电流表在干路上，此时电流表测量的是C处的电流。
[2]由图丙得，电流表的分度值为0.02A，示数为0.32A。
（2）两灯泡并联，若要测量B处的电流，电流表与灯泡L2串联，电路图更改如图所示：
（3）实验中没有选用规格不相同的灯泡进行实验，导致实验结论具有偶然性，不具有普遍性。
方法透视
变式演练
【变式01】（2025·北京·模拟预测）在“探究串联电路电压规律”实验中，某同学把两只小灯泡L1、L2串联起来接到电源上，如图甲所示。
（1）闭合开关时，发现小灯泡L1亮，L2不亮，该同学于是将电压表连在图中A、B两点，此时电压表的示数如图乙所示是______V，他又将电压表连在图中B、C两点，测得UBC=0V由此可知，电路中存在的故障是______；
（2）排除故障后，闭合开关，两只小灯泡均能发光，重新测量的结果为：UAB=1.5V，UBC=1.5V，UAC=3V，根据以上测量结果可知：该同学选用的两只小灯泡的规格是______（选填“相同”或“不相同”）的，由此______（选填“能”或“不能”）得到普遍规律；
（3）通过正确的实验操作，可以得到串联电路中用电器两端的电压与电源两端的电压的关系式为______（用图中所给的符号表示）；
（4）小明在研究并联电路的电流规律时，所用实验器材如图2所示，请完成下列任务：
（5）下表记录了实验过程中得到的部分数据，电流表A3的示数如图3所示，请将该数据填入表格中；______
（6）在误差允许范围内，分析表中的数据可初步得到的结论是______，同学们指出实验次数太少，需要更换不同规格的灯泡进行多次实验，这样做的目的是为了______。
【答案】 3 L2短路 相同 不能 UAC=UAB+UBC 0.52 并联电路中干路电流等于各支路电流之和 使实验结论更具有普遍性
【详解】（1）[1]由图乙可知，电压表是0~15V的量程，分度值是0.5V，故此时的示数是3V。
[2]据题意可知，闭合开关时，发现小灯泡L1亮，L2不亮，说明电路是通路，将电压表连在图中A、B两点，此时电压表有示数，当电压表接到B、C两点，电压表示数为零，则故障是L2短路。
（2）[3][4]重新测量的结果为：UAB=1.5V，UBC=1.5V，UAC=3V，两只小灯泡的电压相同，说明两个灯泡的规格相同，这样得出的实验结论是不具有普遍性的，即不能得到普遍性的规律。
（3）[5]通过正确的实验操作，可以得到：串联电路中，电源电压等于各个用电器的电压之和，关系式为
UAC=UAB+UBC。
（5）[6]如图3，电流表A3的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，此时示数为0.52A。
（7）[7][8]由表中数据大致可得，故在误差允许范围内可以得出：并联电路中干路电流等于各支路电流之和；更换不同规格的灯泡进行多次实验，为了使实验结论更具有普遍性。
【变式02】（2025·北京·三模）小华用电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关、及新的干电池等实验器材，测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定功率。
(1)小华连接好图甲所示电路，闭合开关S，发现小灯泡L发光暗淡，观察电压表、电流表均有示数，移动滑动变阻器的滑片P、电压表、电流表示数均不变，出现这种现象的原因是_______。小华正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3V，则故障可能是_______；
(2)排除故障后，小华移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数为1.8V。为了测量小灯泡正常发光时的功率，他接下来的操作应是_______接入滑动变阻器的阻值（选填“增大”或“减小”）；
(3)小华将多次实验测得的电流和对应的电压绘制了如图所示的I~U图像，根据图像可知，小灯泡正常发光时的功率为_______W；
(4)小华分析图像发现：随着小灯泡的功率变大，其电阻也变大。产生这种现象的原因是_______。
【答案】(1) 滑动变阻器同时接到下接线柱 灯泡断路
(2)减小
(3)1.25
(4)见解析
【详解】（1）[1]闭合开关，发现小灯泡发光暗淡，电流表和电压表均有示数，说明此时电路中电流较小，电路中的电阻较大，移动滑动变阻器的滑片，电流表和电压表示数均不变，则说明滑动变阻器接入了下面两个接线柱，相当于定值电阻。
[2]小华正确连接电路后闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为0，说明此时电路有断路，电压表示数接近3V，说明电压表与电源连通，则故障可能是灯泡断路。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某位置，电压表示数为1.8V，为使灯泡正常发光，小灯泡两端的电压应为2.5V，需要增大灯泡两端的电压，由串联电路电压的规律可知应减小变阻器两端的电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值。
（3）由图像可知，小灯泡正常发光，即当小灯泡两端的电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.5A，则小灯泡正常发光时的功率
（4）随着小灯泡两端的电压变大，功率变大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻随温度的升高而增大。
题●型●训●练
1．如图所示电路中，与是两只发光原理相同的小灯泡。闭合开关后，观察到比更亮。将此时的电流、电压、电阻和电功率分别用、、和表示，的电流、电压、电阻和电功率分别用、、和表示，下列关系中正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】分析实物图，灯和串联，闭合开关后，观察到比更亮，说明此时灯的实际功率大于灯，即，由于串联电路电流处处相等，即；根据公式，可知此时灯两端电压大于灯两端电压，即；根据欧姆定律可知，此时灯的电阻大于灯的电阻，即，综上所述，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．如图所示电路，电源两端电压不变，、为定值电阻，且的阻值为20Ω。仅闭合开关，电流表示数为0.3A；再闭合开关，电流表示数为0.5A。求：
(1)电源两端的电压。
(2)的阻值。
【答案】(1)
(2)
【详解】（1）由电路图可知，当仅闭合开关S1时，只有电阻接入电路，此时电流表测量的是通过的电流，也是电路中总电流，即
则电源电压
（2）当再闭合开关S2时，电阻和并联，电流表测量的是干路总电流，即 。由于并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以通过的电流不变，仍为0.3A。根据并联电路的电流特点，干路电流等于各支路电流之和，则通过的电流
电阻两端的电压等于电源电压，即
根据欧姆定律可得，的阻值
3．如图所示电路，电源两端电压不变，闭合S，断开，电流表示数为，电压表示数为；闭合S和，电流表示数为，电压表示数为。下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】闭合S、断开时，定值电阻和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过电路的电流，此时通过电路的电流为，定值电阻两端的电压为；闭合S和时，定值电阻短路，只有定值电阻接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测定值电阻两端的电压，此时只有定值电阻一个用电器，它两端电压就等于电源电压，即，所以；此时电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路总电流变大，即，故D正确，ABC错误。
故选D。
4．利用学生电源、三个电流表、阻值不等的定值电阻若干、滑动变阻器、开关和导线若干，探究“两电阻并联时，干路的电流I与各支路的电流I1、I2之和是否相等”。
(1)选择合适的器材，设计并画出实验电路图。
(2)为得出普遍规律，请写出改变自变量的方法：______。
(3)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】（1）研究“两电阻并联时，干路的电流I与各支路的电流I1、I2之和是否相等，需要测量各支路的电流和干路的电流，为较方便改变电路的电流，故将滑动变阻器串联在干路上，为得出普遍性的结论要多次测量，选用的器材有：学生电源、三个电流表、滑动变阻器、开关、阻值不等的定值电阻和导线若干，电路图如下图所示：
（2）为得出普遍规律，要多次测量，故改变自变量的方法是移动变阻器的滑片，改变变阻器连入电路的电阻大小，从而改变各支路的电流大小。
（3）根据测量的物理量，实验数据记录表格设计如下：
5．如图所示电路，已知定值电阻。闭合开关S后，两端的电压分别为，通过的电流分别为，电流通过做的功分别为，的电功率分别为，下列判断正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】A．由图分析可知，电阻R1、R2串联，根据串联电路的电流特点，可知通过R1、R2的电流相等，即，故A错误；
B．已知，且，根据，可知R1、R2的电压关系为，故B错误；
CD．已知，且，串联电路中电阻R1、R2通电时间相同，根据电流做功公式，可知电流通过R1、R2做功的关系为；根据电功率公式，可知R1、R2的电功率关系为，故C错误，D正确。
故选D。
6．如图所示的电路中，闭合开关S，小灯泡、均发光，下列说法正确的是（ ）
A．灯和灯串联
B．通过灯的电流与通过灯的电流一定相等
C．灯消耗的电能与灯消耗的电能一样多
D．灯和灯两端的电压一定相等
【答案】D
【详解】A．如图所示，开关闭合后，电流从电源正极出发，电流有两条路径分别经过L1和L2，然后汇合回到电源负极，所以灯L1和灯L2是并联，不是串联，故A错误；
B．在并联电路中，只有当两灯泡规格相同时，通过它们的电流才相等，若两灯泡规格不同，通过的电流不相等，由于题目未提及两灯泡规格是否相同，所以通过灯L1与L2的电流不一定相同，故B错误；
CD．如图所示，两灯并联，根据并联电路电压规律可知，灯和灯两端的电压一定相等；开关在干路，控制两个灯泡，则它们工作时间t相等；因为它们的规格不一定相同，则通过的电流I不一定相等。根据可知，灯消耗的电能与灯消耗的电能不一定一样多，故C错误，D正确。
故选D。
7．如图甲所示的是小灯泡L和电阻R的I-U图像。现将小灯泡L和电阻R接入图乙所示的电路中，其中开关为单刀双掷开关，电源两端电压U恒定为3V，下列说法中正确的是（ ）
A．闭合开关S，开关拨至a，通过电阻R的电流为0.4A
B．闭合开关S，开关拨至a，电路的总功率为15W
C．闭合开关S，开关拨至a，在1min内电阻R产生的热量为180J
D．断开开关S，开关拨至b，此时小灯泡L的电功率比电阻R的电功率小
【答案】D
【详解】ABC．由图乙可知，闭合开关S，开关S1拨至a，电阻R和小灯泡L并联，根据并联电路的电压规律可知，灯泡和电阻R两端的电压为电源电压3V，由图甲可知通过灯泡L和电阻R的电流分别为0.4A、0.1A；根据并联电路的电流规律可知，干路电流为
则电路的总功率为
1min内电阻R产生的热量
故ABC错误；
D．由图乙可知，断开开关S，开关S1拨至b，电阻R和小灯泡L串联，由于电源电压一定，根据串联电路电流处处相等，由图甲可知当电路中的电流相等时，灯泡两端的电压一定小于电阻两端的电压，根据可知，小灯泡L的电功率比电阻R的电功率小，故D正确。
故选D。
8．如图所示的电路中，电源两端电压为6V且保持不变，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S后，通过R2的电流为0.2A。求：
(1)电阻R2的阻值；
(2)1min内电阻R1消耗的电能。
【答案】(1)20Ω
(2)24J
【详解】（1）因为R1和R2串联，所以电路中的电流处处相等，通过R1的电流为0.2A。根据欧姆定律，电阻R1两端的电压为
根据串联电路的电压特点，电阻R2两端的电压为
根据欧姆定律，电阻R2的阻值为
（2）1min内电阻R1消耗的电能为
9．小通将长度与横截面积均相等的电阻丝甲、乙并联接入电源电压恒定的电路中，其电阻分别为R甲和R乙，电流表A1、A2的示数分别记为I1、I2，如图所示。闭合开关后，发现I1>I2。若不考虑温度对电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．R甲的阻值比R乙大
B．制作甲电阻丝的材料导电性能更强
C．若适当缩短甲电阻丝的长度，I1有可能小于I2
D．若适当缩短乙电阻丝的长度，I1有可能等于I2
【答案】BD
【详解】AB．图中两个电阻并联，电流表A1测量甲的电流，电流表A2测量乙的电流，根据并联各支路的电压相等，而I1＞I2；根据欧姆定律知，甲的电阻比乙小，根据长度与横截面积均相等时，材料导电性能越强电阻越小，故甲电阻丝的材料导电性能更强，故A错误，B正确；
C．甲的电阻较小，适当缩短甲电阻丝的长度，由于电阻与长度成正比，电阻更小，电流更大，故不可能I1小于I2；故C错误；
D．适当缩短乙电阻丝的长度，乙的电阻减小，电流变大，故I1有可能等于I2，故D正确。
故选BD。
10．小明用稳压电源、电流表和电阻箱，测量未知电阻Rx的阻值，实验电路如图所示。
（1）请将实验步骤补充完整：
①电流表调零，断开开关S，按图连接电路，将电阻箱的阻值调到较大；
②闭合开关S，调节电阻箱阻值为R1，此时电流表示数为I1；
③再调节电阻箱阻值为R2，此时电流表示数为I2。
（2）用I1、I2、R1和R2表示Rx，则Rx =_________。
【答案】
【详解】由图可知，未知电阻Rx与电阻箱串联，稳压电源的电压保持不变。闭合开关S，调节电阻箱阻值为R1，此时电流表示数为I1，此时电源电压
再调节电阻箱阻值为R2，此时电流表示数为I2时，电源电压
因此
解得
11．小强同学做探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验，他连接了如图甲所示电路。
(1)他将电流表串联在a处，闭合开关前发现电流表指针偏向图乙所示位置，原因是________；
(2)改正错误后，他分别测量出a、b两处的电流为0.24A和0.34A，这说明两个灯泡的规格_________（选填“相同”或“不相同”）；
(3)在解决了以上问题后，将电流表分别接入A、B、C三点处，闭合开关，测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律，这样存在的问题是__________；
(4)一段时间后，他发现熄灭，亮度不变。小强认为故障原因是短路，他的判断是_________（选填“正确”或“错误”）的，因为___________。
【答案】(1)电流表未调零
(2)不相同
(3)没有进行多次实验，通过一组数据得出的结论具有偶然性
(4) 错误 见解析
【详解】（1）闭合开关前发现电流表指针偏向图乙所示位置，即电流表指针反向左偏，说明电流表未调零。
（2）a、b两处分别在支路上，此时两条支路的电流不相等，说明两个灯泡的规格不相同。
（3）测出了一组电流并记录在表格中，立即得出了并联电路的电流规律，这样存在的问题是：没有进行多次实验，通过一组数据得出的结论具有偶然性。
（4）[1][2]并联电路中，若L1短路，则会发生电源短路，两灯泡均不能亮，因此故障应是L1断路，小强的判断错误。
12．小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中，设计了如图甲所示的实验电路图，并连接了如图乙所示的实验电路。
(1)在图乙所示的实验电路中，电流表是______（选填“串联”或“并联”）在被测电路中的。闭合开关S，电流表测量的是对应图甲中的______（选填“A”、“B”或“C”）点的电流；
(2)小亮发现在图乙所示的电路中，只需移动一根导线，就可以测量另外一点的电流。请你画出一种改接的方法：在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出导线改接的位置______。经你改动后，电流表测量的是对应图甲中______（选填“A”、“B”或“C”）点的电流；
(3)如表是他们在实验中用两盏规格相同的灯泡得到的实验数据，、、分别表示通过A、B、C三点的电流。他们根据数据得出：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。他们若想得到关于并联电路电流的普遍规律，还需进行的操作是：①______；②______。
【答案】(1) 串联 C
(2) A
(3) 选用不同规格的灯泡多做几组实验 每组改变电源电压多做几次
【详解】（1）[1][2]在图乙所示的实验电路中，闭合开关S，电流表串联在干上，测量干路的电流，测量的是对应图甲中的C点的电流。
（2）[1]电流表应与待测电路串联，且电流“正进负出”，可将连接L2、电流表“-”接线柱的导线的右端改接到电流表“0.6A”的接线柱上，改接后如图：
[2]由上图可知，此时电流表测量L1的电流，对应图甲中A点的电流。
（3）[1][2]根据表格数据知，各支路的电流相等，这是因为选用的灯泡规格相同，器材太特殊，结论有偶然性，所以，为得出普遍性的结论，应选用不同规格的灯泡，多做几组实验，每组改变电源电压多做几次。
13．小军和小亮在探究并联电路电流规律的实验中，设计了如图甲所示的实验电路图，并连接了如图乙所示的实验电路。
(1)在图乙所示的实验电路中，闭合开关S，电流表测量的是对应图甲中的______（选填“A”、“B”或“C”）点的电流；
(2)如表是他们在实验中用两盏规格相同的灯泡得到的实验数据，、、分别表示通过A、B、C三点的电流。他们根据数据得出：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。他们若想得到关于并联电路电流的普适规律，还需进行的操作是：①______；②______。
【答案】(1)C
(2) 选用不同规格的灯泡 多做几组实验
【详解】（1）在图乙所示的实验电路中，闭合开关S，电流表在干路上，所以测量的是对应图甲中的C点的电流。
（2）[1][2]之所以得出各支路的电流相等，是因为选用的灯泡规格相同，器材太特殊，且实验次数太少，所以结论有偶然性，为得出普遍性的结论，应选用不同规格的灯泡，并多做几组实验。
14．小强在探究并联电路的特点时发现：当一条支路电阻发生变化时，其他支路上的小灯泡亮度并不发生变化。他推测：并联电路中，其他支路电阻不变，干路电流变化量等于电阻发生变化的支路电流变化量。请你利用稳压电源、1个定值电阻、1个滑动变阻器、开关、两块已调零的电流表和若干导线，协助小强设计实验，证明他的推测是正确的。请你完成以下两项任务：
(1)画出实验电路图；
(2)画出实验数据记录表。
【答案】(1)
(2)见解析
【详解】（1）根据推测，设计电路时需要定值电阻与滑动变阻器并联，两个电流表分别测量滑动变阻器的电流和干路电流，实验电路图，如图所示：
（2）根据推测并联电路中，其他支路电阻不变，干路电流变化量等于电阻发生变化的支路电流变化量，实验中需要移动滑动变阻器滑片，记录滑动变阻器的电流I2和干路电流I1，然后计算出两电流表的变化量，若二者相等，则可证明推测正确，为了得到普遍规律，一般需要多次实验，记录表如图所示：
15．小武和大治想探究两个灯泡并联时，干路电流的大小与各支路电流大小的关系，电路图如图甲所示，A、B、C三处均接入电流表。图乙是测量时连接的实物电路。
(1)小武发现大治在图乙的电路中有一根导线接错了，请在接错的导线处画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连接位置______；
(2)大治改正错误后，读出A、B、C三处的电流表示数，记录在下表中，分析表中的数据，大治得到初步结论：两个灯泡并联时，干路电流等于两支路电流IA、IB之和，且两支路电流大小相等。小武认为大治的结论不具有普遍性，建议他______，再进行多次实验。
【答案】(1)
(2)见解析
【详解】（1）图乙中两个电流表和灯泡L1串联，是错误的，实验中三个电流表应分别测量干路和两条支路电流，且让电流从电流表正接线柱流入，从电流表负接线柱流出，如图所示：
（2）由于实验中只做了一组实验，得到两条支路的电流相等具有偶然性，因此应该更换规格不同的灯泡多做几次实验，得到普遍规律。
16．小亮在探究“并联电路中，干路电流与支路电流规律”的实验中，设计了如图甲所示的实验电路图，并连接了如图乙所示的实验电路。
(1)在图乙所示的实验电路中，闭合开关S，电流表测量的是对应图甲中的______（选填“A”、“B”或“C”）点的电流；
(2)小亮发现在图乙所示的电路中，只需移动一根导线，就可以测量B点的电流。请你画出改接的方法：在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出导线改接的位置；
(3)表是小亮在实验中用两盏规格相同的灯泡得到的实验数据，IA、IB、IC分别表示通过A、B、C三点的电流。他根据数据得出：在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路的电流相等。他若想得到关于并联电路电流的普适规律，还需进行的操作是：①______；②______。
【答案】(1)C
(2)
(3) 选用规格不同的灯泡 多做几组实验
【详解】（1）在图乙所示的实验电路中，电流表在干路上，则电流表测量的是对应图甲中的C点的电流。
（2）要测量B点的电流，应将电流表接到支路上，如图所示：
（3）[1][2]由于只进行了一次实验，且选用两盏规格相同的灯泡，结果有偶然性，若想得到关于并联电路电流的普适规律，还需选用规格不同的灯泡，并多做几组实验。
17．小云想探究“串联后两端的总电压U”与“两端电压和两端电压的和”是否相等？她利用满足实验要求的电源、小灯泡、开关、导线和已调零的电压表等器材，按照如图甲所示的电路进行实验。
(1)该实验的自变量是______。
(2)图乙是某次连接的实物电路，此时电压表测量的是______两端电压。
(3)依据实验方案进行实验，分析表中的实验数据可得实验结论：______。
【答案】(1)、
(2)
(3)见解析
【详解】（1）自变量是在实验中主动改变的量。探究“串联后两端的总电压U”与“两端电压和两端电压的和”是否相等的实验中，通过改变两端的电压，来观察总电压��的变化情况，所以U1和U2是自变量。
（2）观察图乙实物电路，电压表与L2并联，根据电压表的使用规则，与用电器并联则测量该用电器两端的电压，所以此时电压表测量的是L2两端电压。
（3） 分析表格中的实验数据，每一组数据中��的值都等于的值，即串联后两端的总电压U等于两端电压和两端电压的和，所以可得出实验结论：在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。
18．为了探究“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”，小石选择以下器材进行实验：电压可调节的电源，此时输出电压为4.5V，规格为“ 1A”的滑动变阻器，已调零的电压表（量程为）和电流表（量程为），阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个，开关和导线。
(1)小石主要操作步骤如下：
①如图所示连接电路，将的定值电阻接入电路中。闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.5V，将和记录在表格中。
②断开开关，将电路中的定值电阻更换为，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使______，读出电流表的示数，将和记录在表格中。
③仿照步骤②，更换不同的定值电阻继续进行实验。
④当小石将电路中的定值电阻更换为后，闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法完成实验。
(2)在不改变电路连接和实验器材的前提下，为了完成六次实验且保证电路安全，通过计算说明可采取的措施（一种即可）。
【答案】(1)电压表的示数仍为2.5V
(2)将定值电阻两端的电压控制在2.7V~3V范围内
【详解】（1）在探究“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻是否成反比”的实验中，要控制定值电阻两端的电压不变。所以步骤②中，断开开关，将电路中的定值电阻更换为10Ω，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数仍为2.5V，读出电流表的示数，将R和I记录在表格中。
（2）由图可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路中最大电流为0.6A，电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为
根据串联电路电压的规律，电源电压，定值电阻两端的电压要保持不变，则滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路的分压原理可得，即
当定值电阻，滑动变阻器接入最大阻值时，假设能完成实验，则
解得
即为完成实验，定值电阻两端的最小电压为2.7V， 故在不改变电路连接和实验器材的前提下，为顺利完成六次实验，定值电阻两端的电压需要控制在2.7V~3V范围内。
19．小通探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，实验过程如下。请你完成填空：
(1)电表调零，按照图甲所示连接电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移至___________端。
(2)闭合开关，小通不断移动滑动变阻器滑片P的位置，发现电流表示数始终为零，电压表示数如图乙所示，故障原因可能是___________。
(3)排除故障后，小通不断改变电压表的示数，得到的实验数据如下表所示：
分析实验数据时，小通发现因变量与自变量的___________，由此可得实验结论：___________。
【答案】(1)B
(2)定值电阻断路
(3) 比值为定值 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】（1）图甲中滑动变阻器接的是A接线柱和上面一个接线柱，滑片向B端移动时，接入电路的电阻丝长度最长，电阻最大，能保护电路，防止开关闭合后电流过大损坏元件，即闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移至B端。
（2）电流表示数为零，电路发生断路，电压表有示数，电压表的两个接线柱通过滑动变阻器、开关等元件直接连到电源两极，说明电压表所测的定值电阻R处发生断路，此时电压表相当于直接接在电源两端。
（3）[1][2]自变量是导体两端的电压U，因变量是通过导体的电流I，计算每组U与I的比值：、、……（是实验误差，不影响结论）；比值恒定说明：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
20．小海用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，在实验桌上连接了部分实验电路，如图甲所示。
(1)请你用笔画线表示导线，将图甲所示的电路连接完整，要求滑动变阻器右滑时电流变大。
(2)闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，但是电压表的示数较大且接近电源两端的电压。小海检查后发现导线完好且连接无误，则出现以上现象的原因可能是（ ）
A．滑动变阻器断路B．滑动变阻器短路
C．小灯泡断路D．小灯泡短路
(3)排除电路故障后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V。当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，该小灯泡的额定功率为________W。
【答案】(1)
(2)C
(3) 右 0.75
【详解】（1）用“伏安法”测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，滑动变阻器要串联在电路中，要求滑动变阻器右滑时电流变大（滑动变阻器接入电阻变小），由图可知，滑动变阻器已与开关连接上端接线柱，则滑动变阻器右下接线柱与小灯泡连接起来，构成完整电路。故如下图所示：
（2）闭合开关S后，小灯泡L不发光且电流表无示数，说明电路为开路，电压表的示数较大且接近电源两端的电压，说明与电压表并联的电路断路，而其他部分电路已连通，导线完好且连接无误，所以故障原因可能是小灯泡断路。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）[1]已知电压表的示数为2V，小于小灯泡的额定电压2.5V，要想测量小灯泡的额定功率，应增大小灯泡两端电压，根据串联分压特点可知，要减小滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片P应向右移动，使电压表的示数为2.5V。
[2]当小灯泡正常发光时，小灯泡两端的电压为额定电压，由图乙可知，电流表使用0~0.6A量程，示数为0.3A，则小灯泡的额定功率为
考向02 探究电流与电压、电阻的关系
典例引领
【典例01】（2025·北京延庆·模拟预测）在“探究通过导体电流与电阻的关系”实验中，实验桌可供选择的定值电阻分别为。小京连接了如图甲所示的电路图进行实验，电源输出电压恒定且可调。
(1)画出实物电路所对应的电路图；
(2)实验中，电流表指针偏转如图乙所示，示数为______；
(3)闭合开关，小京通过调节电源输出电压和滑动变阻器触头，控制电阻两端的电压保持不变。实验所用滑动变阻器的规格为“电阻，电流”，若要保证每个可选择电阻均能正常进行实验，电源电压可调节范围为______V到______V。
【答案】(1)
(2)0.1A
(3) 2.5V 4.5V
【详解】（1）分析实物图，电流从电源正极出发，流经开关、电流表、定值电阻R和滑动变阻器，最后流回电源负极，电流路径只有一条，因此是串联电路，电压表并联在定值电阻R两端，故作电路图如下：
（2）乙图电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，指针指在0.1A的刻度线，所以电流表的示数为0.1A。
（3）[1][2]定值电阻最大值为25Ω，滑动变阻器最大值为20Ω，定值电阻两端电压控制为2.5V不变，根据串联电路分压原理，可知当定值电阻R为时，电源电压最大，根据欧姆定律，此时电路中的电流为
滑动变阻器两端电压为
则电源电压最大为
当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，定值电阻两端电压就是电源电压，此时电源电压最小，为 2.5V，所以电源电压可调节范围为2.5V至4.5V，因此电源电压可调节范围为2.5V~4.5V，即可保证每个可选择的电阻均能正常进行实验。
方法透视
变式演练
【变式01】（2025·北京顺义·一模）小力用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
(1)在本实验中，滑动变阻器的作用是______和保护电路。
(2)实验过程中，移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，电流表和电压表示数如图乙、丙所示，此时电路中的电流为______A，电阻R两端的电压为______V。
(3)小力根据实验数据绘制出图像，如图丁所示，分析图像可得出实验结论：____________。
【答案】(1)改变定值电阻两端的电压
(2) 0.3 4.5
(3)导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【详解】（1）探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，由控制变量法可知，应控制电阻不变，改变导体两端电压，所以滑动变阻器除保护电路外，另一作用是改变定值电阻两端的电压。
（2）[1]由图乙可知，电流表选择的量程，分度值为，示数为。
[2]由图丙可知，电压表选择的量程，分度值为，示数为。
（3）从图像可以看出，这是一条过原点的倾斜直线，说明在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【变式02】（2025·北京·三模）实验桌上有如下器材：两端电压为4.5V 并保持不变的电源，规格为“”的滑动变阻器，已调零的电压表和电流表，阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个，开关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路，同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的接线；
(2)实验中，当的电阻由更换为时，闭合开关后，滑动变阻器的滑片应向右移动，这样操作的目的是：___________；
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流随电阻大小变化的关系图像，根据图像可推测：当的电阻为时，电流表的示数为___________A；
(4)为了完成时实验并保证电路安全，电源电压最高不超过___________（结果保留1位小数）。
【答案】(1)
(2)保证定值电阻两端的电压不变
(3)0.08
(4)3.7
【详解】（1）电流表需要串联在电路中，电压表需要并联在定值电阻两端，故将电流表正接线柱与定值电阻R的右端接线柱去掉，用一根导线一端与电流表的负接线柱相连，另外一端与定值电阻的左端相连，如图所示：
（2）探究电流与电阻的关系，需要改变定值电阻的阻值，即更换不同的定值电阻，控制定值电阻两端的电压不变，故滑动变阻器的作用就是保证定值电阻两端的电压不变。
（3）分析图乙可知，定值电阻两端的电压为
当的电阻为时，电流表的示数为
（4）为了完成时实验并保证电路安全，定值电阻两端的电压为2V，定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为
一次完整的实验，电源电压是固定的，故定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比也是一个定值，定值电阻增大时，滑动变阻器接入的阻值也增大，定值电阻最大值为30Ω，滑动变阻器接入的最大值为25Ω，故
经整理可知，电源电压为。
题●型●训●练
1．某同学想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，他利用电压恒为6V的电源、电流表（量程为0~0.6A）、电压表（量程为0~3V）、标有“20Ω 2A”的滑动变阻器、电阻箱、开关和导线，连接了如图所示的实验电路。
(1)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①调节电阻箱的阻值为R，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，使电压表的示数为3V，读取电流表示数I，将R和I的数值记录在表格中。
②________，读取电流表示数I，将R、I的数值记录在表格中。
③仿照步骤②再进行四次实验，并将R、I的数值记录在表格中。
(2)为了完成上述实验且保证电路安全，电阻箱允许的调节范围是________Ω。
【答案】(1)改变电阻箱的阻值R，调节滑动变阻器滑片 P的位置，使电压表示数仍为3V
(2)5~20Ω
【详解】（1）本实验目的是探究电流与电阻的关系，必须控制电阻箱两端的电压不变（控制变量法）。每次更换电阻箱阻值后，都需要移动滑动变阻器的滑片，来保证电阻箱两端电压始终为3V。故步骤为：改变电阻箱的阻值R，调节滑动变阻器滑片P的位置，使电压表示数仍为3V。
（2）电流表量程为0~0.6A，电路最大电流不能超过0.6A。电阻箱两端电压，由得，电阻
滑动变阻器最大阻值为20Ω，电源电压为6V，电阻箱与滑动变阻器串联，电压均为3V。根据串联分压原理，电阻箱与滑动变阻器的阻值相等时，电压相等。当滑动变阻器接入最大阻值20Ω时，电阻箱最大阻值也为20Ω，此时电压仍能保持3V。因此，电阻箱最大阻值为20Ω，综上，电阻箱允许的调节范围是5Ω～20Ω。
2．用图所示电路探究“电压一定时，电阻值增大，通过电阻的电流如何变化”实验器材有：干电池2节（串联使用电压为3V）、开关、滑动变阻器，电压表和电流表各一个，阻值为、、的定值电阻各一个，导线若干。
(1)请将主要的实验步骤补充完整。
①选择电阻按照图连接电路，滑片P置于连入电路的最大阻值处；
②闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至合适位置，观察到电压表示数为2V，记录电阻阻值和电流表示数；
③将电阻换成电阻后，将滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动，使电压表示数保持为2V，记录电阻阻值和电流表示数；
④再将电阻换成电阻，仿照③进行实验。
(2)实验数据如上表，分析数据可得出实验结论：_______
(3)在（1）的基础上，若想得出电流与电阻的定量关系，需要增加实验次数，可将、、的定值电阻分别连入电路，为了完成实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于_________。
【答案】(1)B
(2)在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)25
【详解】（1）本实验探究电流与电阻的关系，因电压、电阻都会影响电流的大小，所以实验时要控制不同阻值电阻两端电压相同；由题意知，定值电阻阻值为，两端电压为；将电阻换成电阻后，要保证定值电阻两端的电压不变，即，并记录电阻值和电流值；未移动滑片P之前，将电阻换成电阻后，根据欧姆定律可知，电路的总电阻变大，通过电路的总电流变小，滑动变阻器两端电压变小；根据串联电压规律可知，定值电阻两端的电压变大高于，所以现在要通过移动滑片P使得定值电阻两端的电压降低至；根据串联电路电压规律及分压原理，则两端的电压应变小，滑动变阻器两端的电压变大，滑动变阻器接入电路的阻值变大，即滑片P应向B端移动。
（2）根据实验数据，有
分析总结得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（3）通过（1）的分析可知，在探究电流与电阻关系实验中，将定值电阻换成大电阻后，要保证其两端电压不变，滑动变阻器的阻值要调大；据此可知，最大定值电阻能够完成实验，则其他定值电阻也一定能完成实验。根据欧姆定律可知，通过最大定值电阻的电流为
根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端电压为
根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
所以，为了完成实验，滑动变阻器的最大阻值不得小于。
3．小萱计划做“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”的实验，她设计了电路图，并按照电路图连接电路元件如图所示。
（1）她闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到_____端（选填“”或“”）。
（2）小萱的实验方案主要步骤如下：
①闭合开关，调节滑片位置，使电压表的示数为，读出此时电流表的示数，并将的数据记录在表格中。
②调节滑动变阻器的滑片，改变两端的电压，并将、的数据记录在表格中。③仿照步骤②，再做四次实验，并将实验数据记录在表格中。请你根据以上的实验步骤，回答下列问题：
（3）在上述步骤中存在的主要问题是：_____。
（4）请你针对实验过程中存在的问题，写出改进措施_____。
（5）小萱修改了自己的实验步骤后，进行了正确的探究实验。下表是她记录的实验数据。请你分析表中数据，发现_____，由此可得出实验结论：_____。
（6）小萱利用上述实验装置想要研究当通过电阻的电流一定时，电阻消耗的功率与电阻是否成正比，请在下方画出实验记录表格_____。
【答案】 A 没有更换不同阻值的电阻，而是改变了电阻两端的电压 将步骤②③改为：更换不同阻值的电阻，调节滑动变阻器使电阻两端电压仍为U，记录对应的电流I和电阻R，重复多次实验”。 R和I的乘积近似相等 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
表格如下图：
【详解】[1]闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处。由图可知，滑片移至A端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，阻值最大，故填 “A​”。
[2]本实验的目的是 “探究电流与电阻的关系”，需控制电阻两端电压不变，改变电阻。但步骤中只改变了电压，未更换不同阻值的电阻，无法研究电流与电阻的关系，故问题是 “没有更换不同阻值的电阻，而是改变了电阻两端的电压”。
[3]应更换不同阻值的电阻，且每次更换后调节滑动变阻器，使电阻两端电压保持不变，再记录对应的电流，即 “将步骤②③改为：更换不同阻值的电阻，调节滑动变阻器使电阻两端电压仍为U，记录对应的电流I和电阻R，重复多次实验”。
[4][5]分析表格数据：电阻R增大时，电流I减小，且R和I的乘积近似相等（如5Ω×0.61A≈3V、10Ω×0.30A≈3V），说明 “电阻两端电压不变时，电阻增大，电流减小，且R与I的乘积近似不变”；由此得出结论：“电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”。
[6]研究 “电流一定时，功率与电阻的关系”，需记录 “电阻R”“电流I（保持不变）”“电阻两端电压U”“功率P”，故表格如下：
4．某同学想探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，他利用干电池、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、开关及导线等器材设计了如图甲所示的电路。
(1)请你将以下主要实验步骤补充完整：
①闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片使电阻R两端的电压为U，记录电阻R的阻值和电流表的示数I到表格中。
②断开开关S，____，记录电阻R的阻值和电流表的示数I到表格中。
③仿照步骤②，记录每次电阻R的阻值和相应的电流表示数I到表格中。
(2)根据实验数据绘制出了I-R关系图像如图乙所示，由此可得实验结论：____。
【答案】(1)换用另一阻值电阻，闭合开关S，调节滑动变阻器，使R两端电压仍为U
(2)导体两端电压不变时，通过导体的电流和导体的电阻成反比
【详解】（1）“探究电流与电阻的关系”实验需要保持电压表示数不变进行多次实验，寻找普遍规律，故需更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数保持不变，读出电流表的示数I，并把R、I的数值记录在表格中。
（2）由实验数据绘制出图像如图乙所示，电阻越大，电流越小，且电流与电阻的乘积为定值，故可得结论：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5．小阳在探究通过导体的电流与电阻的定量关系时，准备了符合要求的电源、已调零的电流表和电压表，一个电阻已知的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，导线若干，实验电路图如图所示。
(1)补充必要的实验器材：______。
(2)请将实验步骤补充完整：
①断开开关，按电路图连接电路，滑动变阻器接入电路的电阻调至______。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为。记录电阻和电流表的示数。
③______。记录电阻和电流表的示数。
④仿照步骤③再做几次实验。
【答案】(1)不同阻值的定值电阻
(2) 最大 断开开关，更换定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为
【详解】（1）探究通过导体的电流与电阻的定量关系时，需要控制电压不变，改变导体的电阻，而题中只有一个电阻已知的定值电阻，故需要补充的实验器材是不同阻值的定值电阻。
（2）[1]为保护电路安全，断开开关，按电路图连接电路，滑动变阻器接入电路的电阻调至最大。
[2]为保护电路安全，应断开开关，更换定值电阻，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为，记录电阻和电流表的示数。
6．某同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池两节，电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关各一只，导线若干，根据图甲所示电路图进行实验。
(1)连接电路前，发现电流表指针如图乙所示，则接下来应_________；
(2)连接好电路，闭合开关，发现电流表、电压表示数较小，移动滑片，两表示数大小保持不变，则电路中存在的故障可能是_________；
(3)排除故障后，进行实验记录了多组数据如表所示。该同学分析表中实验数据，发现_________，由此可得实验结论：_________。
【答案】(1)对电流表进行调零
(2)滑动变阻器都接下面两个接线柱
(3) 电压扩大几倍，电流也扩大几倍 当电阻一定时，通过导体中的电流与电压成正比
【详解】（1）连接电路前，电流表指针不在零刻度线处，接下来应对电流表进行调零。
（2）闭合开关，发现电流表、电压表示数变化较小，说明电路不是断路，移动滑动变阻器的滑片，发现两表示数均不变，说明滑动变阻器不起变阻的作用，因此电路中存在的故障可能是滑动变阻器都接下面两个接线柱。
（3）[1][2]由实验记录的多组数据可知，电压扩大几倍，电流也扩大几倍，电压与电流的比值是一定值，故分析数据可得出结论：当电阻一定时，通过导体中的电流与电压成正比。
7．小亮和小乐做探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”的实验。
(1)小亮连接的实物电路如图所示，小乐指出小亮连接的电路有一处错误，若闭合开关S，则电路中________表会无示数。请你在错接的导线上画“×”，然后用笔画线代替导线，画出正确接线________。
(2)小亮改正了电路的错误连接后，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到________（选填“A”或“B”）端。
(3)实验过程中，若要增大电阻R两端的电压，应将________。
(4)小亮经多次实验得到如下表所示的实验数据，通过分析发现通过导体的电流与导体两端电压的比值________，由此可得出实验结论：________。
【答案】(1) 电压
(2)A
(3)滑动变阻器的滑片向右移
(4) 为定值 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比
【详解】（1）[1][2]由图可知，闭合开关后，滑动变阻器与电流表串联接入电路中，电阻和电压表未接入电路中，导致电压表会无示数。此时可将开关与电阻右端连接的导线改接到电阻左端，此时电阻、电流表、滑动变阻器串联，电压表并联在电阻两端，如图所示：
（2）为了保护电路，闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大端，即A端。
（3）根据串联分压知识可知，若要增大电阻R两端的电压，应减小滑动变阻器两端的分压，即减小滑动变阻器的阻值，应将滑动变阻器的滑片向右移。
（4）由表格数据可知，每组数据中，导体的电流与导体两端电压的比值为定值，由此可得出实验结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
8．小兴用如图所示的电路探究通过导体的电流与其电阻的关系，图中R1是电阻箱，R2是滑动变阻器，假定电源两端的电压为3V且保持不变。
(1)小兴按照规范进行了实验，请你把小兴的实验步骤补充完整。
①按图连接好实验电路后，调节电阻箱R1的阻值为4Ω，闭合开关S后调节滑动变阻器R2的滑片P的位置，使电压表的示数为2V，将此时电阻箱R1的阻值R和电流表的示数I记录在表格中。
②断开开关S，______，闭合开关S，______，将此时电阻箱R1的阻值R和电流表的示数I记录在表格中。
③仿照步骤②，再做4次实验，分别将电阻箱R1的阻值R和对应的电流表的示数I记录在表格中。
(2)请你画出记录实验数据的表格。
【答案】(1) 改变电阻箱R1的阻值 调节滑片P的位置，使电压表的示数仍为2V
(2)
【详解】（1）[1][2]探究“电流与电阻的关系”时，需改变电阻箱阻值，控制电阻箱两端电压不变。因此，断开开关S，调节电阻箱R1的阻值，调节滑动变阻器R2的滑片P，使电压表的示数仍为2V。
（2）表格需记录每次实验电阻箱的阻值R/Ω、电流表的示数I/A，如图所示：
9．小明利用图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压恒定不变，有5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器标有“10Ω 1A”。
(1)小明连接如图甲所示电路，检查电路发现有一条导线连接错误，请在图甲中错误导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确；
(2)连接电路前发现电压表指针如图乙所示，则需要对电压表________；闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移至________（选填“A”或“B”）端；
(3)当接入5Ω的定值电阻，调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压时，电流表指针如图丙所示，其示数为________A。更换为10Ω的电阻继续实验，发现滑动变阻器调到最大阻值时才能使电压表示数达到，则电源电压为________V；
(4)当更换为25Ω的电阻时，为了顺利完成实验，需要换用最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。
【答案】(1)
(2) 调零 B
(3) 0.4 4
(4)25
【详解】（1）实验中，定值电阻R0与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流，如图所示：
（2）[1]由图乙可知，连接电路前电压表的指针不在零刻度线处，说明电压表未调零，则需要对电压表调零。
[2]闭合开关前，将滑动变阻器滑片P移至阻值最大的B端。
（3）[1]由图丙得，电流表的量程为0~0.6A，电流表的分度值为0.02A，示数为0.4A。
[2]由欧姆定律得，定值电阻R0的电压控制为
更换为10Ω的电阻继续实验，电路电流为
此时滑动变阻器调到最大阻值，由欧姆定律得，此时滑动变阻器的电压为
由串联电路电压特点得，电源电压为
（4）串联电路电流处处相等，由欧姆定律得
则定值电阻的电阻越大，滑动变阻器接入电路中的电阻越大；当接入25Ω定值电阻时，滑动变阻器接入电路中的电阻为
实验中所用滑动变阻器的最大阻值不低于25Ω。
10．小聪、小明两位同学打算研究导体中电流与电阻的关系。实验室可供使用的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω，电源电压调为4V。
(1)小聪同学连接的实物电路如图所示，其中一根导线连接是错误的，请在图中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线；
(2)更换的定值电阻越来越大，为了完成本实验，滑动变阻器接入电路的阻值______，定值电阻与滑动变阻器接入电阻之比______（两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）；
(3)小明同学利用不同的定值电阻进行实验，实验中使用的滑动变阻器最大阻值为20Ω，收集的数据如下表。分析表中数据，发现第______组实验的数据存在错误，出现该错误的原因是________
【答案】(1)
(2) 变大 不变
(3) 4 更换电阻后未调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变，就读取了电流值
【详解】（1）研究电流与电阻的关系实验中，电压表应并联在定值电阻两端，电流表需串联在电路中。从实物图来看，错误的导线是定值电阻与滑动变阻器相连的那根导线；将定值电阻的右端的导线改接到电源的负极，使电压表并联在定值电阻R两端，连接如图所示：
（2）[1][2]探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变。电源电压保持不变，定值电阻的电压不变，所以滑动变阻器两端电压也保持不变。根据，当定值电阻R变大时，为保持不变，滑动变阻器接入的阻值变大。故定值电阻与滑动变阻器接入电阻之比不变。
（3）[1][2]探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，分析数据，根据，电压值保持3V不变，第4组数据电压值为4V，故第4组数据存在错误；第4组数据电压值比第3组的电压值大，是因为电阻由更换为，电压变大，未调节滑动变阻器使定值电阻两端电压保持不变，就读取了电流值。
11．实验桌上有如下器材：满足实验要求的电源、电源电压6V，已调好的电流表和电压表、开关、滑动变阻器各一个，阻值已知且不同的定值电阻，电源两端电压不变。小石想用以上器材设计实验，证明：“当导体两端电压一定时，通过导体的电流大小与导体的电阻成反比”。
(1)画出实验数据记录表格；
(2)以下是部分实验步骤，请帮他补充完整：
①按电路图连接实物如图所示，滑动变阻器的滑片P调至最大阻值处；
②闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数，同时读出电流表的示数，将和记录在表格中；
③断开开关S，______；
④仿照步骤③再做4次实验；
(3)上述步骤③中，调节滑动变阻器前，若电压表的示数大于2.4V，小石应将滑片P向______（选填“左”或“右”）端调节。若实验中最大电阻的阻值为30Ω，为了满足实验要求，则所需要的滑动变阻器最大阻值至少为______Ω。
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3) 右 45
【详解】（1）探究通过导体的电流大小与导体的电阻之间的关系，应控制导体两端电压不变，改变导体的电阻，记录对应的电流值，并多次实验，据此设计实验数据记录表格如下：
（2）探究通过导体的电流大小与导体的电阻之间的关系，应控制导体两端电压不变，改变导体的电阻，故需断开开关S，更换阻值不同的定值电阻，闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P，使电压表的示数仍为2.4V，读出此时电流表的示数，将和记录在表格中。
（3）[1]调节滑动变阻器前，若电压表的示数大于2.4V，为保持电压表的示数为2.4V不变，应减小电压表的示数，由串联电路电压的规律可知需要增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压原理可知，需增大滑动变阻器连入电路的阻值，应将滑片P向右端调节。
[2]将接入电路时，根据串联分压原理则有
解得。所以若实验中最大电阻的阻值为30Ω，为了满足实验要求，则所需要的滑动变阻器最大阻值至少为。
12．实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电流表和电压表各一块，导线若干。小明利用上述实验器材“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”，小明的主要实验过程如下：
①如图所示，连接实验电路。将电阻箱R的阻值调为5Ω；
②闭合开关S，用电流表测量通过电阻箱的电流I，记录R和I的数值；
③断开开关S，将电阻箱R的阻值调为10Ω。闭合开关S，记录电阻箱R和电流I的数值；
④仿照步骤③再做四次实验，每次改变电阻箱阻值，记录各次相应的电阻箱R和电流I的数值。通过对数据的分析，小明发现每次测得的电阻箱R和电流I的乘积并不相等，这与他的实验预期不符。
实验中，通过电阻箱的电流与电阻箱的电阻不成反比例关系的原因是：______；
【答案】见解析
【详解】在探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时，需要控制导体两端的电压不变，改变导体的电阻，观察电流的变化。然而，在小明的实验中，他改变了电阻箱的阻值，但没有控制电阻箱两端的电压保持不变，导致通过电阻箱的电流与电阻箱的电阻不成反比例关系。
13．小石为了探究“通过导体的电流与其电阻的关系”，找来实验器材：电压为6V的稳压电源、满足实验要求的电流表和电压表、电阻箱、规格是“”的滑动变阻器、开关和导线若干，连接了如图所示的电路。
(1)主要步骤如下：
①调节电阻箱的阻值为，闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数为2V，读取电流表示数，将和记录在表格中；
②断开开关，改变电阻箱的阻值，闭合开关，________，读取电流表的示数，将电阻箱的阻值和电流表的示数记录在表格中；
③仿照步骤②，再做4次实验，将电阻箱的阻值和电流表的示数记录在表格中；
(2)为了完成上述实验且保证电路安全，电阻箱允许的调节范围是________；
(3)画出实验数据记录表。
【答案】(1)②调节滑动变阻器滑片P的位置，使电压表示数仍为2V
(2)2~25
(3)
【详解】（1）探究 “通过导体的电流与其电阻的关系” 时，需控制电阻两端的电压不变（控制变量法）。因此步骤②的操作是：调节滑动变阻器滑片P的位置，使电压表的示数仍为 2V。
（2）实验中需满足两个条件，由于滑动变阻器规格 “50Ω 1A”，则滑动变阻器的最大电流不超过其额定电流1A，且每次实验都需要电阻箱两端的电压为2V。当电流最大为1A时，所以此时电阻箱的阻值
当滑动变阻器阻值最大（）时，电路中的电流
此时电阻箱的阻值，因此，电阻箱允许的调节范围是 2-25Ω。
（3）探究电流与电阻的关系时需要记录电阻的值和对应电流的值，所以实验表格设计如下：
14．小阳同学，为了探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，他选用了符合实验要求的电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、定值电阻各一个，导线若干，并设计了如图所示的实验电路图。
(1)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：
①将电压表、电流表调零，断开开关S，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片P使其接入电路的阻值最大；
②闭合开关S、移动滑动变阻器滑片P至适当位置，读出电流表和电压表的示数I、U，并记录；
③______，读出电流表和电压表的示数I、U，并记录；
④仿照步骤③，再做四次实验，并将实验数据记录在表格中；
(2)小阳分析下表实验数据，可得实验结论：______，他的依据是：______。
【答案】(1)移动滑动变阻器的滑片P至另一位置
(2) 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 见解析
【详解】（1）探究电流与电压的关系时，需改变导体两端的电压，因此要通过移动滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端的电压，多次测量以寻找规律。
（2）[1][2]由表中数据可知，导体两端的电压增大，通过导体的电流增大，导体两端的电压与通过导体的电流比值保持不变，故可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
15．在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，器材有：电源（电压恒为），电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻（）滑动变阻器（规格“20Ω 2A”），导线若干。
(1)如图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线补画出正确的连线；
(2)正确连接电路后，闭合开关，两电表均无示数。调节滑动变阻器滑片两电表仍然无示数，则电路故障是（ ）（填选项字母）
A．电阻短路B．电阻断路C．滑动变阻器断路
(3)将电阻换成电阻时滑动变阻器的滑片P应向_____（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为_____，并记录相关数据；
(4)根据多组实验数据，在图乙所示的坐标系中描绘出了图像，分析图像可得出的结论是_____。
(5)【拓展】完成上述实验后，小明换用一个未知恒压电压，借助已有器材，并把一个定值电阻和一个额定电压为的小灯泡连成如图丙所示的电路，利用该电路测出了小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下：
①连接好实验电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为；
②保持滑动变阻器滑片的位置不动，将电压表_____（选填“A”或“B”）点的接线改接到点，读出电压表的示数为；
③则小灯泡正常发光时电阻的表达式_____（用、和表示）。
【答案】(1)
(2)C
(3) 右 3
(4)当电压一定时，电流与电阻成反比
(5) B
【详解】（1）根据实验，电路是串联的，电压表测定值电阻两端电压，连接电流表负接线柱与定值电阻右接线柱之间的连线有误，应将电流表与定值电阻右端的连线改接到电压表的正接线柱上，改接电路如下图所示：
（2）串联电路中，电流表无示数，说明电路断路，又因为电压表接在定值电阻两端时无示数，则故障是滑动变阻器断路，故C符合题意，AB不符合题意。
故选C。
（3）[1]探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端电压不变，将电阻换成电阻时，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压会变大，则需将滑动变阻器的阻值调大以调整定值电阻两端电压变小，故滑片应该向右移动。
[2]根据图乙可知，在探究电流与电阻的关系时电压保持不变，即电压表示数
（4）由乙图可知，不同的定值电阻阻值与其对应的电流之间的乘积是一定值，即电压不变，故分析图像可得出的结论是当电压一定时，电流与电阻成反比。
（5）[1][2]连接好实验电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，此时灯泡正常发光，保持滑动变阻器滑片的位置不动，即维持灯泡两端电压为额定电压，将电压表B点的接线改接到C点，此时测量灯泡和电阻的总电压，读出电压表的示数为U。则定值电阻两端的电压为
此时电路电流
则灯泡电阻
16．实验桌上有学生电源、滑动变阻器R、电流表和电压表各一块、开关一个，阻值不等的定值电阻和导线若干。小明选用这些器材，探究“导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻的关系”。他的实验步骤如下：
①将电压表和电流表调零，断开开关S，按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片P调至阻值最大处；
②闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P使电压表的示数为U，同时读出电流表的示数I，断开开关S，将定值电阻的阻值、电压表和电流表的示数记录在表格中；
③更换另一阻值的定值电阻，闭合开关S，读出电流表的示数I，断开开关S，将实验数据记录在表格中；
④仿照步骤③，再进行4次实验，将实验数据记录在表格中。
请根据以上叙述回答下列问题：
(1)请你画出实验所需电路图；
(2)小明实验过程中存在的主要问题是：______；
(3)针对小明实验过程中存在的问题，写出改进措施：______；
(4)画出实验数据记录表格。
【答案】(1)
(2)见解析
(3)见解析
(4)
【详解】（1）实验中应将电源、开关、滑动变阻器、定值电阻和电流表依次串联，将电压表并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）探究通过导体的电流与导体电阻的关系，保持导体两端的电压不变，实验过程中没有控制定值电阻两端电压不变，是错误的。
（3）由控制变量法可知，每次更换电阻后，均需要调节滑动变阻器滑片P使电压表的示数仍为U。
（4）实验中需要记录电压表的示数、定值电阻的阻值和电流表示数，如下表所示：
17．在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻R若干、滑动变阻器（0~20Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)若想实现当滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大，应选择接入滑动变阻器的______（选填“A”或“B”）接线柱。
(2)闭合开关，移动滑片P，发现电压表示数始终为6V，则可能出现的电路故障是（ ）
A．R短路B．滑动变阻器短路C．R断路D．滑动变阻器断路
(3)排除故障，调节滑片P使电压表示数为4V，记录电流表示数和电阻R阻值；更换电阻后，闭合开关，发现电压表示数是3.5V，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“左”或“右”）移动。
(4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过________Ω。
【答案】(1)A
(2)BC
(3)左
(4)40
【详解】（1）在“探究电流与电阻的关系”实验中，应将定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大，故应将滑动变阻器的A接线柱接入。
（2）闭合开关，移动滑片P，发现电压表示数始终为6V，说明电压表直接并联在了电源两端，测量电源电压，因此故障可能是R断路或者滑动变阻器短路，故选BC。
（3）调节滑片P使电压表示数为4V，更换电阻后，发现电压表示数是3.5V，即定值电阻两端的电压变小了，在“探究电流与电阻的关系”实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，故应增大定值电阻两端的电压，减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑片向左移。
（4）实验中控制定值电阻两端电压为4V不变，根据串联分压可得
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，定值电阻的阻值最大，即
解得R=40Ω，因此本实验中定值电阻R的阻值不得超过40Ω。
18．在探究“通过导体的电流跟导体两端电压关系”的实验过程中：
(1)小刚设计了如图所示的电路图，其中电源电压为3V，电阻R为10Ω，变阻器上铭牌模糊不清，电压表量程选0~3V，电流表应选______A量程；
(2)连接电路时应断开开关S，将滑动变阻器的滑片P移至______（选填“a”或“b”）端；
(3)调整器材后，下表是小刚记录的数据，请你依据数据写出实验结论：______一定时，______；
(4)依据以上数据，小刚选用的滑动变阻器最大阻值至少为______Ω。
【答案】(1)
(2)b
(3) 电阻 电流与电压成正比
(4)40
【详解】（1）电路中最大电流为
所以电流表应选的小量程。
（2）为保护电路，连接电路时应断开开关S，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处，即b端。
（3）[1][2]由表可知，电压与电流的比值是个定值，可得：电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）由表可知，第1次实验时，电路中电流最小为0.06A，此时总电阻最大为
则小刚选用的滑动变阻器最大阻值至少为
19．如图甲所示，是小青同学做“测量小灯泡的电阻”的实验电路图：

(1)实验原理：_______；
(2)要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮，则滑动变阻器应该接入的接线柱是_______（选填“A”或“B”）；
(3)闭合开关S，小青同学发现小灯泡L不发光，且电流表指针无偏转，电压表的指针有明显偏转，则电路中的故障可能是_______；
(4)排除故障后，当电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则此时小灯泡的电阻为_______Ω。
(5)将小灯泡换成一个定值电阻，还可进行的实验是_______。（填出一个即可）
【答案】(1)
(2)A
(3)灯泡L断路
(4)6.25
(5)探究电流与电压的关系
【详解】（1）测量小灯泡的电阻需要测量灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，用计算出电阻值，故本实验的实验原理为
（2）测量小灯泡的电阻的实验中，滑动变阻器应和灯泡L串联，要求滑动变阻器的滑片向左移动时，小灯泡变亮，说明电路中的电流变大，电阻变小，则滑动变阻器应该接入的接线柱是A接线柱。
（3）闭合开关S，小青同学发现小灯泡L不发光，且电流表指针无偏转，说明电路存在断路，电压表的指针有明显偏转，说明电压表与电源接通，与电压表并联的部分电路断路，则电路中的故障可能是灯泡L断路。
（4）如图乙所示，电流表选用的测量范围，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A，则通过小灯泡的电流为
则此时小灯泡的电阻为
（5）将小灯泡换成一个定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，测得多组电压和电流值，还可进行的实验是探究电阻一定时，电流与电压的关系。
20．探究通过导体的电流与导体两端的电压关系时，小妍同学设计了如图所示的电路并进行了实验。
(1)为了保证实验过程中不拆卸电路元件，请你帮助小妍用笔将实物图连接完整。
(2)在实验过程中，为了保证实验正确完成，必须要保持______不变。（选填选项前的字母）
A．电源电压B．电阻R的阻值C．R两端的电压D．滑动变阻器的阻值
(3)开关闭合前，滑动变阻器阻值调至最大，实验中利用滑动变阻器除了可以起到保护电路的作用外，它的另外一个作用是______。
(4)该同学分析下表实验数据，发现______，由此可得实验结论：______。
(5)该同学又仔细分析图像中坐标原点的含义：电压为0，电流为0，电阻______。（选填“为0”或“不为0”）
【答案】(1)
(2)B
(3)改变定值电阻两端的电压（或调节电压）
(4) 电压增大几倍，电流也增大几倍（或电流与电压成正比） 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)不为0
【详解】（1）探究通过导体的电流与导体两端的电压关系时，需滑动变阻器与定值电阻串联，电压表并联在定值电阻两端，电流表串联在电路中，所以电路图如下图所示：
（2）本实验是探究“电流与电压的关系”，根据控制变量法，必须保持电阻不变，改变电压，观察电流变化，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（3）本实验中滑动变阻器有两个主要作用：保护电路，闭合开关前调至最大阻值，防止电流过大，改变定值电阻两端的电压，从而获得多组电压和电流数据，便于分析规律。
（4）[1][2]由表可知，随着电压的增大，电流也增大，且电压与电流的比值恒定，由此可得出结论，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（5）图像是一条过原点的直线，表示当电压为0时，电流也为0，但由于电阻是导体本身的属性，与电压、电流无关，所以即使电压为0，电阻仍存在，只是没有电流通过。
考向03 用电流表和电压表测量电阻
典例引领
【典例01】（2025·北京·一模）小晴做“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验，所用器材有：学生电源（输出电压恒为6V），额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电流表、电压表、开关和导线。图甲是小晴还没有连接完成的实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线，帮小晴将实物电路连接完整______；
(2)小晴正确连接电路后闭合开关S，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是______（选填“小灯泡”或“滑动变阻器”）出现断路；
(3)排除故障后闭合开关S，小晴发现电压表示数为2.2V。于是，她调节变阻器滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动，直至______；
(4)当小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙所示，小晴测出小灯泡的电阻是______Ω。（结果保留一位小数）
【答案】(1)
(2)小灯泡
(3) B 电压表示数为2.5V
(4)8.9
【详解】（1）“测定小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，除电压表外，其余元件串联，电压表并在小灯泡两端。由于小灯泡额定电压为2.5V，所以电压表接0~3V的量程；由乙图可知，电流表接0~0.6A量程。故作图如下：
（2）闭合开关S，移动变阻器滑片P，发现小灯泡始终不亮，电流表无示数，说明电路中存在断路；说明电压表接到了电源两端，所以电压表有示数，则故障的原因可能是小灯泡断路。
（3）[1][2]要测小灯泡正常发光时的电阻，需使小灯泡两端的电压达到2.5V，而现在电压表示数为2.2V，小于额定电压，需增大小灯泡两端的电压；根据串联正比分压可知，需减小滑动变阻器接入电阻以减小滑动变阻器分得的电压，故滑片向B端移动，直至电压表示数为2.5V。
（4）由图乙可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.28A，此时小灯泡正常发光，所以小灯泡的电阻为
方法透视
一、基本测量
二、判断电压表位置
三、特殊方法测电阻
变式演练
【变式01】（2025·北京海淀·三模）小芳测量额定电压为2.5V的灯泡L正常发光时的电阻，电源电压保持不变。
(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物图连接完整；
(2)电路连好后，闭合开关S，发现灯泡L不亮，但电流表、电压表均有示数，接下来首先应进行的操作是___________；
A．检查电路是否断路B．更换小灯泡
C．移动滑动变阻器的滑片D．观察灯泡L是否发光
(3)图乙是通过小灯泡的电流I随其两端电压U变化的图像，正确完成上述操作后，移动滑动变阻器的滑片使灯泡L正常发光，此时灯泡L的电阻约为_________Ω；
(4)闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，要想测量小灯泡的额定功率，应将滑片P向_________（选填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为2.5V；
(5)若仅将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，则电路消耗的总电功率为___________W。
【答案】(1)(2)C(3)10(4)左(5)0.6
【详解】（1）测量灯泡的电阻实验中，L与滑动变阻器串联，电压表测L两端电压，电流表测电路中电流，滑动变阻器“一上一下”的接入电路中，如图所示：
（2）连接电路时，为保护电路，变阻器连入电路中的电阻最大，闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作是移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡亮度，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
（3）由图乙可知，当灯泡两端电压为2.5V时，通过灯泡的额定电流为0.25A，此时灯泡的电阻约为
（4）闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P至某位置时，电压表的示数为2V，小于灯泡额定电压2.5V，要想测量小灯泡的额定功率，应增大灯泡两端电压，根据串联电路电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片P向左移动，使电压表的示数为2.5V。
（5）将与上述小灯泡L规格完全相同的两个小灯泡串联在电压为3V的电源两端，根据串联分压原理可知，每个灯的两端电压相等，故灯的实际电压为
由图乙知，此时通过灯的电流为0.2A，则电路消耗的总电功率为P=UI=3V×0.2A=0.6W
【变式02】（2025·北京朝阳·二模）如图所示的是测量未知电阻的实验电路，电源两端电压不变，定值电阻阻值为。请补充完成主要实验步骤。
（1）只闭合开关S、，读出并记录电流表示数；
（2）______，读出并记录电流表示数；
（3）计算的阻值为：______（用、、表示）。
【答案】 只闭合开关S、S2
【详解】（2）[1]据图可知，只闭合开关S、，电路为R0和Rx并联，电流表测R0支路电流，由于并联电路中电压相等，可得两端电压为
接下来只闭合开关S、，电路连接方式不变，电流表测R0和Rx的总电流，可得Rx的电流为
（3）[2]可得的阻值为
题●型●训●练
1．如图所示，滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”，电源电压恒定为6V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到最左端时，电流表示数为0.6A。求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)此时R1消耗的电功率P1；
(3)移动滑动变阻器滑片到最右端时，电压表示数U1；
(4)移动滑动变阻器滑片到最右端时，1min滑动变阻器R2消耗的电能W2。
【答案】(1)10Ω(2)3.6W(3)1V(4)30J
【分析】先分析电路，滑片在最左端时，为只有R1的简单电路，滑片到最右端时，电阻R1和滑动变阻器R2串联，然后根据欧姆定律及其变形公式、串联电路电阻规律和电流规律、电功率的推导式及电功的推导式进行求解，注意使用公式时的同一性及同时性。
【详解】（1）由图可知，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到最左端时，电路中只有电阻R1，电流表示数为0.6A，因此电阻R1的阻值
（2）此时R1消耗的电功率
（3）由图可知，闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到最右端时，电阻R1和滑动变阻器R2串联，电压表测R1两端的电压，则此时电路中的电流为
则电压表示数
（4）1min滑动变阻器R2消耗的电能
2．某同学用如图所示的其中一个电路做实验，电源电压恒定，R1为定值电阻，逐渐改变滑动变阻器R2连入电路中的阻值大小，记录电流表和电压表的示数如下表所示。该实验所用的电路是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】B
【详解】A．该电路中与串联，电压表测滑动变阻器两端电压。设电源总电压为，根据串联电路电压规律可得，电流增大时，两端电压减小，故A不符合题意；
B．该电路中与串联，电压表测定值电阻两端电压。根据欧姆定律，为定值，电流增大时，两端电压同步增大，符合表格数据的变化规律，故B符合题意；
C．该电路中电压表测电源电压，电源电压恒定，电压表示数始终不变，不符合表格中电压变化的规律，故C不符合题意；
D．该电路中电压表测电源电压，电源电压恒定，电压表示数不会随电流改变，不符合表格数据规律，故D不符合题意。
故选B。
3．如图甲所示是具有高温、低温两挡的电茶壶，简化电路如图乙，R1、R2均是发热电阻（阻值不随温度变化）。电茶壶的铭牌如下表。求：
(1)当S接___________（选填“1”或“2”）时，电茶壶处于低温挡；
(2)发热电阻R2的阻值；
(3)如想通过改变R1、R2的连接方式来提高电茶壶的加热功率，请计算改装后的高温挡功率的最大值。
【答案】(1)1
(2)440Ω
(3)1210W
【详解】（1）当开关S接1时，R1、R2串联，由串联电路电阻规律可知，总电阻为，当开关S接2时，电路中只有R1工作，因为，总电压不变，根据可知，S接2时，功率较大，为高温挡，开关S接1时，功率较小，为低温挡。
（2）当电茶壶处于高温挡时，开关S接2，电路中只有R1工作，则
当电茶壶处于低温挡时，开关S接1，R1、R2串联，总电阻为
则发热电阻R2的阻值为
（3）由可知，在电源电压不变的情况下，总电阻越小，总功率越大，而并联电路的总电阻最小，所以，将R1、R2并联，并联后R1、R2两端电压等于电源电压，所以改装后的高温挡功率的最大值为
4．在“测量小灯泡的电功率”实验中，小灯泡的额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻约为9Ω，如图甲所示连接好电路。
(1)连接电路时应断开开关，闭合开关之前滑动变阻器的滑片应移到______（选填“A”或“B”）端；
(2)移动滑动变阻器的滑片P到某一位置时电压表示数为2.1V，为了让小灯泡正常发光，滑片P应向______（选填“A”或“B”）端移动；
(3)移动滑片P使小灯泡正常发光，电流表示数如图乙所示，小灯泡的额定功率为______W；
(4)在“测量小灯泡电功率”拓展实验中，电流表坏了，老师给同学们提供了一个阻值为的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路图，请你完成下面实验步骤：
①连接好实验电路，闭合开关，将开关拨到触点2，移动滑片P，使电压表的示数为；
②保持滑动变阻器滑片P位置不变，再将开关拨到触点1，读出电压表的示数为U；
③小灯泡额定功率的表达式______（用“”“U”和“”表示）。
【答案】(1)A
(2)B
(3)0.75
(4)
【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器滑片要移到阻值最大处。由图甲知，滑动变阻器右下接线柱连入电路，所以滑动变阻器的滑片应移到A端。
（2）移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表示数为2.1V，小于灯泡额定电压2.5V，为了让灯泡正常发光，应增大灯泡两端电压，根据串联电路的电压规律，应减小滑动变阻器两端电压，根据分压原理，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故滑片应向B端移动。
（3）由图乙知，电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，其示数为0.3A，即灯泡正常发光时电流，则小灯泡额定功率为
（4）要测小灯泡的额定功率，首先使小灯泡正常发光，将电压表并联到小灯泡的两端测其电压（将开关拨到触点2），通过移动滑片P，使电压表的示数即小灯泡的电压为；然后保持滑片位置不动，通过开关的转换，使电压表并联到小灯泡与定值电阻两端测出其总电压为U（将开关S2拨到触点1），此时各电阻的大小和电压不变，小灯泡仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻两端的电压为
根据欧姆定律，串联电路的电流（即小灯泡的额定电流）为
故小灯泡额定功率的表达式为
5．某同学测量额定电压为2.5V的小灯泡L1正常发光时的电阻，电源两端电压恒定不变。
(1)他连接了如图甲所示的实验电路，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡L1不发光，电流表示数为零，但电压表有明显的示数。则电路故障可能是小灯泡L1________。（选填“短路”或“断路”）
(2)排除故障后，他闭合开关S，调节滑动变阻器滑片P的位置，当小灯泡L1正常发光时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡L1正常发光时的电阻R1=________Ω。（结果保留一位小数）
(3)该同学想比较另一个额定电压为2.5V的小灯泡L2正常发光时的电阻R2与R1的大小关系。他断开开关S，保持滑动变阻器滑片P的位置不变，用L2替换L1，闭合开关S后，需要向B端移动滑片P才能使小灯泡L2正常发光。依据上述现象，可推断出R2________R1（选填“＞”“=”或“＜”），他继续完成了R2的测量后，验证了推断。
【答案】(1)断路
(2)8.3
(3)