人教版物理九年级上第十七章第一节细化知识点同步练习——探究电流与电压关系实验（1）
一、实验探究题
1．（2022九下·深圳月考）小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，电源电压为4.5V，实验中电阻R两端的电压始终保持在2.5V不变。
（1）连接电路时，开关应该处于 状态。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于 （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 。
（4）实验过程中，当把电阻R由5Ω换成10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）实验过程中，电流表的示数如图所示，此时电路总阻值为 Ω。
（6）实验中R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，都能完成探究实验，那么滑动变阻器的阻值至少为 Ω。
2．（2022九下·黄冈月考）为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关，5 、10 、25 的定值电阻各一个。规格为“40 1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）小海按图甲所示电路正确接入10 电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电压表、电流表的示数；接着将电阻换为25 后，为保证电压表的示数为 V不变，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动。
（2）通过实验得到电流随电阻变化的图象如图乙所示，由此可知：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成 比；
（3）在小海实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过 。
3．（2021九上·鸡西期末）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5、10、15各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20）、导线若干。
（1）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态。
（2）小明按图甲连好电路后，闭合开关发现电压表和电流表都无示数，经检查，漏接了一根导线，如图乙，请你帮小明补接上。
（3）补接后，小明先将5电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 A；再将5的电阻更换为10电阻，为了使电压表示数仍为2V，应将滑动变阻器适当向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）当小明再换接15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 。（答出一种情况即可）
4．（2021九上·岑溪期末）如图甲所示，在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用两节新干电池为电源，规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器等器材进行实验：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.6 1.9 2.4
电流I/A 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48
（1）连接电路时开关应该 。
（2）在做实验时，要求保持 不变，通过移动 改变电阻两端的电压，观察电流大小的变化。
（3）闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但没超出量程，则产生故障的原因可能是电阻 （选填“断路”或“短路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表示数如图乙 所示，其读数为 。
（5）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如上表所示。由测得数据可知，当电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成 ，导体电阻为 Ω（结果保留一位小数）。
（6）进行实验时，该小组发现：调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5 V，为了解决这个问题，可采取的方法是 （写出一种即可）。
5．（2021九上·中山期末）如图所示是探究电流与电阻的关系的实验电路，电源电压为6V，电流表（“”、“”），电压表（“”、“”），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，四个阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻R。请回答下列问题：
（1）在此实验中，滑动变阻器的作用是 、 。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是 。
（3）解决上述问题后，检查电路完好，分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，当完成10Ω电阻的实验操作后，将10Ω电阻换成15Ω，为了保持 表的示数不变，应将图甲滑动变阻器的滑片向 （选填：“左”或“右”）。
（4）当使用30Ω的电阻进行实验时，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，可以更换电源，使电源电压不高于 V。
（5）利用此电路还可以进行的实验有 （写出一个实验名称即可）。
6．（2021九上·香洲期末）小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω，滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）实验前，小海发现电流表出现如图甲所示情况，造成该现象的原因是 ；
（2）调整后，按图乙方式连接好电路；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（3）小海把5Ω的电阻接入电路后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，记录电流表示数。断开开关，保持滑片位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω，再次闭合开关，发现电压表示数 2.5V（选填“大于”、“等于”或“小于”），此时应向 （选填“左”或“右”）移动滑片，同时注意观察 （选填“电流表”或“电压表”），使其示数与第一次相同；
（4）根据实验数据，小海绘制了如图丙所示I-R关系图像；分析图像，得出该实验的结论是 ；
（5）五个定值电阻均可按上述要求完成实验，推测滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
7．（2022九上·宽城期末）用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”。两节干电池电压为3V，电流表、电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和开关各一个，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。
（1）用笔画线代替导线把实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
（2）在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑动触头应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）用5Ω电阻做完实验后，依次用10Ω、15Ω、20Ω电阻替换，每次保持电压表的示数都为1.5V不变，正确操作后在记录数据时，通过比较发现四次实验滑动变阻器接入电路的阻值逐渐 。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，在保留前三次实验数据，不增加任何器材情况下为了完成实验应该 。
（4）分析实验数据得出结论：在电压一定的情况下，电流与电阻成 。
8．（2021九上·泗阳期末）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，学生电源电压值可以调节。
（1）如图甲所示，导线a应与滑动变阻器的 接线柱相连，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 端（两空均选填“A”“B”“C”或“D”）。
（2）实验时同学们把电压调到6V，并根据测得的实验数据绘制电流I随电阻R的变化图像如图乙，由图像可知电阻R两端的电压为 V，若实验中R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是 。
（3）某同学使用30Ω的电阻做实验，滑动变阻器只有规格为“25Ω 1A”，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，如果只允许调节电源电压，则电源电压应不高于 V。
9．（2021九上·海陵期末）小红为探究通过导体的电流与电阻的关系，设计如图甲所示的电路，其中电源电压恒为6V，定值电阻R的规格有10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。
（1）如图甲所示是小红连接的实验电路，闭合开关前检查发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）取其中一个电阻，连入已修改正确并按规范操作的甲电路。刚闭合开关时，电压表和电流表的示数分别为2V、0.2A，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为 Ω；
（3）小红根据记录的数据标出A、B、C、D四个点，并描绘出I-R的图像（如图乙所示），经分析可知：
①图像所标四个点中，有一个点数据是编造的，这是 点，判断依据是 ；
②就现有器材，要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于 V，并调整部分电表量程即可。
10．（2021九上·江油期末）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，其他器材，回答下列问题。
（1）用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整 。连接电路时，开关应 ，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 （选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”）。
（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值 （选填“过大”或“过小”）。
11．（2021九上·临江期末）在探究“电流与电阻关系”的实验中，电源电压为6V，定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω和30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，实验电路如图所示。
（1）实验前，发现电流表指针位置如图甲所示，原因是 。
（2）如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的 接线柱相连。
（3）电路连接完成后，分别用10Ω、15Ω和20Ω的电阻进行实验，正确操作后，数据记录在下表中，则实验中控制电压表的示数为 V。当使用30Ω的电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数与前三次相同，为了完成第四次实验，如果只能更换电源，则电源电压应不高于 V。
（4）分析数据后，得出结论为：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 10 15 20 30
I/A 0.3 0.2 0.15
（5）如果没有电压表，电源电压未知，可以利用电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器，测得未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丙所示。实验步骤如下：
①闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，记下电流表示数为I1；
② ，记下电流表示数为I2；
③可得待测电阻的阻值Rx= 。（用I1、I2和R0表示）
12．（2021九上·芜湖月考）在探究“电流与电压的关系”的实验中，小明同学 连接的电路如图所示，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“50Ω，0.5A”。
（1）请将图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，且导线不允许交叉。
（2）实验前，电压表指针在零刻度线左侧，原因是 。将问题解决后，小明通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，并记录在如表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次实验的数据是错误的。出错的是第 次。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.21 0.3 0.39 0.5.
（3）小明接着用该装置探究电流与电阻的关系，控制电压表的示数为2.5V保持不变，可供选择的定值电阻为4Ω、5Ω、6Ω、10Ω、30Ω、40Ω。他不能选用的定值电阻是 。
13．（2021九上·佛山月考）甲是小明在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为6V。电压表、电流表无损坏，有5Ω、10Ω、20Ω、25Ω、30Ω等定值电阻，滑动变阻器（50Ω 1A）一个，导线若干。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线，连接完成图甲的实物图。
（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，可判断该故障是 。
（3）排除故障后，进行实验的过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意先观察 ____ （填序号）。
A．变阻器滑片 B．电压表 C．电流表 D．电源
（4）小明根据实验需要，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，将实验数据描绘在图乙中，由图知实验过程中，小明控制定值电阻两端电压保持 V不变；若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的定值电阻阻值不能够大于 Ω。
（5）观察图像可以得出实验结论： 。
（6）实验中，滑动变阻器的主要作用是 。
14．（2021九上·信都期中）小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω，10Ω.15Ω，20Ω.25Ω；
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 端，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是 ；
（3）排除故障后，开始实验，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像；
①由图像可以得出结论： ；
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是 ，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 （左、右）移动滑片，使电压表示数达到设定值时，读出电流表的示数；
（4）为完成整个实验，应该选取的滑动变阻器是______；
A．10Ω0.5A B．20Ω1A C．40Ω1A D．50Ω0.4A
（5）若实验中电压表损坏，小明利用其它的原有器材也能测出一个未知电阻Rx的阻值；实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
15．（2021九上·永吉期中）如图所示，小南在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，选用的实验器材是：电压可调的学生电源、电流表、电压表，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω，滑动变阻器（40Ω
2A）、开关、导线若干。
（1）连接完电路后，同组的小余发现电流表和电压表的位置放反了，如果闭合开关，则 （选填“电压”或“电流”）表的指针可能有明显偏转；
（2）正确连接后进行实验，为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先将滑动变阻器滑片移至 （选填“最大”或“最小”）阻值处，电流表可用试触的方法选择合适的量程；
（3）在“探究电流与电压的关系”实验中，小南认为要探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，这里“控制电阻不变”是指______（选填“A”或“B”）；
A．控制定值电阻的阻值不变 B．控制滑动变阻器的阻值不变
（4）小南首先用5Ω定值电阻完成实验，此时电压表示数为2V。当接20Ω定值电阻时，小南发现无论怎样移动滑片P，电压表的示数都无法达到2V，为完成实验，学生电源电压最高可调节到 V。
16．（2021九上·汕头期中）在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，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“20Ω1A”。
（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 ；
（2）如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的 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 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 V；
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 10 15 20 30
I/A 0.3 0.2 0.15
（4）分析实验数据得出结论： 。
17．（2021九上·利津期中）现有下列器材：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、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”；
（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。（要求连线不得交叉）；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 ；
（3）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变化的图象；由图象可以得出结论： ；
（4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，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，向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数；
（5）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器____。
A．50Ω、1.0A B．30Ω、1.0A C．20Ω、1.0A
18．（2021九上·哈尔滨月考）图甲是某同学探究“电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压恒为 ，滑动变阻器规格为“ ”，可供选择的定值电阻阻值为 、 、 、 、 。
（1）该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，并在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线。
（2）本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外还有： 。
（3）电路连接正确后，利用此电路先用 的定值电阻进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 ，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，直至使电压表示数为 ，此时电流表的示数如图丙所示，则电路中的电流为 。
（4）该同学还想多测几组数据，根据你所学过的电学知识，判断出他们不能选用的定值电阻是 。（注：多选、漏选、错选均不得此分）
（5）请你说明该同学多测几组数据的目的是：找到电流与电阻的 关系。（选填“定性”或“定量”）
19．（2021九上·吉林期中）在探究电流跟电阻关系的实验中，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
（1）请补充完整图甲电路图中剩余的部分。
（2）实验中多次改变定值电阻的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①根据图象可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻 。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，读出电流表的示数为I1，接下来的操作是： ，把滑动变阻器调到最左端，拆下5Ω的电阻，然后将10Ω的电阻接入电路。
③接入10Ω的电阻后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表示数I2。
（3）本实验中控制不变的电压值应该不低于 V，不高于 V。
二、综合题
20．（2021九下·通榆月考）小明同学想"探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材，开始了科学探究。已知电源电压为6 V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）他首先连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）按照图甲电路图，闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于 (选填“左"或“右")端。
（3）他先用5Ω电阻接人电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，再将5Ω电阻换成10Ω电阻，他没有改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关后，电压表示数将 (选填“大于"“小于"或"等于")1.5V，此时应移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数仍为1.5V。
（4）将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最左端时，电流表和电压表的示数如图乙所示，出现上述情况的原因可能是
A．滑动变阻器阻值太大 B．滑动变阻器最大阻值太小
C．滑动变阻器断路 D．定阻电阻短路
（5）更换部分实验器材，完成继续整个探究实验后，用测得数据绘制了如图丙的图像，根据该图像可以得出的结论是： 。
答案解析部分
1．【答案】（1）断开
（2）B
（3）电阻R断路
（4）变大
（5）22.5
（6）20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在连接电路时开关应该处于断开状态；
(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的B端；
(3)闭合开关后，小明发现电流表示数为零，则电路为断路；而电压表示数很大，说明电压表两接线柱到电源正负极之间是连通的，所以断开的位置是R，即电阻R断路；
(4)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，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，使电压表的示数为2.5V，即接入电路中的电阻应变大；
(5)实验过程中，电流表的示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律可知，此时电路中的总阻值为：；
(6)每次控制电阻的两端电压为2.5V时，电源电压为4.5V，根据串联电路电压特点，滑动变阻器需要承担电压为2V，实验中R的阻值最大为25Ω，利用串联分压公式：，
可得R滑=20Ω。
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片在电阻最大处；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（4）探究电流和电阻关系时， 电压表处的电阻变大，为保持电压表示数不变，滑动变阻器的取值变大；
（5）根据电流表的量程和指针位置，测量电流，利用电压和电流的比值，计算电阻；
（6）根据电源电压和电压表示数，结合最大的定值电阻，根据分压比和电阻比的规律，可以计算滑动变阻器的最小阻值。
2．【答案】（1）2.5；左
（2）反
（3）50
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由图乙知，当接入10 电阻时，电流为0.25A。根据 得，此时定值电阻两端的电压为
根据控制变量法研究问题，更换电阻后应保持定值电阻两端的电压不变，即电压表的示数为2.5V；根据串联电路的电压分配规律知，10 电阻更换为25 后，电压表示数会变大，故应该将滑动变阻接入的电阻变大，即滑片应该向左滑动，使定值电阻两端的电压保持2.5V不变。
（2）由乙图像乙知，当定值电阻两端电压不变时，电流与电压正反比。即电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
（3）根据题意，变阻器的最大电阻为40Ω，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，变阻器分得的电压为
定值电阻分得的电压为变阻器分得的电压的1.25倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻40Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值为
故答案为：用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
【分析】（1）利用电流和电阻的乘积，计算电压；探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大时，滑动变阻器的电阻调大；
（2）电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
（3）根据定值电阻处的分压和定值电阻的最大值，结合分压和滑动变阻器的最大值，计算最大电阻。
3．【答案】（1）断开
（2）
（3）0.4；右
（4）滑动变阻器规格过小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）由图乙可知，此时滑动变阻器未接入电路，改正如下图所示：
（3）由图丙可知，电流表的示数为0.4A；当电阻由5更换为10后，为了保证其两端电压不变，故应使电路中的电流减小，故应将滑动变阻器适当向右移动。
（4）[5在探究电流与电阻关系时，要保持电压不变，电压表示数为2V； 用串联电路的分压原理得：
解得：R滑=30Ω
滑动变阻器最大阻值最小为30Ω，故其可能的原因是滑动变阻器规格过小。
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）探究电流和电阻关系时，滑动变阻器和电阻串联，接线柱一上一下；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；电压表处的电阻变大时，为保持电压一定，滑动变阻器的阻值变大；
（4）根据滑动变阻器的分压和电流的比值， 计算电阻，分析滑动变阻器是否合理。
4．【答案】（1）断开
（2）电阻阻值；滑动变阻器的滑片
（3）短路
（4）0.3A
（5）正比；5.0
（6）减小电源电压（或串联一个电阻 或 换用最大阻值更大的变阻器）
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为保护电路和用电安全，在连接电路时，开关应断开。
（2） 探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，要控制电阻的阻值不变，通过调节滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压。
（3）电流表有示数，说明电路故障时短路，又因为电压表没有示数，即电阻两端电压为0，所以是电阻短路。
（4）由图乙可知，电流表所用量程是0～0.6A，指针指在表盘的中间，示数为0.3A。
（5）分析表中数据，在电阻一定时，通过导体的电流随导体两端电压的升高而增大，且每次电流增大的倍数与相应的电压升高倍数相等，说明电流与电压成正比。
以第1次实验数据可以得出
（6） 调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5 V，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，所分电压不足以使电阻两端电压达到0.5A，我们可以换一个最大阻值更大的变阻器，也可以减小电源电压或者串联一个电阻来分压。
【分析】（1）为保护电路和用电安全，在连接电路时，开关应断开。
（2）根据实物图，将电路图补充完整，把电压表与定值电阻并联。
（3）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，由发现电压表无示数分析故障的可能原因。
（4）根据图中电流表小量程读数。
（5）分析表中数据得出结论；为减小误差，多次测量求平均值。
（6）调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，即电压表示数大于0.5V；说明电源过高，可适当减小电源电压，据此分析措施。
5．【答案】（1）保护电路；控制定值电阻两端的电压
（2）定值电阻R短路
（3）电压；左
（4）5
（5）测电阻
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由实验电路可知，滑动变阻器与被测电阻串联，一方面在闭合开关时，滑动变阻器处于最大阻值处可以起到保护电路的作用，另一方面在探究电流与电阻的关系的实验中，需要通过滑动变阻器来控制被测电阻两端的电压不变。
（2）电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，则说明电压表测量的是导线的电压，即定值电阻R短路。
（3）本实验探究的是电流与电阻的关系，所以应该控制定值电阻两端电压不变，即电压表的示数不变。
电阻由10Ω换成15Ω，根据串联分压特点可知，定值电阻两端电压变大，为保证定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，故应将滑动变阻器的滑片向左端滑动。
（4）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
，根据串联电路电压规律和分压原理有
解得
（5）该实验与伏安法测电阻原理一样，所以还可以进行的实验有伏安法测电阻。
【分析】（1）探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器有两个作用：①保护电路；②控制定值电阻两端的电压不变。
（2）电流表有示数，说明电路中有电流，电路故障是短路；电压表无示数，说明定值电阻两端无电压，由此可判断电路故障。
（3）当换接阻值更大的电阻后，为保持电压表示数不变，根据串联分压原理，需要使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由此滑片的移动方向。
（4）根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
（5）根据实验电路及电学实验可知，该实验还可探究电流和电压的关系、测量电阻的阻值及功率等实验。
6．【答案】（1）电流表在实验前没有调零
（2）右
（3）大于；右；电压表
（4）在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
（5）20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）实验前，也就是开关还没有闭合，电路中没有电流，而电流表出现如图甲所示情况，从图甲可以看到，电流表指针在零刻度的左边，说明电流表在实验前没有调零。
（2）调整后，按图乙方式连接好电路；闭合开关前，为了防止电路的电流过大，滑动变阻器接入电路的电阻应该最大，所以应将滑动变阻器滑片移到最右端。
（3）由题意可知，5Ω的电阻两端的电压为2.5V，断开开关，保持滑片位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω，再次闭合开关，由于电阻阻值变大，滑动变阻器接入电路的电阻大小不变，根据串联电路分压原理，10Ω的电阻两端电压变大，电压表示数大于2.5V；由于探究电流与电阻的关系实验，需要保持电阻两端的电压不变，即要求保持电压表示数为2.5V不变，10Ω的电阻两端电压要变小，根据串联电路分压原理，滑动变阻器接入电路的电阻要变大，从图乙可以看到，滑片应该向右移动，并且观察电压表，使其示数为2.5V。
（4）分析图像，可知道电流与电阻的乘积是2.5V固定值，则可知道在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
（5）五个定值电阻均可按上述要求完成实验，对每一个阻值进行分析，要求保持电阻两端的电压为2.5V不变，则滑动变阻器两端的电压为2V不变，由此可得到，当定值电阻为5Ω时，根据欧姆定律可得到
解得
；同理可知，当定值电阻为10Ω时，
；当定值电阻为15Ω时，
；当定值电阻为20Ω时，
；当定值电阻为25Ω时，
；综上所述，滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω。
【分析】（1）实验前需要对电表校零。
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
（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。
（5）根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的最大阻值，从而确定变阻器的规格。
7．【答案】（1）
（2）B
（3）变大；串联一个定值电阻
（4）反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电源电压为3V，定值电阻的最小阻值为5Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流最大为
故电流表使用小量程；滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联使用，要求滑片P向右移动时电流表示数变小，根据欧姆定律可知电路总电阻变大，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连。如图：
（2）为保护电路，在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端。
（3）用5Ω电阻做完实验后，依次用10Ω、15Ω、20Ω电阻替换，根据串联分压可知
定值电阻的阻值逐渐变大，故四次实验滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大。
换用25Ω的电阻进行实验时，要保持定值电阻两端电压为1.5V，滑动变阻器接入电路的阻值应为25Ω，因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，在保留前三次实验数据，不增加任何器材情况下为了完成实验应该串联一个定值电阻，使滑动变阻器和串联的定值电阻的总阻值达到25Ω。
（4）分析实验数据可以发现，定值电阻两端的电压一定时，定值电阻的阻值增大则通过定值电阻的电流成比例缩小，故结论是：在电压一定的情况下，电流与电阻成反比。
【分析】（1）连接滑动变阻器时，接线柱一上一下，滑片远离下面的接线柱，电阻变大；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处；
（3）探究电流和电阻关系，多次改变电阻时，电压一定；
（4）在电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。
8．【答案】（1）C或D均可；A
（2）3；20
（3）5.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器在接入电路中时应该“一上一下”连接，由图可知，滑动变阻器已经连接了下面的接线柱，所以另一端应连接上面的接线柱，即C或D均可，闭合开关前，滑动变阻器应将阻值最大接入电路，若连接了C接线柱，则此时应将滑片移到左端，若连接了D接线柱，也应将滑片移到左端，即把滑片移到A端。
（2）探究电流与电阻关系，应该保持定值电阻两端电压不变，由图可知，当电路中的电阻为10Ω时，电路中的电流为0.3A，根据欧姆定律，电阻两端的电压UR=IR=0.3A×10Ω=3V
电源电压为6V，滑动变阻器与定值电阻串联，则滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=6V-3V
根据欧姆定律可知，当电压一定时，电路中的电流最小时，电阻最大；定值电阻与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，则电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压为3V，流过滑动变阻器的最小电流为0.15A，所以滑动变阻器的最大电阻
（3）定值电阻的阻值为30Ω，定值电阻两端的电压为3V.则流过定值电阻的电流
当滑动变阻器最大阻值接入电路时，滑动变阻器两端的电压U'=I'R滑'=0.1A×25Ω=2.5V
滑动变阻器与定值电阻串联，则电源电压U''=U+U'=3V+2.5V=5.5V
【分析】（1）滑动变阻器在接入电路中时应该“一上一下”连接，有效阻值看下端。
（2）由表中数据，根据欧姆定律求出电压表示数；实验中应保持定值电阻两端的电压不变。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20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
（3）根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
9．【答案】（1）
（2）20
（3）D；根据图乙可知，当电阻为10Ω时，电流为0.3A，则定值电阻的两端的电压控制为由图乙可知，当定值电阻为30Ω时，电路中电流为0.1A，此时，滑动变阻器两端电压为滑动变阻器接入电路的阻值应为由上可知，滑动变阻器最大阻值为20Ω；3.6
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表应该并联在定值电阻两端，电流表应与定值电阻串联；但是图中电压表串联在电路中，电流表并联在了定值电阻两端，故修改如下图所示：
（2） 刚闭合开关时，电路中的总电阻为
定值电阻的阻值为
开关刚闭合时，滑动变阻器的阻值最大，最大阻值为
（3）根据图乙可知，当电阻为10Ω时，电流为0.3A，则定值电阻的两端的电压控制为
由图乙可知，当定值电阻为30Ω时，电路中电流为0.1A，此时，滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电路的阻值应为
由上可知，滑动变阻器最大阻值为20Ω，所以D点的数据是编造的。
（4） 当接入的定值电阻为30Ω时，如果滑动变阻器接入电路的阻值最大，为20Ω，此时定值电阻两端电压为最低控制电压。此时，电路总电阻为
电路中的电流为
此时定值电阻两端的电压为
故需要将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6V。
【分析】（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，电阻与变阻器串联，电压表与电阻并联。
（2）实验中正确连接电路，即变阻器的最大电阻连入电路中，刚闭合开关时，根据电压表、电流表的示数，由串联电路电压的规律得出实验选用的滑动变阻器的最大阻值。
（3）当定值电阻为30Ω时，由电阻的串联规律得出电路的最大电阻，由欧姆定律求出电路的最小电流分析；
根据串联电路电压的规律及分压原理得出定值电阻两端控制不变的电压调至不少于多少。
根据P=I2R可求定值电阻消耗功率最大功率。
10．【答案】（1）；断开
（2）断路
（3）电压表
（4）B；2；反比
（5）过小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为保护电路，连接实验电路时开关必须断开；滑动变阻器滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，所以应将接线柱A接入电路，如图所示：
（2）电流表无示数，则电路可能断路，而电压表指针超过量程，说明电压表与电源连通，则原因可能是与电压表并联的电阻断路。
（3）探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数。
（4）探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，由乙图图象可知，实验中控制定值电阻两端的电压为
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值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，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数仍为2V。
由图乙可知，电阻两端的电压始终保持
为一定值，故由图像可以得到的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。
（5）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
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30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，故将15Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
【分析】（1）为保护电路，连接实验电路时开关必须断开；根据滑动变阻器滑片向右移动时，连入电路的电阻变大确定变阻器的接线柱。
（2）电流表无示数，可能是电路断路了，根据电压表指针超过量程，说明电压表与电源连通，据此分析判断故障原因。
（3）探究“电流与电阻关系”时要控制电阻两端的电压不变，即电压表的示数不变，据此分析。
（4）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；由图乙根据欧姆定律计算得出电阻两端的电压，据此分析。
（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变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
11．【答案】（1）电流表未调零
（2）C或D
（3）3；5
（4）反比
（5）将滑动变阻器的滑片滑至最右端；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由图甲得，电流表未使用前，指针没有指在零刻度线上，故电流表为调零。
（2）探究“电流与电阻关系”的实验中，滑动变阻器与电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量电阻电压，滑动变阻器的连线要一上一下，由图得，滑动变阻器下面的接线柱已经连好了，滑动变阻器上面的连线未连好，滑动变阻器上面接线柱对阻值没有影响，故应将导线a连接滑动变阻器的C或D。
（3）由表格中数据得，实验中控制电压表的示数为
当滑动变阻器接入电阻最大，为20Ω，且电压表的示数为3V时，电源电压最大，此时电路电流为
滑动变阻器的电压为
电源的电压为
所以电源电压不能超过5V。
（5）闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，电路中只有电阻RX工作，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I1
②将滑动变阻器的滑片滑至最右端，使电阻RX与滑动变阻器最大电阻R0串联，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I2
解得
【分析】（1）电流表使用前指针要调零。
（2）变阻器按一上一下接入电路中。
（3）由表中数据，根据欧姆定律求出电压表示数；根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
（4）分析表中数据得出结论。
（5）①闭合开关S，R0和Rx串联，电流表测量电路电流，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，记下电流表示数为I1，根据欧姆定律可知电源电压的表达式；
②闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I2，根据欧姆定律可知电源电压的表达式；
③联立以上两式可得待测电阻的阻值Rx。
12．【答案】（1）
（2）电压表没有调零；1
（3）4Ω、40Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表应该与定值电阻并联，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，由可知，电路中的电流应该不大，由可知，电源电压不变的情况下，电路的总电阻应该变小， 所以，滑动变阻器应该选择左下方的接线柱接入电路，如下图
（2）实验前，电压表指针在零刻度线左侧，原因是电压表没有调零；实验时，电压表指针在零刻度线左侧，原因是正负接线柱接反了。
由表中数据分析可知，小明同学是把5Ω的电阻接入电路中，而变阻器的最大电阻为50Ω时，由电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为
故出错的是第1次实验的数据。
（3）滑动变阻器规格为“50Ω0.5A”，表示变阻器的最大电阻为50Ω，允许通过的最大电流为0.5A，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，变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
定值电阻分得的电压与变阻器分得电压之比为
根据分压原理，当变阻器的最大电阻50Ω接入电路中时，定值电阻对应的最大值为
变阻器允许通过的最大电流为0.5A，小于电流表的允许通过的最大电流，故电路中的最大电流为0.5A，由欧姆定律，此时变阻器接入电路的最小电阻
故定值电阻允许的最小电阻为
由①②，他不能选用的定值电阻是4Ω、40Ω。
【分析】（1）在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，电流表应与电阻串联，电压表应与电阻并联。
（2）在研究电流与电压的关系时，需要记录的数据是电流值与电压值。
（3）知道滑动变阻器规格为“50Ω，0.5A”的含义，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得出变阻器分得的电压，由分压原理求出当将40Ω电阻替换30Ω电阻接入电路时所需要的变阻器的阻值，从而确定可以采取的措施。
13．【答案】（1）
（2）定值电阻R断路
（3）B
（4）2；25
（5）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（6）保持定值电阻两端的电压不变 （保持电压表示数不变）
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电流表和电阻串联，如图连接，选小量程。
(2)电流表示数几乎为零，说明可能断路，电压表示数接近电源电压且几乎不变，说明电压表和电源直接连接，所以可能电阻R断路。
(3)探究“电流与电阻关系”时要控制电阻的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数。
(4)由图乙可知，电阻两端电压为2V，所以控制定值电阻两端电压保持2V不变，滑动变阻器分压为4V，所以滑动变阻器电阻为定值电阻的两倍，滑动变阻器最大为50Ω，所以定值电阻最大为25Ω。
(5)由表格中的数据可知，电流与电阻的乘积为一定值，故可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。
(6)根据控制变量法，实验中，滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端电压为定值。
【分析】（1）由右图知，实验中电流小于0.6A，电流表选用小量程与电阻串联；求出电阻两端的电压，进一步确定电压表选用小量程与电阻并联。
（2）若电流表示数为零，说明电路可能断路；电压表有示数，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）探究“电流与电阻的关系”时要控制电阻的电压不变，据此分析。
（4）根据电流与电阻之积为一定值结合欧姆定律分析。
（5）根据电流与电阻之积为一定值得出结论。
（6）变阻器在基本作用是保护电路，在探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，据此分析变阻器的另一个作用。
14．【答案】（1）
（2）最左/左；R断路
（3）在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；断开开关；左
（4）C
（5）b端；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表的“3”接线柱已接入电路，需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的右边接线柱，使电压表并联在定值电阻两端；滑动变阻器下面的接线柱已连入电路，只要把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即可，实物图的连接如下图所示：
（2）为保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器滑到阻值最大处，滑动变阻器下面接的是右端接线柱，故将滑动变阻器的滑片移到最左端。
实验中，电流表几乎没有示数，说明电路可能断路；电压指针有明显偏转，说明电压表与电源的两极连通，则与电压表并联的电阻之外的电路是连通的，说明与电压表并联的电阻R断路了。
（3）①分析图丙，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积（电压）都等于2.5V，为一定值，故得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
②断开开关后，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，由分压原理，闭合开关后电压表的示数会变大，研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，故要增大变阻器的电压，由分压原理，要增大变阻器连入电路的电阻，故应向左移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变。
（4）当定值电阻R＝25Ω时，由图丙可知，此时电路中的电流I＝0.1A
由欧姆定律，则电路中的总电阻为R总＝
根据串联电阻的规律，所以滑动变阻器的最大阻值不能小于R滑＝R总﹣R＝60Ω﹣25Ω＝35Ω
所以为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器，因0.5A>0.4A
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
（4）②在①中，变阻器的最大电阻与待测电阻并联，电流表测干路的电流，若再将滑片移到b端，则待测电阻短路，电路为变阻器最大电阻R0的简单电路，电流表测电路的电流，根据欧姆定律可得电源电压，由并联电路各支路互不影响，根据并联电路电流的规律可得出在①中通过待测电阻的电流，由欧姆定律可得出待测电阻大小。故闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③步骤②中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，待测电阻被短路，只有R0工作，电流表示数为I2，根据欧姆定律，所以电源电压U电源＝I2R0
步骤①中，两电阻并联，总电流为I1，根据并联电路支路可独立工作、互不影响，通过待测电阻的电流Ix＝I1﹣I2
因并联电路电压相等， 所以待测电阻的表达式Rx＝
【分析】（1）图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器，电压表应并联到定值电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路。
（2）常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因。
（3）①分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，说明电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②每次实验后，必须断开开关，把滑片拨到最大阻值处，然后再更换电阻；闭合开关后，还要调节滑片，使定值电阻两端的电压保持不变。
（4）根据电源电压以及控制定值电阻两端不变的电压，利用串联分压可求出需要的滑动变阻器的最小阻值。
（5）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑倒b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值。
15．【答案】（1）电压
（2）最大
（3）A
（4）6
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）连接完电路后，同组的小余发现电流表和电压表的位置放反了，即电压表串联在电路中，电流表与电阻并联了，因电压表内阻很大，电路的电流为0，电压表通过变阻器与电源相连测电源电压，故如果闭合开关，则电压表的指针可能有明显偏转。
（2）正确连接后进行实验，为了保护电路，防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先将滑动变阻器滑片移至最大阻值处。
（3）在“探究电流与电压的关系”实验中，由控制变量法，要控制电阻大小不变，而定值电阻为研究对象，故这里“控制电阻不变”是指控制定值电阻的阻值不变，A符合题意，B不符合题意。
故答案为：A。
（4）小南首先用5Ω定值电阻完成实验，此时电压表示数为2V，由已知条件可知，变阻器的最大电阻为40Ω，由串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的电源电压最大，即
解得：U=6V
即学生电源电压最高可调节到6V。
【分析】（1）分析电流表和电压表的位置互换电路的连接，根据电压表内阻很大分析回答。
（2）为了防止损坏电流表，应该先将滑动变阻器滑片移至最大阻值处。
（3）探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，这里“控制电阻不变”是指控制定值电阻的阻值不变。
（4）由串联电路的规律及分压原理得出电源电压最大值，从而得出为完成实验，电源电压的取值范围。
16．【答案】（1）没调零
（2）C或D
（3）3；5
（4）由表格数据可知，在电压一定时，电流和电阻乘积为定值，故可得在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）实验前，电流表有示数，即指针没有在零刻度，原因是电流表指针没调零。
（2）滑动变阻器应一上一下串联接入电路，所以a接C或D。
（3）取第1组数据，电压为U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
则实验中控制电压表的示数为3V。
30Ω电阻分压为3V，所以电流为
变阻器取最大20Ω，变阻器分压U3=IRP=0.1A×20Ω=2V
电源电压最大为U4=3V+2V=5V
（4）由表格数据可知，在电压一定时，电流和电阻乘积为定值，故可得在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】（1）电流表使用前指针要调零。
（2）变阻器按一上一下接入电路中。
（3）由表中数据，根据欧姆定律求出电压表示数；根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
（4）结合表格数据得出结论。
17．【答案】（1）
（2）电阻R断路
（3）电压一定时，电流与电阻成反比
（4）A；2
（5）A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如图
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电路可能断路，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压，电压表与电源连通，造成这一现象的原因可能是定值电阻R断路。
（3）根据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象知，电流与电阻之积
为一定值，故得出：电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）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定值电阻两端的电压不变，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，即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2V，读出电流表的示数。
（5）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的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
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，A符合题意，BC不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联。
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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）根据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，得出电流与电阻之积为一定值分析。
（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。
（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变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
18．【答案】（1）
（2）控制定值电阻两端电压不变
（3）阻值最大处；0.4
（4）20Ω、25Ω
（5）定量
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由实物图可知，滑动变阻器和定值电阻是串联在电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，而电路图中则错误把滑动变阻器和定值电阻并联在电路中，错误的导线以及正确的连线如图所示：
（2）本实验为探究“电流与电阻的关系”的实验，由控制变量法可知，实验中需要控制电阻两端电压保持不变，通过滑动变阻器可以调节电阻两端的电压保持不变，所以本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外还有控制定值电阻两端电压不变。
（3）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，这样可以使电路中电流较小，从而保护电路。
电流表的示数如图丙所示，由图可知电流表选择的是0~0.6A的量程，电流表的读数即电路中的电流为0.4A。
（4）在串联电路中，导体两端电压与其阻值成正比，当定值电阻换用阻值更大的电阻时，其两端电压变大，要保持定值电阻两端电压仍然为2V保持不变，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，因为滑动变阻器阻值存在最大值，所以实验中选用的定值电阻的阻值也不能过大，当滑动变阻器电阻最大时，电路中的电流为
此时定值电阻的阻值为
所以选用定值电阻的阻值不能大于16Ω，所以不能选用的定值电阻是20Ω、25Ω的电阻。
（5）多次测量的目的是为了得到普遍规律，通过实验可以得出结论：电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比，所以该同学多测几组数据的目的是：找到电流与电阻的定量关系。
【分析】（1）结合实物图，利用电流流向法判断实物图的连接情况。
（2）滑动变阻器的作用：保护电路，控制定值电阻两端电压不变。
（3）为保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。结合电流表的量程、分度值读出电流表的示数。
（4）根据串联电路电压的规律求变阻器分得的电压，当变阻器连入电路中电阻最大时，根据分压原理求出定值电阻的最大值。
（5）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
19．【答案】（1）解：如图所示：
（2）成反比；断开开关；2.5
（3）2.4；5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1） 探究电流跟电阻关系的实验，需要用电压表测量电阻两端电压，电流表测量通过电阻的电流，滑动变阻器控制电阻两端电压保持不变，所以电路图如下图所示：
（2） ①图象是反比例函数，从图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
② 实验中要换用不同规格电阻进行多次实验，所以小明用5Ω的电阻做完实验后，读出电流表的示数为I1。为了保护电路，接下来应该断开开关， 把滑动变阻器调到最大值，即最左端，拆下5Ω的电阻，然后将10Ω的电阻接入电路。
③实验中需要控制电阻两端电压不变，由图乙可知不变的电压为，所以接入10Ω的电阻后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2.5V，读出电流表示数I2。
(3)当变阻器阻值为 30Ω，定值电阻为20Ω 时对应的电压为最小电压，所以 ；
当电路中电流达到最大1A，定值电阻为5Ω 时对应的电压为最大电压，所以 .
【分析】（1）根据实验要求找出需要电压表测量电阻两端电压，电流表测量通过电阻的电流，滑动变阻器控制电阻两端电压保持不变，据此补充电路；
（2）①由图像分析规律是物理中最常见的方法，需要掌握；
② 实验中要换用不同规格电阻进行多次实验，每次换接电阻时都需要断开开关，将滑动变阻器滑到最大阻值处，以保证电路不被损坏；
③根据控制变量法可知实验中需要控制电阻两端电压不变，由图乙找一组电流和电阻的值求出不变的电压。要注意所找数据必须是准确值，不能是估计值；
（3）根据串联分电压和滑动变阻器允许通过的最大电流确定定值电阻两端最大和最小的不变电压。
20．【答案】（1）
（2）左
（3）大于
（4）B
（5）电压一定时，电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)、电压表应并联在定值电阻两端。
(2)、如图所示，闭合开关前滑动变阻器应置于左端，滑动变阻器应是最大阻值。
(3)、实验中将5欧电阻换成10欧电阻，电阻分压变多，电压表示数将大于1.5V。
(4)、当滑动变阻器移到最左端的时候，电压表的示数没有达到1.5V，滑动变阻器没有分走更多的电压，证明滑动变阻器的最大阻值太小 .
(5)、从图像可以看出，随着电阻的增大电流在逐渐减小，而电阻和电流的乘积为定值，说明电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：(1)、(2)、左(3)、大于(4)、B(5)、电压一定时，电流与电阻成反比。
【分析】(1)、探究电流跟电阻关系的实验中，电压表应放在定值电阻两端。
(2)、连接电路图的过程中，滑动变阻器应放置在最大阻值处。
(3)、探究电流跟电阻关系的实验中，应当换不同的组值，当阻值变大之后，分压变多，电压表的示数变大
(4)、当滑动变阻器阻值过小时无法分得很多的电压，导致定值电阻两端电压无法达到想要达到的数值。
(5)、欧姆定律的内容：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
1 / 1人教版物理九年级上第十七章第一节细化知识点同步练习——探究电流与电压关系实验（1）
一、实验探究题
1．（2022九下·深圳月考）小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时，他用图甲所示的电路进行实验，电源电压为4.5V，实验中电阻R两端的电压始终保持在2.5V不变。
（1）连接电路时，开关应该处于 状态。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于 （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 。
（4）实验过程中，当把电阻R由5Ω换成10Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应 （选填“变大”“变小”或“不变”）。
（5）实验过程中，电流表的示数如图所示，此时电路总阻值为 Ω。
（6）实验中R阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，都能完成探究实验，那么滑动变阻器的阻值至少为 Ω。
【答案】（1）断开
（2）B
（3）电阻R断路
（4）变大
（5）22.5
（6）20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在连接电路时开关应该处于断开状态；
(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处的B端；
(3)闭合开关后，小明发现电流表示数为零，则电路为断路；而电压表示数很大，说明电压表两接线柱到电源正负极之间是连通的，所以断开的位置是R，即电阻R断路；
(4)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，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，使电压表的示数为2.5V，即接入电路中的电阻应变大；
(5)实验过程中，电流表的示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.2A，由欧姆定律可知，此时电路中的总阻值为：；
(6)每次控制电阻的两端电压为2.5V时，电源电压为4.5V，根据串联电路电压特点，滑动变阻器需要承担电压为2V，实验中R的阻值最大为25Ω，利用串联分压公式：，
可得R滑=20Ω。
【分析】（1）连接电路时，开关要断开；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片在电阻最大处；
（3）在串联电路中，电流表无示数，电压表有示数，电压表测量的位置断路；
（4）探究电流和电阻关系时， 电压表处的电阻变大，为保持电压表示数不变，滑动变阻器的取值变大；
（5）根据电流表的量程和指针位置，测量电流，利用电压和电流的比值，计算电阻；
（6）根据电源电压和电压表示数，结合最大的定值电阻，根据分压比和电阻比的规律，可以计算滑动变阻器的最小阻值。
2．（2022九下·黄冈月考）为完成“探究电流与电阻的关系”实验，小海从实验室取得以下器材：电压恒为4.5V的电池组、电流表、电压表、开关，5 、10 、25 的定值电阻各一个。规格为“40 1A”的滑动变阻器，导线若干。
（1）小海按图甲所示电路正确接入10 电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电压表、电流表的示数；接着将电阻换为25 后，为保证电压表的示数为 V不变，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动。
（2）通过实验得到电流随电阻变化的图象如图乙所示，由此可知：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成 比；
（3）在小海实验基础上，为了得到更多组数据，需要更多规格的定值电阻，则选用的定值电阻最大阻值不允许超过 。
【答案】（1）2.5；左
（2）反
（3）50
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由图乙知，当接入10 电阻时，电流为0.25A。根据 得，此时定值电阻两端的电压为
根据控制变量法研究问题，更换电阻后应保持定值电阻两端的电压不变，即电压表的示数为2.5V；根据串联电路的电压分配规律知，10 电阻更换为25 后，电压表示数会变大，故应该将滑动变阻接入的电阻变大，即滑片应该向左滑动，使定值电阻两端的电压保持2.5V不变。
（2）由乙图像乙知，当定值电阻两端电压不变时，电流与电压正反比。即电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
（3）根据题意，变阻器的最大电阻为40Ω，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，变阻器分得的电压为
定值电阻分得的电压为变阻器分得的电压的1.25倍，根据分压原理，当变阻器的最大电阻40Ω连入电路中时，对应的定值电阻最大值为
故答案为：用的定值电阻最大阻值不允许超过50Ω。
【分析】（1）利用电流和电阻的乘积，计算电压；探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻变大时，滑动变阻器的电阻调大；
（2）电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
（3）根据定值电阻处的分压和定值电阻的最大值，结合分压和滑动变阻器的最大值，计算最大电阻。
3．（2021九上·鸡西期末）在探究“电流与电阻的关系”实验过程中，老师给同学们准备了以下器材：蓄电池（6V）、电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5、10、15各1个）、开关、滑动变阻器（1.5A，20）、导线若干。
（1）连接电路时，开关应处于 （选填“断开”或“闭合”）状态。
（2）小明按图甲连好电路后，闭合开关发现电压表和电流表都无示数，经检查，漏接了一根导线，如图乙，请你帮小明补接上。
（3）补接后，小明先将5电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 A；再将5的电阻更换为10电阻，为了使电压表示数仍为2V，应将滑动变阻器适当向 （选填“左”或“右”）移动。
（4）当小明再换接15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 。（答出一种情况即可）
【答案】（1）断开
（2）
（3）0.4；右
（4）滑动变阻器规格过小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）由图乙可知，此时滑动变阻器未接入电路，改正如下图所示：
（3）由图丙可知，电流表的示数为0.4A；当电阻由5更换为10后，为了保证其两端电压不变，故应使电路中的电流减小，故应将滑动变阻器适当向右移动。
（4）[5在探究电流与电阻关系时，要保持电压不变，电压表示数为2V； 用串联电路的分压原理得：
解得：R滑=30Ω
滑动变阻器最大阻值最小为30Ω，故其可能的原因是滑动变阻器规格过小。
【分析】（1）连接电路时，开关断开；
（2）探究电流和电阻关系时，滑动变阻器和电阻串联，接线柱一上一下；
（3）根据电流表的量程和指针位置，测量电流；电压表处的电阻变大时，为保持电压一定，滑动变阻器的阻值变大；
（4）根据滑动变阻器的分压和电流的比值， 计算电阻，分析滑动变阻器是否合理。
4．（2021九上·岑溪期末）如图甲所示，在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用两节新干电池为电源，规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器等器材进行实验：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1.0 1.6 1.9 2.4
电流I/A 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48
（1）连接电路时开关应该 。
（2）在做实验时，要求保持 不变，通过移动 改变电阻两端的电压，观察电流大小的变化。
（3）闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但没超出量程，则产生故障的原因可能是电阻 （选填“断路”或“短路”）。
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表示数如图乙 所示，其读数为 。
（5）改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如上表所示。由测得数据可知，当电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成 ，导体电阻为 Ω（结果保留一位小数）。
（6）进行实验时，该小组发现：调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5 V，为了解决这个问题，可采取的方法是 （写出一种即可）。
【答案】（1）断开
（2）电阻阻值；滑动变阻器的滑片
（3）短路
（4）0.3A
（5）正比；5.0
（6）减小电源电压（或串联一个电阻 或 换用最大阻值更大的变阻器）
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为保护电路和用电安全，在连接电路时，开关应断开。
（2） 探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，要控制电阻的阻值不变，通过调节滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压。
（3）电流表有示数，说明电路故障时短路，又因为电压表没有示数，即电阻两端电压为0，所以是电阻短路。
（4）由图乙可知，电流表所用量程是0～0.6A，指针指在表盘的中间，示数为0.3A。
（5）分析表中数据，在电阻一定时，通过导体的电流随导体两端电压的升高而增大，且每次电流增大的倍数与相应的电压升高倍数相等，说明电流与电压成正比。
以第1次实验数据可以得出
（6） 调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5 V，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，所分电压不足以使电阻两端电压达到0.5A，我们可以换一个最大阻值更大的变阻器，也可以减小电源电压或者串联一个电阻来分压。
【分析】（1）为保护电路和用电安全，在连接电路时，开关应断开。
（2）根据实物图，将电路图补充完整，把电压表与定值电阻并联。
（3）闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，由发现电压表无示数分析故障的可能原因。
（4）根据图中电流表小量程读数。
（5）分析表中数据得出结论；为减小误差，多次测量求平均值。
（6）调节滑动变阻器无法使电压表示数为0.5V，即电压表示数大于0.5V；说明电源过高，可适当减小电源电压，据此分析措施。
5．（2021九上·中山期末）如图所示是探究电流与电阻的关系的实验电路，电源电压为6V，电流表（“”、“”），电压表（“”、“”），滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，四个阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻R。请回答下列问题：
（1）在此实验中，滑动变阻器的作用是 、 。
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是 。
（3）解决上述问题后，检查电路完好，分别用10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验，当完成10Ω电阻的实验操作后，将10Ω电阻换成15Ω，为了保持 表的示数不变，应将图甲滑动变阻器的滑片向 （选填：“左”或“右”）。
（4）当使用30Ω的电阻进行实验时，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，可以更换电源，使电源电压不高于 V。
（5）利用此电路还可以进行的实验有 （写出一个实验名称即可）。
【答案】（1）保护电路；控制定值电阻两端的电压
（2）定值电阻R短路
（3）电压；左
（4）5
（5）测电阻
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由实验电路可知，滑动变阻器与被测电阻串联，一方面在闭合开关时，滑动变阻器处于最大阻值处可以起到保护电路的作用，另一方面在探究电流与电阻的关系的实验中，需要通过滑动变阻器来控制被测电阻两端的电压不变。
（2）电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，则说明电压表测量的是导线的电压，即定值电阻R短路。
（3）本实验探究的是电流与电阻的关系，所以应该控制定值电阻两端电压不变，即电压表的示数不变。
电阻由10Ω换成15Ω，根据串联分压特点可知，定值电阻两端电压变大，为保证定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，故应将滑动变阻器的滑片向左端滑动。
（4）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
，根据串联电路电压规律和分压原理有
解得
（5）该实验与伏安法测电阻原理一样，所以还可以进行的实验有伏安法测电阻。
【分析】（1）探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器有两个作用：①保护电路；②控制定值电阻两端的电压不变。
（2）电流表有示数，说明电路中有电流，电路故障是短路；电压表无示数，说明定值电阻两端无电压，由此可判断电路故障。
（3）当换接阻值更大的电阻后，为保持电压表示数不变，根据串联分压原理，需要使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由此滑片的移动方向。
（4）根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
（5）根据实验电路及电学实验可知，该实验还可探究电流和电压的关系、测量电阻的阻值及功率等实验。
6．（2021九上·香洲期末）小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω，滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）实验前，小海发现电流表出现如图甲所示情况，造成该现象的原因是 ；
（2）调整后，按图乙方式连接好电路；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最 （选填“左”或“右”）端；
（3）小海把5Ω的电阻接入电路后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，记录电流表示数。断开开关，保持滑片位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω，再次闭合开关，发现电压表示数 2.5V（选填“大于”、“等于”或“小于”），此时应向 （选填“左”或“右”）移动滑片，同时注意观察 （选填“电流表”或“电压表”），使其示数与第一次相同；
（4）根据实验数据，小海绘制了如图丙所示I-R关系图像；分析图像，得出该实验的结论是 ；
（5）五个定值电阻均可按上述要求完成实验，推测滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】（1）电流表在实验前没有调零
（2）右
（3）大于；右；电压表
（4）在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
（5）20
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）实验前，也就是开关还没有闭合，电路中没有电流，而电流表出现如图甲所示情况，从图甲可以看到，电流表指针在零刻度的左边，说明电流表在实验前没有调零。
（2）调整后，按图乙方式连接好电路；闭合开关前，为了防止电路的电流过大，滑动变阻器接入电路的电阻应该最大，所以应将滑动变阻器滑片移到最右端。
（3）由题意可知，5Ω的电阻两端的电压为2.5V，断开开关，保持滑片位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω，再次闭合开关，由于电阻阻值变大，滑动变阻器接入电路的电阻大小不变，根据串联电路分压原理，10Ω的电阻两端电压变大，电压表示数大于2.5V；由于探究电流与电阻的关系实验，需要保持电阻两端的电压不变，即要求保持电压表示数为2.5V不变，10Ω的电阻两端电压要变小，根据串联电路分压原理，滑动变阻器接入电路的电阻要变大，从图乙可以看到，滑片应该向右移动，并且观察电压表，使其示数为2.5V。
（4）分析图像，可知道电流与电阻的乘积是2.5V固定值，则可知道在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
（5）五个定值电阻均可按上述要求完成实验，对每一个阻值进行分析，要求保持电阻两端的电压为2.5V不变，则滑动变阻器两端的电压为2V不变，由此可得到，当定值电阻为5Ω时，根据欧姆定律可得到
解得
；同理可知，当定值电阻为10Ω时，
；当定值电阻为15Ω时，
；当定值电阻为20Ω时，
；当定值电阻为25Ω时，
；综上所述，滑动变阻器的最大阻值至少为20Ω。
【分析】（1）实验前需要对电表校零。
（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
（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。
（5）根据串联电路电压的规律和分压原理确定变阻器连入电路中的最大阻值，从而确定变阻器的规格。
7．（2022九上·宽城期末）用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”。两节干电池电压为3V，电流表、电压表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器和开关各一个，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。
（1）用笔画线代替导线把实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
（2）在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑动触头应位于 （选填“A”或“B”）端。
（3）用5Ω电阻做完实验后，依次用10Ω、15Ω、20Ω电阻替换，每次保持电压表的示数都为1.5V不变，正确操作后在记录数据时，通过比较发现四次实验滑动变阻器接入电路的阻值逐渐 。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，在保留前三次实验数据，不增加任何器材情况下为了完成实验应该 。
（4）分析实验数据得出结论：在电压一定的情况下，电流与电阻成 。
【答案】（1）
（2）B
（3）变大；串联一个定值电阻
（4）反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电源电压为3V，定值电阻的最小阻值为5Ω，根据欧姆定律可知电路中的电流最大为
故电流表使用小量程；滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联使用，要求滑片P向右移动时电流表示数变小，根据欧姆定律可知电路总电阻变大，滑动变阻器接入电路的阻值变大，故应将滑动变阻器的左下接线柱与电流表的“0.6”接线柱相连。如图：
（2）为保护电路，在闭合开关进行实验前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，即B端。
（3）用5Ω电阻做完实验后，依次用10Ω、15Ω、20Ω电阻替换，根据串联分压可知
定值电阻的阻值逐渐变大，故四次实验滑动变阻器接入电路的阻值逐渐变大。
换用25Ω的电阻进行实验时，要保持定值电阻两端电压为1.5V，滑动变阻器接入电路的阻值应为25Ω，因为滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，在保留前三次实验数据，不增加任何器材情况下为了完成实验应该串联一个定值电阻，使滑动变阻器和串联的定值电阻的总阻值达到25Ω。
（4）分析实验数据可以发现，定值电阻两端的电压一定时，定值电阻的阻值增大则通过定值电阻的电流成比例缩小，故结论是：在电压一定的情况下，电流与电阻成反比。
【分析】（1）连接滑动变阻器时，接线柱一上一下，滑片远离下面的接线柱，电阻变大；
（2）闭合开关前，滑片在电阻最大处；
（3）探究电流和电阻关系，多次改变电阻时，电压一定；
（4）在电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。
8．（2021九上·泗阳期末）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，学生电源电压值可以调节。
（1）如图甲所示，导线a应与滑动变阻器的 接线柱相连，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至 端（两空均选填“A”“B”“C”或“D”）。
（2）实验时同学们把电压调到6V，并根据测得的实验数据绘制电流I随电阻R的变化图像如图乙，由图像可知电阻R两端的电压为 V，若实验中R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω，则滑动变阻器的最大阻值至少是 。
（3）某同学使用30Ω的电阻做实验，滑动变阻器只有规格为“25Ω 1A”，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，如果只允许调节电源电压，则电源电压应不高于 V。
【答案】（1）C或D均可；A
（2）3；20
（3）5.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）滑动变阻器在接入电路中时应该“一上一下”连接，由图可知，滑动变阻器已经连接了下面的接线柱，所以另一端应连接上面的接线柱，即C或D均可，闭合开关前，滑动变阻器应将阻值最大接入电路，若连接了C接线柱，则此时应将滑片移到左端，若连接了D接线柱，也应将滑片移到左端，即把滑片移到A端。
（2）探究电流与电阻关系，应该保持定值电阻两端电压不变，由图可知，当电路中的电阻为10Ω时，电路中的电流为0.3A，根据欧姆定律，电阻两端的电压UR=IR=0.3A×10Ω=3V
电源电压为6V，滑动变阻器与定值电阻串联，则滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=6V-3V
根据欧姆定律可知，当电压一定时，电路中的电流最小时，电阻最大；定值电阻与滑动变阻器串联，串联电路中电流处处相等，则电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压为3V，流过滑动变阻器的最小电流为0.15A，所以滑动变阻器的最大电阻
（3）定值电阻的阻值为30Ω，定值电阻两端的电压为3V.则流过定值电阻的电流
当滑动变阻器最大阻值接入电路时，滑动变阻器两端的电压U'=I'R滑'=0.1A×25Ω=2.5V
滑动变阻器与定值电阻串联，则电源电压U''=U+U'=3V+2.5V=5.5V
【分析】（1）滑动变阻器在接入电路中时应该“一上一下”连接，有效阻值看下端。
（2）由表中数据，根据欧姆定律求出电压表示数；实验中应保持定值电阻两端的电压不变。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20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
（3）根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
9．（2021九上·海陵期末）小红为探究通过导体的电流与电阻的关系，设计如图甲所示的电路，其中电源电压恒为6V，定值电阻R的规格有10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个。
（1）如图甲所示是小红连接的实验电路，闭合开关前检查发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）取其中一个电阻，连入已修改正确并按规范操作的甲电路。刚闭合开关时，电压表和电流表的示数分别为2V、0.2A，则实验选用的滑动变阻器的最大阻值为 Ω；
（3）小红根据记录的数据标出A、B、C、D四个点，并描绘出I-R的图像（如图乙所示），经分析可知：
①图像所标四个点中，有一个点数据是编造的，这是 点，判断依据是 ；
②就现有器材，要完成全部4次实验，可将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于 V，并调整部分电表量程即可。
【答案】（1）
（2）20
（3）D；根据图乙可知，当电阻为10Ω时，电流为0.3A，则定值电阻的两端的电压控制为由图乙可知，当定值电阻为30Ω时，电路中电流为0.1A，此时，滑动变阻器两端电压为滑动变阻器接入电路的阻值应为由上可知，滑动变阻器最大阻值为20Ω；3.6
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表应该并联在定值电阻两端，电流表应与定值电阻串联；但是图中电压表串联在电路中，电流表并联在了定值电阻两端，故修改如下图所示：
（2） 刚闭合开关时，电路中的总电阻为
定值电阻的阻值为
开关刚闭合时，滑动变阻器的阻值最大，最大阻值为
（3）根据图乙可知，当电阻为10Ω时，电流为0.3A，则定值电阻的两端的电压控制为
由图乙可知，当定值电阻为30Ω时，电路中电流为0.1A，此时，滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电路的阻值应为
由上可知，滑动变阻器最大阻值为20Ω，所以D点的数据是编造的。
（4） 当接入的定值电阻为30Ω时，如果滑动变阻器接入电路的阻值最大，为20Ω，此时定值电阻两端电压为最低控制电压。此时，电路总电阻为
电路中的电流为
此时定值电阻两端的电压为
故需要将定值电阻两端控制不变的电压调至不少于3.6V。
【分析】（1）根据电路图，变阻器左下接线柱连入电路中，电阻与变阻器串联，电压表与电阻并联。
（2）实验中正确连接电路，即变阻器的最大电阻连入电路中，刚闭合开关时，根据电压表、电流表的示数，由串联电路电压的规律得出实验选用的滑动变阻器的最大阻值。
（3）当定值电阻为30Ω时，由电阻的串联规律得出电路的最大电阻，由欧姆定律求出电路的最小电流分析；
根据串联电路电压的规律及分压原理得出定值电阻两端控制不变的电压调至不少于多少。
根据P=I2R可求定值电阻消耗功率最大功率。
10．（2021九上·江油期末）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，阻值为0～50Ω的滑动变阻器，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，其他器材，回答下列问题。
（1）用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整 。连接电路时，开关应 ，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）。
（3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 （选填“电流表”、“电压表”或“滑动变阻器”）。
（4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示，分析图像可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值 （选填“过大”或“过小”）。
【答案】（1）；断开
（2）断路
（3）电压表
（4）B；2；反比
（5）过小
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为保护电路，连接实验电路时开关必须断开；滑动变阻器滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，所以应将接线柱A接入电路，如图所示：
（2）电流表无示数，则电路可能断路，而电压表指针超过量程，说明电压表与电源连通，则原因可能是与电压表并联的电阻断路。
（3）探究“电流与电阻关系”时要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数。
（4）探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，由乙图图象可知，实验中控制定值电阻两端的电压为
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值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，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数仍为2V。
由图乙可知，电阻两端的电压始终保持
为一定值，故由图像可以得到的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。
（5）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
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30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，故将15Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
【分析】（1）为保护电路，连接实验电路时开关必须断开；根据滑动变阻器滑片向右移动时，连入电路的电阻变大确定变阻器的接线柱。
（2）电流表无示数，可能是电路断路了，根据电压表指针超过量程，说明电压表与电源连通，据此分析判断故障原因。
（3）探究“电流与电阻关系”时要控制电阻两端的电压不变，即电压表的示数不变，据此分析。
（4）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；由图乙根据欧姆定律计算得出电阻两端的电压，据此分析。
（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变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入30Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
11．（2021九上·临江期末）在探究“电流与电阻关系”的实验中，电源电压为6V，定值电阻分别为10Ω、15Ω、20Ω和30Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，实验电路如图所示。
（1）实验前，发现电流表指针位置如图甲所示，原因是 。
（2）如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的 接线柱相连。
（3）电路连接完成后，分别用10Ω、15Ω和20Ω的电阻进行实验，正确操作后，数据记录在下表中，则实验中控制电压表的示数为 V。当使用30Ω的电阻进行实验时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数与前三次相同，为了完成第四次实验，如果只能更换电源，则电源电压应不高于 V。
（4）分析数据后，得出结论为：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 10 15 20 30
I/A 0.3 0.2 0.15
（5）如果没有电压表，电源电压未知，可以利用电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器，测得未知电阻Rx的阻值，实验电路如图丙所示。实验步骤如下：
①闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，记下电流表示数为I1；
② ，记下电流表示数为I2；
③可得待测电阻的阻值Rx= 。（用I1、I2和R0表示）
【答案】（1）电流表未调零
（2）C或D
（3）3；5
（4）反比
（5）将滑动变阻器的滑片滑至最右端；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由图甲得，电流表未使用前，指针没有指在零刻度线上，故电流表为调零。
（2）探究“电流与电阻关系”的实验中，滑动变阻器与电阻串联，电流表测量电路电流，电压表测量电阻电压，滑动变阻器的连线要一上一下，由图得，滑动变阻器下面的接线柱已经连好了，滑动变阻器上面的连线未连好，滑动变阻器上面接线柱对阻值没有影响，故应将导线a连接滑动变阻器的C或D。
（3）由表格中数据得，实验中控制电压表的示数为
当滑动变阻器接入电阻最大，为20Ω，且电压表的示数为3V时，电源电压最大，此时电路电流为
滑动变阻器的电压为
电源的电压为
所以电源电压不能超过5V。
（5）闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，电路中只有电阻RX工作，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I1
②将滑动变阻器的滑片滑至最右端，使电阻RX与滑动变阻器最大电阻R0串联，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I2
解得
【分析】（1）电流表使用前指针要调零。
（2）变阻器按一上一下接入电路中。
（3）由表中数据，根据欧姆定律求出电压表示数；根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
（4）分析表中数据得出结论。
（5）①闭合开关S，R0和Rx串联，电流表测量电路电流，滑动变阻器的滑片滑至最左端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，记下电流表示数为I1，根据欧姆定律可知电源电压的表达式；
②闭合开关S，滑动变阻器的滑片滑至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值为0，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I2，根据欧姆定律可知电源电压的表达式；
③联立以上两式可得待测电阻的阻值Rx。
12．（2021九上·芜湖月考）在探究“电流与电压的关系”的实验中，小明同学 连接的电路如图所示，已知电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“50Ω，0.5A”。
（1）请将图中的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，且导线不允许交叉。
（2）实验前，电压表指针在零刻度线左侧，原因是 。将问题解决后，小明通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，并记录在如表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次实验的数据是错误的。出错的是第 次。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.21 0.3 0.39 0.5.
（3）小明接着用该装置探究电流与电阻的关系，控制电压表的示数为2.5V保持不变，可供选择的定值电阻为4Ω、5Ω、6Ω、10Ω、30Ω、40Ω。他不能选用的定值电阻是 。
【答案】（1）
（2）电压表没有调零；1
（3）4Ω、40Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表应该与定值电阻并联，要求滑动变阻器的滑片向左滑动时电压表示数变大，由可知，电路中的电流应该不大，由可知，电源电压不变的情况下，电路的总电阻应该变小， 所以，滑动变阻器应该选择左下方的接线柱接入电路，如下图
（2）实验前，电压表指针在零刻度线左侧，原因是电压表没有调零；实验时，电压表指针在零刻度线左侧，原因是正负接线柱接反了。
由表中数据分析可知，小明同学是把5Ω的电阻接入电路中，而变阻器的最大电阻为50Ω时，由电阻的串联和欧姆定律，电路的最小电流为
故出错的是第1次实验的数据。
（3）滑动变阻器规格为“50Ω0.5A”，表示变阻器的最大电阻为50Ω，允许通过的最大电流为0.5A，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，变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2.5V=3.5V
定值电阻分得的电压与变阻器分得电压之比为
根据分压原理，当变阻器的最大电阻50Ω接入电路中时，定值电阻对应的最大值为
变阻器允许通过的最大电流为0.5A，小于电流表的允许通过的最大电流，故电路中的最大电流为0.5A，由欧姆定律，此时变阻器接入电路的最小电阻
故定值电阻允许的最小电阻为
由①②，他不能选用的定值电阻是4Ω、40Ω。
【分析】（1）在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，电流表应与电阻串联，电压表应与电阻并联。
（2）在研究电流与电压的关系时，需要记录的数据是电流值与电压值。
（3）知道滑动变阻器规格为“50Ω，0.5A”的含义，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得出变阻器分得的电压，由分压原理求出当将40Ω电阻替换30Ω电阻接入电路时所需要的变阻器的阻值，从而确定可以采取的措施。
13．（2021九上·佛山月考）甲是小明在探究“电流与电阻的关系”时的电路图，电源电压恒为6V。电压表、电流表无损坏，有5Ω、10Ω、20Ω、25Ω、30Ω等定值电阻，滑动变阻器（50Ω 1A）一个，导线若干。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线，连接完成图甲的实物图。
（2）正确连线后，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，可判断该故障是 。
（3）排除故障后，进行实验的过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化，为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意先观察 ____ （填序号）。
A．变阻器滑片 B．电压表 C．电流表 D．电源
（4）小明根据实验需要，多次更换阻值不同的定值电阻R，并记录各次电流表的示数，将实验数据描绘在图乙中，由图知实验过程中，小明控制定值电阻两端电压保持 V不变；若不更换其他器材，为了能够完成实验，更换的定值电阻阻值不能够大于 Ω。
（5）观察图像可以得出实验结论： 。
（6）实验中，滑动变阻器的主要作用是 。
【答案】（1）
（2）定值电阻R断路
（3）B
（4）2；25
（5）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（6）保持定值电阻两端的电压不变 （保持电压表示数不变）
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电流表和电阻串联，如图连接，选小量程。
(2)电流表示数几乎为零，说明可能断路，电压表示数接近电源电压且几乎不变，说明电压表和电源直接连接，所以可能电阻R断路。
(3)探究“电流与电阻关系”时要控制电阻的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数。
(4)由图乙可知，电阻两端电压为2V，所以控制定值电阻两端电压保持2V不变，滑动变阻器分压为4V，所以滑动变阻器电阻为定值电阻的两倍，滑动变阻器最大为50Ω，所以定值电阻最大为25Ω。
(5)由表格中的数据可知，电流与电阻的乘积为一定值，故可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。
(6)根据控制变量法，实验中，滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端电压为定值。
【分析】（1）由右图知，实验中电流小于0.6A，电流表选用小量程与电阻串联；求出电阻两端的电压，进一步确定电压表选用小量程与电阻并联。
（2）若电流表示数为零，说明电路可能断路；电压表有示数，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）探究“电流与电阻的关系”时要控制电阻的电压不变，据此分析。
（4）根据电流与电阻之积为一定值结合欧姆定律分析。
（5）根据电流与电阻之积为一定值得出结论。
（6）变阻器在基本作用是保护电路，在探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，据此分析变阻器的另一个作用。
14．（2021九上·信都期中）小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω，10Ω.15Ω，20Ω.25Ω；
（1）请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 端，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是 ；
（3）排除故障后，开始实验，实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像；
①由图像可以得出结论： ；
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是 ，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 （左、右）移动滑片，使电压表示数达到设定值时，读出电流表的示数；
（4）为完成整个实验，应该选取的滑动变阻器是______；
A．10Ω0.5A B．20Ω1A C．40Ω1A D．50Ω0.4A
（5）若实验中电压表损坏，小明利用其它的原有器材也能测出一个未知电阻Rx的阻值；实验电路如图丁所示（滑动变阻器最大阻值为R0，电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到a端，记录电流表示数为I1；
②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到 ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式Rx＝ （用已知量和测量量的符号表示）。
【答案】（1）
（2）最左/左；R断路
（3）在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；断开开关；左
（4）C
（5）b端；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表的“3”接线柱已接入电路，需要把“﹣”接线柱接到定值电阻的右边接线柱，使电压表并联在定值电阻两端；滑动变阻器下面的接线柱已连入电路，只要把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即可，实物图的连接如下图所示：
（2）为保护电路，开关闭合前，应将滑动变阻器滑到阻值最大处，滑动变阻器下面接的是右端接线柱，故将滑动变阻器的滑片移到最左端。
实验中，电流表几乎没有示数，说明电路可能断路；电压指针有明显偏转，说明电压表与电源的两极连通，则与电压表并联的电阻之外的电路是连通的，说明与电压表并联的电阻R断路了。
（3）①分析图丙，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积（电压）都等于2.5V，为一定值，故得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
②断开开关后，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，由分压原理，闭合开关后电压表的示数会变大，研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，故要增大变阻器的电压，由分压原理，要增大变阻器连入电路的电阻，故应向左移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变。
（4）当定值电阻R＝25Ω时，由图丙可知，此时电路中的电流I＝0.1A
由欧姆定律，则电路中的总电阻为R总＝
根据串联电阻的规律，所以滑动变阻器的最大阻值不能小于R滑＝R总﹣R＝60Ω﹣25Ω＝35Ω
所以为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于35Ω的滑动变阻器，因0.5A>0.4A
C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
（4）②在①中，变阻器的最大电阻与待测电阻并联，电流表测干路的电流，若再将滑片移到b端，则待测电阻短路，电路为变阻器最大电阻R0的简单电路，电流表测电路的电流，根据欧姆定律可得电源电压，由并联电路各支路互不影响，根据并联电路电流的规律可得出在①中通过待测电阻的电流，由欧姆定律可得出待测电阻大小。故闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，记录电流表示数I2；
③步骤②中，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P移到b端，待测电阻被短路，只有R0工作，电流表示数为I2，根据欧姆定律，所以电源电压U电源＝I2R0
步骤①中，两电阻并联，总电流为I1，根据并联电路支路可独立工作、互不影响，通过待测电阻的电流Ix＝I1﹣I2
因并联电路电压相等， 所以待测电阻的表达式Rx＝
【分析】（1）图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器，电压表应并联到定值电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路。
（2）常见电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因。
（3）①分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，说明电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②每次实验后，必须断开开关，把滑片拨到最大阻值处，然后再更换电阻；闭合开关后，还要调节滑片，使定值电阻两端的电压保持不变。
（4）根据电源电压以及控制定值电阻两端不变的电压，利用串联分压可求出需要的滑动变阻器的最小阻值。
（5）闭合开关S，将滑片滑倒a端，两电阻并联；将滑片滑倒b端，Rx被短路，只有R0工作，根据并联电路的电流和电压特点求出待测电阻的阻值。
15．（2021九上·永吉期中）如图所示，小南在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，选用的实验器材是：电压可调的学生电源、电流表、电压表，定值电阻R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω，滑动变阻器（40Ω
2A）、开关、导线若干。
（1）连接完电路后，同组的小余发现电流表和电压表的位置放反了，如果闭合开关，则 （选填“电压”或“电流”）表的指针可能有明显偏转；
（2）正确连接后进行实验，为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先将滑动变阻器滑片移至 （选填“最大”或“最小”）阻值处，电流表可用试触的方法选择合适的量程；
（3）在“探究电流与电压的关系”实验中，小南认为要探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，这里“控制电阻不变”是指______（选填“A”或“B”）；
A．控制定值电阻的阻值不变 B．控制滑动变阻器的阻值不变
（4）小南首先用5Ω定值电阻完成实验，此时电压表示数为2V。当接20Ω定值电阻时，小南发现无论怎样移动滑片P，电压表的示数都无法达到2V，为完成实验，学生电源电压最高可调节到 V。
【答案】（1）电压
（2）最大
（3）A
（4）6
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）连接完电路后，同组的小余发现电流表和电压表的位置放反了，即电压表串联在电路中，电流表与电阻并联了，因电压表内阻很大，电路的电流为0，电压表通过变阻器与电源相连测电源电压，故如果闭合开关，则电压表的指针可能有明显偏转。
（2）正确连接后进行实验，为了保护电路，防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，应先将滑动变阻器滑片移至最大阻值处。
（3）在“探究电流与电压的关系”实验中，由控制变量法，要控制电阻大小不变，而定值电阻为研究对象，故这里“控制电阻不变”是指控制定值电阻的阻值不变，A符合题意，B不符合题意。
故答案为：A。
（4）小南首先用5Ω定值电阻完成实验，此时电压表示数为2V，由已知条件可知，变阻器的最大电阻为40Ω，由串联电路的规律及分压原理有
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的电源电压最大，即
解得：U=6V
即学生电源电压最高可调节到6V。
【分析】（1）分析电流表和电压表的位置互换电路的连接，根据电压表内阻很大分析回答。
（2）为了防止损坏电流表，应该先将滑动变阻器滑片移至最大阻值处。
（3）探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，这里“控制电阻不变”是指控制定值电阻的阻值不变。
（4）由串联电路的规律及分压原理得出电源电压最大值，从而得出为完成实验，电源电压的取值范围。
16．（2021九上·汕头期中）在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，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“20Ω1A”。
（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 ；
（2）如图乙所示，导线a应与滑动变阻器的 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 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 V；
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 10 15 20 30
I/A 0.3 0.2 0.15
（4）分析实验数据得出结论： 。
【答案】（1）没调零
（2）C或D
（3）3；5
（4）由表格数据可知，在电压一定时，电流和电阻乘积为定值，故可得在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）实验前，电流表有示数，即指针没有在零刻度，原因是电流表指针没调零。
（2）滑动变阻器应一上一下串联接入电路，所以a接C或D。
（3）取第1组数据，电压为U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
则实验中控制电压表的示数为3V。
30Ω电阻分压为3V，所以电流为
变阻器取最大20Ω，变阻器分压U3=IRP=0.1A×20Ω=2V
电源电压最大为U4=3V+2V=5V
（4）由表格数据可知，在电压一定时，电流和电阻乘积为定值，故可得在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】（1）电流表使用前指针要调零。
（2）变阻器按一上一下接入电路中。
（3）由表中数据，根据欧姆定律求出电压表示数；根据滑动变阻器的调节电压的作用分析。
（4）结合表格数据得出结论。
17．（2021九上·利津期中）现有下列器材：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、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”；
（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。（要求连线不得交叉）；
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 ；
（3）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变化的图象；由图象可以得出结论： ；
（4）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，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，向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数；
（5）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器____。
A．50Ω、1.0A B．30Ω、1.0A C．20Ω、1.0A
【答案】（1）
（2）电阻R断路
（3）电压一定时，电流与电阻成反比
（4）A；2
（5）A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联，如图
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电路可能断路，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数始终接近电源电压，电压表与电源连通，造成这一现象的原因可能是定值电阻R断路。
（3）根据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象知，电流与电阻之积
为一定值，故得出：电压一定时，电流与电阻成反比。
（4）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定值电阻两端的电压不变，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，即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2V，读出电流表的示数。
（5）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的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
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，A符合题意，BC不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与电阻并联。
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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）根据如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象，得出电流与电阻之积为一定值分析。
（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。
（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变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻。
18．（2021九上·哈尔滨月考）图甲是某同学探究“电流与电阻的关系”的实验电路。已知电源电压恒为 ，滑动变阻器规格为“ ”，可供选择的定值电阻阻值为 、 、 、 、 。
（1）该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，并在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线。
（2）本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外还有： 。
（3）电路连接正确后，利用此电路先用 的定值电阻进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 ，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，直至使电压表示数为 ，此时电流表的示数如图丙所示，则电路中的电流为 。
（4）该同学还想多测几组数据，根据你所学过的电学知识，判断出他们不能选用的定值电阻是 。（注：多选、漏选、错选均不得此分）
（5）请你说明该同学多测几组数据的目的是：找到电流与电阻的 关系。（选填“定性”或“定量”）
【答案】（1）
（2）控制定值电阻两端电压不变
（3）阻值最大处；0.4
（4）20Ω、25Ω
（5）定量
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）由实物图可知，滑动变阻器和定值电阻是串联在电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，而电路图中则错误把滑动变阻器和定值电阻并联在电路中，错误的导线以及正确的连线如图所示：
（2）本实验为探究“电流与电阻的关系”的实验，由控制变量法可知，实验中需要控制电阻两端电压保持不变，通过滑动变阻器可以调节电阻两端的电压保持不变，所以本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外还有控制定值电阻两端电压不变。
（3）为了保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，这样可以使电路中电流较小，从而保护电路。
电流表的示数如图丙所示，由图可知电流表选择的是0~0.6A的量程，电流表的读数即电路中的电流为0.4A。
（4）在串联电路中，导体两端电压与其阻值成正比，当定值电阻换用阻值更大的电阻时，其两端电压变大，要保持定值电阻两端电压仍然为2V保持不变，需要增大滑动变阻器接入电路的电阻，因为滑动变阻器阻值存在最大值，所以实验中选用的定值电阻的阻值也不能过大，当滑动变阻器电阻最大时，电路中的电流为
此时定值电阻的阻值为
所以选用定值电阻的阻值不能大于16Ω，所以不能选用的定值电阻是20Ω、25Ω的电阻。
（5）多次测量的目的是为了得到普遍规律，通过实验可以得出结论：电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比，所以该同学多测几组数据的目的是：找到电流与电阻的定量关系。
【分析】（1）结合实物图，利用电流流向法判断实物图的连接情况。
（2）滑动变阻器的作用：保护电路，控制定值电阻两端电压不变。
（3）为保护电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。结合电流表的量程、分度值读出电流表的示数。
（4）根据串联电路电压的规律求变阻器分得的电压，当变阻器连入电路中电阻最大时，根据分压原理求出定值电阻的最大值。
（5）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
19．（2021九上·吉林期中）在探究电流跟电阻关系的实验中，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“30Ω 1A”。
（1）请补充完整图甲电路图中剩余的部分。
（2）实验中多次改变定值电阻的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①根据图象可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻 。
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，读出电流表的示数为I1，接下来的操作是： ，把滑动变阻器调到最左端，拆下5Ω的电阻，然后将10Ω的电阻接入电路。
③接入10Ω的电阻后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表示数I2。
（3）本实验中控制不变的电压值应该不低于 V，不高于 V。
【答案】（1）解：如图所示：
（2）成反比；断开开关；2.5
（3）2.4；5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1） 探究电流跟电阻关系的实验，需要用电压表测量电阻两端电压，电流表测量通过电阻的电流，滑动变阻器控制电阻两端电压保持不变，所以电路图如下图所示：
（2） ①图象是反比例函数，从图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
② 实验中要换用不同规格电阻进行多次实验，所以小明用5Ω的电阻做完实验后，读出电流表的示数为I1。为了保护电路，接下来应该断开开关， 把滑动变阻器调到最大值，即最左端，拆下5Ω的电阻，然后将10Ω的电阻接入电路。
③实验中需要控制电阻两端电压不变，由图乙可知不变的电压为，所以接入10Ω的电阻后，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2.5V，读出电流表示数I2。
(3)当变阻器阻值为 30Ω，定值电阻为20Ω 时对应的电压为最小电压，所以 ；
当电路中电流达到最大1A，定值电阻为5Ω 时对应的电压为最大电压，所以 .
【分析】（1）根据实验要求找出需要电压表测量电阻两端电压，电流表测量通过电阻的电流，滑动变阻器控制电阻两端电压保持不变，据此补充电路；
（2）①由图像分析规律是物理中最常见的方法，需要掌握；
② 实验中要换用不同规格电阻进行多次实验，每次换接电阻时都需要断开开关，将滑动变阻器滑到最大阻值处，以保证电路不被损坏；
③根据控制变量法可知实验中需要控制电阻两端电压不变，由图乙找一组电流和电阻的值求出不变的电压。要注意所找数据必须是准确值，不能是估计值；
（3）根据串联分电压和滑动变阻器允许通过的最大电流确定定值电阻两端最大和最小的不变电压。
二、综合题
20．（2021九下·通榆月考）小明同学想"探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材，开始了科学探究。已知电源电压为6 V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）他首先连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
（2）按照图甲电路图，闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于 (选填“左"或“右")端。
（3）他先用5Ω电阻接人电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，再将5Ω电阻换成10Ω电阻，他没有改变滑动变阻器滑片的位置，闭合开关后，电压表示数将 (选填“大于"“小于"或"等于")1.5V，此时应移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数仍为1.5V。
（4）将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最左端时，电流表和电压表的示数如图乙所示，出现上述情况的原因可能是
A．滑动变阻器阻值太大 B．滑动变阻器最大阻值太小
C．滑动变阻器断路 D．定阻电阻短路
（5）更换部分实验器材，完成继续整个探究实验后，用测得数据绘制了如图丙的图像，根据该图像可以得出的结论是： 。
【答案】（1）
（2）左
（3）大于
（4）B
（5）电压一定时，电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)、电压表应并联在定值电阻两端。
(2)、如图所示，闭合开关前滑动变阻器应置于左端，滑动变阻器应是最大阻值。
(3)、实验中将5欧电阻换成10欧电阻，电阻分压变多，电压表示数将大于1.5V。
(4)、当滑动变阻器移到最左端的时候，电压表的示数没有达到1.5V，滑动变阻器没有分走更多的电压，证明滑动变阻器的最大阻值太小 .
(5)、从图像可以看出，随着电阻的增大电流在逐渐减小，而电阻和电流的乘积为定值，说明电压一定时，电流与电阻成反比。
故答案为：(1)、(2)、左(3)、大于(4)、B(5)、电压一定时，电流与电阻成反比。
【分析】(1)、探究电流跟电阻关系的实验中，电压表应放在定值电阻两端。
(2)、连接电路图的过程中，滑动变阻器应放置在最大阻值处。
(3)、探究电流跟电阻关系的实验中，应当换不同的组值，当阻值变大之后，分压变多，电压表的示数变大
(4)、当滑动变阻器阻值过小时无法分得很多的电压，导致定值电阻两端电压无法达到想要达到的数值。
(5)、欧姆定律的内容：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
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