专题10 电流与电压和电阻的关系（河北专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）中考1年模拟物理真题分类汇编

专题10 电流与电压和电阻的关系 1．（2025•河北中考）【创新题型】在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了图1所示的实验电路。电源电压为6V不变，R为定值电阻，AD间粗细均匀的电阻丝和夹子（M和N）一起组成变阻器，A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点，E、F两点未标出。 （1）根据实验要求，请用笔画线代替导线将图1中的实物电路补充完整。 （2）闭合开关前，将变阻器的全部电阻接入电路是为了　 　。 （3）闭合开关，电流表无示数，电压表示数为6V，电路的故障（仅有一处）是　 　。 （4）排除故障后，闭合开关，保持夹子N位置不动，夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点，每次电表均选用合适的量程，进行实验，收集数据并记录在表格中。 接线位置 A B E C F D 电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0 电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2 表格中①处的数据如图2所示，为　 　A。 （5）分析数据，可以得出实验结论：在电阻一定的情况下，　 　。 （6）在电阻丝C点放一小蜡块，闭合开关，发现小蜡块逐渐熔化，为使小蜡块熔化得更快，一定可行的方法是：　 　（写出一条即可）。 【拓展】在上面的实验电路中，电流表接0～0.6A量程，把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动，夹子N可在电阻丝上连续改变位置，在保证电路安全的情况下，夹子N在任意位置时，用电阻R0替换R，使电压表V1和图中的电压表示数之比总是2：3。则满足上述条件的R0的取值范围是　 　Ω。 2．（2024•河北中考）在“探究串联电路电压的特点”实验中，小明设计了图1所示的电路。其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，L为小灯泡。 图1 图2 （1）根据图1所示的电路图用笔画线代替导线，将图2所示的实物图补充完整。 （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记录电流表的示数；选择合适的量程，用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置，在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图3所示，示数为 　 　V。 图3 数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V 1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5 2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5 3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5 … （3）根据数据可知R0的阻值为　 　Ω。 （4）根据第1组的实验数据可初步得出结论：串联电路中，总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是　 　。 （5）读取数据　 　（选填“②”或“③”）时，电压表指针没有对准刻度线。 （6）根据表中的实验数据，写出一条你还能发现的规律：　 　。 【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等，额定电流分别为0.2A和0.3A，小明利用图1中的灯泡L，对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成图4所示的电路，只闭合S1，调节电源电压至某一值时，通过电压表判断出L1正常发光；断开S1，闭合S2，发现不用改变电源电压，L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为　 　Ω。 图4 3．（2023•河北中考）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明把电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。 图1 （1）图1是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。 表一： 导线连接点 a和b a和c 电压表指针是否偏转 否 是 电流表指针是否偏转 否 是 （2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表的指针都不偏转。图中a为电源的正极，b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右端的接线柱，用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测，结果如表一所示。发生故障的元件是 　 　 。 （3）排除故障后进行实验。某次实验时，电压表的示数如图2所示，示数为 　 　 V。移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据填入表二。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24 （4）小明根据表二中的数据画出图像，如图3所示。从图像可以看出，第 　 　 （选填数据序号）组数据明显是错误的，分析时需要把它剔除掉。 根据以上数据，小明得出结论：电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值。 （5）小红按图4连接电路，测量并记录几组电压和电流值，如表三所示，其中R1＝10Ω、R2＝5Ω，U1、U2、I分别表示电压表V1、V2和电流表A的示数。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 电压U2/V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 小红在与小明的交流中，发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关系，于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③，如图5所示，其中 　 　 是由表三中的I和U2的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个定值电阻的电流与电压的关系，证据更充分。交流评估后得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【拓展】某小灯泡L的额定电流是I0，但额定电压的标识模糊不清，为测定L正常发光时的电阻，小明设计了下列的电路，其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知，但电源电压未知。为保证电路安全，滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路图中，能够达到目的的有图　 　 。 4．（2022•河北中考）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验： （1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线。（连线不要交叉） （2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于　 　端。 （3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与 　 　 的关系。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 30 I/A （4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验。 ①图丙是第2次实验时电流表的示数，示数为　 　A。 ②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为　 　Ω。 （5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图象，可以得出结论：　 　。 【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验： ①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V。 ②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V。通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为　 　Ω。 5．（2021•河北中考）小明利用图1所示的电路来探究串联电路的部分特点，已知R1＝2Ω、R2＝4Ω、 R3＝5Ω、R4＝10Ω，电源电压可调。 （1）请根据图1所示电路图用笔画线代替导线将图2所示实物图补充完整。（此时电源电压为3V） （2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数；小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是 　 　 （选填字母）。 A.R1处短路 B.R2处断路 C.电流表处短路 （3）排除故障后，继续实验，实验中，小明调节了电源电压，换用了规格不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC和AC两端，收集的数据如表。 I/A UAB/V UBC/V UAC/V 1 R1与R2串联 0.5 1 2 3 2 R2与R3串联 0.2 0.8 1 1.8 3 R3与R4串联 0.3 1.5 3 4.5 4 R1与R4串联 1 5 6 ①表格中第4次实验空格处的数据为　 　。 ②探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可得其规律是　 　。 ③探究串联电路中电阻的关系时，分析表中数据可得其规律是　 　。 ④探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得其关系是　 　。 【拓展】完成实验后，小红连接了如图3所示电路，已知Rx＞R1。调整电源电压，将电压表分别并联在AB、BC和AC两端，电压表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二。则所有符合上述情况的Rx的最大值与最小值之比是 　 　 。 考点01 探究电流与电压的关系 6．（2025•沧州模拟）在“探究电流与电压的关系”实验中，琳琳设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路图连接完整。 （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是　 　。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为　 　A。 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 电流I/A 0.16 0.22 0.28 分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　（选填“正比”或“反比”）。 （5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的U﹣I图象，如图丙所示。由图象可知R1　 　R2（选填“＞”“＜”或“＝”）。 （6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为　 　。 7．（2025•保定模拟）如图甲所示是小明在探究“电流与电压的关系”时所连接的实验电路： （1）图甲电路中有一根导线连错了，请你在错误的导线上打上“×”，并用笔画线代替导线把它改接到正确的位置上； （2）电路改接正确后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表的示数较大且不变，原因是 　 　 ； （3）实验过程中，移动滑片使电压表的示数分别为0.5V、1.0V、1.5V、2.0V，由于小明没有养成良好的实验习惯，把测得的电流值随手写在了草稿纸上，如图乙所示。请你根据实验需求，帮助他设计一个记录实验数据的表格，并把上述电压值和记录在草稿纸上的电流值分别填入对应的位置； （4）请根据表中数据在图丙中描点作出图像； （5）分析图像可以得到的结论是：　 　 。 8．（2025•衡水模拟）小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电压的关系，电源电压为6V。 （1）图乙的实物电路中有一根导线接错了，请你在错误的导线上打“×”，画出正确的导线，注意导线不要交叉。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最　 　（选填“左”或“右”）端。 （2）正确连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是　 　。 （3）①排除故障继续实验，第2次实验电流表的示数如图丙所示，为　 　A，将多次实验的数据记录在表格中。 序号 1 2 3 4 5 电压/V 1 2 3 4 5 电流/A 0.1 0.3 0.4 0.5 ②根据实验数据可以判断出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成　 （选填“正比”或“反比”）。 ③根据表中数据计算，在第1～5次实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为 　 　 Ω。 【拓展】小明完成上面的任务后，老师让他设计电路测未知电阻Rx的阻值，他利用上述实验中的定值电阻R1设计了如图丁所示电路（电源电压未知且不变），其中能够达到实验目的的是 　 　 。（填字母） 9．（2025•石家庄•栾城区模拟）小明在“探究电流的大小与哪些因素有关”的实验中，选用了如下器材：恒为4.5V的电源，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（15Ω 1A），四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关和若干导线。 （1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑到最右端时阻值最大； （2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是　 　（答出一种情况即可）； （3）在探究电流与电压的关系时，小明调节滑动变阻器滑片P，将测出的三组电流和电压值填入下表。小红猜测了一组数据，也填入下表中。小红猜测的是第　 　次实验的数据，根据小明测得的数据可得出结论：在导体电阻一定时，　 　； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.2 0.32 0.4 0.48 （4）在探究电流跟电阻的关系时，小明根据测量数据画出了电流随电阻变化的图像，如图乙所示。实验过程中，每次更换电阻后，小明均根据　 　（选填“电压表”或“电流表”）的示数变化来调节滑动变阻器的滑片P，符合要求后再记录数据。为了完成所有四次实验，还需提供一个阻值不小于 　 　Ω的滑动变阻器。 【拓展】探究结束，小明去掉定值电阻后，用剩余的器材测量了小灯泡（标有“2.5V”字样）的定值电阻。他将电流表串联在电路中，将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，请观察数据，计算出小灯泡正常发光时的电阻为　 　 Ω（结果保留整数）。 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 10．（2025•廊坊模拟）小华同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，0.5A”。 （1）该同学接错了一根导线，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，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是　 　（选填“A”、“B”或“C”）； A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路 （3）排除故障后，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是　 　A。 （4）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。 电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38 分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压　 　。为了进一步验证实验结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成　 　次。 【拓展】用上述实验器材中的滑动变阻器、电压表和选用（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）电阻中的一个定值电阻，来测量另一额定电压为3V，额定电流大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如图丙所示。闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为3V，保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，读出电压表示数为9V，由此计算出了灯泡电阻。则他们选的是　 　Ω的定值电阻，该小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω。 11．（2025•石家庄三模）小明为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路。 （1）用笔画线将甲图中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电流变大； （2）闭合开关后，若发现电流表有偏转，电压表的示数为零，电路中可能发生的故障是　 　 （故障只发生在“定值电阻”和“滑动变阻器”上）；排除故后，移动滑片P，根据实验数据绘制了电阻R的I﹣U图像如图丙中a，分析图像中数据，可得结论：　 　。滑动变阻器除保护电路的作用外，另一作用是　 　。 （3）小芳仅将实验中的电阻R拆下，换用一个额定电压为“2.5V”的小灯泡，继续实验。移动滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率接着应该向　 　移动滑片（填“左”或“右”），实验得到灯L的I﹣U图像如丙中的图线b，则小灯泡的额定功率为　 　W。 【拓展】小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡正常发光电阻。图丁、戊是设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是　 　（填字母）。 A.两种方案都能 B.丁方案能，戊方案不能 C.两种方案都不能 D.丁方案不能，戊方案能 考点02 探究电流与电阻的关系 12．（2025•邢台•任泽区模拟）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，兴趣小组设计了如图1所示的电路，其中R为定值电阻，R'为滑动变阻器。 （1）请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求滑片P右移时滑动变阻器电阻变大。 （2）连接电路时开关应处于　 　状态（选填“断开”或“闭合”）。闭合开关S后，调节滑动变阻器R'，得到多组数据。在分析数据的基础上得出正确结论。 实验数据记录如表所示： 表1ㅤU＝3V 实验序号17 R/Ω I/A 1 5 0.6 02 10 0.3 3 20 0.15 表2ㅤR＝20Ω 实验序号 U/V I/A 1 2 0.1 2 4 0.2 3 6 0.3 （3）分析表1数据，可以得出的结论是：　 　。 分析表2数据，可以得出的结论是：　 　。 （4）在完成上述实验后，我们注意到另一组同学未能按时完成，于是大家团结协作，共同帮助他们查找原因，并顺利完成了实验。请将实验内容补充完整： ①将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数； ②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向 　 　（选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为1.5V时，记录电流表示数； ③将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图2所示。出现上述情况的原因可能是　 　； A.滑动变阻器最大阻值太大； B.滑动变阻器最大阻值太小； C.滑动变阻器断路； D.定值电阻短路。 【拓展】数学中正比例函数y＝kx的图像，其中k叫做图像的斜率。在物理学中，正比例函数关系的图像中斜率往往具有一定的实际意义。例如匀速直线运动的s﹣t的图像，其斜率表示速度。在本次实验中，如果把I﹣R图像转化为的图像，则其斜率表示　 　。 13．（2025•唐山模拟）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明设计了如图1所示的电路。电源电压为4.5V，滑动变阻器规格为“50Ω，2A”，四个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻。 （1）用笔画线代替导线，将图1所示的实物图补充完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，电流表和电压表均无示数，出现这种现象的原因可能是 　 　 。 A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器断路 （3）排除故障后，小明先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.4V，电流表的示数如图2所示，该示数为 　 　 A。实验过程中，把阻值为10Ω的电阻更换成阻值为15Ω的电阻，移动滑片，使电压表的示数为2.4V，滑片P位置与更换电阻之前相比更靠近 　 　 （选填“A”或“B”）端。实验数据记录在下面表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 30 电流I/A 0.24 0.16 0.12 （4）由于实验室没有阻值为30Ω的电阻，为了完成第5次实验，小明将阻值为10Ω的电阻与20Ω的电阻 　 　（选填“串”或“并”）联，接入电路即可完成实验。 （5）在第5次实验中，移动滑片P使电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.08A，此时滑动变阻器接入电路的电阻是　 　Ω。 【拓展】小明用图3所示电路测量未知电阻Rx的阻值，电源是干电池串联组成的电池组（电池组的电压为1.5V的整数倍），滑动变阻器R最大阻值为20Ω，未知电阻Rx的阻值小于R的最大阻值，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A。滑动变阻器滑片P位于最大阻值处时，电压表示数为6V；移动滑片P使电压表示数为3V时，电流表指针未达到满偏。则Rx的阻值为 　 　 Ω。 14．（2025•邯郸模拟）小明利用如图1甲的电路，探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“10Ω，2A”。 实验序号 R/Ω I/A ① 5 ② 10 0.2 ③ 20 0.1 （1）如图甲所示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。请你把接错的那根导线打上“×”，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　 　（选填“左”“右”）端。如果闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是　 　； （3）排除故障后，先接入5Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑片使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为　 　A。接着将R阻值换成10Ω、20Ω重复上述操作，由表中三组数据可得结论：　 　。 （4）为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，若要能完成实验，滑动变阻器的最大阻值要不小于　 　Ω。 【拓展】实验结束后，小明还想确认所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图2所示的电路。实验步骤：（已知定值电阻阻值为R0） ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1； ②再将滑动变阻器滑片P移到最左端，记录此时电流表示数为I2； ③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝　 　（用测出的物理量和已知量的字母表示）。 15．（2025•秦皇岛模拟）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。 （1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）； （2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是 　 　 （选填“A”、“B”或“C”）； A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路 （3）图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为　 　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向　 　端（选填“左”或“右”）滑动；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是　 　Ω；由图像得到实验结论为：　 　。 16．（2025•邯郸•丛台区模拟）探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不交叉。 （2）连接好电路，将电源电压调至4.5V，滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是　 　（填序号）。 A.滑动变阻器断路； B.定值电阻R断路； C.定值电阻R短路。 （3）排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I﹣R图像： ①其中阴影部分面积表示的物理量是　 　，其值为　 　； ②由实验图像可得出结论：在电压一定时，　 　。 （4）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施可行的是　 　（填序号）。 A.调高电源电压； B.将电压表改接到滑动变阻器两端； C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻。 （5）实验结束后，该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图，实验操作如下： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关S，此时电压表的示数为U1； ②将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U2； ③则Rx＝　 　（用R0、U1、U2表示）。 17．（2025•邢台•信都区模拟）物理课上某实验小组在“探究电流与电阻关系”的实验时，电路图如图甲所示，电源电压为6V。 （1）请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图根据图甲所示电路图连接完整（要求导线不交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是　 　。 （3）排除故障后，该组同学取来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω几个定值电阻，当接入5Ω定值电阻并调节滑动变阻器后，电流表的示数如图丙，则此时电压表示数为　 　V，将5Ω的定值电阻换成其它定值电阻时，均通过调节滑动变阻器的滑片使电压表保持该示数，为能够完成所有实验，应选择的滑动变阻器是：　 　。 A.20Ω，0.5A B.40Ω，0.2A C.50Ω，0.5A D.100Ω，0.2A （4）实验结束后，老师展示了另一小组根据实验数据做出的I﹣R图像如图丁所示，请指出该小组实验过程中存在的问题：　 　。 【拓展】用上述实验器材中的滑动变阻器、电压表和一个定值电阻（5Ω），来测量另一额定电压为3V，额定电流大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如图戊所示。闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为3V；保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，读出电压表示数为9V，由此计算出了灯泡电阻。该小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω。 18．（2025•石家庄•新华区模拟）图甲是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路，三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和几节电池串联的电池组（电源电压是1.5V的整数倍、且不超过4.5V）进行探究。 （1）请用笔画线代替缺少的2根导线，将图甲的电路连接完整（要求：导线不能交叉，滑片P向B端移动时，电路中的电流变大）。 （2）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数。可能的故障是定值电阻R　 　（选填“断路”或“短路”）；排除故障，缓慢移动滑片P到某位置时。电压表的示数如图乙所示，为　 　V。 （3）将不同小组的数据汇总后，得到表的数据，汇总多组数据的目的是 　 　 （选填“避免偶然性得到普遍规律”或“减小误差”）。 R1＝5Ω R2＝10Ω R3＝15Ω 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 U/V 0.8 1.0 1.5 1.8 1.2 1.8 2.2 2.6 1.5 1.8 2.1 2.4 I/A 0.16 0.20 0.30 0.36 0.12 0.18 0.22 0.26 0.10 0.12 0.14 0.16 （4）分析数据可得电流与电压的关系是　 　；根据表格中　 　三组数据还可以分析出电流与电阻的关系。 （5）在上述实验过程中，有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点，则经计算可知，变阻器的最大电阻是　 　Ω。 19．（2025•邯郸模拟）物理社团活动时，小石同学利用下面的器材探究探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V。 （1）如图是小石连接的实物电路，请你用笔画线代替导线，完成电路连接。 （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移动到最　 　（选填“左”或“右”）端，起保护电路的作用。 （3）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障是　 　。 （4）排除故障后，小石同学先用一个定值电阻R进行实验，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，记录此时R和电流I的值；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，滑动变阻器的滑片应向　 　（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的阻值至少是　 　Ω； 【拓展】实验结束后，小石同学继续分析，研究并绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器，电流与总电阻”之间的图像，如图乙，其中反映电流与总电阻关系的是　 　（选填“a”、“b”或“c”），图中阴影部分面积表示的物理含义是　 　。 20．（2025•石家庄•裕华区二模）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明利用以下器材进行实验：电压恒定的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 次数 1 2 3 4 R/Ω 5 10 15 20 I/A 0.4 0.3 0.24 0.2 （1）他连接的电路如图所示，有一根导线接错了，请在接错的导线上打“×”，并改接到正确位置。 （2）改正错误后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到　 　（选填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关，移动滑片，电流表和电压表都没有示数。小明由此猜测不可能是　 （选填“定值电阻”、“滑动变阻器”或“开关”）断路。解决故障后，小明进行了实验，在表格中记录了实验数据。 （4）分析实验数据，小明发现电流与电阻不成反比，原因是　 　。 （5）老师指出第3、4次数据是编造的，原因是　 　。 小明向老师坦白了实验过程：在得出第一组数据之后，就没有再调节滑动变阻器。由此可知，在记录数据时，滑动变阻器接入电路的阻值为　 　Ω，电源电压为　 　V。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 电流与电压和电阻的关系 1．（2025•河北中考）【创新题型】在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了图1所示的实验电路。电源电压为6V不变，R为定值电阻，AD间粗细均匀的电阻丝和夹子（M和N）一起组成变阻器，A、B、C、D、E、F为电阻丝上的六个点，E、F两点未标出。 （1）根据实验要求，请用笔画线代替导线将图1中的实物电路补充完整。 （2）闭合开关前，将变阻器的全部电阻接入电路是为了 　保护电路　 。 （3）闭合开关，电流表无示数，电压表示数为6V，电路的故障（仅有一处）是 　定值电阻R断路　 。 （4）排除故障后，闭合开关，保持夹子N位置不动，夹子M依次接在变阻器的A、B、E、C、F、D六个点，每次电表均选用合适的量程，进行实验，收集数据并记录在表格中。 接线位置 A B E C F D 电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 6.0 电流I/A 0.3 ① 0.5 0.6 0.8 1.2 表格中①处的数据如图2所示，为 　0.4　 A。 （5）分析数据，可以得出实验结论：在电阻一定的情况下，　电流与电压成正比　 。 （6）在电阻丝C点放一小蜡块，闭合开关，发现小蜡块逐渐熔化，为使小蜡块熔化得更快，一定可行的方法是：　增大电源电压　 （写出一条即可）。 【拓展】在上面的实验电路中，电流表接0～0.6A量程，把另一电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上。夹子M接在A点不动，夹子N可在电阻丝上连续改变位置，在保证电路安全的情况下，夹子N在任意位置时，用电阻R0替换R，使电压表V1和图中的电压表示数之比总是2：3。则满足上述条件的R0的取值范围是 　6～22.5　 Ω。 解：（1）在探究电流与电压的实验中，电流表应串联在电路中，电路连接如图所示： （2）闭合开关前，将变阻器的全部电阻接入电路，这样可以防止电路中的电流过大，从而保护电路； （3）串联电路只有一条电流的路径，且电流表无示数，说明电路中某处断路，而电压表有示数，且等于电源电压，说明电压表与电源能连通，故电路的故障是定值电阻R断路； （4）根据图2可知电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，示数为0.4A； （5）由表中数据可知，电压与电流的比值一定，故可得结论：在电阻一定的情况下，电流与电压成正比； （6）为使小蜡块熔化得更快，应使C处电阻丝产生的热量更多，根据Q＝I2Rt可知，在电阻和通电时间一定时，应增大电路中的电流，根据欧姆定律可知，可通过增大电源电压的方法来达到目的； 【拓展】根据表中第1次实验的数据，结合串联电路的电压规律和欧姆定律可得，变阻器的最大值： R变大＝＝＝15Ω； 当电压表V1接在A点和图中电压表标有“15”的接线柱两点上时，变阻器与定值电阻串联，电压表V1测变阻器两端的电压，原电压表V测定值电阻两端的电压。 根据串联电路的分压原理可得R0的最大值：R0大＝R变大＝×15Ω＝22.5Ω； 根据电流表的量程可知电路中的最大电流为I大＝0.6A， 根据串联电路的电压规律可得R0两端的电压：U′0＝U＝×6V＝3.6V， 根据欧姆定律可得R0的最小值：R0小＝＝＝6Ω， 故R0的取值范围是6～22.5Ω。 答案：（1）图见解答；（2）保护电路；（3）定值电阻R断路；（4）0.4；（5）电流与电压成正比；（6）增大电源电压；【拓展】6～22.5。 2．（2024•河北中考）在“探究串联电路电压的特点”实验中，小明设计了图1所示的电路。其中R0为定值电阻，R为滑动变阻器，L为小灯泡。 图1 图2 （1）根据图1所示的电路图用笔画线代替导线，将图2所示的实物图补充完整。 （2）连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，记录电流表的示数；选择合适的量程，用电压表分别测出ab、bc、cd、ac、bd、ad间的电压。将这些数据记入如表。改变滑动变阻器滑片的位置，在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图3所示，示数为1.8V。 数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V 1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5 2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5 3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5 … （3）根据数据可知R0的阻值为　5　Ω。 （4）根据第1组的实验数据可初步得出结论：串联电路中，总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是 　寻找普遍规律　 。 （5）读取数据 　②　 （选填“②”或“③”）时，电压表指针没有对准刻度线。 （6）根据表中的实验数据，写出一条你还能发现的规律：　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比　 。 【拓展】灯泡L1和L2的额定功率相等，额定电流分别为0.2A和0.3A，小明利用图1中的灯泡L，对L1和L2的发光情况进行研究。将L、L1、L2与某一可调压电源连接成图4所示的电路，只闭合S1，调节电源电压至某一值时，通过电压表判断出L1正常发光；断开S1，闭合S2，发现不用改变电源电压，L2也恰好正常发光。则L1正常发光时的电阻为 　22.5　 Ω。 解：（1）按电路图连接实物，如图所示： （2）由图3可知，电压表用的小量程，分度值0.1V，故示数为1.8V； （3）根据数据可知R0的阻值为R0＝＝＝5Ω； （4）探究串联电路电压的特点实验，多次实验目的寻找普遍规律； （5）分析表格中的数据，数据②的大小为Uac2＝Uad2﹣Ucd2＝4.5V﹣1.2V＝3.3V，此时电压表用的大量程，分度值为0.5V，则读取3.3V电压值时电压表的指针没有对准刻度线； （6）分析表格中的数据，观察R0两端电压与电流可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比； 【拓展】设电源电压为U，只闭合S1，L与L1串联，灯L1的额定电流分别为0.2A，由表格中数据可知，此时灯L两端电压为1V， 则灯L1的额定电压为U﹣1V，所以灯L1的额定功率为P1＝（U﹣1V）×0.2A……①； 断开S1，闭合S2，L与L2串联，灯L2的额定电流分别为0.3A，由表格中数据可知，此时灯L两端电压为2.5V， 则灯L2的额定电压为U﹣2.5V，所以灯L2的额定功率为P2＝（U﹣2.5V）×0.3A……②； 灯泡L1和L2的额定功率相等，所以①＝②；即（U﹣1V）×0.2A＝（U﹣2.5V）×0.3A，解得U＝5.5V； 则灯L1的额定电压为U﹣1V＝5.5V﹣1V＝4.5V， 所以L1正常发光时的电阻为R1＝＝22.5Ω。 答案：（1）见上图；（2）1.8；（3）5；（4）寻找普遍规律；（5）②； （6）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；【拓展】22.5。 3．（2023•河北中考）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明把电源、定值电阻、滑动变阻器、电压表、电流表和开关连成电路进行实验。 图1 （1）图1是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路补充完整。 表一： 导线连接点 a和b a和c 电压表指针是否偏转 否 是 电流表指针是否偏转 否 是 （2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表的指针都不偏转。图中a为电源的正极，b、c分别为滑动变阻器上电阻丝右侧的接线柱和金属杆右端的接线柱，用一条导线的两端分别连接a和b、a和c进行检测，结果如表一所示。发生故障的元件是 　滑动变阻器　 。 （3）排除故障后进行实验。某次实验时，电压表的示数如图2所示，示数为 　1.2　 V。移动滑动变阻器的滑片，记录多组数据填入表二。 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 1.2 1.4 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.10 0.12 0.14 0.28 0.20 0.24 （4）小明根据表二中的数据画出图像，如图3所示。从图像可以看出，第 　4　 （选填数据序号）组数据明显是错误的，分析时需要把它剔除掉。 根据以上数据，小明得出结论：电阻两端的电压与通过电阻的电流之比为定值。 （5）小红按图4连接电路，测量并记录几组电压和电流值，如表三所示，其中R1＝10Ω、R2＝5Ω，U1、U2、I分别表示电压表V1、V2和电流表A的示数。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U1/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 电压U2/V 1.5 3.0 4.5 6.0 7.5 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 小红在与小明的交流中，发现用图像法处理数据可以更直观地看出两个量之间的变化关系，于是她也利用表三中的数据在坐标系中画出了三条直线①②③，如图5所示，其中 　③　 是由表三中的I和U2的数据画出的。小明认为小红的实验相当于探究了三个定值电阻的电流与电压的关系，证据更充分。交流评估后得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【拓展】某小灯泡L的额定电流是I0，但额定电压的标识模糊不清，为测定L正常发光时的电阻，小明设计了下列的电路，其中定值电阻R0和滑动变阻器的最大阻值R已知，但电源电压未知。为保证电路安全，滑动变阻器均不能调到最小阻值。实验时各电路中的小灯泡L都能调至正常发光。以下电路图中，能够达到目的的有图 　ACD　 。 解：（1）将电压表并联在定值电阻两端的电压，如下图所示： ； （2）连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电流表的指针不偏转，说明电路中没有电流，电路为断路，电压表没有示数，说明电压表与电源的两端不相连，说明与电压表并联以外的部分有断路，导线接在a和b上，电流表和电压表都没有示数，说明a和b间没有断路，导线接在a和c上，电流表和电压表都有示数，说明滑动变阻器有断路； （3）由图2知电压表选用0～3V的量程，分度值为0.1V，示数为1.2V； （4）同一电阻电流与电压值成正比，都在同一直线上，而图3中第4次数据没有在同一直线上，说明第4组数据明显是错误的，分析时需要把它剔除掉； （5）由图4知电压表V1测量定值电阻R1两端的电压，电压表V2时测量定值电阻R1和R2两端的总电压，由于R1＝10Ω、R2＝5Ω，所以＝R1+R2＝10Ω+5Ω＝15Ω； 由图5知①的电阻值为：R＝＝＝5Ω；②的电阻值为：R′＝＝＝10Ω，③的电阻值为：R″＝＝＝15Ω，所以③是由表三中的I和U2的数据画出的； 【拓展】：A、图中只有电流表，先只闭合开关S1，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，移动滑动变阻器使电流表的示数为I0，再闭合开关S2，保持滑片位置不变，读出电流表的示数I1，再将滑动变阻器调到阻值最大处，读出电流表的示数为I2，此时电源电压为：U＝I2（R+R0），则开始两次滑动变阻器接入电路的电阻为：R滑＝﹣R0，根据U额＝U﹣U0﹣U滑算出小灯泡的额定电压，由R＝表示出小灯泡正常发光时的电阻，故A符合题意； B、图中只有电压表，无法确定灯泡何时正常发光，所以不能测量出小灯泡的额定电阻，故B不符合题意； C、图中只有电流表，先只闭合开关S1，小灯泡与滑动变阻器串联，移动滑动变阻器使电流表的示数为I0，再断开开关S1，闭合开关S2，保持滑片位置不变，读出电流表的示数为I1，再将滑动变阻器调到阻值最大处，读出电流表的示数为I2，此时电源电压为：U＝I2（R+R0），则开始两次滑动变阻器接入电路的电阻为：R滑＝﹣R0，根据U额＝U﹣U滑算出小灯泡的额定电压，由R＝表示出小灯泡正常发光时的电阻，故C符合题意； D、图中只有电压表，先只闭合开关S1，小灯泡、定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，移动滑动变阻器使电压表的示数为I0R0，再闭合开关S2，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压，保持滑片位置不变，读出电压表的示数U1，再将滑动变阻器调到阻值最大处，读出电压表的示数为U2，此时电路中的电流为：I＝，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝IR＝，根据串联电路电压的规律算出电源电压U＝U2+U滑＝U2+，由欧姆定律算出开始两次滑动变阻器接入电路的电阻和第一次滑动变阻器两端的电压，由串联电路电压的规律算出小灯泡的额定电压，根据欧姆定律算出小灯泡正常发光时的电阻，故D符合题意。 故选：ACD。 答案：（1）见解答图；（2）滑动变阻器；（3）1.2；（4）4；（5）③；（6）ACD。 4．（2022•河北中考）在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω 1A）、电压表和电流表做了如下实验： （1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线。（连线不要交叉） （2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 　左　 端。 （3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与 　导体电阻　 的关系。 实验次数 1 2 3 4 5 R/Ω 5 10 15 20 30 I/A （4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验。 ①图丙是第2次实验时电流表的示数，示数为 　0.2　 A。 ②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为 　30　 Ω。 （5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图象，可以得出结论：　在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　 。 【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验： ①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V。 ②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V。通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 　4　 Ω。 解：（1）由图乙可知，图中定值电阻没有接入电路，定值电阻应串联在电路中与电压表并联，电流从电压表的正接线柱流入，负接线柱流出，如图所示： （2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的左端； （3）由表中数据可知，小明改变的是定值电阻的阻值，因此探究通过导体的电流与导体电阻的关系； （4）①由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，由丙图电流表的指针位置可知，读数为0.2A； ②由表中数据可知，第2次所用定值电阻的阻值为10Ω，由欧姆定律可知，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.2A×10Ω＝2V， 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，电压表示数为变阻器分得的电压的＝2倍，根据分压原理，当变阻器连入电路中的电阻最大为10Ω时，定值电阻的阻值为：R＝2×10Ω＝20Ω，因此定值电阻的阻值不能超过20Ω，故30Ω的定值电阻无法满足实验条件； （5）由图丁可知，I﹣的图象为过原点的一条直线，因此电流与电阻的倒数成正比，故可得结论：在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； 【拓展】根据电压表的示数为2.5V，可以排除电源电压为1.5V， 由串联电路的电压特点可知，当电源电压为3V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2.5V＝0.5V， 当电源电压为4.5V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V， 当电源电压为6V时，滑动变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V， 由串联电路的分压原理可知：滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比分别为： ＝＝＝，＝＝＝，＝＝＝， 由题意可知，两次实验中滑动变阻器接入电路的阻值不变，因此两次实验中定值电阻的阻值之比可能为：＝＝，＝＝，＝＝， 由器材中的5个定值电阻的阻值可知，只有5Ω和20Ω满足上述条件，故两次的电源电压分别为3V和4.5V， 因为滑动变阻器的最大阻值为10Ω，结合＝和＝可知，定值电阻R1＝20Ω，R2＝5Ω， 因此滑动变阻器接入电路的阻值：R滑＝×20Ω＝4Ω。 答案：（1）如图所示；（2）左；（3）导体电阻；（4）0.2；30；（5）在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；【拓展】4。 5．（2021•河北中考）小明利用图1所示的电路来探究串联电路的部分特点，已知R1＝2Ω、R2＝4Ω、 R3＝5Ω、R4＝10Ω，电源电压可调。 （1）请根据图1所示电路图用笔画线代替导线将图2所示实物图补充完整。（此时电源电压为3V） （2）电路连接完成后，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数；小明又将电压表并联在R2两端，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是 　B　 （选填字母）。 A.R1处短路 B.R2处断路 C.电流表处短路 （3）排除故障后，继续实验，实验中，小明调节了电源电压，换用了规格不同的电阻，分别将电压表并联在AB、BC和AC两端，收集的数据如表。 I/A UAB/V UBC/V UAC/V 1 R1与R2串联 0.5 1 2 3 2 R2与R3串联 0.2 0.8 1 1.8 3 R3与R4串联 0.3 1.5 3 4.5 4 R1与R4串联 1 5 6 ①表格中第4次实验空格处的数据为 　0.5　 。 ②探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可得其规律是 　串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和　 。 ③探究串联电路中电阻的关系时，分析表中数据可得其规律是 　串联电路的总电阻等于各分电阻之和　 。 ④探究串联电路中电压与电阻关系时，分析表中数据可得其关系是 　在串联电路中，各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比　 。 【拓展】完成实验后，小红连接了如图3所示电路，已知Rx＞R1。调整电源电压，将电压表分别并联在AB、BC和AC两端，电压表指针三次偏转中，其中一次满偏，一次偏转的角度为满偏的三分之二。则所有符合上述情况的Rx的最大值与最小值之比是 　13：3　 。 解： （1）已知电源电压为3V，当R1、R2串联接入电路时，电路中的总电阻最小，则此时电路中的电流最大，为I＝＝＝＝0.5A＜0.6A，所以电流表选用的量程为0～0.6A。电流表要串联接入电路，且电流要从“+”接线柱流入，“﹣”接线柱流出，如图所示。 （2）电路连接完成后，电压表测R1两端电压，闭合开关S，发现电压表、电流表均无示数，说明电路中存在断路；将电压表并联在R2两端，电压表测R2两端电压，闭合开关S，发现电压表有示数、电流表无示数，说明电压表所在电路是通路，与电压表并联的这部分电路存在断路。 （3）①当R1、R4串联接入电路时，通过它们的电流相等，为。 ②探究串联电路中电压的关系时，分析表中数据可以发现：UAC＝UAB+UBC，则可得出结论：串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和。 ③探究串联电路中电阻的关系时，分析表中数据可以发现：RAC＝RAB+RBC，则可得出结论：串联电路的总电阻等于各分电阻之和。 ④在串联电路中，通过电路的电流为I＝＝，则可得：＝，将表格中数据代入上式子后，可以确认关系成立，故可得出结论：在串联电路中，各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比。 【拓展】已知Rx＞R1，则Rx两端电压＞R1两端电压。 ①当电压表选用0～3V量程时，若UAC＝3V，UBC＝2V，则UAB＝1V，符合题意； 根据＝、R1＝2Ω、UBC＝2V、UAB＝1V可求得RBC＝4Ω，即Rx＝4Ω。 ②当电压表选用0～15V量程时，若UAC＝15V，UBC＝10V，则UAB＝5V，符合题意； 根据＝、R1＝2Ω、UBC＝10V、UAB＝5V可求得RBC＝4Ω，即Rx＝4Ω。 ③当测量UAC使用0～15V量程，测量UAB使用0～3V量程时，若UAC＝15V、UAB＝2V，则UBC＝13V，同上求得RBC＝13Ω，即Rx＝13Ω； 若UAC＝10V、UAB＝3V，则UBC＝7V，同上求得RBC＝，即Rx＝； 若UBC＝10V、UAB＝3V，则UAC＝13V，同上求得RBC＝Ω，即Rx＝Ω； 若UAB＝2V（0～3V量程）、UBC＝3V（0～3V量程），则UAC＝5V，同上求得RBC＝3Ω，即Rx＝3Ω。 综上所述，Rx最小为3Ω，最大为13Ω。则Rx的最大值与最小值之比是13：3。 答案：（1）如上图所示。（2）B。 （3）①0.5；②串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和；③串联电路的总电阻等于各分电阻之和；④在串联电路中，各部分电路两端电压之比等于各电路的电阻之比。 【拓展】13：3。 考点01 探究电流与电压的关系 6．（2025•沧州模拟）在“探究电流与电压的关系”实验中，琳琳设计并连接了如图甲所示的电路。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路图连接完整。 （2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是 　定值电阻短路　 。 （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 　0.1　 A。 （4）继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表。 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.2 2.8 电流I/A 0.16 0.22 0.28 分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 　正比　 （选填“正比”或“反比”）。 （5）同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的U﹣I图象，如图丙所示。由图象可知R1　＞　 （选填“＞”“＜”或“＝”）R2。 （6）若将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的，是因为小灯泡电阻随温度升高而变大。 解： （1）实验中，电压表要与定值电阻并联，作图如下： （2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是定值电阻短路。 （3）由图乙可知，电流表使用的是“0～0.6A”的量程，其分度值为0.02A，电流表示数为0.1A。 （4）由表格数据可知，电阻一定时，随着定值电阻两端电压的增大，通过定值电阻的电流也增大同样的倍数，因此可知，在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）由图丙可知，当电压相同时，R1的电流较小，根据可知R1的电阻较大，即R1＞R2。 （6）在“探究电流与电压的关系”实验中，需要控制电阻不变，因小灯泡的电阻随着温度的升高而增大，因此将定值电阻换成小灯泡，不能达到本实验的探究目的。 答案： （1）见上图； （2） 定值电阻短路； （3） （3）0.1； （4） （4）正比；（5）＞；（6）小灯泡电阻随温度升高而变大。 7．（2025•保定模拟）如图甲所示是小明在探究“电流与电压的关系”时所连接的实验电路： （1）图甲电路中有一根导线连错了，请你在错误的导线上打上“×”，并用笔画线代替导线把它改接到正确的位置上； （2）电路改接正确后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，电压表的示数较大且不变，原因是 　定值电阻断路　 ； （3）实验过程中，移动滑片使电压表的示数分别为0.5V、1.0V、1.5V、2.0V，由于小明没有养成良好的实验习惯，把测得的电流值随手写在了草稿纸上，如图乙所示。请你根据实验需求，帮助他设计一个记录实验数据的表格，并把上述电压值和记录在草稿纸上的电流值分别填入对应的位置； （4）请根据表中数据在图丙中描点作出图像； （5）分析图像可以得到的结论是：　在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比　 。 解： （1）测电阻的实验中电压表应测定值电阻两端电压，即与定值电阻并联，电流表测定值电阻电流与其串联，由图可知，电压表与定值电阻串联，电流表与定值电阻并联了，只改一根导线，应将定值电阻右侧连接电流表的导线接到电压表的负接线柱上即可，如下图所示： （2）闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表始终无示数，则电路可能断路，电压表有示数且不变，则电压表与电源接通，造成这一现象的原因可能是定值电阻断路； （3）根据通过电阻的电流随电压的增大而变大，如下表： U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 I/A 0.10 0.18 0.30 0.40 （4）根据表中数据在坐标系中找出对应的点后连线，如下图示： （5）根据图象可知，通过的电流与电压成正比，因此由图象可得出的结论：电阻一定时，电流与电压成正比。 答案：（1）见解答图；（2）定值电阻断路；（3）见解答图；（4）见解答图；（5）在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 8．（2025•衡水模拟）小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电压的关系，电源电压为6V。 （1）图乙的实物电路中有一根导线接错了，请你在错误的导线上打“×”，画出正确的导线，注意导线不要交叉。闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 　右　 （选填“左”或“右”）端。 （2）正确连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是 　定值电阻R短路或者电压表断路　 。 （3）①排除故障继续实验，第2次实验电流表的示数如图丙所示，为 　0.2　 A，将多次实验的数据记录在表格中。 序号 1 2 3 4 5 电压/V 1 2 3 4 5 电流/A 0.1 0.3 0.4 0.5 ②根据实验数据可以判断出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成 　正比　 （选填“正比”或“反比”）。 ③根据表中数据计算，在第1～5次实验过程中，滑动变阻器接入电路的阻值范围为 　50Ω～2　 Ω。 【拓展】小明完成上面的任务后，老师让他设计电路测未知电阻Rx的阻值，他利用上述实验中的定值电阻R1设计了如图丁所示电路（电源电压未知且不变），其中能够达到实验目的的是 　AC　 。（填字母） 解：（1）在“探究电流跟电压的关系”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联接入电路，电压表并联在定值电阻两端，而图甲中电流表和电压表串联后与定值电阻并联，这是错误的，据此分析改接电路，如图所示： 为了保护电路，在连接电路时，开关应断开，且在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大端，由图乙可知滑片位于最右端； （2）电流表指针发生明显偏转，说明电路中有电流，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路或者电压表断路了； （3）①电流表用小量程，故示数为0.2A； ②分析数据可得，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； ③根据表中的数据知，第1实验过程中，滑动变阻器的电压UP＝U﹣UR＝6V﹣1V＝5V，电流为0.1A； 电阻为RP＝＝＝50Ω， 第5实验过程中，滑动变阻器的电压U'P＝U﹣U'R＝6V﹣5V＝1V，电流为0.5A； 电阻为R'P＝＝＝2Ω， 滑动变阻器接入电路的阻值范围为50Ω～2Ω； （4）A、由图知，闭合开关，两电阻串联，电压表测量电源电压，电流表测量电路中的电流，由欧姆定律算出电路的总电阻，由串联电路电阻的规律算出未知电阻的阻值，故A符合题意； B、由图知，闭合开关，两电阻并联，电压表测量电源电压，电流表测量已知电阻的电流，不能测量出未知电阻的电流，不能测量出未知电阻的阻值，故B符合题意； C、由图知，闭合开关，两电阻并联，干路的电流表测量干路的电流，支路的电流表测量通过已知电阻的电流，根据欧姆定律算出电源电压，由并联电路电流的规律算出通过未知电阻的电流，根据欧姆定律算出未知电阻的阻值，故C符合题意； D、由图知，闭合开关，两电阻串联，电压表测量定值电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流，不能测量出未知电阻的阻值，故D不符合题意。 故选：AC。 答案：（1）见解答图；右；（2）定值电阻R短路或者电压表断路；（3）①0.2；②正比；③50Ω～2；（4）AC。 9．（2025•石家庄•栾城区模拟）小明在“探究电流的大小与哪些因素有关”的实验中，选用了如下器材：恒为4.5V的电源，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（15Ω 1A），四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关和若干导线。 （1）请根据图甲的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑到最右端时阻值最大； （2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是　电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）　 （答出一种情况即可）； （3）在探究电流与电压的关系时，小明调节滑动变阻器滑片P，将测出的三组电流和电压值填入下表。小红猜测了一组数据，也填入下表中。小红猜测的是第　1　 次实验的数据，根据小明测得的数据可得出结论：在导体电阻一定时，　通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 ； 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.2 0.32 0.4 0.48 （4）在探究电流跟电阻的关系时，小明根据测量数据画出了电流随电阻变化的图像，如图乙所示。实验过程中，每次更换电阻后，小明均根据　电压表　 （选填“电压表”或“电流表”）的示数变化来调节滑动变阻器的滑片P，符合要求后再记录数据。为了完成所有四次实验，还需提供一个阻值不小于　10　 Ω的滑动变阻器。 【拓展】探究结束，小明去掉定值电阻后，用剩余的器材测量了小灯泡（标有“2.5V”字样）的定值电阻。他将电流表串联在电路中，将电压表并联在电路中某处；移动滑片，进行实验，记录数据如下表，请观察数据，计算出小灯泡正常发光时的电阻为　9　 Ω（结果保留整数）。 实验序号 电压U/V 电流I/A 1 3.0 0.22 2 2.0 0.28 3 1.5 0.30 解：（1）滑动变阻器滑到最右端时阻值最大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示： （2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即故障可能是电阻R短路或电压表短路或电压表断路； （3）分析表格数据可计算出定值电阻大小为：R定＝＝＝……＝＝5Ω， 当滑动变阻器完全接入电路中时，则电路最小电流为： I最小＝＝＝0.225A＞0.2A，由此可知第1次实验的数据不是测出来的，是猜测的； 由分析可得出结论为：在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （4）在探究电流跟电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压一定，因此每次更换电阻后，小明均根据电压表的示数变化来调节滑动变阻器的滑片； 根据图乙可求出定值电阻两端电压大小为：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V，则滑动变阻器两端分压大小为：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2V＝2.5V，由此可知滑动变阻器两端分压为定值电阻两端分压的＝1.25倍，则根据串联分压原理可知，滑动变阻器每次接入电路的电阻也应为定值电阻阻值的1.25倍，故当接入20Ω的定值电阻时，滑动变阻器的最大阻值应不小于1.25×20Ω＝25Ω； 已知原有变阻器的最大阻值为15Ω，则根据电阻串联的规律可知，还需串联一个最大阻值至少为25Ω﹣15Ω＝10Ω的滑动变阻器，即两滑动变阻器串联可满足变阻器的最大总电阻为25Ω； 【拓展】根据表格中的数据分析可知：电路中的电流越大，电压表的示数越小，所以电压表并联在滑动变阻器两端； 由2号数据知，U2＝2V时，灯泡两端电压U灯＝U﹣U2＝4.5V﹣2V＝2.5V，此时灯泡正常发光，通过灯泡的额定电流为0.28A，则小灯泡正常发光时的电阻为：RL＝＝≈9Ω。 答案：（1）见解答图；（2）电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）；（3）1；通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）电压表；10；【拓展】9。 10．（2025•廊坊模拟）小华同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值为4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω，0.5A”。 （1）该同学接错了一根导线，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，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是 　A　 （选填“A”、“B”或“C”）； A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路 （3）排除故障后，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是 　0.22　 A。 （4）该同学完成了预先设计好的表格中的4次实验，将得到的实验数据填入表格。 电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4 电流I/A 0.15 0.23 0.30 0.38 分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 　成正比　 。为了进一步验证实验结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的4次实验中，他还能完成 　1　 次。 【拓展】用上述实验器材中的滑动变阻器、电压表和选用（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）电阻中的一个定值电阻，来测量另一额定电压为3V，额定电流大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如图丙所示。闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为3V，保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，读出电压表示数为9V，由此计算出了灯泡电阻。则他们选的是 　15　 Ω的定值电阻，该小灯泡正常发光时的电阻为 　7.5　 Ω。 解：（1）原电路中，电压表与电流表串联后再与电阻并联是错误的，电流表、电阻和变阻器串联，电压表并联在电阻两端，如下所示： （2）正确连接电路后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，可知电压表之外的电路有断路，接在开关两端时有示数，可知电压表之外的电路为通路，则电路的故障是开关断路，故选：A。 （3）排除故障后，闭合开关，电流表的示数如图乙所示，分度值为0.02A，此时通过定值电阻的电流是0.22A。 （4）由表中数据可知，但电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； 由滑动变阻器的规格为“20Ω，0.5A”可知，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A，当定值电阻两端电压为U1＝0.3V时，滑动变阻器两端的电压应为： U滑＝U﹣U1＝3V﹣0.3V＝2.7V， 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的9倍，根据分压原理，滑动变阻器连入电路中的电阻为： R滑＝9×4Ω＝36Ω＞20Ω，所以此实验不能完成； 由滑动变阻器的规格可知，电路中允许通过的最大电流为0.5A，此时定值电阻两端的最大电压为： U′＝0.5A×4Ω＝2V，所以电压为2.1V和2.4V的两次实验不能完成，只有电压为1.8V的这一次实验可以完成； 综上所述，表格里余下的4次实验中，他还能完成1次。 【拓展】闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡电压，保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端电压，根据串联分压，定值电阻两端电压 UV＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V 滑动变阻器的规格为“20Ω，0.5A”，测量另一额定电压为3V，额定电流大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻，故可知，电路的电流大于0.3A，小于0.6A， 若用10Ω的电阻，则电路的电流为I2＝＝＝0.6A 不可行，若用5Ω时，电路电流一定大于0.6A，不可行， 若用15Ω的电阻，由欧姆定律易知电路的电流为0.4A，可行； 若用20Ω的电阻，由欧姆定律易知电路的电流为0.3A，不可行； 若用25Ω的电阻，由欧姆定律易知电路的电流为0.24A，不可行； 综上，选的是15Ω的定值电阻，该小灯泡正常发光时的电阻为RL＝＝＝7.5Ω 答案：（1）见解析；（2）A；（3）0.22；（4）成正比；1；【拓展】15；7.5 11．（2025•石家庄三模）小明为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路。 （1）用笔画线将甲图中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电流变大； （2）闭合开关后，若发现电流表有偏转，电压表的示数为零，电路中可能发生的故障是　定值电阻短路　 （故障只发生在“定值电阻”和“滑动变阻器”上）；排除故后，移动滑片P，根据实验数据绘制了电阻R的I﹣U图像如图丙中a，分析图像中数据，可得结论：　当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 。滑动变阻器除保护电路的作用外，另一作用是　改变电阻R两端电压　 。 （3）小芳仅将实验中的电阻R拆下，换用一个额定电压为“2.5V”的小灯泡，继续实验。移动滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示，若要测量小灯泡的额定功率接着应该向　左　 移动滑片（填“左”或“右”），实验得到灯L的I﹣U图像如丙中的图线b，则小灯泡的额定功率为　0.625　 W。 【拓展】小华打算增加一个阻值为10Ω的电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作（开关S接“a”、“b”各一次）来测量小灯泡正常发光电阻。图丁、戊是设计的两种不同方案的电路图。则以下判断正确的是　C　 （填字母）。 A.两种方案都能 B.丁方案能，戊方案不能 C.两种方案都不能 D.丁方案不能，戊方案能 解：（1）滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电流变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电流表串联在电路中，如下图所示： （2）闭合开关后发现电流表指针偏转，说明电路没有断路；电压表示数为零，说明与电压表并联的定值电阻短路了； 由图丙中a可知，图线为一条过原点的斜线，故可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； 在探究“电流与导体两端电压的关系”实验中，需改变导体两端电压，因此滑动变阻器另一作用是改变电阻R两端电压； （3）由图甲可知，电压表选用小量程；移动滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示，电压表分度值0.1V，其示数为1.8V，小于灯泡额定电压2.5V，若要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，故应该向左移动滑片； 由丙中的图线b可知，灯泡额定电压对应的额定电流为0.25A，则小灯泡额定功率为： PL＝ULIL＝2.5V×0.25A＝0.625W； 【拓展】图丁中，无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光，丁方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻； 戊方案中，R0、小灯泡、滑动变阻器三者串联，S接a时，电压表测定值电阻两端的电压，S接b时测灯和定值电阻两端的总电压，都无法确定小灯泡是否正常发光，戊方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻；所以，两种方案都不能测出小灯泡正常发光时的电阻；故选：C。 答案：（1）见解答图；（2）定值电阻短路；当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；改变电阻R两端电压；（3）左；0.625；【拓展】C。 考点02 探究电流与电阻的关系 12．（2025•邢台•任泽区模拟）在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，兴趣小组设计了如图1所示的电路，其中R为定值电阻，R'为滑动变阻器。 （1）请你用笔画线代替导线将电路补充完整，要求滑片P右移时滑动变阻器电阻变大。 （2）连接电路时开关应处于 　断开　 状态（选填“断开”或“闭合”）。闭合开关S后，调节滑动变阻器R'，得到多组数据。在分析数据的基础上得出正确结论。 实验数据记录如表所示： 表1ㅤU＝3V 实验序号17 R/Ω I/A 1 5 0.6 02 10 0.3 3 20 0.15 表2ㅤR＝20Ω 实验序号 U/V I/A 1 2 0.1 2 4 0.2 3 6 0.3 （3）分析表1数据，可以得出的结论是：　在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　 。 分析表2数据，可以得出的结论是：　在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 。 （4）在完成上述实验后，我们注意到另一组同学未能按时完成，于是大家团结协作，共同帮助他们查找原因，并顺利完成了实验。请将实验内容补充完整： ①将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数； ②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向 　右　 （选填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为1.5V时，记录电流表示数； ③将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图2所示。出现上述情况的原因可能是 　B　 ； A.滑动变阻器最大阻值太大； B.滑动变阻器最大阻值太小； C.滑动变阻器断路； D.定值电阻短路。 【拓展】数学中正比例函数y＝kx的图像，其中k叫做图像的斜率。在物理学中，正比例函数关系的图像中斜率往往具有一定的实际意义。例如匀速直线运动的s﹣t的图像，其斜率表示速度。在本次实验中，如果把I﹣R图像转化为的图像，则其斜率表示 　电压　 。 解：（1）根据要求，滑片P右移时滑动变阻器电阻变大，即滑动变阻器接入电路的阻值要增大，那么应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，与定值电阻串联。电路连接图如下： （2）连接电路时开关应处于断开状态，这样可以防止连接过程中出现短路等情况损坏电路元件。 （3）分析表1数据，电压保持3V不变，电阻增大，电流减小，且电阻与电流的乘积始终为3V，可以得出的结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 分析表2数据，电阻保持20Ω不变，电压增大，电流也增大，且电压与电流的比值始终为定值，可以得出的结论是：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）②将5Ω电阻换成10Ω电阻，根据串联分压原理，电阻增大，其两端电压会增大。要使电压表示数仍为1.5V，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，即滑片应向右移动。 ③将10Ω电阻换成15Ω电阻后，电压表测量定值电阻两端电压，滑动变阻器接入电阻过大，导致电压表减小，不会出现大于1.5V的情况，所以A选项错误；若滑动变阻器断路，电流表和电压表都不会有示数，C选项错误；若定值电阻短路，电压表无示数，电流表有示数，D选项错误；当滑动变阻器最大阻值太小时，即使滑片移到最右端，也无法分担足够的电压，导致定值电阻两端电压过高，符合题意，所以答案选B。 【拓展】由I＝可得I＝U×，在I﹣图像中，斜率表示电压。因为当变化时，电流I随之变化，其变化规律符合正比例函数y＝kx，k（即斜率）就是电压U，它是一个定值，与和I的变化无关。 答案：（1）见解析；（2）断开；（3）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（4）右；B；【拓展】电压。 13．（2025•唐山模拟）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明设计了如图1所示的电路。电源电压为4.5V，滑动变阻器规格为“50Ω，2A”，四个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻。 （1）用笔画线代替导线，将图1所示的实物图补充完整。 （2）正确连接电路后，闭合开关，电流表和电压表均无示数，出现这种现象的原因可能是 　C　 。 A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器断路 （3）排除故障后，小明先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2.4V，电流表的示数如图2所示，该示数为 　0.48　 A。实验过程中，把阻值为10Ω的电阻更换成阻值为15Ω的电阻，移动滑片，使电压表的示数为2.4V，滑片P位置与更换电阻之前相比更靠近 　A　 （选填“A”或“B”）端。实验数据记录在下面表格中。 实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 30 电流I/A 0.24 0.16 0.12 （4）由于实验室没有阻值为30Ω的电阻，为了完成第5次实验，小明将阻值为10Ω的电阻与20Ω的电阻 　串联　 （选填“串”或“并”）联，接入电路即可完成实验。 （5）在第5次实验中，移动滑片P使电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.08A，此时滑动变阻器接入电路的电阻是 　26.25　 Ω。 【拓展】小明用图3所示电路测量未知电阻Rx的阻值，电源是干电池串联组成的电池组（电池组的电压为1.5V的整数倍），滑动变阻器R最大阻值为20Ω，未知电阻Rx的阻值小于R的最大阻值，电压表量程0～15V，电流表量程0～0.6A。滑动变阻器滑片P位于最大阻值处时，电压表示数为6V；移动滑片P使电压表示数为3V时，电流表指针未达到满偏。则Rx的阻值为 　15　 Ω。 解：（1）滑动变阻器应一上一下连接，电路图如图所示： （2）闭合开关后，发现电流表和电压表均无示数，说明电路中出现了断路，故产生这种现象的原因可能是滑动变阻器断路； （3）电流表连接小量程，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.48A； 将10Ω电阻换成15Ω电阻后，闭合开关，根据串联分压规律可知，定值电阻两端的电压变大，要控制定值电阻两端的电压不变，需要增大滑动变阻器两端的电压，由此可知滑片应向A端移动； （5）串联分压，此时滑动变阻器两端电压R滑＝4.5V﹣2.4＝2.1V，电路中电流为0.08A，根据欧姆定律可知滑动变阻器阻值R滑＝＝＝26.25Ω； 【拓展】设电源电压U＝1.5nV，滑动变阻器滑片P位于最大阻值处时，电压表示数为6V，即U＝×RX+U1＞U1，其中R＝20Ω，U1＝6V，所以电压表示数为3V时，I＝＜0.6A，联立得n＝7， RX＝15Ω 答案：（1）见上图； （2）（2）C； （3）（3）0.48；A； （4）（4）串联； （5）（5）26.25；【拓展】15。 14．（2025•邯郸模拟）小明利用如图1甲的电路，探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为3V且保持不变，定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“10Ω，2A”。 实验序号 R/Ω I/A ① 5 ② 10 0.2 ③ 20 0.1 （1）如图甲所示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。请你把接错的那根导线打上“×”，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 　右　 （选填“左”“右”）端。如果闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是 　定值电阻短路　 ； （3）排除故障后，先接入5Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑片使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为 　0.4　 A。接着将R阻值换成10Ω、20Ω重复上述操作，由表中三组数据可得结论：　电压一定时，电流与电阻成反比　 。 （4）为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，若要能完成实验，滑动变阻器的最大阻值要不小于 　12.5　 Ω。 【拓展】实验结束后，小明还想确认所用的滑动变阻器的最大值与铭牌标注是否一致，但是发现电源意外损坏了，于是他找来另一个未知电压的电源（电压恒定不变），并设计了如图2所示的电路。实验步骤：（已知定值电阻阻值为R0） ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关，记录此时电流表示数为I1； ②再将滑动变阻器滑片P移到最左端，记录此时电流表示数为I2； ③滑动变阻器的最大阻值R滑动＝　•R0　 （用测出的物理量和已知量的字母表示）。 解：（1）该实验电流表串联在电路中，电压表测量定值电阻的两端电压，故电路图修改如下： （2）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即最右端；发现电流表有示数，则电路是通路，电压表无示数，电压表测量对象短路，即定值电阻短路； （3）由图乙可知，电流表接小量程，读数为0.4A；根据表中数据知：电流与电阻的乘积都为IR＝5Ω×0.4A＝10Ω×0.2A＝20Ω×0.1A＝2V，故可以得出：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比； （4）换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，由于定值电阻与滑动变阻器的两端电压之比U1：U2＝2：1，根据串联分压原理可知：R1：R2＝2：1，定值电阻阻值为25Ω，则滑动变阻器阻值最小为12.5Ω。 【拓展】①将滑动变阻器滑片P移到最右端，记录此时电流表示数为I1； ②将滑片P移动到最左端，记录此时电流表的示数为I2； ③在①中，R0短路，电路为变阻器最大电阻的简单电路，由欧姆定律，电源电压： U＝I1R滑动﹣﹣﹣﹣①， 在②中，滑动变阻器的最大阻值与R0并联，电流表测并联电路的总电流； 因变阻器的电压始终等于电源电压，由欧姆定律，通过变阻器的电流大小不变，根据并联电路电流的规律可知，此时通过R0的电流为：I0＝I2﹣I1，由欧姆定律，R0的电压即电源电压： U＝（I2﹣I1）R0﹣﹣﹣﹣﹣②， 由①②得：R滑动＝•R0。 答案：（1）见解析图；（2）右；定值电阻短路；（3）0.4；电压一定时，电流与电阻成反比； （4）12.5；③•R0。 15．（2025•秦皇岛模拟）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，电压为6V的电源等器材进行探究。 （1）请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）； （2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是 　A　 （选填“A”、“B”或“C”）； A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路 （3）图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 　2　 V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 　左　 端（选填“左”或“右”）滑动；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 　50　 Ω；由图像得到实验结论为：　当导体两端电压一定时，流过导体的电流与电阻成反比　 。 解：（1）在“探究电流与电阻关系”的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压。当滑片P向右移动时电路中电流变大，即电路中的电阻变小，所以滑动变阻器应选择右下方接线柱接入电路，如下图所示： （2）闭合开关，电流表无示数，说明电路中某处断路，电压表无示数，说明电压表不能与电源两极连通，即电压表所测电路之外的电路有断路，当电压表与开关并联时，电压表有示数，说明此时电压表能与电源两极连通，则除开关外，其它电路没有断路，电路的故障是开关断路，故选A； （3）由图乙可知，当R1＝5Ω时，电流为I1＝0.4A，当R2＝10Ω时，电流为I2＝0.2A，当R3＝20Ω时，电流为I3＝0.1A，由U＝IR可知，R两端的电压为2V； 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，由串联电路的分压原理可知，R两端的电压会变大，要控制R两端的电压不变，就应将变阻器两端的电压调大，即将变阻器接入电路的阻值调大，所以应该将滑动变阻器的滑片P向左端滑动； 已知电源电压为U＝6V、R两端所控制的电压为U定＝2V， 所以变阻器两端的电压为U滑＝U﹣U定＝6V﹣2V＝4V， 由串联电路的分压大原理可得：R滑大：R定大＝U滑大：U定大＝4V：2V＝2：1， 即：R滑大＝2R定大＝2×25Ω＝50Ω； 由图象知，当导体两端电压一定时，流过导体的电流与电阻成反比。 答案：（1）图见解答；（2）A；（3）2；左；50；当导体两端电压一定时，流过导体的电流与电阻成反比。 16．（2025•邯郸•丛台区模拟）探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω，2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω）、开关一个、导线若干。 （1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电压表示数变大，导线不交叉。 （2）连接好电路，将电源电压调至4.5V，滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是 　B　 （填序号）。 A.滑动变阻器断路； B.定值电阻R断路； C.定值电阻R短路。 （3）排除故障后利用前四个定值电阻进行实验，图乙是根据实验数据得到的I﹣R图像： ①其中阴影部分面积表示的物理量是 　电压　 ，其值为 　3V　 ； ②由实验图像可得出结论：在电压一定时，　通过导体的电流与导体的电阻成反比　 。 （4）实验时更换为50Ω的定值电阻后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，下列措施可行的是 　C　 （填序号）。 A.调高电源电压； B.将电压表改接到滑动变阻器两端； C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻。 （5）实验结束后，该小组用电压表和一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示电路图，实验操作如下： ①将滑动变阻器滑片P移到最右端，闭合开关S，此时电压表的示数为U1； ②将滑动变阻器滑片P移到最左端，此时电压表的示数为U2； ③则Rx＝ 　•R0　 （用R0、U1、U2表示）。 解：（1）由图可知，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测电阻R两端电压；滑片P向右移动时电压表示数变大，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压变小，根据分压原理可知，滑动变阻器接入电路的阻值变小，故滑动变阻器选用右下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示： （2）闭合开关S，移动滑片P，发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表与电源连通，电压表被串联在电路中，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即导致这一现象的原因可能是定值电阻R断路，故选：B； （3）①根据画出I﹣R图像（如图乙）知图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U＝IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为U＝IR＝0.2A×15Ω＝3V； ②由图乙可知，定值电阻两端电压为一定值，故可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （4）A、设电源电压为U，定值电阻两端的电压为UV，当接入50Ω的定值电阻时， 则＝，即＝， 解得电源电压为：U＝4.2V＜4.5V， 所以降低电源电压可以完成这次实验，故A错误； B、将电压表改接到滑动变阻器两端，并不能改变滑动变阻器最大阻值，所以不能完成这次实验，故B错误； C、为了能完成这次实验，滑动变阻器最大电阻满足关系式： ＝，即＝， 解得滑动变阻器的最大电阻为：R滑大＝25Ω； 再串联一个15Ω的电阻，滑动变阻器最大阻值与该电阻之和为20Ω+15Ω＝35Ω＞25Ω，可以完成这次实验，故C正确； 故选：C； （5）在步骤②中，电路为只有Rx的简单电路，电压表测电源电压为U2； 在步骤①中，Rx与滑动变阻器最大阻值串联，电压表测Rx两端电压为U1，根据串联电路电压规律，R0两端电压为U0＝U2﹣U1，由串联分压原理可知， ＝，即＝， 解得：Rx＝•R0。 答案：（1）见解答图；（2）B；（3）①电压；3V；②通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）C；（5）•R0。 17．（2025•邢台•信都区模拟）物理课上某实验小组在“探究电流与电阻关系”的实验时，电路图如图甲所示，电源电压为6V。 （1）请用笔画线代替导线，将图乙所示实物图根据图甲所示电路图连接完整（要求导线不交叉）。 （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是 　定值电阻断路　 。 （3）排除故障后，该组同学取来5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω几个定值电阻，当接入5Ω定值电阻并调节滑动变阻器后，电流表的示数如图丙，则此时电压表示数为 　2　 V，将5Ω的定值电阻换成其它定值电阻时，均通过调节滑动变阻器的滑片使电压表保持该示数，为能够完成所有实验，应选择的滑动变阻器是：　C　 。 A.20Ω，0.5A B.40Ω，0.2A C.50Ω，0.5A D.100Ω，0.2A （4）实验结束后，老师展示了另一小组根据实验数据做出的I﹣R图像如图丁所示，请指出该小组实验过程中存在的问题：　没有控制定值电阻两端电压相同　 。 【拓展】用上述实验器材中的滑动变阻器、电压表和一个定值电阻（5Ω），来测量另一额定电压为3V，额定电流大于0.3A的小灯泡正常发光时的电阻，电路图如图戊所示。闭合开关S、S1，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为3V；保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，读出电压表示数为9V，由此计算出了灯泡电阻。该小灯泡正常发光时的电阻为 　2.5　 Ω。 解：（1）将定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器要求一上一下连接，如图所示： （2）闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻R断路了； （3）由图丁可知，当电阻为5Ω时，电流为0.4A，则定值电阻两端电压 U1＝I1R1＝0.4A×5Ω＝2V； 由图象可知，电流与电阻的乘积不变。则电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 当定值电阻为25Ω时，电路中的电流：I最小＝＝＝0.08A， 滑动变阻器接入电路的阻值：R最大＝＝＝50Ω， 当定值电阻阻值最小时，电路中电流最大，此时I最大＝＝＝0.4A，所以滑动变阻器应选择的规格是“50Ω 0.5A”； （4）探究电流与电阻实验中，要控制电阻的电压不变，根据作出I﹣R图像知，丁中电流与电阻之积不相等，即电压不相等，实验操作中不符合要求，其错误的做法：没有控制电压表示数不变； 【拓展】闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡电压，保持滑动变阻器滑片位置不动，断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端电压，根据串联分压，定值电阻两端电压UV＝U﹣UL＝9V﹣3V＝6V，电路中电流为I＝＝＝1.2A，串联电路，电流相等，所以小灯泡正常发光时的电阻为RL＝＝＝2.5Ω. 答案：（1）如图所示；（2）定值电阻断路；（3）2；C；（4）没有控制定值电阻两端电压相同；【拓展】2.5。 18．（2025•石家庄•新华区模拟）图甲是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路，三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和几节电池串联的电池组（电源电压是1.5V的整数倍、且不超过4.5V）进行探究。 （1）请用笔画线代替缺少的2根导线，将图甲的电路连接完整（要求：导线不能交叉，滑片P向B端移动时，电路中的电流变大）。 （2）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数。可能的故障是定值电阻R 　断路　 （选填“断路”或“短路”）；排除故障，缓慢移动滑片P到某位置时。电压表的示数如图乙所示，为 　1.8　 V。 （3）将不同小组的数据汇总后，得到表的数据，汇总多组数据的目的是 　避免偶然性得到普遍规律　 （选填“避免偶然性得到普遍规律”或“减小误差”）。 R1＝5Ω R2＝10Ω R3＝15Ω 实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 U/V 0.8 1.0 1.5 1.8 1.2 1.8 2.2 2.6 1.5 1.8 2.1 2.4 I/A 0.16 0.20 0.30 0.36 0.12 0.18 0.22 0.26 0.10 0.12 0.14 0.16 （4）分析数据可得电流与电压的关系是 　电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　 ；根据表格中 　4、6、10　 三组数据还可以分析出电流与电阻的关系。 （5）在上述实验过程中，有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点，则经计算可知，变阻器的最大电阻是 　15　 Ω。 解：（1）实验中，电流表串联在电路中，按照一上一下的原则接入电路。要求滑片P向B端移动时，电路中的电流变大，则滑片P向B端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，因此应将B接线柱接入电路。如图所示： （2）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，则电路存在断路，电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源是通路，因此电路故障可能是定值电阻断路。 由图乙可知，电压表所选量程为0～3V，分度值为0.1V，读数为1.8V。 （3）将三个小组的数据汇总后，得到数据，这样做的目的是避免偶然性得到普遍规律。 （4）由表格数据可得电流与电压的关系：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 研究电流与电阻的关系，要控制电压不变，4、6、10三组数据的电压相同，电阻增加几倍，通过导体的电流就减小几倍，因此可知，电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）由题可知，电源电压是1.5V的整数倍且不超过4.5V。则电源电压可能为1.5V、3V、4.5V，由（3）中实验数据可知，定值电阻两端电压值会大于1.5V，所以电源电压不可能为1.5V。三次实验中，电流最小时，电路中电阻最大。根据欧姆定律，有 U﹣0.8V＝0.16A×R滑 ① U﹣1.2V＝0.12A×R滑 ② U﹣1.5V＝0.1A×R滑 ③ 有两次数据是滑动变阻器的滑片恰好在某一侧的端点，则由②③式联立可求出R滑＝15Ω U＝3V，符合题意。 答案：（1）见解析中的图；（2）断路；1.8；（3）避免偶然性得到普遍规律；（4）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；4、6、10；（5）15。 19．（2025•邯郸模拟）物理社团活动时，小石同学利用下面的器材探究探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V。 （1）如图是小石连接的实物电路，请你用笔画线代替导线，完成电路连接。 （2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移动到最 　右　 （选填“左”或“右”）端，起保护电路的作用。 （3）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障是 　定值电阻断路　 。 （4）排除故障后，小石同学先用一个定值电阻R进行实验，调节滑动变阻器，使电压表示数为2V，记录此时R和电流I的值；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，滑动变阻器的滑片应向 　右　 （选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完成实验，则滑动变阻器的阻值至少是 　12.5　 Ω； 【拓展】实验结束后，小石同学继续分析，研究并绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器，电流与总电阻”之间的图像，如图乙，其中反映电流与总电阻关系的是 　c　 （选填“a”、“b”或“c”），图中阴影部分面积表示的物理含义是 　滑动变阻器两端的电压　 。 解：（1）探究“电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器一上一下连接在电路中，故作图如下： （2）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑至最大端，即远离下面接线柱的右端； （3）闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能存在断路，电压表示数突然变大，电压表两个接线柱到电源通路，由此可知定值电阻断路； （4）当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，定值电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，因研究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻的电压不变，应减小定值电阻的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，由分压原理，就要增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向右移动，眼睛要观察电压表，直到定值电阻两端电压为2V； 由图可知，R＝25Ω的定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，因电压表示数保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为3V﹣2V＝1V，即变阻器分得的电压是定值电阻的0.5倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的阻值为定值电阻的0.5倍，为0.5×25Ω＝12.5Ω，则滑动变阻器的阻值至少是12.5Ω。 【拓展】由题知，在该实验中应控制电阻两端的电压为UV＝2V不变，已知电源电压U＝3V，则滑动变阻器两端的电压U滑＝3V﹣2V＝1V，由此可知U＞UV＞U滑；根据欧姆定律可知U＝IR，即电流与电阻的乘积（图线上的一点与横轴和纵轴围成矩形的面积）等于电压，且U＞UV＞U滑，三图线中IR乘积最大的是c，是电流与总电阻的关系图象；三图线中IR乘积最小的是a，是电流与滑动变阻器电阻的关系图象，则b表示电流与定值电阻的关系图象； 阴影部分的面积等于c线IR的乘积与b线IR的乘积之差，根据串联电路的电压规律可知阴影部分的面积表示滑动变阻器两端的电压。 答案：（1）见解答图；（2）右；（3）定值电阻断路；（4）右；12.5；【拓展】c；滑动变阻器两端的电压。 20．（2025•石家庄•裕华区二模）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明利用以下器材进行实验：电压恒定的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。 次数 1 2 3 4 R/Ω 5 10 15 20 I/A 0.4 0.3 0.24 0.2 （1）他连接的电路如图所示，有一根导线接错了，请在接错的导线上打“×”，并改接到正确位置。 （2）改正错误后，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到　左　 （选填“左”或“右”）端。 （3）闭合开关，移动滑片，电流表和电压表都没有示数。小明由此猜测不可能是　定值电阻　 （选填“定值电阻”、“滑动变阻器”或“开关”）断路。解决故障后，小明进行了实验，在表格中记录了实验数据。 （4）分析实验数据，小明发现电流与电阻不成反比，原因是　没有控制电压不变　 。 （5）老师指出第3、4次数据是编造的，原因是　电阻的电压超过电路中电压表的量程　 。 小明向老师坦白了实验过程：在得出第一组数据之后，就没有再调节滑动变阻器。由此可知，在记录数据时，滑动变阻器接入电路的阻值为　10　 Ω，电源电压为　6　 V。 解：（1）滑动变阻器应串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，电路图如图所示： （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的最左端； （3）闭合开关后，发现电流表没有示数，说明电路可能断路；电压表没有示数，说明电压表没有与电源连通，即电压表与电源之间存在断路，若两表均完好，则故障可能是滑动变阻器断路或开关断路，若定值电阻断路，则电压表有示数； （4）分析表2中的实验数据知：U＝IR＝0.4A×5Ω≠3A×10Ω≠0.24A×15Ω≠0.2A×20Ω，没有控制电压不变，故发现电流与电阻不成反比； （5）根据表格数据知，1、2次实验的电压分别为U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V； U＝IR＝3A×10Ω＝3V；而3、4数据电阻的电压是U＝IR＝0.24A×15Ω＝3.6V和U＝0.2A×20Ω＝4V，与图中电压表的量程不符，故有捏造的可能； 在得出第一组数据之后，就没有再调节滑动变阻器。根据1、2数据知，电源电压U＝0.4A×（5Ω+RP）；U＝0.3A×（10Ω+RP）； 解得U＝6V；RP＝10Ω； 答案：（1）见解答；（2）左；（3）定值电阻；（4）没有控制电压不变；（5）电阻的电压超过电路中电压表的量程；10；6。 16 / 16 学科网（北京）股份有限公司 $$