人教版（2024）九年级全册第1节 电流与电压和电阻的关系精品当堂达标检测题

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\l "_Tc5338" 【题型1 电流与电阻的关系】1
\l "_Tc31833" 【题型2 电流与电压的关系】28
\l "_Tc5338" 【题型1 电流与电阻的关系】
1．（2013•察右后旗校级模拟）小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ）
A．保持变阻器滑片不动
B．将变阻器滑片适当向右移动
C．将变阻器滑片适当向左移动
D．适当增加电池的节数
【答案】B
【分析】研究电路电流与电阻的关系，由控制变量法的思路可知，需要保证导体两端电压不变，当电路中的电阻由5Ω换成10Ω时，分析定值电阻两点之间的电压怎样变化是此题的解题思路。
【解答】解：在滑动变阻器的电阻值Rp不变的情况下，电路中由于将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，使整个电路的总电阻增大。
利用公式I＝可知，电路中的总电流减小。
根据U＝IR可知，此时滑动变阻器两端的电压的减小，
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，定值电阻两端的电压变大；
要使电压表的示数不变，只能减小电路中的电流，所以要使电路中的电阻增大，即滑片P向右端移动增大电阻。
故选：B。
2．（2023春•亭湖区校级期中）小明利用如图所示电路做“探究电流与电阻关系”的实验，电源电压恒为9V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。已知R2阻值可以为5Ω、10Ω、15Ω，实验时要控制R2两端电压为3V不变，则下列滑动变阻器符合要求的是（ ）
A．10Ω 0.5AB．20Ω 1AC．30Ω 0.5AD．50Ω 1A
【答案】D
【分析】分析清楚电路结构，然后应用串联电路特点与欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值范围。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻R2与变阻器R1串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
当定值电阻阻值最小时，电路中的电流最大，即：
I＝＝＝0.6A，不超过电流表的量程，但BC选项中滑动变阻器不符合要求；
当定值电阻阻值最大时，电路中的电流最小，滑动变阻器接入电路中电阻值最大，此时电路中的电流为：
I′＝＝＝0.2A，
滑动变阻器两端的电压为：
U1＝U﹣U2＝9V﹣3V＝6V，
则滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
R1＝＝＝30Ω，
故选项A不符合题意，选项D符合题意。
故选：D。
3．（2023•临沂模拟）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，如图，电阻R两端的电压始终保持2.4V不变。闭合开关，下列判断正确的是（ ）
A．电阻R由5Ω更换为10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应变大
B．电阻R由5Ω更换为10Ω时，且电压不变，电流表示数会变大
C．电压表的示数为零，且电流表示数很大，则该电路断路
D．若想使滑动变阻器接入电路的电阻变大，应将滑片P向右移动
【答案】A
【分析】（1）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器阻值的变化；
（2）电流表有示数说明电路是通路，电压表示数为零说明电压表并联部分短路；
（3）由图示确定滑片P的移动方向。
【解答】解：AB、实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器电阻阻值，故滑动变阻器接入电路中的电阻应变大，故A正确；
电路中的总电阻变大，在电压不变时，由欧姆定律知电流表示数会变小，故B错误；
C、电流表示数很大说明电路是通路，且电路中电阻较小，电压表的示数为零则电压表并联部分短路，故障可能是R短路，电路不可能断路，故C错误；
D、要使滑片P移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，由图知，滑片应远离下端接线柱，向左移动滑片，故D错误；
故选：A。
4．（2023•新洲区模拟）如图所示，是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路，所用的电源电压恒为6V，电流表选用0～0.6A量程，滑动变阻器规格为“60Ω，1A”，下表是该同学进行实验时记录的数据。下列说法错误的是（ ）
A．图中a是电压表，b是电流表
B．如果闭合开关后两表都没有示数，故障可能是电流表断路
C．为使所有电阻都能完成实验，定值电阻两端电压的控制范围为1.5～3V
D．分析表中数据，可初步得出结论：电压一定时，电阻与电流成反比
【答案】D
【分析】（1）在探究电流与电阻的关系的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端；
（2）电流表无示数，说明电路可能断路，电压表无示数，说明电压表未与电源接通，据此分析；
（3）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻30Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压；
（4）由表中数据，根据电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
【解答】解：A、在探究电流与电阻的关系的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，所以图中a是电压表，b是电流表，故A正确；
B、闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表无示数，说明电压表未与电源接通，即电路故障可能是电流表断路或滑动变阻器断路，故B正确；
C、由题意可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，即电路中最大电流为0.6A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为：
UV大＝I大R定小＝0.6A×5Ω＝3V；
研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV'，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
U滑＝U总﹣UV'＝6V﹣UV'，
根据分压原理有：
＝，即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：
＝，
解得电压表的示数：UV'＝1.5V，即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V；
故为顺利完成4次实验，定值电阻两端的电压需要控制在1.5～3V范围内，故C正确；
D、由表中数据，电流与电阻之积为：
U＝IR＝0.40A×5Ω＝……＝0.10A×20Ω＝2V，为一定值，
故可得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比，故D错误。
故选：D。
5．（2023•博山区二模）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。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0.5伏不变
C．当滑片向右移时，电流表的示数变小
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P 向左移
【答案】C
【分析】（1）研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变；
（2）由图乙求出电流与电阻之积分析；
（3）由图乙知，当滑片向右移时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律可做出判断；
（4）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】解：A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误；
B、由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；
由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）：U＝IRx＝0.5A×5Ω＝……0.1A×25Ω＝2.5V，即电压表保持2.5伏不变，故B错误；
C、当滑片向右移时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，电源电压不变，根据欧姆定律，电路中的电流变小，则电流表的示数变小，故C正确；
D、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（大于2.5V）；
探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，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使电压表的示数减小为2.5V，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，故D错误。
故选：C。
6．（2023•浑源县一模）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．
【答案】B
【分析】（1）由图知，R1、R2、电流表串联在电路中，电压表测R2两端电压，电流表测电路中的电流，根据电压不变时，导体中电流跟电阻的关系成反比，据此分析；
（2）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，变阻器的电压不变，据此分析；
（3）由B知，R1随R2的增大而变大，由电阻的串联和欧姆定律分析；
（4）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，据此回答。
【解答】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，因电压不变时，导体的电阻变大，通过导体的电流变小，即电压不变时，导体中电流跟导体的电阻成反比，故A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，故图像为过原点的直线（或延长线过原点），故B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C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D错误。
故选：B。
7．（2023•安庆一模）在探究“电流与电阻的关系”实验中，小明根据实验数据在坐标纸上描点作出了的关系图像（如图），分析该图像可知（ ）
A．实验过程中，控制导体两端的电压为2V不变
B．当导体中电流为0时，导体的电阻也为0
C．当导体的电阻为0.2Ω 时，通过导体的电流为0.4A
D．当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成正比
【答案】A
【分析】（1）根据图像利用欧姆定律求出导体两端所控制的电压；
（2）导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关；
（3）根据图像可知，通过导体的电流为0.4A时导体的倒数，进而求出此时导体的阻值；
（4）根据的关系图像为过原点的一条斜直线可知当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻倒数之间的关系，进而分析出导体中的电流与导体电阻的关系。
【解答】解：A、由图像可知，当通过导体的电流为0.2A时，导体电阻的倒数为0.1Ω﹣1，由欧姆定律可知，实验过程中，控制导体两端的电压：UV＝IR＝＝＝2V，故A正确；
B、导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，即通过导体的电流为0时，导体的电阻仍然存在，不为0，故B错误；
C、由图像可知，通过导体的电流为0.4A时导体的倒数为0.2Ω﹣1，则此时导体的电阻：R'＝＝5Ω，故C错误；
D、由图像可知，的关系图像为过原点的一条斜直线，由此可知，当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比，即当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，故D错误。
故选：A。
8．（2023•泗水县四模）如图在探究电流跟电阻关系的实验中，滑动变阻器的规格为“30Ω 0.5A”，定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω，实验数据见下表。下列关于实验的几种说法中正确的是（ ）
①上述3次实验中，都是调节滑动变阻器使电压表的示数为1.5V
②要顺利完成这3次实验，电源电压不能超过4.5V
③如果只有6V电源，要顺利完成3次实验则定值电阻两端的电压不能低于2V
④用该实验器材只能探究电流与电压和电阻的关系
A．①B．①②C．①②③D．①②③④
【答案】C
【分析】①探究电流跟电阻关系时要控制电阻的电压不变，由表中数据知求出电流与电阻，据此分析；
②③由串联电路的规律及分压原理分析；
④根据P＝UI回答。
【解答】解：
①探究电流跟电阻关系时要控制电阻的电压不变，由表中数据知，电流与电阻之积为：
U＝IR＝0.3A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×15Ω＝1.5V；
入上述3次实验中，都是调节滑动变阻器使电压表的示数为1.5V，①正确；
②滑动变阻器的规格为“30Ω 0.5A”，定值电阻最大15Ω，由串联电路的规律及分压原理有：
＝，此时左边为一定值，右边也为一定值，当变阻器的最大电阻连入电路时，对应的定值电阻也最大，此时电源电压最大：
即＝，故电源电压不能超过：
U＝4.5V；②正确；
③如果只有6V电源，同上有：
＝，
定值电阻两端的电压不能低于：
U′＝2V；③正确；
④根据P＝UI，还可测电阻的功率，④错误。
故选：C。
9．（2022秋•金水区校级月考）在“电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示，电源电压为6V，所选用的定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，先在AB间接入10Ω的定值电阻R，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数。下列说法中正确的是（ ）
A．只用15Ω电阻代替10Ω，不进行其他操作时，电压表示数小于2.5V
B．用15Ω电阻代替10Ω时，为控制电压一定，应向右移动滑片
C．为了完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为35Ω
D．该实验结论为：电流与电阻成反比
【答案】C
【分析】探究电流跟电阻的关系时，要保持电阻两端的电压不变，改变电阻，但当电阻增大时，它两端的电压也随之增大，为保证结论的准确性，要通过增大滑动变阻器的阻值使电阻两端的电压减小为原来的值，若由于滑动变阻器的阻值太小或电源电压太大，无法使电压表回到2.5V。
【解答】解：
A、当A、B两点间只用15Ω电阻代替10Ω后，AB间的电阻变大，不进行其他操作时，根据串联电路的分压特点可知15Ω电阻分担的电压变大，则电压表示数大于2.5V，故A错误；
B、用15Ω电阻代替10Ω时，由于电压表示数变大，该实验要控制AB间的电压不变，根据串联电路的分压特点可知要增大滑动变阻器连入电路的电阻，所以下一步的操作是：向左滑动滑片，使滑动变阻器连入的电阻变大（分压变大），使AB间的电压减小，直到电压表的示数为2.5V为止，故B错误；
C、为了完成该实验，应控制电压表示数为2.5V不变，根据串联电路的分压作用知：＝，即：＝，解得R滑大＝35Ω，故C正确；
D、该实验的条件是保持定值电阻两端的电压不变，所以该实验结论为：在导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D错误。
故选：C。
10．（2022秋•开福区校级期中）（多选）在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，实验器材：电源（4.5V）、电流表（量程0～0.6A）、电压表、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω），滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．将定值电阻10Ω换成20Ω，为了保证安全，在闭合开关前，应将滑片调至最大阻值
B．移动滑片记录多组数据，主要目的是为了减小实验误差
C．探究过程中定值电阻两端电压设定值的合理范围是1.8～3.0V
D．实验结论是“在电压一定时，导体电阻与通过导体的电流成反比”
【答案】AC
【分析】（1）在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，应控制导体两端的电压保持不变。
（2）在要更换电阻时，都应先将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
（3）多次实验的目的有：①得出普遍结论；②减小实验误差。在不同的情况下，进行多次实验的目的是不同的。
（4）实验中，不但要保证各元件是安全的，还要保证更换电阻后电阻两端电压可以保持相同。我们应根据欧姆定律来解答电压的合理范围。
（5）导体的电阻时导体本身的一种性质，与电压、电流等无关。
【解答】解：A、在更换电阻前，应先将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，然后断开开关更换电阻，然后调节滑片，使电压表的示数与更换前保持相同，故A正确。
B、本实验中，移动滑片记录多组数据，是为了得出电压一定时，导体中的电流与电阻之间的普遍规律，故B错误。
C、为保证电路中各元件的安全，电路中的电流不得超过0.6A，则定值电阻两端的最大电压为U大＝I大R1＝0.6A×5Ω＝3V。当滑动变阻器全部接入电路后，电路中的最小电流为I小＝＝＝0.09A，此时R3两端的电压为U3＝I小R3＝0.09A×20Ω＝1.8V。由此可知，电阻两端的电压设定范围在1.8～3.0V时，电路既是安全的，也可以保证通过移动滑动变阻器的滑片可以使更换电阻前后电阻两端的电压保持不变，故C正确。
D、导体的电阻时导体本身的一种性质，与电压、电流等无关。通过本实验，我们可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，故D错误。
故选：AC。
11．（2023•上饶模拟）（多选）在探究电流与电阻的关系实验中，实验桌上有以下器材：蓄电池（6V），电流表，电压表，定值电阻3个（5Ω、10Ω、15Ω），开关，滑动变阻器（20Ω 1.5A），导线若干。小明想保持电压表示数为2V，将5Ω，10Ω，15Ω的电阻分别接入电路中，发现接入15Ω时，电压表的示数无法达到2V。下列改进办法中，可以完成探究的是（ ）
A．降低电源电压
B．更换最大阻值更大的滑动变阻器
C．保持电压表的示数为3V
D．用20Ω定值电阻替换15Ω的定值电阻
【答案】ABC
【分析】探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据已有实验器材分析解决问题的不同办法。
【解答】解：
ABD、根据控制变量法知，在探究电流与电阻的关系实验中，电阻两端的电压UV不变，UV＝2V，根据串联电路电压的规律U＝UV+U滑，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V
根据分压原理：＝可知，当接入15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝R＝×15Ω＝30Ω＞20Ω
故当小明再换接15Ω电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压表示数为2V，分析其可能的原因：
①电源电压较高，可以降低电源电压，由于定值电阻分压一定，所以滑动变阻器分压变小，从而可以使滑动变阻器连入电路的电阻变小，故A符合题意；
②滑动变阻器的最大电阻太小，故可以更换最大阻值更大的滑动变阻器进行实验，故B符合题意、D不符合题意；
C．如果保持电压表的示数为3V，则滑动变阻器分压3V，根据分压原理：电压比等于电阻比可知，当分别接入5Ω、10Ω、15Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω，可以完成探究，故C符合题意。
故选：ABC。
12．（2022秋•长安区校级期中）（多选）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2.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
【答案】BC
【分析】A、电流与电压和电阻有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
B、由图中数据，得出电阻的电压分析；
C、由图可知电路的最大和最小电流，由串联电路的规律及欧姆定律得出此时变阻器连入电路的最小和最大电阻；
D、将Rx从5Ω换成10Ω后，电阻变大，根据分压原理和串联电路电压的规律分析。
【解答】解：
A、根据控制变量法，更换5个定值电阻Rx，即改变电阻的大小，故研究电流与电阻的关系，A错误；
B、由图中数据知：电阻的电压为：
U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，
实验中电压表的示数保持2.5V不变，B正确；
C、由图乙知，电路的最大电流为0.5A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最小电阻：
R小＝﹣R1x＝﹣5Ω＝1Ω；
电路的最大电流为0.1A，由串联电路的规律及欧姆定律，此时变阻器连入电路的最大电阻：
R大＝﹣R4x＝﹣25Ω＝5Ω，故滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω，C正确；
D、将Rx从5Ω换成10Ω后，电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，因要控制电阻的电压不变，故应增大变阻器分得的电压，应增大变阻器连入电路的电阻，应将滑片P向右移，D错误。
故选：BC。
13．（2022秋•金牛区期末）（多选）利用如图所示的电路图探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，电流表取0～0.6A的量程，电压表取0～3V的量程，选择阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻，先后与滑动变阻器R2串联，在能完成实验的前提下，下列判断正确的是（ ）
A．向右移动滑动变阻器，则电压表示数变小，电压表与电流表的示数之比不变
B．实验过程中，当R1的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，滑动变阻器的滑片应向左端滑动
C．若电源电压为6V不变，R2最大阻值为20Ω，则控制电压的选取范围是1.2V～3V
D．若电源电压6V不变，控制电压为2V，则变阻器R2最大阻值至少为40Ω
【答案】AD
【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
（1）根据电路图可知，向右移动滑动变阻器，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，由欧姆定律可知电压表示数的变化；根据欧姆定律可知，电压表与电流表的示数之比等于定值电阻的阻值，据此分析；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（3）滑动变阻器接入最大电阻20Ω时，滑动变阻器分得的电压最大，定值电阻分得的电压最小，且定值电阻越小，定值电阻分得的电压越小，而要保证用四个电阻都能顺利完成实验，则控制定值电阻两端的最小电压应以最大定值电阻20Ω分得的最小电压为准；根据题意分析出电路中允许通过的最大电流，利用欧姆定律求出定值电阻两端允许的最大电压，据此得出定值电阻两端的电压范围；
（4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当变阻器连入电路中的电阻最大时，定值电阻的阻值，进而确定定值电阻的规格。
【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流；
A、由电路图可知，向右移动滑动变阻器，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电路中的电流变小，由欧姆定律的变形式U＝IR可知，定值电阻两端的电压变小，即电压表的示数变小；由欧姆定律的变形式R＝可知，电压表示数与电流表示数的比值等于R1的阻值，则电压表示数与电流表示数的比值不变，故A正确；
B、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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，B错误；
C、因为串联电路电流相等，所以I＝＝，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＝3V；
因为电流表的量程为0～0.6A，所以电路的最大电流为0.6A，由欧姆定律，因此定值电阻两端允许的最大电压：U最大＝I最大R1＝0.6A×5Ω＝3V；
故定值电阻两端的电压只能为3V，故C错误；
D、由题意可知，定值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20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×20Ω＝40Ω，即变阻器R2最大阻值至少为40Ω，故D正确；
故选：AD。
14．（2023•佳木斯二模）探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变。现采用如图所示电路进行探究实验，实验器材：学生电源（6V）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干。要获得3组实验数据，电压预设的最小值为 3 V；电压预设值越大，所需滑动变阻器的最大阻值越 小 （填“大”或“小”）。
【答案】3；小
【分析】（1）由串联电路的规律及分压原理，结合数学知识分析回答；
（2）电压预设值越大，电路中电流越大，滑动变阻器两端电压越小，再结合欧姆定律分析作答。
【解答】解：
（1）由串联电路的规律及分压原理有：
，
等式左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器的最大电阻连入电路时，对应的定值电阻最大，这时控制的电压表示数最小，故有：
，
UV＝3V，
要获得3组实验数据，电压预设的最小值为UV＝3V；
（2）电压预设值越大，电路中电流越大，根据串联电路电压特点可知，滑动变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，滑动变阻器连入阻值越小，则所需滑动变阻器的最大阻值越小。
故答案为：3；小。
15．（2023•蚌埠一模）实验小组利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中，电阻箱阻值由10Ω调为5Ω。要继续探究，应该将滑片P向 左 移。（选填“左”或“右”）
【答案】左。
【分析】根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上小电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】解：（1）电路中，电阻箱与变阻器串联，电压表测电阻的电压，实验过程中，电阻箱阻值由10Ω调为5Ω，由分压原理，电压表示数会变小；
（2）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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变。
故答案为：左。
16．（2022秋•商南县校级期末）请完成下列填空。
（1）如图﹣1所示，将两根粗细相同的镍铬合金丝分别接入电路进行实验，通过比较 电流表示数 来比较电阻丝电阻的大小。这套实验装置研究的是导体电阻的大小与 长度 的关系。
（2）如图﹣2所示，这是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间 电压 不变。换接电阻多次实验，是为了 得出普遍性的规律 。
【答案】（1）电流表示数；长度；（2）电压；得出普遍性的规律。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，因此可通过比较电路电流的大小来判断导体电阻的大小；
根据决定电阻大小的因素进行分析，即影响电阻大小的因素有导体的材料、长度和横截面积，注意要用控制变量的思维来分析；
（2）探究电流与电阻的关系，根据控制变量法，保持电压不变，改变电阻大小；多次测量得出普遍性的结论。
【解答】解：（1）将两根粗细相同的镍铬合金丝分别接入电路进行实验，可以通过比较电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小；
根据图﹣1可知，两根镍铬合金丝的粗细、材料均相同，长度不同，因此这套实验装置研究的是导体电阻的大小与长度的关系；
（2）通过导体电流的大小与导体的电阻和导体两端的电压有关，要探究电流与电阻的关系，需控制导体两端的电压不变，改变导体的电阻大小，所以在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间电压不变；换接电阻多次实验，是为了得出普遍性的规律。
故答案为：（1）电流表示数；长度；（2）电压；得出普遍性的规律。
17．（2022秋•铁西区校级期末）如图甲是小灿探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I﹣R关系图象。若电源电压为4.5V，实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。当R的电阻由10Ω更换为15Ω时，闭合开关后，滑动变阻器的滑片应向 a （选填“a”或者“b”）端滑动，使电阻的两端电压为 3 V，为了完成实验，滑动变阻器的阻值至少为 15 Ω。
【答案】a；3；15。
【分析】（1）由图象求出电阻两端的电压；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（2）根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压，根据分压原理求出当接入30Ω的电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解：（1）由图知，电阻两端的电压始终保持：
UV＝IR＝0.2A×15Ω＝﹣﹣﹣＝0.6A×5Ω＝3V﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω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a端移动，使电压表的示数为3V。
（2）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣3V＝1.5V，
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝0.5×30Ω＝15Ω，故为了完成整个实验滑动变阻器的阻值至少为15Ω。
故答案为：a；3；15。
18．（2023•黑龙江）在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小明提供了如下器材：电源（电压恒定为4.5V），电流表，电压表，开关各一个，滑动变阻器甲“10Ω，2A”和滑动变阻器乙“20Ω，1A”各一个，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个，导线若干。
（1）注意在连接电路时，开关必须处于 断开 状态；
（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是 电阻R短路（或电压表短路或电压表断路） （答出一种情况即可）；
（4）排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如图乙所示，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向 右 （选填“左”或者“右”）移动至电压表示数为 2.5 V；
（5）小明在实验中所选用的滑动变阻器应该是 乙 （选填“甲”或“乙”）；
（6）利用老师给的器材，还能完成的电学实验有： 测量电阻的阻值 （写出一个即可）。
【答案】（1）断开；（2）见解答图；（3）电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）；（4）右；2.5；（5）乙；（6）测量电阻的阻值。
【分析】（1）为保护电路，在连接电路时，开关必须处于断开状态；
（2）滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（4）根据电流表选用量程确定分度值读数，利用U＝IR求出定值电阻两端电压；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
（5）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入15Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
（6）根据R＝确定可以完成的实验。
【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时，开关必须处于断开状态；
（2）滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示：
；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即故障可能是电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）；
（4）排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出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0.5A，则定值电阻两端电压为UV＝I1R1＝0.5A×5Ω＝2.5V；
实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右移动至电压表示数为2.5V；
（5）实验中使用的定值电阻阻值最大为15Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的＝0.8倍，根据分压原理，当接入15Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.8×15Ω＝12Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于12Ω，故选乙；
（6）根据R＝知此实验还可以测量电阻的阻值。
故答案为：（1）断开；（2）见解答图；（3）电阻R短路（或电压表短路或电压表断路）；（4）右；2.5；（5）乙；（6）测量电阻的阻值。
19．（2023•南岗区校级模拟）在“探究电流与电阻关系”的实验中，小聪连接的电路如图甲所示。
（1）实验前，检查发现电路连接有误，请在图中用笔画线代替导线改正错误。要求：滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小。（若需去掉导线，可在要去掉的导线上打“×”）
（2）改正后，用5Ω电阻进行实验，电压表示数为U时，电流表示数I1如图乙，是 0.48 A。之后，用10Ω电阻正确进行实验后，用20Ω电阻替换10Ω电阻继续实验。发现电压表指针偏转超量程，电流表有示数，他操作中存在的问题是 更换电阻后，没有把滑动变阻器的滑片移动到d端，就闭合了开关 。
（3）小聪正确测量了三组数据（如表），请根据表中信息写出实验结论： 导体两端电压一定时，通过它的电流与它的电阻R成反比 。
（4）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，结合题中获取的信息，电路需要做出调整的是 电流表换用大量程 。
【答案】（1）见解答图；（2）0.48；更换电阻后，没有把滑动变阻器的滑片移动到d端，就闭合了开关；（3）导体两端电压一定时，通过它的电流与它的电阻R成反比；（4）电流表换用大量程。
【分析】（1）原电路中将变阻器的金属杆连入了电路中是错误的，根据滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小，确定变阻器的连接；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数；连接电路时，为保护电路，开关要断路，且将变阻器的最大电阻连入电路中；
（3）由表中数据根据电流与电阻之积为一定值得出结论；
（4）当选用2Ω的电阻时，计算出通过电阻的电流，结合电流表选用的量程进行分析。
【解答】解：（1）原电路中将变阻器的金属杆连入了电路中是错误的，因滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小，即电阻变大，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示：
（2）改正后，用5Ω电阻进行实验，电压表示数为U时，电流表示数I1如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流是0.48A；
连接电路时，开关要断路，且将变阻器的最大电阻连入电路中，用20Ω电阻替换10Ω电阻继续实验，发现电压表指针偏转超量程，电流表有示数，操作中存在的问题是：更换电阻后，没有把滑动变阻器的滑片移动到d端，就闭合了开关；
（3）由表中数据知，电流与电阻之积：U＝IR＝0.48A×5Ω＝0.24A×10Ω＝0.12A×20Ω＝2.4V为一定值，即导体两端电压一定时，通过它的电流与它的电阻R成反比；
（4）电阻两端的电压为：U＝2.4V，若选用2Ω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。
故答案为：（1）见解答图；（2）0.48；更换电阻后，没有把滑动变阻器的滑片移动到d端，就闭合了开关；（3）导体两端电压一定时，通过它的电流与它的电阻R成反比；（4）电流表换用大量程。
20．（2022秋•伊宁市校级期末）小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中，设计了如图甲的电路。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接完整。
（2）闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是 定值电阻断路 。
（3）小华排除电路故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，记下此时的电流值。取下5Ω的电阻，再分别接入10Ω的电阻，应向 右 移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数均为 1.5 V，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成 反比 。
【答案】（1）如上所示；（2）定值电阻断路；（3）右；1.5；反比。
【分析】（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，根据电源电压为3V确定电压表选用小量程与电阻并联；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有明显偏转，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了；
（3）根据电压表选用小量程确定分度值读数，研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压一定；实验结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。
【解答】解：（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：
（2）经分析，闭合开关后发现，电流表示数为零，电压表有明显偏转，则该电路故障是定值电阻处断路；
（3）小华排除电路故障后，先将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数如图丙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.5V，记下此时的电流值；
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，故滑动变阻器滑片向右移动，使电压表的示数均为1.5V，记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是：当电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）如上所示；（2）定值电阻断路；（3）右；1.5；反比。
21．（2023•福州模拟）某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，连接了如图甲所示电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整。（要求：滑动变阻器滑片P向左移动，电路中电流变小，导线不得交叉）；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R 断路 （选填“短路”或“断路”）；
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 3 V；当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，滑动变阻器的滑片应向 左 （选填“左”或“右”）端滑动，使电压表示数保持原来不变，若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 7.5 Ω。
【答案】（1）见解析； （2）断路； （3）3；左；7.5。
【分析】（1）根据滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大确定变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联；
（2）逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
（3）由图乙求出电流与电阻之积；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压不变，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入15Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
【解答】解：（1）滑动变阻器应串联在电路中，接线原则是“一上一下，以下为主”；要使滑片P向左移动，电路中电流变小，电阻变大，应接滑动变阻器的右下接线柱，即应将滑动变阻器右下接线柱接电流表的“0.6”接线柱或定值电阻R的右接线柱，如答案图所示；
或
（2）若定值电阻短路，电压表示数为0，电流表有示数，不符合题意；
若定值电阻R断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，有示数，符合题意，故闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R断路；
（3）由图像可知，R两端的电压U＝0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝0.15A×20Ω＝3V；本实验要采用控制变量法，当R的阻值由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压保持不变，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，将滑片向左端滑动；电源电压保持4.5V不变，定值电阻两端的电压为3V不变，则滑动变阻器两端的电压为4.5V﹣3V＝1.5V；即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半；根据串联电路的特点，电压之比等于电阻之比，则滑动变阻器的最小阻值应为定值电阻最大阻值的一半，即7.5Ω。
故答案为：（1）见解析； （2）断路； （3）3；左；7.5。
22．（2023•江阴市模拟）探究“电流与电阻关系”的实验时，某小组连接了如图甲所示的实物电路。
（1）连接电路时，开关应 断开 。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和 电阻箱的阻值 。
（2）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使 电压表的示数保持U0不变 ，并记录相应数据。
（3）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（2）中的要求，原因是电阻箱的电阻调得太 大 （选填“大”或“小”）了。
（4）重复步骤（2）多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图乙所示，你认为该小组实验时的U0＝ 6 V。
（5）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是 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 。
（6）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图丙所示，你认为图像不同的原因是 U0值不同 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）连接电路时，开关应断开；根据实验的目的，选择要记录的数据；
（2）本题是“探究电流与电阻的关系”的实验，要保持电阻两端电压不变才行，围绕此回答；
（3）根据串联电路的分压原理答题；
（4）根据图乙的数据，由U＝IR求解；
（5）分析图象中横轴和纵轴所表示的物理量，由IR是定值得出结论；
（6）根据U＝IR判断乙、丙图的差异性。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；因为要探究电流与电阻的关系，所以须记录电流及电阻的数据进行分析，即要记录电阻箱的阻值；
（2）要探究电流与电阻的关系，须控制电阻箱两端的电压不变，即电压表的示数仍为U0；
（3）电阻越大，分得的电压越多，在电阻箱的电阻不断变大时，要使电阻箱两端电压达到U0，须使变阻器的电阻值变大；滑动变阻器的电阻调到最大值时，电阻箱两端的电压不能达到U0，表明电阻箱的电阻调得太大了；
（4）由图可知：U0＝IR＝3.0A×2Ω＝6V；
（5）由图乙可知，其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I，矩形“面积”即IR，“面积”相等即表示导体中的电流I与导体的电阻R的乘积是定值，所以得到的结论是：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。
（6）由图丙可知，电阻箱两端的电压U0'＝I'R'＝3A×1Ω＝3V≠U0．即两个小组所画出的图象不同，是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。
故答案为：（1）断开；电阻箱的阻值；（2）电压表的示数保持U0不变；（3）大；（4）6；（5）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；（6）U0值不同。
23．（2022秋•姜堰区校级期末）如图甲所示，在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究，变阻器规格是“10Ω 1A”，电源电压4.5V并保持不变。
（1）闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是 调零 。
（2）实验中，先接入15Ω的电阻，调节滑片时电压表示数为3V，观察到电流表示数如图丙所示，则电流表示数为 0.2 A；用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，应将滑片向 左 端（选填“左”或“右”）移动，才能使电压表示数保持3V，并记录下电流表示数为0.3A；用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路，正确操作，电流表示数为0.6A。
（3）分析三次的实验数据，可得出电流与电阻的关系是 电压一定时，电流与电阻成反比 。
（4）王强同学继续探究：他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验，发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V，原因是 滑动变阻器的最大阻值太小 。
【答案】见试题解答内容
【分析】（1）由图乙，电流表指针没有指在零刻度线上，使用电流表前应对电流表进行机械调零，使指针指在零刻度线上；
（2）根据电流表量程和分度值读出丙图中其示数；研究导体电流与电阻关系中要保持R两端电压不变，由此分析10Ω电阻代替15Ω电阻后滑片的移动方向；
（3）根据三次实验中电流与对应电阻关系分析得出结论；
（4）根据串分压的知识，若电阻增大，分得的电压将变大，要减小电阻两端的电压，需增大滑动变阻器的阻值。
【解答】解：（1）由图乙可知，电流表指针没有指在零刻度线上，应先对电流表调零；
（2）由图丙可知，电流表的量程为0﹣0.6A，分度值0.02A，示数为0.2A；
此时R两端电压为3V，因为导体电流与电阻关系中要保持R两端电压不变，当用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，总电阻减小，根据欧姆定律可知电路中电流变大，滑动变阻器分得的电压变大，电阻分得的电压减小，所以应调节滑片向左移动，减小滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数保持不变；
（3）三次实验电阻分别为15Ω、10Ω、5Ω，三次通过的电流分别是0.2A、0.3A、0.6A．每次的电流与电阻和乘积相等，由此可得：电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比；
（4）无法使电压表的示数达到实验要求的值，可能由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，不能使电阻两端达到要求的值；
故答案为：（1）调零；
（2）0.2；左；
（3）电压一定时，电流与电阻成反比；
（4）滑动变阻器的最大阻值太小。
\l "_Tc31833" 【题型2 电流与电压的关系】
24．（2023•榆树市一模）小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时，根据测量数据绘制出如图所示的I一U图象。下列判断错误的是（ ）
A．通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B．通过R2的电流与它两端所加电压不成正比
C．将它们串联接到同一电路中时，通过R1的电流较小
D．将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中，通过干路的电流是0.7A
【答案】C
【分析】（1）根据比例函数图象可知：成正比的是一条过原点的向上的直线，所以由I﹣U图象的曲线直接可判断。导体中的电流跟导体的电压成正比时，电阻的阻值保持不变；若阻值是变化的，则通过它的电流与它两端所加电压就不成正比；
（2）串联电路中各处的电流相等；
（3）根据图象读出任意一组R1的电流和电压值，根据欧姆定律求出其电阻；将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中时它们两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过R1的电流，根据图象读出通过R2的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流。
【解答】解：A．电阻R1的函数图象是一条过原点的向上的直线，所以通过的电流跟它两端所加电压成正比，故A正确；
B．电阻R2的函数图象像是一条弯曲的曲线，所以通过R2的电流与它两端所加电压不成正比，故B正确；
C．若将它们串联接入到同一电路中，因串联电路中电流处处相等，所以通过R1和R2电流相同，故C错误；
D．由图象可知，R1两端的电压U1＝2V时，通过的电流I1＝0.4A，
由I＝可得，R1＝＝＝5Ω，
将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中时，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，它们两端的电压均为2.5V，
则通过R1的电流：
I1′＝＝＝0.5A，
由图象可知，通过R2的电流I2＝0.2A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I＝I1′+I2＝0.5A+0.2A＝0.7A，故D正确。
故选：C。
25．（2023•白云区一模）同学们分组进行电学实验，并记录电表示数。小明所在的学习小组讨论方案图所示：
则小明的学习小组将要进行实验的目的是（ ）
A．探究电阻大小的影响因素
B．测量定值电阻消耗的电能
C．探究电流跟电阻的关系
D．探究电流跟电压的关系
【答案】D
【分析】根据电路图分析三种实验方案中控制的物理量和改变的物理量，进而判断出实验目的。
【解答】解：方案一中，由少到多将几节干电池串联，先后接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化；
方案二中，电池与滑动变阻器串联接入MN时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压；
方案三中，电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN，定值电阻R′的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同；
因此三种方案中都是控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，则小明的学习小组将要进行实验的目的是探究电流跟电压的关系，故D正确
故选：D。
26．（2022秋•青秀区校级期末）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。以下有关叙述不正确的是（ ）
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2.5V不变
C．将Rx从10Ω换成15Ω后，应将滑片P向右移
D．实验得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比
【答案】A
【分析】（1）根据控制变量法的要求判断；
（2）从图像乙中找到一组对应的电流和电阻值，然后根据U＝IR计算出电压表的示数；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（4）根据图像中电流与电阻之积为一定值分析得出结论。
【解答】解：A、探究电流和电压的关系时，应该控制电阻不变，而改变电压，题目中变化的是电阻，保持不变的是电压，故A错误；
B、根据乙图可知，电阻两端的电压：UV＝IR＝0.1A×25Ω＝…＝0.5A×5Ω＝2.5V，故B正确；
C、根据串联电路的分压原理可知，将Rx从10Ω换成15Ω后，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，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，故C正确；
D、由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比，故D正确。
故选：A。
27．（2022秋•莱阳市期末）在学习了电流和电压的概念后，老师上课时又重做了如图所示的实验，发现：电路中用1节干电池时，小灯泡较暗；用2节干电池时，小灯泡较亮。大家根据这一实验现象提出了以下四个科学问题。其中最有探究价值且易于探究的是（ ）
A．同一灯泡中电流的大小跟它两端的电压是否有关？
B．同一灯泡发光的亮度跟它两端的电压有什么关系？
C．同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系？
D．导体中的电流跟它两端的电压及其电阻有什么关系？
【答案】B
【分析】比较两次实验的不同条件，根据观察到的不同实验现象，运用所学物理知识进行分析并得出实验结论是实验探究的一般规律。
【解答】解：ACD、此实验仅可以看出同一灯泡发光的亮度发生变化，但电流的大小此实验中无法直接测量，不能探究电流的大小与哪些物理量有关，故选项ACD不符合题意；
B、比较两次实验发现，第二次实验中电源电压是第一次实验中电源电压的2倍，第二次实验中灯泡的亮度比第一次实验中灯泡的亮度大，所以实验比较直观的说明同一灯泡发光的亮度跟它两端电压的关系。故选项B符合题意；
故选：B。
28．（2023•成都模拟）如图所示是小李同学为探究“电流与电压的关系”设计的电路图，他准备根据此电路图连接好实物电路并进行实验。实验时，应该控制 电阻 不变；若在实验前检查仪器时，发现电流表的指针在零刻度线左侧，则他接下来的操作是 将电流表指针调零 。
【答案】电阻；将电流表指针调零。
【分析】（1）电压和电阻是自变量，电流是因变量，故只能探究电流与电压、电流与电阻的关系，未出现的量应控制不变。
（2）电流表指针不在零刻度线位置，应调零，再进行电路连接。
【解答】解：当探究电流与电压的关系时，电阻未出现，故应控制电阻不变；
实验前，电流表指针不在零刻线位置，首先应将电流表指针调零。
故答案为：电阻；将电流表指针调零。
29．（2023•郫都区二模）某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，应保持 电阻 不变；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，滑动变阻器的作用是 保持R1两端电压不变 。
【答案】电阻；保持R1两端电压不变。
【分析】在探究电流与电压的关系时，需保持电阻不变，用滑动变阻器来改变导体两端的电压；在探究电流与电阻的关系时，用滑动变阻器保持电压不变，改变电阻。
【解答】解：在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻不变；
在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，应保持电阻两端的电压不变，是通过滑动变阻器来实现的。
故答案为：电阻；保持R1两端电压不变。
30．（2023•蒙城县模拟）在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求滑片向左移动，电流表示数变小；
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其原因可能是R 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为 0.1 A；
（4）继续实验，记录实验数据如表，请你根据表中数据在图丙中描点画出图像。
【答案】（1）
（2）断路；
（3）0.1；
（4）
【分析】（1）滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱串联使用，要求滑片向左移动，电流表示数变小，故可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，据此判断出故障；
（3）明确电流表的量程和分度值，读出示数；
（4）根据表格数据，描点、连线作出图象。
【解答】解：（1）滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱串联使用，要求滑片向左移动，电流表示数变小，故可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连，如图：
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则故障为与电压表并联的定值电阻R断路了；
（3）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.1A；
（4）根据表格数据，描点、连线作出图象，如图：
故答案为：（1）见解答图；（2）断路；（3）0.1；（4）见解答图。
31．（2023•红桥区二模）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中：
​
（1）请根据图1所示的电路图，用笔画出导线完成图2的电路连接；
（2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。第3次测量时，电流表的示数如图3所示，请将该数据填入表格中；
（3）在图4中的坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线。
【答案】（1）见解答图；（2）0.48；（3）见解答图
【分析】（1）结合图1和下面表格记录的实验数据可知，电压表选用小量程与电阻并联，电流表选用小量程与R串联，将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联；
（2）电流表读数时要先确定量程和分度值，再根据指针位置读取电流数值；
（3）在坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线。
【解答】解：（1）结合图图1和下面表格记录的实验数据可知，电压表选用小量程与电阻并联，电流表选用小量程与R串联，将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联，如下图所示：
；
（2）根据电流表接线柱，电流表选择0～0.6A量程，可知此时电流表的分度值为0.02A，电流表示数是0.48A；
（3）在坐标轴上标出适当的标度，把上表中的数据在坐标系中描点并连线，如下图所示：
。
故答案为：（1）见上图；（2）0.48；（3）见上图。​
实验次数
1
2
3
4
R/Ω
5
10
15
20
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.3
2
10
0.15
3
15
0.10
电压U
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.24
3
20
0.12
实验目的
电路图
实验方案（三种）
方案一：由少到多将几节干电池串联，先后接入MN
方案二：电池与滑动变阻器串联接入MN
方案三：电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3
电流I/A
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
实验序号
1
2
3
…
电压U/V
0.8
1.6
2.4
…
电流I/A
0.16
0.32
…