17.1 电流、电压、电阻的关系
一．选择题（共6小题）
1．在探究“电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。先在A、B间接入10Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V．接下来他仅在A、B间更换不同的定值电阻，下列说法不正确的是（ ）
A．下一步操作也应该控制电阻两端电压为2V一定
B．用5Ω替换10Ω的电阻时，闭合开关，将滑片P在原位置向左滑，即可使电压表示数为2V
C．用15Ω替换10Ω的电阻时，滑片P仍在原位置，闭合开关，此时电流表示数为0.15A
D．用30Ω替换10Ω的电阻时，闭合开关，将滑片P在原位置向右滑，即可使电压表示数为2V
2．小刚同学用如图电路探究“电路中电流跟电阻的关系”。在实验过程中，当他测量完5Ω电阻的相关数据替换上一个10Ω的电阻后，为了完成上述问题的探究，他应该选取下列操作中的方法是（ ）
A．保持变阻器滑片不动 B．增加电源电压
C．将变阻器滑片适当向左移动 D．将变阻器滑片适当向右移动
3．小刚用图所示电路探究“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左移动
C．将变阻器滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数
4．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电 压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．10Ω和20Ω C．30Ω和40Ω D．20Ω和30Ω
5．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω
6．张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出如图所示的图象，根据图象，下列说法中正确的是（ ）
A．导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B．通过导体中的电流与其两端的电压成反比
C．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.2A
D．将甲、乙两导体串接到电压为3V的电源上时，电路中电流为0.9A
二．多选题（共1小题）
7．研究电流跟电压、电阻关系如图示，分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步
进行，在“保持电阻不变”这一步中，实验要求是（ ）
A．调节R1的滑片到不同位置 B．保持R两端的电压不变
C．保持电路中电流不变 D．保持R不变
三．实验探究题（共3小题）
8．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V。
（1）请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，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）排除电路故障后，小强同学首先将4Ω定值电阻接入电路，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图丙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V，同时记下对应的电流值。
9．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小明设计的实验电路如右图所示。已知电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω1A”字样。
（1）根据实物图在答题卷中画出对应的电路图。
（2）实验中，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于1.5V，于是他下一步的操作是： ，并记下电流值。
（3）当他再将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，却发现无论如何电压表的示数总是大于1.5V，其原因是 变阻器的最大电阻太小 。
10．实验课：探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变，滑动变阻器（40Ω 1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图（甲）是没有连接完整的电路。
（1）请将图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向左移动，电流表示数变大。
（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 （写出一种即可）。
（3）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视 。
A．电流表示数 B．电压表示数 C．滑动变阻器滑片
（4）小亮完成探究电流与电阻的关系，画出乙的I﹣R图象，实验中当接入5Ω电阻完成实验后，换用15Ω的电阻时，滑动变阻器的滑片应向 移动滑片；使电压表示数仍然为 V。
（5）实验中小亮多次改变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，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论： 。
（6）第（5）问中，小亮多次改变R的阻值，并记录各次电流表的示数，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 Ω。
（7）小明在探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是 ；
U（V）
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
I（A）
0.13
0.18
0.23
0.28
0.33
0.38
（8）另一组的小明同学测量某小灯泡的电阻，连接好电路的最后一根导线后，检查连接无误后闭合开关发现小灯泡不亮。小明接下来应该 。
（9）小红同学想测量一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定电功率，发现电压表的0～15V量程坏了，0～3V完好，结果聪明的小红还是利用用图甲的器材完成了实验，她是将 ，当电压表示数为 V时，灯泡正常发光，此时电流表示数为如图丙时，则该灯泡的额定功率为 _____ W。
一．选择题（共2小题）
1．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电 压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．10Ω和20Ω C．30Ω和40Ω D．20Ω和30Ω
2．如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，当A、B间的电阻由10Ω换成15Ω后，闭合开关，接下来正确的实验操作应该是（ ）
A．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
B．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
二．多选题（共3小题）
3．小明利用如图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R分别为R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω，他先用电阻R1进行实验，闭合开关后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下此时电流表的示数。则下列说法正确的是（ ）
A．此时电流表的示数为0.4A
B．此时滑动变阻器两端的电压为2V
C．要获得四组实验数据，滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D．使用电阻R2进行实验，读取数据时，其消耗的电功率为0.4W
4．小勇同学用图甲所示电路探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”，他们通过实验得到了如图乙所示的图象。下列说法中正确的是（ ）
A．该探究实验中通过定值电阻R的电流I为因变量
B．闭合开关S，发现电压表有示数，电流表没有示数说明R短路
C．由图乙可知，通过定值电阻R的电流与它两端的电压成正比
D．图甲中要使电压表示数变大，应将滑动变阻器的滑片向右移动
5．小青同学利用如图所示实验电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，关于这个探究实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验通过调节电阻箱改变自变量 B．实验通过调节滑动变阻器改变自变量
C．实验通过调节电阻箱保持控制变量不变 D．实验通过调节滑动变阻器保持控制变量不变
。
三．填空题（共3小题）
6．张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，用记录的实验数据作出了如图所示的U﹣I图象，则a的电阻值为 10 Ω，将a、b串联接在电压为3V的电源上，电路中的电流为 A，此时a两端电压为 V。
7．探究“通过电阻的电流与电阻大小的关系”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这个预设值不变。现采用如图所示电路进行探究，器材：电源、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。如果要获得三组实验数据
（1）若电源电压恒为6V，电压预设值范围为 。
（2）若电压预设值为2V，电源电压取值范围为 。
（3）若电源电压为9V，电压预设值为4V，则将滑动变阻器的最大阻值更换为≥ Ω，或将20Ω 的定值电阻更换为≤ Ω。
8．小明利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I﹣图象如图乙所示，分析图象可知，当导体的电阻为 Ω时，通过它的电流为0.2A；当接入电路的电阻为R1时，通过它的电流为0.25A，接入电路的电阻为R2时通过它的电流为0.5A，则R1：R2= ；实验过程中，小明控制导体两端的电压为 V。
四．实验探究题（共2小题）
9．小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如图（甲）所示，电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“10Ω1A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
（1）请用笔画线代替导线，把图甲所示的电路补充完整（滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大）。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，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）排除电路故障后，小宇同学先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到 （选填“A”或“B”）端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，该示数为 A。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
（4）接下来，小宇同学应该 ，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5Ω的电阻替换为10Ω．闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为 V，将电流表示数记录在表格中。
（5）将定值电阻换成20Ω重复第（4）的操作，由表格中数据发现：在电压一定时，电流与电阻成 ___ （选填“正比”或“反比”）。本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路，无论怎样调节滑片P，电压表示数始终 （选填“大于”或“小于”）所需电压。
10．小明为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为6V恒定）。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整；
（2）他将5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，造成这一现象的原因可能是 （写出一条即可）。
（3）排除故障后进行实验得到的数据如下表，由此可得结论：在 一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.5
（4）实验完成后，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻探究“电流跟电阻的关系”，得到如图乙所示的电流1随电阻R变化的图象，则小明应选用滑动变阻器 （选填“R1（20Ω 0.5A）”、“R2（50Ω 0.5A）”或“R3（500Ω 1A）”），目的是 。
（5）上述探究结束后，小明将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡做测量小灯泡的额定功率的实验，得到了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 W。
一．选择题（共2小题）
1．（2017?无锡）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，器材：学生电源（6V）、滑动变阻（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若 干，以下说法正确的是（ ）
A．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5V﹣5V
B．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1V﹣4V
C．电压预设值越大，在获得3组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D．实验电压预设值为2V．要获得3组实验数据，要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器
2．（2017?鄂州）如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω
二．填空题（共2小题）
3．（2018?金华）用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V“，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“，电源电压3伏恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2伏不变，读出电流表示数并记录。
实验组次
1
2
3
电阻R/欧
5
10
20
电流I/安
0.4
0.2
0.1
（1）分析表中数据，可得出的实验结论是 ；
（2）为了使实验结论更可靠，控制AB间电压2伏不变，再多测几组数据，AB间允许接入电阻R的取值范围是 欧。
4．（2016?葫芦岛）图甲是小伟探究“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。由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成 （选填“正比”或“反比”）；他每次控制电阻的两端电压为 V不变。若电源电压为 4.5V，实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为 Ω。
三．实验探究题（共3小题）
5．（2018?无锡）某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到 （选填“A”或“B”）端
（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，电流表示数如图乙所示，接着继续探究，把所测数据填在了下表中
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1
1.1
1.5
1.7
电流I/A
0.18
0.20
0.26
0.30
①图乙中电流的示数为 A。
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象，并标标记为a。
（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是 。
②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：“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”这一规律。请写出分析方法： 。
③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，测量电流进行探究，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，0.13A，发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U．为确保完成验证，则这个电压值U的范围为 。
A.1.5V＜U≤3V
B.1.3V＜U＜2.1V
C.1.3V＜U≤2.6V
D.2.1V＜U＜2.6V
6．（2018?锦州）小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中，连接电路，如图甲所示。可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω。
（1）请你用笔划线代替导线，把图甲所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大。
（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是 （写出一种即可）。故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 A。
（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为 V止，记录电流表的示数。
7．（2018?大连）某同学在探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用的实验器材有：两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器及开关各一个，定值电阻和导线若干。实验电路如图甲所示。
（1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到 接线柱那一端（选填“a”或“b”）。
（2）该同学用开关“试触”时，发现电压表和电流表均无示数。他检查导线与各接线桂均接触良好，猜想可能是滑动变阻器出现了断路。他另外取来一根导线，用这根导线验证出猜想是正确的。写出他的做法和观察到的现象。
（3）该同学排除故障后，进行实验，记录的实验数据如下表：
电压U=2.4V
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
4
8
12
16
20
24
电流I/A
0.60
0.30
0.20
0.15
0.12
0.10
①分析实验数据得出的探究结论是： 。
②在图乙的方格纸上画出电流I与电阻R的关系图象。
③从图象中可以看出，当电阻R=18Ω时，电流为 A。
四．计算题（共1小题）
8．（2018?扬州）用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1所示；然后将滑片移到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示。
表1
次数
U1/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
（1）根据表1中的数据，你得出什么结论？求出R1的阻值。
（2）分析表2中的数据，指出实验操作中存在的问题，并说出判断的理由。
（3）请利用表2中的数据求电源电压。
17.1 电流、电压、电阻的关系
一．选择题（共6小题）
1．在探究“电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。先在A、B间接入10Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V．接下来他仅在A、B间更换不同的定值电阻，下列说法不正确的是（ ）
A．下一步操作也应该控制电阻两端电压为2V一定
B．用5Ω替换10Ω的电阻时，闭合开关，将滑片P在原位置向左滑，即可使电压表示数为2V
C．用15Ω替换10Ω的电阻时，滑片P仍在原位置，闭合开关，此时电流表示数为0.15A
D．用30Ω替换10Ω的电阻时，闭合开关，将滑片P在原位置向右滑，即可使电压表示数为2V
【解答】解：
A、在该实验中，必须保持定值电阻两端的电压不变，所以下一步操作也应该控制电阻两端电压为2V一定，故A正确；
B、当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后，AB间的电阻变小，故其分担的电压变少，该实验要控制AB间的电压不变，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小（分压变小），使AB间的电压增大，直到电压表的示数为2V为止，故B正确。
C、先在A、B间接入10Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，此时滑动变阻器两端的电压为U'=U﹣UR=3V﹣2V=1V；此时电路中的电流为：I===0.2A；
则滑动变阻器接入电路的电阻为：R'===5Ω；
当A、B两点间的电阻由15Ω更换为10Ω后，此时电阻的总电阻为：R''=5Ω+15Ω=20Ω，此时电路中的电流为I'===0.15A，故C正确；
D、用30Ω替换10Ω的电阻时，应控制电压表示数为2V，则此时电路中的电流为：I''===A；则滑动变阻器的阻值应为：R'===15Ω，由于滑动变阻器的最大阻值为10Ω，故无法控制电压为2V，故D错误。
故选：B。
2．小刚同学用如图电路探究“电路中电流跟电阻的关系”。在实验过程中，当他测量完5Ω电阻的相关数据替换上一个10Ω的电阻后，为了完成上述问题的探究，他应该选取下列操作中的方法是（ ）
A．保持变阻器滑片不动 B．增加电源电压
C．将变阻器滑片适当向左移动 D．将变阻器滑片适当向右移动
【解答】解：当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，电路中的总电阻变大，
由I=可知，电路中的电流变小，
由U=IR可知，滑片不动时，变阻器两端电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端的电压变大，
因探究“电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，
所以，应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻，减小电路中的电流，即将变阻器滑片适当向右移动，故AC错误，D正确；
滑片不动时，增加电源电压，会使电阻两端的电压更大，故B错误。
故选：D。
3．小刚用图所示电路探究“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左移动
C．将变阻器滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数
【解答】解：当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，电路中的总电阻变大，
由I=可知，电路中的电流变小，
由U=IR可知，滑片不动时，变阻器两端电压变小，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，定值电阻两端的电压变大，
因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，
所以，应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻，减小电路中的电流，即将变阻器滑片适当向右移动，故AB错误，C正确；
适当的加电池的节数，
滑片不动时，增加电池的节数，会使电阻两端的电压更大，故D错误。
故选：C。
4．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电 压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．10Ω和20Ω C．30Ω和40Ω D．20Ω和30Ω
【解答】解：探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UR=3V﹣2V=1V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得：====，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，定值电阻的最大阻值：
Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω，
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω，
结合选项可知，ACD不符合，B符合。
故选：B。
5．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω
【解答】解：探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UR=3V﹣2V=1V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，根据欧姆定律可得：
====，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，定值电阻的最大阻值：
Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω，
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω，
结合选项可知，ABD不符合，C符合。
故选：C。
6．张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出如图所示的图象，根据图象，下列说法中正确的是（ ）
A．导体甲的电阻小于导体乙的电阻
B．通过导体中的电流与其两端的电压成反比
C．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.2A
D．将甲、乙两导体串接到电压为3V的电源上时，电路中电流为0.9A
【解答】解：
A．由图象可知，当U甲=U乙时，I甲＞I乙，由欧姆定律的变形式R=可知，R甲＜R乙，故A正确；
B．由图象可知，甲、乙两电阻的I﹣U图象均为过原点的倾斜直线，则通过导体甲、乙的电流与两端的电压成正比，故B错误；
C．由图象可知，当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，故C错误；
D．将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，且总电压等于各分电压之和，由图象可知，当电路中的电流为0.2A时，U甲=1.0V、U乙=2.0V，满足电源电压为3V，故D错误。
故选：A。
二．多选题（共1小题）
7．研究电流跟电压、电阻关系如图示，分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步
进行，在“保持电阻不变”这一步中，实验要求是（ ）
A．调节R1的滑片到不同位置 B．保持R两端的电压不变
C．保持电路中电流不变 D．保持R不变
【解答】解：
研究电流跟电压的关系时，保持电阻R不变，通过移动滑动变阻器R1的滑片，改变定值电阻的电压和电流，讨论电流跟电压的关系。
故选：AD。
三．实验探究题（共3小题）
8．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V。
（1）请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，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 电阻R0开路 。
（3）排除电路故障后，小强同学首先将4Ω定值电阻接入电路，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图丙所示，记为 0.5 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 B （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 2 V，同时记下对应的电流值。
【解答】解：（1）滑动变阻器要按“一上一下”串联接入电路，只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电阻R0的右接线柱连接即可，
电压表要与电阻R0并联，由于电源电压恒为3V，故电压表选择的量程为0～3V，只需将滑动变阻器的“3”接线柱与电阻R0的右接线柱连接，如图所示：
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，说明电路开路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，
说明与电压表并联的部分电路开路，即电阻R0开路。
（3）由图丙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.5A；
由欧姆定律得，则电阻R0两端的电压：U0=IR0=0.5A×4Ω=2V，即电压表示数保持2V不变；
根据串联分压规律可知，即：=，
由于电源电压恒为U=3V，电压表示数保持U0=2V，
每更换一个阻值更大的电阻，滑动变阻器接入电路的阻值也应增大，
故应将滑动变阻器的滑片向B端移动，使电压表的示数2V，同时记下对应的电流值。
故答案为：（1）见上图；（2）电阻R0开路；（3）0.5；B；2。
9．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小明设计的实验电路如右图所示。已知电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω1A”字样。
（1）根据实物图在答题卷中画出对应的电路图。
（2）实验中，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于1.5V，于是他下一步的操作是： 向左移动滑片，使电压表示数为1.5V ，并记下电流值。
（3）当他再将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，却发现无论如何电压表的示数总是大于1.5V，其原因是 变阻器的最大电阻太小 。
【解答】解：（1）根据实物图画出电路图，注意各元件与实物图一一对应，如下所示；
（2）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，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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为1.5V；
电阻两端的电压始终保持1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=3V﹣1.5V=1.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑=1×20Ω=20Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少20Ω的滑动变阻器，而现有变阻器最大电阻为15Ω，故无论如何电压表的示数总是大于1.5V。
故答案为：（1）如上；（2）向左移动滑片，使电压表示数为1.5V；变阻器的最大电阻太小。
10．实验课：探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变，滑动变阻器（40Ω 1A）、以及符合实验要求的电表、开关和导线。如图（甲）是没有连接完整的电路。
（1）请将图甲所示的实物电路连接完整，要求滑片向左移动，电流表示数变大。
（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是 电阻断路 （写出一种即可）。
（3）小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视 B 。
A．电流表示数 B．电压表示数 C．滑动变阻器滑片
（4）小亮完成探究电流与电阻的关系，画出乙的I﹣R图象，实验中当接入5Ω电阻完成实验后，换用15Ω的电阻时，滑动变阻器的滑片应向 右 移动滑片；使电压表示数仍然为 3 V。
（5）实验中小亮多次改变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，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论： 在电压不变时，通过电阻的电流与电阻大小成反比 。
（6）第（5）问中，小亮多次改变R的阻值，并记录各次电流表的示数，为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于 40 Ω。
（7）小明在探究电流与电压的关系，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是 没有控制定值电阻的电压保持不变 ；
U（V）
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
I（A）
0.13
0.18
0.23
0.28
0.33
0.38
（8）另一组的小明同学测量某小灯泡的电阻，连接好电路的最后一根导线后，检查连接无误后闭合开关发现小灯泡不亮。小明接下来应该 减小滑动变阻器连入电路中的电阻，观察灯的发光情况 。
（9）小红同学想测量一个额定电压为3.8V的小灯泡的额定电功率，发现电压表的0～15V量程坏了，0～3V完好，结果聪明的小红还是利用用图甲的器材完成了实验，她是将 电压表并联在变阻器的两端 ，当电压表示数为 0.7 V时，灯泡正常发光，此时电流表示数为如图丙时，则该灯泡的额定功率为 1.672 W。
【解答】解：（1）电压表与电阻并联，要求滑片向左移动，电流表示数变大，即电阻变小，故滑片以左电阻丝连入电路中，如下所示；
（2）小亮同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，电流表无示数，电压表有示数，则故障可能是电阻或灯座断路；
（3）电流随电压的变化而变化，小亮同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时，眼睛应注视电压表示数，故选B；
（4）由图乙，电流与电阻的积为：
U=IR=0.6A×5Ω=0.2A×15Ω=0.12A×25Ω=3V，即电压表示数为3V，
根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω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，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，使电压表的示数为3V。
（5）由（4），U=IR=3V，即电压表示数为3V，可以得出结论：在电压不变时，通过电阻的电流与电阻大小成反比；
（6）由图知，电阻两端的电压始终保持U=3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑=4.5V﹣3V=1.5V，定值电阻电压为变阻器分得的电压的=2，根据分压原理，当变阻器接入电路中电阻最大时，最大的定值电阻为：
R定=2×20Ω=40Ω，故为了能够完成实验，更换的电阻阻值不能够大于40Ω；
（7）分析表格中数据可知：电流值都去掉0.03A时，电流值与电压值成正比，所以可能的原因是电流表使用前没有校零；
（8）为保护电路，变阻器连入电路中的电阻要最大，故此时电路中电流最小，灯不亮，故接下来要减小滑动变阻器连入电路中的电阻，观察灯的发光情况；
（9）根据串联电路电压的规律，灯正常发光时，变阻器分得的电压为4.5V﹣0.38V=0.7V，故可用电压表小量程并联在变阻器的两端，当电压表示数为0.7V时灯正常发光，此时电流表示数为如图丙时，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数大小为0.44A，则该灯泡的额定功率为“
PL=ULIL=3.8V×0.44A=1.672W。
故答案为：（1）如上所示；（2）电阻断路；（3）B；（4）右以；3；（5）在电压不变时，通过电阻的电流与电阻大小成反比；（6）40；（7）电流表使用前没有校零；
（8）减小滑动变阻器连入电路中的电阻，观察灯的发光情况；（9）电压表并联在变阻器的两端；0.7；1.672。
一．选择题（共2小题）
1．如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电 压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．10Ω和20Ω C．30Ω和40Ω D．20Ω和30Ω
【解答】解：探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，
∵串联电路中总电压等于各分电压之和，
∴滑动变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UR=3V﹣2V=1V，
∵串联电路中各处的电流相等，
∴根据欧姆定律可得：====，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，定值电阻的最大阻值：
Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω，
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω，
结合选项可知，ACD不符合，B符合。
故选：B。
2．如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，当A、B间的电阻由10Ω换成15Ω后，闭合开关，接下来正确的实验操作应该是（ ）
A．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
B．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
【解答】解：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，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；要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，使电压表的示数不变，记下此时电流表的示数，即观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据，故ABC错误，D正确。
故选：D。
二．多选题（共3小题）
3．小明利用如图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R分别为R1=5Ω、R2=10Ω、R3=15Ω、R4=20Ω，他先用电阻R1进行实验，闭合开关后，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，记下此时电流表的示数。则下列说法正确的是（ ）
A．此时电流表的示数为0.4A
B．此时滑动变阻器两端的电压为2V
C．要获得四组实验数据，滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
D．使用电阻R2进行实验，读取数据时，其消耗的电功率为0.4W
【解答】解：
A、探究电流跟电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，因电压表示数为2V，R1=5Ω，由欧姆定律可得，此时电流表的示数为：I1===0.4A，故A正确；
B、因电压表示数为2V，根据串联电路电压的规律，此时变阻器的电压为U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V，故B错误；
C、控制电压表的示数为2V，变阻器分得的电压：U滑=4V，则变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，
根据串联分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻：R滑=2R定=2×20Ω=40Ω，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，故C正确；
D、因R2=10Ω，读取数据时，其电压为2V，则其消耗的电功率为：P===0.4W．故D正确。
故选：ACD。
4．小勇同学用图甲所示电路探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”，他们通过实验得到了如图乙所示的图象。下列说法中正确的是（ ）
A．该探究实验中通过定值电阻R的电流I为因变量
B．闭合开关S，发现电压表有示数，电流表没有示数说明R短路
C．由图乙可知，通过定值电阻R的电流与它两端的电压成正比
D．图甲中要使电压表示数变大，应将滑动变阻器的滑片向右移动
【解答】解：A、探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系，电压为自变量，电流为因变量，A正确；
B、闭合开关S，发现电压表有示数，电流表没有示数，说明R断路，B错误；
C、电流与电压的变化关系为一过原点的直线，故通过定值电阻R的电流与它两端的电压成正比；C正确；
D、图甲中要使电压表示数变大，根据串联电路电压的规律，变阻器电压变小，由分压原理，变阻器连入电路中电阻变上，故应将滑动变阻器的滑片向左移动，D错误。
故选：AC。
5．小青同学利用如图所示实验电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，关于这个探究实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验通过调节电阻箱改变自变量
B．实验通过调节滑动变阻器改变自变量
C．实验通过调节电阻箱保持控制变量不变
D．实验通过调节滑动变阻器保持控制变量不变
【解答】解：要探究电流和电阻的关系，应通过移动滑动变阻器，保持电阻两端的电压不变，通过电阻箱改变电阻大小，记下电流随电阻的变化关系，故探究的问题的自变量是电阻，故AD正确。
故选：AD。
三．填空题（共3小题）
6．张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时，用记录的实验数据作出了如图所示的U﹣I图象，则a的电阻值为 10 Ω，将a、b串联接在电压为3V的电源上，电路中的电流为 0.2 A，此时a两端电压为 2 V。
【解答】解：（1）由图象可知，当Ia=Ib=0.4A时，Ua=4.0V，Ub=2.0V，
由I=可得，两电阻的阻值：
Ra===10Ω，Rb===5Ω；
（2）将a、b串联接在电压为3V的电源上时，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
I===0.2A，
此时a两端电压：
Ua′=IRa=0.2A×10Ω=2V。
故答案为：10；0.2；2。
7．探究“通过电阻的电流与电阻大小的关系”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这个预设值不变。现采用如图所示电路进行探究，器材：电源、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。如果要获得三组实验数据
（1）若电源电压恒为6V，电压预设值范围为 3～5V 。
（2）若电压预设值为2V，电源电压取值范围为 2～4V 。
（3）若电源电压为9V，电压预设值为4V，则将滑动变阻器的最大阻值更换为≥ 25 Ω，或将20Ω 的定值电阻更换为≤ 16 Ω。
【解答】解：（1）当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，根据串联电路的分压规律可知，电阻两端的电压是最小的；当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，电阻两端的电压最大，为电源电压；
电路中接入5Ω的电阻时，其两端的最小电压为：U小=R=×5Ω=1.2V；
电路中接入10Ω的电阻时，其两端的最小电压为：U小=R=×10Ω=2V；
电路中接入20Ω的电阻时，其两端的最小电压为：U小=R=×20Ω=3V；
为了完成整个实验，最小预设电压应为3V；
滑动变阻器的允许通过的最大电流为1A，则定值电阻两端的最大电压为：U小=1A×5Ω=5V；
电压预设值范围为3～5V；
（2）若电压预设值为2V，当滑动变阻器全部接入电路中时，电源电压最大；定值电阻最小时，电路中的电流是最大的，则此时电路中的电流为：
电路中接入5Ω的电阻时，此时电流为：I===0.4A；此时电源最大电压为：U=I（R+R'）=0.4A×（5Ω+20Ω）=10V；
电路中接入10Ω的电阻时，此时电流为：I===0.2A；此时电源最大电压为：U=I（R+R'）=0.2A×（1Ω+20Ω）=6V；
电路中接入5Ω的电阻时，此时电流为：I===0.1A；此时电源最大电压为：U=I（R+R'）=0.1A×（20Ω+20Ω）=4V；
为了完成整个实验，最小预设电压应为4V；电压预设值范围为2～4V；
（3）若电源电压为9V，电压预设值为4V，当电阻为20Ω时，电路中的电流最小，滑动变阻器的阻值最大；
此时电路中的电流为：I===0.2A；
滑动变阻器两端的电压为：U'=U﹣UR=9V﹣4V=5V；
滑动变阻器的最大阻值为：R'===25Ω；
若滑动变阻器阻值不变，则此时电路中的电流为：I===0.25A；
此时电路的总电阻为：R总===36Ω；
故定值电阻的最大阻值为：R最大=R总﹣R'=36Ω﹣20Ω=16Ω。
故答案为：（1）3～5V；（2）2～4V；（3）25；16。
8．小明利用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I﹣图象如图乙所示，分析图象可知，当导体的电阻为 10 Ω时，通过它的电流为0.2A；当接入电路的电阻为R1时，通过它的电流为0.25A，接入电路的电阻为R2时通过它的电流为0.5A，则R1：R2= 2：1 ；实验过程中，小明控制导体两端的电压为 2 V。
【解答】解：
（1）根据实验的数据绘出了I﹣图象，可知当电流为0.2A时，对应的=0.1，则电阻为R=10Ω；
（2）因为电压一定时，导体中的电流与其电阻成反比，故当电流分别为I1=0.25A和I2=0.5A时，接入电路的导体的电阻之比R1：R2=I2：I1=0.5A：0.25A=2：1；
（3）根据I=0.2A，R=10Ω，由I=可得导体两端电压为U=IR=0.2A×10Ω=2V。
故答案为：10；2：1；2。
四．实验探究题（共2小题）
9．小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如图（甲）所示，电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“10Ω1A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个。
（1）请用笔画线代替导线，把图甲所示的电路补充完整（滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大）。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，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 电阻R断路 。
（3）排除电路故障后，小宇同学先将5Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到 B （选填“A”或“B”）端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，该示数为 0.4 A。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
（4）接下来，小宇同学应该 断开开关 ，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5Ω的电阻替换为10Ω．闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为 2 V，将电流表示数记录在表格中。
（5）将定值电阻换成20Ω重复第（4）的操作，由表格中数据发现：在电压一定时，电流与电阻成 反比 （选填“正比”或“反比”）。本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路，无论怎样调节滑片P，电压表示数始终 大于 （选填“大于”或“小于”）所需电压。
【解答】解：（1）电源为两节新的干电池，电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联；滑片P向右滑，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故滑片以左的电阻丝连入电路中，如下图所示：
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，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电阻R断路；
（3）小宇同学首先将5Ω定值电阻接入电路，为保护电路，应将滑片P滑到阻值最大处即B端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图（乙）所示，结合左图可知电流表选用小量程，分度值为0.02A，该示数为0.4A；
（4）由I=可得，第1次操作中，电压表的示数：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
因探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变；所以，接下来小宇同学应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5Ω的电阻替换为10Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，将电流表示数记录在表格中；
（5）横向比较表中数据知，电阻增大为原来的几倍，通过的电流减小为原来的几分之一，即在电压一定时，电流与电阻成反比；
本次探究中若换用30Ω的定值电阻接入电路，当变阻器全部电阻接入电路时，根据欧姆定律和电阻的串联可得，电路中的电流：I=，
则电压表的示数为：
U表=×R定=×30Ω=2.25V，
故电压表示数始终大于所需电压2V。
故答案为：
（1）如上图所示； （2）电阻 R断路； （3）B；0.4；（4）断开开关；2； （5）反比；大于。
10．小明为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如图甲所示的电路（电源电压为6V恒定）。
（1）用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整；
（2）他将5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，电压表无示数，造成这一现象的原因可能是 电阻（或电压表）短路 （写出一条即可）。
（3）排除故障后进行实验得到的数据如下表，由此可得结论：在 电阻 一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.5
（4）实验完成后，小明用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻探究“电流跟电阻的关系”，得到如图乙所示的电流1随电阻R变化的图象，则小明应选用滑动变阻器 R2 （选填“R1（20Ω 0.5A）”、“R2（50Ω 0.5A）”或“R3（500Ω 1A）”），目的是 能够控制电阻的电压不变 。
（5）上述探究结束后，小明将电路中的定值电阻换成了一个额定电压为2.5V的小灯泡做测量小灯泡的额定功率的实验，得到了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象，如图丙所示，则小灯泡的额定功率为 0.625 W。
【解答】解：（1）变阻器按一下一上接入电路中与电阻串联，由表中数据，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）他将5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，造成这一现象的原因可能是电阻（或电压表）短路；
（3）横向分析表中数据知，电压表为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，由此可得结论：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）电源电压为6V，探究电流跟电阻的关系，应保持定值电阻两端电压不变，
由图象知，电阻两端的电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V保持不变，
则变阻器两端的电压始终为：U滑=6V﹣2.5V=3.5V；
当选用的定值电阻越大时，变阻器连入电路的阻值也越大，
由图象知，当选用25Ω的电阻时，电流为值为0.1A时，此时变阻器连入电路中的阻值最大，
由欧姆定律可得，R最大===35Ω＞20Ω，
电路中的最大电流不超过变阻器允许的最大电流0.5A，所以变阻器应选用R2；
目的是能够控制电阻的电压不变；
（5）由小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象知，灯的电压为2.5V时，电流为0.25A，
则小灯泡的额定功率为：
P=ULIL=2.5V×0.25A=0.625W。
故答案为：（1）如上；（2）电阻（或电压表）短路；（3）电阻；正比；（4）R2；能够控制电阻的电压不变；（5）0.625。
一．选择题（共2小题）
1．（2017?无锡）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，器材：学生电源（6V）、滑动变阻（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）及导线若 干，以下说法正确的是（ ）
A．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5V﹣5V
B．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1V﹣4V
C．电压预设值越大，在获得3组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D．实验电压预设值为2V．要获得3组实验数据，要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器
【解答】解：
（1）由图知，R与变阻器串联，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，
当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1.5V时，电路中电流最小：I最小=IR===0.075A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：R滑最大====60Ω＞20Ω，所以此预设电压值不正确，即A错误；
当定值电阻最大R=20Ω，当电压预设值最小为1V时，电路中电流最小：I最小=IR===0.05A，
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器接入电路中的电阻最大：R滑最大====100Ω＞20Ω，所以此预设电压值不正确，即B错误；
（2）电压预设值越大，电路中电流越大，变阻器两端电压越小，由欧姆定律可知，变阻器连入阻值越小，滑动变阻器阻值调节范围越小。故C正确；
（3）实验电压预设值为2V时，当R=20Ω时，变阻器需连入阻值最大，
此时电路中电流I===0.1A，
此时变阻器连入电路的阻值：R===40Ω，故D错误。
故选：C。
2．（2017?鄂州）如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10Ω 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5Ω的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ）
A．10Ω和40Ω B．20Ω和30Ω C．10Ω和20Ω D．30Ω和40Ω
【解答】解：探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，滑动变阻器两端的电压：
U滑=U﹣UR=3V﹣2V=1V，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，根据欧姆定律可得：
====，
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时，定值电阻的最大阻值：
Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω，
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω，
结合选项可知，ABD不符合，C符合。
故选：C。
二．填空题（共2小题）
3．（2018?金华）用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V“，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“，电源电压3伏恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2伏不变，读出电流表示数并记录。
实验组次
1
2
3
电阻R/欧
5
10
20
电流I/安
0.4
0.2
0.1
（1）分析表中数据，可得出的实验结论是 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 ；
（2）为了使实验结论更可靠，控制AB间电压2伏不变，再多测几组数据，AB间允许接入电阻R的取值范围是 3.33～100 欧。
【解答】解：（1）根据表中数据知：电流与电阻的乘积都为5Ω×0.4A=10Ω×0.2A=20Ω×0.1A=2V，故可以得出：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；
（2）因电流表的量程为0～0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，
所以，为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.6A，此时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小，
根据欧姆定律可得，
此时电路中的定值电阻最小为：R小===3.33Ω；
因为滑动变阻器的最大电阻为50Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大；
此时电流的电流为：I′===0.02A；
定值电阻的最大值为：R大===100Ω。
故答案为：（1）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（2）3.33～100。
4．（2016?葫芦岛）图甲是小伟探究“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。由图象可知：当电压一定时，电流与电阻成 反比 （选填“正比”或“反比”）；他每次控制电阻的两端电压为 2.5 V不变。若电源电压为 4.5V，实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为 20 Ω。
【解答】解：（1）由乙图中实验数据描绘出的I﹣R关系图象可知：当电压一定时，电流随着电阻阻值的增大而减小，所以电流与电阻成反比；
（2）由乙图数据可知：当R=5Ω时，I=0.5A，此时U=IR=5Ω×0.5A=2.5V；
当R=10Ω时，I=0.25A，此时U=IR=0.25A×10Ω=2.5V；
一直到R=25Ω时，I=0.1A，此时U=IR=0.1A×25Ω=2.5V，
（3）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。
故答案为：反比；2.5；20。
三．实验探究题（共3小题）
5．（2018?无锡）某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到 B （选填“A”或“B”）端
（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，电流表示数如图乙所示，接着继续探究，把所测数据填在了下表中
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1
1.1
1.5
1.7
电流I/A
0.18
0.20
0.26
0.30
①图乙中电流的示数为 0.12 A。
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象，并标标记为a。
（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是 电阻一定时，电流与电压成正比 。
②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：“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”这一规律。请写出分析方法： 控制变量法 。
③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，测量电流进行探究，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，0.13A，发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U．为确保完成验证，则这个电压值U的范围为 B 。
A.1.5V＜U≤3V
B.1.3V＜U＜2.1V
C.1.3V＜U≤2.6V
D.2.1V＜U＜2.6V
【解答】解：（1）据题意可知，闭合开关前，滑片必须处于最大阻值处，即应将滑动变阻器的滑片P移到B端；
（2）①图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.12A；
②图丙是以电流Ⅰ为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象，并标记为a，如下所示：
（3）①单独分析图丙中每条I﹣U图象，因为过原点的直线，故可以得到的结论是电阻一定时，电流与电压成正比；
②由上图知，当电压为0.8V时，对应的电流大小约为0.032A、0.066A、0.13A，结合电阻大小分别为20Ω、10Ω、5Ω，考虑到误差因素，电流与对应的电阻之积为一定值，故还能得到：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”这一规律；
分析方法采用了控制变量法；
③根据欧姆定律I=有U=IR，3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V、2.6V，都小于电源电压3V，是因为电源有内阻的原因；
设电源本身的电压为E，对外（R与R′串联）提供的电压为U，
根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路中的电流：
I=
由欧姆定律，R与R′获得的电压为：U=I（R+R′）=×（R+R′），
故有==+=+×，
由数学知识得，对外提供的电压U的倒数与串联电阻（电源内阻r之外的电阻）的倒数为一次函数的关系，
即为=k+b，
根据该小组的同学选择了5Ω、10Ω的定值电阻，电源内阻r之外的电阻获得的电压分别为2.1V、2.4V，将已知量代入上式：
=k×+b；
=k×+b，
解方程组得：
k=，b=﹣，
故这个一次函数关系式为：
=×+﹣，
他们计划仍按图甲进行探究，因要控制当电阻的电压值U为一定值，根据串联电路电压的规律，变阻器分的电压也为一定值，由分压原理，定值电阻和变阻器分得的电压之比为一定值，故当电阻为20Ω时，变阻器连入电路中的电阻最大为20Ω，此时的总电阻为40Ω，代入这个关系式：
=×+﹣，
解得U=2.6V，变阻器与电阻的电阻相等，根据分压原理，故电压表示数为1.3V；
当电阻最小为5Ω时，电路中的电流最大，变阻器连入电路中的电阻最小，此时电压表有最大值，
当变阻器电阻连入电路中的电阻为0时，将5Ω代入这个关系式：
═×+﹣，
故U=2.1V，
综上，他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U，为确保完成验证，则这个电压值U的范围为1.3V＜U＜2.1V，故选B。
故答案为：（1）B；（2）①0.12；②如上图所示；（3）①电阻一定时，电流与电压成正比：②控制变量法；③B。
6．（2018?锦州）小聪在“探究电流和电阻关系”的实验中，连接电路，如图甲所示。可用的定值电阻有5Ω、10Ω、l5Ω。
（1）请你用笔划线代替导线，把图甲所示的电路补充完整，并且使滑动变阻器的滑片向右移动时连入电路中的阻值变大。
（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，电路中的故障可能是 （写出一种即可）。故障排除后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，达到实验要求，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为 A。
（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为 V止，记录电流表的示数。
【解答】解：（1）因滑片向右移动时连入电路中的阻值变大，故滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联，如下所示：
（2）他把5Ω的电阻连入电路后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，电路中的故障可能是电阻（或电压表）短路；
电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；
（3）由欧姆定律的变形公式，电压表示数：
UV=IR=0.4A×5Ω=2V，
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，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，使电压表的示数为2V；
7．（2018?大连）某同学在探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用的实验器材有：两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器及开关各一个，定值电阻和导线若干。实验电路如图甲所示。
（1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到 b 接线柱那一端（选填“a”或“b”）。
（2）该同学用开关“试触”时，发现电压表和电流表均无示数。他检查导线与各接线桂均接触良好，猜想可能是滑动变阻器出现了断路。他另外取来一根导线，用这根导线验证出猜想是正确的。写出他的做法和观察到的现象。
（3）该同学排除故障后，进行实验，记录的实验数据如下表：
电压U=2.4V
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
4
8
12
16
20
24
电流I/A
0.60
0.30
0.20
0.15
0.12
0.10
①分析实验数据得出的探究结论是： 电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比 。
②在图乙的方格纸上画出电流I与电阻R的关系图象。
③从图象中可以看出，当电阻R=18Ω时，电流为 0.13 A。
【解答】解：（1）为了保护电路，闭合开关前滑片放在阻值最大处，即b处；
（2）若滑动变阻器断路，将导线接在滑动变阻器a、d两个接线柱上，用开关试触，若观察到电流表和电压表均有示数，则说明猜想正确；
（3）①分析表中数据得出电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
②根据表中数据描点画出图象，如图所示：
③从图象中可以看出，当电阻R=18Ω时，电流约为0.13A。
故答案为：（1）b；（2）若滑动变阻器断路，将导线接在滑动变阻器a、d两个接线柱上，用开关试触，若观察到电流表和电压表均有示数，则说明猜想正确；
（3）①电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比；②如图；③0.13。
四．计算题（共1小题）
8．（2018?扬州）用如图所示的电路研究通过导体的电流与电压、电阻的关系。保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，移动滑动变阻器R2的滑片P，测得电流、电压如表1所示；然后将滑片移到适当位置保持不变，仅改变电阻箱R1的阻值，测得相应的电流值，如表2所示。
表1
次数
U1/V
I/A
①
1.0
0.20
②
1.5
0.30
③
2.0
0.40
表2
次数
R1/Ω
I/A
①
3.0
0.50
②
6.0
0.33
③
9.0
0.25
（1）根据表1中的数据，你得出什么结论？求出R1的阻值。
（2）分析表2中的数据，指出实验操作中存在的问题，并说出判断的理由。
（3）请利用表2中的数据求电源电压。
【解答】解：（1）第1次实验，保持电源电压和电阻箱R1的阻值不变，纵向比较表中数据，电压表为原来几倍，通过的电流也为原来的几倍，即电阻不变时，电流与电压成正比；
由欧姆定律，R1===5Ω；
（2）研究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由表中数据，根据U=IR，电阻电压是不同的，即没有移动变阻器的滑片，使电压表示数不变；
（3）由表二第1、3次实验数据，根据电阻的串联和欧姆定律，由变阻器连入电路中的电阻不变列方程：
