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17.1《电流与电压和电阻的关系》(含答案详解)九年级全一册同步课时讲义（人教版）
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人教版九年级物理同步教辅之知・讲・练
第十七章 《欧姆定律》知・讲・练
17.1《电流与电压和电阻的关系》课时知・讲・练
【知识点梳理】
1.在探究电流与电压的关系时，采取的实验方法是控制变量法，（电路如图所示）具体做法是：
（1）控制定值电阻R的大小不变，通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变定值电阻R两端的电压，获得多组数据（电流电压值）（电压是自变量，电流是因变量），从而探究出普遍规律：电阻一定时，电流与电压成正比。
（2）滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②改变定值电阻两端电压。
（3）电流与电压的关系图像为：
2.在探究电流与电阻的关系时，采取的实验方法是控制变量法，（电路如图所示）具体做法是：
（1）通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来调节定值电阻R两端的电压控制定值电阻R两端的电压不变，改变定值电阻的大小，获得多组数据（电流电阻值）（电阻是自变量，电流是因变量），从而探究出普遍规律：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2）滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②控制定值电阻两端电压不变。
（3）定值电阻换为较大的电阻后，如果滑片不移动，则电压表示数变大，要控制电压表示数不变，滑动变阻器的滑片应该向使其接入电路中的电阻适当变大的方向移动。反之亦然。
（4）定值电阻换为较大的电阻后的操作中的手眼配合情况是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数。
（5）电流与电压的关系图像为：
【典型例题选讲】
【例题一】在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端
B．用10Ω电阻实验，读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左
C．实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
【答案】C
【详解】
A．闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A错误；
B．用10Ω电阻实验时，由于电阻大，所以电阻两端分得的电压大，应增大滑动变阻器两端的电压，使电阻两端的电压不变，用5Ω电阻实验时，电阻小，分得的电压小，所以滑动变阻器的阻值与接10Ω时相比更小一些，靠左，故B错误；
C．在探究“导体电流与电阻关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变，故C正确；
D．探究电流跟电阻的关系时，要控制电压不变，多次改变定值电阻的阻值，记录电流值，判断电流跟电阻的关系，多次实验是为了得出普遍规律，故D错误。
【例题二】小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验，她们准备了电压为3V的电源，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻，电流表，电压表、开关各一个，导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变，请帮助小芳和同学们完成以下问题：
（1）小芳和同学们先将5Ω的电阻接人电路中，滑动变阻器阻值调至最大，检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，电压表示数接近于电源电压，经分析可能是定值电阻处发生了______（选填“短路”或“断路”）；
（2）电路故障排除后，继续进行实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，为______A，填入表格；
（3）接下来，小芳和同学们将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路，要使电压表的示数保持2V不变，应向______（选填“左”或“右”）移动滑片；
（4）小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据：
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.2
0.13
0.1
分析表中数据，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______比。
【答案】 断路 0.4 左 反
【详解】
（1）[1] 检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，说明电路中可能存在断路，电压表示数接近于电源电压，说明电压表可以接到电源两端测电源电压，与电压表并联以外的部分没有断路，那么可能是与电压表并联的定值电阻处发生了断路。
（2）[2]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0.4A。
（3）[3] 探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压相同，而将把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，根据串联分压，电阻变大，定值电阻两端的电压变大，故需要滑动变阻器分担更多的电压，即滑动变阻器的阻值需要变大，故需要将滑动变阻器向左端移动。
（4）[4]由表中数据可知，随着电阻的增大，电流却减小，但是电阻与电流的乘积是个常数，即电流与电阻成反比。所以分析表中数据，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【例题三】小敏同学利用如图甲所示的电路，“探究电流与电压、电阻的关系”，所选择的器材有：干电池两节（电压为3V），5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只，“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表、电流表、开关各一只，导线若干。
（1）如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了，请你在接错的那根导线上画“×”，并用笔画线代表导线将电路连接正确（要求导线不能交叉）；___________
（2）将电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数。可能的故障是定值电阻R ___________（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，小敏首先探究电流与电压的关系。她将多次测量所得数据的结果绘制成如图乙所示的I﹣U图像，可得出结论：当电阻一定时，流经导体的电流与导体两端的电压成 ___________；
（4）小敏继续探究电流与电阻的关系；
①她首先把5Ω电阻接入电路，移动滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直到使电压表指针如图丙所示，则电压表示数为 ___________V；
②接下来用10Ω的电阻代替5Ω的电阻做实验时，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 ___________（选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”），将变阻器滑片从上一位置向 ___________（选填“左”或“右”）滑动，直至电压表的示数为要控制的电压值；
③她又分别将15Ω和20Ω的电阻接入电路继续进行实验，当20Ω的电阻接入电路后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时的电压值，其中的一个原因是滑动变阻器的最大阻值 ___________（选填“过大”或“过小”）。在不更换滑动变阻器的情况下，为了用以上四个电阻都能够完成实验，定值电阻两端所控制的电压应该不低于 ___________V。
【答案】 短路 正比 1.4 电压表 左 过小 1.5
【详解】
（1）[1]原图中电流表与定值电阻并联，电压表串联在电路中，这是错误的，电流表应与被测电路串联，电压表应与被测电路并联，故如下图所示 ；
（2）[2]电流表有示数，说明电路不是断路；电压表无示数，可能是与电压表并联的部分电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
（3）[3]由图乙所示的I=U图像可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）①[4]图丙中电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，故示数为1.4V。
②[5][6]根据串联电路的分压原理可知，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，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，由串联分压的分压原理可知，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，眼睛注意观察电压表，使电压表的示数为1.4V不变。
③[7]定值电阻两端的电压始终保持UV=1.4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
即滑动变阻器的最大阻值过小。
[8]因为串联电路电流相等，所以
当定值电阻最大为20Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小，最小为
解得
UV=1.5V
即定值电阻两端所控制的电压应该不低于1.5V。
【学科核心素养训练】
一、单选题
1．对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”的这两个实验，下列说法中错误的是（ ）
A．它们的实验电路在教科书中是相同的
B．它们都是采用控制变量的研究方法
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
2．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，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（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
3．在探究“导体中的电流跟导体两端的电压的关系”时，小阳同学设计了如图所示的电路。为了完成实验探究，下列说法正确的是（ ）
A．改变R的阻值 B．保持R的阻值不变
C．保持R中通过的电流不变 D．保持R两端的电压不变
4．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（ ）
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，可以保护电路
B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化
C．实验中，多次测量是为了减小实验误差
D．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将由换成时，相比上一次实验，应将滑动变阻器接入阻值调大，才能使电压表示数不变
5．下列四个图象与其描述的物理知识，正确的是（ ）
A．图a描述的是某种物体所受的重力与质量之间的关系
B．图b描述的是某种物质质量与体积的关系
C．图c描述的是电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压的关系
D．图d描述的是电压一定时，导体中的电流与导体电阻的关系
6．小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。电源电压保持不变，更换阻值不同的电阻R2，通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1，正确完成实验，记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图，其中最接近实际的是（）
A．B．C． D．
7．研究电流与电压关系时，用如图所示的电路，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（ ）
A．保持的滑片位置不动
B．保持R的电压不变
C．保持R不变，调节的滑片到不同位置
D．保持电路中的电流不变
8．用如图所示的实验电路探究电流与电阻的关系，下列注意事项错误的是（ ）
A．连接电路时，开关应该是断开的 B．闭合开关前，滑片应处于滑动变阻器的最右端
C．更换电阻后，应调节滑片让电压表的示数相同 D．应测多组数据，以减小实验误差
9．关于电流和电阻的关系，下列说法中正确的是
A．电流跟电阻成反比
B．在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比
C．通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D．电压一定时，某段导体的电阻跟通过这段导体的电流成反比
10．下列探究实验中，需要控制电阻不变的是( )
A．探究串联电路中的电流关系 B．探究并联电路中的电压关系
C．探究通过导体的电流与导体电阻的关系 D．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
二、实验题
11．小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只、一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，导线若干；
（1）请根据甲图把乙图中的电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中电流变大）；______
（2）连接电路时开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片应移至______（选填“A”或“B”）端；
（3）某次实验时，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则电路中的故障可能是电阻R______；
（4）小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是______V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为______；
（5）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为其原因可能是______（选填序号）；
A.滑动变阻器的阻值太小 B．滑动变阻器的阻值太大
C．电压表量程选小了 D．滑动变阻器烧坏了
（6）小明解决了上述问题后，完成实验；利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流Ⅰ随电阻R变化的关系图像；分析图像得出了电流与电阻的关系是______。
12．在“探究电流与电阻的关系”实验中：
【进行实验与收集证据】
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大；( )
（2）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，其原因可能是___________，接下来的规范操作应是___________；
（3）实验过程中，将5 Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示。将5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向_______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为_______V。当把30 Ω的定值电阻接入电路中时，小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器最大阻值________（选填“过大”或“过小”）。
（4）根据实验数据绘制出如图丙所示的图像；
【分析论证】通过图像可以得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________。
13．小东同学做“探究电流与电压关系”的实验时，电路连接如图所示。图中电源电压为6V，电阻R为10Ω。
（1）在连接电路的过程中，开关必须处于___________状态，滑动变阻器滑片P置于___________端（选填“A”或“B”）。
（2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P到不同的位置，发现电流表无示数，电压表有示数，产生这种现象的原因可能是：___________（选填“R断路”或“R短路”）。
（3）滑动变阻器在本实验中除保护电路外，另一个主要作用是：___________。
A．改变电阻R的阻值 B．改变电阻R两端的电压
C．控制通过电阻R的电流保持不变 D．控制电阻R两端的电压保持不变
（4）小东排除故障后完成实验，记录的实验所数据如下表所示。依据表格数据请你判断小东在实验中选用的是哪种规格的滑动变阻器___________
A．“10Ω，2A” B．“20Ω，1A” C．“50Ω，1A” D．“100Ω，0.5A”
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
14．在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，同学们按照电路图甲正确连接了电路，电源电压为7.5V且保持不变。
(1)请将实物图补画完整。( )
(2)在探究“电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙所示，则定值电阻R的阻值为_________Ω，分析图像可得出结论：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________。此实验_______。（选填“能”或“不能”）用小灯泡代替定值电阻进行探究。
(3)在探究“电流与电阻的关系”时同学们利用实验桌上的五只定值电阻进行了探究，描绘出如图丙所示的图像。通过分析图像可求出，定值电阻两端的控制电压U=_________V。当定值电阻R两端的电压都是U时，接入的电阻R阻值越大，滑动变阻器接入电路中的阻值越__________（选填“小”或“大”），所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于__________Ω。
15．在探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，所用的实验器材有：电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，1.5V的干电池两节，导线若干。
(1)用笔画线，将图所示的电路补充完整。_______
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到_______端（选填“a”或“b”）。
(3)用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是_______（只有一个选项正确，请将正确选项的宇母填在横线上）
A．开关或定值电阻 B．定值电阻或电流表
C．开关、滑动变阻器或电流表 D．滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后，继续进行实验，并将实验数据记录在下表。请在方格纸上画出电流I与电压U的关系图像。_______
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
10
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
(5)根据图像，可得出的探究结论是_________。
参考答案：
1．B
【详解】
A．两个实验都需要测量电阻的电流和电阻的电压，实验电路是相同的，故A正确，不符合题意；
B．“探究电流与电阻的关系”需要用到控制变量法，“伏安法测电阻”不需要用到控制变量法，故B错误，符合题意；
C．“探究电流与电阻的关系”多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的普遍关系，故C正确，不符合题意；
D．“伏安法测电阻”多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D正确，不符合题意。
2．D
【详解】
A．根据图乙可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，A错误；
B．由图乙知，电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.1A×25Ω=……=0.5A×5Ω=2.5V
故B错误；
CD．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，使电压表的示数为2.5V，故C错误，D正确。
3．B
【详解】
由欧姆定律可知，导体中的电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻大小有关，由控制变量法可知，在探究“导体中的电流跟导体两端的电压的关系”时，应保持R的阻值不变，改变R两端的电压，观察导体电流的变化。故选B。
4．C
【详解】
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，不符合题意；
B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，在电阻不变时，调节滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确，不符合题意；
C．实验中，为避免实验的偶然性，要多次测量得出具有普遍性的结论，故C错误，符合题意；
D．在探究电流与电阻关系时，根据控制变量法，要控制导体的电压不变，所以当电阻从10Ω换成20Ω时，电阻变大，分压变大，应向右调整滑片，增大滑动变阻器分得的电压，使电压表示数不变，故D正确，不符合题意。
5．B
【详解】
A．物体所受的重力与质量成正比，而图a质量增大但重力不变，故A错误；
B．物体的质量与体积成正比，图b是正比关系图像，故B正确；
C．电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比，而图c是反比关系，故C错误；
D．电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比，而图d中导体中的电流随着电阻增大而增大，故D错误。
6．B
【详解】
A．由图知，R1、R2、电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端电压，因R2两端电压不变时，导体中电流跟电阻的关系成反比，故错误；
B．探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，两电阻之比为一定值，故图象为过原点的直线，故正确。
C．由B知，R1随R2的增大而变大，由电阻的串联和欧姆定律，当R1增大时，电路中的电流变小，故错误；
D．由控制变量法知，探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变，故错误。
7．C
【详解】
研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，来探究电流跟电压的关系。故C符合题意，ABD不符合题意。
8．D
【详解】
AB．连接电路时，为保护电路，开关应该是断开，A正确；故A项不符合题意；
闭开关前，滑片应处于阻值最大处，即滑动变阻器的最右端，B正确；故B项不符合题意；
C．探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压不变，故更换电阻后，应调节滑片让电压表的示数相同，C正确；故C项不符合题意；
D．为得出普遍性的结论，应测多组数据，故D错误；故D项符合题意。
9．B
【详解】
A．电压不确定，电流与电阻关系不能确定，故A错误；
B．在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，故B正确；
C．导体两端电压不确定，电流与电阻的关系无法确定，故C错误；
D．电阻是导体本身的一种属性，与电流、电压无关，故D错误．
10．D
【详解】
A．探究串联电路中的电流关系时，应使用不同电阻串联，消除因电阻相同带来的实验结论不准确，故A不符合题意；
B．探究并联电路中的电压关系时，应使用不同电阻观察其电压关系，从而得出结论，故B符合题意；
C．探究通过导体的电流与导体电阻的关系，应保证电压不变，更换不同电阻，从而探究电流与电阻关系，故C不符合题意；
D．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，应保证电阻不变，改变电阻两端电压，从而探究电流与导体两端电压的关系，故D符合题意．
11． 断开 A 断路（开路）路 2.4 左 2V A 在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
【详解】
（1）[1]要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中电流变大，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小，应接滑动变阻器的右下接线柱，如下图所示：
（2）[2][3]在连接实验电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，即A端。
（3）[4]电流表示数为零，说明电路发生断路，电压表的示数等于电源电压，说明电压表与电源是连通的，则与电压表并联的电路发生了断路，所以故障是电阻R断路。
（4）[5]闭合开关，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数是2.4V。
[6][7]探究电流与电阻的实验中，应保持定值电阻两端的电压不变，因电压表示数大于2V，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，使电压表的示数为2V。
（5）[8]当改用50Ω的电阻时，电路中的电流为
滑动变阻器分得的电压为
U滑＝U﹣U定＝3V﹣2V＝1V
滑动变阻器的阻值为
要使50Ω的定值电阻分得2V电压，需要滑动变阻器接入电路的阻值为25Ω，而实验中所选滑动变阻器的最大电阻为20Ω，阻值太小，无法使电压表的示数达到实验要求的值，故A符合题意，BCD不符合题意。
选A。
（6）[9]根据图丁知，电流与电阻的乘积为
由图知， 电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.04A×50Ω=2V
……
0.1A×20Ω=2V
0.2A×10Ω=2V
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
12． 定值电阻处断路 断开开关，更换定值电阻 右 2 过小 反比
【详解】
（1）[1] 当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，说明滑片向左移时滑动变阻器的电阻变小，因此应接入要接入滑动变阻器左下接线柱，如下图所示：
（2）[2][3]电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则说明定值电阻可能断路，电压表相当于串联在了电路中，这时候由于电压表内阻很大，电源电压几乎全部分配到电压表，因此电压表示数接近于电源电压；接下来的操作是断开开关，更换定值电阻。
（3）[4][5]此时电流表示数为0.4A，定值电阻阻值为5Ω，所以定值电阻两端电压为
U1=IR1=0.4A×5Ω=2V
当把5Ω的电阻更换为10Ω电阻时，根据串联电路的分压原理可知，电阻变大，电阻两端的电压也会变大，大于2V，为了保持定值电阻两端电压不变，就要使滑动变阻器多分配一点电压，滑动变阻器电阻要变大，滑片要向右移动，使电压表示数仍然为2V不变。
[6]把30 Ω的定值电阻接入电路中时，滑动变阻器接入电路的电阻也要变大，小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小，达不到实验需要的电阻值。
（4）[7]由图像可看出，电流与电阻的乘积是一个定值，所以可得出：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
13． 断开 A R断路 B C
【详解】
（1）[1]在连接电路的过程中，为了保护电路中各元件不受损坏，开关必须处于断开状态。
[2]由图知，变阻器下端接了右端的B接线柱，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处在最大值，故滑片应移到A端。
（2）[3]闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，电流表始终无示数，电压表有明显示数且始终不变，说明电压表并联的部分断路，电压表被串联在电路中，由于电压表电阻很大，所以电路中电流很小，电流表无示数，故障可能是电阻R断路。
（3）[4]要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，改变电阻两端的电压，从而改变通过电阻的电流表，所以滑动变阻器的作用是改变电阻R两端的电压，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（4）[5]由表中数据可知，滑动变阻器最大分压为
此时电路中的电流
滑动变阻器的阻值
由以上分析可知滑动变阻器的阻值应不小于50Ω，允许通过的电流不小于0.6A，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
14． 10 正比 不能 3 大 45
【详解】
(1)[1] 电压表应并联在定值电阻两端，如下图所示：
(2)[2]如图乙所示：当电压为2V时，电流为0.2A，故电阻为10Ω。
[3]如图乙所示，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。
[4]小灯泡不是定值电阻，电阻会随温度变化而变化，不符合电阻一定的条件。
(3)[5]图丙中，电压等于电流与电阻的乘积为3V。
[6]电阻R与滑动变阻器串联，接入的电阻R阻值越大，分得的电压越多，当定值电阻R两端的电压为定值U时，滑动变阻器接入电路中的阻值越大。
[7]电源电压为7.5V，定值电阻两端电压为3V，滑动变阻器两端电压至少为4.5V，图丙中电流最小为0.1A，故滑动变阻器最大电阻至少要45Ω。
15． a C 当导体的电阻一定时，通过导体中的电流与导体两端的电压成正比
【详解】
(1)[1]由表中数据可知，电压表的最大值是2.4V，电压表的量程选择0-3V，电压表和电阻并联，如图所示：
(2)[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即a端。
(3)[3]AB．如果定值电阻断路，闭合开关，电压表串联在电路中，电压表有示数，电流表没有示数，不符合题意。
C．如果开关、滑动变阻器或电流表断路，闭合开关，电路断路，电压表和电流表没有示数，符合题意。
D．如果电压表断路，电压表没有示数，电路是通路，电流表有示数，不符合题意。
故选B。
(4)[4]由表中数据，根据描点法作图，如图所示：
(5)[5]分析图像可知，一条过原点的直线，可以得到当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
第十七章 《欧姆定律》知・讲・练
17.1《电流与电压和电阻的关系》课时知・讲・练
【知识点梳理】
1.在探究电流与电压的关系时，采取的实验方法是控制变量法，（电路如图所示）具体做法是：
（1）控制定值电阻R的大小不变，通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变定值电阻R两端的电压，获得多组数据（电流电压值）（电压是自变量，电流是因变量），从而探究出普遍规律：电阻一定时，电流与电压成正比。
（2）滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②改变定值电阻两端电压。
（3）电流与电压的关系图像为：
2.在探究电流与电阻的关系时，采取的实验方法是控制变量法，（电路如图所示）具体做法是：
（1）通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来调节定值电阻R两端的电压控制定值电阻R两端的电压不变，改变定值电阻的大小，获得多组数据（电流电阻值）（电阻是自变量，电流是因变量），从而探究出普遍规律：电压一定时，电流与电阻成反比。
（2）滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②控制定值电阻两端电压不变。
（3）定值电阻换为较大的电阻后，如果滑片不移动，则电压表示数变大，要控制电压表示数不变，滑动变阻器的滑片应该向使其接入电路中的电阻适当变大的方向移动。反之亦然。
（4）定值电阻换为较大的电阻后的操作中的手眼配合情况是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数。
（5）电流与电压的关系图像为：
【典型例题选讲】
【例题一】在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端
B．用10Ω电阻实验，读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左
C．实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
【答案】C
【详解】
A．闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A错误；
B．用10Ω电阻实验时，由于电阻大，所以电阻两端分得的电压大，应增大滑动变阻器两端的电压，使电阻两端的电压不变，用5Ω电阻实验时，电阻小，分得的电压小，所以滑动变阻器的阻值与接10Ω时相比更小一些，靠左，故B错误；
C．在探究“导体电流与电阻关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变，故C正确；
D．探究电流跟电阻的关系时，要控制电压不变，多次改变定值电阻的阻值，记录电流值，判断电流跟电阻的关系，多次实验是为了得出普遍规律，故D错误。
【例题二】小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验，她们准备了电压为3V的电源，规格为“30Ω 1A”的滑动变阻器，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻，电流表，电压表、开关各一个，导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变，请帮助小芳和同学们完成以下问题：
（1）小芳和同学们先将5Ω的电阻接人电路中，滑动变阻器阻值调至最大，检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，电压表示数接近于电源电压，经分析可能是定值电阻处发生了______（选填“短路”或“断路”）；
（2）电路故障排除后，继续进行实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，为______A，填入表格；
（3）接下来，小芳和同学们将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻接入电路，要使电压表的示数保持2V不变，应向______（选填“左”或“右”）移动滑片；
（4）小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据：
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.2
0.13
0.1
分析表中数据，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成______比。
【答案】 断路 0.4 左 反
【详解】
（1）[1] 检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，说明电路中可能存在断路，电压表示数接近于电源电压，说明电压表可以接到电源两端测电源电压，与电压表并联以外的部分没有断路，那么可能是与电压表并联的定值电阻处发生了断路。
（2）[2]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0.4A。
（3）[3] 探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压相同，而将把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，根据串联分压，电阻变大，定值电阻两端的电压变大，故需要滑动变阻器分担更多的电压，即滑动变阻器的阻值需要变大，故需要将滑动变阻器向左端移动。
（4）[4]由表中数据可知，随着电阻的增大，电流却减小，但是电阻与电流的乘积是个常数，即电流与电阻成反比。所以分析表中数据，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【例题三】小敏同学利用如图甲所示的电路，“探究电流与电压、电阻的关系”，所选择的器材有：干电池两节（电压为3V），5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只，“20Ω 1A”的滑动变阻器，电压表、电流表、开关各一只，导线若干。
（1）如图甲连接的实物图中有一根导线连接错了，请你在接错的那根导线上画“×”，并用笔画线代表导线将电路连接正确（要求导线不能交叉）；___________
（2）将电路正确连接后，闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，电压表无示数。可能的故障是定值电阻R ___________（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，小敏首先探究电流与电压的关系。她将多次测量所得数据的结果绘制成如图乙所示的I﹣U图像，可得出结论：当电阻一定时，流经导体的电流与导体两端的电压成 ___________；
（4）小敏继续探究电流与电阻的关系；
①她首先把5Ω电阻接入电路，移动滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直到使电压表指针如图丙所示，则电压表示数为 ___________V；
②接下来用10Ω的电阻代替5Ω的电阻做实验时，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 ___________（选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”），将变阻器滑片从上一位置向 ___________（选填“左”或“右”）滑动，直至电压表的示数为要控制的电压值；
③她又分别将15Ω和20Ω的电阻接入电路继续进行实验，当20Ω的电阻接入电路后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法将电压表示数调节到用5Ω的电阻进行实验时的电压值，其中的一个原因是滑动变阻器的最大阻值 ___________（选填“过大”或“过小”）。在不更换滑动变阻器的情况下，为了用以上四个电阻都能够完成实验，定值电阻两端所控制的电压应该不低于 ___________V。
【答案】 短路 正比 1.4 电压表 左 过小 1.5
【详解】
（1）[1]原图中电流表与定值电阻并联，电压表串联在电路中，这是错误的，电流表应与被测电路串联，电压表应与被测电路并联，故如下图所示 ；
（2）[2]电流表有示数，说明电路不是断路；电压表无示数，可能是与电压表并联的部分电路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
（3）[3]由图乙所示的I=U图像可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）①[4]图丙中电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，故示数为1.4V。
②[5][6]根据串联电路的分压原理可知，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，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，由串联分压的分压原理可知，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，眼睛注意观察电压表，使电压表的示数为1.4V不变。
③[7]定值电阻两端的电压始终保持UV=1.4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
即滑动变阻器的最大阻值过小。
[8]因为串联电路电流相等，所以
当定值电阻最大为20Ω时且滑动变阻器的电阻最大时定值电阻两端的电压最小，最小为
解得
UV=1.5V
即定值电阻两端所控制的电压应该不低于1.5V。
【学科核心素养训练】
一、单选题
1．对于“探究电流与电阻的关系”和“伏安法测电阻”的这两个实验，下列说法中错误的是（ ）
A．它们的实验电路在教科书中是相同的
B．它们都是采用控制变量的研究方法
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
2．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，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（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
3．在探究“导体中的电流跟导体两端的电压的关系”时，小阳同学设计了如图所示的电路。为了完成实验探究，下列说法正确的是（ ）
A．改变R的阻值 B．保持R的阻值不变
C．保持R中通过的电流不变 D．保持R两端的电压不变
4．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（ ）
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，可以保护电路
B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化
C．实验中，多次测量是为了减小实验误差
D．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将由换成时，相比上一次实验，应将滑动变阻器接入阻值调大，才能使电压表示数不变
5．下列四个图象与其描述的物理知识，正确的是（ ）
A．图a描述的是某种物体所受的重力与质量之间的关系
B．图b描述的是某种物质质量与体积的关系
C．图c描述的是电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压的关系
D．图d描述的是电压一定时，导体中的电流与导体电阻的关系
6．小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。电源电压保持不变，更换阻值不同的电阻R2，通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1，正确完成实验，记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图，其中最接近实际的是（）
A．B．C． D．
7．研究电流与电压关系时，用如图所示的电路，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（ ）
A．保持的滑片位置不动
B．保持R的电压不变
C．保持R不变，调节的滑片到不同位置
D．保持电路中的电流不变
8．用如图所示的实验电路探究电流与电阻的关系，下列注意事项错误的是（ ）
A．连接电路时，开关应该是断开的 B．闭合开关前，滑片应处于滑动变阻器的最右端
C．更换电阻后，应调节滑片让电压表的示数相同 D．应测多组数据，以减小实验误差
9．关于电流和电阻的关系，下列说法中正确的是
A．电流跟电阻成反比
B．在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比
C．通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D．电压一定时，某段导体的电阻跟通过这段导体的电流成反比
10．下列探究实验中，需要控制电阻不变的是( )
A．探究串联电路中的电流关系 B．探究并联电路中的电压关系
C．探究通过导体的电流与导体电阻的关系 D．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
二、实验题
11．小明同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路，他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只、一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，导线若干；
（1）请根据甲图把乙图中的电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中电流变大）；______
（2）连接电路时开关应处于______状态，滑动变阻器的滑片应移至______（选填“A”或“B”）端；
（3）某次实验时，闭合开关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数始终等于电源电压，电流表示数为零，则电路中的故障可能是电阻R______；
（4）小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是______V，要完成这次实验，接下来他应将滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为______；
（5）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为其原因可能是______（选填序号）；
A.滑动变阻器的阻值太小 B．滑动变阻器的阻值太大
C．电压表量程选小了 D．滑动变阻器烧坏了
（6）小明解决了上述问题后，完成实验；利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流Ⅰ随电阻R变化的关系图像；分析图像得出了电流与电阻的关系是______。
12．在“探究电流与电阻的关系”实验中：
【进行实验与收集证据】
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大；( )
（2）闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，其原因可能是___________，接下来的规范操作应是___________；
（3）实验过程中，将5 Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示。将5 Ω的电阻更换为10 Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向_______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为_______V。当把30 Ω的定值电阻接入电路中时，小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器最大阻值________（选填“过大”或“过小”）。
（4）根据实验数据绘制出如图丙所示的图像；
【分析论证】通过图像可以得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________。
13．小东同学做“探究电流与电压关系”的实验时，电路连接如图所示。图中电源电压为6V，电阻R为10Ω。
（1）在连接电路的过程中，开关必须处于___________状态，滑动变阻器滑片P置于___________端（选填“A”或“B”）。
（2）闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片P到不同的位置，发现电流表无示数，电压表有示数，产生这种现象的原因可能是：___________（选填“R断路”或“R短路”）。
（3）滑动变阻器在本实验中除保护电路外，另一个主要作用是：___________。
A．改变电阻R的阻值 B．改变电阻R两端的电压
C．控制通过电阻R的电流保持不变 D．控制电阻R两端的电压保持不变
（4）小东排除故障后完成实验，记录的实验所数据如下表所示。依据表格数据请你判断小东在实验中选用的是哪种规格的滑动变阻器___________
A．“10Ω，2A” B．“20Ω，1A” C．“50Ω，1A” D．“100Ω，0.5A”
U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
14．在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，同学们按照电路图甲正确连接了电路，电源电压为7.5V且保持不变。
(1)请将实物图补画完整。( )
(2)在探究“电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图像如图乙所示，则定值电阻R的阻值为_________Ω，分析图像可得出结论：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________。此实验_______。（选填“能”或“不能”）用小灯泡代替定值电阻进行探究。
(3)在探究“电流与电阻的关系”时同学们利用实验桌上的五只定值电阻进行了探究，描绘出如图丙所示的图像。通过分析图像可求出，定值电阻两端的控制电压U=_________V。当定值电阻R两端的电压都是U时，接入的电阻R阻值越大，滑动变阻器接入电路中的阻值越__________（选填“小”或“大”），所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于__________Ω。
15．在探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，所用的实验器材有：电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，1.5V的干电池两节，导线若干。
(1)用笔画线，将图所示的电路补充完整。_______
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到_______端（选填“a”或“b”）。
(3)用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是_______（只有一个选项正确，请将正确选项的宇母填在横线上）
A．开关或定值电阻 B．定值电阻或电流表
C．开关、滑动变阻器或电流表 D．滑动变阻器、电压表或电流表
(4)排除故障后，继续进行实验，并将实验数据记录在下表。请在方格纸上画出电流I与电压U的关系图像。_______
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
10
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
(5)根据图像，可得出的探究结论是_________。
参考答案：
1．B
【详解】
A．两个实验都需要测量电阻的电流和电阻的电压，实验电路是相同的，故A正确，不符合题意；
B．“探究电流与电阻的关系”需要用到控制变量法，“伏安法测电阻”不需要用到控制变量法，故B错误，符合题意；
C．“探究电流与电阻的关系”多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的普遍关系，故C正确，不符合题意；
D．“伏安法测电阻”多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差，故D正确，不符合题意。
2．D
【详解】
A．根据图乙可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，A错误；
B．由图乙知，电阻两端的电压始终保持
UV=IR=0.1A×25Ω=……=0.5A×5Ω=2.5V
故B错误；
CD．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，使电压表的示数为2.5V，故C错误，D正确。
3．B
【详解】
由欧姆定律可知，导体中的电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻大小有关，由控制变量法可知，在探究“导体中的电流跟导体两端的电压的关系”时，应保持R的阻值不变，改变R两端的电压，观察导体电流的变化。故选B。
4．C
【详解】
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，不符合题意；
B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，在电阻不变时，调节滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确，不符合题意；
C．实验中，为避免实验的偶然性，要多次测量得出具有普遍性的结论，故C错误，符合题意；
D．在探究电流与电阻关系时，根据控制变量法，要控制导体的电压不变，所以当电阻从10Ω换成20Ω时，电阻变大，分压变大，应向右调整滑片，增大滑动变阻器分得的电压，使电压表示数不变，故D正确，不符合题意。
5．B
【详解】
A．物体所受的重力与质量成正比，而图a质量增大但重力不变，故A错误；
B．物体的质量与体积成正比，图b是正比关系图像，故B正确；
C．电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比，而图c是反比关系，故C错误；
D．电压一定时，导体中的电流与导体电阻成反比，而图d中导体中的电流随着电阻增大而增大，故D错误。
6．B
【详解】
A．由图知，R1、R2、电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端电压，因R2两端电压不变时，导体中电流跟电阻的关系成反比，故错误；
B．探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，两电阻之比为一定值，故图象为过原点的直线，故正确。
C．由B知，R1随R2的增大而变大，由电阻的串联和欧姆定律，当R1增大时，电路中的电流变小，故错误；
D．由控制变量法知，探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变，故错误。
7．C
【详解】
研究电流跟电压的关系时，保持电阻不变，通过移动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流，来探究电流跟电压的关系。故C符合题意，ABD不符合题意。
8．D
【详解】
AB．连接电路时，为保护电路，开关应该是断开，A正确；故A项不符合题意；
闭开关前，滑片应处于阻值最大处，即滑动变阻器的最右端，B正确；故B项不符合题意；
C．探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压不变，故更换电阻后，应调节滑片让电压表的示数相同，C正确；故C项不符合题意；
D．为得出普遍性的结论，应测多组数据，故D错误；故D项符合题意。
9．B
【详解】
A．电压不确定，电流与电阻关系不能确定，故A错误；
B．在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，故B正确；
C．导体两端电压不确定，电流与电阻的关系无法确定，故C错误；
D．电阻是导体本身的一种属性，与电流、电压无关，故D错误．
10．D
【详解】
A．探究串联电路中的电流关系时，应使用不同电阻串联，消除因电阻相同带来的实验结论不准确，故A不符合题意；
B．探究并联电路中的电压关系时，应使用不同电阻观察其电压关系，从而得出结论，故B符合题意；
C．探究通过导体的电流与导体电阻的关系，应保证电压不变，更换不同电阻，从而探究电流与电阻关系，故C不符合题意；
D．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，应保证电阻不变，改变电阻两端电压，从而探究电流与导体两端电压的关系，故D符合题意．
11． 断开 A 断路（开路）路 2.4 左 2V A 在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
【详解】
（1）[1]要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电路中电流变大，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变小，应接滑动变阻器的右下接线柱，如下图所示：
（2）[2][3]在连接实验电路时，为保护电路，开关应处于断开状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处，即A端。
（3）[4]电流表示数为零，说明电路发生断路，电压表的示数等于电源电压，说明电压表与电源是连通的，则与电压表并联的电路发生了断路，所以故障是电阻R断路。
（4）[5]闭合开关，电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，其示数是2.4V。
[6][7]探究电流与电阻的实验中，应保持定值电阻两端的电压不变，因电压表示数大于2V，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，使电压表的示数为2V。
（5）[8]当改用50Ω的电阻时，电路中的电流为
滑动变阻器分得的电压为
U滑＝U﹣U定＝3V﹣2V＝1V
滑动变阻器的阻值为
要使50Ω的定值电阻分得2V电压，需要滑动变阻器接入电路的阻值为25Ω，而实验中所选滑动变阻器的最大电阻为20Ω，阻值太小，无法使电压表的示数达到实验要求的值，故A符合题意，BCD不符合题意。
选A。
（6）[9]根据图丁知，电流与电阻的乘积为
由图知， 电阻的电流与电阻之积为
UV=IR=0.04A×50Ω=2V
……
0.1A×20Ω=2V
0.2A×10Ω=2V
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
12． 定值电阻处断路 断开开关，更换定值电阻 右 2 过小 反比
【详解】
（1）[1] 当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，说明滑片向左移时滑动变阻器的电阻变小，因此应接入要接入滑动变阻器左下接线柱，如下图所示：
（2）[2][3]电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则说明定值电阻可能断路，电压表相当于串联在了电路中，这时候由于电压表内阻很大，电源电压几乎全部分配到电压表，因此电压表示数接近于电源电压；接下来的操作是断开开关，更换定值电阻。
（3）[4][5]此时电流表示数为0.4A，定值电阻阻值为5Ω，所以定值电阻两端电压为
U1=IR1=0.4A×5Ω=2V
当把5Ω的电阻更换为10Ω电阻时，根据串联电路的分压原理可知，电阻变大，电阻两端的电压也会变大，大于2V，为了保持定值电阻两端电压不变，就要使滑动变阻器多分配一点电压，滑动变阻器电阻要变大，滑片要向右移动，使电压表示数仍然为2V不变。
[6]把30 Ω的定值电阻接入电路中时，滑动变阻器接入电路的电阻也要变大，小明无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，是因为滑动变阻器的最大阻值过小，达不到实验需要的电阻值。
（4）[7]由图像可看出，电流与电阻的乘积是一个定值，所以可得出：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
13． 断开 A R断路 B C
【详解】
（1）[1]在连接电路的过程中，为了保护电路中各元件不受损坏，开关必须处于断开状态。
[2]由图知，变阻器下端接了右端的B接线柱，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应处在最大值，故滑片应移到A端。
（2）[3]闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，电流表始终无示数，电压表有明显示数且始终不变，说明电压表并联的部分断路，电压表被串联在电路中，由于电压表电阻很大，所以电路中电流很小，电流表无示数，故障可能是电阻R断路。
（3）[4]要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，改变电阻两端的电压，从而改变通过电阻的电流表，所以滑动变阻器的作用是改变电阻R两端的电压，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
（4）[5]由表中数据可知，滑动变阻器最大分压为
此时电路中的电流
滑动变阻器的阻值
由以上分析可知滑动变阻器的阻值应不小于50Ω，允许通过的电流不小于0.6A，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
14． 10 正比 不能 3 大 45
【详解】
(1)[1] 电压表应并联在定值电阻两端，如下图所示：
(2)[2]如图乙所示：当电压为2V时，电流为0.2A，故电阻为10Ω。
[3]如图乙所示，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。
[4]小灯泡不是定值电阻，电阻会随温度变化而变化，不符合电阻一定的条件。
(3)[5]图丙中，电压等于电流与电阻的乘积为3V。
[6]电阻R与滑动变阻器串联，接入的电阻R阻值越大，分得的电压越多，当定值电阻R两端的电压为定值U时，滑动变阻器接入电路中的阻值越大。
[7]电源电压为7.5V，定值电阻两端电压为3V，滑动变阻器两端电压至少为4.5V，图丙中电流最小为0.1A，故滑动变阻器最大电阻至少要45Ω。
15． a C 当导体的电阻一定时，通过导体中的电流与导体两端的电压成正比
【详解】
(1)[1]由表中数据可知，电压表的最大值是2.4V，电压表的量程选择0-3V，电压表和电阻并联，如图所示：
(2)[2]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即a端。
(3)[3]AB．如果定值电阻断路，闭合开关，电压表串联在电路中，电压表有示数，电流表没有示数，不符合题意。
C．如果开关、滑动变阻器或电流表断路，闭合开关，电路断路，电压表和电流表没有示数，符合题意。
D．如果电压表断路，电压表没有示数，电路是通路，电流表有示数，不符合题意。
故选B。
(4)[4]由表中数据，根据描点法作图，如图所示：
(5)[5]分析图像可知，一条过原点的直线，可以得到当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
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