中考物理二轮复习压轴题精练专题17 探究导体的电阻与电流电压关系的实验问题（2份，原卷版+解析版）

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（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．小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，选用的器材有：滑动变阻器、开关、电流表、电压表电源（电压恒为6V）、三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω）、导线若干。
（1）小明按图甲连接电路后，闭合开关S，移动滑片P，使电压表示数为U时，记录电流表的示数，然后再分别接入其余两个定值电阻，重复上述操作。
（2）图乙是根据实验数据画出的电流随电阻变化关系的图像，分析可知U＝ V。为了完成实验，所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。由图像可知：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 （选填“正比”或“反比”）。
（3）小明又利用上述实验器材“探究电流与电压的关系”，在滑片P移动的过程中，将得到的实验数据填入如表中，由如表数据可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 （选填“正比”或“反比”）。
【答案】（2）3；20；反比；（3）正比。
【解析】（2）根据电流随电阻变化关系的图像知，电阻两端的电压始终保持：
U＝IR＝0.3A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.15A×20Ω＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U总﹣U＝6V﹣3V＝3V，变阻器分得的电压为电压表示数的1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：
R滑＝1×20Ω＝20Ω，所选滑动变阻器的最大阻值应不小于20Ω；
由①知，在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）根据上表数据可知：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。
3. 用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压为了找出故障，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一步检查发现电流表完好，则电路的故障是___________排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移动滑片记录的数据如下表：
分析表中数据，实验中电阻两端的电压为___________V，实验得出的结论是___________。
【答案】 cd间导线断路 2 电压一定时，导体中的电流与电阻成反比
【解析】连接电路闭合开关，发现电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表示数接近电源电压，可能电压表并联的部分断路，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，说明ac之间无断路，可能cd间导线断路。
探究电流与电阻关系，保持电压不变，由表中数据可知，电阻两端的电压
U=IR=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=2V
所以实验中电阻两端的电压为2V。
由表中数据可知，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，即电阻两端的电压不变，可以得到电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
4. 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。
5. 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
6. 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，如下图所示
（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，将定值电阻由改接成的电阻，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。
7. 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=3V
0.20A×15Ω=3V
0.15A×20Ω=3V
0.12A×25Ω=3V
0.10A×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。
8. 某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。
（1）连接电路时应___________开关；
（2）小庆将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，并将数据记录在上表中。换用10Ω电阻后，应该使定值电阻两端的电压保持___________V不变；
（3）将5Ω的定值电阻换为10Ω后，小庆和小丽对接下来的操作有不同看法：
小庆认为应先闭合开关，再将滑片向左移动，使电压表示数为；小丽认为应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为。
请问你赞成谁的观点？___________。简要说明理由：___________。
【答案】 （1）断开（2） 3 （3）小丽 为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻应最大
【解析】（1）为保护电路，连接电路时应断开开关。
（2）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变。小庆将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，此时电路的电流为0.6A，由欧姆定律，电阻两端的电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
换用10Ω电阻后，应该使定值电阻两端的电压保持3V不变。
（3）赞成小丽的观点。连接电路时，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻应最大，即应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为。
9. 小明和小华通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
（1）小明采用了如下电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只；
①当他准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；（ ）
②正确连接电路后进行“探究电流与电压关系”的实验，实验中滑动变阻器的主要作用：一是保护电路；二是___________；
③实验数据记录如表一：
表—
实验时发现无论如何调节滑动变阻器，电压表都不能达到1.0V，说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是___________（选填“10Ω”或“30Ω”）。换用另一只滑动变阻器后完成了实验，表一中没有记录的数据是___________；
（2）小华利用小明的实验电路继续实验，在“探究电流与电阻的关系”时，分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路，记录数据如表二:
表二
①当他用5Ω的电阻进行实验后，再换10Ω的电阻接入电路，应向___________方向移动滑片（选填“A”或“B”），直到电压表示数达到___________V；
②分析表二中数据，得出该实验的结论是：___________。
【答案】 （1） 改变电路中的电流和定值电阻两端的电压 10Ω 0.20 （2）A 2 电压一定时，导体中电流与电阻成反比
【解析】
【详解】（1）①由图可知，此时电路中电流表并联在定值电阻两端，电压表串联在电路中，电流表和电压表接错，应该将电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，如图所示：
②探究电流与电压的关系时，需要控制定值电阻的阻值不变，多次实验，得出普遍规律，所以滑动变阻器在电路中的作用是保护电路，改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，得到多组数据。
③由表中数据可知，定值电阻的阻值为
电源电压为4.5V，当定值电阻两端的电压为1.0V时，电路中的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U总-U'=4.5V-1.0V=3.5V
则此时滑动变阻器接入电路的阻值
所以滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
当定值电阻两端的电压为1.0V时，电路中的电流为0.20A。
（2）①用10Ω的电阻更换5Ω的电阻后，定值电阻两端的电压增大，探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压不变，所以此时应减小定值电阻两端的电压，根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，需要增大滑动变阻器的阻值，即将滑动变阻器的滑片向A端移动。
由表中数据可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.40A，此时定值电阻两端的电压为
U=IR=0.40A×5Ω=2V
所以更换电阻后，要控制定值电阻两端的电压为2V。
②由表中数据可知，电阻和电流的乘积
IR=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=0.10A×20Ω=2
所以可以得到的结论是电压一定时，导体中电流与电阻成反比。
10. 在探究电流与电压关系的实验中，实验器材有：电源、电流表、电压表、定值电阻，滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大；___________
（2）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻___________ （选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，完成实验根据实验数据绘制的I-U图像如图乙所示，分析图像初步得到；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成___________；
（4）若用小灯泡（灯丝电阻受温度影响）代替定值电阻进行上述实验，___________ （选填“能”或“不能”）达到实验目的。
【答案】 （1） （2）断路 （3）正比 （4）不能
【解析】（1）如图所示，在探究电流与电压关系的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电流，要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大，滑动变阻器应接右下接线柱，如图所示。
（2）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，原因是电压表串联在电路中，故障可能是定值电阻断路。
（3）根据如图乙所示的图像，为过原点的直线，初步可得：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）探究电流与电压的关系实验中，要求导体电阻一定，小灯泡的电阻受温度影响，为变化的，因此不能达到实验目的。
11. 小华用如甲所示装置探究电流与电压的关系，电源电压3V恒定不变，滑动变阻器规格为“30Ω 2A”。
（1）请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接，要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小；______
（2）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是____________________；
（3）排除故障后，改变滑片位置，记录实验数据如下表，空白处的电流如图乙所示，请将数据填写到下面的表格中_______，根据表中数据可归纳得出结论：_________；
（4）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻继续实验。
①将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关，缓慢移动滑片，直至电压表示数为1V接下来用10Ω的电阻替换原电阻，应将滑片向__________（选填：“左”或“右）滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。再将15Ω、20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤；
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时，发现无论如何调节滑片都无法满足预设电压为1V的条件。为使该电阻也能完成实验，小华认为可以改变电压表的预设电压，该预设值应不低于__________V；他们重新进行实验，根据记录的数据绘制图丙所示的图像，由此可得结论：____________________；同组的小明认为不改变电压表预设值也可解决上述问题，只需将上述准备的10Ω电阻__________（填连接方式）在电路中就可以顺利完成实验。
【答案】 （1） （2）定值电阻断路
（3） 0.30 电阻一定时，电流跟电压成正比 （4）右 1.2 在电压一定时，电流跟电阻成反比 串联
【解析】（1）要求滑片P向右滑动时，电流表的示数变小，即滑动变阻器接入电路的阻值变大，所以，应把滑动变阻器的左下接线柱接入电路，电路连接如图：
（2）电流表无示数，说明可能断路了，电压表有示数，则电压表和电源形成的回路没有断路，所以是定值电阻发生了断路。
（3）电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，该示数为0.30A。
根据表中数据可知，电压与电流的比值不变，所以，可得结论：电阻一定时，电流跟电压成正比。
（4）①原来接入的电阻为5Ω，电压表示数为1V，即UR=1V，由串联分压可知
U滑=U总-UR=3V-1V=2V
由于串联电路中，各串联导体起分担电压的作用，电压之比等于电阻之比
所以接下来用10Ω的电阻替换原电阻，应将滑片向右滑动，使电压表示数仍为1V，记录电流表示数。
②当将20Ω的电阻接入电路进行实验时
滑动变阻器需要40Ω，才能控制定值电阻两端的电压为1V，此实验中滑动变阻器的规格是“30Ω2A”，所以不能完成实验。把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，定值电阻两端的电压即为电压表的预设最小电压。把滑动变阻器的最大阻值30Ω接入电路时，电路中的电流最小为
电压表的预设最小电压为
U最小=I最小R=0.06A×20Ω=1.2V
根据图像可知，电流跟电阻的乘积不变，得到的实验结论：在电压一定时，电流跟电阻成反比。
当将20Ω的电阻接入电路进行实验时
滑动变阻器的最大阻值是30Ω，可以把10Ω或15Ω的电阻串联接入电路，也是可以完成实验的。
12. 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线；（连线不要交叉）___________
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于___________端；
（3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与___________的关系；
（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验；
①图是第2次实验时电流表的示数，示数为___________A；
②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为___________Ω；
（5）小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像，可以得出结论：___________；
【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V；
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；
通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为___________Ω。
【答案】 （1） （2）最左端 （3） 电阻 （4） 0.2 30
（5）当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 4Ω
【解析】（1）由图甲可知，电阻处发生了短路，同时将电压表短路，由变阻器到电阻的导线连接错误，应将变阻器的左端连接到电压表的负接线柱，如图所示：
（2）闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，由电路图可知，当滑片移到最左端时，变阻器阻值最大，故滑动变阻器的滑片应置于最左端。
（3）由表格中数据可知，实验时改变导体的电阻，测量电路中通过电流的大小，故小明是探究电流与电阻的关系。
（4）由图乙可知，电流表所选量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A。
由①可知，开关闭合，定值电阻与变阻器串联，电路中电流为0.2A，此时定值电阻两端的电压为
若选用30Ω的电阻，则变阻器两端的电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器的阻值为
15Ω大于滑动变阻器的最大阻值10Ω，所以无法满足实验条件，故这个定值电阻的阻值为30Ω。
（5）由图可知，电流与电阻的倒数的关系为一条过原点的直线，则电流与电阻的倒数成正比，所以电流与电阻成反比，故可得出结论：当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
设当电源电压调为U前时，定值电阻阻值为R前，更换后的定值电阻阻值为R后，电源电压为U后，当电压表调到2.5V，即定值电阻两端电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为（或），保持滑片不动，则滑动变阻器阻值不变，根据
则可得出
化简后得定值电阻前后的比值为
电源可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，其中1.5V小于2.5V，舍去。
①当U前=3V、U后=4.5V时，则定值电阻前后的比值为
定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，通过观察可知，R前=20Ω、R后=5Ω符合要求，当定值电阻为R前=20Ω时，电路中电流为
滑动变阻器的阻值为
②当U前=3V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为
定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。
③当U前=4.5V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为
定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。
综上所述，此时滑动变阻器接入电路阻值为4Ω。
13. “探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（甲“50Ω 1A”，乙“10Ω 2A”）和导线若干。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙所示的实物连接成完整电路图（要求连线不得交叉）；（ ）
（2）连接电路时，开关应处于 ___________（选填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的滑片P应放在 ___________（选填“A”或“B”）端；
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 ___________（填序号）；
A．定值电阻R短路
B．定值电阻R开路
C．滑动变阻器开路
D．电流表开路
（4）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 ___________（选填“正比”或“反比”）；
（5）上述实验中，小强用R=5Ω电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向 ___________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 ___________V时，读出电流表的示数；
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 ___________（选填“甲”或“乙”）。
【答案】 （1） （2）断开 A （3）B （4）反比 （5）A 2 （6）甲
【解析】（1）滑动变阻器需要串联在电路中，且需要一上一下，电压表需要并联在定值电阻两端，故如图所示
（2）为了保护电路，开关需要断开；滑片需要位于阻值最大处，故滑片需要位于A端。
（3）A．若定值电阻R短路，电压表的没有示数，故A不符合题意；
B．若定值电阻R开路，电压表有示数，电流表没有示数，故B符合题意；
C．若滑动变阻器开路，电流表与电压表都没有示数，故C不符合题意；
D．若电流表开路，电流表与电压表都没有示数，故D不符合题意。
故选B。
（4）由图像可知，电流与电阻的乘积是一个定值，故电压一定时，电流与电阻成反比。
（5）根据串联分压，定值电阻变大，定值电阻两端的电压会变大，为了控制定值电阻两端的电压不变，将滑动变阻器向A端移动，增大了滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联分压，滑动变阻器两端的电压变大，电压表的示数变小至原来的示数；根据图乙可知，控制定值电阻两端的电压为
（6）为完成整个实验，定值电阻两端的电压为2V，电源电压为6V，则滑动变阻器两端的电压需要为
滑动变阻器与定值电阻的阻值之比为
经整理可知
需要用定值电阻完成所有的实验，当定值电阻变大时，滑动变阻器也需要更大的值，当定值电阻的最大值为20Ω，则需要滑动变阻器的阻值为
故选甲滑动变阻器。
14. 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~4.4V
C．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，如图所示：
（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=2V
A．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。
实验序号
R/Ω
I/A
①
5
0.40
②
10
0.20
③
20
0.10
R/Ω
10
电压U/N
2
3
4
5
6
电流I/N
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
30
15
10
7.5
电流I/A
0.08
0.16
0.24
数据序号
1
2
3
4
5
6
电阻
5
10
15
20
25
30
电流
0.60
0.40
0.20
0.15
0.12
0.10
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
3
20
…
U/V
3.0
2.0
l.0
I/A
0.60
0.40
R/Ω
5
10
20
I/A
0.40
0.20
0.10
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.40
0.50
0.60
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
30
I/A