【中考押题预测】2025年中考物理核心考点考前冲刺 电流与电压、电阻关系实验(含解析)

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名称 【中考押题预测】2025年中考物理核心考点考前冲刺 电流与电压、电阻关系实验(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 通用版
科目 物理
更新时间 2025-06-08 23:00:18

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中考核心考点 电流与电压、电阻关系实验
一.选择题(共4小题)
1.(2025春 潍城区校级月考)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小华同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。下列说法正确的是(  )
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.15 0.28 0.30 0.38 0.45
A.本实验和测定值电阻的实验都需要多次测量寻找普遍规律
B.第2、4组实验中,电压和电流的比值与其它组有差异是由实验误差造成的
C.该实验可以得出导体两端的电压与通过导体的电流成正比的结论
D.实验中选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω,2A”
2.(2025 江阴市二模)如图所示,为探究电流与电压关系的电路图。实验中,小明所选电源电压恒为3V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是(  )
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45
A.将R1换成小灯泡,也可以进行实验
B.实验说明电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C.表格中第3组数据是错误的
D.实验中,所选滑动变阻器的最大阻值可能为50Ω
3.(2025 锦江区模拟)如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,通过实验绘制出了如图乙所示的图象,则下列说法中正确的是(  )
A.该实验过程中,R两端电压不断减小
B.R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
C.本实验滑动变阻器的规格可以是“10Ω,1A”
D.实验结论:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
4.(2025 东城区校级模拟)小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验时,小明将电阻箱的阻值调为10Ω后,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3V,记下电流表示数;分别将电阻箱R阻值调为20Ω和30Ω继续完成该探究实验。下列说法中正确的是(  )
A.该探究实验的自变量是通过导体的电流
B.该探究实验中滑动变阻器作用是改变导体两端的电压
C.该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器
D.R的阻值由10Ω调为20Ω后,需要将滑片P向A端移动
二.多选题(共2小题)
(多选)5.(2025 中牟县模拟)在“探究电流与电阻关系”的实验中,某同学利用左图电路进行实验并根据实验数据作出如图所示的图像。下列说法正确的有(  )
A.将A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为完成探究,将滑动变阻器的滑片适当向左移动
B.电源至少选用2节新干电池
C.导体中的电流与导体的电阻成正比
D.多次实验是为了取平均值,来减少误差的
(多选)6.(2025 房山区一模)在探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,小圆设计的实验电路如图所示。电源电压调为6V且保持不变,滑动变阻器上标有“50Ω,1A”的字样。实验过程中,在A、B间先后接入阻值不同的定值电阻R时,要求电压表的示数为2V且保持不变。下列说法中正确的是(  )
A.每次更换电阻后,都应移动滑片P,使电压表的示数保持2V
B.当R的电阻为10Ω时,电路中的电流为0.2A
C.当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω
D.当R的电阻为30Ω时,需调高电源电压才能完成实验
三.填空题(共4小题)
7.(2025 苏州一模)小淇为探究电流与电压的关系,依次改进实验电路,如图甲、乙、丙所示。图甲改进为图乙,是为了保证实验过程中     不变;图乙改进为图丙主要是为了实现     ,得到电流跟电压的定量关系。
次数 1 2 3 4
U/V 1.0 2.0 2.2 2.4
I/A 0.10 0.20 0.22 0.24
小淇利用两节新干电池、滑动变阻器R1(10Ω 1A)、R2(25Ω 1A)中的一个,按照图丙连接实物完成实验,实验数据如表所示,小淇选的是滑动变阻器     (R1/R2)。
8.(2025 成都模拟)小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中应保持     (选填“电压表”或“电流表”)的示数不变。若在实验过程中将5Ω的定值电阻更换为10Ω,则滑动变阻器的滑片需要向     滑动。
9.(2025 武侯区模拟)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流﹣电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为     Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是     。
10.(2024秋 通河县期末)小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间,收集数据的前提是保持每次实验电压表示数     ,处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的     (选填“乘积”或“比值”)并进行比较。
四.实验探究题(共12小题)
11.(2025春 茂南区校级期中)兴趣小组在“探究电流与电压的关系”的实验中,选择的器材有:两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和若干导线。实验中连接的实验电路如图1所示。
(1)将图1中的电路连接完整,要求滑片P向右移动时,电压表示数变小;
(2)连接好电路闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,则电路故障可能是     (选填“定值电阻短路”“定值电阻断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图2所示,则电流表示数为     A;重复实验,得到实验数据如下表所示。
电压U/V 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
电流I/A 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
分析实验数据或由数据画图像可知:
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成     ;
(4)小组交流时为了使结论具有普遍性,提出两个方案。方案A:用现有的实验器材增加实验次数。方案B:换用不同阻值的定值电阻重复上述实验。科学合理的是方案     (选填“A”或“B”);
(5)另一组同学完成了几组数据,描给出了如图3所示的U﹣I图象。请问:该组同学能否根据图3得出,“在电阻一定时,流过导体的电流与导体两端的电压成正比例”的结论?若能请说明理由?若不能,请说明实验操作中可论存在什么疏漏?
12.(2025春 鲅鱼圈区校级月考)小明利用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压恒为6V,实验提供的定值电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器规格为“30Ω;1A”。
(1)用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至     端(选填“左”或“右”)。
(3)将R换为10Ω时,在记录数据前,小明应先调节滑动变阻器,使     ,实验中可更换定值电阻的最大值是     。
(4)小明重新调整电压的设定数值,进行了5次实验,根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图丙。根据图丙可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成     (选填“正比”或“反比”)的实验结论。
(5)若本实验中保持电压表示数如图乙所示,电源电压可调,则电源电压可取的最大值为     V。
13.(2025 桓台县二模)学习小组利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压的关系。器材有:干电池,1个规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器,电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整(要求:滑片P向A端移动时,电路中的电流变大)。
(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因可能是    。
(3)排除故障后,闭合开关进行实验。实验数据如下表所示,其中第3次电流表示数如图乙,为    A。分析数据可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成    。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5
(4)实验结束后,有同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出这样操作是不可行的,原因是    。
(5)小聪指出该装置还可以探究“电流与电阻的关系”。小聪将电源电压换为6V,其余器材不变。实验步骤如下:
①将5Ω的定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,再闭合开关,适当调节滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数为l=0.4A,记录数据;
②断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,拆下5Ω电阻,将10Ω电阻接入电路。正确操作后,读出电流表示数并记录数据,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是    Ω;
③继续实验时,小聪发现当定值电阻为20Ω时,无法完成实验,为了顺利完成实验,且电压表示数保持不变,至少需要串联一个阻值为    Ω的定值电阻。
14.(2025 龙华区二模)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路,电源输出电压恒为3V,三个学习小组分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和规格相同的滑动变阻器进行探究,并记录了如下实验过程:
【问题】电压是产生电流的原因,电流与电压有怎样的定量关系呢?
(1)除电压外,影响电流大小的因素还可能有     。
【证据】
(2)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变小)。
(3)实验中,滑动变阻器的主要作用是保护电路和     。
(4)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,某小组发现此时电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是     。
(5)排除故障后继续实验,老师将各小组测得数据汇总如下表所示。请根据第一组测量的数据在图乙的坐标图上画出电流I与电压U的关系图像。
组别 第一组(R1=5Ω) 第二组(R2=10Ω) 第三组(R3=15Ω)
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
U/V 0.8 1.2 1.8 2.0 2.4 2.8 1.2 1.8 2.2 2.6 1.5 1.8 2.1 2.4
I/A 0.16 0.24 0.36 0.4 0.48 0.56 0.12 0.18 0.22 0.26 0.1 0.12 0.14 0.16
【解释】
(6)根据数据及图像,得出结论:电阻一定时,    。
【交流】
(7)汇总多个小组的数据进行分析,目的是     。
(8)分析表格中实验次数为     的三组数据还可以研究“电流与电阻的关系”。
(9)在上述实验过程中,有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点,则滑动变阻器的最大电阻是     Ω。
15.(2025 合肥二模)小孔用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)图甲中,电表1应为     (选填“电压”或“电流”)表。
(2)电路连接完成后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻的倒数关系图像,如图乙中图线②所示。
(3)为了使实验结论更具有普遍性,小明又将定值电阻R两端的电压控制为1.5V、不断改变定值电阻的大小,又进行了多次实验,又绘制出电流I与定值电阻的倒数关系图像,此次关系图像应为图乙中的图线     (选填“①”“②”或“③”)。
(4)根据图乙中的图像,得出的实验结论为:    。
16.(2025 天桥区二模)在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,小美同学选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,学生电源(电压恒为6V),“25Ω、1A”的滑动变阻器等器材,设计并连接了如图所示的电路。
(1)用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大)。
(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小美利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是     。
(3)小美在五个电阻中选取其中一个来探究“电流与电压的关系”。
①将选取的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,并将实验数据记录在表一中,当电压表示数为2.8V时,电流表如图丙,电流为     A,则小美选取的是     Ω的电阻。
②根据表,分析数据可得出结论:    。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.0
电流I/A 0.16 0.20 0.24 0.30
(4)接着小美继续利用图甲电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系,实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后,换用10Ω的电阻继续实验,滑动变阻器的滑片应向     (选填“左”或“右”)调节。当接入25Ω的电阻时,她发现无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于     Ω的滑动变阻器。
17.(2025 周村区一模)小李探究电流与电压、电阻关系,他从实验室找来如下器材:电压恒为6V的电源,电压表、电流表、开关各一个,10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻各一个,规格是“20Ω,1A”和“50Ω,1A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(一)探究电流与电压的关系。
(1)图甲是小李设计的电路图,存在的问题是     。
(2)将电路图修正完善后,连接好电路进行实验。
①当电压表示数为2.8V时,电流表如图乙所示为     A。
②实验数据如下表,分析数据可得结论:当电阻一定时,    。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 2.0 2.4 2.8 3.0
电流/A 0.20 0.24 0.30
③小李实验时接入电路的电阻R=     Ω。
(二)探究电流与电阻的关系。
(3)图丙是小李连接的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小。
(4)小李将10Ω的电阻接入电路完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上15Ω的电阻。闭合开关,他应向     (选填“A”或“B”)调节滑动变阻器。
(5)根据实验数据,画出I﹣U关系图象,如图丁所示,根据图象可知:
①定值电阻两端的电压保持     V不变。
②滑动变阻器的规格是     。
18.(2025 二七区校级二模)小明做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为6V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大;(导线不能交叉)
(2)图中滑动变阻器的作用是保护电路和     ;连接好电路,闭合开关,小明发现电压表没有示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表始终没有示数。造成这一现象的原因可能是     (填字母);
A.电阻断路
B.电流表坏了
C.滑动变阻器短路
D.电阻短路
(3)排除电路故障进行实验。由乙图可知,实验中,小明保持电阻两端电压为     V不变,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向     (选填“左”或“右”)滑动,才可能达到这个目的;
(4)实验时为保证上述实验顺利进行,5个电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少是     Ω;
(5)根据实验数据,作出I﹣R图象如图乙所示。根据实验目的分析图象可得出结论:    ;
(6)小明想再利用本套器材探究电流与电压的关系,决定将定值电阻更换为小灯泡,小岩认为不合适。你认为哪位同学的想法是正确的?    (选填“小岩”或“小明”),原因是     。
19.(2025 仪陇县模拟)小科用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压为12V,滑动变阻器最大阻值为30Ω,实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、60Ω,小科同学顺利地完成了前三次实验,第四次实验没有成功,实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 60
电流I/A 1.2 0.6 0.3
(1)开关闭合前滑片应该放在阻值最大端,目的是     ,开关闭合后,发现电压表有示数且较大,电流表无示数,故障可能是定值电阻处     ;
(2)为了使接入5Ω、10Ω、20Ω、60Ω的电阻都能顺利完成实验,应控制定值电阻两端的电压至少为     V或选择最大阻值至少为     Ω滑动变阻器。
20.(2025 烟台一模)小华要探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a.   
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b.   
①图1乙是根据电路图连接的实物电路,请在图1甲虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时     (选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录数据如表格中所示。第5次的电压表和电流表的示数如图1甲、乙所示,请将示数填入表中。
④请在图2丙中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I﹣U图像。
⑤分析图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是     。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、20Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是     (填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
21.(2025 南海区二模)小明在“探究电流与电阻的关系”实验中,实物图如图甲所示,电源电压为6V,滑动变阻器上标有“50Ω,1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个,两电表均正常工作,三个定值电阻的一端与公共端A端相连,方便连接。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最     端(选填“左”或“右”)。
(2)小明首先将M、N分别与A、B两端相连,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表没有示数,则电路故障可能是     。
(3)排除故障后,再次闭合开关,电表示数正常,调节滑片P,使电压表示数为2V,电流表示数如图乙所示,电流为     A。断开开关后,将N端改接C端,为保证定值电阻两端电压保持不变,接下来应向     (填“左”或“右”)调节滑动变阻器滑片。
(4)小明准备加入20Ω的定值电阻,但在实验室却找不到该电阻,经过思考,使用原来的实验装置,将M、N两端正确连接到接线柱上也能代替20Ω的定值电阻,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(5)此实验需要控制电阻两端电压不变,要完成5Ω、10Ω、15Ω三个电阻的实验探究,分析可得电阻两端允许的电压范围为     。
22.(2025 南山区二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是定值电阻     ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次     ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是     ;
(5)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,请你想出一条可行的措施:    。
中考核心考点 电流与电压、电阻关系实验
参考答案与试题解析
一.选择题(共4小题)
1.(2025春 潍城区校级月考)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小华同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如表。下列说法正确的是(  )
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.15 0.28 0.30 0.38 0.45
A.本实验和测定值电阻的实验都需要多次测量寻找普遍规律
B.第2、4组实验中,电压和电流的比值与其它组有差异是由实验误差造成的
C.该实验可以得出导体两端的电压与通过导体的电流成正比的结论
D.实验中选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω,2A”
【分析】(1)根据实验目的分析多次测量的目的;(2)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,需控制电阻不变,根据表中数据求出2、4两次次实验时的定值电阻的阻值分析判断;(3)根据表中电流与电压的关系分析得出结论;
(4)由表中第1组数据,根据串联电路的规律和欧姆定律求变阻器连入电路中的电阻确定实验中选用的滑动变阻器规格。
【解答】解:A、在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,为了得出普遍性的规律,要进行多次实验多次测量,测定值电阻的实验是减小误差,故A错误;B、在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,需要控制电阻阻值不变,根据表格中2、4组的数据利用欧姆定律可知,当U2=0.9V,I2=0.28A时,定值电阻为:R2,当U4=1.5V,I4=0.38A时,定值电阻为:R4,第2次实验数据相差较大的是错误的,故B错误;C、分析表中数据,考虑到错误因素,电压为原来的几倍,通过的电流为原来的几倍,故得出的结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C错误;
D、由表中第1组数据,根据串联电路电压规律和欧姆定律,变阻器连入电路中的电阻:R滑16Ω<20Ω,因此选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω 2A”,故D正确。故选:D。
【点评】本题探究电阻一定时电流与电压关系,考查多次实验的目的、欧姆定律的应用和分析数据归纳结论的能力。
2.(2025 江阴市二模)如图所示,为探究电流与电压关系的电路图。实验中,小明所选电源电压恒为3V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验,并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是(  )
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45
A.将R1换成小灯泡,也可以进行实验
B.实验说明电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C.表格中第3组数据是错误的
D.实验中,所选滑动变阻器的最大阻值可能为50Ω
【分析】(1)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻受温度的影响;
(2)根据欧姆定律的内容结合实验目的分析实验结论;
(3)根据表格数据,同时结合欧姆定律分析作答;
(4)根据欧姆定律可计算出电路电流最大时,此时滑动变阻器接入电路的电阻最大,由此可分析作答。
【解答】解:A、探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不可以将R1换成小灯泡,故A错误;
B、由欧姆定律的内容可知,本实验的结论为:电阻一定时,电流与电压成正比,故B错误;
C、根据表格数据,同时结合欧姆定律分析作答为:






在本实验中应控制导体电阻不变,考虑误差的情况下,可知根据第四组数据计算出的电阻值与其它组计算出的相差最大,由此可知表格中第4组数据是错误的,故C错误;
D、根据表格数据可知当电路电流最小为0.08A时,电路总电阻为,此时滑动变阻器接入电路的电阻大小为:R滑=R总﹣R1=37.5Ω﹣3.75Ω=33.75Ω,由此可知所选滑动变阻器的最大电阻应大于等于33.75Ω,即所选滑动变阻器的规格可能为50Ω,故D正确。
故选:D。
【点评】本题探究“电流与电压的关系”,考查控制变量法、数据分析和欧姆定律的应用,难度一般。。
3.(2025 锦江区模拟)如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,通过实验绘制出了如图乙所示的图象,则下列说法中正确的是(  )
A.该实验过程中,R两端电压不断减小
B.R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向右移
C.本实验滑动变阻器的规格可以是“10Ω,1A”
D.实验结论:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
【分析】A、探究电流与电阻关系的实验中,通过改变滑动变阻器的阻值,保持电阻两端电压不变;
B、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;
C、根据串联分压可知滑动变阻器分得的电压,当定值电阻为25Ω时,由I可得此时电路中的电流,由R可得滑动变阻器的阻值,据此分析;
D、当电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比。
【解答】解:A、探究电流与电阻关系的实验中,每次更换电阻时,要保持电阻两端电压不变,是通过滑动变阻器来实现的,故A错误;
B、将定值电阻R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,根据分压原理可知电阻两端的电压变大,为使R两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知需增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理可知要增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应把滑动变阻器的滑片向右移,故B正确;
C、电源电压为4V,定值电阻两端电压为2.5V,根据串联分压可知,滑动变阻器分得的电压为1.5V,当定值电阻为25Ω时,由I可知,电流为0.1A,由R可知,此时滑动变阻器接入电路中的阻值为15Ω,故C错误;
D、电阻时导体的属性,与其通过的电路的电流和两端的电压无关,故D错误。
故选:B。
【点评】本题探究电流与电阻关系的实验,利用好串联电路特点是解题关键。
4.(2025 东城区校级模拟)小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”,已知电源电压为6V且保持不变,实验时,小明将电阻箱的阻值调为10Ω后,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为3V,记下电流表示数;分别将电阻箱R阻值调为20Ω和30Ω继续完成该探究实验。下列说法中正确的是(  )
A.该探究实验的自变量是通过导体的电流
B.该探究实验中滑动变阻器作用是改变导体两端的电压
C.该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器
D.R的阻值由10Ω调为20Ω后,需要将滑片P向A端移动
【分析】(1)因为通过导体的电流与导体两端的电压、导体电阻大小均有关系,因此根据控制变量法原则,在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验中,应控制电阻两端电压不变,通过改变接入的电阻阻值大小来改变通过导体的电流据此分析;
(2)根据串联分压原理,定值电阻的阻值越大,所需滑动变阻器的阻值越大,计算出定值电阻的阻值为30Ω时的滑动变阻器的阻值;
(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:AB、根据控制变量法原则,在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验中,应利用滑动变阻器控制导体两端电压不变,通过改变接入的导体的阻值大小来改变通过导体的电流,由此可知自变量是导体电阻,故A错误,B错误;
C、当电阻的阻值为30Ω时,所需滑动变阻器的阻值最大,根据串联分压的知识:,即
解得:R滑=30Ω,即滑动变阻器的最大阻值不小于30Ω,由此该探究实验可选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器,故C正确;
D、将10Ω的电阻改装成20Ω的电阻,由分压原理,电阻两端电压增大,为保持电阻两端电压不变,应使电阻两端电压变小,根据串联电路的电压规律可知,应增大滑动变阻器分压,故增大滑动变阻器接入电路的阻值,应向B节滑动变阻器滑片,直到电压表示数不变,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验,涉及了实验中自变量的判断、控制变量法的应用、串联分压原理的应用等知识,难度一般。
二.多选题(共2小题)
(多选)5.(2025 中牟县模拟)在“探究电流与电阻关系”的实验中,某同学利用左图电路进行实验并根据实验数据作出如图所示的图像。下列说法正确的有(  )
A.将A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为完成探究,将滑动变阻器的滑片适当向左移动
B.电源至少选用2节新干电池
C.导体中的电流与导体的电阻成正比
D.多次实验是为了取平均值,来减少误差的
【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)根据串联分压,计算出电源电压;
(3)根据电流与电阻的图像分析出电流与电阻的关系;
(4)探究类实验,多次实验,使结论具有普遍性。
【解答】A.在“探究电流与电阻关系”的实验中,应控制电阻两端电压不变,根据串联分压原理可知,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,定值电阻两端电压增大,因此应增大滑动变阻器两端电压,使定值电阻两端电压减小,所以应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此应将滑片适当向左移动,故A符合题意;
B.由图像可知,定值电阻两端电压控制为U=IR0=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V,一节干电池电压为1.5V,因此为了完成实验,电源至少选用2节新干电池,故B符合题意;
C.由图像可知,当定值电阻两端电压一定时,电阻增大几倍,电流就减小几倍,因此可知,当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,故C不符合题意;
D.只进行一次实验就得到结论,具有偶然性,多次实验是为了得出普遍性的规律,故D不符合题意。
故选:AB。
【点评】本题探究通过导体的电流与电压和电阻的关系,考查注意事项、归纳法和控制变量法的运用、操作过程以及数据分析。
(多选)6.(2025 房山区一模)在探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时,小圆设计的实验电路如图所示。电源电压调为6V且保持不变,滑动变阻器上标有“50Ω,1A”的字样。实验过程中,在A、B间先后接入阻值不同的定值电阻R时,要求电压表的示数为2V且保持不变。下列说法中正确的是(  )
A.每次更换电阻后,都应移动滑片P,使电压表的示数保持2V
B.当R的电阻为10Ω时,电路中的电流为0.2A
C.当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω
D.当R的电阻为30Ω时,需调高电源电压才能完成实验
【分析】A、探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时要控制电阻的电压不变;
B、当R的电阻为10Ω时,由欧姆定律得出电路中的电流;
C、由串联电路电压的规律得出变阻器的电压,当电路中的电流为0.4A时,由欧姆定律得出滑动变阻器接入电路的阻值;
D、根据串联电路的规律及分压原理得出电源电压最大值。
【解答】解:A、探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系时要控制电阻的电压不变,每次更换电阻后,都应移动滑片P,使电压表的示数保持2V,故A正确;
B、当R的电阻为10Ω时,由欧姆定律可知,电路中的电流为
I
故B正确;
C、变阻器的电压为
U滑=6V﹣2V=4V
当电路中的电流为0.4A时,滑动变阻器接入电路的阻值为
R滑
故C错误;
D、根据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,
当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电路的电压最大,

解之可得出最大电源电压约为:U′≈5.3V。
需调低电源电压才能完成实验,故D错误。
故选:AB。
【点评】本题探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,考查控制变量法的运用、欧姆定律的运用及对实验的要求。
三.填空题(共4小题)
7.(2025 苏州一模)小淇为探究电流与电压的关系,依次改进实验电路,如图甲、乙、丙所示。图甲改进为图乙,是为了保证实验过程中  电阻  不变;图乙改进为图丙主要是为了实现  多次实验  ,得到电流跟电压的定量关系。
次数 1 2 3 4
U/V 1.0 2.0 2.2 2.4
I/A 0.10 0.20 0.22 0.24
小淇利用两节新干电池、滑动变阻器R1(10Ω 1A)、R2(25Ω 1A)中的一个,按照图丙连接实物完成实验,实验数据如表所示,小淇选的是滑动变阻器  R2  (R1/R2)。
【分析】(1)探究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,据此分析;本实验中,为得出普遍性的结论,要多次测量,据此分析滑动变阻器的作用;
(2)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,故数据1为滑动变阻器阻值最大时的数据,根据串联电路电压的规律计算滑动变阻器的电压,利用欧姆定律计算滑动变阻器的阻值。
【解答】解:(1)探究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变;本实验中,为得出普遍性的结论,要多次测量,故由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节滑动变阻器使电阻R两端的电压改变;
(2)当滑动变阻器阻值最大时,电路中电流最小,故数据1为滑动变阻器阻值最大时的数据,已知电源电压U=3V,电路中的电流为0.1A,定值电阻两端的电压为1V,根据串联电路电压的规律U滑=U﹣U定=3V﹣1V=2V,根据欧姆定律R滑20Ω,故滑动变阻器应该选R2(25Ω 1A)。
故答案为:(1)电阻;多次实验;(2)R2。
【点评】本题探究电流与电压的关系,考查控制变量法、归纳法的运用、对器材的要求、操作过程等知识。
8.(2025 成都模拟)小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中应保持  电压表  (选填“电压表”或“电流表”)的示数不变。若在实验过程中将5Ω的定值电阻更换为10Ω,则滑动变阻器的滑片需要向  左  滑动。
【分析】探究电流与电阻的关系,应该控制电阻两端电压保持不变,根据串联分压分析。
【解答】解:探究电流与电阻的关系,应该控制电阻两端电压保持不变,故保持电压表示数不变。
若在实验过程中将5Ω的定值电阻更换为10Ω,根据串联分压可知,滑动变阻器的滑片需要向左移动,才能保证定值电阻两端电压不变。
故答案为:电压表;左。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验,利用控制变量法分析。
9.(2025 武侯区模拟)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流﹣电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为  5  Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是  多次实验,得出普遍性的规律  。
【分析】根据实验数据绘制的电流﹣电压图像得出当电压为2.5V时电流大小,由欧姆定律得出实验中所用定值电阻的阻值;
根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的规律要多次测量。
【解答】解:根据实验数据绘制的电流﹣电压图像可知,当电压为2.5V时,电流为0.5A,实验中所用定值电阻的阻值为
R
根据一组数据得出的结论有偶然性,小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是多次实验,得出普遍性的规律。
故答案为:5;多次实验,得出普遍性的规律。
【点评】本题探究电流与电压的关系,考查电阻的计算及归纳法的运用。
10.(2024秋 通河县期末)小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间,收集数据的前提是保持每次实验电压表示数  不变  ,处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的  乘积  (选填“乘积”或“比值”)并进行比较。
【分析】探究电流与电阻的关系,应该控制电压不变;应处理电流与电阻的阻值的乘积关系。
【解答】解:探究电流与电阻的关系,应该控制电压不变,更换电阻时,按规范调整电路,保持电压表示数不变;
根据欧姆定律可知,应处理电流与电阻阻值的乘积的关系。故答案为:不变;乘积。
【点评】本题考查电流与电阻的关系,注意数据的处理。
四.实验探究题(共12小题)
11.(2025春 茂南区校级期中)兴趣小组在“探究电流与电压的关系”的实验中,选择的器材有:两节新干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻、开关和若干导线。实验中连接的实验电路如图1所示。
(1)将图1中的电路连接完整,要求滑片P向右移动时,电压表示数变小;
(2)连接好电路闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,电压表仍无示数,则电路故障可能是  定值电阻短路  (选填“定值电阻短路”“定值电阻断路”或“滑动变阻器断路”)。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图2所示,则电流表示数为  0.10  A;重复实验,得到实验数据如下表所示。
电压U/V 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
电流I/A 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
分析实验数据或由数据画图像可知:
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)小组交流时为了使结论具有普遍性,提出两个方案。方案A:用现有的实验器材增加实验次数。方案B:换用不同阻值的定值电阻重复上述实验。科学合理的是方案  B  (选填“A”或“B”);
(5)另一组同学完成了几组数据,描给出了如图3所示的U﹣I图象。请问:该组同学能否根据图3得出,“在电阻一定时,流过导体的电流与导体两端的电压成正比例”的结论?若能请说明理由?若不能,请说明实验操作中可论存在什么疏漏?
【分析】(1)滑片P向右移动时,电压表的示数变小,说明电阻增大,据此确定变阻器所选接线柱;
(2)根据电流表有无示数判断故障类型,再由电压表有无示数判断故障位置;
(3)根据电流表分度值读数,结合欧姆定律分析;
(4)为了得出普遍规律,必须换用不同电阻进行实验;
(5)结合图像中每次的电压偏大分析。
【解答】解:(1)滑片P向右移动时,电压表的示数变小,说明电流减小,电阻变大,选择左下的接线柱,如图所示:
(2)连接好电路闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,电压表被短路或电压表断路,故则电路故障可能是因为定值电阻短路造成电压表短路;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图2所示,分度值为0.02A,则电流表示数为0.10A;
①有一个数据记录有误,根据分度值为0.02A,有误的数据是0.6A,精确度不够;
②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)为了得出普遍规律,必须换用不同电阻进行实验;合理的是方案B;
(5)根据图像不过原点,因而不能得出结论,且每次的电压总是偏大,说明电压表使用前没有调零。
故答案为:(1)见解答;(2)电压表断路;(3)0.10;0.6;正比;(4)二;(5)不能;电压表使用前没有将指针调零。
【点评】本题探究电流与电压的关系,涉及的知识点较多,有一定难题。
12.(2025春 鲅鱼圈区校级月考)小明利用图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压恒为6V,实验提供的定值电阻R的阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器规格为“30Ω;1A”。
(1)用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至  左  端(选填“左”或“右”)。
(3)将R换为10Ω时,在记录数据前,小明应先调节滑动变阻器,使  电压表示数为2V  ,实验中可更换定值电阻的最大值是  15Ω  。
(4)小明重新调整电压的设定数值,进行了5次实验,根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图丙。根据图丙可得出“在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成  反比  (选填“正比”或“反比”)的实验结论。
(5)若本实验中保持电压表示数如图乙所示,电源电压可调,则电源电压可取的最大值为  6.6  V。
【分析】(1)滑动变阻器和电阻串联接入电路,滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大,则滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻应变小;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处;
(3)接入5Ω的定值电阻,根据图乙读出电压表示数,探究电流与电阻的关系时要使定值电阻两端的电压不变,故更换电阻后应调节滑动变阻器使电压表示数不变;根据串联电路电压规律可知滑动变阻器两端的电压,滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入电路最大阻值时的电流,进一步计算实验中可更换定值电阻的最大值;
(4)由图丙数据结合欧姆定律可知实验中定值电阻两端的电压,分析图像的得出实验结论;
(5)根据串联电路的规律和分压原理求出电源电压最大值。
【解答】解:(1)滑动变阻器和电阻串联接入电路,滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路,滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变大,则滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻应变小,如图:
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,即滑动变阻器最左端;
(3)接入5Ω的定值电阻,根据图乙读出电压表示数为2V,探究电流与电阻的关系时要使定值电阻两端的电压不变,故更换电阻后应先调节滑动变阻器,使电压表示数为2V不变;
滑动变阻器的规格为“30Ω 1A”,串联电路总电压等于各部分电压之和,则滑动变阻器两端的电压为:UH=U﹣UR=6V﹣2V=4V,
由串联分压原理可知,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,定值电阻接入电路的阻值最大,
此时通过电路的电流为:I′A,
串联电路各处电流相等,则实验中可更换定值电阻的最大值为:R′15Ω;
(4)由图丙可知实验中定值电阻两端的电压为:U′=I1R1=I2R2=I3R3=I4R4=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=3V,
分析图像可知,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)在探究电流与电阻的关系实验中,电阻两端电压始终保持3V不变,想让25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω的定值电阻都能使用,
根据串联电路的规律和分压原理可知,当滑动变阻器阻值最大时,电源电压最大,此时,可得U滑=3.6,所以电源电压为6.6V。
故答案为:(1)见上图;(2)左;(3)电压表示数为2V;15;(4)反比;(5)6.6。
【点评】探究“电流与电阻的关系”考查电路的连接、滑动变阻器的使用、欧姆定律的灵活运用,实验中注意控制变量法的应用。
13.(2025 桓台县二模)学习小组利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压的关系。器材有:干电池,1个规格为“30Ω,1A”的滑动变阻器,电流表、电压表、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻各一个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的电路连接完整(要求:滑片P向A端移动时,电路中的电流变大)。
(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,则电路故障原因可能是 电阻R断路  。
(3)排除故障后,闭合开关进行实验。实验数据如下表所示,其中第3次电流表示数如图乙,为 0.3  A。分析数据可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正  。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5
(4)实验结束后,有同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出这样操作是不可行的,原因是 灯的电阻不是一个定值  。
(5)小聪指出该装置还可以探究“电流与电阻的关系”。小聪将电源电压换为6V,其余器材不变。实验步骤如下:
①将5Ω的定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,再闭合开关,适当调节滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数为l=0.4A,记录数据;
②断开开关,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,拆下5Ω电阻,将10Ω电阻接入电路。正确操作后,读出电流表示数并记录数据,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是 20  Ω;
③继续实验时,小聪发现当定值电阻为20Ω时,无法完成实验,为了顺利完成实验,且电压表示数保持不变,至少需要串联一个阻值为 10  Ω的定值电阻。
【分析】(1)滑片P向A端移动时,电路中的电流变大,可知电路的电阻变小,确定变阻器左下接线柱连入电路中;
(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,据此分析;
(3)读出第3次电流表示数,根据电压与电流之比为一定值得出结论;
(4)研究电流与电压关系要控制电阻的大小不变;
(5)①由欧姆定律得出电阻的电压,根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,根据分压原理得出当接入10Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻;
根据分压原理得出变阻器连入电路中的电阻,结合串联电阻的规律分析。
【解答】解:(1)滑片P向A端移动时,电路中的电流变大,可知电路的电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下所示:

(2)连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,则电路故障原因可能是定值电阻电阻R断路。
(3)电流表示数如图乙,为0.3A。分析数据可知,电压与电流之比为一定值,故得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)研究电流与电压关系要控制电阻的大小不变,因灯的电阻不是一个定值,故不能进行“电流与电压关系”的实验探究。
(5)①将5Ω的定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,再闭合开关,适当调节滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数为I=0.4A,则电阻的电压为
Uv=I1R1=0.4A×5Ω=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10Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=2×10Ω=20Ω
小聪发现当定值电阻为20Ω时,根据分压原理,变阻器连入电路中的电阻为
R′滑=2×20Ω=40Ω
无法完成实验,为了顺利完成四次实验,且电压表示数保持不变,至少需要串联一个阻值为
R串=40Ω﹣30Ω=10Ω的定值电阻。
故答案为:(1)见解析;(2)电阻R断路;(3)0.3;正;(4)灯的电阻不是一个定值;(5)20;10。
【点评】探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,考查电路连接、故障和数据分析及欧姆定律的运用。
14.(2025 龙华区二模)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路,电源输出电压恒为3V,三个学习小组分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和规格相同的滑动变阻器进行探究,并记录了如下实验过程:
【问题】电压是产生电流的原因,电流与电压有怎样的定量关系呢?
(1)除电压外,影响电流大小的因素还可能有  电阻  。
【证据】
(2)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变小)。
(3)实验中,滑动变阻器的主要作用是保护电路和  改变定值电阻两端电压  。
(4)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,某小组发现此时电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是  定值电阻R断路  。
(5)排除故障后继续实验,老师将各小组测得数据汇总如下表所示。请根据第一组测量的数据在图乙的坐标图上画出电流I与电压U的关系图像。
组别 第一组(R1=5Ω) 第二组(R2=10Ω) 第三组(R3=15Ω)
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
U/V 0.8 1.2 1.8 2.0 2.4 2.8 1.2 1.8 2.2 2.6 1.5 1.8 2.1 2.4
I/A 0.16 0.24 0.36 0.4 0.48 0.56 0.12 0.18 0.22 0.26 0.1 0.12 0.14 0.16
【解释】
(6)根据数据及图像,得出结论:电阻一定时, 导体中的电流与导体两端的电压成正比  。
【交流】
(7)汇总多个小组的数据进行分析,目的是  避免偶然性得到普遍规律  。
(8)分析表格中实验次数为  3、8、12  的三组数据还可以研究“电流与电阻的关系”。
(9)在上述实验过程中,有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点,则滑动变阻器的最大电阻是  15  Ω。
【分析】【问题】
(1)电流大小与电压、电阻有关。
【证据】
(2)滑片P向B端移动时,电路中的电流变小可知电阻变大,确定变阻器A接线柱连入电路中,电流表串联在电路中;
(3)本实验探究电流与电压关系,为得出普遍性的规律,要多次测量,据此分析。
(4)电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,据此分析可能的故障。
(5)根据第一组测量的数据,由描点法作图。
【解释】
根据电流与电压的关系为一过原点的直线得出结论。
【交流】
(7)根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的结论要汇总多个小组的数据。
(8)研究“电流与电阻的关系”,要控制电压不变。
(9)三次实验中,电流最小时,电路中电阻最大。根据欧姆定律和串联电阻的规律得出第1次实验变阻器连入电路的电阻,同理,得出第2、3次实验变阻器连入电路的电阻,据此分析。
【解答】解:【问题】
(1)除电压外,影响电流大小的因素还可能有电阻。
【证据】
(2)滑片P向B端移动时,电路中的电流变小,电阻变大,故变阻器A接线柱连入电路中,电流表串联在电路中,如下所示:
(3)本实验探究电流与电压关系,为得出普遍性的规律,要多次测量,滑动变阻器的主要作用是保护电路和改变定值电阻两端电压。
(4)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,某小组发现此时电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,可能的故障是定值电阻R断路。
(5)根据第一组测量的数据,在图乙的坐标图上找出对应的点,画出电流I与电压U的关系图像,如下所示:
【解释】
(6)因电流与电压的关系为一过原点的直线,得出结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【交流】
(7)根据一组数据得出的结论有偶然性,汇总多个小组的数据进行分析,目的是避免偶然性得到普遍规律。
(8)研究“电流与电阻的关系”,要控制电压不变,分析表格中实验次数为 3、8、12的三组数据(电压为1.8V)还可以研究“电流与电阻的关系”。
(9)三次实验中,电流最小时,电路中电阻最大,根据欧姆定律和串联电阻的规律,变阻器连入电路的电阻为:
R滑1R15Ω=13.75Ω
同理,R滑2=15Ω
R滑3=15Ω
有两次数据是滑动变阻器的滑片恰好在某一侧的端点,则变阻器的最大电阻是15Ω。
故答案为:(1)电阻;
(2)
(3)改变定值电阻两端电压;
(4)定值电阻R断路;
(5);
(6)导体中的电流与导体两端的电压成正比;
(7)避免偶然性得到普遍规律;
(8)3、8、12;
(9)15。
【点评】本题探究电流与电压关系,考查电路连接、描点法作图、故障分析、控制变量法和归纳法和欧姆定律的运用。
15.(2025 合肥二模)小孔用图甲电路探究“电流与电阻的关系”。
(1)图甲中,电表1应为  电压  (选填“电压”或“电流”)表。
(2)电路连接完成后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻的倒数关系图像,如图乙中图线②所示。
(3)为了使实验结论更具有普遍性,小明又将定值电阻R两端的电压控制为1.5V、不断改变定值电阻的大小,又进行了多次实验,又绘制出电流I与定值电阻的倒数关系图像,此次关系图像应为图乙中的图线  ③  (选填“①”“②”或“③”)。
(4)根据图乙中的图像,得出的实验结论为: 电压一定时,电流与电阻成反比  。
【分析】(1)探究电流与电阻关系时,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端;
(3)正确操作重新进行实验,电压表示数比之前增大,由此分析
(4)根据如图乙所示的I图像,根据欧姆定律求出电流与电阻之积分析。
【解答】解:(1)探究电流与电阻关系时,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端;图甲中,电表1并联在电阻R的两端,所以电表1应为电表;
(3)电路连接完成后,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数。多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻的倒数关系图像,如图乙中图线②所示;正确操作重新进行实验,电压表示数1.5V,比之前偏小,由欧姆定律可知在接入相同电阻时测得的电流将偏小,所以此时的I关系图像是③图线;
(4)由图乙可知,电流与电阻的倒数成正比,可得出电压一定时,电流与电阻成反比。
故答案为:(1)电压;(3)③;(4)电压一定时,电流与电阻成反比。
【点评】本题是探究“电流与电阻关系”的实验,考查注意事项、实验操作、分析数据、归纳结论的能力。
16.(2025 天桥区二模)在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中,小美同学选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻,学生电源(电压恒为6V),“25Ω、1A”的滑动变阻器等器材,设计并连接了如图所示的电路。
(1)用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大)。
(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小美利用另一只完好的电压表进行检测,把电压表分别接在a、b之间和b、c之间,电压表均有示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是  滑动变阻器开路  。
(3)小美在五个电阻中选取其中一个来探究“电流与电压的关系”。
①将选取的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,并将实验数据记录在表一中,当电压表示数为2.8V时,电流表如图丙,电流为  0.28  A,则小美选取的是  10  Ω的电阻。
②根据表,分析数据可得出结论: 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比  。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.4 2.8 3.0
电流I/A 0.16 0.20 0.24 0.30
(4)接着小美继续利用图甲电路,将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω这五个电阻随机单独接入电路,探究电流与电阻的关系,实验中控制电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后,换用10Ω的电阻继续实验,滑动变阻器的滑片应向  右  (选填“左”或“右”)调节。当接入25Ω的电阻时,她发现无论怎样调节滑片,电压表的示数都大于2V,若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于  50  Ω的滑动变阻器。
【分析】(1)实物电路连接滑动变阻器要“一上一下”接入电路,根据滑片 P 向左移动时电路中电流变大,即电阻变小,可知应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。
(2)故障分析闭合开关,电压表和电流表均无示数,用电压表检测,a、b 之间和 b、c 之间电压表均有示数,说明从电源正极到 a 点、b 点到电源负极、b 点到 c 点到电源负极都是通路,故障是滑动变阻器开路。
(3)探究电流与电压的关系①由电流表的表盘读出示数,R计算电阻的阻值。
②分析数据可知,电压与电流的比值始终为10,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正比。
(4)探究电流与电阻的关系①用 5Ω 的电阻完成实验后,换用 10Ω 的电阻,根据串联分压原理,电阻增大,其两端电压会增大,要使电阻两端电压仍为 2V,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右调节。
②当接入 25Ω 的电阻时,电源电压为 6V,要使电阻两端电压为 2V,则滑动变阻器两端电压为6V﹣2V = 4V。计算滑动变阻器接入电路的电阻。
【解答】解:(1)实物电路连接滑动变阻器要“一上一下”接入电路,根据滑片 P 向左移动时电路中电流变大,即电阻变小,可知应将滑动变阻器的左下接线柱接入电路。将电源、开关、滑动变阻器、电阻、电流表串联,电压表并联在电阻两端,连接后的实物电路如下图所示:

(2)故障分析闭合开关,电压表和电流表均无示数,用电压表检测,a、b 之间和 b、c 之间电压表均有示数,说明从电源正极到 a 点、b 点到电源负极、b 点到 c 点到电源负极都是通路,故障是滑动变阻器开路。
(3)探究电流与电压的关系①由电流表的表盘可知,其量程为 0﹣0.6A,分度值为 0.02A,当电压表示数为 2.8V 时,电流表的示数为 0.28A。
R10Ω,所以小美选取的是 10Ω 的电阻。
②分析数据可知,电压与电流的比值始终为10,即R(定值),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正比。
(4)探究电流与电阻的关系①用 5Ω 的电阻完成实验后,换用 10Ω 的电阻,根据串联分压原理,电阻增大,其两端电压会增大,要使电阻两端电压仍为 2V,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以滑片应向右调节。
②当接入 25Ω 的电阻时,电源电压为 6V,要使电阻两端电压为 2V,则滑动变阻器两端电压为6V﹣2V = 4V。
此时电路中的电流I0.08A,滑动变阻器接入电路的电阻R滑50Ω,
所以若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于 50Ω 的滑动变阻器。
故答案为:(1)见解析;(2)滑动变阻器开路;(3)①0.28;10;②保持电阻一定时,电流与电压成正比;(4)右;50。
【点评】本题为“探究电流与电压的关系”的实验,考查了注意事项、故障分析、电流表读数、分析数据的能力等。
17.(2025 周村区一模)小李探究电流与电压、电阻关系,他从实验室找来如下器材:电压恒为6V的电源,电压表、电流表、开关各一个,10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻各一个,规格是“20Ω,1A”和“50Ω,1A”的滑动变阻器各一个,导线若干。
(一)探究电流与电压的关系。
(1)图甲是小李设计的电路图,存在的问题是  缺少滑动变阻器  。
(2)将电路图修正完善后,连接好电路进行实验。
①当电压表示数为2.8V时,电流表如图乙所示为  0.28  A。
②实验数据如下表,分析数据可得结论:当电阻一定时, 通过导体的电流与导体两端的电压成正比  。
实验序号 1 2 3 4
电压/V 2.0 2.4 2.8 3.0
电流/A 0.20 0.24 0.30
③小李实验时接入电路的电阻R=  10  Ω。
(二)探究电流与电阻的关系。
(3)图丙是小李连接的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小。
(4)小李将10Ω的电阻接入电路完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上15Ω的电阻。闭合开关,他应向  B  (选填“A”或“B”)调节滑动变阻器。
(5)根据实验数据,画出I﹣U关系图象,如图丁所示,根据图象可知:
①定值电阻两端的电压保持  2.5  V不变。
②滑动变阻器的规格是  50Ω,1A  。
【分析】(1)探究电流与电压的关系时,要改变定值电阻两端电压,根据电路图分析找到存在的问题;
(2)①根据图乙读出电流表示数;②根据表中数据分析回答;③由表中数据,根据欧姆定律计算电阻R的阻值;
(3)由滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小,分析判断滑动变阻器的连接,再连接实物图;
(4)探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压一定,结合串联电路的分压原理判断滑片的移动方向;
(5)①由图像,结合欧姆定律计算定值电阻两端的电压;
②由串联电路特点和欧姆定律,结合变阻器连入电路最大阻值确定其规格。
【解答】解:(一)探究电流与电压的关系。
(1)实验中,要控制定值电阻的阻值不变,改变其两端电压,由电路图知,还缺少滑动变阻器;
(2)①由图乙知,电流表使用小量程,分度值0.02A,示数为0.28A;
②由表中数据可知,当定值电阻两端电压增大为原来的几倍,通过定值电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
③由表中数据可得,实验时接入电路的电阻R10Ω;
(二)探究电流与电阻的关系。
(3)要求滑动变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变小,由串联电路分压原理知,滑动变阻器连入阻值变大,所以应A接线柱与灯泡相连即可,如图所示:

(4)探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端电压一定,将10Ω的电阻接入电路完成实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不动,断开开关换上15Ω的电阻,根据串联电路的分压原理知,定值电阻分得电压变大,所以应增大变阻器连入电阻的阻值,即将滑片向B端调节;
(5)①由图像知,当通过定值电阻的阻值为5Ω时,通过它的电流为0.5A,所以控制其两端电压不变的值UR=IR=0.5A×5Ω=2.5V;
②R两端电压控制2.5V不变,所以滑动变阻器两端电压U滑=U﹣UR=6V﹣2.5V=3.5V,
当R取25Ω时,电路中电流为0.1A,所以此时变阻器连入电阻的阻值R滑35Ω,所以应选择“50Ω,1A”的滑动变阻器。
故答案为:(1)缺少滑动变阻器;(2)①0.28;②通过导体的电流与导体两端的电压成正比;③10;(3)见上图;(4)B;(5)①2.5;②50Ω,1A。
【点评】本题是探究电流与电压、电阻关系的实验,考查了电路图认识、实物图的连接、串联电路特点和欧姆定律的应用,注意控制变量法的应用。
18.(2025 二七区校级二模)小明做“探究电流与电阻的关系”的实验,连接的电路如图甲所示,电源电压恒为6V,可用的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大;(导线不能交叉)
(2)图中滑动变阻器的作用是保护电路和  保持电阻两端电压恒定  ;连接好电路,闭合开关,小明发现电压表没有示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表始终没有示数。造成这一现象的原因可能是  D  (填字母);
A.电阻断路
B.电流表坏了
C.滑动变阻器短路
D.电阻短路
(3)排除电路故障进行实验。由乙图可知,实验中,小明保持电阻两端电压为  2.5  V不变,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向  左  (选填“左”或“右”)滑动,才可能达到这个目的;
(4)实验时为保证上述实验顺利进行,5个电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少是  35  Ω;
(5)根据实验数据,作出I﹣R图象如图乙所示。根据实验目的分析图象可得出结论: 在电压保持不变的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比  ;
(6)小明想再利用本套器材探究电流与电压的关系,决定将定值电阻更换为小灯泡,小岩认为不合适。你认为哪位同学的想法是正确的? 小岩  (选填“小岩”或“小明”),原因是  灯泡电阻随温度变化,无法控制电阻不变  。
【分析】(1)在连接电路时,要达成滑片右移电流表示数变大的效果,就需要让滑动变阻器接入电路的阻值变小。
(2)在这个实验里,滑动变阻器有两个重要作用,一是保护电路,二是保持电阻两端电压恒定。
闭合开关后,若电流表有示数,那就说明电路是导通的;而电压表无示数,这表明和电压表并联的电阻可能出现了短路情况。
(3)从乙图能够看出,当电阻为5Ω时,对应的电流是0.5A,根据欧姆定律U=IR,可算出电阻两端的电压为。
当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压原理,电阻分压会增大。
(4)根据串联电路分压规律进行求解。
(5)分析图中的实验数据,可以得出结论。
(6)探究电流与电压的关系时,需要控制电阻保持不变。
【解答】解:(1)在连接电路时,要达成滑片右移电流表示数变大的效果,就需要让滑动变阻器接入电路的阻值变小。所以,应把滑动变阻器右下接线柱和电阻右端相连,如图所示:
(2)在这个实验里,滑动变阻器有两个重要作用,一是保护电路,二是保持电阻两端电压恒定。闭合开关后,若电流表有示数,那就说明电路是导通的;而电压表无示数,这表明和电压表并联的电阻可能出现了短路情况。所以,造成这一现象的原因可能是D.电阻短路。
(3)从乙图能够看出,当电阻为5Ω时,对应的电流是0.5A,根据欧姆定律U=IR,可算出电阻两端的电压为U定=5Ω×0.5A=2.5V,即实验中小明保持电阻两端电压为2.5V不变。当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压原理,电阻分压会增大。为了保持电阻两端电压仍为2.5V,就需要增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以应把变阻器滑片向左滑动。
(4)当使用25Ω 的定值电阻进行实验时,滑动变阻器需要接入最大阻值才能保证电阻两端电压为2.5V。此时,滑动变阻器两端电压为U滑=6V﹣2.5V=3.5V,根据串联电路分压规律可知,R滑25Ω=35Ω,所以滑动变阻器的最大阻值至少是35Ω。
(5)分析乙图中的实验数据,可以得出结论:在电压保持不变的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(6)小岩同学的想法是正确的。原因在于探究电流与电压的关系时,需要控制电阻保持不变。然而,小灯泡的电阻会随着温度的变化而改变,所以不能用小灯泡来探究电流与电压的关系。
故答案为:(1)见解析; (2)保持电阻两端电压恒定;D;(3)2.5;左;(4)35;(5)在电压保持不变的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(6)小岩;灯泡电阻随温度变化,无法控制电阻不变。
【点评】本题为探究“电流与电压、电阻的关系”的实验,考查故障分析、操作过程、数据分析、实验结论等知识。
19.(2025 仪陇县模拟)小科用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压为12V,滑动变阻器最大阻值为30Ω,实验用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、60Ω,小科同学顺利地完成了前三次实验,第四次实验没有成功,实验数据如表所示:
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 60
电流I/A 1.2 0.6 0.3
(1)开关闭合前滑片应该放在阻值最大端,目的是  保护电路  ,开关闭合后,发现电压表有示数且较大,电流表无示数,故障可能是定值电阻处  断路  ;
(2)为了使接入5Ω、10Ω、20Ω、60Ω的电阻都能顺利完成实验,应控制定值电阻两端的电压至少为  8  V或选择最大阻值至少为  60  Ω滑动变阻器。
【分析】(1)为了保护电路,开关闭合前滑片应该放在阻值最大端;
开关闭合后,电流表无示数,则电路一定断路,据此分析;
(2)由串联电路电压的规律及分压原理得出电阻最小电压或滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:(1)为了保护电路,开关闭合前滑片应该放在阻值最大端;
开关闭合后,发现电压表有示数且较大,电流表无示数,则故障应为定值电阻断路;
(2)由表中前三次实验数据可知,电流与电阻的乘积为UV=IR=1.5A×5Ω=……=0.3A×20Ω=6V,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U'V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压:U滑=U﹣U'V=12V﹣U'V,根据分压原理有:,即,解得:U'V=8V,即为完成实验,电压表的最小电压为8V。
若定值电阻两端电压为6V,根据分压原理有:,即,解得R'滑=60Ω,滑动变阻器最大阻值至少60Ω。
故答案为:(1)保护电路;断路;(2)8;60。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验,考查了注意事项、电路故障、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
20.(2025 烟台一模)小华要探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 a. 2.8 
电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 b. 0.28 
①图1乙是根据电路图连接的实物电路,请在图1甲虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时  电压表  (选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关,移动滑片,记录数据如表格中所示。第5次的电压表和电流表的示数如图1甲、乙所示,请将示数填入表中。
④请在图2丙中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I﹣U图像。
⑤分析图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是  电压与电流的比为一定值  。
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、20Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是  C  (填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【分析】(1)①根据实物图设计电路图,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,注意元件一一对应;
②根据电源电压结合电压表量程分析回答;;
③图中电压表量程为和电流表的量程和分度值已知,可知电流表和电压的示数;
④将表中各点描在图中对应位置,再用光滑的曲线将各点连接起来,做出I﹣U图像;
⑤从表中数据可知,电阻一定时,电阻两端的电压与通过电阻的电流的比值是一个定值;
(2)当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,说明滑动变阻器的电阻太小了,据此逐项分析设计的方案。
【解答】解:(1)①由图1可知,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,据此画出电路图,如下图所示:

②电源电压恒为4.5V,由图1可知,电压表选用小量程,若闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到最右端,即阻值最大处,闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程;
③第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.8V;电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A;
④根据表中数据利用描点法画图,如下图所示:

⑤由表中数据可知,电压与电流的比为10Ω,为一定值,故可得出:电阻一定时,电流与电压成正比;
(2)A、换用电压为6V的电源,定值电阻两端电压保持2V不变,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联分压原理得R定:R变=UV:U变=2V:4V=1:2,即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍,当换成20Ω电阻后,则解得R变=40Ω>20Ω,因此该方法不可行,故A不符合题意;
B、把电压表改接为0~15V量程,并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值,因此该方法不可行,故B不符合题意;
C、在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻,当换成20Ω电阻后,由A可知,滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω<20Ω,电压表示数为2V,故C正确;
故选:C。
故答案为:(1)①见解答图;②电压表;③a、2.8;b、0.28;④见解答图;⑤电压与电流的比为一定值;(2)C。
【点评】本题探究电流与电压、电阻的关系实验,考查了画电路图、注意事项、电表的读数、描点画图、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
21.(2025 南海区二模)小明在“探究电流与电阻的关系”实验中,实物图如图甲所示,电源电压为6V,滑动变阻器上标有“50Ω,1A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个,两电表均正常工作,三个定值电阻的一端与公共端A端相连,方便连接。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最  右  端(选填“左”或“右”)。
(2)小明首先将M、N分别与A、B两端相连,闭合开关后,发现电流表有示数,电压表没有示数,则电路故障可能是  定值电阻短路  。
(3)排除故障后,再次闭合开关,电表示数正常,调节滑片P,使电压表示数为2V,电流表示数如图乙所示,电流为  0.4  A。断开开关后,将N端改接C端,为保证定值电阻两端电压保持不变,接下来应向  右  (填“左”或“右”)调节滑动变阻器滑片。
(4)小明准备加入20Ω的定值电阻,但在实验室却找不到该电阻,经过思考,使用原来的实验装置,将M、N两端正确连接到接线柱上也能代替20Ω的定值电阻,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(5)此实验需要控制电阻两端电压不变,要完成5Ω、10Ω、15Ω三个电阻的实验探究,分析可得电阻两端允许的电压范围为  2.25V﹣3V  。
【分析】(1)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处;
(2)电流表无有示数,电压表无示数,可知定值电阻短路可以符合题意;
(3)根据电流表的量程和分度值读数;
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,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)根据串联电阻的规律分析;
(5)根据串联电路的规律及分压原理得出电压表控制的最小电压;根据电压表选用小量程确定最大的控制的电压。
【解答】解:(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处的右端;
(2)发现电流表有示数,电压表没有示数,若电压表完好,则电路故障可能是定值电阻短路符合题意;
(3)电流表连接小量程,分度值为0.02A,此时电流表示数为0.4A;
断开开关后,将N端改接C端,即定值电阻R由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,根据串联分压原理可知,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,所以滑片应向右端移动,目的是:保持定值电阻两端电压一定;
(4)因5Ω+15Ω=20Ω,为了完成实验目标,根据串联电阻的规律,只需将M、N端分别连接BD两端也可以产生等效于20Ω的定值电阻,重复之前步骤就可以完成实验,电路图如图所示:

(5)根据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,
当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电压表控制的电压最小,即:

控制的最小电压为:
U′≈1.38V;
电压表选用小量程,故最大控制的电压为3V,故要完成5个定值电阻的所有实验,需要使得定值电阻两端的电压不变,预设的这个不变的电压的范围是 1.38V﹣3V。
故答案为:(1)右; (2)定值电阻短路;(3)0.4;右;(4)见解答图;(5)1.38V﹣3V。
【点评】本题探究电流与电阻的关系,考查电路注意事项、故障分析、控制变量法、操作过程,同时也考查了电功率计算和影响电阻大小的因素,综合性较强。
22.(2025 南山区二模)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材有:电源(电压6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω)、滑动变阻器(0~20Ω)、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求:滑片P向右移动时,变阻器接入电路的阻值变大;
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,故障可能是定值电阻  短路  ;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,按规范调整电路,继续操作,使电压表示数仍为4V,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次  大  ;
(4)将测得的数据在图丙中描点连线,发现有一组数据错误,究其原因可能是  从接入10Ω进行实验时,电流表已改用小量程,读数时误读大量程  ;
(5)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,请你想出一条可行的措施: 换用最大电阻不小于25Ω的滑动变阻器  。
【分析】(1)根据滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大确定变阻器右下接线柱连入电路中;
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路有没有断路;电压表没有示数,据此分析;
(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阻值的变化;
(4)本实验中要控制电阻的电压不变,结合电流表的大量程是小量程5倍分析;
(5)根据串联电路电压的规律得出变阻器分得的电压,根据分压原理得出当接入50Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻分析。
【解答】解:(1)滑片P向右移动时,变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中,电压表并联在电路中,如下所示:
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路没有断路;电压表没有示数,原因可能是电阻短路;
(3)排除故障后,移动滑片P使电压表示数为4V;将5Ω电阻换成10Ω,由分压原理可知电阻的电压变大,本实验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,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次大;
(4)由图象知开始实验时电流表选用大量程,随着电阻的变化,从接入10Ω进行实验时,电流表已改用小量程,当接入20Ω的电阻时电路中的电流应该是
I0.2A,但图中是1.0A,图中的读数是0.2A的5倍,所以读数时误读大量程;
(5)根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U′﹣U=6V﹣4V=2V
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50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.5×50Ω=25Ω>20Ω
实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,可行的措施:换用最大电阻不小于25Ω的滑动变阻器。
故答案为:(1)见解析图;(2)短路;(3)大;(4)从接入10Ω进行实验时,电流表已改用小量程,读数时误读大量程;(5)换用最大电阻不小于25Ω的滑动变阻器。
【点评】本题探究“电流与电阻的关系”,考查电路连接、操作过程、控制变量法、数据分析及对器材的要求。
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