初中物理中考复习 专题35 探究IUR关系（解析版）-2022年中考物理二轮专项复习核心考点讲解与必刷题型汇编（全国通用）

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专题35 探究IUR关系
【核心考点讲解】
1、探究电流与电压关系
（1）控制不变的量：电阻。怎样控制：采用同一个定值电阻实验。
（2）改变的量：电压。怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片。
（3）滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压。
（4）结论：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。

2、探究电流与电阻的关系
（1）控制不变的量：电压。怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片。
（2）改变的量：电阻。怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
（3）滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变。
（4）结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【必刷题型精练】
1．（2021•南通中考）实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验，提供的器材有：电源（电压3V）、电流表、电压表、电阻箱R（0～999.9Ω）、滑动变阻器R1，开关及导线若干。

（1）请用笔画线代替导线把图甲电路连接完整。
（2）闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，将电压表改接在R1两端，发现电压表的示数为3V，由此判断电路的故障是 　滑动变阻器断路　。
（3）排除故障后，调节R的阻值，并移动R1的滑片，使电压表的示数为某一值，记录R的阻值和电流表示数，继续实验，当R的阻值变大时，R1的滑片应向 　左　移动，以使 　电压表　示数不变。将多次实验测得的数据描绘成图乙所示的I﹣图线。
①图在图丙中画的出当R的阻值为10Ω时，电流表指针所在位置。
②处理数据描绘的是I﹣图线，而不是I﹣R图线，这样做的优点是：　图像是一条直线，比较直观，便于处理数据发现规律　。
（4）实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻Rx，他们设计了的图丁中A、B两个实验方案，其中能准确测量Rx阻值的是 　B　。
解：（1）电阻、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表选0～3V的量程与电阻并联接入电路，如图：
；
（2）闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，说明电路断路，将电压表改接在R1两端，发现电压表的示数为3V，说明此时电压表串联接入电路，即与电压表并联的滑动变阻器断路，所以电路故障为滑动变阻器断路；
（3）排除故障后，调节R的阻值，并移动R1的滑片，使电压表的示数为某一值，记录R的阻值和电流表示数，继续实验，当R的阻值变大时，需保持电阻两端电压不变，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻需变大，所以R1的滑片应向左移动，以使电压表示数不变；
①由乙图可知当电阻为10Ω时，通过电路的电流为0.2A，如图：

②处理数据描绘的是I﹣图线，而不是I﹣R图线，这样做的优点是图像是一条直线，比较直观，便于处理数据发现规律；
（4）实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻Rx，他们设计了的图丁中A、B两个实验方案，其中能准确测量Rx阻值的是B，
A、闭合开关S1，电路为电阻的简单电路，电源电压3V，电阻阻值为数百欧，通过电路的电流太小，电流表无法准确测量通过电路的电流，
B、两电阻串联接入电路，闭合开关S2，电压表测两电阻的总电压U，闭合开关S1，电压表测电阻Rx，两端的电压Ux，串联电路总电压等于各分电压之和，则电阻箱两端的电压为U﹣Ux，由串联分压原理可知＝，所以Rx＝。
答案：（1）如图；（2）滑动变阻器断路；（3）左；电压表；①如图；②图像是一条直线，比较直观，便于处理数据发现规律；（4）B。
2．（2021•西宁中考）用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。

（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。（要求滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉）
（2）实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 　B　。（填字母）
A.换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
（3）小明根据实验数据画出I—U图象，如图乙所示。分析可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压成 　正比　。
（4）小明同学还想测量小灯泡的电功率，于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现这种故障的原因是 　小灯泡断路　。
（5）排除故障后，小明调节滑片，使小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，电流大小为 　0.28　A，小灯泡正常发光时的电功率为 　0.7　W。
（6）小明通过改变滑动变阻器滑片的位置，多次进行了小灯泡电功率的测量，这样做的目的是 　B　。（填字母）
A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值，这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
解：（1）要求滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，所以变阻器应选择右下接线柱串联入电路中，如图所示：
；
（2）探究电流与电压关系的实验，要控制电阻不变，记下电流随电压的变化关系，为得出普遍性的结论，要多次测量，故实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数，故选B；
（3）由图乙知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的图象是正比例图象，可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；
（4）正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，说明电路有断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联部分电路断路，电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障原因是小灯泡断路；
（5）由图丙知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，示数为0.28A
小灯泡正常发光时的电功率为：P＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W；
（6）灯泡在不同电压下的功率不同，求功率的平均值无意义；
小红在实验中进行了多次测量，其测量目的是找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系。故选B。
答案：（1）见上图；（2）B；（3）正比；（4）小灯泡断路；（5）0.28；0.7；（6）B。
3．（2021•无锡中考）用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：电压为3V的电源、开关、滑动变阻器（20Ω 2A）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表、电流表各一个，导线若干，器材均完好。

（1）闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片P移到 　B　（选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关后，电压表示数为零，经检查电路连接并无故障，原因是 　电阻箱接入电路的电阻为零　。
（3）调节电阻箱的阻值为12Ω，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P至某一位置，电流表示数如图乙所示。改变电阻箱接入电路的电阻R，调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，读出电流表示数I，多次实验的结果如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
电阻箱阻值R/Ω
12
10
8
6
4
电流表示数I/A

0.24
0.3
0.4
0.6
①图乙中电流表示数为 　0.2　A。
②图丙是以电流表示数I为纵坐标、电阻箱阻值的倒数为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据表格中的数据，在坐标系中描点，画出I﹣图像。
③实验序号中，第1、2、3、4、5次实验时，滑动变阻器接入R1'、R2'、R3'、R4'、R5'，则 　D　。
A.R1'＝5R3'
B.R1'＜R4'+R5'
C.R1'﹣R2'＞R3'﹣R4'
D.＝
解：（1）为了保护电路，闭合开关前，应先将滑动变阻器的滑片P移到最大阻值处的B端；
（2）闭合开关后，电压表示数为零，经检查电路连接并无故障，说明电路不存在短路或断路现象，原因是电压表并联部分的电阻为零造成的，即电阻箱接入电路的电阻为零；
（3）①由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.2A；
②由表格数据可知，通过电阻箱的电流为0.2A、0.24A、0.3A、0.4A、0.6A，对应电阻箱阻值的倒数依次为0.083Ω﹣1、0.1Ω﹣1、0.125Ω﹣1、0.167Ω﹣1、0.25Ω﹣1，
则I﹣图象如下图所示（图像不含原点）：

③探究通过导体的电流与电阻的关系时，应控制电压不变，由表格数据可知，电阻箱两端的电压为2.4V不变，
由串联电路中总电压等于各分电压之和可得，滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U电阻箱＝3V﹣2.4V＝0.6V，
由I＝的变形式R＝可得，第1、2、3、4、5次实验时，滑动变阻器接入阻值依次为R1'＝3Ω、R2'＝2.5Ω、R3'＝2Ω、R4'＝1.5Ω、R5'＝1Ω，
则A．由R1'＝3Ω和5R3'＝5×2Ω＝10Ω可知，R1'≠5R3'，故A错误；
B．由R1'＝3Ω和R4'+R5'＝1.5Ω+1Ω＝2.5Ω可知，R1'＞R4'+R5'，故B错误；
C．由R1'﹣R2'＝3Ω﹣2.5Ω＝0.5Ω和R3'﹣R4'＝2Ω﹣1.5Ω＝0.5Ω可知，R1'﹣R2'＝R3'﹣R4'，故C错误；
D．由＝＝2和＝＝2可知，＝，故D正确。
故选：D。
答案：（1）B；（2）电阻箱接入电路的电阻为零；（3）①0.2；②如上图所示；③D。
4．（2021•黄石中考）如图甲所示是“探究电压一定时，电流跟电阻关系”的实验电路图，已知电源电压恒为4V，滑动变阻器（30Ω 1A）以及符合实验要求的电表，开关和导线。

（1）实验中小明同学多次改变R的阻值，记下对应电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论：当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。
（2）由图乙可知，小明探究时，控制电阻两端电压 　2.5　V不变。
（3）如果小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数，电压表无示数，则该故障可能是由R 　短路　（选填“短路”或“断路”）造成的。
（4）小明为了能够完成上述实验，更换的电阻R的阻值不能超过 　50　Ω。
（5）上述实验结束后，小明又设计了如图丙所示的电路，只用电压表来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，已知滑动变阻器的最大阻值为10Ω，其测量过程如下：
①闭合开关S、S2，断开S1，将滑动变阻器的滑片移到最上端，电压表示数为4V；
②闭合S、S1，断开S2，移动滑动变阻器使电压表读数为 　1.5　V时，小灯泡正常发光；
③闭合S、S2，断开S1，保持滑动变阻器的滑片与②步的位置相同，此时电压表示数为2V；
④根据上述测量，可知小灯泡的额定功率P＝　0.75　W。
解：（1）由图像可得结论：当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；
（2）实验中，R两端的电压控制为：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V；
（3）串联电路只有一条电流的路径，电压表看作断开，当电流表有示数时，说明电路中没有断路，电压表无示数，说明与它并联的电阻R短路；
（4）串联电路电压电流规律，及公式可得：，当R滑＝30Ω时，R的最大值为：＝；
（5）①闭合开关S、S2，断开S1时，小灯泡短路，只有R接入电路，电压表的示数等于电源电压大小，即U＝4V；
②闭合S、S1，断开S2时，小灯泡与R串联，电压表测R两端电压，根据串联电路电压规律可知，
灯两端的电压为UL额＝2.5V，即电压表示数为UR＝U﹣UL额＝4V﹣2.5V＝1.5V时，灯正常发光；
③闭合S、S2，断开S1，只有R接入电路，电压表测部分R两端的电压，示数为2V，为电源电压的一半，则与电压表并联部分的电阻为R最大值的一半，即5Ω；
④在②中，R接入电路的电阻为5Ω，电路中的电流为：I＝IR＝＝，
小灯泡的额定功率为：P＝U额IL＝2.5V×0.3A＝0.75W。
答案：（1）反；（2）2.5；（3）短路；（4）50；（5）②1.5；④0.75W。
5．（2021•张家界中考）小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干。

（1）请用笔画线代替导线将甲图的实物图补充完整，要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。
（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了图乙所示情况，存在的问题是：　电流表正负接线柱接反了　。
（3）将5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应的电流值；然后将5Ω的电阻换成10Ω、15Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向 　d　（选填“c”或“d”）端移动，直至电压表示数也为U0，记下相应的电流值。
（4）小丽在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小丽的做法：　把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验　。
（5）小丽完成上述操作后又选了一个2Ω的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是 　电流表换用大量程　。
（6）小丽根据实验数据得出I﹣R变化的图像，如图丙所示：则小丽实验时U0＝　2.4　V，实验的小丽所用的滑动变阻器其最大阻值不能小于 　30　Ω。
（7）小丽在得出I﹣R图像之后，又画出了如图丁所示的I﹣图像，得出结论，电流与电阻成反比。请对此做出评价 　说法不完整，应该说在电压一定时电流与电阻成反比　。
解：（1）滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：

（2）当闭合开关试触时，发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况，即电流表指针反向偏转，则他们在电流表的使用上存在的问题是：电流表正负接线柱接反了；
（3）将5Ω电阻换成10Ω、15Ω的电阻后，定值电阻两端分压变大，大于U0，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向d移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻的分压，直到电压表示数为U0；
（4）根据电阻串联知，当20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；
（5）电阻两端的电压为：U0＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V，若选用2Ω多的电阻，则通过电阻的电流应为：
I′＝＝＝1.2A，超过了电流表的量程，所以实验不能正常进行，电路需做出的调整是电流表换用大量程；
（6）由（4）知U0＝2.4V，由图像丙知当定值电阻的阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：
R滑＝＝＝30Ω，则实验所用的滑动变阻器，其最大阻值不能小于30Ω；
（7）如图丁所示的I﹣图像可知在电压一定时电流与电阻的倒数成正比，所以可以得出在电压一定时电流与电阻成反比，但不能只说电流与电阻成反比。
答案：（1）见上图；（2）电流表正负接线柱接反了；（3）d；（4）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验；（5）电流表换用大量程；（6）2.4；30；（7）说法错误，应该说在电压一定时电流与电阻成反比。
6．（2021•福建中考）如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，实验器材有：电源（输出电压为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个，定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。
（1）连接电路，闭合开关，电流表指针偏到零刻度线左边，如图乙，原因是 　电流表正负接线柱接反了　。
（2）正确连接电路，用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据，作出电流与电阻的关系图象如图丙。实验中定值电阻两端的电压保持 　2　V，滑动变阻器的最大阻值应不小于 　50　Ω。
（3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，处理数据后画出电流I与 　电阻R的倒数　的关系图线。
解：（1）电流表的正负接线柱连接正确时，电流表的指针应该向表盘的右侧偏转，如果正负接线柱接反了，指针会向表盘左侧偏转；
（2）根据绘制的电流I随电阻R变化的图像，电阻两端的电压始终保持：
UV＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，即可知R两端的电压为2V；
电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，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：R滑＝2×25Ω＝50Ω，故为了完成整个实验，则滑动变阻器的阻值至少是50Ω；
（3）为了更直观地表示电压不变时电流与电阻的关系，可以改变横坐标，将横坐标改为电阻R的倒数，这样在电压一定时，电流与电阻的倒数成正比，其图像为一条正比例函数图线。
答案：（1）电流表正负接线柱接反了；（2）2；50；（3）电阻R的倒数。
7．（2021•扬州中考）在“探究电流和电阻的关系”实验中，器材有：电源（6V）、电阻箱（0﹣9999Ω）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电压表、电流表、开关和导线若干。

（1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，使滑片向左移动时电阻减小。
（2）第一组数据的测量过程中，有下列步骤，正确的顺序是 　①④②⑤③　。
①保持开关断开，连接实物电路
②检查电路无误后闭合开关
③读出电流表的示数，断开开关
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20Ω，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
（3）将电阻箱调到15Ω，闭合开关，发现电流表示数如图2所示，示数为 　0.24　A，该电流值与15Ω电阻值 　不能　（填“能”或“不能”）作为第二组数据记录在表格中，此时电压表示数为0，可能发生的故障是 　电压表断路　。
解：（1）要使滑片向左移动时电阻减小，需将滑动变阻器的左下接线柱连入电路，使电阻箱与滑动变阻器串联，如下图所示：

（2）探究电流与电阻关系时，需保持定值电阻两端电压不变；则第一组数据的测量过程中，正确的步骤如下：
①保持开关断开，连接实物电路
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
②检查电路无误后闭合开关
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20Ω，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
③读出电流表的示数，断开开关
故①④②⑤③；
（3）由图2可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
探究电流与电阻关系时，需保持定值电阻两端电压不变，当电阻箱调到15Ω，闭合开关后，此时电阻箱两端电压U电阻箱＝IR′＝0.24A×15Ω＝3.6V，不等于4V，因此此时读出的电流表示数和电阻值不能作为第二组数据；
此时电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，则可能是电阻箱短路（电压表也被短路），或者电压表断路造成的；
若电阻箱短路，则此时滑动变阻器接入电路的阻值R滑＝＝＝25Ω，大于滑动变阻器的最大阻值，所以不可能是电阻箱短路，则电路故障为电压表断路。
答案：（1）如上图所示；（2）①④②⑤③；（3）0.24；不能；电压表断路。
8．（2021•阜新中考）小亮在“探究电流与电阻的关系”实验中，使用的实验器材有：电池组、电流表、电压表、开关、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器各一个、导线若干。

（1）先将5Ω的电阻接入如图甲所示电路中，将滑动变阻器的滑片放到 　最左　端；小亮在检查电路时，发现错接了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。
（2）电路正确后，闭合开关，同时调节滑动变阻器，当电压表示数如图乙所示时，此时记下的电流表示数应为 　0.44　A。
（3）断开开关，将电阻由5Ω换成10Ω；再闭合开关，同时调节滑动变阻器，　使电压表的示数保持2.2V不变　，记下电流表示数（将实验过程补充完整）；更换不同阻值电阻重复实验。
（4）小亮用如图丙所示电路，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻（U额小于电源电压），电阻R0已知，将下面实验步骤补充完整。
①只闭合开关 　S、S2　，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②只闭合开关 　S、S1　，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③小灯泡电阻RL＝　R0　。（用物理量符号表示）
解：（1）先将5Ω的电阻接入电路中，为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片放到阻值最大的一端，即最左端；
由甲图可知，电流表与R并联了，电压表串联在电路中是错误的，正确的接法是电流表与R串联，电压表与R并联，所以需要把定值电阻右端与电流表连接的导线接到电压表的负接线柱上，如图：
；
（2）由图可知，电压表选用的是小量程，分度值为0.1V，示数为2.2V；
此时电流表测量的是定值电阻的电流，则电流表的示数为：I＝＝＝0.44A；
（3）断开开关，将电阻由5Ω换成10Ω；该实验中，需要控制定值电阻两端的电压不变，所以再闭合开关后，需要调节滑动变阻器，使电压表的示数保持2.2V不变，然后记下电流表示数，再更换不同阻值电阻重复实验；
（4）实验步骤：
①闭合开关S、S2，调节滑动变阻器R使电压表的示数为U额，此时灯泡正常发光；
②保持滑片的位置不动，闭合开关S、S1，读出此时电压表的示数为U1；
在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压：
U0＝U1﹣U额，
由欧姆定律可灯的额定电流：IL＝＝，
则小灯泡电阻为：RL＝＝＝R0。
答案：（1）最左；如图；（2）0.44；（3）使电压表的示数保持2.2V不变；（4）①S、S2；②S、S1；③R0。
9．（2021•云南中考）用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。

（1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是 　保护电路　。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障，故障是 　定值电阻断路　。
（3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.20
0.22
0.24
0.28
分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后，若保持电压表的示数为1.5V不变，应将滑动变阻器的滑片向 　B　端移动。换用25Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值 　过小　（选填“过大”或“过小”）。
解：（1）滑片P向右移动时电流表示数变小，说明电阻变大，滑动变阻器要接左半段，故接入滑动变阻器的A接线柱。
如图，从电源正极出发，经开关、滑动变阻器，先经过电流表的正接线柱，从电流表负接线柱流出，再经过定值电阻，回到电源的负极，此时电压表与定值电阻并联，电压表测量定值电阻两端的电压，电路连接如下图。

（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用。
闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的部分是断路，故障是定值电阻断路。
（3）在I﹣U图像上描出（2.0V，0.20A），（2.4V，0.24A），用线连接各点，如图。

根据图像可以得到：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）定值电阻和滑动变阻器串联在3V电源上，定值电阻两端的电压是1.5V，则滑动变阻器两端的电压是1.5V，滑动变阻器和定值电阻的阻值之比是1：1，当定值电阻是10Ω时，滑动变阻器的电阻是10Ω，当定值电阻是15Ω时，滑动变阻器的电阻也是15Ω，故滑动变阻器滑片向B端移动使滑动变阻器的阻值变大。
当定值电阻是25Ω时，滑动变阻器的电阻也应该是25Ω，才能保持电压表示数是1.5V，由于滑动变阻器的阻值是20Ω，电压表的示数总是大于1.5V，所以无法使电压表的示数达到1.5V的原因是滑动变阻器的最大阻值过小。。
答案：（1）如上图；（2）保护电路；定值电阻断路；（3）如上图；（4）B；过小。
10．（2021•吉林中考）在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，如图所示，电源电压为6V不变，定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。

（1）实验前，发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表 　指针没有调零　。
（2）如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的 　C（或D）　接线柱相连。
（3）电路连接完成后，分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如下表所示，则实验中控制电压表的示数为 　3　V不变。当使用30Ω的电阻做实验时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同，为了继续完成第四次实验，如果只能更换电源，则电源电压应不高于 　5　V。
（4）分析实验数据得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 　反比　。
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
10
15
20
30
I/A
0.3
0.2
0.15

解：（1）实验前，发现电流表的指针在零刻度线右侧，即指针没有对准零刻度线，原因是电流表指针没调零；
（2）变阻器按一上一下接入电路中，如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的C（或D）接线柱相连接；
（3）由表中数据，根据欧姆定律，电压表示数为：
UV＝IR＝0.3A×10Ω＝3V；
设用30Ω 的电阻进行实验时，若要保证定值电阻的电压不变，设电压表示数为UV，根据串联电路电压规律和分压原理有：
＝，＝，
解得U＝5V；
（4）分析表中数据有，当电阻为原来的几倍时，通过导体的电流为原来的几分之一，所以得出的结论是：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
答案：（1）指针没有调零；（2）C（或D）；（3）3；5；（4）反比。
11．（2021•岳阳中考）小聪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”，有5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关应 　断开　；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关。移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻 　断路　（选填“断路”或“短路”）。
（3）排除故障后，使电压表示数为U1，电流表示数如图乙，此时电流为 　0.4　A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将5Ω的电阻分别换成10Ω、15Ω、25Ω、30Ω的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为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。其中方案有错误的是 　B　（选填“A”、“B”或“C”）
A.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（视需要选取电压表、电流表量程），U1的取值范围是2.25V﹣6V
（5）实验完毕，得到结论：电压一定时导体中的电流与导体的电阻成 　反　比。

解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表始终无示数，这说明电路出现了断路现象；电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是定值电阻断路；
（3）由图可知电流表选用小量程，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.4A；
（4）根据欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为U’＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
A、30Ω的电阻接入电路时，电路中的电流为：I’＝＝A；
则滑动变阻器应接入电路的电阻为：R2＝＝＝60Ω，滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以可以串联一个10Ω的电阻来完成实验，故A正确；
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，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实验；
定值电阻两端的控制电压为2V，故电源电压最小为2V；
滑动变阻器阻值最大时，滑动变阻器两端的电压最大，最大电压为：U'2＝A×50Ω≈3.3V；则电源的最大电压为U＝2V+3.3V＝5.3V，故B错误；
C、当30欧姆的电阻接入电路，电路中的电流为：I’＝＝A；
滑动变阻器阻值调至最大时，定值电阻两端控制的电压最小，则最小电压为：Umin＝R1＝×30Ω＝2.25V；电源电压为6V，所以控制的最大电压为6V，即U1的取值范围为2.25V﹣6V，故C正确；
故选B；
（5）利用可选电阻继续实验，可得到结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
答案：（1）断开；（2）断路；（3）0.4；（4）B；（5）反。
12．（2021•辽阳中考）小彤在“探究电流与电压的关系”实验中，所选择的实验器材有：电压恒为3V的电源，定值电阻，规格为“30Ω 0.5A”的滑动变阻器R0，电流表、电压表各1个、开关、导线若干。
（1）小彤连接的电路如图甲所示，有一根导线连接有误。请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。

（2）改正错误后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，产生这种现象的原因可能是定值电阻 　断路　（填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，闭合开关，将滑动变阻器的滑片从正确的位置向 　右　端调节，当电压表示数为2V时，电流表示数如图乙所示，为 　0.2　A。
（4）继续调节滑动变阻器的滑片，观察每次电压、电流值，记录在下表中：
次数
1
2
3
电压U/V
2
2.6
3
电流I/A
/
0.26
0.3
根据表格中的数据可得到的结论是：电阻一定时，电流与电压成 　正　比。
（5）根据所选器材的规格可知，定值电阻两端可加的最小电压为 　0.75　V，此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为 　1：3　。
（6）完成上述实验后，小彤重新选择器材，设计了如图丙所示的电路测量额定电流为0.3A的小灯泡的额定功率，已知电源电压为4.5V，请将以下操作补充完整：
①闭合开关S，S0接触点2，调节滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为 　0.3　A，小灯泡正常发光；
②保持滑动变阻器R1的滑片不动，用S0试触触点1，发现电流表超过量程，立即将S0接回到触点2，断开S，将另一个滑动变阻器R2以最大值接入M点；
③闭合S，S0接触点3，调节滑动变阻器R2的滑片，使灯泡再次正常发光；
④保持滑动变阻器R2的滑片不动，将S0接触点 　1　（填“1”、“2”或“3”），此时电流表示数为0.45A。小灯泡的额定功率为P额＝　0.9　W。

解：（1）在如甲所示的电路中，电阻R被短路，且电压表接反了。所以我们要作出修改，使电阻R串联接入电路中，且电压表要正确接入。如图所示：
或
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源正负极是相通的，电流表无示数是因为通过电流表的电流过小。产生这种情形的原因是定值电阻断路，使电压表串联接入了电路中。
（3）连接正确的电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最左端。所以在闭合开关后，我们要向右调节滑片来改变定值电阻两端的电压。
图乙中电流表选用的是0～0.6A量程，指针指在0.2A处。
（4）分析表中数据可知，通过电阻的电流随着电阻两端的电压的增大而增大，且电压与电流的比值为定值，所以可知：电阻一定时，电流与电压成正比。、
（5）由串联电路的电压、电阻关系可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大（30Ω）时，定值电阻两端的电压最小。由表中数据我们可以求得定值电阻的阻值为R＝＝＝10Ω。当滑动变阻器接入电路的电阻最大（30Ω）时通过电路的电流为I小＝＝＝＝0.075A。则定值电阻两端的最小电压为U小＝I小R＝0.075A×10Ω＝0.75V。
在串联电路中，通过定值电阻与滑动变阻器的电流相等，所以我们用公式P＝I2R进行比较，即＝＝＝＝。
（6）①小灯泡的额定电流为0.3A，所以我们要调节滑动变阻器使电流表的示数为0.3A使其正常发光。
③闭合S、S0接触点3时，R1被短路。调节滑动变阻器R2的滑片，使灯泡再次正常发光时，由串联电路的电流、电阻关系可知，此时R2接入电路的阻值与①中R1接入电路的阻值相同。
④保持滑动变阻器R2的滑片不动，将S0接触点1时，小灯泡被短路，此时只有两个滑动变阻器串联。由此可求得电路中的总电阻为R总′＝2R1＝＝＝10Ω，则R1接入电路的阻值为5Ω。
当闭合开关S，S0接触点2，调节滑动变阻器R1的滑片，使小灯泡正常发光时，R1两端的电压为UR＝I灯R1＝0.3A×5Ω＝1.5V。则小灯两端的电压为U灯＝U′﹣UR＝4.5V﹣1.5V＝3V。小灯泡的额定功率为P＝U灯I灯＝3V×0.3A＝0.9W。
答案：（1）如上图所示。（2）断路。（3）右；0.2。（4）正。（5）0.75；1：3。（6）①0.3。④1；0.9