专题01 探究电流与电压、电阻的关系-【模型与方法】2025年中考物理常见模型与方法强化专训专练

2025年中考物理热点【模型与方法】归纳 探究电流与电压、电阻的关系 第 28 页 共 28 页 学科网（北京）股份有限公司 模型讲解 一、探究电流与电压的关系 二、探究电流与电阻的关系 案例剖析 一、探究电流与电压的关系 1.控制变量法运用 2.电压表并联在滑变两端 3.表格错误数据分析 二、探究电流与电阻的关系 1.实验对比 2.器材选择 3.“换大调大，换小调小” 4.滑动变阻器规格选择 5.电路故障分析 6.表格错误数据分析 7.错误操作数据计算 8.非常规操作现象分析 9.“五个范围”问题 综合应用 一、探究电流与电压关系 1.连接电路时，开关（ ） 2.连接电路时，电表有示数（ ） 3.闭合开关前，滑变（ ） 4.滑变调到最大阻值处（ ） 5.闭合开关前，电表要（ ） 6.滑变的主要作用（ ） 7.多次测量的目的（ ） 8.调滑片，电表示数不变： ①（ ） ②（ ） ③（ ） 9.调滑片，I随U增大而增大，但不成正比 10.调滑片，I随U增大而减小（ ） 结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 二、探究电流与电阻关系 1.连接电路时，开关（ ） 2.连接电路时，电表有示数（ ） 3.闭合开关前，滑变（ ） 4.滑变调到最大阻值处（ ） 5.闭合开关前，电表要（ ） 6.滑变的主要作用（ ） 换大调____， 换小调____。 7.多次测量的目的（ ） 8.调滑片，电表示数不变： ①（ ） ②（ ） ③（ ） 9.调滑片，I随U增大而减小，但不成反比 10.指针反偏？（ ） 11.探究I与R关系时，无论怎样调滑片，都无法达到预设电压？ ①（ ）；②（ ）；③（ ）；④（ ）；⑤（ ） 结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 一、探究电流与电压关系 1.控制变量法运用 典例1.如图所示电路，在探究通过电阻的电流跟电阻两端的电压的关系时，如何改变定值电阻R两端的电压，从而得到多组电压和电流值（ ） A.保持R′的滑片位置不动 B.保持R的电压不变 C.保持R不变，调节R′的滑片到不同位置 D.保持电路中的电流不变 解析：保持R不变，调节R′的滑片到不同位置，从而改变R两端的电压和通过R的电流，应用控制变量法对电路进行分析，即保持电阻不变，观察电流表的示数变化跟电压表示数变化的关系。故选C。 答案：C 练习：小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，使用的器材如图甲所示，其中电源电压不变，R为定值电阻。 （7）小华利用小明的实验电路探究“导体的电流跟电阻的关系”，她自己额外增加了四个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω），两个滑动变阻器（规格分别是“5Ω 2A”和“20Ω 1A”），一节干电池，电源电压为4.5V不变。 ①实验时，先在a、b间接入10Ω的电阻，移动变阻器滑片P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流值；再改接15Ω的电阻，此时滑片P应向_______（选填“C”或“D”）端移动，这样移动滑片的目的是______________________________________。 答案：（7）①D；使定值电阻两端的电压保持3V不变。 2.电压表并联在滑变两端 典例2.某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录在下表中。请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（ ） U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3 I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54 解析：A.由图可以看到，当开关闭合后，电压表测的是电源两端的电压，无论滑动变阻器的滑片如何移动，电压表的示数都不变，这与表格中的数据不符合， A 项不合题意； B.这是一个并联电路，滑动变阻器无论滑片如何移动，两端的电压保持不变，电压表的示数也不变，这与表格中的数据不符合， B 项不合题意； C.从表格中的数据可知，当电流变大的时候，这个电路的定值电阻两端的电压是变大的，即电压表的示数是变大的，这与表格中的数据不符合， C 项不合题意； D.从表格中的数据可知，当电流变大的时候，这个电路的定值电阻两端的电压是变大的，电源电压不变，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的电压应该变小，这与表格中的数据符合，选项 D 符合题意。 答案：D 练习：某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录在下表中。请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（ ） U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3 I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54 答案：B 3.表格错误数据分析 类型一：滑动变阻器的最大阻值较小，无法使电流达到表格中的电流最小值。 分析方法一：利用电源电压、定值电阻和变阻器最大值，计算电路能达到的最小电流，与表格中的电流数据作比较。计算公式：； 分析方法二：利用电源电压和表格中电流最小的一组数据，计算滑动变阻器的最大阻值，再与变阻器的规格作比较。计算公式：。 类型二：没有控制电阻不变。 分析方法：用公式计算各组的电阻，分析各组电阻阻值是否相等（或在误差范围内相等）。 典例1.在探究“电流与电压关系”的实验中，宁宁同学用电流表和电压表测量出某段导体中电流及其两端的电压，数据如下表，从表中数据可以看出，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉，请在方格纸上画出导体中电流与导体两端电压的关系图象。 U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/A 0.1 1 0.3 0.4 0.5 解析：由表格数据可知，电压和电流的比值为： ；； ； 在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，即电压U与电流I的比值相同，而当U＝4.0V时，电流为1A，其电压与电流的比值与其他几个数不同，所以表格中第2组数据与其它数据的规律完全不同，将错误数据删除后，根据表格中其他数据描点，如图所示： 练习1.小薇和小亮在“探究电流与电压关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。 确认电路无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，记为_______V；他们记录的数据如下表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第______组（填写实验序号），理由是________________________________________。 实验序号 ① ② ③ ④ 电压/V 0.5 1.2 1.8 电流/A 0.10 0.24 0.34 0.50 答案：滑动变阻器的最大阻值较小，无法使电流为0.10A 练习2.小明在做“探究通过导体的电流与电压的关系”的实验中，采用了如图所示的电路图。 电阻/Ω 电压/V 电流/A 10 1.0 0.1 1.5 0.15 2.0 1.0 实验过程中，小明所测量的数据如上表，在分析数据归纳结论时发现有一个数据错了，其中错误的数据是________，错误的原因是：____________。 解析：由可知，当电阻两端电压为2V时，通过它的电流：，因此错误数据电流值1.0；由于电流表大量程为小量程的5倍，因此读数时，读错量程。 练习3.如表是小华探究“电流与电压关系”时记录的几组实验数据： 实验序号 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流/A 0.10 0.15 0.20 0.20 0.28 表中有一组数据是错的，你认为是第_______次。 解析：由表中的数据可知，电阻的阻值不变时，通过电阻电流的变化倍数和其两端电压变化倍数相等，所以第4次的实验中电流值错误。 练习4.小李在探究电流与电压的关系时，要控制______不变。通过实验探究，得到以下数据。在进行数据分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第______组数据是错的。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.16 0.24 0.32 0.44 0.48 解析：需要控制电阻不变才能探究电流与电压的关系；根据欧姆定律计算每一组的阻值，其中有4个阻值相同，不同的即为数据错误组，发现实验1、2、3、5阻值都是5Ω，而实验4中阻值不是5Ω，所以实验4数据错误。 二、探究电流与电阻关系 1.实验对比 例1.小明利用如图所示的电路探究电流与电压和电阻的关系。下列说法错误的是（ ） A.实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，保护电路 B.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，可调节滑片使电压表的示数发生变化 C.探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，要控制电阻不变 D.探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变 解析：A.为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，故A正确； B.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，通过调节滑片，使电压表的示数产生变化，多次测量，得出具有普遍性的结论，故B正确； C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，应控制电压不变，更换电阻，不是控制电阻不变，故C错误； D.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，根据控制变量法，要控制导体的电压不变，滑动变阻器的作用是通过移动滑片，保持接入的定值电阻两端的电压不变，故D正确。 故选C。 2.器材选择 例2.某小组的同学在做“探究电流与电压的关系”实验，已知电源电压为3V。 （1）请根据图甲把图乙的实验电路连接好。（要求：闭合开关，向右移动滑片时，电流表示数变小） （2）“探究电流与电压的关系”实验中，调节滑动变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流和其两端对应的电压如表。通过计算可知，此次实验所用的定值电阻为_______Ω。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 解析：（1）向右移动滑片，是远离所连下接线柱，阻值变大。 （2）由，可得： 3.“换大调大，换小调小” 例3.“探究电流与电阻的关系”实验，要在导体两端的电压一定时进行，如图是小组的同学是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，已知电源电压为3V不变。 （1）由图像可知R两端的电压始终为_______V。 （2）当R由5Ω更换为15Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压_______（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向_______（选填“左”或“右”）滑动。 解析：（1）由，可得：U=IR=0.4A×5Ω=0.2 A×10Ω=0.1A×20Ω=2V （2）“换大调大”：滑片向右滑动。 答案：（1）2；（2）不变；右 练习：小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流与电阻的有关系”，在此实验过程中，他的一步操作是将变阻器滑片适当向左移动，则下列说法中正确的是（ ） A.移动滑片前，小刚可能是将R换成了一个阻值较小的定值电阻 B.小刚在移动滑片时，眼睛需要注视电流表 C.小刚在移动滑片时，电压表示数变小 D.此实验只需观察电流表和电压表示数变化即可得出结论 解析：A.将R换成一个阻值较小的定值电阻，根据串联电路的特点可列式：，所以定值电阻两端电压UR会变小。为了使定值电阻两端电压与未改变电阻之前相同，需要将滑片向左滑动。A正确； B.在移动滑片时，需要使电压表示数与之前示数相同，所以需要注视电压表，不是电流表。B错误； C.在向左移动滑片时，电路中电流会变大，根据U= IR，定值电阻两端电压会变大。C错误； D.在此实验中，需要改变导体电阻，读出电流表示数，保持电压表示数相同，所以需要观察导体电阻的阻值、电压表示数和电流表示数。D错误。 故选：A。 答案：A。 点评：解答技巧：“换大调大，换小调小”。 4.滑动变阻器规格选择 例4.“探究电流与电阻的关系”实验，要在导体两端的电压一定时进行，如图是小组的同学根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，电源电压为3V不变。 若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少是_______Ω，应选择_______滑动变阻器（R2=10Ω；R3=20Ω）。 解析：由，可得：UR=IR=0.4A×5Ω=2V 根据串联分压原理： ⇒ ⇒ Rp=12.5Ω 答案：12.5；R3 练习：“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻各一处以及导线若干： （1）更换不同定值电阻进行实验，测得数据填入下面表格。第一次电流表的示数如图所示，读数为_______A。实验过程中应保持电压表示数为_______V不变。 实验序号 1 2 3 电阻/Ω 10 20 40 电流/A 0.10 0.05 （2）由表中数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________（选填“正比”或“反比”）。 （3）根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是_______（选填“A”或“B”）。 A.“50Ω 0.5A” B0“10Ω 1A” 解析：（1）第一次电流表的示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数为0.2A。由欧姆定律，电压表示数： Uv=I1R1=0.2A×10N=2V 根据电流与电阻关系实验中，要控制电压表示数不变，实验过程中应保持电压表示数为2V不变。 （2）横向分析表中数据，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故得出的结论是：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）由表中第3次数据结合欧姆定律，电路的总电阻为： 根据电阻的串联，变阻器连入电路中的电阻： R滑= R串－R= 60Ω－40Ω=20Ω>10Ω 故选用“50Ω 0.5A”的变阻器，选A。 答案：（1）0.2；2；（2）反比；（3）A 5.电路故障分析 （假设只有R或者R′出现故障） 例5.某小组的同学在做“探究电流与电压和电阻的关系”实验，已知电源电压为3V不变。 （1）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数恒为3V不变，电流表无示数，则发生故障的原因可能是__________________。 （2）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表、电流表的示数均为0，如果导线连接完好且只有一个元件有故障，则发生故障的原因可能是_________________________________。 （3）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现电压表的示数为0，电流表有示数，如果导线连接完好，则发生故障的原因可能是______________________。 （4）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表、电流表的示数均很小且不变，则发生故障的原因可能是_______________________________________。 （5）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表、电流表的示数均很大且不变，则发生故障的原因可能是____________________________________________________________。 解析：无示数→某处断路；示数为电源电压→电压表串联入电路中→电压表并联对象断路，故电阻R断路。 无示数→某处断路；无示数→电压表并联对象之外的电路断路，故滑动变阻器（或电流表、或开关）断路。 （3）有示数→某处短路；无示数→电压表并联对象短路或电压表短路，故电阻R（或电压表）短路。 （4）电压表、电流表的示数均很小且不变 → 滑动变阻器变成了一个定值电阻。因此，滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱。 （5）电压表、电流表的示数均很大且不变 → 滑动变阻器变成了一根导线。因此，滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱或滑动变阻器短路。 6.表格错误数据分析 ①类型一：没有控制定值电阻两端电压不变。 分析方法：用公式U=IR计算每组数据的电压值，看是否相等。 ②类型二：滑动变阻器的最大阻值较小，无法使电流达到表格中的电流最小值。 分析方法一：用公式计算电路中的最小电流，与表格中的电流数据作比较。 分析方法二：利用串联电路电压之比等于电阻之比，计算滑动变阻器的最大阻值至少为多少Ω。 例6.某小组进行电学实验探究。 （一）某同学探究“电流与电压”的关系，他用了3节干电池，一个定值电阻，一个滑动变阻器（20Ω 1A），一个电压表，一个电流表，导线若干。 （1）若电压表无示数，电流表有示数，此时原因可能是_________（选填“R断路”或“R短路”）。 （2）他用此电路做了若干组实验，以下第______组实验数据有误。 ① ② ③ ④ I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 U/V 1 2 3 4 R/Ω 10 （3）根据此表格可知：电阻一定时，电流与电压成______（填“正比”或“反比”）。 （二）该同学继续探究“电流与电阻”的关系，他另找了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω等电阻各一个，多次实验后得到电流与电阻的关系如图乙所示。 （4）电阻两端的电压为______V。 （5）滑动变阻器的最大阻值最小为_______Ω。 解析：（一）（1）电流表有示数，说明不是断路，电压表无示数，说明与电压表并联的电阻短路，即R短路。 （2）根据题意可知，电源为3节干电池，则电源电压约为4.5V，在第①次实验中，定值电阻两端电压为1V，电路中的电流为0.1A，由串联电路分压规律可知：滑动变阻器两端的电压约为： U滑=U－U定=4.5V－1V=3.5V 根据欧姆定律得滑动变阻器接入电路的阻值为： 故第①组实验数据有误。 （3）由表中数据，电压与电流之比为10Ω，为一定值，可以得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比。 （二）（4）电流与电压、电阻有关，探究“电流与电阻”的关系时，要控制电阻两端的电压不变，由公式可得，电阻两端的电压为： U=IR=0.5A×5Ω=2.5V （5）根据题意可知，电源电压约为4.5V，由串联电路分压规律可知：滑动变阻器两端的电压约为： U1=4.5V－2.5V=2V 当电路中的电流为0.1A时，此时滑动变阻器接入电路电阻最大，阻值为： 即滑动变阻器的最大阻值最小为20Ω。 答案：（1）R短路；（2）①；（3）正比；（4）2.5 ；（5）20 练习1.小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，选取了如下器材：电源电压恒为6V、电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”开关、导线、可供选择的定值电阻若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉） （2）实验中，滑动变阻器的主要作用是__________________________。 （3）首先，他选择R=10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，此时电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻R的电流为_______A。 （4）分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录如下表所示，老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第_______组（选填实验序号），理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太______了（选填“大”或“小”）。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 10 15 20 25 电流I/A 0.30 0.20 0.15 0.12 （5）排除拼凑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在_______一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_______。 （6）在不更换滑动变阻器的情况下，可以采取________的措施（选填字母符号），完成这组拼凑数据所对应的实验测量。 A.降低定值电阻两端电压 B.降低电源电压 C. 选用更大阻值的定值电 （7）本实验中_______（“能”或“不能”）使用电灯泡代替定值电阻。 答案：（1）连接电路如图所示： （2）保证定值电阻两端电压不变；（3）0.3；（4）4；小；（5）电压；反比；（6）B；（7）不能 练习2.小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。 （1）如图甲所示是小薇画出的电路图，小亮进行实物连线如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）。 （2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是______（选填“A”或“B”）。 A.电流表没调零                            B.电流表正负极接反了 （3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，记为_______V； 实验序号 ① ② ③ ④ 电压/V 0.5 1.2 1.8 电流/A 0.10 0.24 0.34 0.50 （4）他们记录的数据如上表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第_______组（填写实验序号），理由是______________________________。 （5）排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以提到的结论是：在_______不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 （6）小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为_______Ω（结果保留一位小数）。 解析：（1）电路图和实物图各元件应一一对应，所以变阻器滑片以右的电阻丝连入电路中，如图所示。 （2）开关闭合前，没有电流通过，电流瑶指针在零刻线左端，说明电流表指针没有调零，故选 A． （3）图丁中，电压表小量程分度值为0.1V，示数为2.5V。 （4）计算表格： 实验序号 ① ② ③ ④ 电压/V 0.5 1.2 1.8 2.5 电流/A 0.10 0.24 0.34 0.50 电阻/Ω 5 5 5.3 5 由表格数据可知，定值电阻的阻值为5Ω，当滑动变阻器连入电路的阻值为20Ω时，电路中的总电阻最大，电路中电流最小，电路中的最小电流：，不能达到0.10A。所以①是拼凑的数据。 （5）排除有拼凑嫌疑的数据后，根据表中数据可知，当电压变为原来的几倍时，电流也随之变为原来的几倍，因此根据表中数据可得出的结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。 （6）由欧姆定律可得：第②次实验的阻值为： 第③次实验的阻值为： 第④次实验的阻值为： 三次测量电阻的平均值： 即定值电阻R的阻值为5.1Ω。 7.错误操作数据计算 一位同学在做“探究电流与电阻的关系”实验，实验电路如图所示，电源电压不变，下表所示是实验数据。若第四次实验时将定值电阻的阻值由30Ω改为40Ω后就直接读出电流表的示数，这个数据应该是（    ） R/Ω 10 20 30 40 50 I/A 0.6 0.3 0.2 0.12 A.0.2 B.0.17 C.0.15 D.0.13 解析：由U=IR可知，本实验中前3次和第5次控制了定值电阻两端的电压都保持为6V不变，第四次实验时将定值电阻的阻值由30Ω改为40Ω后就直接读出电流表的示数，而忘记了移动滑动变阻器的滑片去使电阻两端电压保持不变。根据串联分压规律可知：定值电阻的阻值由30Ω改为40Ω后，此时定值电阻两端的电压一定不再是6V，而是大于6V（即大于之前所接的30Ω定值电阻两端的电压6V）。由于滑动变阻器的电阻没有改变，所以接入40Ω的电阻后，电路总电阻比接入30Ω电阻时电路的总电阻大，所以接入40Ω定值电阻时，电路中的电流小于接入30Ω定值电阻时的电流0.2A，故选项A错误。根据欧姆定律I=U/R，接入40Ω电阻时，R=40Ω，而R两端电压U＞6V，所以通过定值电阻的电流大于（6/40）A，即大于0.15A。所以电流表的示数一定大于0.15A，故选项C、D都错误，B正确，因此本题的答案应该是B。 练习1.电源电压恒为4.5V，电流表、电压表、滑动变阻器R′标有“15Ω 1A”、定值电阻R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、45Ω，开关，导线若干。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至______端。 （2）将5Ω的定值电阻接入a、b两点间，调节滑片P，使电压表示数为3V，读出电流表读数为0.6A。 （3）接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，向______调节滑片P，使电压表示数为______V，读出电流表读数为0.3A。 （4）当用20Ω的电阻去替换电阻时，由于忘记调节滑片位置，没有使R两端电压不变，此时电流表示数为0.18A，求在此步错误操作之前，接入电路的定值电阻为_______Ω。 解析：（1）右；（3）右；3 （4）因R1两端的电压一定为3V，又因R为20Ω时I=0.18A ∴ ∴ R2=R总―R1=25Ω―20Ω=5Ω，即上一次实验R2接入的定值电阻为5Ω 根据串联分压原理：，，R1=10Ω 练习2.小华在探究电流与电阻的关系实验中，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω。他换用不同阻值的定值电阻进行多次实验，并记录了电流表的示数如下表所示，发现由表中数据无法得出电流与电阻成反比的结论，其原因是_______________________________。 实验次数 R/Ω I/A 1 5 0.4 2 10 0.24 3 15 0.18 解析：探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，由欧姆定律的变形式U=IR可知，三次实验中定值电阻两端的电压分别为： U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V U2=I2R2=0.24A×10Ω=2.4V U3=I3R3=0.18A×15Ω=2.7V 即实验过程中没有控制电阻两端的电压不变。 答案：没有控制电阻两端的电压不变。 练习3.小明用下图所示的电路来探究“电流与电阻的关系”。 （1）他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原定值电阻的位置，通过实验，记录电流表示数如表所示。 次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.3 2 10 0.2 3 20 0.12 他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，他判断的依据是               ，造成这一结果的原因是               。 （2）于是小明重新进行第2次和第3次实验，当他用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后，接下来的实验操作应该是      。 A.向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为1.5V B.向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V C.向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为1.5V D.向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V 解析：由U=IR可知，第1次实验时，定值电阻两端的电压为U=0.3A×5Ω=1.5V。用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后，根据口诀“你大我也大，都是为了它”，接下来的实验操作应该是增大变阻器接入的电阻，使定值电阻两端的电压仍为1.5V，所以应该向右移动滑片。 答案：（1）电阻成倍增大，而电流没有成倍减小；没有控制定值电阻两端的电压不变；（2）C。 8.非常规操作现象分析 非常规现象 原因（不规范操作） 命题方向 闭合开关前，电表指针不在零刻度（偏左或右） 电表未调零 （考试时，要指明电流表、电压表） 常考电流表未调零 电流I与电压U不成正比（两表均无故障） 闭合开关后，电表指针反向偏转 电表正负接线柱接反了 （考试时，要指明电流表、电压表） 实验填空 （判断反偏原因） 实验过程中，电表指针偏转角度较小（其他完好） 选择的量程大了 实验填空 （换用小量程） 电表指针偏转超过量程 选择的量程小了 实验填空 （换用大量程） 调节滑片，电流表示数增大，电压表示减小 电压表并联在滑动变阻器两端了 电流表、电压表反向变化的原因：电压表并联在滑动变阻器两端了 无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数为0.5V（较小） 滑动变阻器的最大阻值过小 办法：减小电源电压（或串联一个电阻或换用最大阻值更大的滑动变阻器 无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到控制电压 闭合开关，发现电流表有较大示数，电压表示数接近电源电压（或指针超过量程） 闭合开关前遗漏的操作：滑动变阻器的滑片未移到最大阻值处 实验填空 电压表指针偏转到满刻度处（其他地方完好） 滑动变阻器接入电路的阻值太小 实验填空 电流表和电压表都有较小示数，且无论怎样移动滑片，电流表和电压表示数都不变 滑动变阻器接入了下边两个接线柱 实验填空 电流表和电压表都有较大示数，且无论怎样移动滑片，电流表和电压表示数都不变 滑动变阻器接入了上边两个接线柱 实验填空 接通电路，电流表、电压表指针均偏转（有示数），但移动滑片，两表示数均不变 同时接入上边或同时接入下边两个接线柱或滑动变阻器短路 实验填空（较难） 刚连接完最后一根导线，发现两表指针立即偏转 连接电路时，开关未断开 实验填空 无论怎样调节滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到电源电压 导线（或电源、电流表）有电阻 实验填空 如果闭合开关，则电压表的指针有明显偏转，电流表指针不偏转 电流表和电压表的位置互换了 实验填空 练习： 1.刚刚连接完最后一根导线，电表指针就有了偏转，则实验中的操作问题是_____________________。 2.开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，其原因是________________。 3.未调零的变式考法：某同学闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是______________，通过数据可知电阻R的阻值是_______Ω。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 4.开关闭合后，电流表的指针向左偏转，原因是_______________________。 5.开关闭合后，电流表的指针偏转超过表盘量程，原因是__________________________。 6.刚闭合开关，电流表和电压表指针就有较大偏转，则操作中的不当之处是______________________。 7.连接完电路后，发现电流表和电压表的位置互换了，如果闭合开关，则_______表的指针有明显偏转，_______表指针不偏转。 8.闭合开关，移动滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是_______________。 9.闭合开关，移动滑片P，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是_________。 10.闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表和电压表示数都不变，且电压表示数接近电源电压，你认为发生故障的原因可能是__________________________________________________。 11.闭合开关，电流表、电压表示数均较小，且怎样移动滑片示数都不变，导致该故障的原因是_________________________________。 答案： 1.连接电路过程中未断开开关 2.电流表未调零 3.电流表未调零；5 4.电流表正负接线柱接反了 5.电流表选择的量程太小 6.闭合开关前滑片未调至阻值最大处 7.电压；电流 8.电压表或R短路 9.R断路 10.滑动变阻器短路或滑动变阻器同时接入两个上接线柱 11.滑动变阻器接入电路的是两个下接线柱 9.“五范围”问题 若R1→R2阻值变大，滑动变阻器变到最大了，示数变不回U控： a.原因：滑动变阻器总电阻太____了； b.改进：换用________________，降低____________，提高____________，串联____________。 c.滑动变阻器选择：串联电路I1=I2 I=U/R 可得：U1/R1=U2/R2 U控/R定=（U－U控）/R滑 R定/R滑=U控/（U－U控） 选用滑动变阻器时，选定值电阻阻值最____的那个电阻，然后用公式________计算出滑动变阻器的最大的阻值。 例题：如图所示，用4Ω、6Ω、8Ω、10Ω四个定值电阻探究电流和电阻关系，滑动变阻器R滑的规格是：“20Ω 1A”，电源电压为6V，调节滑动变阻器，使定值电阻R定两端的电压U定为1V，在操作过程中，无论怎么调节滑动变阻器，都无法完成所有的实验，为了完成四次实验，可以采取以下几种操作： ①更换滑动变阻器求其规格 解题思路：根据“换大调大”的思路，当R定最大时，R滑也最大。 解：，R滑=50Ω 所以：滑动变阻器的最大值为R滑≥50Ω。 ②更换电源电压的值求其范围 解题思路：利用U定=1V保持不变的特点，分别在R定最小和最大时，分别求出电流的最值，从而求出电源电压的范围。 解：当R定=4Ω时，R滑理论可以为0Ω，所以：U定=1V，所以：U总＞1V 当R定=10Ω时，，所以U总=0.1A×（10Ω+20Ω）=3V，所以 U总≤ 3V 综上所述：1V＜U总≤3V ③调整电压表示数范围求其范围 解题思路：抓住电源电压不变的特点，利用定值电阻的最小值和最大值，确定最大电流和最小电流，从而求出电压表的范围。 当R定=4Ω时，R滑最小（换小调小），此时，R总最小，电流最大，即I=0.6A 所以：U定=0.6A×4Ω=2.4V 当R定=10Ω时，R滑=20Ω时（换大调大），此时，电流最小，即 所以：U定=0.2A×10Ω=2V 综上所述：2V≤U定≤2.4V ④更换定值电阻的阻值求其范围（要完成四次实验） 解题思路：R滑最大、R定也最大， R定最小时，R滑也最小，此时电流最大。 解：R滑最大为20Ω时：，R定=4Ω 电流最大时：I=0.6A， 综上所述：定值电阻的更换范围是：5/3Ω≤R定≤4Ω ⑤在电路中串联一个定值电阻R添求其范围 解题思路：R添不能过大，R添过大，就会导致最小定值电阻实验时，无法完成，且R添没有一定的范围。 解：R定=4Ω时，R滑调到最小，理论上可以为0Ω，此时R添=20Ω，所以：R添≤20Ω R定=10Ω时，R滑调到最大，为20Ω，此时，要完成该实验，必须添加一个30Ω的定值电阻， 所以：R添≥30Ω 综上所述：R添没有一定的范围，只能具体的情况，具体分析。 练习1.在探究“通过电阻的电流与电阻大小的关系”时，小明所选取的器材有：电源（6V）、滑动变阻器（最大阻值为50Ω）、电流表、电压表、开关、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）及导线若干，实验过程控制定值电阻两端电压为2V保持不变。当选用30Ω的电阻做实验时，小明发现无论怎么调节滑动变阻器，始终都不能使电压表示数为2V，请问可能的原因有哪些? 练习2.探究“通过电阻的电流与电阻大小的关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为这个预设值不变。现采用如图所示电路进行探究，器材：电源、滑动变阻器20Ω、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干，如果要获得三组实验数据： （1）若电源电压为9V，电压预设值为4V，则将滑动变阻器R2的最大阻值更换为R2≥______Ω，或将20Ω的定值电阻更换为≤______Ω。 （2）若电源电压恒为6V，电压预设值范围为________V。 （3）若电源电压恒为6V，滑动变阻器为“20Ω 1A”，电压预设值范围为________V。 （4）若电压预设值为4V，电源电压取值范围为________V。 练习3.图甲是某同学探究电流与电阻大小的关系实验电路，已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”、可供选择的定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω。 （1）电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为_______A；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，移动滑片直至电压表示数为_______V，并记录电流表的示数。 （2）该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻是_______________。 （3）若更换的定值电阻越来越大，为了控制定值电阻两端的________一定，则滑动变阻器的接入阻值________（填“变大”、“变小”、“不变”），定值电阻与滑动变阻器接入电阻之比________（填“变大”、“变小”、“不变”）。 （4）小刚选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻探究“导体中的电流与导体电阻的关系”，若定值电阻两端的电压保持3V不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则他所用的电源电压应该在______V至______V范围之间选择。 （5）若电源电压为4.5V，还是用（4）问中的定值电阻和滑动变阻器，则定值电阻两端的电压应在_______V和______V之间选择。 （6）若电源电压为4.5V，还是用（5）问中的定值电阻，且两端电压控制为1.5V，则滑动变阻器的最大阻值至少为________。 练习4.在“探究电流与电阻的关系”实验，其中电路中的各元件参数为：电源电压6V定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器铭牌“20Ω 1A”，实验过程中控制定值电阻两端电压为2V一定。将15Ω的电阻接入电路时，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到2V，他想到可以利用在电路中再串联一个定值电阻的方法，若他想利用这个方法来完成整个实验，则串联的定值电阻阻值不应该小于________Ω。 练习5.电压恒为4.5V的电源，定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，控制定值电阻两端的电压为U0=2V，当用25Ω的电阻替换20Ω的，再次闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数达到U0，则该滑动变阻器的最大阻值R最大′的范围是____________。 答案： 1.①2V电压设置太小了→U≥2.25V；②30Ω定值电阻大太了→R≤25Ω；③滑动变阻器50Ω最大阻值太小了→R滑≥60Ω；④电源电压6V太高了→U≤16/3V 2.（1）25；16；（2）3~6；（3）3~5；（4）4~8 3.（1）0.4 ；2；（2） 20Ω、25Ω、30Ω；（3）电压；变大；不变；（4）3~5.4；（5）2.5~4.5；（6） 50Ω 4. 20 5. 25Ω≤R最大′＜31.25 1.如图甲，是小勇实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为6V，电压表、电流表无损坏，有阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻5个。 （1）小勇根据图甲所示电路图，将图乙中的实验器材连接成实验电路，小明在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议改线。请在接错的那根线上打“×”，另画一根导线，使电路连接正确。 （2）实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察_______（选填序号）。 A.变阻器滑片 B.电压表 C.电流表 D.电源 （3）某次实验，电流表示数如图丙，为_______A，更的电阻R，合上开关后，电压表示数为0，电流表示数正常，其原因可能是_________。 （4）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丁中。由图可知，图中阴影部分面积表示的物理是是______（选填序号）。 A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功率 （5）实验中，每次需要将电压表调为_______V，实验中，滑动变阻器的最大阻值至少为_______Ω。他们选择哪个滑动变阻器最合适（ ） A.10Ω 0.5A B.50Ω 0.5A C.50Ω 1A D.200Ω 1A （6）该实验装置还可以用来测量定值电阻的阻值，实验时也需要利用滑动变阻器多次测量，在这两个实验中多次测量的目的是_________（选填“相同”、“不相同”）的。 答案：（1）略；（2）B；（3）0.2；R短路；（4）B；（5）4；20；C；（6）不相同 2.如图是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，他们所用的电源电压为4V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。 电压/V 2 2.5 3 电流/A 0.4 0.5 0.6 （1）本实验采用____________（填物理方法）。 （2）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表。他们所用的定值电阻阻值为_______Ω；实验结论：电阻一定时，电流与电压成_______。 （3）探究电流与电阻的关系时，他们的实验步骤如下： ①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2.5V，记录电流表示数。 ②将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关，他们应该将滑动变阻器的阻值_______（选填“调大”、“调小”）直到电压表示数为_______V，再记录电流表示数。 ③将10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻再闭合开关，他们调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能变为2.5V，下列原因中不可能的一项是_______。 A.滑动变阻器最大阻值过小 B.所替换的定值电阻阻值过大 C.电源电压过低 D.控制不变的电压设定过低 为了解决③中的问题，小明提供的方案：将一定值电阻R0串联到电路中（非R所在位置），再在R所在位置换接20Ω或者30Ω的定值电阻完成实验。下列能满足小明方案要求的定值电阻为______。 A.5Ω B.10Ω C.15Ω D.20Ω 答案：（1）控制变量法；（2）5；正比；（3）②调大；2.5；③C；B 3.小明利用如图甲电路图来探究电流与电压的关系，电源由两节用过的电池组成，滑动变阻器标有“2A 20Ω”字样，定值电阻阻值为5Ω。 （1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物图连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表示数增大。 （2）小明在连接电路时，当他接上最后一根导线时，电流表指针就有了偏转，请指出他在连接电路时的错误之处____________________________。 （3）改正错误后，小明利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压，将收集到的实验数据记录在下面的表格中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 小明在做第6次实验时，他发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都调不到3V，理由是：_________________。他于是按照前面数据的规律写了一个数据填入表中，你认为小明的做法是_______（选填“正确”或“错误”）的。 （4）为了完成第6次实验，下列改进方案你认为可行的是（ ） A.换用最大阻值更大的滑动变阻器 B.增加电池节数，提高电源电压 C.换用阻值更大的定值电阻 （5）分析前5组实验数据，我们可以得到的结论是：___________________________________。 （6）实验过程中，另一组的小睿同学在实验时发现电压表和电流表的指针均有明显偏转，但无论怎样移动滑片，两个表的示数都不发生变化，请你帮她分析造成这种现象可能的原因是：_______________ __________________________。 （7）实验完成后，小明换用2节新干电池作为电源继续用图乙所示电路探究电流与电阻的关系。实验中，他利用滑动变阻器保持定值电阻两端电压在2V不变。他第一次用5Ω的定值电阻完成实验后，紧接着换用10Ω的电阻继续实验，为了保持电压不变，他应将滑动变阻器的滑片向______（“左”或“右”）移动。在不更换滑动变阻器的前提下，他所更换的定值电阻阻值最大不超过_______Ω。 答案：（1）略；（2）连接过程中未断开开关；（3）电源电压小于3V；错误；（4）B； （5）在电阻一定时，电流与电压成正比；（6）滑动变阻器短路（或两个上接线柱同时接入电路）； （7）右；40 4.小明同学用如图甲所示的电路探究“电流、电压和电阻的关系”，电源电压为15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。 表1 表2 实验序号 1 2 3 4 实验序号 1 2 3 4 U/V 3.0 4.0 5.0 6.0 R/Ω 10 20 30 40 I/A 0.30 0.41 0.62 I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 （1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。 （2）小明先探究“电阻R0一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R0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的电流值，并记录（如表1所示）。第3次实验时电流表的读数如图丙所示，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_______。 （3）小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”。 ①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2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的阻值_______（选填“增大”或“减小”），他这样操作的目的是：_____________________。 ②表2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，他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I、R数据，完成实验所保持不变的电压U0的取值范围满足__________V。 答案：（1）略；（2）0.5；正比；（3）①增大；控制电压表示数不变；②4；6.67~10V 5.小霞用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压3V，电阻R1有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器R2规格为“10Ω 1A”。 实验序号 R1/Ω I/A 1 5 2 10 0.20 3 20 0.10 （1）开关闭合前，应将滑动变阻器R2滑片移到最_______（选填“左”或“右”）端；当开关闭合后，孋电流表有明显偏转，电流表无示数，则发生的故障可能是R1_______（选填“短路”或“断路”）。 （2）当接入的电阻R1阻值为5Ω时，闭合开关，调节滑片，使电压表示数到达_______V时，此时电流表示数如图乙所示，该示数为_______A。 （3）保持滑片位置不变，将R1换为10Ω后，滑动变阻器的滑片要向_______（选填“在”或“左”）移动。再将R1换为20Ω后，再次进行实验。实验所得的三组数据如表格所示，由此可得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流和导体电阻成_______（选填“正比”或“反比”）。 （4）小微换用30Ω定值电阻继续进行第4次实验，即使将滑动变阻器滑片移到最左端，也无法满足实验要求。仔细分析后，发现只需将电源电压适当_______（选填“调大”或“调小”）即可。 （5）若下图是上述实验过程中电压表示数U、电流表示数I、定值电阻R1和滑动变阻器R2建立关系的图偈，则一定错误是_______。 答案：（1）左；断路；（2）2；0.4；（3）左；反比；（4）调小；（5）D $$2025年中考物理热点【模型与方法】归纳 探究电流与电压、电阻的关系 第 1 页 共 21 页 学科网（北京）股份有限公司 模型讲解 一、探究电流与电压的关系 二、探究电流与电阻的关系 案例剖析 一、探究电流与电压的关系 1.控制变量法运用 2.电压表并联在滑变两端 3.表格错误数据分析 二、探究电流与电阻的关系 1.实验对比 2.器材选择 3.“换大调大，换小调小” 4.滑动变阻器规格选择 5.电路故障分析 6.表格错误数据分析 7.错误操作数据计算 8.非常规操作现象分析 9.“五个范围”问题 综合应用 一、探究电流与电压关系 1.连接电路时，开关（ ） 2.连接电路时，电表有示数（ ） 3.闭合开关前，滑变（ ） 4.滑变调到最大阻值处（ ） 5.闭合开关前，电表要（ ） 6.滑变的主要作用（ ） 7.多次测量的目的（ ） 8.调滑片，电表示数不变： ①（ ） ②（ ） ③（ ） 9.调滑片，I随U增大而增大，但不成正比 10.调滑片，I随U增大而减小（ ） 结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 二、探究电流与电阻关系 1.连接电路时，开关（ ） 2.连接电路时，电表有示数（ ） 3.闭合开关前，滑变（ ） 4.滑变调到最大阻值处（ ） 5.闭合开关前，电表要（ ） 6.滑变的主要作用（ ） 换大调____， 换小调____。 7.多次测量的目的（ ） 8.调滑片，电表示数不变： ①（ ） ②（ ） ③（ ） 9.调滑片，I随U增大而减小，但不成反比 10.指针反偏？（ ） 11.探究I与R关系时，无论怎样调滑片，都无法达到预设电压？ ①（ ）；②（ ）；③（ ）；④（ ）；⑤（ ） 结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 一、探究电流与电压关系 1.控制变量法运用 典例1.如图所示电路，在探究通过电阻的电流跟电阻两端的电压的关系时，如何改变定值电阻R两端的电压，从而得到多组电压和电流值（ ） A.保持R′的滑片位置不动 B.保持R的电压不变 C.保持R不变，调节R′的滑片到不同位置 D.保持电路中的电流不变 练习：小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，使用的器材如图甲所示，其中电源电压不变，R为定值电阻。 （7）小华利用小明的实验电路探究“导体的电流跟电阻的关系”，她自己额外增加了四个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω），两个滑动变阻器（规格分别是“5Ω 2A”和“20Ω 1A”），一节干电池，电源电压为4.5V不变。 ①实验时，先在a、b间接入10Ω的电阻，移动变阻器滑片P，使电压表示数为3V，并记录相应的电流值；再改接15Ω的电阻，此时滑片P应向_______（选填“C”或“D”）端移动，这样移动滑片的目的是______________________________________。 2.电压表并联在滑变两端 典例2.某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录在下表中。请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（ ） U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3 I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54 练习：某学习小组在一次实验中利用电压表和电流表测量出了多组数据，并记录在下表中。请根据表中给出的数据，分析判断出他们实验时所使用的电路图可能是（ ） U/V 3.0 2.5 2.0 1.8 1.5 1.3 I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54 3.表格错误数据分析 类型一：滑动变阻器的最大阻值较小，无法使电流达到表格中的电流最小值。 分析方法一：利用电源电压、定值电阻和变阻器最大值，计算电路能达到的最小电流，与表格中的电流数据作比较。计算公式：； 分析方法二：利用电源电压和表格中电流最小的一组数据，计算滑动变阻器的最大阻值，再与变阻器的规格作比较。计算公式：。 类型二：没有控制电阻不变。 分析方法：用公式计算各组的电阻，分析各组电阻阻值是否相等（或在误差范围内相等）。 典例1.在探究“电流与电压关系”的实验中，宁宁同学用电流表和电压表测量出某段导体中电流及其两端的电压，数据如下表，从表中数据可以看出，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉，请在方格纸上画出导体中电流与导体两端电压的关系图象。 U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/A 0.1 1 0.3 0.4 0.5 练习1.小薇和小亮在“探究电流与电压关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。 确认电路无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，记为_______V；他们记录的数据如下表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第______组（填写实验序号），理由是________________________________________。 实验序号 ① ② ③ ④ 电压/V 0.5 1.2 1.8 电流/A 0.10 0.24 0.34 0.50 练习2.小明在做“探究通过导体的电流与电压的关系”的实验中，采用了如图所示的电路图。 电阻/Ω 电压/V 电流/A 10 1.0 0.1 1.5 0.15 2.0 1.0 实验过程中，小明所测量的数据如上表，在分析数据归纳结论时发现有一个数据错了，其中错误的数据是________，错误的原因是：____________。 练习3.如表是小华探究“电流与电压关系”时记录的几组实验数据： 实验序号 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流/A 0.10 0.15 0.20 0.20 0.28 表中有一组数据是错的，你认为是第_______次。 练习4.小李在探究电流与电压的关系时，要控制______不变。通过实验探究，得到以下数据。在进行数据分析时，小李发现表格中有一组错误的数据，请你找出第______组数据是错的。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.16 0.24 0.32 0.44 0.48 二、探究电流与电阻关系 1.实验对比 例1.小明利用如图所示的电路探究电流与电压和电阻的关系。下列说法错误的是（ ） A.实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，保护电路 B.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，可调节滑片使电压表的示数发生变化 C.探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，要控制电阻不变 D.探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变 2.器材选择 例2.某小组的同学在做“探究电流与电压的关系”实验，已知电源电压为3V。 （1）请根据图甲把图乙的实验电路连接好。（要求：闭合开关，向右移动滑片时，电流表示数变小） （2）“探究电流与电压的关系”实验中，调节滑动变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流和其两端对应的电压如表。通过计算可知，此次实验所用的定值电阻为_______Ω。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 3.“换大调大，换小调小” 例3.“探究电流与电阻的关系”实验，要在导体两端的电压一定时进行，如图是小组的同学是根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，已知电源电压为3V不变。 （1）由图像可知R两端的电压始终为_______V。 （2）当R由5Ω更换为15Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压_______（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向_______（选填“左”或“右”）滑动。 练习：小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流与电阻的有关系”，在此实验过程中，他的一步操作是将变阻器滑片适当向左移动，则下列说法中正确的是（ ） A.移动滑片前，小刚可能是将R换成了一个阻值较小的定值电阻 B.小刚在移动滑片时，眼睛需要注视电流表 C.小刚在移动滑片时，电压表示数变小 D.此实验只需观察电流表和电压表示数变化即可得出结论 4.滑动变阻器规格选择 例4.“探究电流与电阻的关系”实验，要在导体两端的电压一定时进行，如图是小组的同学根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，电源电压为3V不变。 若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少是_______Ω，应选择_______滑动变阻器（R2=10Ω；R3=20Ω）。 练习：“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了2节新干电池、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω和40Ω的定值电阻各一处以及导线若干： （1）更换不同定值电阻进行实验，测得数据填入下面表格。第一次电流表的示数如图所示，读数为_______A。实验过程中应保持电压表示数为_______V不变。 实验序号 1 2 3 电阻/Ω 10 20 40 电流/A 0.10 0.05 （2）由表中数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________（选填“正比”或“反比”）。 （3）根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是_______（选填“A”或“B”）。 A.“50Ω 0.5A” B0“10Ω 1A” 5.电路故障分析 （假设只有R或者R′出现故障） 例5.某小组的同学在做“探究电流与电压和电阻的关系”实验，已知电源电压为3V不变。 （1）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数恒为3V不变，电流表无示数，则发生故障的原因可能是__________________。 （2）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表、电流表的示数均为0，如果导线连接完好且只有一个元件有故障，则发生故障的原因可能是_________________________________。 （3）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现电压表的示数为0，电流表有示数，如果导线连接完好，则发生故障的原因可能是______________________。 （4）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表、电流表的示数均很小且不变，则发生故障的原因可能是_______________________________________。 （5）若该同学将电路接好后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片，电压表、电流表的示数均很大且不变，则发生故障的原因可能是____________________________________________________________。 6.表格错误数据分析 ①类型一：没有控制定值电阻两端电压不变。 分析方法：用公式U=IR计算每组数据的电压值，看是否相等。 ②类型二：滑动变阻器的最大阻值较小，无法使电流达到表格中的电流最小值。 分析方法一：用公式计算电路中的最小电流，与表格中的电流数据作比较。 分析方法二：利用串联电路电压之比等于电阻之比，计算滑动变阻器的最大阻值至少为多少Ω。 例6.某小组进行电学实验探究。 （一）某同学探究“电流与电压”的关系，他用了3节干电池，一个定值电阻，一个滑动变阻器（20Ω 1A），一个电压表，一个电流表，导线若干。 （1）若电压表无示数，电流表有示数，此时原因可能是_________（选填“R断路”或“R短路”）。 （2）他用此电路做了若干组实验，以下第______组实验数据有误。 ① ② ③ ④ I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 U/V 1 2 3 4 R/Ω 10 （3）根据此表格可知：电阻一定时，电流与电压成______（填“正比”或“反比”）。 （二）该同学继续探究“电流与电阻”的关系，他另找了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω等电阻各一个，多次实验后得到电流与电阻的关系如图乙所示。 （4）电阻两端的电压为______V。 （5）滑动变阻器的最大阻值最小为_______Ω。 练习1.小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，选取了如下器材：电源电压恒为6V、电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~3V”，滑动变阻器规格为“20Ω 0.5A”开关、导线、可供选择的定值电阻若干。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求：向右移动滑动变阻器滑片时，电路中的电流变小，且导线不能交叉） （2）实验中，滑动变阻器的主要作用是__________________________。 （3）首先，他选择R=10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，此时电流表的示数如图乙所示，则通过定值电阻R的电流为_______A。 （4）分别换上多个定值电阻进行探究，数据记录如下表所示，老师指出其中一组数据是拼凑的，你认为是第_______组（选填实验序号），理由是实验所用的滑动变阻器的最大阻值太______了（选填“大”或“小”）。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 10 15 20 25 电流I/A 0.30 0.20 0.15 0.12 （5）排除拼凑的数据后，分析数据可以得到的结论是：在_______一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_______。 （6）在不更换滑动变阻器的情况下，可以采取________的措施（选填字母符号），完成这组拼凑数据所对应的实验测量。 A.降低定值电阻两端电压 B.降低电源电压 C. 选用更大阻值的定值电 （7）本实验中_______（“能”或“不能”）使用电灯泡代替定值电阻。 练习2.小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”的实验中，电源使用两节新干电池，滑动变阻器R′的规格是“20Ω 2A”。 （1）如图甲所示是小薇画出的电路图，小亮进行实物连线如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整（要求所补画的元件与实物电路对应）。 （2）开关闭合前，小亮发现电流表的指针在零刻度线左端，如图丙所示，其原因是______（选填“A”或“B”）。 A.电流表没调零                            B.电流表正负极接反了 （3）确认电路无误后，闭合开关进行实验，第4次实验时电流表示数为0.5A，电压表示数如图丁所示，记为_______V； 实验序号 ① ② ③ ④ 电压/V 0.5 1.2 1.8 电流/A 0.10 0.24 0.34 0.50 （4）他们记录的数据如上表所示，老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第_______组（填写实验序号），理由是______________________________。 （5）排除有拼凑嫌疑的数据后，分析数据可以提到的结论是：在_______不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比。 （6）小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为_______Ω（结果保留一位小数）。 7.错误操作数据计算 一位同学在做“探究电流与电阻的关系”实验，实验电路如图所示，电源电压不变，下表所示是实验数据。若第四次实验时将定值电阻的阻值由30Ω改为40Ω后就直接读出电流表的示数，这个数据应该是（    ） R/Ω 10 20 30 40 50 I/A 0.6 0.3 0.2 0.12 A.0.2 B.0.17 C.0.15 D.0.13 练习1.电源电压恒为4.5V，电流表、电压表、滑动变阻器R′标有“15Ω 1A”、定值电阻R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、45Ω，开关，导线若干。 （1）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至______端。 （2）将5Ω的定值电阻接入a、b两点间，调节滑片P，使电压表示数为3V，读出电流表读数为0.6A。 （3）接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，向______调节滑片P，使电压表示数为______V，读出电流表读数为0.3A。 （4）当用20Ω的电阻去替换电阻时，由于忘记调节滑片位置，没有使R两端电压不变，此时电流表示数为0.18A，求在此步错误操作之前，接入电路的定值电阻为_______Ω。 练习2.小华在探究电流与电阻的关系实验中，电源电压为3V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”，定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω。他换用不同阻值的定值电阻进行多次实验，并记录了电流表的示数如下表所示，发现由表中数据无法得出电流与电阻成反比的结论，其原因是_______________________________。 实验次数 R/Ω I/A 1 5 0.4 2 10 0.24 3 15 0.18 练习3.小明用下图所示的电路来探究“电流与电阻的关系”。 （1）他分别把阻值准确的5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原定值电阻的位置，通过实验，记录电流表示数如表所示。 次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.3 2 10 0.2 3 20 0.12 他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，他判断的依据是               ，造成这一结果的原因是               。 （2）于是小明重新进行第2次和第3次实验，当他用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻后，接下来的实验操作应该是      。 A.向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为1.5V B.向左移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V C.向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为1.5V D.向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V 8.非常规操作现象分析 非常规现象 原因（不规范操作） 命题方向 闭合开关前，电表指针不在零刻度（偏左或右） 电表未调零 （考试时，要指明电流表、电压表） 常考电流表未调零 电流I与电压U不成正比（两表均无故障） 闭合开关后，电表指针反向偏转 电表正负接线柱接反了 （考试时，要指明电流表、电压表） 实验填空 （判断反偏原因） 实验过程中，电表指针偏转角度较小（其他完好） 选择的量程大了 实验填空 （换用小量程） 电表指针偏转超过量程 选择的量程小了 实验填空 （换用大量程） 调节滑片，电流表示数增大，电压表示减小 电压表并联在滑动变阻器两端了 电流表、电压表反向变化的原因：电压表并联在滑动变阻器两端了 无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数为0.5V（较小） 滑动变阻器的最大阻值过小 办法：减小电源电压（或串联一个电阻或换用最大阻值更大的滑动变阻器 无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到控制电压 闭合开关，发现电流表有较大示数，电压表示数接近电源电压（或指针超过量程） 闭合开关前遗漏的操作：滑动变阻器的滑片未移到最大阻值处 实验填空 电压表指针偏转到满刻度处（其他地方完好） 滑动变阻器接入电路的阻值太小 实验填空 电流表和电压表都有较小示数，且无论怎样移动滑片，电流表和电压表示数都不变 滑动变阻器接入了下边两个接线柱 实验填空 电流表和电压表都有较大示数，且无论怎样移动滑片，电流表和电压表示数都不变 滑动变阻器接入了上边两个接线柱 实验填空 接通电路，电流表、电压表指针均偏转（有示数），但移动滑片，两表示数均不变 同时接入上边或同时接入下边两个接线柱或滑动变阻器短路 实验填空（较难） 刚连接完最后一根导线，发现两表指针立即偏转 连接电路时，开关未断开 实验填空 无论怎样调节滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到电源电压 导线（或电源、电流表）有电阻 实验填空 如果闭合开关，则电压表的指针有明显偏转，电流表指针不偏转 电流表和电压表的位置互换了 实验填空 练习： 1.刚刚连接完最后一根导线，电表指针就有了偏转，则实验中的操作问题是_____________________。 2.开关闭合前，发现电流表的指针在零刻度线左侧，其原因是________________。 3.未调零的变式考法：某同学闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是______________，通过数据可知电阻R的阻值是_______Ω。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 4.开关闭合后，电流表的指针向左偏转，原因是_______________________。 5.开关闭合后，电流表的指针偏转超过表盘量程，原因是__________________________。 6.刚闭合开关，电流表和电压表指针就有较大偏转，则操作中的不当之处是______________________。 7.连接完电路后，发现电流表和电压表的位置互换了，如果闭合开关，则_______表的指针有明显偏转，_______表指针不偏转。 8.闭合开关，移动滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是_______________。 9.闭合开关，移动滑片P，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则故障可能是_________。 10.闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表和电压表示数都不变，且电压表示数接近电源电压，你认为发生故障的原因可能是__________________________________________________。 11.闭合开关，电流表、电压表示数均较小，且怎样移动滑片示数都不变，导致该故障的原因是_________________________________。 9.“五范围”问题 若R1→R2阻值变大，滑动变阻器变到最大了，示数变不回U控： a.原因：滑动变阻器总电阻太____了； b.改进：换用________________，降低____________，提高____________，串联____________。 c.滑动变阻器选择：串联电路I1=I2 I=U/R 可得：U1/R1=U2/R2 U控/R定=（U－U控）/R滑 R定/R滑=U控/（U－U控） 选用滑动变阻器时，选定值电阻阻值最____的那个电阻，然后用公式________计算出滑动变阻器的最大的阻值。 例题：如图所示，用4Ω、6Ω、8Ω、10Ω四个定值电阻探究电流和电阻关系，滑动变阻器R滑的规格是：“20Ω 1A”，电源电压为6V，调节滑动变阻器，使定值电阻R定两端的电压U定为1V，在操作过程中，无论怎么调节滑动变阻器，都无法完成所有的实验，为了完成四次实验，可以采取以下几种操作： ①更换滑动变阻器求其规格 解题思路：根据“换大调大”的思路，当R定最大时，R滑也最大。 解：，R滑=50Ω 所以：滑动变阻器的最大值为R滑≥50Ω。 ②更换电源电压的值求其范围 解题思路：利用U定=1V保持不变的特点，分别在R定最小和最大时，分别求出电流的最值，从而求出电源电压的范围。 解：当R定=4Ω时，R滑理论可以为0Ω，所以：U定=1V，所以：U总＞1V 当R定=10Ω时，，所以U总=0.1A×（10Ω+20Ω）=3V，所以 U总≤ 3V 综上所述：1V＜U总≤3V ③调整电压表示数范围求其范围 解题思路：抓住电源电压不变的特点，利用定值电阻的最小值和最大值，确定最大电流和最小电流，从而求出电压表的范围。 当R定=4Ω时，R滑最小（换小调小），此时，R总最小，电流最大，即I=0.6A 所以：U定=0.6A×4Ω=2.4V 当R定=10Ω时，R滑=20Ω时（换大调大），此时，电流最小，即 所以：U定=0.2A×10Ω=2V 综上所述：2V≤U定≤2.4V ④更换定值电阻的阻值求其范围（要完成四次实验） 解题思路：R滑最大、R定也最大， R定最小时，R滑也最小，此时电流最大。 解：R滑最大为20Ω时：，R定=4Ω 电流最大时：I=0.6A， 综上所述：定值电阻的更换范围是：5/3Ω≤R定≤4Ω ⑤在电路中串联一个定值电阻R添求其范围 解题思路：R添不能过大，R添过大，就会导致最小定值电阻实验时，无法完成，且R添没有一定的范围。 解：R定=4Ω时，R滑调到最小，理论上可以为0Ω，此时R添=20Ω，所以：R添≤20Ω R定=10Ω时，R滑调到最大，为20Ω，此时，要完成该实验，必须添加一个30Ω的定值电阻， 所以：R添≥30Ω 综上所述：R添没有一定的范围，只能具体的情况，具体分析。 练习1.在探究“通过电阻的电流与电阻大小的关系”时，小明所选取的器材有：电源（6V）、滑动变阻器（最大阻值为50Ω）、电流表、电压表、开关、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）及导线若干，实验过程控制定值电阻两端电压为2V保持不变。当选用30Ω的电阻做实验时，小明发现无论怎么调节滑动变阻器，始终都不能使电压表示数为2V，请问可能的原因有哪些? 练习2.探究“通过电阻的电流与电阻大小的关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为这个预设值不变。现采用如图所示电路进行探究，器材：电源、滑动变阻器20Ω、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干，如果要获得三组实验数据： （1）若电源电压为9V，电压预设值为4V，则将滑动变阻器R2的最大阻值更换为R2≥______Ω，或将20Ω的定值电阻更换为≤______Ω。 （2）若电源电压恒为6V，电压预设值范围为________V。 （3）若电源电压恒为6V，滑动变阻器为“20Ω 1A”，电压预设值范围为________V。 （4）若电压预设值为4V，电源电压取值范围为________V。 练习3.图甲是某同学探究电流与电阻大小的关系实验电路，已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”、可供选择的定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω。 （1）电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为_______A；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，移动滑片直至电压表示数为_______V，并记录电流表的示数。 （2）该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻是_______________。 （3）若更换的定值电阻越来越大，为了控制定值电阻两端的________一定，则滑动变阻器的接入阻值________（填“变大”、“变小”、“不变”），定值电阻与滑动变阻器接入电阻之比________（填“变大”、“变小”、“不变”）。 （4）小刚选用了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻探究“导体中的电流与导体电阻的关系”，若定值电阻两端的电压保持3V不变，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”，则他所用的电源电压应该在______V至______V范围之间选择。 （5）若电源电压为4.5V，还是用（4）问中的定值电阻和滑动变阻器，则定值电阻两端的电压应在_______V和______V之间选择。 （6）若电源电压为4.5V，还是用（5）问中的定值电阻，且两端电压控制为1.5V，则滑动变阻器的最大阻值至少为________。 练习4.在“探究电流与电阻的关系”实验，其中电路中的各元件参数为：电源电压6V定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器铭牌“20Ω 1A”，实验过程中控制定值电阻两端电压为2V一定。将15Ω的电阻接入电路时，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表示数达到2V，他想到可以利用在电路中再串联一个定值电阻的方法，若他想利用这个方法来完成整个实验，则串联的定值电阻阻值不应该小于________Ω。 练习5.电压恒为4.5V的电源，定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A，控制定值电阻两端的电压为U0=2V，当用25Ω的电阻替换20Ω的，再次闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数达到U0，则该滑动变阻器的最大阻值R最大′的范围是____________。 1.如图甲，是小勇实验小组在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为6V，电压表、电流表无损坏，有阻值为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω定值电阻5个。 （1）小勇根据图甲所示电路图，将图乙中的实验器材连接成实验电路，小明在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议改线。请在接错的那根线上打“×”，另画一根导线，使电路连接正确。 （2）实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察_______（选填序号）。 A.变阻器滑片 B.电压表 C.电流表 D.电源 （3）某次实验，电流表示数如图丙，为_______A，更的电阻R，合上开关后，电压表示数为0，电流表示数正常，其原因可能是_________。 （4）在老师的引导下，他们将5次实验数据描绘在图丁中。由图可知，图中阴影部分面积表示的物理是是______（选填序号）。 A.电流 B.电压 C.电阻 D.电功率 （5）实验中，每次需要将电压表调为_______V，实验中，滑动变阻器的最大阻值至少为_______Ω。他们选择哪个滑动变阻器最合适（ ） A.10Ω 0.5A B.50Ω 0.5A C.50Ω 1A D.200Ω 1A （6）该实验装置还可以用来测量定值电阻的阻值，实验时也需要利用滑动变阻器多次测量，在这两个实验中多次测量的目的是_________（选填“相同”、“不相同”）的。 2.如图是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，他们所用的电源电压为4V，滑动变阻器的规格为“10Ω 1A”。 电压/V 2 2.5 3 电流/A 0.4 0.5 0.6 （1）本实验采用____________（填物理方法）。 （2）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表。他们所用的定值电阻阻值为_______Ω；实验结论：电阻一定时，电流与电压成_______。 （3）探究电流与电阻的关系时，他们的实验步骤如下： ①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2.5V，记录电流表示数。 ②将5Ω定值电阻更换为10Ω定值电阻再闭合开关，他们应该将滑动变阻器的阻值_______（选填“调大”、“调小”）直到电压表示数为_______V，再记录电流表示数。 ③将10Ω定值电阻更换为20Ω定值电阻再闭合开关，他们调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能变为2.5V，下列原因中不可能的一项是_______。 A.滑动变阻器最大阻值过小 B.所替换的定值电阻阻值过大 C.电源电压过低 D.控制不变的电压设定过低 为了解决③中的问题，小明提供的方案：将一定值电阻R0串联到电路中（非R所在位置），再在R所在位置换接20Ω或者30Ω的定值电阻完成实验。下列能满足小明方案要求的定值电阻为______。 A.5Ω B.10Ω C.15Ω D.20Ω 3.小明利用如图甲电路图来探究电流与电压的关系，电源由两节用过的电池组成，滑动变阻器标有“2A 20Ω”字样，定值电阻阻值为5Ω。 （1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物图连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表示数增大。 （2）小明在连接电路时，当他接上最后一根导线时，电流表指针就有了偏转，请指出他在连接电路时的错误之处____________________________。 （3）改正错误后，小明利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压，将收集到的实验数据记录在下面的表格中。 实验序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 小明在做第6次实验时，他发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都调不到3V，理由是：_________________。他于是按照前面数据的规律写了一个数据填入表中，你认为小明的做法是_______（选填“正确”或“错误”）的。 （4）为了完成第6次实验，下列改进方案你认为可行的是（ ） A.换用最大阻值更大的滑动变阻器 B.增加电池节数，提高电源电压 C.换用阻值更大的定值电阻 （5）分析前5组实验数据，我们可以得到的结论是：___________________________________。 （6）实验过程中，另一组的小睿同学在实验时发现电压表和电流表的指针均有明显偏转，但无论怎样移动滑片，两个表的示数都不发生变化，请你帮她分析造成这种现象可能的原因是：_______________ __________________________。 （7）实验完成后，小明换用2节新干电池作为电源继续用图乙所示电路探究电流与电阻的关系。实验中，他利用滑动变阻器保持定值电阻两端电压在2V不变。他第一次用5Ω的定值电阻完成实验后，紧接着换用10Ω的电阻继续实验，为了保持电压不变，他应将滑动变阻器的滑片向______（“左”或“右”）移动。在不更换滑动变阻器的前提下，他所更换的定值电阻阻值最大不超过_______Ω。 4.小明同学用如图甲所示的电路探究“电流、电压和电阻的关系”，电源电压为15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，满足测量需求的电流表、电压表各一个。 表1 表2 实验序号 1 2 3 4 实验序号 1 2 3 4 U/V 3.0 4.0 5.0 6.0 R/Ω 10 20 30 40 I/A 0.30 0.41 0.62 I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 （1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大。 （2）小明先探究“电阻R0一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R0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的电流值，并记录（如表1所示）。第3次实验时电流表的读数如图丙所示，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_______。 （3）小明再探究“电压U0一定，电流与电阻的关系”。 ①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2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的阻值_______（选填“增大”或“减小”），他这样操作的目的是：_____________________。 ②表2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，他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I、R数据，完成实验所保持不变的电压U0的取值范围满足__________V。 5.小霞用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压3V，电阻R1有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器R2规格为“10Ω 1A”。 实验序号 R1/Ω I/A 1 5 2 10 0.20 3 20 0.10 （1）开关闭合前，应将滑动变阻器R2滑片移到最_______（选填“左”或“右”）端；当开关闭合后，孋电流表有明显偏转，电流表无示数，则发生的故障可能是R1_______（选填“短路”或“断路”）。 （2）当接入的电阻R1阻值为5Ω时，闭合开关，调节滑片，使电压表示数到达_______V时，此时电流表示数如图乙所示，该示数为_______A。 （3）保持滑片位置不变，将R1换为10Ω后，滑动变阻器的滑片要向_______（选填“在”或“左”）移动。再将R1换为20Ω后，再次进行实验。实验所得的三组数据如表格所示，由此可得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流和导体电阻成_______（选填“正比”或“反比”）。 （4）小微换用30Ω定值电阻继续进行第4次实验，即使将滑动变阻器滑片移到最左端，也无法满足实验要求。仔细分析后，发现只需将电源电压适当_______（选填“调大”或“调小”）即可。 （5）若下图是上述实验过程中电压表示数U、电流表示数I、定值电阻R1和滑动变阻器R2建立关系的图偈，则一定错误是_______。 $$