【实验题】12 探究电流与电压、电阻关系(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义（含答案）
文档属性
| 名称 | 【实验题】12 探究电流与电压、电阻关系(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-26 21:27:20 | ||
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文档简介
2021中考物理二轮考点过关：探究电流与电压、电阻关系
考点梳理
1．探究电流与电压、电阻的关系实验
（1）探究电流与电压关系
①控制不变的量：电阻．
怎样控制：采用同一个定值电阻实验．
②改变的量：电压．
怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片．
③滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压．
④电路图：
⑤结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
（2）探究电流与电阻的关系
①控制不变的量：电压．
怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片．
②改变的量：电阻．
怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
③滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变．
④结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
强化练习
1．小赵同学设计了“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，五个定值电阻分别为：5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。
（2）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是 ；
（3）完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。
2．探究“通过导体的电流跟电阻的关系”，实验器材：可调压电源、滑动变阻器（标有“10Ω 2A”字样）、阻值是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻各一个、导线若干。
（1）要求滑片右移，滑动变阻器的阻值变小，按要求用笔画线完成连接。
（2）电源电压调至4V，把5Ω的电阻连入电路，移动滑片，电流表示数如乙所示。此时电压表示数是 V，断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻；再闭合开关，要保持电压表示数不变，需要将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）实验结论： ，该实验电路还能探究 。
【拓展】把15Ω电阻换成20Ω电阻，为了让实验可以进行下去，需要将电源电压调 （选填“高”或“低”）。
3．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4.5V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）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：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②上述实验中，当小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻继续实验时，需移动滑片P，使电压表示数为 V时，方可读取电流表的示数。
（3）为完成整个实验，器材准备阶段应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
4．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，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，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2V，同时记下对应的电流值。
（4）根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R图像，可以得出结论： 。
（5）该电路图还能完成什么电学实验： 。（写一个即可）
5．如图甲所示是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路，使用的实验器材有：电压为3V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格“12Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
表1
次数 1 2 3
U/V 1.0 1.5 2.0
I/A 0.2
0.4
表2
次数 1 2 3
R/Ω 5 10 20
I/A 0.4 0.2 0.12
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲中实物电路连接完整。要求：实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小。
（2）正确连接后，闭合开关，小浩发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生了 （填“短路”或“断路”）；
（3）探究电流与电压的关系时，所测得的部分电流、电压值见表1。在表1第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为 A。根据表1中的数据可以得到结论： 。
（4）在探究电流与电阻的关系时，所测得的几组数据如表2所示。
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第 次实验的数据存在错误。产生错误的原因是 ，正确操作后的数据应该是 A；
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的一项是 。
A.将电压表的量程换为0～15V
B.换成电压为6V的电源
C.可将30Ω电阻两端的电压调为2.5V
D.更换最大阻值大于或等于15Ω的滑动变阻器
6．在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，小亮根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图1所示。其中滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。
（1）小亮正确连接电路后开始实验，当电阻箱的示数为10Ω时，闭合开关S后，他发现电流表无示数，电压表的示数为12V。小亮检查电流表没有故障，则电路可能出现的故障是 。
（2）他排除了电路故障后，在实验过程中，当改变电阻箱接入电路的阻值时，移动滑动变阻器的滑片可使电阻箱两端的电压保持6V不变。当小亮将电阻箱的阻值由20Ω调为30Ω时，为保持电阻箱两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片适当向 端移动。（选填“A”或“B”）
（3）当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时，小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终无法达到6V。此时小亮应该采取的措施是 。（选填序号）
A．更换一只新的电压表
B．调节电源的输出电压到16V
C．用“1A 100Ω”的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器
（4）在实验过程中，当将电阻箱的阻值调节为某一值时，电流表示数如图2所示，请在表格中填写此时电路中的电流值和电阻箱接入电路的电阻值。
U/V 6 6 6 6 6 6
R/Ω 10 12
20 30 60
I/A 0.6 0.5
0.3 0.2 0.1
7．同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”。
（1）小明同学通过学习知道了 是形成电流的原因，因此做出了如下三种猜想：
A.电流跟电压成反比
B.电流跟电压成正比
C.电流跟电压无关
（2）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的电路图，其中电源为三节新干电池，电阻R为10Ω，滑动变阻器R′标有“50Ω 1A”字样，电压表、电流表均完好。
①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整；
②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到 （选填“最大”或“最小”）阻值处；
③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若闭合开关电流表 （选填“会”或“不会”）被烧坏；
④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据。分析数据，可得出的正确结论是：电阻一定时， 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2 2.6 3
电流I/A 0.20 0.26 0.30
（3）小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡（阻值约为13Ω），电阻一定时，并将电压表更换为15V的量程，闭合开关S后，调节滑片至电压表示数为4.0V时，电流表示数如图丙所示为 A，小灯泡的额定功率为 W。
8．小华利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；连接导线时，开关应处于 （闭合/断开）状态；
（2）某一同学连接器材时，将甲图中的电流表和电压表位置互换了，则闭合开关后，电压表 （有/没有）示数，电流表 （有/没有）示数；
（3）实验中将定值电阻R的阻值由10Ω依次更换为15Ω、20Ω、30Ω，为使电压表的示数为3V不变。则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P移到适当位置，当定值电阻被换为20Ω时，就立刻读取了电流表的示数，电流表的示数可能是 。
A.0.15A
B.0.17A
C.0.2A
D.0.22A
（4）为完成整个实验，应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持 V不变。
9．探究“电流的大小与哪些因素有关”时，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V），电流表、电压表各一个，开关一个，定值电阻三个（10Ω、15Ω、25Ω），滑动变阻器A（20Ω 2A）、滑动变阻器B（50Ω 1A），导线若干。
（1）连接电路时，开关必须 ；
（2）如图甲所示，是小明探究“电流与电压的关系”的电路图，请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整；
实验次数 1 2 3
电压U/V 1 2 2.4
电流I/A 0.1 0.2 0.24
①将10Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数、电流表有示数，造成这一现象的原电压原因可能是 （写一种可能即可）；
②排除故障后进行实验得到的数据如右表所示，由此可得到的实验结论是 。
（3）小华探究“电流与电阻的关系”时：
①将10Ω电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片P使电压表示数如图丙所示为 V，并记下相应的电流值，再用15Ω电阻替换10Ω电阻，此时滑片P应向 端移动，移动滑片P目的是 。
②为了完成实验，应选择滑动变阻器 （选填标号）。
10．如图是小新同学探究“电流与电压关系”的电路图：
（1）请按电路图将实物图连接完整；
（2）小新连接电路时，滑动变阻器的滑片P应放在 （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关后小新发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表指针有示数且不变，原因可能是 。
（4）接着同组的小华同学又找老师要来了三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻，准备探究“电流与电阻关系”，实验中他需要保持 不变，若他只是将电阻5Ω换成10Ω而没有调整电路的其他部分时，他将观察到电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），为了完成实验他需要移动滑动变阻器的滑片P，那么他移动滑动变阻器滑片P的目的是 。
11．小明与同学们在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动亦阳器、电流表、电压表、开关各一个、导线若干。
（1）如图甲是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）小明刚连完最后一根导线，发现两表指针立即偏转，则他操作不合理的地方是 。
（3）闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3V，则电路中存在的故障可能是 。
（4）排除所有故障，闭合开关，调节滑片P的位置，测得多组对应的电流和电压值，如下表所示：
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 0.3 0.4
①实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据，滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
②第5次实验时电流表示数如图乙所示，读数是 A，小明实验中所用电阻R的阻值为 Ω。
③分析数据可得结论： 。
【拓展】实验完成后，小明想进行多次实验，验证实验的普遍性，于是取来一个小灯泡继续研究，你认为他的设计是否合理 ，理由是 。
12．在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中。实验器材有：学生电源恒为6V，电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（1.5A 20Ω）和导线若干。
（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完整。
（2）连接电路时小明已将5Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数.造成这一现象的原因可能是 。
（3）改正错误后，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；将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，为了使电压表示数仍为2V应将滑动变阻器适当向 （左/右）移动。
（4）当小明再换接20Ω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，分析其原因可能是滑动变阻器规格不符合要求，为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.10Ω 1.5A
B.20Ω 0.5A
C.30Ω 1.0A
D.50Ω 1.0A
（5）小明根据数据画出I﹣图像（如图丁所示），根据图像可知当电压一定时，电流与电阻成 比；当电流为0.2A时，此定值电阻的电功率为 W。
13．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电阻的关系”。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 10 20 25
电流I/A 0.3 0.15 0.12
（1）请用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整（要求：滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大）；
（2）小王连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，你认为他实验操作的错误之处是： ；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A，断开开关，保持滑片位置不动，直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，发现电流表读数 （选填“大于”或“小于”）0.15A，为了继续完成实验，他应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器滑片，读出电流表的示数，数据如表所示，由此得出结论：当电压相同时，电流与电阻成 关系；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 。
A．如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V；
B．如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是3Ω～25Ω；
C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω；
D．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V。
14．某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）；并在虚线框内画出实验电路图。
（2）连接电路时，开关应处于 状态，连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变。其原因可能是 （填序号）。
A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路 C．电阻R断路D.电阻R短路
（4）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为 V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压 （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动；
15．小路在探究“电流与电阻的关系”实验时，选取了如下器材：电源（电压恒为6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线。
（1）如图甲为小路设计的实验电路图，其中①是 表，②是 表。
（2）按电路图连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值 （选填“最大”或“最小”）处；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，经检查，电流表、电压表连接无误，则电路存在故障可能是 。
（3）排除故障后，小路首先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数如图乙所示。再将定值电阻换成10Ω后，接下来应将滑动变阻器的滑片向 （选填“远离”或“靠近”）滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，直到电压表示数为 V。
（4）当把20Ω的定值电阻接入电路进行第四次实验时，发现实验无法继续进行下去。原因应是滑动变阻器的最大阻值 （选填“太大”或“太小”）了。为了顺利完成本实验的四次探究，滑动变阻器接入电路的阻值范围应是 Ω到 Ω。
（5）小路重新完成实验，分析记录的实验数据后，得出的结论是 。
2021中考物理二轮考点过关：探究电流与电压、电阻关系
参考答案
1．小赵同学设计了“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，五个定值电阻分别为：5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。
（2）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是 R断路 ；
（3）完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 4 Ω。
【解答】解：（1）变阻器按一上一下连入电路中，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是R断路；
（3）由题可知，五个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，要完成实验，需控制定值电阻两端的电压不变，根据分压原理，定值电阻最小时，滑动变阻器接入的电阻最小。
由图丙可知，当接入定值电阻为R＝5Ω时，通过电阻的电流是：I＝0.5A，所以UV＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U'＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，
根据串联电路分压原理，当接入R＝5Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R'：
＝，R'＝R＝×5Ω＝4Ω，
所以，为了完成整个实验，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为4Ω。
故答案为：（1）如图所示：
（2）R断路；（3）4。
2．探究“通过导体的电流跟电阻的关系”，实验器材：可调压电源、滑动变阻器（标有“10Ω 2A”字样）、阻值是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻各一个、导线若干。
（1）要求滑片右移，滑动变阻器的阻值变小，按要求用笔画线完成连接。
（2）电源电压调至4V，把5Ω的电阻连入电路，移动滑片，电流表示数如乙所示。此时电压表示数是 2.4 V，断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻；再闭合开关，要保持电压表示数不变，需要将滑片向 A （选填“A”或“B”）端移动。
（3）实验结论： 电压一定时，电流与电阻成反比 ，该实验电路还能探究 电阻不变时，电流与电压的关系实验 。
【拓展】把15Ω电阻换成20Ω电阻，为了让实验可以进行下去，需要将电源电压调 低 （选填“高”或“低”）。
【解答】解：（1）要求滑片右移，滑动变阻器的阻值变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
（2）由图知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.48A，
根据欧姆定律I＝知，
此时电压表示数是：U＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V；
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A端移动，使电压表的示数不变；
（3）实验结论：电压一定，电流与电阻成反比；
控制电阻不变，通过移动变阻的滑片改变电阻的电压和电流，故该实验电路还能探究电阻不变时，电流与电压的关系实验；
【拓展】电源电压调至4V，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为4V﹣2.4V＝1.6V＝2.4V，
由于滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为1.6V：2.4V＝2：3，当将15Ω电阻换成20Ω电阻后，即使滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表的示数仍大于2.4V，实验无法进行下去，所以定值电阻的分压较大，所以可以更换电压更小的电源，即将电源电压调低（或更换更大阻值的滑动变阻器）。
故答案为：（1）如上所示；（2）2.4；A； （3）电压一定时，电流与电阻成反比； 电阻不变时，电流与电压的关系实验；
【拓展】低。
3．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4.5V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）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：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②上述实验中，当小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻继续实验时，需移动滑片P，使电压表示数为 2.5 V时，方可读取电流表的示数。
（3）为完成整个实验，器材准备阶段应该选取最大阻值不小于 20 Ω的滑动变阻器。
【解答】解：（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，连好的实物图如下图所示：
（2）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：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②由图像知，当R＝5Ω时，电流表的示数为0.5A，所以电阻两端的电压U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，在整个过程中，R两端的电压保持2.5V不变；
（3）根据串分压的知识，当电阻R＝25Ω时，滑动变阻器的阻值最大，由图像知，此时电路中的电流为0.1A；
由I＝得，R总＝＝＝45Ω，所以R滑＝R总﹣R＝45Ω﹣25Ω＝20Ω。
故答案为：（1）见解析；（2）2.5；（3）20。
4．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 定值电阻开路 。
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，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2V，同时记下对应的电流值。
（4）根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R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 。
（5）该电路图还能完成什么电学实验： 探究电流与电压的关系实验 。（写一个即可）
【解答】解：（1）电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下所示：
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，电路可能断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，则电压表与电源连通，造成这一现象的原因可能是定值电阻开路；
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，记为0.5A；
由欧姆定律I＝，电阻的电压为：
U＝IR＝0.5A×4Ω＝2V；
以后每更换一个阻值更大的电阻后，由分压原理，电压表示数变大，研究电流与电阻关系要控制电阻的电压不变，故应增大变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的滑片向B端移动，使电压表的示数为2V，同时记下对应的电流值；
（4）根据图像得出电流与电阻的关系是：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
（5）该实验装置还可以探究电流与电压的关系实验，可以测电阻阻值。
故答案为：（1）如上图；（2）定值电阻开路；（3）0.5；B；（4）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；（5）探究电流与电压的关系实验。
5．如图甲所示是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路，使用的实验器材有：电压为3V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格“12Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
表1
次数 1 2 3
U/V 1.0 1.5 2.0
I/A 0.2
0.4
表2
次数 1 2 3
R/Ω 5 10 20
I/A 0.4 0.2 0.12
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲中实物电路连接完整。要求：实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小。
（2）正确连接后，闭合开关，小浩发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生了 短路 （填“短路”或“断路”）；
（3）探究电流与电压的关系时，所测得的部分电流、电压值见表1。在表1第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为 0.3 A。根据表1中的数据可以得到结论： 电阻一定时，电流与电压成正比 。
（4）在探究电流与电阻的关系时，所测得的几组数据如表2所示。
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第 3 次实验的数据存在错误。产生错误的原因是 没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变 ，正确操作后的数据应该是 0.1 A；
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的一项是 D 。
A.将电压表的量程换为0～15V
B.换成电压为6V的电源
C.可将30Ω电阻两端的电压调为2.5V
D.更换最大阻值大于或等于15Ω的滑动变阻器
【解答】解：（1）实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小，由欧姆定律I＝，电路的电流变小，故变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）正确连接后，闭合开关，小浩发现电流表有示数，电路为通路，电压表无示数，可能是定值电阻发生了短路；
（3）在第2次实验中，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0.3A；
根据表1数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故可得到结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
（4）①探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由表2数据知，
U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω≠0.15A×20Ω，
第3次实验的数据存在错误；
在第2次实验中，电阻的电压为2V，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：
3V﹣2V＝1V，由分压原理，此时变阻器连入的电阻为：
R滑＝×10Ω＝5Ω，
若换上20Ω的电阻，滑片位置不动，由电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：
I＝＝＝0.12A，故产生错误的原因是：没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；
由欧姆定律，正确的数据应该是：
I′＝＝＝0.1A；
②A、将电压表的量程换为0～15V，不能解决问题，故A错误；
D、电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑＝0.5×30Ω＝15Ω，
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少15Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为12Ω，故D正确；
B、换成电压为6V的电源，电源电压变大，变阻器要分去更大的电压，由分压原理，所用的变阻器最大电阻应更大，故B错误；
C、探究电流与电阻的关系，要保持定值电阻两端的电压不变，由表2可知，定值电阻为5Ω，10Ω时两端的电压为2V，所以当定值电阻换成30Ω时，30Ω两端的电压也需要控制为2V；故C错误。
故选：D。
故答案为：
（1）如上图所示；（2）短路；（3）0.3；电阻一定时，电流与电压成正比；（4）①3；没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；0.1；②D。
6．在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，小亮根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图1所示。其中滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。
（1）小亮正确连接电路后开始实验，当电阻箱的示数为10Ω时，闭合开关S后，他发现电流表无示数，电压表的示数为12V。小亮检查电流表没有故障，则电路可能出现的故障是 电阻箱断路 。
（2）他排除了电路故障后，在实验过程中，当改变电阻箱接入电路的阻值时，移动滑动变阻器的滑片可使电阻箱两端的电压保持6V不变。当小亮将电阻箱的阻值由20Ω调为30Ω时，为保持电阻箱两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片适当向 A 端移动。（选填“A”或“B”）
（3）当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时，小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终无法达到6V。此时小亮应该采取的措施是 C 。（选填序号）
A．更换一只新的电压表
B．调节电源的输出电压到16V
C．用“1A 100Ω”的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器
（4）在实验过程中，当将电阻箱的阻值调节为某一值时，电流表示数如图2所示，请在表格中填写此时电路中的电流值和电阻箱接入电路的电阻值。
U/V 6 6 6 6 6 6
R/Ω 10 12
20 30 60
I/A 0.6 0.5
0.3 0.2 0.1
【解答】解：（1）小亮正确连接电路后开始实验，当电阻箱的示数为10Ω时，闭合开关S后，他发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数为12V，电压表与电源连通，则电路可能出现的故障是电阻箱断路；
（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻由20Ω改接成30Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为6V；
（3）C、滑动变阻器的最大阻值为40Ω，当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时，电阻箱阻值大于滑动变阻器最大阻值，电阻箱两端电压大于滑动变阻器两端电压，电源电压是12V，由串联电路电压的规律，因此电阻箱两端电压大于6V，为使电阻箱两端电压等于6V，可以减小电源电压，或换用最大阻值大于60Ω的滑动变阻器，故C正确；
A、更换一块新的电压表，电阻箱两端电压不变，故A错误；
B、调节电源的输出电压到16V，电阻箱两端的电压会更大，因此B错误；
故选C；
（4）根据图2可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，根据欧姆定律I＝，电阻箱连入电路的电阻：
R箱＝＝＝15Ω，如下表所示：
U/V 6 6 6 6 6 6
R/Ω 10 12 15 20 30 60
I/A 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
故答案为：（1）电阻箱断路；（2）A；（3）C；（4）如上表所示。
7．同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”。
（1）小明同学通过学习知道了 电压 是形成电流的原因，因此做出了如下三种猜想：
A.电流跟电压成反比
B.电流跟电压成正比
C.电流跟电压无关
（2）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的电路图，其中电源为三节新干电池，电阻R为10Ω，滑动变阻器R′标有“50Ω 1A”字样，电压表、电流表均完好。
①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整；
②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到 最大 （选填“最大”或“最小”）阻值处；
③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若闭合开关电流表 不会 （选填“会”或“不会”）被烧坏；
④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据。分析数据，可得出的正确结论是：电阻一定时， 电流与电压成正比 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2 2.6 3
电流I/A 0.20 0.26 0.30
（3）小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡（阻值约为13Ω），电阻一定时，并将电压表更换为15V的量程，闭合开关S后，调节滑片至电压表示数为4.0V时，电流表示数如图丙所示为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 1.2 W。
【解答】解：（1）小明同学通过学习知道了电压是形成电流的原因；
（2）①根据甲连接实物图，如下所示：
②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处；
③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，则电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，电路中的电流很小，若闭合开关电流表不会被烧坏；
④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据，分析数据，电压表与电流之比为一定值，故可得出的正确结论是：电阻一定时，电流与电压成正比；
（3）小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡（阻值约为13Ω），电阻一定时，并将电压表更换为15V的量程，闭合开关S后，调节滑片至电压表示数为4.0V时，电流表示数如图丙所示，电流表分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝4V×0.3A＝1.2W。
故答案为：（1）电压；（2）①如上所示；②最大；③不会；④电流与电压成正比；（3）0.3；1.2。
8．小华利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；连接导线时，开关应处于 断开 （闭合/断开）状态；
（2）某一同学连接器材时，将甲图中的电流表和电压表位置互换了，则闭合开关后，电压表 有 （有/没有）示数，电流表 没有 （有/没有）示数；
（3）实验中将定值电阻R的阻值由10Ω依次更换为15Ω、20Ω、30Ω，为使电压表的示数为3V不变。则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P移到适当位置，当定值电阻被换为20Ω时，就立刻读取了电流表的示数，电流表的示数可能是 B 。
A.0.15A
B.0.17A
C.0.2A
D.0.22A
（4）为完成整个实验，应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持 2.25 V不变。
【解答】解：（1）电路中的最大电流I＝＝＝0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与电阻串联，如下图所示：
；
为了保护电路，连接导线时，开关应处于断开状态；
（2）当把电压表和电流表的位置给颠倒后，由于电压表串联在电路中，且电压表的阻值特别大，所以导致电路中的电流很小，所以电压表有示数，电流表没有示数；
（3）当将15Ω的电阻直接换为20Ω的电阻时，电源电压不变，滑动变阻器阻值不变，由欧姆定律知电流减小，小于I′＝＝＝0.2A，根据串联分压规律，定值电阻两端电压高于3V，由I′＝＝＝0.15A知此时电流大于0.15A，故B符合题意；
（4）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，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小：＝，
解得：UV′＝2.25V，
电压表示数的最小值UR＝2.25V。
故答案为：（1）见上图；断开；（2）有；没有；（3）B；（4）2.25。
9．探究“电流的大小与哪些因素有关”时，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V），电流表、电压表各一个，开关一个，定值电阻三个（10Ω、15Ω、25Ω），滑动变阻器A（20Ω 2A）、滑动变阻器B（50Ω 1A），导线若干。
（1）连接电路时，开关必须 断开 ；
（2）如图甲所示，是小明探究“电流与电压的关系”的电路图，请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整；
实验次数 1 2 3
电压U/V 1 2 2.4
电流I/A 0.1 0.2 0.24
①将10Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数、电流表有示数，造成这一现象的原电压原因可能是 定值电阻短路 （写一种可能即可）；
②排除故障后进行实验得到的数据如右表所示，由此可得到的实验结论是 电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 。
（3）小华探究“电流与电阻的关系”时：
①将10Ω电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片P使电压表示数如图丙所示为 2 V，并记下相应的电流值，再用15Ω电阻替换10Ω电阻，此时滑片P应向 左 端移动，移动滑片P目的是 使电压表示数保持2V不变 。
②为了完成实验，应选择滑动变阻器 B （选填标号）。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）根据甲图，电压表与电阻并联，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路，电路连接如图所示：
①他们将10Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表无示数，则造成这一现象的原因可能是：定值电阻短路（或“电阻R短路”“、“电压表短路”“、“电压表断路”等）；
②由表中数据，电阻两端的电压与电阻中的电流之比为定值：＝＝＝，即电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
（3）①由图可知，电压表选择的是0～3V量程，分度值是0.1V，读出示数为UV＝2V；
根据串联分压原理可知，用15Ω电阻替换10Ω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，要保持定值电阻两端电压一定（或保持电压表示数不变），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，使电压表示数保持2V不变（或“使电压表示数保持不变”“、“控制定值电阻两端电压不变”）；
②由电阻两端的电压2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝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，当接入最大25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝2×25Ω＝50Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少50Ω的滑动变阻器，即选用“50Ω 1A”的滑动变阻器B；
故答案为：（1）断开；
（2）如图：
①定值电阻短路；
②电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
（3）①2；左；使电压表示数保持2V不变；②B。
10．如图是小新同学探究“电流与电压关系”的电路图：
（1）请按电路图将实物图连接完整；
（2）小新连接电路时，滑动变阻器的滑片P应放在 A （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关后小新发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表指针有示数且不变，原因可能是 R断路 。
（4）接着同组的小华同学又找老师要来了三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻，准备探究“电流与电阻关系”，实验中他需要保持 电阻的电压 不变，若他只是将电阻5Ω换成10Ω而没有调整电路的其他部分时，他将观察到电压表的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），为了完成实验他需要移动滑动变阻器的滑片P，那么他移动滑动变阻器滑片P的目的是 控制R的电压不变 。
【解答】解：（1）根据甲图，变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
（2）小新连接电路时，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处的A端；
（3）闭合开关后小新发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电路可能断路，电压表指针有示数且不变，电压表与电源连通，则原因可能是R断路；
（4）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，接着同组的小华同学又找老师要来了三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻，准备探究“电流与电阻关系”，实验中他需要保持电阻的电压不变；若他只是将电阻5Ω换成10Ω而没有调整电路的其他部分时，由分压原理，他将观察到电压表的示数变大，为完成实验他需要移动滑动的滑片P，那么他移动滑动变阻器滑片P的目的是控制R的电压不变。
故答案为：（1）如上图所示：（2）A；（3）R断路；（4）电阻的电压；变大；控制R的电压不变。
11．小明与同学们在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动亦阳器、电流表、电压表、开关各一个、导线若干。
（1）如图甲是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）小明刚连完最后一根导线，发现两表指针立即偏转，则他操作不合理的地方是 连接电路时开关没有断开 。
（3）闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3V，则电路中存在的故障可能是 变阻器短路了 。
（4）排除所有故障，闭合开关，调节滑片P的位置，测得多组对应的电流和电压值，如下表所示：
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 0.3 0.4
①实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据，滑动变阻器的滑片应向 A （选填“A”或“B”）端移动。
②第5次实验时电流表示数如图乙所示，读数是 0.5 A，小明实验中所用电阻R的阻值为 5 Ω。
③分析数据可得结论： 在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比 。
【拓展】实验完成后，小明想进行多次实验，验证实验的普遍性，于是取来一个小灯泡继续研究，你认为他的设计是否合理 不合理 ，理由是 灯丝电阻随温度的升高而增大 。
【解答】解：（1）根据电流表的应与定值电阻串联，参看图乙选用小量程，连接电路如图所示：
（2）连接电路时，为保护电路，开关要断开；连接电路时，为保护电路，开关要断开；刚连完最后一根导线，发现两电表指针立即发生偏转，其原因可能是开关未断开；
（3）电路连接检查无误后闭合开关，发现电流表有示数，电路为通路，电压表示数始终接近3V，则变阻器的电压为0，则电路中存在的故障可能是变阻器短路了；
（4）①实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据时，即电流变大，由欧姆定律，应减小电路的电阻，故滑动变阻器的滑片应向A端移动；
②第5次实验时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数是0.5A，由欧姆定律I＝，小明实验中所用电阻：
R＝＝5Ω；
③分析表中数据，＝＝＝＝，即电压与电流的比值是定值，由此得出结论：在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，要控制导体的电阻不变，灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，所以不合理；
故答案为：（1）如图所示：
（2）连接电路时开关没有断开；
（3）变阻器短路了；
（4）①A；②0.5；5；③在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
不合理；灯丝电阻随温度的升高而增大。
12．在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中。实验器材有：学生电源恒为6V，电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（1.5A 20Ω）和导线若干。
（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完整。
（2）连接电路时小明已将5Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数.造成这一现象的原因可能是 电阻断路 。
（3）改正错误后，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 0.4 A；将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，为了使电压表示数仍为2V应将滑动变阻器适当向 右 （左/右）移动。
（4）当小明再换接20Ω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，分析其原因可能是滑动变阻器规格不符合要求，为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 D 。
A.10Ω 1.5A
B.20Ω 0.5A
C.30Ω 1.0A
D.50Ω 1.0A
（5）小明根据数据画出I﹣图像（如图丁所示），根据图像可知当电压一定时，电流与电阻成 反 比；当电流为0.2A时，此定值电阻的电功率为 0.4 W。
【解答】解：（1）根据电路图连接实物图，如下所示：
（2）闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，说明与电压表并联部分断路，即定值电阻断路；
（3）小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；
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，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，使电压表的示数为2V；
（4）由题意知，变阻器的最大电阻为20Ω；
电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻应为：
R滑＝2×20Ω＝40Ω＞20Ω，故当小明再换接20Ω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（大于2V），分析其可能的原因是：滑动变阻器最大阻值太小，为完成整个实验，应该选取最大阻值大于40Ω的滑动变阻器，故选D。
（5）由图丁知I﹣图像为经过原点的直线：I与成正比，所以：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
由图像得I＝0.2A时，＝0.10Ω﹣1，可以求得电压U，由欧姆定律可知U＝IR＝＝＝2V，
定值电阻的电功率：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W。
故答案为：（1）如图所示：
（2）电阻断路；（3）0.4； 右；（4）D；（5）反； 0.4。
13．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电阻的关系”。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 10 20 25
电流I/A 0.3 0.15 0.12
（1）请用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整（要求：滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大）；
（2）小王连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，你认为他实验操作的错误之处是： 连接电路时开关没有断开 ；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A，断开开关，保持滑片位置不动，直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，发现电流表读数 大于 （选填“大于”或“小于”）0.15A，为了继续完成实验，他应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 控制定值电阻两端电压保持不变 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器滑片，读出电流表的示数，数据如表所示，由此得出结论：当电压相同时，电流与电阻成 反比 关系；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 AB 。
A．如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V；
B．如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是3Ω～25Ω；
C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω；
D．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V。
【解答】解：（1）因为滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，所以电路图如下图所示：
（2）小王连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，说明连接电路时开关没有断开；
（3）①先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑＝＝＝＝40Ω；
断开开关，保持滑片位置不动，直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，根据串联电阻的规律及欧姆定律，则电流表读数为：
I′＝＝＝0.25A，所以电流表的示数大于0.15A；
②根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变；
③此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到控制定值电阻两端电压保持不变的作用；
（4）由实验数据可知，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，得出的结论是：当定值电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比；
（5）A．本实验是探究电流与电阻的关系，需要将定值电阻两端的电压保持3V不变，实验中无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V，若控制电压表示数范围为4V～10V，则与实验目标不一致，所以方案不可行，故A符合题意；
B．电源电压为15V，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：15V﹣3V＝12V，变阻器的电压为电压表示数的4倍，若更换25Ω的电阻，由分压原理，滑动变阻器连入电路的阻值应为：
R滑′＝4×25Ω＝100Ω；
已知电路允许通过最大电流为0.6A，所以电路的总电阻最小为：
R总＝＝＝25Ω；
根据串联电路电压的规律及分压原理，定值电阻的最小阻值应为：
R滑小＝×25Ω＝5Ω；
如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω，所以方案不可行，故B符合题意；
C．如果只更换滑动变阻器，根据分压原理，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为：
R滑大＝4×30Ω＝120Ω；
所以方案可行，C不符合题意；
D．若更换的电源电压范围是3V～13V，当电源电压为13V时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U变＝13V﹣3V＝10V，由分压原理，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑″＝×30Ω＝100Ω；
当电源电压为3V时，则滑动变阻器的阻值应调为0Ω，此时定值电阻的电压等于电源电压，即为3V，更换的电源电压范围是3V～13V，所以方案可行，故D不符合题意。
故选A。
故答案为：（1）如上所示；（2）连接电路时开关没有断开；（3）大于；左；控制定值电阻两端电压保持不变；（4）反比；（5）AB。
14．某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）；并在虚线框内画出实验电路图。
（2）连接电路时，开关应处于 断开 状态，连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 B （选填“A”或“B”）端。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变。其原因可能是 B （填序号）。
A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路 C．电阻R断路D.电阻R短路
（4）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为 3 V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压 不变 （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向 右 （选填“A”或“B”）端滑动；
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱串联入电路中，如下图所示：
根据实物图画出电路图，如下图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时开关需要断开，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值的最大处，即B端；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，则变阻器的电压为0，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，说明变阻器没有变阻作用，则故障为滑动变阻R短路；
故选：B；
（4）由图乙知，电阻两端的电压始终保持：
UV＝IR＝0.3A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.6A×5Ω＝3V，即R两端的电压为3V；
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，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，使电压表的示数为3V。
故答案为：（1）见上图；见上图；（2）断开；B；（3）B；（4）3；不变；右。
15．小路在探究“电流与电阻的关系”实验时，选取了如下器材：电源（电压恒为6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线。
（1）如图甲为小路设计的实验电路图，其中①是 电流 表，②是 电压 表。
（2）按电路图连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值 最大 （选填“最大”或“最小”）处；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，经检查，电流表、电压表连接无误，则电路存在故障可能是 R断路 。
（3）排除故障后，小路首先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数如图乙所示。再将定值电阻换成10Ω后，接下来应将滑动变阻器的滑片向 远离 （选填“远离”或“靠近”）滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，直到电压表示数为 2 V。
（4）当把20Ω的定值电阻接入电路进行第四次实验时，发现实验无法继续进行下去。原因应是滑动变阻器的最大阻值 太小 （选填“太大”或“太小”）了。为了顺利完成本实验的四次探究，滑动变阻器接入电路的阻值范围应是 10 Ω到 40 Ω。
（5）小路重新完成实验，分析记录的实验数据后，得出的结论是 电压一定，电流与电阻成反比 。
【解答】解：（1）电流表串联在电路中，电压表与电阻并联，如图甲为小路设计的实验电路图，其中①是电流表，②是电压表；
（2）按电路图连接好电路，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；闭合开关后，电流表无示数，电路可能断路，发现电压表有示数，则电压表可能与电源连通，经检查，电流表、电压表连接无误（排除了电流表短路的可能），则电路存在故障可能是R断路；
（3）小路首先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为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，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，应将滑动变阻器的滑片向远离滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，直到电压表示数为2V；
（4）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当把20Ω的定值电阻接入电路进行第四次实验时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝2×20Ω＝40Ω，
即变阻器的最大电阻至少为40Ω，发现实验无法继续进行下去，原因应是滑动变阻器的最大阻值太小；
当接入5Ω的电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑′＝2×5Ω＝10Ω，同理，接入20Ω的电阻时，对应的变阻器连入电路的电阻为40Ω
，为了顺利完成本实验的四次探究，滑动变阻器接入电路的阻值范围应是10Ω到40Ω；
（5）小路重新完成实验，分析记录的实验数据后，得出的结论是：电压一定，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）电流；电压；
（2）最大；R断路；
（3）远离； 2；
（4）太小；10；40；
（5）电压一定，电流与电阻成反比。
考点梳理
1．探究电流与电压、电阻的关系实验
（1）探究电流与电压关系
①控制不变的量：电阻．
怎样控制：采用同一个定值电阻实验．
②改变的量：电压．
怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片．
③滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压．
④电路图：
⑤结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
（2）探究电流与电阻的关系
①控制不变的量：电压．
怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片．
②改变的量：电阻．
怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
③滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变．
④结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
强化练习
1．小赵同学设计了“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，五个定值电阻分别为：5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。
（2）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是 ；
（3）完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。
2．探究“通过导体的电流跟电阻的关系”，实验器材：可调压电源、滑动变阻器（标有“10Ω 2A”字样）、阻值是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻各一个、导线若干。
（1）要求滑片右移，滑动变阻器的阻值变小，按要求用笔画线完成连接。
（2）电源电压调至4V，把5Ω的电阻连入电路，移动滑片，电流表示数如乙所示。此时电压表示数是 V，断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻；再闭合开关，要保持电压表示数不变，需要将滑片向 （选填“A”或“B”）端移动。
（3）实验结论： ，该实验电路还能探究 。
【拓展】把15Ω电阻换成20Ω电阻，为了让实验可以进行下去，需要将电源电压调 （选填“高”或“低”）。
3．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4.5V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）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：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②上述实验中，当小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻继续实验时，需移动滑片P，使电压表示数为 V时，方可读取电流表的示数。
（3）为完成整个实验，器材准备阶段应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
4．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，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，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2V，同时记下对应的电流值。
（4）根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R图像，可以得出结论： 。
（5）该电路图还能完成什么电学实验： 。（写一个即可）
5．如图甲所示是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路，使用的实验器材有：电压为3V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格“12Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
表1
次数 1 2 3
U/V 1.0 1.5 2.0
I/A 0.2
0.4
表2
次数 1 2 3
R/Ω 5 10 20
I/A 0.4 0.2 0.12
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲中实物电路连接完整。要求：实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小。
（2）正确连接后，闭合开关，小浩发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生了 （填“短路”或“断路”）；
（3）探究电流与电压的关系时，所测得的部分电流、电压值见表1。在表1第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为 A。根据表1中的数据可以得到结论： 。
（4）在探究电流与电阻的关系时，所测得的几组数据如表2所示。
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第 次实验的数据存在错误。产生错误的原因是 ，正确操作后的数据应该是 A；
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的一项是 。
A.将电压表的量程换为0～15V
B.换成电压为6V的电源
C.可将30Ω电阻两端的电压调为2.5V
D.更换最大阻值大于或等于15Ω的滑动变阻器
6．在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，小亮根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图1所示。其中滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。
（1）小亮正确连接电路后开始实验，当电阻箱的示数为10Ω时，闭合开关S后，他发现电流表无示数，电压表的示数为12V。小亮检查电流表没有故障，则电路可能出现的故障是 。
（2）他排除了电路故障后，在实验过程中，当改变电阻箱接入电路的阻值时，移动滑动变阻器的滑片可使电阻箱两端的电压保持6V不变。当小亮将电阻箱的阻值由20Ω调为30Ω时，为保持电阻箱两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片适当向 端移动。（选填“A”或“B”）
（3）当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时，小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终无法达到6V。此时小亮应该采取的措施是 。（选填序号）
A．更换一只新的电压表
B．调节电源的输出电压到16V
C．用“1A 100Ω”的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器
（4）在实验过程中，当将电阻箱的阻值调节为某一值时，电流表示数如图2所示，请在表格中填写此时电路中的电流值和电阻箱接入电路的电阻值。
U/V 6 6 6 6 6 6
R/Ω 10 12
20 30 60
I/A 0.6 0.5
0.3 0.2 0.1
7．同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”。
（1）小明同学通过学习知道了 是形成电流的原因，因此做出了如下三种猜想：
A.电流跟电压成反比
B.电流跟电压成正比
C.电流跟电压无关
（2）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的电路图，其中电源为三节新干电池，电阻R为10Ω，滑动变阻器R′标有“50Ω 1A”字样，电压表、电流表均完好。
①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整；
②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到 （选填“最大”或“最小”）阻值处；
③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若闭合开关电流表 （选填“会”或“不会”）被烧坏；
④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据。分析数据，可得出的正确结论是：电阻一定时， 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2 2.6 3
电流I/A 0.20 0.26 0.30
（3）小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡（阻值约为13Ω），电阻一定时，并将电压表更换为15V的量程，闭合开关S后，调节滑片至电压表示数为4.0V时，电流表示数如图丙所示为 A，小灯泡的额定功率为 W。
8．小华利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；连接导线时，开关应处于 （闭合/断开）状态；
（2）某一同学连接器材时，将甲图中的电流表和电压表位置互换了，则闭合开关后，电压表 （有/没有）示数，电流表 （有/没有）示数；
（3）实验中将定值电阻R的阻值由10Ω依次更换为15Ω、20Ω、30Ω，为使电压表的示数为3V不变。则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P移到适当位置，当定值电阻被换为20Ω时，就立刻读取了电流表的示数，电流表的示数可能是 。
A.0.15A
B.0.17A
C.0.2A
D.0.22A
（4）为完成整个实验，应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持 V不变。
9．探究“电流的大小与哪些因素有关”时，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V），电流表、电压表各一个，开关一个，定值电阻三个（10Ω、15Ω、25Ω），滑动变阻器A（20Ω 2A）、滑动变阻器B（50Ω 1A），导线若干。
（1）连接电路时，开关必须 ；
（2）如图甲所示，是小明探究“电流与电压的关系”的电路图，请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整；
实验次数 1 2 3
电压U/V 1 2 2.4
电流I/A 0.1 0.2 0.24
①将10Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数、电流表有示数，造成这一现象的原电压原因可能是 （写一种可能即可）；
②排除故障后进行实验得到的数据如右表所示，由此可得到的实验结论是 。
（3）小华探究“电流与电阻的关系”时：
①将10Ω电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片P使电压表示数如图丙所示为 V，并记下相应的电流值，再用15Ω电阻替换10Ω电阻，此时滑片P应向 端移动，移动滑片P目的是 。
②为了完成实验，应选择滑动变阻器 （选填标号）。
10．如图是小新同学探究“电流与电压关系”的电路图：
（1）请按电路图将实物图连接完整；
（2）小新连接电路时，滑动变阻器的滑片P应放在 （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关后小新发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表指针有示数且不变，原因可能是 。
（4）接着同组的小华同学又找老师要来了三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻，准备探究“电流与电阻关系”，实验中他需要保持 不变，若他只是将电阻5Ω换成10Ω而没有调整电路的其他部分时，他将观察到电压表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），为了完成实验他需要移动滑动变阻器的滑片P，那么他移动滑动变阻器滑片P的目的是 。
11．小明与同学们在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动亦阳器、电流表、电压表、开关各一个、导线若干。
（1）如图甲是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）小明刚连完最后一根导线，发现两表指针立即偏转，则他操作不合理的地方是 。
（3）闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3V，则电路中存在的故障可能是 。
（4）排除所有故障，闭合开关，调节滑片P的位置，测得多组对应的电流和电压值，如下表所示：
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 0.3 0.4
①实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据，滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端移动。
②第5次实验时电流表示数如图乙所示，读数是 A，小明实验中所用电阻R的阻值为 Ω。
③分析数据可得结论： 。
【拓展】实验完成后，小明想进行多次实验，验证实验的普遍性，于是取来一个小灯泡继续研究，你认为他的设计是否合理 ，理由是 。
12．在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中。实验器材有：学生电源恒为6V，电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（1.5A 20Ω）和导线若干。
（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完整。
（2）连接电路时小明已将5Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数.造成这一现象的原因可能是 。
（3）改正错误后，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；将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，为了使电压表示数仍为2V应将滑动变阻器适当向 （左/右）移动。
（4）当小明再换接20Ω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，分析其原因可能是滑动变阻器规格不符合要求，为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.10Ω 1.5A
B.20Ω 0.5A
C.30Ω 1.0A
D.50Ω 1.0A
（5）小明根据数据画出I﹣图像（如图丁所示），根据图像可知当电压一定时，电流与电阻成 比；当电流为0.2A时，此定值电阻的电功率为 W。
13．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电阻的关系”。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 10 20 25
电流I/A 0.3 0.15 0.12
（1）请用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整（要求：滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大）；
（2）小王连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，你认为他实验操作的错误之处是： ；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A，断开开关，保持滑片位置不动，直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，发现电流表读数 （选填“大于”或“小于”）0.15A，为了继续完成实验，他应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器滑片，读出电流表的示数，数据如表所示，由此得出结论：当电压相同时，电流与电阻成 关系；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 。
A．如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V；
B．如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是3Ω～25Ω；
C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω；
D．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V。
14．某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）；并在虚线框内画出实验电路图。
（2）连接电路时，开关应处于 状态，连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变。其原因可能是 （填序号）。
A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路 C．电阻R断路D.电阻R短路
（4）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为 V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压 （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向 （选填“A”或“B”）端滑动；
15．小路在探究“电流与电阻的关系”实验时，选取了如下器材：电源（电压恒为6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线。
（1）如图甲为小路设计的实验电路图，其中①是 表，②是 表。
（2）按电路图连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值 （选填“最大”或“最小”）处；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，经检查，电流表、电压表连接无误，则电路存在故障可能是 。
（3）排除故障后，小路首先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数如图乙所示。再将定值电阻换成10Ω后，接下来应将滑动变阻器的滑片向 （选填“远离”或“靠近”）滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，直到电压表示数为 V。
（4）当把20Ω的定值电阻接入电路进行第四次实验时，发现实验无法继续进行下去。原因应是滑动变阻器的最大阻值 （选填“太大”或“太小”）了。为了顺利完成本实验的四次探究，滑动变阻器接入电路的阻值范围应是 Ω到 Ω。
（5）小路重新完成实验，分析记录的实验数据后，得出的结论是 。
2021中考物理二轮考点过关：探究电流与电压、电阻关系
参考答案
1．小赵同学设计了“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，五个定值电阻分别为：5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。
（1）请根据图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整（要求：导线不允许交叉）。
（2）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电压表有示数。若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是 R断路 ；
（3）完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 4 Ω。
【解答】解：（1）变阻器按一上一下连入电路中，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）小赵把5Ω的电阻R接入电路后，闭合开关S，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，电压表与电源连通，若电路故障只出现在R和R'上，则电路故障是R断路；
（3）由题可知，五个定值电阻分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω及25Ω，要完成实验，需控制定值电阻两端的电压不变，根据分压原理，定值电阻最小时，滑动变阻器接入的电阻最小。
由图丙可知，当接入定值电阻为R＝5Ω时，通过电阻的电流是：I＝0.5A，所以UV＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U'＝U﹣UV＝4.5V﹣2.5V＝2V，
根据串联电路分压原理，当接入R＝5Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R'：
＝，R'＝R＝×5Ω＝4Ω，
所以，为了完成整个实验，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为4Ω。
故答案为：（1）如图所示：
（2）R断路；（3）4。
2．探究“通过导体的电流跟电阻的关系”，实验器材：可调压电源、滑动变阻器（标有“10Ω 2A”字样）、阻值是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻各一个、导线若干。
（1）要求滑片右移，滑动变阻器的阻值变小，按要求用笔画线完成连接。
（2）电源电压调至4V，把5Ω的电阻连入电路，移动滑片，电流表示数如乙所示。此时电压表示数是 2.4 V，断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻；再闭合开关，要保持电压表示数不变，需要将滑片向 A （选填“A”或“B”）端移动。
（3）实验结论： 电压一定时，电流与电阻成反比 ，该实验电路还能探究 电阻不变时，电流与电压的关系实验 。
【拓展】把15Ω电阻换成20Ω电阻，为了让实验可以进行下去，需要将电源电压调 低 （选填“高”或“低”）。
【解答】解：（1）要求滑片右移，滑动变阻器的阻值变小，故变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
（2）由图知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.48A，
根据欧姆定律I＝知，
此时电压表示数是：U＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V；
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A端移动，使电压表的示数不变；
（3）实验结论：电压一定，电流与电阻成反比；
控制电阻不变，通过移动变阻的滑片改变电阻的电压和电流，故该实验电路还能探究电阻不变时，电流与电压的关系实验；
【拓展】电源电压调至4V，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为4V﹣2.4V＝1.6V＝2.4V，
由于滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为1.6V：2.4V＝2：3，当将15Ω电阻换成20Ω电阻后，即使滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表的示数仍大于2.4V，实验无法进行下去，所以定值电阻的分压较大，所以可以更换电压更小的电源，即将电源电压调低（或更换更大阻值的滑动变阻器）。
故答案为：（1）如上所示；（2）2.4；A； （3）电压一定时，电流与电阻成反比； 电阻不变时，电流与电压的关系实验；
【拓展】低。
3．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4.5V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）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：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②上述实验中，当小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻继续实验时，需移动滑片P，使电压表示数为 2.5 V时，方可读取电流表的示数。
（3）为完成整个实验，器材准备阶段应该选取最大阻值不小于 20 Ω的滑动变阻器。
【解答】解：（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，连好的实物图如下图所示：
（2）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：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。
②由图像知，当R＝5Ω时，电流表的示数为0.5A，所以电阻两端的电压U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，在整个过程中，R两端的电压保持2.5V不变；
（3）根据串分压的知识，当电阻R＝25Ω时，滑动变阻器的阻值最大，由图像知，此时电路中的电流为0.1A；
由I＝得，R总＝＝＝45Ω，所以R滑＝R总﹣R＝45Ω﹣25Ω＝20Ω。
故答案为：（1）见解析；（2）2.5；（3）20。
4．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 定值电阻开路 。
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，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2V，同时记下对应的电流值。
（4）根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I﹣R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 。
（5）该电路图还能完成什么电学实验： 探究电流与电压的关系实验 。（写一个即可）
【解答】解：（1）电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下所示：
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，电路可能断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，则电压表与电源连通，造成这一现象的原因可能是定值电阻开路；
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，记为0.5A；
由欧姆定律I＝，电阻的电压为：
U＝IR＝0.5A×4Ω＝2V；
以后每更换一个阻值更大的电阻后，由分压原理，电压表示数变大，研究电流与电阻关系要控制电阻的电压不变，故应增大变阻器的电压，由分压原理，应将滑动变阻器的滑片向B端移动，使电压表的示数为2V，同时记下对应的电流值；
（4）根据图像得出电流与电阻的关系是：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
（5）该实验装置还可以探究电流与电压的关系实验，可以测电阻阻值。
故答案为：（1）如上图；（2）定值电阻开路；（3）0.5；B；（4）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；（5）探究电流与电压的关系实验。
5．如图甲所示是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的实验电路，使用的实验器材有：电压为3V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格“12Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
表1
次数 1 2 3
U/V 1.0 1.5 2.0
I/A 0.2
0.4
表2
次数 1 2 3
R/Ω 5 10 20
I/A 0.4 0.2 0.12
（1）请用笔画线代替导线，将如图甲中实物电路连接完整。要求：实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小。
（2）正确连接后，闭合开关，小浩发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻发生了 短路 （填“短路”或“断路”）；
（3）探究电流与电压的关系时，所测得的部分电流、电压值见表1。在表1第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为 0.3 A。根据表1中的数据可以得到结论： 电阻一定时，电流与电压成正比 。
（4）在探究电流与电阻的关系时，所测得的几组数据如表2所示。
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第 3 次实验的数据存在错误。产生错误的原因是 没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变 ，正确操作后的数据应该是 0.1 A；
②纠正错误以后，该小组用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的一项是 D 。
A.将电压表的量程换为0～15V
B.换成电压为6V的电源
C.可将30Ω电阻两端的电压调为2.5V
D.更换最大阻值大于或等于15Ω的滑动变阻器
【解答】解：（1）实验过程中滑片P向左移动时，电压表的示数减小，由欧姆定律I＝，电路的电流变小，故变阻器连入电路的电阻变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，如下所示：
（2）正确连接后，闭合开关，小浩发现电流表有示数，电路为通路，电压表无示数，可能是定值电阻发生了短路；
（3）在第2次实验中，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0.3A；
根据表1数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故可得到结论：电阻一定时，电流与电压成正比；
（4）①探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，由表2数据知，
U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω≠0.15A×20Ω，
第3次实验的数据存在错误；
在第2次实验中，电阻的电压为2V，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：
3V﹣2V＝1V，由分压原理，此时变阻器连入的电阻为：
R滑＝×10Ω＝5Ω，
若换上20Ω的电阻，滑片位置不动，由电阻的串联和欧姆定律，电路的电流：
I＝＝＝0.12A，故产生错误的原因是：没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；
由欧姆定律，正确的数据应该是：
I′＝＝＝0.1A；
②A、将电压表的量程换为0～15V，不能解决问题，故A错误；
D、电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，
变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑＝0.5×30Ω＝15Ω，
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少15Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为12Ω，故D正确；
B、换成电压为6V的电源，电源电压变大，变阻器要分去更大的电压，由分压原理，所用的变阻器最大电阻应更大，故B错误；
C、探究电流与电阻的关系，要保持定值电阻两端的电压不变，由表2可知，定值电阻为5Ω，10Ω时两端的电压为2V，所以当定值电阻换成30Ω时，30Ω两端的电压也需要控制为2V；故C错误。
故选：D。
故答案为：
（1）如上图所示；（2）短路；（3）0.3；电阻一定时，电流与电压成正比；（4）①3；没有移动变阻器的滑片控制电阻的电压不变；0.1；②D。
6．在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，小亮根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图1所示。其中滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样。
（1）小亮正确连接电路后开始实验，当电阻箱的示数为10Ω时，闭合开关S后，他发现电流表无示数，电压表的示数为12V。小亮检查电流表没有故障，则电路可能出现的故障是 电阻箱断路 。
（2）他排除了电路故障后，在实验过程中，当改变电阻箱接入电路的阻值时，移动滑动变阻器的滑片可使电阻箱两端的电压保持6V不变。当小亮将电阻箱的阻值由20Ω调为30Ω时，为保持电阻箱两端电压不变，应将滑动变阻器的滑片适当向 A 端移动。（选填“A”或“B”）
（3）当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时，小亮发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数始终无法达到6V。此时小亮应该采取的措施是 C 。（选填序号）
A．更换一只新的电压表
B．调节电源的输出电压到16V
C．用“1A 100Ω”的滑动变阻器替换原来的滑动变阻器
（4）在实验过程中，当将电阻箱的阻值调节为某一值时，电流表示数如图2所示，请在表格中填写此时电路中的电流值和电阻箱接入电路的电阻值。
U/V 6 6 6 6 6 6
R/Ω 10 12
20 30 60
I/A 0.6 0.5
0.3 0.2 0.1
【解答】解：（1）小亮正确连接电路后开始实验，当电阻箱的示数为10Ω时，闭合开关S后，他发现电流表无示数，电路可能断路，电压表的示数为12V，电压表与电源连通，则电路可能出现的故障是电阻箱断路；
（2）根据串联分压原理可知，将定值电阻由20Ω改接成30Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为6V；
（3）C、滑动变阻器的最大阻值为40Ω，当电阻箱接入电路的阻值为60Ω时，电阻箱阻值大于滑动变阻器最大阻值，电阻箱两端电压大于滑动变阻器两端电压，电源电压是12V，由串联电路电压的规律，因此电阻箱两端电压大于6V，为使电阻箱两端电压等于6V，可以减小电源电压，或换用最大阻值大于60Ω的滑动变阻器，故C正确；
A、更换一块新的电压表，电阻箱两端电压不变，故A错误；
B、调节电源的输出电压到16V，电阻箱两端的电压会更大，因此B错误；
故选C；
（4）根据图2可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A，根据欧姆定律I＝，电阻箱连入电路的电阻：
R箱＝＝＝15Ω，如下表所示：
U/V 6 6 6 6 6 6
R/Ω 10 12 15 20 30 60
I/A 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
故答案为：（1）电阻箱断路；（2）A；（3）C；（4）如上表所示。
7．同学们想探究“导体中电流跟导体两端电压的关系”。
（1）小明同学通过学习知道了 电压 是形成电流的原因，因此做出了如下三种猜想：
A.电流跟电压成反比
B.电流跟电压成正比
C.电流跟电压无关
（2）为了验证猜想，小明设计了如图甲所示的电路图，其中电源为三节新干电池，电阻R为10Ω，滑动变阻器R′标有“50Ω 1A”字样，电压表、电流表均完好。
①根据甲电路图将乙图实物电路连接完整；
②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到 最大 （选填“最大”或“最小”）阻值处；
③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若闭合开关电流表 不会 （选填“会”或“不会”）被烧坏；
④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据。分析数据，可得出的正确结论是：电阻一定时， 电流与电压成正比 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2 2.6 3
电流I/A 0.20 0.26 0.30
（3）小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡（阻值约为13Ω），电阻一定时，并将电压表更换为15V的量程，闭合开关S后，调节滑片至电压表示数为4.0V时，电流表示数如图丙所示为 0.3 A，小灯泡的额定功率为 1.2 W。
【解答】解：（1）小明同学通过学习知道了电压是形成电流的原因；
（2）①根据甲连接实物图，如下所示：
②闭合开关前，小明应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处；
③他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，则电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，电路中的电流很小，若闭合开关电流表不会被烧坏；
④排除故障后小明进行了实验，得到表格中的实验数据，分析数据，电压表与电流之比为一定值，故可得出的正确结论是：电阻一定时，电流与电压成正比；
（3）小明还想用这个电路测量小灯泡的额定功率，于是他是他将电阻R换成一只额定电压是4V的小灯泡（阻值约为13Ω），电阻一定时，并将电压表更换为15V的量程，闭合开关S后，调节滑片至电压表示数为4.0V时，电流表示数如图丙所示，电流表分度值为0.02A，电流为0.3A，小灯泡的额定功率为：
P＝UI＝4V×0.3A＝1.2W。
故答案为：（1）电压；（2）①如上所示；②最大；③不会；④电流与电压成正比；（3）0.3；1.2。
8．小华利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω 2A”。
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整；连接导线时，开关应处于 断开 （闭合/断开）状态；
（2）某一同学连接器材时，将甲图中的电流表和电压表位置互换了，则闭合开关后，电压表 有 （有/没有）示数，电流表 没有 （有/没有）示数；
（3）实验中将定值电阻R的阻值由10Ω依次更换为15Ω、20Ω、30Ω，为使电压表的示数为3V不变。则每次闭合开关后都应该将滑动变阻器的滑片P移到适当位置，当定值电阻被换为20Ω时，就立刻读取了电流表的示数，电流表的示数可能是 B 。
A.0.15A
B.0.17A
C.0.2A
D.0.22A
（4）为完成整个实验，应利用滑动变阻器控制R两端的电压至少保持 2.25 V不变。
【解答】解：（1）电路中的最大电流I＝＝＝0.6A，所以电流表的量程为0～0.6A，且与电阻串联，如下图所示：
；
为了保护电路，连接导线时，开关应处于断开状态；
（2）当把电压表和电流表的位置给颠倒后，由于电压表串联在电路中，且电压表的阻值特别大，所以导致电路中的电流很小，所以电压表有示数，电流表没有示数；
（3）当将15Ω的电阻直接换为20Ω的电阻时，电源电压不变，滑动变阻器阻值不变，由欧姆定律知电流减小，小于I′＝＝＝0.2A，根据串联分压规律，定值电阻两端电压高于3V，由I′＝＝＝0.15A知此时电流大于0.15A，故B符合题意；
（4）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，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小：＝，
解得：UV′＝2.25V，
电压表示数的最小值UR＝2.25V。
故答案为：（1）见上图；断开；（2）有；没有；（3）B；（4）2.25。
9．探究“电流的大小与哪些因素有关”时，实验室提供的器材有：电源（电压恒为6V），电流表、电压表各一个，开关一个，定值电阻三个（10Ω、15Ω、25Ω），滑动变阻器A（20Ω 2A）、滑动变阻器B（50Ω 1A），导线若干。
（1）连接电路时，开关必须 断开 ；
（2）如图甲所示，是小明探究“电流与电压的关系”的电路图，请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整；
实验次数 1 2 3
电压U/V 1 2 2.4
电流I/A 0.1 0.2 0.24
①将10Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，发现电压表无示数、电流表有示数，造成这一现象的原电压原因可能是 定值电阻短路 （写一种可能即可）；
②排除故障后进行实验得到的数据如右表所示，由此可得到的实验结论是 电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 。
（3）小华探究“电流与电阻的关系”时：
①将10Ω电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片P使电压表示数如图丙所示为 2 V，并记下相应的电流值，再用15Ω电阻替换10Ω电阻，此时滑片P应向 左 端移动，移动滑片P目的是 使电压表示数保持2V不变 。
②为了完成实验，应选择滑动变阻器 B （选填标号）。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）根据甲图，电压表与电阻并联，滑动变阻器应“一上一下”串联接入电路，电路连接如图所示：
①他们将10Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，电流表有示数，说明电路为通路，发现电压表无示数，则造成这一现象的原因可能是：定值电阻短路（或“电阻R短路”“、“电压表短路”“、“电压表断路”等）；
②由表中数据，电阻两端的电压与电阻中的电流之比为定值：＝＝＝，即电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
（3）①由图可知，电压表选择的是0～3V量程，分度值是0.1V，读出示数为UV＝2V；
根据串联分压原理可知，用15Ω电阻替换10Ω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，要保持定值电阻两端电压一定（或保持电压表示数不变），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，使电压表示数保持2V不变（或“使电压表示数保持不变”“、“控制定值电阻两端电压不变”）；
②由电阻两端的电压2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：
U滑＝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，当接入最大25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝2×25Ω＝50Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少50Ω的滑动变阻器，即选用“50Ω 1A”的滑动变阻器B；
故答案为：（1）断开；
（2）如图：
①定值电阻短路；
②电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比；
（3）①2；左；使电压表示数保持2V不变；②B。
10．如图是小新同学探究“电流与电压关系”的电路图：
（1）请按电路图将实物图连接完整；
（2）小新连接电路时，滑动变阻器的滑片P应放在 A （选填“A”或“B”）端；
（3）闭合开关后小新发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表指针有示数且不变，原因可能是 R断路 。
（4）接着同组的小华同学又找老师要来了三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻，准备探究“电流与电阻关系”，实验中他需要保持 电阻的电压 不变，若他只是将电阻5Ω换成10Ω而没有调整电路的其他部分时，他将观察到电压表的示数 变大 （选填“变大”、“变小”或“不变”），为了完成实验他需要移动滑动变阻器的滑片P，那么他移动滑动变阻器滑片P的目的是 控制R的电压不变 。
【解答】解：（1）根据甲图，变阻器右下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示：
（2）小新连接电路时，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处的A端；
（3）闭合开关后小新发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电路可能断路，电压表指针有示数且不变，电压表与电源连通，则原因可能是R断路；
（4）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，接着同组的小华同学又找老师要来了三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻，准备探究“电流与电阻关系”，实验中他需要保持电阻的电压不变；若他只是将电阻5Ω换成10Ω而没有调整电路的其他部分时，由分压原理，他将观察到电压表的示数变大，为完成实验他需要移动滑动的滑片P，那么他移动滑动变阻器滑片P的目的是控制R的电压不变。
故答案为：（1）如上图所示：（2）A；（3）R断路；（4）电阻的电压；变大；控制R的电压不变。
11．小明与同学们在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，准备了两节新干电池、定值电阻R、滑动亦阳器、电流表、电压表、开关各一个、导线若干。
（1）如图甲是小明连接的部分电路，请你用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）小明刚连完最后一根导线，发现两表指针立即偏转，则他操作不合理的地方是 连接电路时开关没有断开 。
（3）闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3V，则电路中存在的故障可能是 变阻器短路了 。
（4）排除所有故障，闭合开关，调节滑片P的位置，测得多组对应的电流和电压值，如下表所示：
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 0.3 0.4
①实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据，滑动变阻器的滑片应向 A （选填“A”或“B”）端移动。
②第5次实验时电流表示数如图乙所示，读数是 0.5 A，小明实验中所用电阻R的阻值为 5 Ω。
③分析数据可得结论： 在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比 。
【拓展】实验完成后，小明想进行多次实验，验证实验的普遍性，于是取来一个小灯泡继续研究，你认为他的设计是否合理 不合理 ，理由是 灯丝电阻随温度的升高而增大 。
【解答】解：（1）根据电流表的应与定值电阻串联，参看图乙选用小量程，连接电路如图所示：
（2）连接电路时，为保护电路，开关要断开；连接电路时，为保护电路，开关要断开；刚连完最后一根导线，发现两电表指针立即发生偏转，其原因可能是开关未断开；
（3）电路连接检查无误后闭合开关，发现电流表有示数，电路为通路，电压表示数始终接近3V，则变阻器的电压为0，则电路中存在的故障可能是变阻器短路了；
（4）①实验过程中，当测完第3组数据后，若要继续测量第4组数据时，即电流变大，由欧姆定律，应减小电路的电阻，故滑动变阻器的滑片应向A端移动；
②第5次实验时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数是0.5A，由欧姆定律I＝，小明实验中所用电阻：
R＝＝5Ω；
③分析表中数据，＝＝＝＝，即电压与电流的比值是定值，由此得出结论：在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，要控制导体的电阻不变，灯丝电阻随温度的升高而增大，不是一个定值，所以不合理；
故答案为：（1）如图所示：
（2）连接电路时开关没有断开；
（3）变阻器短路了；
（4）①A；②0.5；5；③在导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；
不合理；灯丝电阻随温度的升高而增大。
12．在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中。实验器材有：学生电源恒为6V，电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（1.5A 20Ω）和导线若干。
（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完整。
（2）连接电路时小明已将5Ω电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数.造成这一现象的原因可能是 电阻断路 。
（3）改正错误后，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙为 0.4 A；将5Ω的电阻更换为10Ω电阻，为了使电压表示数仍为2V应将滑动变阻器适当向 右 （左/右）移动。
（4）当小明再换接20Ω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，分析其原因可能是滑动变阻器规格不符合要求，为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 D 。
A.10Ω 1.5A
B.20Ω 0.5A
C.30Ω 1.0A
D.50Ω 1.0A
（5）小明根据数据画出I﹣图像（如图丁所示），根据图像可知当电压一定时，电流与电阻成 反 比；当电流为0.2A时，此定值电阻的电功率为 0.4 W。
【解答】解：（1）根据电路图连接实物图，如下所示：
（2）闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，说明与电压表并联部分断路，即定值电阻断路；
（3）小明先将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器使电压表示数为2V，电流表示数如图丙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A；
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，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，使电压表的示数为2V；
（4）由题意知，变阻器的最大电阻为20Ω；
电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻应为：
R滑＝2×20Ω＝40Ω＞20Ω，故当小明再换接20Ω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（大于2V），分析其可能的原因是：滑动变阻器最大阻值太小，为完成整个实验，应该选取最大阻值大于40Ω的滑动变阻器，故选D。
（5）由图丁知I﹣图像为经过原点的直线：I与成正比，所以：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；
由图像得I＝0.2A时，＝0.10Ω﹣1，可以求得电压U，由欧姆定律可知U＝IR＝＝＝2V，
定值电阻的电功率：P＝UI＝2V×0.2A＝0.4W。
故答案为：（1）如图所示：
（2）电阻断路；（3）0.4； 右；（4）D；（5）反； 0.4。
13．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（100Ω 1A）和导线若干。小王设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电阻的关系”。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 10 20 25
电流I/A 0.3 0.15 0.12
（1）请用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整（要求：滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大）；
（2）小王连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，你认为他实验操作的错误之处是： 连接电路时开关没有断开 ；
（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A，断开开关，保持滑片位置不动，直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，发现电流表读数 大于 （选填“大于”或“小于”）0.15A，为了继续完成实验，他应将滑动变阻器的滑片向 左 （选填“左”或“右”）移。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 控制定值电阻两端电压保持不变 ；
（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器滑片，读出电流表的示数，数据如表所示，由此得出结论：当电压相同时，电流与电阻成 反比 关系；
（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是 AB 。
A．如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10V；
B．如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是3Ω～25Ω；
C．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120Ω；
D．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V。
【解答】解：（1）因为滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大，故变阻器右下接线柱连入电路中，所以电路图如下图所示：
（2）小王连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，说明连接电路时开关没有断开；
（3）①先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A，根据串联电路电压的规律及欧姆定律，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑＝＝＝＝40Ω；
断开开关，保持滑片位置不动，直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，根据串联电阻的规律及欧姆定律，则电流表读数为：
I′＝＝＝0.25A，所以电流表的示数大于0.15A；
②根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变；
③此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到控制定值电阻两端电压保持不变的作用；
（4）由实验数据可知，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，得出的结论是：当定值电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比；
（5）A．本实验是探究电流与电阻的关系，需要将定值电阻两端的电压保持3V不变，实验中无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V，若控制电压表示数范围为4V～10V，则与实验目标不一致，所以方案不可行，故A符合题意；
B．电源电压为15V，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：15V﹣3V＝12V，变阻器的电压为电压表示数的4倍，若更换25Ω的电阻，由分压原理，滑动变阻器连入电路的阻值应为：
R滑′＝4×25Ω＝100Ω；
已知电路允许通过最大电流为0.6A，所以电路的总电阻最小为：
R总＝＝＝25Ω；
根据串联电路电压的规律及分压原理，定值电阻的最小阻值应为：
R滑小＝×25Ω＝5Ω；
如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25Ω，所以方案不可行，故B符合题意；
C．如果只更换滑动变阻器，根据分压原理，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为：
R滑大＝4×30Ω＝120Ω；
所以方案可行，C不符合题意；
D．若更换的电源电压范围是3V～13V，当电源电压为13V时，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压为：U变＝13V﹣3V＝10V，由分压原理，则滑动变阻器连入电路的阻值：
R滑″＝×30Ω＝100Ω；
当电源电压为3V时，则滑动变阻器的阻值应调为0Ω，此时定值电阻的电压等于电源电压，即为3V，更换的电源电压范围是3V～13V，所以方案可行，故D不符合题意。
故选A。
故答案为：（1）如上所示；（2）连接电路时开关没有断开；（3）大于；左；控制定值电阻两端电压保持不变；（4）反比；（5）AB。
14．某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大；导线不得交叉）；并在虚线框内画出实验电路图。
（2）连接电路时，开关应处于 断开 状态，连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于 B （选填“A”或“B”）端。
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变。其原因可能是 B （填序号）。
A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路 C．电阻R断路D.电阻R短路
（4）探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为 3 V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压 不变 （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向 右 （选填“A”或“B”）端滑动；
【解答】解：（1）滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱串联入电路中，如下图所示：
根据实物图画出电路图，如下图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时开关需要断开，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至阻值的最大处，即B端；
（3）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，则变阻器的电压为0，电流表有示数，移动滑片，电表示数不变，说明变阻器没有变阻作用，则故障为滑动变阻R短路；
故选：B；
（4）由图乙知，电阻两端的电压始终保持：
UV＝IR＝0.3A×10Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.6A×5Ω＝3V，即R两端的电压为3V；
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，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，使电压表的示数为3V。
故答案为：（1）见上图；见上图；（2）断开；B；（3）B；（4）3；不变；右。
15．小路在探究“电流与电阻的关系”实验时，选取了如下器材：电源（电压恒为6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的各一个）、滑动变阻器、电压表、电流表、开关和若干导线。
（1）如图甲为小路设计的实验电路图，其中①是 电流 表，②是 电压 表。
（2）按电路图连接好电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值 最大 （选填“最大”或“最小”）处；闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，经检查，电流表、电压表连接无误，则电路存在故障可能是 R断路 。
（3）排除故障后，小路首先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数如图乙所示。再将定值电阻换成10Ω后，接下来应将滑动变阻器的滑片向 远离 （选填“远离”或“靠近”）滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，直到电压表示数为 2 V。
（4）当把20Ω的定值电阻接入电路进行第四次实验时，发现实验无法继续进行下去。原因应是滑动变阻器的最大阻值 太小 （选填“太大”或“太小”）了。为了顺利完成本实验的四次探究，滑动变阻器接入电路的阻值范围应是 10 Ω到 40 Ω。
（5）小路重新完成实验，分析记录的实验数据后，得出的结论是 电压一定，电流与电阻成反比 。
【解答】解：（1）电流表串联在电路中，电压表与电阻并联，如图甲为小路设计的实验电路图，其中①是电流表，②是电压表；
（2）按电路图连接好电路，闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处；闭合开关后，电流表无示数，电路可能断路，发现电压表有示数，则电压表可能与电源连通，经检查，电流表、电压表连接无误（排除了电流表短路的可能），则电路存在故障可能是R断路；
（3）小路首先将5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为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，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，应将滑动变阻器的滑片向远离滑动变阻器接入电路的下接线柱方向移动，直到电压表示数为2V；
（4）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当把20Ω的定值电阻接入电路进行第四次实验时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑＝2×20Ω＝40Ω，
即变阻器的最大电阻至少为40Ω，发现实验无法继续进行下去，原因应是滑动变阻器的最大阻值太小；
当接入5Ω的电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：
R滑′＝2×5Ω＝10Ω，同理，接入20Ω的电阻时，对应的变阻器连入电路的电阻为40Ω
，为了顺利完成本实验的四次探究，滑动变阻器接入电路的阻值范围应是10Ω到40Ω；
（5）小路重新完成实验，分析记录的实验数据后，得出的结论是：电压一定，电流与电阻成反比。
故答案为：（1）电流；电压；
（2）最大；R断路；
（3）远离； 2；
（4）太小；10；40；
（5）电压一定，电流与电阻成反比。
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