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人教版九年级物理全一册同步(拓展)学讲练测大讲义专题17.1电流与电压和电阻的关系(原卷版+解析)
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2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第十七章 欧姆定律专题17.1 电流与电压和电阻的关系 学新课标对课节知识点要求【课程标准】探究电流、电压和电阻的关系。【学习目标】1.通过实验探究电流和电阻、电压的关系。 2.进一步熟悉用“控制变量法”来探究物理问题。3.会观察、收集、分析实验数据，会用图像法分析实验数据。4.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 【学习重点】（1）能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。 （2）用控制变量法设计完成实验。【学习难点】用控制变量法设计完成实验。学课节知识点知识点1. 探究电流与电压的关系1.实验中提出的问题以及方法和结论①提出问题：电流与电压有什么定量关系？②采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（说法固定，不能更改）2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处3.电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；4.滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性。7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。知识点2. 探究电流与电阻的关系1.滑动变阻器的作用：①保护电路；②使电阻两端电压保持不变。2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 注意：探究电流与电压、电阻的关系需要说明的问题1.探究电流与电压的关系：采用的研究方法是：控制变量法保持电阻不变（不能使用小灯泡，因为灯丝的电阻会随温度的升高而变大），改变电阻两端的电压（通过移动滑动变阻器的滑片来改变，也可以通过改变电压来改变）得出结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比2.探究电流与电阻的关系；保持电阻两端的电压不变，改变电阻（换不同规格的定值电阻）换了不同规格的定值电阻后要调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压不变（换大调大，换小调小，但有极限，最大就是滑动变阻器取最大阻值，最小要考虑电路中的电流不能超过了电流表的量程。）得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。讲课节知识点的例题解析考点1. 探究电流与电压的关系【例题1】（2022吉林省）图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最______端；（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻______；（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；滑动变阻器的最大阻值至少为______。考点2. 探究电流与电阻的关系【例题2】（2022湖南株洲）用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源为两节干电池，实验室提供了阻值分别为30Ω、15Ω、10Ω、7.5Ω的电阻各一个。（1）用笔划线代替导线，在图甲中请将实验电路连接完整。（要求滑片向右移，电流表示数变大） ______（2）实验时，从大到小依次更换不同的定值电阻，调节滑动变阻器，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如上表，其中第4次实验的电流表示数如图乙所示，读数为______A；电压表示数应为______V。（3）在现有实验器材不变的条件下，某同学通过实验还获得一组“5Ω，0.48A”的数据，请写出他所使用的方法______。强化知识点的达标问题精练1. （2022江苏徐州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中：（1）小明连接的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整______；（2）小华连接的电路，电流表在电池和开关之间，其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置______；A.小明的可以，小华的不可以B.小华的可以，小明的不可以C.两种都可以D.两种都不可以（3）实验时保持电阻两端的电压不变，如图乙所示，电压表的示数为______V；（4）根据表格中记录的三组数据，发现电阻越大则电流越小，要判断电流与电阻是否成反比，在不画坐标图像的前提下，应该如何对数据进行处理：______。2. （2022江苏连云港）某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻两端的电压始终保持不变，电路中仪表均完好无损。（1）某同学将最后一根导线接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接，该同学连接过程中存在的问题是______；（2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是_______；（3）排除故障后，某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图乙所示，此时电阻的阻值为_______；（4）在实验过程中，当把电阻由更换为时，滑动变阻器接入电路中的电阻应______（选填“变大”“变小”或“不变”）。3．图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路，三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和两节干电池进行探究。（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，分所可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成 比。（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，在上表的数据中有 组可用于分析；②为得到更多的实验数据，老师给每个小组再提供一个30Ω的定值电R0．某小组在实验中，无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V，其原因是滑动变阻器的最大阻值太 （选填“大”或“小”）。该小组所使用的滑动变阻器的规格可能 （选填下列选项前的字母）。A.10Ω 3A B.20Ω 2A C.50Ω 1A4．某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路。他们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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 1A”一个，导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。（1）连接电路前，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；（2）实验中，改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压 ；（3）将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V；当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，会发现电压表的示数 （选填“大”或“小”）于2.5V，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到2.5V，读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由数据和图象可以得到的结论是 ；（4）以上几次实验中记录电表示数时，当定值电阻消耗的电功率最小时，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。5.在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计的实物电路如图，（1）用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：①滑片向右移动，电流表示数变大；②连线不允许交又）。（2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是： （3）实验时，首先接入的是5Ω电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，记下两表读数；接下来换用10Ω电阻继续实验，须向 （选填填“左”或“右”）移动滑片，同时眼睛注视 （选填“电压表”或“电流表”），直到其示数为 时，记下电流表示数。（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成 比。 6. （2022湖南益阳）在探究电流与电阻的关系时：（1）下图是实验电路图的一部分，要完成实验，请在此基础上将实验电路图补充完整；（2）按补充完整后的图进行实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端；（3）闭合开关后，发现电流表的指针如图所示，造成这一现象的原因是___________；（4）通过实验，得到的实验数据如下表所示，这些数据中，有一组是明显错误的，错误数据的序号是___________。7. （2022湖南邵阳）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：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。8. （2022甘肃兰州）实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。（1）根据图甲将图乙所示的实物连接完整；（ ）（2）连接电路时，开关应______；（3）在该实验中，若滑动变阻器接触不良，则闭合开关时，电流表和电压表的示数情况是______。排除故障后，接入5Ω的电阻，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示，此时通过电阻的电流为______A，电压表示数为U1；（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案，其中错误的是______（选填“A”、“B”或“C”）。A．电源电压不变，在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变B．U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4VC．电源电压不变，改变U1的大小（视需要可改变电压表、电流表的量程），U1的取值范围是2.25V~6V9. （2022梧州）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。（1）连接电路时，开关应 ___________。（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 ___________；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 ___________A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 ___________。（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ___________；（5）以上实验控制AB间的电压为 ___________V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 ___________。10. （2022贵阳）如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路。（1）由图甲可知，电压表与定值电阻R的连接方式是_______联。根据滑片位置判断，此时______（选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验；（2）更换定值电阻闭合开关后，电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变，应通过下列哪一操作后再记录数据：_______（填字母序号）；A．电流表与电压表交换位置B．移动滑动变阻器的滑片（3）当R=20Ω时，电流表示数如图乙所示，则表格空白处应记录的电流为_______A；（4）分析表格中的实验数据可得结论：当电压一定时，电流与电阻成_________。11. （2022四川广安）当做“探究电流与电压、电阻关系”实验时，需准备以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5、10、15、20）、开关、导线若干。（1）根据电路图甲连接实物图乙，在闭合开关S之前，应将滑动变阻器的滑片移到__________选填“最左端”或“最右端”）；（2）如图乙所示的实物图，导线连接有误，请你找出这根连错的导线，在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线__________；（3）问题解决后，接入10的电阻进行实验，得到下表数据，进行分析后得出的实验结论是：__________；（4）接下来分别接人其他电阻，再次对“电流与电阻关系”的实验进行探究，并作出了如图丙所示图像。请你通过图像中所给信息，计算出实验过程中滑动变阻器R两端的电压UR=__________V。12. （2022辽宁营口）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）_________；（2）连接电路前，开关应处于________状态；（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是___________；（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为______A，使用的定值电阻阻值为______Ω；（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时，______；（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片___________（选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；③电阻Rx=_________（用I1、I2和R0表示）。13. （2021陕西）在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。（1）连接电路时，开关应处于______状态；闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处；（2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______； （3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。①请根据表中数据，在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象；②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成______；（4）在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的；（5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。A．探究电流与电阻的关系B．测量未知电阻的阻值 2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第十七章 欧姆定律专题17.1 电流与电压和电阻的关系 学新课标对课节知识点要求【课程标准】探究电流、电压和电阻的关系。【学习目标】1.通过实验探究电流和电阻、电压的关系。 2.进一步熟悉用“控制变量法”来探究物理问题。3.会观察、收集、分析实验数据，会用图像法分析实验数据。4.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 【学习重点】（1）能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。 （2）用控制变量法设计完成实验。【学习难点】用控制变量法设计完成实验。学课节知识点知识点1. 探究电流与电压的关系1.实验中提出的问题以及方法和结论①提出问题：电流与电压有什么定量关系？②采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（说法固定，不能更改）2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处3.电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；4.滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性。7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。知识点2. 探究电流与电阻的关系1.滑动变阻器的作用：①保护电路；②使电阻两端电压保持不变。2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 注意：探究电流与电压、电阻的关系需要说明的问题1.探究电流与电压的关系：采用的研究方法是：控制变量法保持电阻不变（不能使用小灯泡，因为灯丝的电阻会随温度的升高而变大），改变电阻两端的电压（通过移动滑动变阻器的滑片来改变，也可以通过改变电压来改变）得出结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比2.探究电流与电阻的关系；保持电阻两端的电压不变，改变电阻（换不同规格的定值电阻）换了不同规格的定值电阻后要调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压不变（换大调大，换小调小，但有极限，最大就是滑动变阻器取最大阻值，最小要考虑电路中的电流不能超过了电流表的量程。）得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。讲课节知识点的例题解析考点1. 探究电流与电压的关系【例题1】（2022吉林省）图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最______端；（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻______；（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；滑动变阻器的最大阻值至少为______。【答案】 （1）右 （2）断路 （3）正比 20【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于阻值最大处，即最右端。（2）闭合开关，电流表无示数，可能电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。（3）根据图乙可知，图像为一条过原点的直线，可以得到在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。由图乙可知，变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，电压表的示数是1V，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知变阻器连入电路的最大阻值至少为考点2. 探究电流与电阻的关系【例题2】（2022湖南株洲）用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源为两节干电池，实验室提供了阻值分别为30Ω、15Ω、10Ω、7.5Ω的电阻各一个。（1）用笔划线代替导线，在图甲中请将实验电路连接完整。（要求滑片向右移，电流表示数变大） ______（2）实验时，从大到小依次更换不同的定值电阻，调节滑动变阻器，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如上表，其中第4次实验的电流表示数如图乙所示，读数为______A；电压表示数应为______V。（3）在现有实验器材不变的条件下，某同学通过实验还获得一组“5Ω，0.48A”的数据，请写出他所使用的方法______。【答案】 （1） （2）0.32 2.4 （3）滑片向右端移动，使电压表的示数为2.4V【解析】(1)电源为两节干电池，电压为3V，故电压表应选用小量程并联在电阻两端；变阻器滑片向右移，电流表示数变大，说明电路中电阻阻值变小，变阻器应选用右下接线柱与开关串联接入电路中。（2）其中第4次实验的电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A。由表中数据可知，第4次实验时，电阻阻值为，则电压表示数为（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由7.5Ω改接成5Ω的电阻，电阻减小，其分得的电压减小。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减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小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2.4V。强化知识点的达标问题精练1. （2022江苏徐州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中：（1）小明连接的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整______；（2）小华连接的电路，电流表在电池和开关之间，其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置______；A.小明的可以，小华的不可以B.小华的可以，小明的不可以C.两种都可以D.两种都不可以（3）实验时保持电阻两端的电压不变，如图乙所示，电压表的示数为______V；（4）根据表格中记录的三组数据，发现电阻越大则电流越小，要判断电流与电阻是否成反比，在不画坐标图像的前提下，应该如何对数据进行处理：______。【答案】 （1）（2）C （3）2 （4）计算出每次实验电流与电阻的乘积【解析】（1）如图甲，滑动变阻器电阻丝的右端已接入电路，再把金属杆的左端或右端与开关的右侧接线柱连接即可，如图所示。（2）在串联电路中，各处电流都相等，所以只要电流表和电阻串联，接在图中位置或者开关和电池之间都可以，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（3）如图乙，电压表选用的量程是0~3V，分度值为0.1V，示数为2V；（4）计算出每次实验中电流和电阻的乘积，如果三次乘积相同，说明电流与电阻成反比。2. （2022江苏连云港）某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻两端的电压始终保持不变，电路中仪表均完好无损。（1）某同学将最后一根导线接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接，该同学连接过程中存在的问题是______；（2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是_______；（3）排除故障后，某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图乙所示，此时电阻的阻值为_______；（4）在实验过程中，当把电阻由更换为时，滑动变阻器接入电路中的电阻应______（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】 （1）开关没有断开 （2）断路 （3）5 （4）变大【解析】（1）为了保护电路，连接电路时应断开开关。由图得，某同学连接电路时开关没有断开。（2）由图甲得，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路电流，连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，说明电路电路，且电压表与电源相连接，故故障是与电压表并联的电阻R断路。（3）由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，由欧姆定律得，此时电阻的阻值为（ 4）串联电路中，电阻越大，分到的电压越大。在实验过程中，当把电阻由更换为时，电阻的电压变大，应使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，增大滑动变阻器分到的电压，使电阻的电压减小为2.5V。3．图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路，三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和两节干电池进行探究。（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，分所可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成 比。（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，在上表的数据中有 组可用于分析；②为得到更多的实验数据，老师给每个小组再提供一个30Ω的定值电R0．某小组在实验中，无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V，其原因是滑动变阻器的最大阻值太 （选填“大”或“小”）。该小组所使用的滑动变阻器的规格可能 （选填下列选项前的字母）。A.10Ω 3A B.20Ω 2A C.50Ω 1A【答案】（1）如上所示；（2）断路；1.8；（3）正；（4）①2；②小；B。【解析】（1）滑片P向B端移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器右下接柱连入电路中，电源电压为3V，由欧姆定律，电路的最大电流：I大＝＝＝0.6A，故电流表选用小量程与电阻串联；（2）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，可能的故障是定值电阻R断路；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，电压表选用小量程，分度值为0.1V，为1.8V；（3）将不同小组的数据汇总后，对R1而言，＝﹣﹣﹣﹣＝5Ω，同理，对R2、R3也有类似的结论，即电压与对应的电流之比为一定值，故可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，由上表的数据中有2组可用于分析；②当R3＝15Ω时，若电压表为1.5V，因电源电压为3V，则变阻器的电压为1.5V，由分压原理，变阻器连入电路的电阻为15Ω；同理，当用一个30Ω的定值电阻R0实验时，要控制电压不变，变阻器的电阻为30Ω，故无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V（大于1.5V），其原因是滑动变阻器的最大阻值太小（小于30Ω）；该小组所使用的滑动变阻器的规格可能20Ω 2A，选B。4．某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路。他们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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 1A”一个，导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。（1）连接电路前，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；（2）实验中，改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压 ；（3）将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V；当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，会发现电压表的示数 （选填“大”或“小”）于2.5V，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到2.5V，读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由数据和图象可以得到的结论是 ；（4）以上几次实验中记录电表示数时，当定值电阻消耗的电功率最小时，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。【答案】（1）断开；（2）保持不变；（3）大；（4）当导体两端电压一定时，流过导体电流与导体电阻成反比；（5）4。【解析】（1）为保护电路，连接电路前，开关应断开；（2）探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制电阻的电压不变，故改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压不变；（3）将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V；当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，由分压原理，会发现电压表的示数大于2.5V，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到2.5V，读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由数据和图象知，电阻两端的电压始终保持：UV＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.15A×5Ω＝2.5V，电流与电阻之积为一定值，故可以得到的结论是：当导体两端电压一定时，流过导体电流与导体电阻成反比；（4）因定值电阻的电压不变，当定值电阻消耗的电功率最小时，根据P＝，即定值电阻取最大值20Ω，由欧姆定律，电路的电流为：I小＝＝＝0.125A，由串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑＝＝＝4Ω。5.在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计的实物电路如图，（1）用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：①滑片向右移动，电流表示数变大；②连线不允许交又）。（2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是： （3）实验时，首先接入的是5Ω电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，记下两表读数；接下来换用10Ω电阻继续实验，须向 （选填填“左”或“右”）移动滑片，同时眼睛注视 （选填“电压表”或“电流表”），直到其示数为 时，记下电流表示数。（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成 比。 【答案】（1）见解析；（2）闭合开关前，开关没有断开；（3）左；电压表；2.5V；（4）反。【解析】（1）滑片向右移动，电流表示数变大，即电阻变小，故P以右电阻丝连入电路中，电压表与R并联，如下所示： （2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是：闭合开关前，开关没有断开；（3）接入的是5Ω电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，根据欧姆定律，电压表示数：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；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，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，所以滑片应向右左端移动，同时眼睛注视电压表直到其示数为2.5V时，记下电流表示数；（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。6. （2022湖南益阳）在探究电流与电阻的关系时：（1）下图是实验电路图的一部分，要完成实验，请在此基础上将实验电路图补充完整；（2）按补充完整后的图进行实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端；（3）闭合开关后，发现电流表的指针如图所示，造成这一现象的原因是___________；（4）通过实验，得到的实验数据如下表所示，这些数据中，有一组是明显错误的，错误数据的序号是___________。【答案】 （1） （2）a （3）电流表的正负接线柱接反了 （4）2【解析】（1）在探究电流与电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压一定，所以需要用到电压表并联在电阻的两端，实验电路图如图所示。（2）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即a端。（3）闭合开关后，发现电流表的指针发生了反偏，造成这一现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。（4）在探究电流与电阻的关系时，应改变电阻的大小，同时需要保持电阻两端的电压一定，观察表中数据，根据U=IR，实验1、3、4、5、6，电阻两端电压060A×5Ω=3V0.20A×15Ω=3V0.15A×20Ω=3V0.12A×25Ω=3V0.10A×30Ω=3V实验2，电阻两端电压U=IR=0.40A×10Ω=4V即实验2没有控制电阻两端电压为3V不变，故错误数据的序号是2。7. （2022湖南邵阳）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：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】 （1）断路 （2）0.4 （3）左 （4）反【解析】（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）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）探究电流与电阻关系，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）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。8. （2022甘肃兰州）实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。（1）根据图甲将图乙所示的实物连接完整；（ ）（2）连接电路时，开关应______；（3）在该实验中，若滑动变阻器接触不良，则闭合开关时，电流表和电压表的示数情况是______。排除故障后，接入5Ω的电阻，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示，此时通过电阻的电流为______A，电压表示数为U1；（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案，其中错误的是______（选填“A”、“B”或“C”）。A．电源电压不变，在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变B．U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4VC．电源电压不变，改变U1的大小（视需要可改变电压表、电流表的量程），U1的取值范围是2.25V~6V【答案】 （1） （2）断开 （3）电流表示数为零，电压表示数也为零 0.4 （4）B【解析】（1）电压表测量定值电阻两端的电压与定值电阻并联，接在定值电阻的两端；滑动变阻器和定值电阻串联，且向左移动时，接入电路的电阻变小，所以应把左下角接线柱A接入电路，具体连接方式。（2）连接电路时，为保护电路防止短路，开关应断开。（3）实验电路中，定值电阻、滑动变阻器、电流表串联，电压表测量定值电阻两端的电压，若滑动变阻器接触不良会造成断路，所以电流表示数为0，电压表示数也为0。由图丙可知，导线接在“0.6”接线柱上，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。（4）在探究电流与电阻的关系的实验中，应保持定值电阻两端的电压不变。根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为U1=I1R1=0.4A×5Ω=2VA．30Ω的电阻接入电路时，电路中的电流为则滑动变阻器应接入电路的阻值为由题知，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，所以在电路中多串联一个10Ω的电阻，可以完成实验。故A正确，不符合题意；B．由于定值电阻的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值一定，换用30Ω的电阻时，根据串联分压原理，定值电阻两端分担的电压较大，会大于2V，所以可以通过减小电源电压的方法来完成。定值电阻两端的电压为2V，故电源电压最小为2V。滑动变阻器最大时，滑动变阻器两端的电压最大，最大的电压为则电源电压最大值为U电大=U1+U滑大=2V+3.3V=5.3V所以电源电压的取值范围是2V~5.3V。故B错误，符合题意；C．滑动变阻器的阻值调到最大时，定值电阻两端控制的电压最小，则最小电压为电源电压为6V，所以控制的最大电压为6V。综上，U1的取值范围是2.25V~6V。故C正确，不符合题意。故选B。9. （2022梧州）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。（1）连接电路时，开关应 ___________。（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 ___________；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 ___________A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 ___________。（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ___________；（5）以上实验控制AB间的电压为 ___________V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 ___________。【答案】 （1） 断开 （2）电压表串联在电路中了 （3）0.3 没有控制电压一定 （4）反比 （5）3 【解析】（1）为保护电路，在连接电路过程中，开关要处于断开状态。（2）由图甲知道，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以造成电压表有示数，电流表无示数。滑动变阻器、定值电阻应串联，电压表应与定值电阻并联，可以将电阻右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上。（3）由图乙知道，电流表所选量程是0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A。在探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压一定，根据表中数据知道，第1次实验所控制的电压U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V第3次实验所控制的电压U3=I3R3=1A×15Ω=15V第4次实验所控制的电压U4=I4R4=0.12A×25Ω=3V第5次实验所控制的电压U5=I5R5=0.1A×30Ω=3V所以错误的数据是第3次实验的数据，其原因是没有控制电压一定。（4）根据正确的实验数据得出实验结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（5）由（3）知道，实验控制AB间的电压为3V不变。继续保持此电压不变，当电流表示数是0.6A时，电路电阻最小，此时允许接入电阻R的阻值最小当滑动变阻器全部接入时，允许接入电阻R的阻值最大解得AB间允许接入电阻R的阻值范围是10. （2022贵阳）如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路。（1）由图甲可知，电压表与定值电阻R的连接方式是_______联。根据滑片位置判断，此时______（选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验；（2）更换定值电阻闭合开关后，电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变，应通过下列哪一操作后再记录数据：_______（填字母序号）；A．电流表与电压表交换位置B．移动滑动变阻器的滑片（3）当R=20Ω时，电流表示数如图乙所示，则表格空白处应记录的电流为_______A；（4）分析表格中的实验数据可得结论：当电压一定时，电流与电阻成_________。【答案】 （1）并 可以 （2）B （3） 0.3 （4）反比【解析】（1）由图甲可知，电压表接在定值电阻R的两端，即电压表与定值电阻R并联在电路中。根据滑片位置判断，滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，起到保护电路的作用，所以可以闭合开关进行实验。（2）要控制R两端电压不变，只需通过移动滑动变阻器的滑片即可。（3）电流表接线柱接在0~0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A。（4）分析表格中的实验数据可得结论：当电压一定时，电流与电阻成反比。11. （2022四川广安）当做“探究电流与电压、电阻关系”实验时，需准备以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5、10、15、20）、开关、导线若干。（1）根据电路图甲连接实物图乙，在闭合开关S之前，应将滑动变阻器的滑片移到__________选填“最左端”或“最右端”）；（2）如图乙所示的实物图，导线连接有误，请你找出这根连错的导线，在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线__________；（3）问题解决后，接入10的电阻进行实验，得到下表数据，进行分析后得出的实验结论是：__________；（4）接下来分别接人其他电阻，再次对“电流与电阻关系”的实验进行探究，并作出了如图丙所示图像。请你通过图像中所给信息，计算出实验过程中滑动变阻器R两端的电压UR=__________V。【答案】 （1）最左端 （2） （3）电阻一定时，电流与电压成正比 （4）1【解析】（1）为了保护电路，滑动变阻器滑片需要位于阻值最大处，故滑片需要位于最左端。（2）定值电阻与滑动变阻器串联，故开关到定值电阻的那根导线连接错误，且电压表应该并联在定值电阻两端，电流从电池的正极出发，经过开关、滑动变阻器后需要经过定值电阻再经过电流表回到负极，故如图所示：（3）如表格所示，电压与电流之比的比值是一个定值，故结论是电阻一定时，电流与电压成正比。（4）如图丙，图像是一个曲线，电阻与电流乘积是一个定值，即为控制的电压，从图丙可知，当电阻为20Ω时，电流为0.1A，故控制的电压为从图可以看出，电源电压由两节干电池组成，故电源电压为3V，那么滑动变阻器的电压为12. （2022辽宁营口）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）_________；（2）连接电路前，开关应处于________状态；（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是___________；（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为______A，使用的定值电阻阻值为______Ω；（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时，______；（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片___________（选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；③电阻Rx=_________（用I1、I2和R0表示）。【答案】 （1） （2）断开 （3）滑动变阻器断路 （4）0.12 5 （5）通过导体中的电流与导体的电阻成反比 （6）保持不动 【解析】（1）滑动变阻器应该按“一上一下”的原则接入电路中，图中已经将滑动变阻器的右上接线柱接入电路中，为了使滑片向左移动时电流表示数变大，即向左移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小，所以应将左下接线柱与电源负极相连。（2）为了保护电路，连接电路前，开关应处于断开状态。（3）电压表和电流表均无示数可能是电路发生断路；用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，说明可能是除定值电阻和电流表以外的电路出现断路；当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，说明故障原因是与该导线并联的滑动变阻器断路。（4）从图甲可知电流表选用的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.12A。定值电阻阻值（5）由图丙，可以发现所以可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比。（6）②在①中，开关S闭合，开关S1接a时，R0、Rx并联，电流表测通过Rx的电流，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1，即通过Rx的电流为I1；在②中，开关S闭合，开关S1接b时，R0、Rx依旧并联，电流表测通过干路中的电流，为了保持通过Rx的电流不变，所以变阻器的滑片应保持不动，根据并联电路电流特点，便可得通过R0的电流为③根据并联电路各支路两端电压相等，可得Rx两端电压为所以电阻Rx为13. （2021陕西）在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。（1）连接电路时，开关应处于______状态；闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处；（2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______； （3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。①请根据表中数据，在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象；②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成______；（4）在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的；（5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。A．探究电流与电阻的关系B．测量未知电阻的阻值【答案】（1） 断开 最大阻值 （2） 电阻R断路 （3） 正比 （4）滑动变阻器接入电路的阻值 （5）A【解析】（1）连接电路时，开关应处于断开状态，才能保护电路。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处。（2）实验所用电路是串联连接，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，电流表无示数，则电路中出现了断路，而电压表的示数接近3V，说明电压表与电源是接通的，那么出现的故障应是电阻R断路了。（3）由表格数据在坐标中描出各，并用线将各点连接，作出是导体中电流I与导体两端电压U的关系图象如答案所示。由表格数据知，各组电压与电流的比值为定值10，所以两者成正比关系，即：当是导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。（4）据串联电路的分压特点，变阻器的滑片移动时，接入电路的阻值发生变化，则分去的电压也变化，那么电阻R两端的电压也随之变化，所以实验中通过改变变阻器接入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。（5）探究电流与电阻的关系，进行多次测量是寻找普遍规律，避免偶然性，而测量未知电阻的阻值进行多次实验是为了减小实验误差，故A选项正确。 实验次数1234电阻R/Ω3015107.5电流I/A0.080.160.24实验序号R/ΩI/A①50.40②100.20③200.10R15ΩR210ΩR315ΩU/V0.81.01.52.0U/V1.21.82.22.6U/V1.51.82.12.4I/A0.160.200.300.40I/A0.120.180.220.26I/A0.100.120.140.16数据序号123456电阻51015202530电流0.600.400.200.150.120.10电阻/Ω5101520电流/A0.20.130.1实验组次12345电阻R/Ω510152530电流I/A0.610.120.1实验序号电阻R/Ω电流I/A151.22100.63150.44205300.2电压U/V11.5225电流I/A0.10.150.20.25试验次数1234电压表示数U/V1.01.52.02.5电流表示数I/A0.100.150.200.25实验次数1234电阻R/Ω3015107.5电流I/A0.080.160.24实验序号R/ΩI/A①50.40②100.20③200.10R15ΩR210ΩR315ΩU/V0.81.01.52.0U/V1.21.82.22.6U/V1.51.82.12.4I/A0.160.200.300.40I/A0.120.180.220.26I/A0.100.120.140.16数据序号123456电阻51015202530电流0.600.400.200.150.120.10电阻/Ω5101520电流/A0.20.130.1实验组次12345电阻R/Ω510152530电流I/A0.610.120.1实验序号电阻R/Ω电流I/A151.22100.63150.44205300.2电压U/V11.5225电流I/A0.10.150.20.25试验次数1234电压表示数U/V1.01.52.02.5电流表示数I/A0.100.150.200.25
2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第十七章 欧姆定律专题17.1 电流与电压和电阻的关系 学新课标对课节知识点要求【课程标准】探究电流、电压和电阻的关系。【学习目标】1.通过实验探究电流和电阻、电压的关系。 2.进一步熟悉用“控制变量法”来探究物理问题。3.会观察、收集、分析实验数据，会用图像法分析实验数据。4.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 【学习重点】（1）能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。 （2）用控制变量法设计完成实验。【学习难点】用控制变量法设计完成实验。学课节知识点知识点1. 探究电流与电压的关系1.实验中提出的问题以及方法和结论①提出问题：电流与电压有什么定量关系？②采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（说法固定，不能更改）2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处3.电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；4.滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性。7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。知识点2. 探究电流与电阻的关系1.滑动变阻器的作用：①保护电路；②使电阻两端电压保持不变。2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 注意：探究电流与电压、电阻的关系需要说明的问题1.探究电流与电压的关系：采用的研究方法是：控制变量法保持电阻不变（不能使用小灯泡，因为灯丝的电阻会随温度的升高而变大），改变电阻两端的电压（通过移动滑动变阻器的滑片来改变，也可以通过改变电压来改变）得出结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比2.探究电流与电阻的关系；保持电阻两端的电压不变，改变电阻（换不同规格的定值电阻）换了不同规格的定值电阻后要调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压不变（换大调大，换小调小，但有极限，最大就是滑动变阻器取最大阻值，最小要考虑电路中的电流不能超过了电流表的量程。）得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。讲课节知识点的例题解析考点1. 探究电流与电压的关系【例题1】（2022吉林省）图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最______端；（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻______；（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；滑动变阻器的最大阻值至少为______。考点2. 探究电流与电阻的关系【例题2】（2022湖南株洲）用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源为两节干电池，实验室提供了阻值分别为30Ω、15Ω、10Ω、7.5Ω的电阻各一个。（1）用笔划线代替导线，在图甲中请将实验电路连接完整。（要求滑片向右移，电流表示数变大） ______（2）实验时，从大到小依次更换不同的定值电阻，调节滑动变阻器，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如上表，其中第4次实验的电流表示数如图乙所示，读数为______A；电压表示数应为______V。（3）在现有实验器材不变的条件下，某同学通过实验还获得一组“5Ω，0.48A”的数据，请写出他所使用的方法______。强化知识点的达标问题精练1. （2022江苏徐州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中：（1）小明连接的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整______；（2）小华连接的电路，电流表在电池和开关之间，其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置______；A.小明的可以，小华的不可以B.小华的可以，小明的不可以C.两种都可以D.两种都不可以（3）实验时保持电阻两端的电压不变，如图乙所示，电压表的示数为______V；（4）根据表格中记录的三组数据，发现电阻越大则电流越小，要判断电流与电阻是否成反比，在不画坐标图像的前提下，应该如何对数据进行处理：______。2. （2022江苏连云港）某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻两端的电压始终保持不变，电路中仪表均完好无损。（1）某同学将最后一根导线接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接，该同学连接过程中存在的问题是______；（2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是_______；（3）排除故障后，某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图乙所示，此时电阻的阻值为_______；（4）在实验过程中，当把电阻由更换为时，滑动变阻器接入电路中的电阻应______（选填“变大”“变小”或“不变”）。3．图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路，三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和两节干电池进行探究。（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，分所可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成 比。（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，在上表的数据中有 组可用于分析；②为得到更多的实验数据，老师给每个小组再提供一个30Ω的定值电R0．某小组在实验中，无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V，其原因是滑动变阻器的最大阻值太 （选填“大”或“小”）。该小组所使用的滑动变阻器的规格可能 （选填下列选项前的字母）。A.10Ω 3A B.20Ω 2A C.50Ω 1A4．某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路。他们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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 1A”一个，导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。（1）连接电路前，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；（2）实验中，改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压 ；（3）将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V；当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，会发现电压表的示数 （选填“大”或“小”）于2.5V，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到2.5V，读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由数据和图象可以得到的结论是 ；（4）以上几次实验中记录电表示数时，当定值电阻消耗的电功率最小时，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。5.在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计的实物电路如图，（1）用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：①滑片向右移动，电流表示数变大；②连线不允许交又）。（2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是： （3）实验时，首先接入的是5Ω电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，记下两表读数；接下来换用10Ω电阻继续实验，须向 （选填填“左”或“右”）移动滑片，同时眼睛注视 （选填“电压表”或“电流表”），直到其示数为 时，记下电流表示数。（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成 比。 6. （2022湖南益阳）在探究电流与电阻的关系时：（1）下图是实验电路图的一部分，要完成实验，请在此基础上将实验电路图补充完整；（2）按补充完整后的图进行实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端；（3）闭合开关后，发现电流表的指针如图所示，造成这一现象的原因是___________；（4）通过实验，得到的实验数据如下表所示，这些数据中，有一组是明显错误的，错误数据的序号是___________。7. （2022湖南邵阳）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：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。8. （2022甘肃兰州）实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。（1）根据图甲将图乙所示的实物连接完整；（ ）（2）连接电路时，开关应______；（3）在该实验中，若滑动变阻器接触不良，则闭合开关时，电流表和电压表的示数情况是______。排除故障后，接入5Ω的电阻，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示，此时通过电阻的电流为______A，电压表示数为U1；（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案，其中错误的是______（选填“A”、“B”或“C”）。A．电源电压不变，在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变B．U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4VC．电源电压不变，改变U1的大小（视需要可改变电压表、电流表的量程），U1的取值范围是2.25V~6V9. （2022梧州）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。（1）连接电路时，开关应 ___________。（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 ___________；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 ___________A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 ___________。（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ___________；（5）以上实验控制AB间的电压为 ___________V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 ___________。10. （2022贵阳）如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路。（1）由图甲可知，电压表与定值电阻R的连接方式是_______联。根据滑片位置判断，此时______（选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验；（2）更换定值电阻闭合开关后，电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变，应通过下列哪一操作后再记录数据：_______（填字母序号）；A．电流表与电压表交换位置B．移动滑动变阻器的滑片（3）当R=20Ω时，电流表示数如图乙所示，则表格空白处应记录的电流为_______A；（4）分析表格中的实验数据可得结论：当电压一定时，电流与电阻成_________。11. （2022四川广安）当做“探究电流与电压、电阻关系”实验时，需准备以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5、10、15、20）、开关、导线若干。（1）根据电路图甲连接实物图乙，在闭合开关S之前，应将滑动变阻器的滑片移到__________选填“最左端”或“最右端”）；（2）如图乙所示的实物图，导线连接有误，请你找出这根连错的导线，在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线__________；（3）问题解决后，接入10的电阻进行实验，得到下表数据，进行分析后得出的实验结论是：__________；（4）接下来分别接人其他电阻，再次对“电流与电阻关系”的实验进行探究，并作出了如图丙所示图像。请你通过图像中所给信息，计算出实验过程中滑动变阻器R两端的电压UR=__________V。12. （2022辽宁营口）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）_________；（2）连接电路前，开关应处于________状态；（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是___________；（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为______A，使用的定值电阻阻值为______Ω；（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时，______；（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片___________（选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；③电阻Rx=_________（用I1、I2和R0表示）。13. （2021陕西）在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。（1）连接电路时，开关应处于______状态；闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处；（2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______； （3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。①请根据表中数据，在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象；②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成______；（4）在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的；（5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。A．探究电流与电阻的关系B．测量未知电阻的阻值 2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）第十七章 欧姆定律专题17.1 电流与电压和电阻的关系 学新课标对课节知识点要求【课程标准】探究电流、电压和电阻的关系。【学习目标】1.通过实验探究电流和电阻、电压的关系。 2.进一步熟悉用“控制变量法”来探究物理问题。3.会观察、收集、分析实验数据，会用图像法分析实验数据。4.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。 【学习重点】（1）能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。 （2）用控制变量法设计完成实验。【学习难点】用控制变量法设计完成实验。学课节知识点知识点1. 探究电流与电压的关系1.实验中提出的问题以及方法和结论①提出问题：电流与电压有什么定量关系？②采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（说法固定，不能更改）2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处3.电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；4.滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压。5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性。7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。知识点2. 探究电流与电阻的关系1.滑动变阻器的作用：①保护电路；②使电阻两端电压保持不变。2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 注意：探究电流与电压、电阻的关系需要说明的问题1.探究电流与电压的关系：采用的研究方法是：控制变量法保持电阻不变（不能使用小灯泡，因为灯丝的电阻会随温度的升高而变大），改变电阻两端的电压（通过移动滑动变阻器的滑片来改变，也可以通过改变电压来改变）得出结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比2.探究电流与电阻的关系；保持电阻两端的电压不变，改变电阻（换不同规格的定值电阻）换了不同规格的定值电阻后要调节滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压不变（换大调大，换小调小，但有极限，最大就是滑动变阻器取最大阻值，最小要考虑电路中的电流不能超过了电流表的量程。）得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。讲课节知识点的例题解析考点1. 探究电流与电压的关系【例题1】（2022吉林省）图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为。（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最______端；（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻______；（3）排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成图象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______；滑动变阻器的最大阻值至少为______。【答案】 （1）右 （2）断路 （3）正比 20【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于阻值最大处，即最右端。（2）闭合开关，电流表无示数，可能电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。（3）根据图乙可知，图像为一条过原点的直线，可以得到在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。由图乙可知，变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由可知通过电路的电流最小，最小电流是0.1A，电压表的示数是1V，由串联电路电流的规律和欧姆定律可知变阻器连入电路的最大阻值至少为考点2. 探究电流与电阻的关系【例题2】（2022湖南株洲）用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源为两节干电池，实验室提供了阻值分别为30Ω、15Ω、10Ω、7.5Ω的电阻各一个。（1）用笔划线代替导线，在图甲中请将实验电路连接完整。（要求滑片向右移，电流表示数变大） ______（2）实验时，从大到小依次更换不同的定值电阻，调节滑动变阻器，保证电阻两端电压不变，分别记录每次电阻R和电流表示数I，数据如上表，其中第4次实验的电流表示数如图乙所示，读数为______A；电压表示数应为______V。（3）在现有实验器材不变的条件下，某同学通过实验还获得一组“5Ω，0.48A”的数据，请写出他所使用的方法______。【答案】 （1） （2）0.32 2.4 （3）滑片向右端移动，使电压表的示数为2.4V【解析】(1)电源为两节干电池，电压为3V，故电压表应选用小量程并联在电阻两端；变阻器滑片向右移，电流表示数变大，说明电路中电阻阻值变小，变阻器应选用右下接线柱与开关串联接入电路中。（2）其中第4次实验的电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A。由表中数据可知，第4次实验时，电阻阻值为，则电压表示数为（3）根据串联分压原理可知，将定值电阻由7.5Ω改接成5Ω的电阻，电阻减小，其分得的电压减小。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减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小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2.4V。强化知识点的达标问题精练1. （2022江苏徐州）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中：（1）小明连接的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整______；（2）小华连接的电路，电流表在电池和开关之间，其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置______；A.小明的可以，小华的不可以B.小华的可以，小明的不可以C.两种都可以D.两种都不可以（3）实验时保持电阻两端的电压不变，如图乙所示，电压表的示数为______V；（4）根据表格中记录的三组数据，发现电阻越大则电流越小，要判断电流与电阻是否成反比，在不画坐标图像的前提下，应该如何对数据进行处理：______。【答案】 （1）（2）C （3）2 （4）计算出每次实验电流与电阻的乘积【解析】（1）如图甲，滑动变阻器电阻丝的右端已接入电路，再把金属杆的左端或右端与开关的右侧接线柱连接即可，如图所示。（2）在串联电路中，各处电流都相等，所以只要电流表和电阻串联，接在图中位置或者开关和电池之间都可以，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（3）如图乙，电压表选用的量程是0~3V，分度值为0.1V，示数为2V；（4）计算出每次实验中电流和电阻的乘积，如果三次乘积相同，说明电流与电阻成反比。2. （2022江苏连云港）某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中电阻两端的电压始终保持不变，电路中仪表均完好无损。（1）某同学将最后一根导线接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接，该同学连接过程中存在的问题是______；（2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是_______；（3）排除故障后，某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图乙所示，此时电阻的阻值为_______；（4）在实验过程中，当把电阻由更换为时，滑动变阻器接入电路中的电阻应______（选填“变大”“变小”或“不变”）。【答案】 （1）开关没有断开 （2）断路 （3）5 （4）变大【解析】（1）为了保护电路，连接电路时应断开开关。由图得，某同学连接电路时开关没有断开。（2）由图甲得，电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电阻R的电压，电流表测量电路电流，连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表无示数，说明电路电路，且电压表与电源相连接，故故障是与电压表并联的电阻R断路。（3）由图乙得，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，由欧姆定律得，此时电阻的阻值为（ 4）串联电路中，电阻越大，分到的电压越大。在实验过程中，当把电阻由更换为时，电阻的电压变大，应使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，增大滑动变阻器分到的电压，使电阻的电压减小为2.5V。3．图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路，三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和两节干电池进行探究。（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，分所可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成 比。（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，在上表的数据中有 组可用于分析；②为得到更多的实验数据，老师给每个小组再提供一个30Ω的定值电R0．某小组在实验中，无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V，其原因是滑动变阻器的最大阻值太 （选填“大”或“小”）。该小组所使用的滑动变阻器的规格可能 （选填下列选项前的字母）。A.10Ω 3A B.20Ω 2A C.50Ω 1A【答案】（1）如上所示；（2）断路；1.8；（3）正；（4）①2；②小；B。【解析】（1）滑片P向B端移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器右下接柱连入电路中，电源电压为3V，由欧姆定律，电路的最大电流：I大＝＝＝0.6A，故电流表选用小量程与电阻串联；（2）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，可能的故障是定值电阻R断路；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，电压表选用小量程，分度值为0.1V，为1.8V；（3）将不同小组的数据汇总后，对R1而言，＝﹣﹣﹣﹣＝5Ω，同理，对R2、R3也有类似的结论，即电压与对应的电流之比为一定值，故可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；（4）在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中：①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变，由上表的数据中有2组可用于分析；②当R3＝15Ω时，若电压表为1.5V，因电源电压为3V，则变阻器的电压为1.5V，由分压原理，变阻器连入电路的电阻为15Ω；同理，当用一个30Ω的定值电阻R0实验时，要控制电压不变，变阻器的电阻为30Ω，故无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V（大于1.5V），其原因是滑动变阻器的最大阻值太小（小于30Ω）；该小组所使用的滑动变阻器的规格可能20Ω 2A，选B。4．某物理学习小组为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的实验电路。他们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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器“20Ω 1A”一个，导线若干。实验时连接的电路如图乙所示。（1）连接电路前，开关应 （选填“断开”或“闭合”）；（2）实验中，改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压 ；（3）将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V；当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，会发现电压表的示数 （选填“大”或“小”）于2.5V，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到2.5V，读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由数据和图象可以得到的结论是 ；（4）以上几次实验中记录电表示数时，当定值电阻消耗的电功率最小时，滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。【答案】（1）断开；（2）保持不变；（3）大；（4）当导体两端电压一定时，流过导体电流与导体电阻成反比；（5）4。【解析】（1）为保护电路，连接电路前，开关应断开；（2）探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制电阻的电压不变，故改变滑动变阻器阻值的目的是使定值电阻两端的电压不变；（3）将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路中，每一次都控制定值电阻两端的电压为2.5V；当拆下5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路时，如果保持滑动变阻器滑片的位置不变，由分压原理，会发现电压表的示数大于2.5V，接下来应该移动滑片，使电压表示数回到2.5V，读出电流表的示数并记录数据……通过多次实验测得多组数据，并利用这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，由数据和图象知，电阻两端的电压始终保持：UV＝IR＝0.1A×25Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.15A×5Ω＝2.5V，电流与电阻之积为一定值，故可以得到的结论是：当导体两端电压一定时，流过导体电流与导体电阻成反比；（4）因定值电阻的电压不变，当定值电阻消耗的电功率最小时，根据P＝，即定值电阻取最大值20Ω，由欧姆定律，电路的电流为：I小＝＝＝0.125A，由串联电路的规律及欧姆定律，滑动变阻器接入电路的阻值为：R滑＝＝＝4Ω。5.在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计的实物电路如图，（1）用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：①滑片向右移动，电流表示数变大；②连线不允许交又）。（2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是： （3）实验时，首先接入的是5Ω电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，记下两表读数；接下来换用10Ω电阻继续实验，须向 （选填填“左”或“右”）移动滑片，同时眼睛注视 （选填“电压表”或“电流表”），直到其示数为 时，记下电流表示数。（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成 比。 【答案】（1）见解析；（2）闭合开关前，开关没有断开；（3）左；电压表；2.5V；（4）反。【解析】（1）滑片向右移动，电流表示数变大，即电阻变小，故P以右电阻丝连入电路中，电压表与R并联，如下所示： （2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是：闭合开关前，开关没有断开；（3）接入的是5Ω电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，根据欧姆定律，电压表示数：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；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，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，所以滑片应向右左端移动，同时眼睛注视电压表直到其示数为2.5V时，记下电流表示数；（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。6. （2022湖南益阳）在探究电流与电阻的关系时：（1）下图是实验电路图的一部分，要完成实验，请在此基础上将实验电路图补充完整；（2）按补充完整后的图进行实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______端；（3）闭合开关后，发现电流表的指针如图所示，造成这一现象的原因是___________；（4）通过实验，得到的实验数据如下表所示，这些数据中，有一组是明显错误的，错误数据的序号是___________。【答案】 （1） （2）a （3）电流表的正负接线柱接反了 （4）2【解析】（1）在探究电流与电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压一定，所以需要用到电压表并联在电阻的两端，实验电路图如图所示。（2）闭合开关前，为了保护电路，应将滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即a端。（3）闭合开关后，发现电流表的指针发生了反偏，造成这一现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。（4）在探究电流与电阻的关系时，应改变电阻的大小，同时需要保持电阻两端的电压一定，观察表中数据，根据U=IR，实验1、3、4、5、6，电阻两端电压060A×5Ω=3V0.20A×15Ω=3V0.15A×20Ω=3V0.12A×25Ω=3V0.10A×30Ω=3V实验2，电阻两端电压U=IR=0.40A×10Ω=4V即实验2没有控制电阻两端电压为3V不变，故错误数据的序号是2。7. （2022湖南邵阳）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：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】 （1）断路 （2）0.4 （3）左 （4）反【解析】（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）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）探究电流与电阻关系，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）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。8. （2022甘肃兰州）实验小组的同学们用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为6V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”，现有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。（1）根据图甲将图乙所示的实物连接完整；（ ）（2）连接电路时，开关应______；（3）在该实验中，若滑动变阻器接触不良，则闭合开关时，电流表和电压表的示数情况是______。排除故障后，接入5Ω的电阻，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图丙所示，此时通过电阻的电流为______A，电压表示数为U1；（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小明发现当定值电阻为30Ω时，无法完成实验。为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案，其中错误的是______（选填“A”、“B”或“C”）。A．电源电压不变，在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变B．U1不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4VC．电源电压不变，改变U1的大小（视需要可改变电压表、电流表的量程），U1的取值范围是2.25V~6V【答案】 （1） （2）断开 （3）电流表示数为零，电压表示数也为零 0.4 （4）B【解析】（1）电压表测量定值电阻两端的电压与定值电阻并联，接在定值电阻的两端；滑动变阻器和定值电阻串联，且向左移动时，接入电路的电阻变小，所以应把左下角接线柱A接入电路，具体连接方式。（2）连接电路时，为保护电路防止短路，开关应断开。（3）实验电路中，定值电阻、滑动变阻器、电流表串联，电压表测量定值电阻两端的电压，若滑动变阻器接触不良会造成断路，所以电流表示数为0，电压表示数也为0。由图丙可知，导线接在“0.6”接线柱上，电流表选择小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。（4）在探究电流与电阻的关系的实验中，应保持定值电阻两端的电压不变。根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为U1=I1R1=0.4A×5Ω=2VA．30Ω的电阻接入电路时，电路中的电流为则滑动变阻器应接入电路的阻值为由题知，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，所以在电路中多串联一个10Ω的电阻，可以完成实验。故A正确，不符合题意；B．由于定值电阻的阻值较大，滑动变阻器的最大阻值一定，换用30Ω的电阻时，根据串联分压原理，定值电阻两端分担的电压较大，会大于2V，所以可以通过减小电源电压的方法来完成。定值电阻两端的电压为2V，故电源电压最小为2V。滑动变阻器最大时，滑动变阻器两端的电压最大，最大的电压为则电源电压最大值为U电大=U1+U滑大=2V+3.3V=5.3V所以电源电压的取值范围是2V~5.3V。故B错误，符合题意；C．滑动变阻器的阻值调到最大时，定值电阻两端控制的电压最小，则最小电压为电源电压为6V，所以控制的最大电压为6V。综上，U1的取值范围是2.25V~6V。故C正确，不符合题意。故选B。9. （2022梧州）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。（1）连接电路时，开关应 ___________。（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 ___________；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 ___________A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 ___________。（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ___________；（5）以上实验控制AB间的电压为 ___________V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 ___________。【答案】 （1） 断开 （2）电压表串联在电路中了 （3）0.3 没有控制电压一定 （4）反比 （5）3 【解析】（1）为保护电路，在连接电路过程中，开关要处于断开状态。（2）由图甲知道，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以造成电压表有示数，电流表无示数。滑动变阻器、定值电阻应串联，电压表应与定值电阻并联，可以将电阻右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上。（3）由图乙知道，电流表所选量程是0～0.6A，分度值为0.02A，电流表的示数是0.3A。在探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压一定，根据表中数据知道，第1次实验所控制的电压U1=I1R1=0.6A×5Ω=3V第3次实验所控制的电压U3=I3R3=1A×15Ω=15V第4次实验所控制的电压U4=I4R4=0.12A×25Ω=3V第5次实验所控制的电压U5=I5R5=0.1A×30Ω=3V所以错误的数据是第3次实验的数据，其原因是没有控制电压一定。（4）根据正确的实验数据得出实验结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（5）由（3）知道，实验控制AB间的电压为3V不变。继续保持此电压不变，当电流表示数是0.6A时，电路电阻最小，此时允许接入电阻R的阻值最小当滑动变阻器全部接入时，允许接入电阻R的阻值最大解得AB间允许接入电阻R的阻值范围是10. （2022贵阳）如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路。（1）由图甲可知，电压表与定值电阻R的连接方式是_______联。根据滑片位置判断，此时______（选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验；（2）更换定值电阻闭合开关后，电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变，应通过下列哪一操作后再记录数据：_______（填字母序号）；A．电流表与电压表交换位置B．移动滑动变阻器的滑片（3）当R=20Ω时，电流表示数如图乙所示，则表格空白处应记录的电流为_______A；（4）分析表格中的实验数据可得结论：当电压一定时，电流与电阻成_________。【答案】 （1）并 可以 （2）B （3） 0.3 （4）反比【解析】（1）由图甲可知，电压表接在定值电阻R的两端，即电压表与定值电阻R并联在电路中。根据滑片位置判断，滑动变阻器接入电路的电阻是最大的，起到保护电路的作用，所以可以闭合开关进行实验。（2）要控制R两端电压不变，只需通过移动滑动变阻器的滑片即可。（3）电流表接线柱接在0~0.6A，分度值为0.02A，电流表示数为0.3A。（4）分析表格中的实验数据可得结论：当电压一定时，电流与电阻成反比。11. （2022四川广安）当做“探究电流与电压、电阻关系”实验时，需准备以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5、10、15、20）、开关、导线若干。（1）根据电路图甲连接实物图乙，在闭合开关S之前，应将滑动变阻器的滑片移到__________选填“最左端”或“最右端”）；（2）如图乙所示的实物图，导线连接有误，请你找出这根连错的导线，在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线__________；（3）问题解决后，接入10的电阻进行实验，得到下表数据，进行分析后得出的实验结论是：__________；（4）接下来分别接人其他电阻，再次对“电流与电阻关系”的实验进行探究，并作出了如图丙所示图像。请你通过图像中所给信息，计算出实验过程中滑动变阻器R两端的电压UR=__________V。【答案】 （1）最左端 （2） （3）电阻一定时，电流与电压成正比 （4）1【解析】（1）为了保护电路，滑动变阻器滑片需要位于阻值最大处，故滑片需要位于最左端。（2）定值电阻与滑动变阻器串联，故开关到定值电阻的那根导线连接错误，且电压表应该并联在定值电阻两端，电流从电池的正极出发，经过开关、滑动变阻器后需要经过定值电阻再经过电流表回到负极，故如图所示：（3）如表格所示，电压与电流之比的比值是一个定值，故结论是电阻一定时，电流与电压成正比。（4）如图丙，图像是一个曲线，电阻与电流乘积是一个定值，即为控制的电压，从图丙可知，当电阻为20Ω时，电流为0.1A，故控制的电压为从图可以看出，电源电压由两节干电池组成，故电源电压为3V，那么滑动变阻器的电压为12. （2022辽宁营口）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）_________；（2）连接电路前，开关应处于________状态；（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是___________；（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为______A，使用的定值电阻阻值为______Ω；（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时，______；（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了下图所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片___________（选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；③电阻Rx=_________（用I1、I2和R0表示）。【答案】 （1） （2）断开 （3）滑动变阻器断路 （4）0.12 5 （5）通过导体中的电流与导体的电阻成反比 （6）保持不动 【解析】（1）滑动变阻器应该按“一上一下”的原则接入电路中，图中已经将滑动变阻器的右上接线柱接入电路中，为了使滑片向左移动时电流表示数变大，即向左移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变小，所以应将左下接线柱与电源负极相连。（2）为了保护电路，连接电路前，开关应处于断开状态。（3）电压表和电流表均无示数可能是电路发生断路；用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，说明可能是除定值电阻和电流表以外的电路出现断路；当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，说明故障原因是与该导线并联的滑动变阻器断路。（4）从图甲可知电流表选用的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.12A。定值电阻阻值（5）由图丙，可以发现所以可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比。（6）②在①中，开关S闭合，开关S1接a时，R0、Rx并联，电流表测通过Rx的电流，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1，即通过Rx的电流为I1；在②中，开关S闭合，开关S1接b时，R0、Rx依旧并联，电流表测通过干路中的电流，为了保持通过Rx的电流不变，所以变阻器的滑片应保持不动，根据并联电路电流特点，便可得通过R0的电流为③根据并联电路各支路两端电压相等，可得Rx两端电压为所以电阻Rx为13. （2021陕西）在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图-1所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。（1）连接电路时，开关应处于______状态；闭合开开关前滑动变阻器的滑片P应处于______处；（2）闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______； （3）排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。①请根据表中数据，在图-2中用描点法画出导体中的电流I与导体两端电压U的关系图象；②分析数据可得：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成______；（4）在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变______来实现的；（5）此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同。A．探究电流与电阻的关系B．测量未知电阻的阻值【答案】（1） 断开 最大阻值 （2） 电阻R断路 （3） 正比 （4）滑动变阻器接入电路的阻值 （5）A【解析】（1）连接电路时，开关应处于断开状态，才能保护电路。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于阻值最大处。（2）实验所用电路是串联连接，电压表测定值电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，电流表无示数，则电路中出现了断路，而电压表的示数接近3V，说明电压表与电源是接通的，那么出现的故障应是电阻R断路了。（3）由表格数据在坐标中描出各，并用线将各点连接，作出是导体中电流I与导体两端电压U的关系图象如答案所示。由表格数据知，各组电压与电流的比值为定值10，所以两者成正比关系，即：当是导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。（4）据串联电路的分压特点，变阻器的滑片移动时，接入电路的阻值发生变化，则分去的电压也变化，那么电阻R两端的电压也随之变化，所以实验中通过改变变阻器接入电路的阻值来改变电阻R两端的电压。（5）探究电流与电阻的关系，进行多次测量是寻找普遍规律，避免偶然性，而测量未知电阻的阻值进行多次实验是为了减小实验误差，故A选项正确。 实验次数1234电阻R/Ω3015107.5电流I/A0.080.160.24实验序号R/ΩI/A①50.40②100.20③200.10R15ΩR210ΩR315ΩU/V0.81.01.52.0U/V1.21.82.22.6U/V1.51.82.12.4I/A0.160.200.300.40I/A0.120.180.220.26I/A0.100.120.140.16数据序号123456电阻51015202530电流0.600.400.200.150.120.10电阻/Ω5101520电流/A0.20.130.1实验组次12345电阻R/Ω510152530电流I/A0.610.120.1实验序号电阻R/Ω电流I/A151.22100.63150.44205300.2电压U/V11.5225电流I/A0.10.150.20.25试验次数1234电压表示数U/V1.01.52.02.5电流表示数I/A0.100.150.200.25实验次数1234电阻R/Ω3015107.5电流I/A0.080.160.24实验序号R/ΩI/A①50.40②100.20③200.10R15ΩR210ΩR315ΩU/V0.81.01.52.0U/V1.21.82.22.6U/V1.51.82.12.4I/A0.160.200.300.40I/A0.120.180.220.26I/A0.100.120.140.16数据序号123456电阻51015202530电流0.600.400.200.150.120.10电阻/Ω5101520电流/A0.20.130.1实验组次12345电阻R/Ω510152530电流I/A0.610.120.1实验序号电阻R/Ω电流I/A151.22100.63150.44205300.2电压U/V11.5225电流I/A0.10.150.20.25试验次数1234电压表示数U/V1.01.52.02.5电流表示数I/A0.100.150.200.25
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