人教版物理 第十七章第一节电流与电压和电阻的关系
一、填空题
1．（2020·青浦模拟）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，电流表应与导体 ，电压表应与导体 ；实验时应选用 导体（选填“一个”或“多个”），并进行 实验。
2．（2020九上·南通期末）在“探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系”实验中，需要保持 不变，改变导体两端 的大小，根据导体中电流的大小，得出导体中的电流跟这段导体两端的电压的关系，这种研究物理问题的方法叫做 ．
3．（2021·邛崃模拟）小刚同学用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后，他接着应该采取的操作是将变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）移动到适当位置，再记下 表的读数。
4．（2020九上·包河期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，某实验小组经过相互讨论，将实验方案由甲图改为乙图，这样改进的好处是 。
二、单选题
5．（2020九上·陇县期末）小明同学在探究电阻中的电流与电压关系的实验中，要改变电阻两端的电压，下列办法不可行的是（ ）
A．改变干电池的个数 B．改变电阻的阻值
C．改变电阻器的滑片 D．调节学生电源的调压旋钮
6．（2021·金山模拟）下列事例中运用相同科学研究方法的是（ ）
①探究导体中电流大小与导体两端的电压的关系 ②探究电流时，用电流比作水流
③探究串联电路电阻的特点时，引入总电阻的概念 ④探究导体电阻与哪些因素有关
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
7．（2021·金乡模拟）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（ ）
A．探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值——仅仅为了保护电路
D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
8．在探究“电流与电阻的关系”时，电源电压恒为 ，实验准备了阻值分别为 、 、 的电阻，当将 的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 ，再分别用 、20Ω的电阻替换的 电阻进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B．更换定值电阻时，开关可以不断开
C．用 的电阻替换 电阻时，滑片位置不动，电压表的示数小于
D．用 的电阻代替 电阻实验时，为达到实验目的应调节滑片向右移动
三、实验探究题
9．（2021·岳阳）小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“ ，2A”，有 、 、 、 、 的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关应 ；
（2）将 的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，使电压表示数为 ，电流表示数如图乙，此时电流为 A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将 的电阻分别换成 、 、 、 的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为 时，无法完成实验。为了让 的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是______。（选填“A”、“B”或“C”）
A．在电路中多串联一个 的电阻，其余操作不变
B． 不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4V
C．电源电压不变，改变 的大小（视需要选取电压表、电流表量程）， 的取值范围是2.25V~6V
（5）实验完毕，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。
10．（2021·凉山）某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大；导线不能交叉）；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R ；（选填“断路”或“短路”）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制R两端的 不变的目的；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
11．（2021·阜新）小亮在“探究电流与电阻的关系”实验中，使用的实验器材有：电池组、电流表、电压表、开关、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）先将5Ω的电阻接入如图甲所示电路中，将滑动变阻器的滑片放到 端；小亮在检查电路时，发现错接了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线 。
（2）电路正确后，闭合开关，同时调节滑动变阻器，当电压表示数如图乙所示时，此时记下的电流表示数应为 A。
（3）断开开关，将电阻由5Ω换成10Ω；再闭合开关，同时调节滑动变阻器， ，记下电流表示数（将实验过程补充完整）；更换不同阻值电阻重复实验。
（4）小亮用如图丙所示电路，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，（U额小于电源电压），电阻R0已知，将下面实验步骤补充完整。
①只闭合开关 ，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②只闭合开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③小灯泡电阻RL = 。（用物理量符号表示）
12．（2021·绥化）在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电源电压3V且恒定，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器规格为“25Ω 2A”。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.4 2.0
电流I/A 0.1 0.14 0.2
（1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整；（导线不允许交叉）
（2）连接好电路，把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后，无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变，电流表始终无示数。其原因可能是电阻R ；
（3）在探究电流与电压关系时，得到如表所示的电流I随电压U变化的数据，据此得出结论：电阻一定时， ；
（4）在探究电流与电阻关系时，为了保证所给电阻均能完成实验，应控制定值电阻两端电压至少为 V。现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）侧移动。
答案解析部分
1．【答案】串联；并联；多个；多次
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】电流表与被测用电器串联，所以电流表应与导体串联；电压表与被测用电器并联，所以电压表应与导体并联；为了得到普遍规律，实验时应选用多个导体，并进行多次实验。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压；探究普遍规律，应多次试验。
2．【答案】电阻；电压；控制变量法
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】根据控制变量的思想，在“探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系”实验中，需要保持电阻不变，改变导体两端电压的大小；
根据导体中电流的大小，得出导体中的电流跟这段导体两端的电压的关系，这种研究物理问题的方法叫做控制变量法．
【分析】要研究电流和电阻的关系，需要保证电阻的电压不变；要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变；当有多个因素对某一个物理量有影响时，要研究每一个因素对该物理量的影响，需要用到控制变量法。
3．【答案】左；电流
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系，需要控制电压不变，当电阻变小时，电压表的示数变小，故滑动变阻器的需要分担少一点电压，定值电阻两端电压才能保持不变，故需要将滑片向左调节，阻值变小，滑动变阻器两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大。并记录此时电流表的示数，因为探究电流与电阻的关系，其实质就是保持定值电阻两端电压不变，改变电阻，观察电流，看电流与电阻的关系，故需要记录电流表的示数。
【分析】探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻减小，滑动变阻器的电阻减小。
4．【答案】可方便改变定值电阻的电压，从而进行多次实验数据的测量
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】由图示知，甲实验只测出一组对应的电流与电压值，通过一组数据得出的实验结论说服力不强，而乙实验中可通过调节变阻器的滑片的位置，从而改变定值电阻两端的电压，可测量多组实验数据，可得出具有普遍性的实验结论。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
5．【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A. 改变干电池的个数，电源电压发生变化，从而电阻两端的电压也改变，A不符合题意；B. 在探究电阻上电流与电压的关系的实验中，应控制电阻不变，B符合题意；C. 改变电阻器的滑片，会使电路中的电流发生改变成，从而改变电压，C不符合题意；D. 调节学生电源的调压旋钮能使电源电压发生变化，从而电阻两端的电压也改变，D不符合题意．
故答案为：B.
【分析】探究电流和电压关系时，要保持电阻不变。
6．【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系实验；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】①探究导体中电流大小与导体两端的电压的关系用的研究方法是控制变量法；②探究电流时，用电流比作水流用的研究方法是类比法；③探究串联电路电阻的特点时，引入总电阻的概念用的研究方法是等效替代法；④探究导体电阻与哪些因素有关用的研究方法是控制变量法。
故答案为：D。
【分析】探究电流和影响因素、电阻的影响因素时，都利用了控制变量法。
7．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A．探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用除了保护电路，另一个作用就是改变定值电阻两端电压，A符合题意；
B．根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，滑动变阻器正好起到保持电阻两端的电压不变的作用，B不符合题意；
C．测量定值电阻的阻值时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，C不符合题意；
D．在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，测得多组数据，可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系，不是为了求平均功率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，填、体现了控制变量法的思想；滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
8．【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A．在探究“电流与电阻关系”时，要控制电阻的电压不变，故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外，还有控制R两端的电压不变，A不符合题意；
B．更换定值电阻时，为保护电路，开关应处于断开状态，B不符合题意；
CD．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，即电压表的示数大于2V，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，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向；
9．【答案】（1）断开
（2）断路
（3）0.4
（4）B
（5）反
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。
（2）若电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路。
（3）如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，0.2A之间有10个小格，1小格代表0.02A，电流表的分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。
（4）定值电阻两端的电压
A．控制 的定值电阻电压不变，电路中的电流
其他电阻两端的总电压
其他电阻的总电阻
滑动变阻器规格为“ ，2A”，在电路中多串联一个 的电阻，其他电阻的总电阻最大值
调整有效，A不符合题意；
B． 不变，电源电压取2V时，滑动变阻器两端的电压为0V，连入电路中的电阻为零。 不变，即控制 的定值电阻电压不变，电路中的电流不变，滑动变阻器连入电路中的电阻取最大值 时，电路中的总电阻
此时电源电压
电源电压的取值范围是2V~5.33V，B符合题意；
C．电源电压不变，改变 的大小， 取2.25V时，电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路中的电阻
滑动变阻器规格为“ ，2A”，方案可行，C不符合题意。
故答案为：B。
（5）由 可知，实验完毕，得到结论，电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】（1）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）明确电流表的量程和对应的分度值，结合表盘的指针读数即可。
（4）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，提高电源电压可以调高定值电阻两端的电压，结合欧姆定律和设定电压求解电源电压；
（5）通过实验最后得出，当电压一定时，电流和电阻成反比。
10．【答案】（1）
（2）断路
（3）3；左；电压；7.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在探究电流和电阻的关系的实验中，滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，滑动变阻器和定值电阻串联，滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大，所以滑动变阻器下面要接右侧的接线柱，如图所示：
（2）如果R短路，电压表也被短路，此时电压表无示数，电流表有示数，不符合题意；当R断路时，电压表和电流表及滑动变阻器串联，因为电压表的电阻非常大，所以电流中的电流很小，所以电流表几乎没有示数，电压表测电源电压有示数，符合题意，故故障是R断路。
（3）由图可知，当所用电阻阻值是5Ω是，电流是0.6A，所以定值电阻的电压为
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，用滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，根据公式 得此时电路中的电路变小，所以滑动变阻器的电阻变大，即滑片向左滑动。
因为定值电阻和滑动变阻器两端的电压一定，电流相等，所以定值电阻阻值最大时滑动变阻器的电阻也最大，当定值电阻是15Ω时，由乙图可知电流为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
【分析】（1）滑动变阻器有四个接线柱，选择的接线柱应一上一下，结合题目要求选择相应的接线柱；
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向。
11．【答案】（1）左；
（2）0.44
（3）保持电压表示数不变
（4）S、S2；S、S1；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处以保护电路，即将滑动变阻器的滑片放到左端，由图甲的电路可知，电流表并联接入而电压表串联接入，改正如下图所示：
（2）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，故此时电压表示数应为2.2V，故由欧姆定律可知，此时电流表的示数应为
（3）因探究的是电流与电阻的关系，故应控制电阻两端电压不变，将电阻由5 换成10 后，应调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，记下电流表示数，更换不同阻值电阻重复实验。
（4）只闭合开关S、S2，此时电压表测小灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，则由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
只闭合开关S、S1，此时电压表测小灯泡与电阻R0两端电压之和，此时电路中的电流为
因电路中的电流不变，故有
解得小灯泡电阻
【分析】（1）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（2）明确电流表的量程和对应的分度值，结合表盘的指针读数即可。
（3）要研究电流和电阻的关系，需要保证电阻的电压不变；
（4）结合题目给出的电流和电压值，利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
12．【答案】（1）
（2）断路
（3）电流与电压成正比（通过导体的电流与导体两端电压成正比或导体中的电流与导体两端电压成正比均给分）
（4）1.5；左
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表和R并联。
（2）电流表始终无示数，可能断路，电压表有示数并保持不变，电压表和电源串联，所以可能是R断路。
（3）由表格可知，电压和电流的比值一定，所以电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律和分压原理有
左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，即
解得UV=1.5V。
将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，要增大变阻器分压，即增大变阻器电阻，所以滑片左移。
【分析】（1）电压表是测量电压的仪表，应并联在电路中，电压表与哪个用电器并联，就测量哪个用电器两端的电压。
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）探究电流与电压的关系，得到的结论是电阻一定时，电流和电压成正比。
（4）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向。
1 / 1人教版物理 第十七章第一节电流与电压和电阻的关系
一、填空题
1．（2020·青浦模拟）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，电流表应与导体 ，电压表应与导体 ；实验时应选用 导体（选填“一个”或“多个”），并进行 实验。
【答案】串联；并联；多个；多次
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】电流表与被测用电器串联，所以电流表应与导体串联；电压表与被测用电器并联，所以电压表应与导体并联；为了得到普遍规律，实验时应选用多个导体，并进行多次实验。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压；探究普遍规律，应多次试验。
2．（2020九上·南通期末）在“探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系”实验中，需要保持 不变，改变导体两端 的大小，根据导体中电流的大小，得出导体中的电流跟这段导体两端的电压的关系，这种研究物理问题的方法叫做 ．
【答案】电阻；电压；控制变量法
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】根据控制变量的思想，在“探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系”实验中，需要保持电阻不变，改变导体两端电压的大小；
根据导体中电流的大小，得出导体中的电流跟这段导体两端的电压的关系，这种研究物理问题的方法叫做控制变量法．
【分析】要研究电流和电阻的关系，需要保证电阻的电压不变；要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变；当有多个因素对某一个物理量有影响时，要研究每一个因素对该物理量的影响，需要用到控制变量法。
3．（2021·邛崃模拟）小刚同学用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后，他接着应该采取的操作是将变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）移动到适当位置，再记下 表的读数。
【答案】左；电流
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系，需要控制电压不变，当电阻变小时，电压表的示数变小，故滑动变阻器的需要分担少一点电压，定值电阻两端电压才能保持不变，故需要将滑片向左调节，阻值变小，滑动变阻器两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大。并记录此时电流表的示数，因为探究电流与电阻的关系，其实质就是保持定值电阻两端电压不变，改变电阻，观察电流，看电流与电阻的关系，故需要记录电流表的示数。
【分析】探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻减小，滑动变阻器的电阻减小。
4．（2020九上·包河期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，某实验小组经过相互讨论，将实验方案由甲图改为乙图，这样改进的好处是 。
【答案】可方便改变定值电阻的电压，从而进行多次实验数据的测量
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】由图示知，甲实验只测出一组对应的电流与电压值，通过一组数据得出的实验结论说服力不强，而乙实验中可通过调节变阻器的滑片的位置，从而改变定值电阻两端的电压，可测量多组实验数据，可得出具有普遍性的实验结论。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
二、单选题
5．（2020九上·陇县期末）小明同学在探究电阻中的电流与电压关系的实验中，要改变电阻两端的电压，下列办法不可行的是（ ）
A．改变干电池的个数 B．改变电阻的阻值
C．改变电阻器的滑片 D．调节学生电源的调压旋钮
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A. 改变干电池的个数，电源电压发生变化，从而电阻两端的电压也改变，A不符合题意；B. 在探究电阻上电流与电压的关系的实验中，应控制电阻不变，B符合题意；C. 改变电阻器的滑片，会使电路中的电流发生改变成，从而改变电压，C不符合题意；D. 调节学生电源的调压旋钮能使电源电压发生变化，从而电阻两端的电压也改变，D不符合题意．
故答案为：B.
【分析】探究电流和电压关系时，要保持电阻不变。
6．（2021·金山模拟）下列事例中运用相同科学研究方法的是（ ）
①探究导体中电流大小与导体两端的电压的关系 ②探究电流时，用电流比作水流
③探究串联电路电阻的特点时，引入总电阻的概念 ④探究导体电阻与哪些因素有关
A．①和② B．②和③ C．③和④ D．①和④
【答案】D
【知识点】影响电阻大小的因素；探究电流与电压、电阻的关系实验；控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】①探究导体中电流大小与导体两端的电压的关系用的研究方法是控制变量法；②探究电流时，用电流比作水流用的研究方法是类比法；③探究串联电路电阻的特点时，引入总电阻的概念用的研究方法是等效替代法；④探究导体电阻与哪些因素有关用的研究方法是控制变量法。
故答案为：D。
【分析】探究电流和影响因素、电阻的影响因素时，都利用了控制变量法。
7．（2021·金乡模拟）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（ ）
A．探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B．探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C．测量定值电阻的阻值——仅仅为了保护电路
D．测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验；伏安法测电阻的探究实验；探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A．探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用除了保护电路，另一个作用就是改变定值电阻两端电压，A符合题意；
B．根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，滑动变阻器正好起到保持电阻两端的电压不变的作用，B不符合题意；
C．测量定值电阻的阻值时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，C不符合题意；
D．在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，测得多组数据，可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系，不是为了求平均功率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，填、体现了控制变量法的思想；滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
8．在探究“电流与电阻的关系”时，电源电压恒为 ，实验准备了阻值分别为 、 、 的电阻，当将 的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 ，再分别用 、20Ω的电阻替换的 电阻进行实验，下列说法正确的是（ ）
A．此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B．更换定值电阻时，开关可以不断开
C．用 的电阻替换 电阻时，滑片位置不动，电压表的示数小于
D．用 的电阻代替 电阻实验时，为达到实验目的应调节滑片向右移动
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A．在探究“电流与电阻关系”时，要控制电阻的电压不变，故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外，还有控制R两端的电压不变，A不符合题意；
B．更换定值电阻时，为保护电路，开关应处于断开状态，B不符合题意；
CD．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，即电压表的示数大于2V，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，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向；
三、实验探究题
9．（2021·岳阳）小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“ ，2A”，有 、 、 、 、 的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关应 ；
（2）将 的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，使电压表示数为 ，电流表示数如图乙，此时电流为 A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将 的电阻分别换成 、 、 、 的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为 时，无法完成实验。为了让 的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是______。（选填“A”、“B”或“C”）
A．在电路中多串联一个 的电阻，其余操作不变
B． 不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4V
C．电源电压不变，改变 的大小（视需要选取电压表、电流表量程）， 的取值范围是2.25V~6V
（5）实验完毕，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。
【答案】（1）断开
（2）断路
（3）0.4
（4）B
（5）反
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。
（2）若电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路。
（3）如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，0.2A之间有10个小格，1小格代表0.02A，电流表的分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。
（4）定值电阻两端的电压
A．控制 的定值电阻电压不变，电路中的电流
其他电阻两端的总电压
其他电阻的总电阻
滑动变阻器规格为“ ，2A”，在电路中多串联一个 的电阻，其他电阻的总电阻最大值
调整有效，A不符合题意；
B． 不变，电源电压取2V时，滑动变阻器两端的电压为0V，连入电路中的电阻为零。 不变，即控制 的定值电阻电压不变，电路中的电流不变，滑动变阻器连入电路中的电阻取最大值 时，电路中的总电阻
此时电源电压
电源电压的取值范围是2V~5.33V，B符合题意；
C．电源电压不变，改变 的大小， 取2.25V时，电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路中的电阻
滑动变阻器规格为“ ，2A”，方案可行，C不符合题意。
故答案为：B。
（5）由 可知，实验完毕，得到结论，电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】（1）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）明确电流表的量程和对应的分度值，结合表盘的指针读数即可。
（4）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，提高电源电压可以调高定值电阻两端的电压，结合欧姆定律和设定电压求解电源电压；
（5）通过实验最后得出，当电压一定时，电流和电阻成反比。
10．（2021·凉山）某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大；导线不能交叉）；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R ；（选填“断路”或“短路”）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制R两端的 不变的目的；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是 Ω。
【答案】（1）
（2）断路
（3）3；左；电压；7.5
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在探究电流和电阻的关系的实验中，滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，滑动变阻器和定值电阻串联，滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大，所以滑动变阻器下面要接右侧的接线柱，如图所示：
（2）如果R短路，电压表也被短路，此时电压表无示数，电流表有示数，不符合题意；当R断路时，电压表和电流表及滑动变阻器串联，因为电压表的电阻非常大，所以电流中的电流很小，所以电流表几乎没有示数，电压表测电源电压有示数，符合题意，故故障是R断路。
（3）由图可知，当所用电阻阻值是5Ω是，电流是0.6A，所以定值电阻的电压为
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，用滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，根据公式 得此时电路中的电路变小，所以滑动变阻器的电阻变大，即滑片向左滑动。
因为定值电阻和滑动变阻器两端的电压一定，电流相等，所以定值电阻阻值最大时滑动变阻器的电阻也最大，当定值电阻是15Ω时，由乙图可知电流为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
【分析】（1）滑动变阻器有四个接线柱，选择的接线柱应一上一下，结合题目要求选择相应的接线柱；
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向。
11．（2021·阜新）小亮在“探究电流与电阻的关系”实验中，使用的实验器材有：电池组、电流表、电压表、开关、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）先将5Ω的电阻接入如图甲所示电路中，将滑动变阻器的滑片放到 端；小亮在检查电路时，发现错接了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线 。
（2）电路正确后，闭合开关，同时调节滑动变阻器，当电压表示数如图乙所示时，此时记下的电流表示数应为 A。
（3）断开开关，将电阻由5Ω换成10Ω；再闭合开关，同时调节滑动变阻器， ，记下电流表示数（将实验过程补充完整）；更换不同阻值电阻重复实验。
（4）小亮用如图丙所示电路，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，（U额小于电源电压），电阻R0已知，将下面实验步骤补充完整。
①只闭合开关 ，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②只闭合开关 ，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③小灯泡电阻RL = 。（用物理量符号表示）
【答案】（1）左；
（2）0.44
（3）保持电压表示数不变
（4）S、S2；S、S1；
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处以保护电路，即将滑动变阻器的滑片放到左端，由图甲的电路可知，电流表并联接入而电压表串联接入，改正如下图所示：
（2）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，故此时电压表示数应为2.2V，故由欧姆定律可知，此时电流表的示数应为
（3）因探究的是电流与电阻的关系，故应控制电阻两端电压不变，将电阻由5 换成10 后，应调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，记下电流表示数，更换不同阻值电阻重复实验。
（4）只闭合开关S、S2，此时电压表测小灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额，则由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
只闭合开关S、S1，此时电压表测小灯泡与电阻R0两端电压之和，此时电路中的电流为
因电路中的电流不变，故有
解得小灯泡电阻
【分析】（1）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（2）明确电流表的量程和对应的分度值，结合表盘的指针读数即可。
（3）要研究电流和电阻的关系，需要保证电阻的电压不变；
（4）结合题目给出的电流和电压值，利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
12．（2021·绥化）在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电源电压3V且恒定，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器规格为“25Ω 2A”。
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 1.4 2.0
电流I/A 0.1 0.14 0.2
（1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整；（导线不允许交叉）
（2）连接好电路，把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后，无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变，电流表始终无示数。其原因可能是电阻R ；
（3）在探究电流与电压关系时，得到如表所示的电流I随电压U变化的数据，据此得出结论：电阻一定时， ；
（4）在探究电流与电阻关系时，为了保证所给电阻均能完成实验，应控制定值电阻两端电压至少为 V。现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）侧移动。
【答案】（1）
（2）断路
（3）电流与电压成正比（通过导体的电流与导体两端电压成正比或导体中的电流与导体两端电压成正比均给分）
（4）1.5；左
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表和R并联。
（2）电流表始终无示数，可能断路，电压表有示数并保持不变，电压表和电源串联，所以可能是R断路。
（3）由表格可知，电压和电流的比值一定，所以电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律和分压原理有
左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，即
解得UV=1.5V。
将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，要增大变阻器分压，即增大变阻器电阻，所以滑片左移。
【分析】（1）电压表是测量电压的仪表，应并联在电路中，电压表与哪个用电器并联，就测量哪个用电器两端的电压。
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）探究电流与电压的关系，得到的结论是电阻一定时，电流和电压成正比。
（4）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向。
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