第三节 探究电流、电压与电阻的关系（分层作业）物理北师大版（北京）2024九年级全一册

14.3 探究电流、电压与电阻的关系 一、探究电流与电压的关系 1．在如图所示的图象中，能正确反映物理量之间关系的是（    ） A．甲图：定值电阻与它两端电压的关系 B．乙图：定值电阻与通过它的电流的关系 C．丙图：电压一定时，电流与电阻的关系 D．丁图：电阻一定时，电流与电压的关系 2．在探究电阻一定时，电流与电压关系的实验中，某同学连接的电路如图所示，电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表；下列说法正确的是（　　） 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流I/A 0.15 0.22 0.30 0.38 0.45 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．由该实验可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由该实验可得出：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 3．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（　　） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器得滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 4．如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　）    A．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．实验的结论是：电流跟电压成反比 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 5．在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中，下列说法正确的是（　　） A．两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论 B．探究电流和电压的关系中，滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定 C．在探究电流和电阻的关系中，滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压 D．两个实验都用到的实验探究方法是转换法 二、探究电流与电阻的关系 6．探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（    ） A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零） B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线 C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C 7．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4.5V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） ①该同学研究的是电流和电压的关系 ②实验中电压表的示数保持2.5V不变 ③滑动变阻器最大阻值至少为20Ω ④将Rx从5Ω换成10Ω后，应向左调节滑动变阻器滑片 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②④ 8．小宇和同学们在做电学实验过程中，她们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系 C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图丙：不增加任何器材、不改变电路，也可以探究电流与电阻的关系 9．在练习使用滑动变阻器的实验中，如图连接电路，其中有两个实验操作要求为： （1）闭合开关S，调节滑动变阻器，使R两端电压变化为2V、4V、6V等； （2）换不同定值电阻，如5Ω、10Ω、15Ω，闭合开关，调节滑动变阻器保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。 我们可以尝试总结此实验中滑动变阻器在电路中的作用有：①保护电路；②改变定值电阻两端电压；③保持定值电阻两端电压不变；④改变定值电阻阻值。 对于以上分析，正确的有（   ） A．只有①② B．只有①③ C．只有①②③ D．①②③④都有 10．勇勇在探究“电流与电阻的关系”时，按照如图所示连接电路，电源电压恒为 6V， 电阻 R1 可选用 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格，请回答下列问题。 根据电路图，连接各元件的过程中，以下描述错误的是（　　） A．闭合开关前，应将滑动变阻器移动到最左端 B．电压表误接在滑动变阻器两端也可以进行实验 C．滑动变阻器可以连接三个接线柱 D．移动滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压 11．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。 (1)请根据图甲所示电路图用笔画线将图乙的实物电路连接完整 ； (2)连接电路闭合开关后，发现电流表、电压表示数为0，电路故障可能是 ； (3)第一次实验取定值电阻为5Ω，闭合开关后，使电压表示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，为 A； (4)若电源电压为6V，要完成此实验变阻器的最大阻值至少应为 Ω。 12．小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)（1）她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。 ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”），否则，闭合开关时 （填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片，电流表和电压表都没有示数，则电路出现的故障可能是 （写出一条即可）。 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2所示，请将示数填入表中。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 2.8 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 ④请在图3中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出I-U图像。 (2)（2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关，向 端移动滑片（选填“左”或“右”），使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是 （填字母代号）。 A．换用电压为6V的电源 B．把电压表改接为0∼15V量程 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 13．如图是探究电流与电阻关系的电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 (1)在连接电路的过程中，开关S应 ；闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关S，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，原因可能是 。 (3)排除故障后，更换阻值不同的定值电阻R，进行多次实验，实验数据记录如表。 实验次数 电阻R/Ω 电流表示数I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 0.15 分析表中数据可知： ①实验时，保持定值电阻R两端的电压为 V； ②电压一定，通过导体的电流与导体的电阻成 ； ③滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω，才能完成上述实验。 14．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）。 15．小琪为了探究“电流与电阻的关系”，准备了以下器材：电压为6V的电源、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”，定值电阻三个（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关一个和导线若干。 (1)连接电路时，开关需要 ，图甲所示的实物图有1段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整 ；要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数减小； (2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到 （选填“A”或“B”）端，闭合开关后，小琪发现电压表无示数，电流表有示数，可能是定值电阻R ； (3)排除故障后，小琪先将5Ω的定值电阻接入电路，移动滑片P到适当位置，使电压表的示数为U同时记录电流表示数。再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，滑片P相对上次实验时的位置应向 （选填“A”或“B”）端移动，才能使电压表示数再次为U。再接入20Ω的电阻重复实验，记录相应的电流值； (4)小琪根据测得的实验数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。分析图像可得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比，定值电阻R两端控制不变的电压为 V； (5)若只改变电源电压，依然可以完成上述实验，电源电压可调节的最大值是 V。 16．如图甲是小华“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“25Ω，2A”，定值电阻有2Ω、5Ω、10Ω、20Ω、30Ω等。 (1)根据图甲连接的实物电路如图乙所示，请笔画线代替导线将电路连接完整； (2)电路连接正确后，小华先用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，使电压表示数达到2V；断开开关，将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻，然后准备先闭合开关，再向 移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。同组同学认为他在实验操作上不规范，立即制止了的他做法。你认为他实验操作不规范的是 ； (3)小华发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验，数据记录如表： 实验次序 1 2 3 4 5 R/Ω 2 5 10 20 30 I/A 1.20 0.48 0.24 0.12 0.08 小华认为该同学要得到第1次数据，应对图乙实验中的 进行调整才能测出。将表格拿到老师处复查，老师指出有一组数据不可能实现，该组数据的实验次序是 ，原因是 ； (4)如果将所测得的数据描成图象来反映实验结论，可以是下面的图 　 　 。 A． B． C． D． 17．为了探究电流与电压的关系，小明设计了如图甲所示的电路图，所用的电源电压恒为3V，所用的滑动变阻器规格是“10Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.5 2.0 2.4 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6 (1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整 （导线不允许交叉）。 (2)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以 。 (3)如表是某同学记录的实验数据。从中可看出，第 次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。分析实验数据可以得到的结论是 。 (4)为了保证电路安全，第5次实验后，滑动变阻器的滑片不能向 移动。 18．小明用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻探究电流与电阻的关系，电源电压为3V且保持不变，实验电路如图甲所示。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端。 (2)闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表指针均不偏转，电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好，则电路中 （填元件名称）出现了 故障。 (3)排除故障后，接入5Ω的电阻进行实验，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为2V，记录电流表示数。断开开关，用10Ω电阻替换5Ω电阻，此时应向 移动滑片才可以达到实验要求。 (4)更换其他电阻继续实验，并将实验数据记录在表中。 实验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 20 电流I/A 0.4 0.2 0.12 0.1 ①请根据表中数据，在图乙中用描点法画出通过导体的电流I与导体的电阻R的关系图像。 ②分析实验数据可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。 ③小明还想获得R=25Ω时的一组实验数据，在现有器材条件下，可行的操作方法是 。 19．图甲是明明“探究电流与电阻关系”的电路图。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的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。 (1)实验中，闭合开关S后，滑片置于某位置时，电压表的示数突然变为0，而电流表的指针依然有明显的偏转，产生这一现象的原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； (2)排除故障后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S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的定值电阻进行实验，为保持电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）滑动； (3)当明明选用20Ω或25Ω电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表都无法与原来相同，原因可能是滑动变阻器 ； (4)在不改变器材的基础上，为使所有的电阻都能单独完成实验，实验中定值电阻两端的电压应不小于 V。 20．在“探究电流与电压关系”的实验中，小凯所在的小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“20　2A”的滑动变阻器连接成如图所示的电路，电源电压为3V保持不变。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (1)小凯正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙告诉他，电路连接有错，只要改接一根导线就可以了。请你在图中把小凯接错的那根导线找出来，并打上“×”符号，再用笔画线代替导线连接到正确的位置上 。 (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是（　　）（假设电路只有一处故障）。 A．定值电阻R0短路 B．定值电阻R0断路 C．滑动变阻器R断路 D．滑动变阻器R短路 (3)小凯排除故障闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如表所示。分析表中数据可以看出，有一组数据是明显捏造的数据，这组数据序号是 ，分析表格中其余的数据可得出结论是： 。 21．如图所示，这是小明“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验过程。 (1)如图甲所示，这是小明设计的电路，该电路中存在的错误是 。 (2)改正电路后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则原因可能是 　　。 A．定值电阻开路 B．滑动变阻器开路 C．定值电阻短路 D．滑动变阻器短路 (3)根据实验数据绘制的I﹣R图像如图乙所示，正确的是曲线 （选填“a”或“b”）。 22．学生小组利用现有器材：电源（6V）、阻值不超过20Ω的多个定值电阻、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω  2A）、开关、导线若干，研究电流与电压的关系实验。 (1)设计电路并画出电路图如图甲所示；依据电路图选用部分器材连接电路。请用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整，导线不要交叉； (2)将滑片调至阻值最大处，闭合开关，移动滑片，发现电流表与电压表均无示数，故障可能是 （写出一处即可），查找故障，排除故障； (3)闭合开关，移动滑片，多次改变定值电阻两端的电压和通过它的电流。记录数据并绘制如图丙所示的图像。分析图像可得：电阻一定时， 。本实验选用的是 Ω的定值电阻。 23．在探究电流与电阻的关系实验中，实验器材如下：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40；1.5A”、开关各一个，五个定值电阻（5、10、15、20、25），导线若干。 (1)图（a）为使用5定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图（a）中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 （导线不能交叉）。 (2)改正错误后，将滑动变阻器的滑片P移到最 端。闭合开关，移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时，电流表的示数如图（b）所示，为 A。 (3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中，重复实验，记录的数据如下表。 数据序号 1 2 3 4 5 电阻R/ 5 10 15 20 25 电流I/A 0.24 0.16 0.12 0.10 分析表中数据，在误差允许范围内，电流值与其对应的电阻值的乘积近似 （填“相等”或“不相等”），从而得出结论：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 比。 (4)利用本实验提供的器材 （填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。 24．小坤计划做“探究通过导体的电流I与电阻R的关系”的实验。他根据实验电路图，在实验桌上连接了如图所示的实验电路，实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻。 (1)若滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路的电阻值变小，则应将滑动变阻器的接线柱 连入电路（选填“A”或“B”）； (2)小坤的探究实验主要步骤如下： ①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中。 ②调节滑动变阻器的滑片，改变R两端的电压，并把U、I记录在数据表格中。 ③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中。 根据以上实验步骤可知，小亮实际探究的是通过导体的电流I与 的关系； (3)针对小坤原本计划探究的问题，在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S，改变电路中 ，再闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，使 ，并把R、I记录在数据表格中； (4)小坤通过（3）中正确的实验步骤重新进行了实验，实验时，他将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电压表有较大的示数并且示数始终不变，而电流表始终无示数。经检查是定值电阻出现了故障，故障应是定值电阻发生了 ； (5)小坤排除故障后继续进行实验，在第1次实验中，两电表的示数如图甲、乙所示。此时电流表的示数为 A，所选用的电阻为 Ω。 (6)分析表格中的数据，可得出的结论是 ； 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 2 10 0.24 3 20 0.12 25．利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。实验用到的电阻阻值分别为。 (1)请将图乙所示的实物电路连接完整 （导线不允许交叉）； (2)闭合开关后，小明发现电压表示数约等于6V，电流表指针略有偏转，若故障只有一处，那么出现这种现象可能的原因是 ； (3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，正常实验、记录，结束对5Ω电阻的测量。接下来的操作是 ，取下5Ω的电阻，将10Ω的电阻接入电路，再将滑动变阻器滑片移至最 端，闭合开关，移动滑片使电压表示数为 V时，读出电流表的示数； (4)多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。小明根据图像得出了该实验的结论：电压一定时，电流I与电阻R成反比。你认为他判断I与R成反比的依据是 。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.3 探究电流、电压与电阻的关系 一、探究电流与电压的关系 1．在如图所示的图象中，能正确反映物理量之间关系的是（    ） A．甲图：定值电阻与它两端电压的关系 B．乙图：定值电阻与通过它的电流的关系 C．丙图：电压一定时，电流与电阻的关系 D．丁图：电阻一定时，电流与电压的关系 【答案】D 【详解】AB．定值电阻的阻值大小不随其两端电压及通过它的电流而改变，故AB不符合题意； C．当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，故C不符合题意； D．当电阻一定时，电流与电压成正比，故D符合题意。 故选D。 2．在探究电阻一定时，电流与电压关系的实验中，某同学连接的电路如图所示，电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表；下列说法正确的是（　　） 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流I/A 0.15 0.22 0.30 0.38 0.45 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．由该实验可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由该实验可得出：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 【答案】C 【详解】A．探究电流与电压关系时，多次实验的目的是为了得到普遍规律，故A错误； B．由第4次的实验数据可得，电压与电流的比值 由第一次实验数据可得 实验时存在误差，导致第4次实验数据偏小，因此第四次实验数据是正确的，故B错误； CD．由该实验可得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。因为电压与电流无关，所以不能讲：电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比。故C正确，D错误。 故选C。 3．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（　　） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器得滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 【答案】B 【详解】A．探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不可以将R1换成小灯泡，故A错误； B．探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，进而改变电路中的电流，因此可调节滑动变阻器得滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确； C．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，由图可知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移至阻值最大的最右端，故C错误； D．实验中使用的是同一个电阻，控制的是电阻不变，改变电压电阻两端的电压，电路中的电流也跟着变化，电压变化是因，电流变化是果，所以实验的结论为：电阻一定时，电流与电压成正比，故D错误。 故选B。 4．如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　）    A．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．实验的结论是：电流跟电压成反比 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 【答案】C 【详解】A．探究电流跟电压的关系时，由控制变量法可知，需要控制导体的电阻一定，故A正确，不符合题意； B．滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻，使得电路中电流发生改变，从而起到改变定值电阻两端电压的作用，故B正确，不符合题意； C．由欧姆定律可知，电阻不变时，电流跟电压成正比，故C错误，符合题意； D．多次实验得到多组实验数据，从而可以得到电流跟电压之间的定量关系，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中，下列说法正确的是（　　） A．两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论 B．探究电流和电压的关系中，滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定 C．在探究电流和电阻的关系中，滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压 D．两个实验都用到的实验探究方法是转换法 【答案】A 【详解】A．“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验都是寻找规律的实验，因此两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论，故A正确； B．在探究电流跟电压的关系时，要控制电阻的大小不变，改变电阻两端的电压，研究电流随电压的变化关系，因此滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压，故B错误； C．在探究电流和电阻的关系中，要控制电阻的电压不变，改变电阻的阻值，定值电阻的电压也要发生变化，因此滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定，故C错误； D．在探究电流跟电压的关系时，要控制电阻的大小不变；在探究电流跟电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，因此两个实验都用到的实验探究方法是控制变量法，故D错误。 故选A。 二、探究电流与电阻的关系 6．探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（    ） A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零） B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线 C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C 【答案】D 【详解】A．整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示，乙图电压表指针没有指在0刻度线处，说明实验前没有对电压表调零（校零），故A正确，不符合题意； B．为避免电源短路，实验结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线后，再拆除其他导线并整理器材，故B正确，不符合题意； C．探究电流与电阻关系，需控制定值电阻两端电压一定，改变定值电阻阻值，所以没有对电压表调零，虽然控制的电压比实际电压小，但在移动滑片过程中始终保持电压表示数不变，即电阻两端电压保持为定值，所以并未影响结论，故C正确，不符合题意； D．之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧，当电压表示数为控制不变的电压时，其实际电压较小，通过的电流较小，得到电流与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线A；正确操作重新进行实验，电压表示数(电阻R两端的电压)比之前偏大，在接入相同电阻时测得的电流将偏大，所以此时的关系图像应为图甲中的图线B，故D错误，符合题意。 故选D。 7．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4.5V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） ①该同学研究的是电流和电压的关系 ②实验中电压表的示数保持2.5V不变 ③滑动变阻器最大阻值至少为20Ω ④将Rx从5Ω换成10Ω后，应向左调节滑动变阻器滑片 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②④ 【答案】B 【详解】①研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故①错误； ②由题意和图像可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变，即电压表示数不变；由图乙知，Rx两端的电压 即电压表保持2.5伏不变，故②正确； ③由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻最大 故③正确； ④据串联分压原理可知，将Rx从5Ω换成10Ω后， 电阻增大，其分得的电压增大，大于2.5V，探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，由分压原理可知，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，故④错误； 由以上分析可知，B正确，ACD错误。 故选B。 8．小宇和同学们在做电学实验过程中，她们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系 C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图丙：不增加任何器材、不改变电路，也可以探究电流与电阻的关系 【答案】B 【详解】A．探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变，故A错误； B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确； C．探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误； D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。 故选B。 9．在练习使用滑动变阻器的实验中，如图连接电路，其中有两个实验操作要求为： （1）闭合开关S，调节滑动变阻器，使R两端电压变化为2V、4V、6V等； （2）换不同定值电阻，如5Ω、10Ω、15Ω，闭合开关，调节滑动变阻器保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。 我们可以尝试总结此实验中滑动变阻器在电路中的作用有：①保护电路；②改变定值电阻两端电压；③保持定值电阻两端电压不变；④改变定值电阻阻值。 对于以上分析，正确的有（   ） A．只有①② B．只有①③ C．只有①②③ D．①②③④都有 【答案】C 【详解】滑动变阻器串联在电路中使用，在电路中起到保护电路的作用。另外，实验（1）中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压；实验（2）中，滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变。故滑动变阻器的作用有：①②③，故C正确，ABD错误。 故选C。 10．勇勇在探究“电流与电阻的关系”时，按照如图所示连接电路，电源电压恒为 6V， 电阻 R1 可选用 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格，请回答下列问题。 根据电路图，连接各元件的过程中，以下描述错误的是（　　） A．闭合开关前，应将滑动变阻器移动到最左端 B．电压表误接在滑动变阻器两端也可以进行实验 C．滑动变阻器可以连接三个接线柱 D．移动滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压 【答案】D 【详解】A．为保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器调节到变阻器阻值最大处，由图可知，需要将滑动变阻器移动到最左端，故A正确，不符合题意； B．在探究“电流与电阻的关系”实验中，需要保证定值电阻两端电压保持不变，由图可知，该电路为串联电路，电路中有滑动变阻器和定值电阻，根据串联电路电压规律，滑动变阻器电压也会保持不变，所以当电压表误接在滑动变阻器两端也可以进行实验，故B正确，不符合题意； C．由图可知，当滑动变阻器左下接线柱也接入电路时，会被上方导线短路，对电路没有影响，故C正确，不符合题意； D．在探究“电流与电阻的关系”实验中，滑动变阻器的作用是为了保证定值电阻两端电压不变，故D错误，符合题意。 故选D。 11．在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。 (1)请根据图甲所示电路图用笔画线将图乙的实物电路连接完整 ； (2)连接电路闭合开关后，发现电流表、电压表示数为0，电路故障可能是 ； (3)第一次实验取定值电阻为5Ω，闭合开关后，使电压表示数为2.5V，电流表示数如图丙所示，为 A； (4)若电源电压为6V，要完成此实验变阻器的最大阻值至少应为 Ω。 【答案】(1)见解析 (2)滑动变阻器断路 (3)0.5 (4)35 【详解】（1）滑动变阻器采用“一上一下”的原则串联在电路中，如下图所示： （2）电流表示数为零，说明电路可能断路，电压表示数也为零，说明是电压表所测量的定值电阻以外的部分出现的断路，故电路故障可能为滑动变阻器断路。 （3）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A。 （4）要探究电流与电阻的实验中，应控制其两端电压不变，由图丁可知，定值电阻两端的电压始终保持 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 则变阻器两端电压和定值电阻两端电压的倍数为 由图丁可知，实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 12．小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)（1）她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。 ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”），否则，闭合开关时 （填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片，电流表和电压表都没有示数，则电路出现的故障可能是 （写出一条即可）。 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2所示，请将示数填入表中。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 2.8 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 ④请在图3中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出I-U图像。 (2)（2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关，向 端移动滑片（选填“左”或“右”），使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是 （填字母代号）。 A．换用电压为6V的电源 B．把电压表改接为0∼15V量程 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 【答案】(1) 右 电压表 见解析 0.28 (2) 右 C 【详解】（1）①[1]由图1可知，电阻、电流表、变阻器串联接入电路中，电压表和电阻并联，滑动变阻器滑片右移动阻值增大，如图所示： ②[2][3]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端。电源电压恒为4.5V，定值电阻10Ω，电流最大值 故不可能是电流表超量程，电压表测定值电阻两端电压，当滑动变阻器阻值为零时，等于电源电压4.5V，故当滑动变阻器阻值太小时电压表会超量程（0~3V）。 [4]闭合开关后发现无论怎样移动滑片，电流表没有示数，可能电路出现断路，电压表没有示数，说明电压表测量范围之外断路，可能滑动变阻器断开。 ③[5]由图2可知，电流表量程为小量程，分度值0.02A，由图可知其示数为0.28A。 ④[6]依据表格数据进行描点，再连接各点可得： （2）[1]探究电压一定时，电流与电阻的关系，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关，由分压原理，电压表示数变大，本实验要控制电阻的电压不变，故要增大变阻器的电压，由分压原理增大变阻器连入电路的电阻，此时滑动变阻器的滑片P向右移动，使电压表示数为2V，记录电流表示数。 [2]A．换用电压为6V的电源，根据串联电压分配与电阻成正比得R定∶R变=UV∶U变=2V∶(6V-2V)=1∶2 即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当定值电阻为20Ω时，变阻器的阻值R变=40Ω>20Ω 故A不符合题意； B．把电压表改接为0~15V量程，并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值，故B不符合题意； C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻，当换成20Ω电阻后，电压表示数为2V，变阻器的电压为U滑=4.5V-2V=2.5V 由分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值 接入的定值电阻的阻值至少为25Ω-20Ω=5Ω<10Ω 故C符合题意。 故选C。 13．如图是探究电流与电阻关系的电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 (1)在连接电路的过程中，开关S应 ；闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关S，电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，原因可能是 。 (3)排除故障后，更换阻值不同的定值电阻R，进行多次实验，实验数据记录如表。 实验次数 电阻R/Ω 电流表示数I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 0.15 分析表中数据可知： ①实验时，保持定值电阻R两端的电压为 V； ②电压一定，通过导体的电流与导体的电阻成 ； ③滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω，才能完成上述实验。 【答案】(1) 断开 B (2)定值电阻R断路 (3) 3 反比 10 【详解】（1）[1][2]为了保护电路，在连接电路的过程中，开关S应断开，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大端，即移到B端。 （2）电流表无示数，说明电路可能断路,电压表有示数且接近电源电压，说明电压表与电源两极连通，则与电压表并联的支路以外的电路是通路，所以原因可能是定值电阻R断路。 （3）①[1]由表中数据可得 由此可知定值电阻两端的电压为3V。 ②[2]由表中数据可知，电阻越大，电流越小，电阻与电流的乘积为一定值，所以电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。 ③[3]因为定值电阻两端电压为，结合电源电压为，根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的分压为 由此可知，滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半，根据串联分压原理可知，当定值电阻最大为20Ω时，滑动变阻器此时接入电路的电阻为 由此可知滑动变阻器的最大阻值至少，才能完成上述实验。 14．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)3.6 【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。 15．小琪为了探究“电流与电阻的关系”，准备了以下器材：电压为6V的电源、电压表（0~3V）、电流表（0~0.6A）、滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”，定值电阻三个（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关一个和导线若干。 (1)连接电路时，开关需要 ，图甲所示的实物图有1段导线未连接，请你用笔画线代替导线将电路连接完整 ；要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数减小； (2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到 （选填“A”或“B”）端，闭合开关后，小琪发现电压表无示数，电流表有示数，可能是定值电阻R ； (3)排除故障后，小琪先将5Ω的定值电阻接入电路，移动滑片P到适当位置，使电压表的示数为U同时记录电流表示数。再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，滑片P相对上次实验时的位置应向 （选填“A”或“B”）端移动，才能使电压表示数再次为U。再接入20Ω的电阻重复实验，记录相应的电流值； (4)小琪根据测得的实验数据绘制出电流I随定值电阻R变化的图像如图乙所示。分析图像可得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比，定值电阻R两端控制不变的电压为 V； (5)若只改变电源电压，依然可以完成上述实验，电源电压可调节的最大值是 V。 【答案】(1) 断开 (2) A 短路 (3)A (4) 反 2 (5)7 【详解】（1）[1]连接电路时，为保护电路，开关需要断开。 [2]在探究“电流与电阻的关系”的实验中，变阻器应与定值电阻串联在电路中，由于滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表示数减小，说明变阻器连入电路的电阻增大，根据“一上一下”的接法，变阻器的B接线柱与开关的右接线柱应用导线相连，如图所示： （2）[1]闭合开关前，为保护电路，变阻器连入电路的阻值应最大，即应将滑动变阻器的滑片移动到A端。 [2]闭合开关后，电流表有示数，说明电路是连通的，电压表无示数，说明与电压表并联的那部分电路可能出现短路，所以，可能是定值电阻R短路。 （3）在探究“电流与电阻的关系”时，要保持电阻两端的电压不变，将定值电阻由5Ω改接成大电阻后，根据串联分压原理知道，电阻增大，其分得的电压增大，根据串联电路电压特点知，变阻器分得电压变小，此时应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，直至电压表示数为U。 （4）[1][2]由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积即电阻两端的电压UV=IR=0.4A×5Ω=…=0.1A×20Ω=2V 为定值，由此可知，在实验中应控制R两端的电压不变为2V。由此可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）当选规格为“50Ω 1A”的滑动变阻器时，定值电阻两端控制的电压为2V，在保证电路安全的情况下，用所有的定值电阻完成实验，设电源电压的最大值为U'，则滑动变阻器两端电压为 根据串联电路电流规律可得 即 解得U'=7V。 16．如图甲是小华“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“25Ω，2A”，定值电阻有2Ω、5Ω、10Ω、20Ω、30Ω等。 (1)根据图甲连接的实物电路如图乙所示，请笔画线代替导线将电路连接完整； (2)电路连接正确后，小华先用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，使电压表示数达到2V；断开开关，将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻，然后准备先闭合开关，再向 移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。同组同学认为他在实验操作上不规范，立即制止了的他做法。你认为他实验操作不规范的是 ； (3)小华发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验，数据记录如表： 实验次序 1 2 3 4 5 R/Ω 2 5 10 20 30 I/A 1.20 0.48 0.24 0.12 0.08 小华认为该同学要得到第1次数据，应对图乙实验中的 进行调整才能测出。将表格拿到老师处复查，老师指出有一组数据不可能实现，该组数据的实验次序是 ，原因是 ； (4)如果将所测得的数据描成图象来反映实验结论，可以是下面的图 　 　 。 A． B． C． D． 【答案】(1) (2) 右 见解析 (3) 电流表 5 滑动变阻器的最大阻值太小 (4)C 【详解】（1）由图知，变阻器与电阻并联，且电压表串联在电路中了，应将电压表与电阻并联，可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上，如图所示： （2）[1]将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压变大，因探究电流与电阻的关系的实验时，应保持电阻两端的电压为2V不变，根据串联电路电压的规律，为保持定值电阻两端电压不变，应增大变阻器分得的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻，所以应向右移动滑片直至电压表示数为2V。 [2]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻，为了保护电路，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置，再闭合开关，进行实验。 （3）[1]电流表接的小量程，第一组数据的电流超过了小量程范围，故要调整电流表，电流表要改接大量程。 [2][3][由表格中数据可知，此时定值电阻两端电压 根据串联电压规律可知，滑动变阻器两端电压为U滑=4.5V-2.4V＝2.1V 此时滑动变阻器阻值 不满足滑动变阻器的规格“25Ω；2A”，故实验序号5不合实际。 （4）电压一定时，电流与电阻成反比，即电流与电阻的倒数成正比，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 17．为了探究电流与电压的关系，小明设计了如图甲所示的电路图，所用的电源电压恒为3V，所用的滑动变阻器规格是“10Ω 1A”。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.8 1.2 1.5 2.0 2.4 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6 (1)请根据图甲将图乙中的实物电路连接完整 （导线不允许交叉）。 (2)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以 。 (3)如表是某同学记录的实验数据。从中可看出，第 次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。分析实验数据可以得到的结论是 。 (4)为了保证电路安全，第5次实验后，滑动变阻器的滑片不能向 移动。 【答案】(1) (2)改变定值电阻两端的电压 (3) 3 当电阻一定时，电流与电压成正比 (4)左 【详解】（1）由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，故应将图乙中定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的左下接线柱相连，并把定值电阻的左接线柱与电源负极相连，如图所示： （2）探究电流与电压的关系时，要不断改变定值电阻两端的电压，观察电流表示数的变化，故滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以改变定值电阻两端的电压。 （3）[1] 根据串联分压可知，当滑动变阻器与定值电阻的阻值相同时，滑动变阻器与定值电阻两端的电压相同，已知电源电压为3V，故当定值电阻两端电压为1.5V时，滑动变阻器与定值电阻的阻值相同，即第3次实验把滑动变阻器的阻值调到了与定值电阻阻值相等。 [2]从表格中的实验数据可以看出定值电阻两端电压增大，通过定值电阻的电流也增大，电压与电流的比值不变，所以可以得到的结论是当电阻一定时，电流与电压成正比。 （4）第5次实验时，电路中的电流已经达到了电流表允许通过的最大值，电路中的电流最大，为了保证电路安全，滑动变阻器接入电路中的阻值不能再变小了，故滑动变阻器的滑片不能向左移动。 18．小明用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻探究电流与电阻的关系，电源电压为3V且保持不变，实验电路如图甲所示。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于最 （选填“左”或“右”）端。 (2)闭合开关，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，电流表指针均不偏转，电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好，则电路中 （填元件名称）出现了 故障。 (3)排除故障后，接入5Ω的电阻进行实验，闭合开关，移动滑片P使电压表示数为2V，记录电流表示数。断开开关，用10Ω电阻替换5Ω电阻，此时应向 移动滑片才可以达到实验要求。 (4)更换其他电阻继续实验，并将实验数据记录在表中。 实验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 20 电流I/A 0.4 0.2 0.12 0.1 ①请根据表中数据，在图乙中用描点法画出通过导体的电流I与导体的电阻R的关系图像。 ②分析实验数据可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。 ③小明还想获得R=25Ω时的一组实验数据，在现有器材条件下，可行的操作方法是 。 【答案】(1)左 (2) 定值电阻 断路 (3)左 (4) 反 可以将5Ω和20Ω的两个电阻串联，然后将电压表并联在串联电阻整体的两端/可以将10Ω和15Ω的两个电阻串联，然后将电压表并联在串联电阻整体的两端 【详解】（1）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。 （2）[1][2]电路连接正确后闭合开关，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表示数为电源电压，说明电压表并联的电路断路，即定值电阻断路。 （3）根据串联电路的分压原理可知，用10Ω电阻替换5Ω电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的关系的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联电路的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变。 （4）[1]根据表格数据描点画出图像，如图所示： [2]该实验得到的结论是：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。 [3]小明还想获得R=25Ω的一组实验数据，在现有器材条件下，根据串联电路电阻的规律知：可以将5Ω和20Ω的两个电阻串联（或将10Ω和15Ω的电阻串联），然后将电压表并联在串联电阻整体的两端。 19．图甲是明明“探究电流与电阻关系”的电路图。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的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。 (1)实验中，闭合开关S后，滑片置于某位置时，电压表的示数突然变为0，而电流表的指针依然有明显的偏转，产生这一现象的原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； (2)排除故障后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S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的定值电阻进行实验，为保持电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）滑动； (3)当明明选用20Ω或25Ω电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表都无法与原来相同，原因可能是滑动变阻器 ； (4)在不改变器材的基础上，为使所有的电阻都能单独完成实验，实验中定值电阻两端的电压应不小于 V。 【答案】(1)短路 (2) 0.4 右 (3)滑动变阻器最大阻值太小了 (4)2.5 【详解】（1）电流表的指针依然有明显的偏转，说明电路不存在断路，电压表的示数突然变为0，则可能是与电压表并联的定值电阻短路了。 （2）[1][2]由图乙知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故电流表示数为0.4A，根据串联电路电压的规律，再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验，定值电阻两端电压变大，为保持电压表的示数不变，应增大滑动变阻器分担的电压，根据串联分压原理可知，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，因此滑动变阻器的滑片应向右滑动。 （3）定值电阻两端的电压始终保持为UV=IR=0.4A×5Ω=2V 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V 电压表示数为变阻器分得的电压的 根据分压原理，当滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω时，定值电阻的最大阻值为R=0.8×20Ω=16Ω 定值电阻20Ω、25Ω均大于16Ω，因此论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表都无法与原来相同，原因可能是滑动变阻器最大阻值太小了。 （4）设定值电阻两端的电压始终保持为UV'，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑'=U-UV' 根据串联分压可得 当定值电阻的阻值为25Ω，滑动变阻器接入最大阻值时，则有 解得UV'=2.5V，所以在不改变器材的基础上，为使所有的电阻都能单独完成实验，实验中定值电阻两端的电压应不小于2.5V。 20．在“探究电流与电压关系”的实验中，小凯所在的小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“20　2A”的滑动变阻器连接成如图所示的电路，电源电压为3V保持不变。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (1)小凯正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙告诉他，电路连接有错，只要改接一根导线就可以了。请你在图中把小凯接错的那根导线找出来，并打上“×”符号，再用笔画线代替导线连接到正确的位置上 。 (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是（　　）（假设电路只有一处故障）。 A．定值电阻R0短路 B．定值电阻R0断路 C．滑动变阻器R断路 D．滑动变阻器R短路 (3)小凯排除故障闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如表所示。分析表中数据可以看出，有一组数据是明显捏造的数据，这组数据序号是 ，分析表格中其余的数据可得出结论是： 。 【答案】(1) (2)B (3) 1 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 【详解】（1）由图可知，图中电路开关闭合后，电压表与定值电阻被短路，应将连接电压表负接线柱与开关右接线柱的导线画“×”，用导线连接定值电阻右侧接线柱与开关右侧接线柱，如下图所示： （2）AD．闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路故障为断路，故AD 不符合题意； BC．电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，说明与电压表并联之外的电路是通路，则可能是定值电阻断路，故B符合题意，C不符合题意。 故选B。 （3）[1]滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电路总电阻最大，因为电源电压不变，根据欧姆定律可知，此时电路电流最小。根据表格数据可知，电路中的最小电流为0.1A，根据串联电路的电压特点可知，此时滑动变阻器两端的电压为 根据欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入的电阻为 所以序号是1的数据明显是捏造的数据。 [2]分析表格中其余的数据可知，电压和电流的比值为定值，故可得出结论：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。 21．如图所示，这是小明“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验过程。 (1)如图甲所示，这是小明设计的电路，该电路中存在的错误是 。 (2)改正电路后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则原因可能是 　　。 A．定值电阻开路 B．滑动变阻器开路 C．定值电阻短路 D．滑动变阻器短路 (3)根据实验数据绘制的I﹣R图像如图乙所示，正确的是曲线 （选填“a”或“b”）。 【答案】(1)电流表的正、负接线柱接反了 (2)C (3)b 【详解】（1）由图甲可知，电源的负极接线柱与电流表的正极接线柱相连，所以电流表的正、负接线柱接反了。 （2）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表无示数，说明与电压表并联的部分发生了短路故障，其原因可能是电阻R短路，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）如图乙中a曲线所示，电阻与电流的乘积并不是定值，所以没有保持电阻R两端的电压不变；如图乙中b曲线所示，当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，故b正确。 22．学生小组利用现有器材：电源（6V）、阻值不超过20Ω的多个定值电阻、待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω  2A）、开关、导线若干，研究电流与电压的关系实验。 (1)设计电路并画出电路图如图甲所示；依据电路图选用部分器材连接电路。请用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整，导线不要交叉； (2)将滑片调至阻值最大处，闭合开关，移动滑片，发现电流表与电压表均无示数，故障可能是 （写出一处即可），查找故障，排除故障； (3)闭合开关，移动滑片，多次改变定值电阻两端的电压和通过它的电流。记录数据并绘制如图丙所示的图像。分析图像可得：电阻一定时， 。本实验选用的是 Ω的定值电阻。 【答案】(1) (2)滑动变阻器断路 (3) 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 10 【详解】（1）由图甲知，滑动变阻器应与定值电阻串联接入电路，变阻器的接线柱一上一下接入电路，图乙中，变阻器的上端的左或右接线柱接入电路都可以，如下图所示： （2）图乙中，电压表并联在定值电阻两端，闭合开关，移动滑片，两电表都无示数，可能是电路出现断路，且电压表与电源的连接断开，所以故障可能是滑动变阻器断路了。 （3）[1][2]由图丙知，由实验数据有，，，， 则每组数据对应电流与电压的比值是定值，所以在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，定值电阻的阻值为10Ω。 23．在探究电流与电阻的关系实验中，实验器材如下：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40；1.5A”、开关各一个，五个定值电阻（5、10、15、20、25），导线若干。 (1)图（a）为使用5定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图（a）中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 （导线不能交叉）。 (2)改正错误后，将滑动变阻器的滑片P移到最 端。闭合开关，移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时，电流表的示数如图（b）所示，为 A。 (3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中，重复实验，记录的数据如下表。 数据序号 1 2 3 4 5 电阻R/ 5 10 15 20 25 电流I/A 0.24 0.16 0.12 0.10 分析表中数据，在误差允许范围内，电流值与其对应的电阻值的乘积近似 （填“相等”或“不相等”），从而得出结论：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 比。 (4)利用本实验提供的器材 （填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。 【答案】(1)见详解 (2) 右 0.48 (3) 相等 反 (4)能 【详解】（1）探究“电流与电阻的关系”时，定值电阻与滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，正确的电路连接，如图所示： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，所以将滑动变阻器的滑片置于最右端。 [2]图中电流表的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.48A。 （3）[1]分析表中数据 在误差允许范围内，电流值与其对应的电阻值的乘积近似相等。 [2]当导体两端电压一定时，电阻增大，电流减小，且两者乘积恒定，故通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）阻值已知的定值电阻，可利用滑动变阻器改变电路中的电流，记录多组电压、电流值，所以可以探究电阻一定时，电流与电压的关系。 24．小坤计划做“探究通过导体的电流I与电阻R的关系”的实验。他根据实验电路图，在实验桌上连接了如图所示的实验电路，实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻。 (1)若滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路的电阻值变小，则应将滑动变阻器的接线柱 连入电路（选填“A”或“B”）； (2)小坤的探究实验主要步骤如下： ①闭合开关S，调节滑片位置，使电压表有合适的示数U，读出此时电流表的示数I，并把R、U、I记录在数据表格中。 ②调节滑动变阻器的滑片，改变R两端的电压，并把U、I记录在数据表格中。 ③仿照步骤②，再做四次实验，并把实验数据记录在表格中。 根据以上实验步骤可知，小亮实际探究的是通过导体的电流I与 的关系； (3)针对小坤原本计划探究的问题，在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S，改变电路中 ，再闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，使 ，并把R、I记录在数据表格中； (4)小坤通过（3）中正确的实验步骤重新进行了实验，实验时，他将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中，发现电压表有较大的示数并且示数始终不变，而电流表始终无示数。经检查是定值电阻出现了故障，故障应是定值电阻发生了 ； (5)小坤排除故障后继续进行实验，在第1次实验中，两电表的示数如图甲、乙所示。此时电流表的示数为 A，所选用的电阻为 Ω。 (6)分析表格中的数据，可得出的结论是 ； 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 2 10 0.24 3 20 0.12 【答案】(1)A (2)电压U (3) 连入定值电阻的阻值 电压表示数保持不变 (4)断路/开路 (5) 0.48 5 (6)电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【详解】（1）若滑动变阻器的滑片P向左移动，接入电路的电阻值变小，说明滑片P向左移动，接入电路的电阻丝长度变短，则应将滑动变阻器的接线柱A连入电路。 （2）由实验步骤可知，小坤控制电阻不变，改变电阻两端的电压，因此探究的是通过导体的电流I与导体两端的电压U的关系。 （3）[1][2]小坤原计划是探究通过导体的电流I跟电阻R的关系，因此需要控制电压不变，改变电阻，在实验步骤②中，正确的操作方法应是：断开开关S，改变连入定值电阻的阻值，再闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片位置，使电压表的示数不变，并把R、I记录在数据表格中。 （4）电压表有示数说明电压表与电源之间存在通路，能测到电源电压或部分电压；电流表无示数说明电路中没有电流，即电路存在断路（开路）。所以故障应是定值电阻发生了断路（开路）。 （5）[1][2]由甲图可知，电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.48A，则电阻为 （6）根据表格中的数据进行分析可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 25．利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。已知电源电压为6V恒定不变，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。实验用到的电阻阻值分别为。 (1)请将图乙所示的实物电路连接完整 （导线不允许交叉）； (2)闭合开关后，小明发现电压表示数约等于6V，电流表指针略有偏转，若故障只有一处，那么出现这种现象可能的原因是 ； (3)排除故障后，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，正常实验、记录，结束对5Ω电阻的测量。接下来的操作是 ，取下5Ω的电阻，将10Ω的电阻接入电路，再将滑动变阻器滑片移至最 端，闭合开关，移动滑片使电压表示数为 V时，读出电流表的示数； (4)多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。小明根据图像得出了该实验的结论：电压一定时，电流I与电阻R成反比。你认为他判断I与R成反比的依据是 。 【答案】(1) (2)电阻断路 (3) 断开开关 左 2.5 (4)与的乘积是一个常数 【详解】（1）探究电流与电阻的关系，定值电阻、滑动变阻器、电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器接线柱一上一下接入电路中，如图所示： （2）电源电压为6V，闭合开关后，电压表示数约等于6V，即电源电压几乎全部加在R两端，且电流表指针略有偏转，可能的原因是电阻断路。 （3）[1][2][3]探究电流与电阻的关系，每次应控制电压相同。移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2.5V，正常实验、记录，结束对5Ω电阻的测量，然后断开开关，取下5Ω的电阻，将10Ω的电阻接入电路，为保护电路，再将滑动变阻器阻值调至最大，即滑片移至最左端，闭合开关，移动滑片使电压表示数为2.5V时，读出电流表的示数。 （4）由图像可知，五次实验，电流与电阻的乘积都相等，根据数学知识可知，电压一定时，电流I与电阻R成反比。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$