【拼当下，赢中考】2025年中考物理一轮复习培优专项训练：探究电流与电压、电阻关系的实验问题（欧姆定律问题篇）

2025年中考物理一轮复习培优专项训练-探究电流与电压、电阻关系的实验问题（欧姆定律问题篇） 一、单选题 1．如图所示的电路研究电流与电阻的关系时，将电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关，接下来的正确操作是（　　） A．直接读出电压表和电流表的示数 B．保持的滑片P位置不变，调低电源电压 C．将的滑片P向左移动，使电流表的示数保持不变 D．将的滑片P向左移动，使电压表的示数保持不变 2．在探究“电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω  1A”。先在A、B间接入10Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V。接下来他仅在A、B间更换不同的定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．闭合开关后，可直接观察电流表示数并记录 B．用15Ω替换10Ω的电阻时，闭合开关，将滑片P在原位置向左滑，可使电压表示数为2V C．用5Ω替换10Ω的电阻时，滑片P仍在原位置，闭合开关，此时电压表示数为1.5V D．用25Ω替换10Ω的电阻时，闭合开关，将滑片P在原位置向右滑，也能完成实验 3．某同学利用如下的电路图，探究电流与电压关系。已知电源电压为3V，滑动变阻器上标有“30Ω，1A”，调节滑动变阻器，实验中得到的实验数据如表所示（　　） 序号 1 2 3 4 5 6 U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 I/A 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45 ①只有序号“4”的实验数据不是他实验中实际测得的 ②序号“2”实验时滑动变阻器接入电路电阻与定值电阻的阻值之比为4∶1 ③序号“6”滑动变阻器消耗的功率为0.54W ④该实验得出的结论是：通过导体的电流跟导体两端的电压与成正比 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 4．在电现象中，有四个同学们非常熟悉的实验：a、探究电流与电压的关系；b、探究电流与电阻的关系；c、探究串联电路电压的规律；d、探究影响电阻大小的因素。关于这四个电学实验，下列说法中正确的是（　　） ①a实验中可用小灯泡替代定值电阻 ②b实验中滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变 ③c实验中多次测量目的是为了寻找普遍规律 ④d实验中不需要采用控制变量、转换法 A．①② B．③④ C．①③ D．②③ 5．数形结合是物理学中经常使用到的一种方法，它可以直观地反映各物理量之间的关系。如图所示的四幅图像中能正确反映物理现象和规律的是（　　） A．图甲表示燃料燃烧时放出热量与燃料燃烧体积的关系 B．图乙表示条形磁铁的磁性强弱与其位置的关系 C．图丙阴影部分面积表示定值电阻消耗的电能 D．图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系 6．如图所示，在做“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入10Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是（　　） A．大于3V，应将滑片P向左滑 B．大于3V，应将滑片P向右滑 C．小于3V，应将滑片P向左滑 D．小于3V，应将滑片P向右滑 7．如图所示，这是一个常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验。对滑动变阻器在此实验中的主要作用，下列描述正确的是（　　） A．测量定值电阻的阻值—多次测量的目的是避免实验的偶然性 B．探究电流与电阻的关系—改变定值电阻两端的电压 C．探究电流与电压的关系—调节定值电阻两端电压成倍数变化 D．测量小灯泡的电功率—改变小灯泡两端的电压，求平均电功率 8．下列有关电学基础知识的说法中，正确的是（　　） A．只要电路中有电压，就一定有电流 B．电流总是从电源正极流向电源负极 C．用电器在使用时，将其他形式的能转化为电能 D．电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 9．手上有不同电阻值的定值电阻若干，不同规格的小灯泡若干，再加上按图连接的符合要求的元件。通过接入M、N之间的手上元件，下列实验可以完成的是（　　） A．M、N之间接不同电阻，能探究I与U关系 B．M、N之间接一个电阻，能探究I与R关系 C．M、N之间接一个小灯泡，能测量它的功率和电阻 D．M、N之间接不同小灯泡，能测量它们消耗的电能 10．如图所示是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（　　） A．探究电流与电阻的关系——保证接入的电阻两端电压不变 B．探究电流与电压关系——保证定值电阻两端电压不变 C．测量定值电阻阻值——避免偶然性，寻找普遍规律 D．测量小灯泡的灯丝电阻——多次测量求平均值，减小误差 二、填空题 11．科学家的每次重大发现，都有力地推进了人类文明的进程。我国宋代学者沈括在他的著作《梦溪笔谈》中首次提出了磁偏角的概念，使人类进一步了解了 场的特点；德国物理学家 发现了电流与电压、电阻的关系，被广泛应用于各种电路的分析和计算中。 12．在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图甲所示，多次改变电阻R的阻值，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图象。由图象可以得到电压表示数始终保持 V不变；若将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB并联使用，则通过它们的电流之比IA︰IB= 。 13．如图所示是导体甲和乙的图像，由图像可知，甲的阻值为 ；乙的阻值随电压的增大而 （选填“增大”或“减小”）；当甲、乙串联，电路中电流为时，电路两端的总电压为 V；当甲、乙并联，电路两路的电压为时，干路中的电流为 A。 14．小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间，收集数据的前提是保持每次实验电压表示数 ，处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的 （选填“乘积”或“比值”）并进行比较。 15．小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”的实验，已知电源电压为6V，实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，实验中所得数据画出乙图所示的图像。 (1)根据图像，实验中应保持R两端的电压为 V不变； (2)为完成整个实验应选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器； (3)若滑动变阻器的最大阻值为50Ω，要完成上述实验，定值电阻两端电压的最小预设值是 V。 16．小李“探究电流与电阻的关系”时，从实验室找来以下器材：电压恒为的电源一个，定值电阻5个，阻值分别为、、、、，规格为“”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。他将实验数据绘制了如图所示的图像，由图像可知：定值电阻两端的电压 保持不变，当接入电路的定值电阻时，滑动变阻器接入电路的电阻是 。若用的电阻替换电阻，电压表 （选填“能”或“不能”）调到。原因是 。 17．人们为了纪念科学家对物理学的贡献，常常用科学家的名字命名物理量的单位，如将 的名字命名为电流的单位。德国科学家欧姆经过大量实验归纳总结出电流与电压、电阻之间的关系，其表达式为 （用I、R、U表示）。 18．在“探究电流与电阻的关系”实验中，根据实验数据绘制的I﹣R图像如图所示，由图像可知：图中阴影部分的面积表示的物理量是 （选填“电流”“电压”或“电阻”），其值为 。 19．如图所示，电源电压保持不变，在“探究电流与电阻的关系”的实验中，当S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最 端，在探究的过程中，如要将20Ω的定值电阻更换为15Ω的电阻后，为了达到实验目的，应将滑片P向 端滑动（均选填“左”或“右”），使电压表的示数 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 20．用如图所示电路“探究电流与电阻的关系”，换用不同电阻，闭合开关进行实验时，滑动变阻器的作用是使定值电阻两端的电压 （选填“改变”或“不变”）。 三、作图题 21．在“电流与电压和电阻的关系”探究实验中，图为某同学设计的电路图，请你在圆圈中补充必要的电路元件完成实验。 四、实验题 22．小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，实验器材：学生电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器的规格“30Ω 2A”，导线若干。 (1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向左滑动时，电流表的示数变大 ；    (2)小明连接电路时，将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端，此时滑动变阻器所起的作用是 ； (3)连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是 ； (4)排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如表所示，第一个空白处的电流如图乙所示，为 A；表格中当电压为2.5V时，对应的电流是 A； 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.20 0.40 0.60 (5)根据表格的数据，小明选择的定值电阻是 Ω； (6)根据表中数据可归纳得出结论： 。 23．小赵“探究电流与电阻的关系”的实验， 有如下器材： 恒为4.5V电源， 电流表， 电压表， 定值电阻 （5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）， 开关， 导线若干， 滑动变阻器规格分别为甲“10Ω，2A”、乙“50Ω，1A”。 (1)在闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到 （选填“A”或“B”） 端； 闭合开关后， 发现电压表无示数， 电流表有示数， 故障可能是 。 (2)小赵通过测出的多组数据， 得到如图丙所示的电流与电阻的关系图像可知R 两端的电压为 V； 并由此可得结论： 当电压一定时， 导体中的电流与导体的电阻成 。 (3)如图甲当小赵测5Ω的电阻后， 换10Ω的电阻进行测量时， 滑动变阻器滑片应适当向 （选填“左”或“右”） 滑动。 (4)实验过程中， 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 （填字母）。 A．滑动变阻器的滑片 B．电压表 C．电流表 五、综合题 24．现有下列器材：学生电源为6V，电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。利用这些器材探究导体中的电流跟导体的电阻之间的关系。 （1）小致设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕后，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R或R1上，则电路故障是 ； （2）排除电路故障后，在闭合开关 （选填“前”或“后”），将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端； （3）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数始终为U0不变，记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图像乙，由图像可得出的结论是：当导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 ； （4）上述实验中，小致接入5Ω的电阻时，调节变阻器，让电压表示数U0为 V，读出电流表示数，此时变阻器连入的电阻为R变1，电路的总功率为P总1；然后断开开关，把5Ω换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，发现电流表示数 0.2A（选填“>”、“=”或“＜”），应将变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数仍保持U0不变，再读出电流表示数，此时变阻器连入的电阻为R变2，电路的总功率为P总2.则R变1与R变2之比为 ；P总1与P总2之比为 ；最后又连入了20Ω的电阻进行实验； （5）小致在整个实验中，选取了哪种规格的滑动变阻器 。 A．60Ω，0.3A B．50Ω，1.0A C．20Ω，0.5A    六、计算题 25．某同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻来探究电流与电阻的关系，进行了4次实验并记录实验数据，滑动变阻器的规格为“40Ω 0.5A”。 (1)该同学连接了如图甲所示的电路，其中有一根导线接错，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。 (2)正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端，闭合开关后，发现电流表、电压表示数分别如图乙、丙所示，则电源电压为 V。 (3)在原电路中，为了利用现有器材顺利完成实验，且保证电路安全，实验中： ①若电源电压不变，应控制定值电阻两端的电压不得高于 V。 ②若控制定值电阻两端的电压为2.2V，电源电压不得高于 V。 试卷第1页（共9页） 试卷第1页（共9页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案与试题解析 1．D 【详解】如图为串联电路，电压表测量电阻R的电压。 根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω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，由串联分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻。 滑动变阻器右下接线柱连入电路，所以滑片应向左端移动增大电阻，使电压表的示数保持不变，并读取电流数据，故ABC错误，D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．在该实验中，必须保持定值电阻两端的电压不变，所以下一步操作应该控制电阻两端电压为2V一定，而不能闭合开关后，可直接观察电流表示数，故A错误； B． 用15Ω替换10Ω的电阻时，A、B间的电阻变大，故其分担的电压变多，该实验要控制A、B间的电压不变，所以下一步的操作是：向右滑动滑片，使滑动变阻器连入的电阻变大（分压变大），使A、B间的电压增减小，直到电压表的示数为2V为止，故B错误； C．先在A、B间接入10Ω的定值电阻时，移动滑片P，使电压表示数为2V，此时滑动变阻器两端的电压为 此时电路中的电流为 则滑动变阻器接入电路的电阻为 用5Ω替换10Ω的电阻时，滑片P仍在原位置，定值电阻阻值等于滑动变阻器阻值，根据串联电路分压原理，定值电阻两端电压等于滑动变阻器两端电压，等于电源电压的一半，则电压表示数为1.5V，故C正确； D． 用25Ω替换10Ω的电阻时，应控制电压表示数为2V，则此时电路中的电流为 则滑动变阻器的阻值应为 由于滑动变阻器的最大阻值为10Ω，故无法控制电压为2V，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】①由第1组数据可知，已知电源电压为3V，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压为U滑=U-U1=3V-0.3V=2.7V 则滑动变阻器接入电路的阻值为 则序号“1”验数据不是他实验中实际测得的，故①错误； ②序号“2”实验时，由串联分压可知，滑动变阻器接入电路电阻与定值电阻的阻值之比为 故②正确； ③序号“6”滑动变阻器消耗的功率为 故③正确； ④若忽略误差不计，电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流随之增大几倍，通过导体的电流跟导体两端的电压与成正比，所以得出的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，故④错误。 故选B。 4．D 【详解】①探究电流与电压的关系，需要保持电阻阻值一定，通过滑动变阻器改变接入电阻两端的电压，而灯泡的电阻会随温度的升高而增大，故①错误； ②探究电流与电阻的关系，需要保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变，故②正确； ③探究串联电路电压的规律为探究性实验，多次实验的目的是寻找普遍规律，故③正确； ④探究影响电阻大小的因素的实验中，利用灯泡的亮暗或电流表示数反映电阻的大小，需要采用转换法，研究多因素问题同时还需要控制变量法，故④错误； 故D正确，ABC错误。 故选D。 5．D 【详解】A．燃料的热值不变，燃料燃烧时放出热量随燃料燃烧体积增大而增大，故A错误； B．磁体的磁性在不同部位的强弱是不同的，对于条形磁体来说，磁性最弱的部分在中间，两端的磁性最强，故B错误； C．图丙阴影部分面积表示电压与电流的乘积，所以图丙阴影部分面积表示定值电阻的电功率，故C错误； D．由于电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压的成正比关系，所以图丁表示通过定值电阻的电流与其两端电压的关系，故D正确。 故选D。 6．B 【详解】由图可知，R与变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路的电流。将定值电阻R由10Ω改接成15Ω的电阻，根据串联分压原理可知，因电阻增大，其分得的电压增大，电压表示数大于3V；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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为3V。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．测定值电阻的阻值时，往往采取多次测量求平均值的方法来减小误差，故A错误； B．探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变，故B错误； C．探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变被测电阻两端的电压，使其成倍的变化，故C正确； D．测量小灯泡的电功率时，通过移动滑动变阻器可以改变小灯泡两端电压，求实际电功率，故D错误。 故选C。 8．D 【详解】 A．电路中有电压，且电路是通路，电路中才有电流，故A错误； B．在电源外部，电流从电源正极流出，经过用电器，流向电源负极。故B错误； C．用电器在使用时，将电能转化为其他形式的能，故C错误； D．结合欧姆定律知识可知，在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。故D正确。 故选D。 9．C 【详解】A．探究电流与电压的关系，要保持电阻一定，即M、N之间应接入定值电阻器，滑动变阻器调节定值电阻器两端的电压，故A不符合题意； B．探究电流与电阻的关系，要保持电压一定，即M、N之间应接入不同的电阻器，滑动变阻器调节定值电阻器两端的电压为一定值，故B不符合题意； C．灯丝的电阻随温度的改变而改变，在M、N之间应接入小灯泡，滑动变阻器调节灯泡两端的电压来改变灯泡的实际功率，灯丝的温度也随之改变，然后通过读取对应的电压表和电流表的示数，根据欧姆定律可计算灯泡在不同温度下的电阻，故C符合题意； D．测量灯泡消耗的电能，根据W=UIt，需要知道时间t，图中没有测量时间的仪器，故D不符合题意。 故选C。 10．A 【分析】‌滑动变阻器在电路中的主要作用有以下几点：①在实验中起到特定作用；②调节用电器的两端电压；③改变电路中的电流；④保护电路。 【详解】A．探究电流与电阻的关系——据控制变量法，需要控制电阻两端的电压不变，通过调节变阻器的滑片来保证接入的电阻两端电压不变，故A正确； B．探究电流与电压关系——控制不变的是电阻的阻值，变阻器在实验中的作用，是为了改变定值电阻两端电压，故B错误； C．测量定值电阻阻值——通过变阻器滑片的移动，改变定值电阻两端的电压，进行多次测量求平均值，是为了减小误差，故C错误； D．测量小灯泡的灯丝电阻——变阻器在实验中的作用是改变小灯泡两端的电压，进而测量小灯泡在不同电压下的电阻，故D错误。 故选A。 【点睛】本题主要考查了滑动变阻器在不同研究中的作用，属基础题。 11．地磁 欧姆 【详解】[1]在中国历史中，我国的宋代学者沈括在他的著作《梦溪笔谈》中，第一次提出了磁偏角的概念，使人进一步了解了地磁场的特点。 [2]德国物理学家欧姆，通过大量的实验得出电流与电压、电阻的关系，即欧姆定律，被广泛应用于各种电路的分析和计算中。 12．2.5 5︰2 【详解】[1]探究“电流与电阻的关系”实验，要控制电阻的电压不变，由图乙可知，电流与电阻之积为UV=I1R1=0.5A×5Ω =2.5V 故电压表示数始终保持2.5V不变。 [2] A、B两点所对应的电阻分别为10Ω和25Ω，将图象中A、B两点所对应的电阻RA、RB并联使用，由并联电路电压的规律可知两个电阻两端的电压相等，通过它们的电流之比 13．20 增大 6 0.3 【详解】[1]结合图像甲两端电压与电流图像为正比例，当甲两端电压为2V时，通过其电流为0.1A，根据欧姆定律求甲的阻值为 [2]结合图像知当乙两端电压为2V时，其电流为0.1A，电阻为 当乙两端电压为5V时，其电流为0.25A，电阻为 可知乙的阻值随电压的增大而增大。 [3]当甲、乙串联，电路中电流为0 .2A 时，由图知此时甲两端电压为4V，乙两端电压为2V，电路两端的总电压为 [4]当甲、乙并联，电路两路的电压为2V 时，流过甲、乙的电流分别为0.1A和0.2A，干路中的电流为 14．不变 乘积 【详解】[1]由实验电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，在探究“电流与电阻的关系”实验中，应保持定值电阻两端的电压不变，即保持电压表的示数不变。 [2]在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即电流与电阻的乘积不变，所以处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的乘积并进行比较。 15．(1)2.5 (2)35 (3)2 【详解】（1）由图乙可知，电阻R两端的电压为 UV=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V （2）实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V 当接入25Ω电阻时，根据分压原理得到 R滑=35Ω 所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。 （3）探究电流与电阻关系时，滑动变阻器和定值电阻串联接入电路，串联电路总电压等于各分电压之和，由串联电路分压原理结合欧姆定律可得 式子左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大，此时电压表的示数最小，即 U′V=2V 定值电阻两端电压的最小预设值是2V。 16．2 40 不能 滑动变阻器的最大阻值太小 【详解】[1]由图像可知：定值电阻两端的电压 [2]由图可知，当接入电路的定值电阻时，电路电流为0.1A；滑动变阻器两端电压为 6V-2V=4V 则滑动变阻器接入电路的电阻是 [3][4]若用的电阻替换电阻，根据串联分压原理可得 解得：R滑=50Ω。由于滑动变阻器的最大阻值为40Ω，所以电压表不能调到。 17．安培 【详解】[1]把物理学家安培的名字命名为物理量电流的单位。 [2]德国物理科学家欧姆经过大量实验归纳总结出电流与电压、电阻之间的关系为：通过导体的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。其表达式是 18．电压 3V 【详解】[1][2]图中的阴影部分的面积为图像上点的横纵坐标的乘积，即电阻与电流的积，根据欧姆定律，表示的物理量是电压，其值为 19．右 左 不变 【详解】[1]当S闭合前，为了保护电路，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，即滑片P应置于最右端。 [2][3]在探究电流与电阻的关系的过程中，应控制定值电阻两端的电压保持不变。如要将20Ω的定值电阻更换为15Ω的电阻，由串联电路的分压规律可知，定值电阻两端的电压将减小，为了达到实验目的，应增大定值电阻两端的电压使其保持不变，则应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器的电阻，应将滑片P向左端滑动。 20．不变 【详解】在“探究电流与电阻的关系”时，在改变定值电阻的阻值的同时控制其两端的电压一定。更换定值电阻后，定值电阻两端的电压将改变，为了控制定值电阻两端的电压一定，就需要移动滑片，使其两端的电压不变。 21． 【详解】探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中，需要分析电流与电压（或电阻）的关系得出结论，因此需要用电压表测量导体两端的电压，用滑动变阻器改变电路中的电流，而电压表需要并联在电阻两端，电流表需与电阻串联，电路图如下： 22．(1) (2) 右 保护电路 (3)定值电阻断路 (4) 0.30 0.50 (5)5 (6)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【详解】（1）探究电流与电压的关系的实验中，除电压表外其余元件串联，电压表并联在定值电阻两端。滑片P向左滑动时，电流表的示数变大，滑动变阻器接入的电阻变小，需连接C接线柱；电源电压为3V，所以电路中的最大电流为 故电流表接小量程，如图所示： （2）[1][2]为了保护电路，在连接电路时，将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，需远离下面的接线柱，故滑片应移到最右端，此时滑动变阻器所起的作用是保护电路。 （3）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，说明电路中可能存在断路；电压表有示数，说明电压表能连接到电源两端测电源电压，所以出现该故障的原因可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （4）[1]由乙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.3A。 [2]由表中数据可知，当电压表示数增大到原来的几倍，电流表示数也增大到原来的几倍，当电压由0.5V增大为2.5V时，电压增大到原来的5倍，所以对应的电流是也增大0.5V时电流的5倍，故当电压为2.5V时，对应的电流为0.10A×5=0.50A （5）由表中数据可知，小明选择的定值电阻为 （6）由表中数据可知，电压与电流的比值是个定值，说明电流与电压成正比。所以得出的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 23．(1)B 定值电阻短路 (2) 2 反比 (3)右 (4)B 【详解】（1）[1]因变阻器左下接线柱连入电路中，为保护电路，在闭合开关前应将滑动变阻器滑片移到阻值最大处的B端。 [2] 闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即故障可能是定值电阻R短路。 （2）[1][2]由图丙知，电阻两端的电压始终保持 为一定值，故得出当电压一定时，电流与电阻成反比。 （3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变。 （4）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻两端的电压不变，故实验过程中，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电压表。 故选B。 24．R1短路 前 右 反比 2.5 > 右 1∶2 2∶1 B 【详解】（1）[1]电流表有示数，说明整个电路是通路，电压表无示数，说明定值电阻相对于整个电路的电阻来说很小，若电路故障只出现在R1和R上，若滑动变阻器R短路，电压表测电源电压，电压表有示数；若定值电阻R1短路，则其能够分得的电压很小，所以电路故障是定值电阻R1短路。 （2）[2][3]排除电路故障后，为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，即最右端。 （3）[4]根据实验所得的五组数据绘制出I-R图像图乙可知，电流与电阻之积为 且为一定值，故由图像可得出的结论是：在导体两端电压一定时，导体中的电流电流与导体的电阻成反比。 （4）[5]探究导体中的电流跟导体的电阻之间的关系时，需要控制导体两端的电压不变。实验中小致接入5Ω的电阻时，调节变阻器，让电压表示数U0为2.5V，读出电流表示数，此时变阻器连入的电阻为R变1，电路的总功率为P总1；根据串联电路电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压为 由于串联电路电流处处相等，根据可知，此时定值电阻与滑动变阻器的阻值的比值为 解得：R变1=7Ω；此时电路中的电流为I总1=0.5A，由可得，电路的总功率为 [6][7]然后断开开关，把5Ω换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，根据欧姆定律可知，电流表示数为 根据串联电路的分压规律可知，此时定值电阻两端分担的电压变大，会高于2.5V，实验中应该控制定值电阻两端电压表不变，应该减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端电压，根据串联电路的分压规律可知，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，应将变阻器的滑片P向右移动，使电压表示数仍保持U0=2.5V不变，再读出电流表示数，此时变阻器连入的电阻为R变2，电路的总功率为P总2；此时滑动变阻器两端的电压为 根据可知，此时定值电阻与滑动变阻器的阻值的比值为 解得：R变2=14Ω；此时电路中的电流为I总2=0.25A，由可得，电路的总功率为 [8][9]则R变1与R变2之比为 P总1与P总2之比为 （5）[10]电阻两端的电压始终保持2.5V不变，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压为3.5V不变；当接入20Ω电阻时，根据分压原理可知 解得：R滑=28Ω；当接入5Ω的定值电阻时，电路中的电流为0.5A。为了保护电路，则滑动变阻器的阻值应大于28Ω，滑动变阻器允许通过的最大电流要大于0.5A，故应选择50Ω，1.0A的滑动变阻器，故B正确。 25．(1) (2) 左 6 (3) 2.5V 6.6 【详解】（1）实验电路中，定值电阻、电流表、滑动变阻器应为串联电路，电压表测定值电阻电压，实物图中定值电阻未接入电路，正确实物图如下 （2）[1]为保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片置于最大接入电阻处，即最左端。 [2]由图甲可知，电压表所选量程为0~3V，电压表的分度值为0.1V，由图丙可知电压表示数为 由图甲可知，电流表选的是小量程，分度值为0.02A，由图乙可知，电流表示数为 由于闭合开关时，滑动变阻器滑片置于最大接入电阻处，则滑动变阻器两端电压为 故电源电压为 （3）[1]电流表的量程为0~0.6V，滑动变阻器规格为“40Ω 0.5A”，故电路中允许通过的最大电流为 本实验是探究电流与电阻的关系，应控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压规律可知 而定值电阻阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，因此，为保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压规律，当定值电阻增大时，滑动变阻器的接入阻值也增大，因此当定值电阻为5Ω时，此时滑动变阻器接入阻值最小，电路中电流最大，故定值电阻两端的最高电压为 [2]若控制定值电阻两端的电压为，则有 可得 由上面的分析可知，为保持定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压规律，当定值电阻增大时，滑动变阻器的接入阻值也增大，因此当定值电阻为20Ω、滑动变阻器接入阻值最大时，电源电压可达最大值，即 答案第1页（共12页） 答案第1页（共12页） 学科网（北京）股份有限公司 $$