?專題27 探究導體的電阻與電流、電壓關系的實驗題
抓住考點學





探究電流與電壓、電阻的關系實驗需要學通的基礎知識
（一）探究電流與電壓的關系





1.實驗中提出的問題以及方法和結論
①提出問題：電流與電壓有什么定量關系？
②采用的研究方法是：控制變量法。即：保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關系；
③得出結論：在電阻一定的情況下，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；（說法固定，不能更改）
2.電路連接注意事項：開關斷開，滑動變阻器滑片移至阻值最大處
3.電表異常偏轉原因：
①指針反向偏轉，原因是正負接線柱接反；
②正向偏轉幅度過小，原因是量程選擇過大；
③正向偏轉幅度過大超過最大刻度，原因是量程選擇過?。?br /> 4.滑動變阻器的作用：
①保護電路；
②改變電阻兩端電壓。
5.調節(jié)滑動變阻器不能使電壓達到指定示數的原因是：滑動變阻器的最大阻值過小
6.換不同規(guī)格的電阻多次測量的目的是：得出普遍規(guī)律，避免偶然性。
7.此實驗不能用燈泡代替電阻進行探究的原因：燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
（二）探究電流與電阻的關系


V
A

Rx
R′








1.滑動變阻器的作用：
①保護電路；
②使電阻兩端電壓保持不變。
2.更換大電阻后如何滑動滑動變阻器的阻值：應使滑動變阻器的阻值變大，滑動變阻器分的的電壓變大，保證定值電阻上分的的電壓不變。
3.電路中滑動變阻器阻最大值Rx的確定方法：UR/R=(U-UR)/RX
4.實驗方法：控制變量法：保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。
5.結論：在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。
根據考點考



【例題1】（2020浙江溫州）在研究“電流與電壓的關系”時，小明連接了如圖甲的電路，電源電壓U為3伏。

(1)閉合開關后，小明發(fā)現電流表指針如圖乙，出現這種現象的原因是______；
(2)改正錯誤操作后，小明分別將電阻R0為5歐、10歐和20歐的定值電阻接入電路，測得電阻R0的電壓U0和電流I0數據，如表一所示。小明想進一步研究“電阻R0的電流變化量大小ΔI0與電壓變化量大小ΔU0的關系”，根據數據計算出部分電壓變化量大小ΔU0和相應的電流變化量大小ΔI0，如表二所示，則表二中的a為______；
表一
組別
第1組
第2組
第3組
R0(歐)
5
10
20
U0(伏)
1.0
2.2
2.5
1.2
18
2.4
1.6
2.4
2.8
I0(安)
0.20
0.44
0.50
0.12
0.18
0.24
0.08
0.12
0.14

表二
組別
ΔU0(伏)
ΔI0(安)
第1組
1.5
a
第2組
0.6
0.06
第3組
0.8
0.04

(3)小明發(fā)現，滑動變阻器電壓變化量大小ΔUR與電流變化量大小ΔIR的比值，總是等于定值電阻R0的阻值，請結合上表數據和所學電學知識解釋此規(guī)律______。
【答案】 (1)正負接線柱接反了 (2) 0.30 (3)根據串聯電路電壓特點U＝U0+UR，得：ΔUR＝ΔU0根據串聯電路電流特點IR＝I0，得：ΔIR＝ΔI0，所以ΔUR與ΔIR的比值等于ΔU0與ΔI0的比值，據表二數據可知，ΔU0與ΔI0的比值等于R0，則ΔUR與ΔIR的比值等于R0。
【解析】(1)電流表使用時，電流必須從電流表的“+”接線柱流入，從“﹣”接線柱流出，反之指針會發(fā)生反偏；閉合開關后，小明發(fā)現電流表指針向零刻度線左側偏轉，原因是電流表正負接線柱接反了。
(2)分析第2組和第3組數據得出電壓變化量大小ΔU0和電阻R0的電流變化量大小ΔI0的比值與R0的關系，由表二的第2組數據可得

第3組數據可得

則第1組數據中

(3)根據串聯電路電壓特點U＝U0+UR，得；ΔUR＝ΔU0根據串聯電路電流特點IR＝I0，得ΔIR＝ΔI0，所以ΔUR與ΔIR的比值等于ΔU0與ΔI0的比值，據表二數據可知，ΔU0與ΔI0的比值等于R0，則ΔUR與ΔIR的比值等于R0。
【例題2】（2020甘肅天水）在“探究電流與電阻的關系”實驗中：

（1）如圖甲所示，請你用筆畫線代替導線，將圖中電路連接完整（請勿更改原有導線，導線不得交叉），
要求：當滑動變阻器的滑片P向左移動時，電路中的電流變大。連接電路時，開關必須　 　。
（2）閉合開關后，發(fā)現電壓表有示數且接近電源電壓，電流表無示數，其原因是　 　。
（3）實驗過程中，將5Ω的電阻接入電路中，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片P至適當位置，此時電流表示數如圖乙所示，則電流表示數為　 　A．將5Ω的電阻更換為10Ω的電阻，閉合開關，應將滑動變阻器的滑片P向　 ?。ㄟx填“左”或“右”）端移動，使電壓表示數為　 　V。
【答案】（1）見解答；斷開；（2）電阻R斷路；（3）0.3；右；1.5。
【分析】（1）根據滑動變阻器的滑片P向左移動時，電路中的電流變大確定變阻器左下接線柱連入電路中；連接電路時，開關必須斷開；
（2）若電流表示數為0，說明電路可能斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的電路斷路了；
（3）根據電流選用的量程確定分度值讀數，由定律定律求出電壓表示數；
根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻的電壓相同，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規(guī)律結合分壓原理確定滑片移動的方向。
【解答】（1）當滑動變阻器的滑片P向左移動時，電路中的電流變大，即電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下所示：

連接電路時，開關必須斷開；
（2）閉合開關后，發(fā)現電壓表有示數且接近電源電壓，電流表無示數，其原因是電阻R斷路。
（3）實驗過程中，將5Ω的電阻接入電路中，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器滑片P至適當位置，此時電流表示數如圖乙所示，則電流表示數為0.3A；
由定律定律，電壓表示數：U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；
根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數為1.5V。
【點評】本題探究電流與電阻的關系，考查電路連接、注意事項、故障分析、電流表讀數和操作過程及控制變量法的運用。
結合考點練



1.（2020貴州畢節(jié)）在探究電流與電壓的關系實驗中，電源是2節(jié)新干電池，電阻的阻值為5Ω。

(1)圖甲是沒有連接完整的實驗電路，若滑動變阻器的滑片向右移動時電壓表的示數變大，用筆畫線代替導線，將電路連接完整；______
(2)電路連接完畢后，閉合開關，發(fā)現兩只電表示數如圖乙所示，則電路中的故障可能是_____；
(3)實驗數據記錄見表，其中一個電流數據記錄錯誤，這個數據是_____；
實驗序號
1
2
3
4
電壓U/V
0.6
1.2
1.8
2.4
電流I/A
0.12
0.24
0.30
0.48
(4)分析實驗數據可以得出：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓_____。
【答案】 (1) (2) R斷路 (3) 0.30 (4) 成正比
【解析】(1)電壓表測電阻的電壓，滑動變阻器的滑片向右移動時電壓表的示數變大，由歐姆定律，電路的電流變大，故電路的電阻變小，變阻器右下接線柱連入電路中，如下所示
。
(2)電路連接完畢后，閉合開關，發(fā)現兩只電表示數如圖乙所示，即電流表沒有示數，電路可能斷路，電壓表示數為電源電壓，則電壓表與電源連通，電路中的故障可能是R斷路。
(3)由表中實驗數據，除第3組數據外，各組的電壓與電流之比為5Ω，故電流數據錯誤是 0.30。
(4)由表中數據知，電壓與電流之比為一定值，可以得出：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
2．（2020齊齊哈爾）在“探究電流與電阻的關系”實驗中，老師提供了兩節(jié)新干電池、電流表、電壓表、開關、兩個滑動變阻器（規(guī)格為“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”），阻值為10Ω、20Ω、25Ω的定值電阻各一個，一個標記模糊、阻值未知的定值電阻，以及導線若干。

（1）請根據圖甲，用筆畫線代替導線將實物圖（圖乙）連接完整。（要求導線不交叉；當滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大）
（2）將滑動變阻器阻值調到最大，閉合開關后，發(fā)現電壓表有示數且接近電源電壓，電流表無示數，其原因可能是定值電阻　 ?。ㄟx填“斷路”或“短路”）。
（3）排除故障后，更換不同電阻進行實驗，測得數據填入下面表格，第一次實驗時，電流表的示數如圖丙所示，為　 　A．當取下10Ω的定值電阻，換接上20Ω的定值電阻時，為控制定值電阻兩端電壓為　 　
V不變，應將滑動變阻器的滑片向　 ?。ㄟx填“左”或“右”）移動。
實驗序號
1
2
3
電阻R/Ω
10
20
25
電流I/A

0.10
0.08
（4）由表中數據可知，導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成　 ?。ㄟx填“正比”或“反比”）。
（5）根據表格數據判斷，實驗中選用的滑動變阻器可能是　 ?。ㄟx填“A”或“B”），
A．“10Ω 1A” B．“20Ω 0.5A”
（6）小亭同學在完成實驗后，想知道標記模糊的定值電阻的阻值Rx（老師告知其阻值大于25Ω）。此時電壓表被另一組的同學借走，小亭經過思考，為減小測量誤差，需要增大電源電壓，于是找來一個能夠使用的舊蓄電池組（其電壓小于10V），巧妙的應用電流表和實驗中選用的變阻器，以及其它現有的實驗器材，設計了如圖丁所示的電路，并計算出了該電阻的阻值。具體操作如下：

①按電路圖連接電路，電流表選擇合適的量程，將滑動變阻器滑片P調至A端，閉合開關S，讀出電流
表的示數為0.18A。
②將滑動變阻器滑片P調至B端，讀出電流表的示數為0.30A。
③則Rx＝　 　Ω。
【答案】（1）如上所示；（2）斷路；（3）0.2；2；右；（4）反比；（5）B；（6）30。
【解析】（1）當滑片向右移動時，滑動變阻器接入電路的阻值變大，故變阻器左下接線柱連入電路中，如下所示：

（2）將滑動變阻器阻值調到最大，閉合開關后電流表無示數，電路可能斷路，發(fā)現電壓表有示數且接近電源電壓，電壓表與電源連通，故其原因可能是定值電阻斷路；
（3）排除故障后，更換不同電阻進行實驗，測得數據填入下面表格，第一次實驗時，電流表的示數如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，由歐姆定律，電阻的電壓為：
U＝IR＝0.2A×10Ω＝2V；
根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成20Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，使電壓表的示數為2V；
（4）由表中數據可知，電阻增大為原來的幾倍，通過的電流為原來的幾分之一，即導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；
（5）根據表格最后一組數據，由歐姆定律和串聯電路的規(guī)律，變阻器連入電路的電阻：
R滑＝﹣R3＝﹣25Ω＝12.5Ω，實驗中選用的滑動變阻器可能是B；
（6）具體操作：
①按電路圖連接電路，電流表選擇合適的量程，將滑動變阻器滑片P調至A端，閉合開關S，讀出電流表的示數為0.18A。
②將滑動變阻器滑片P調至B端，讀出電流表的示數為0.30A。
③變阻器的最大電阻為20Ω，在①中，待測電阻與變阻器的最大電阻串聯，由串聯電阻的規(guī)律，
R串＝20Ω+Rx，
在②中為待測電阻的簡單電路，根據歐姆定律，電源電壓不變時，電流與電阻成反比，故有：
＝，
解得：Rx＝30Ω。
3.（2020貴州黔西南）小明用如下圖所示的實驗電路探究“電流與電阻的關系”。

(1)在方框內畫出此實驗電路圖。________

(2)連接電路時，開關應處于_______狀態(tài)，連接好電路后，閉合開關前滑動變阻器的滑片P應置于_______端。
(3)閉合開關，移動滑動變陽器的滑片P發(fā)現：電壓表始終無示數，電流表有示數。其原因可能是_______（填序號）．
A．滑動變阻器斷路 B．電阻R短路 C．電阻R斷路
(4)排除故障后，用5Ω的電阻替換R接入電路，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數為1.5V時，電流表指針位置如圖乙所示，將電流表示數填入下表中。________

(5)將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器的滑片P到合適位置時，記錄電流數據。此操作中調節(jié)滑動變阻器的目的是_________________。
(6)再將電阻換成15Ω，重復上述操作
(7)進行多次實驗，其目的是為了得到_________________。
(8)分析表格中的數據可得出結論：_________一定時，_____________。
【答案】 (1) (2) 斷開 右 (3)B (4) 0.3 (5) 使電阻R兩端的電壓保持不變 (7) 普遍規(guī)律 (8)電壓 通過導體的電流與導體的電阻成反比
【解析】(1)按照實物圖，先將開關，電流表、滑動變阻器，電阻串聯接入電路，再將電壓表并聯接入電路，作電路圖如圖所示：

(2)接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)，滑動變阻器移到阻值最大處，即置于右端，以保護電路。
(3)閉合開關，移動滑動變陽器的滑片P，電流表有示數，說明不可能是電路斷路，電壓表始終無示數，說明與電壓表并聯的電路短路，即電阻R短路。
故選B。
(4)由圖乙可知，電流表此時的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，此時電流的示數為0.3A。
(5)探究電流與電阻關系實驗中，要控制電壓不變，將5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，滑動變阻器兩端的電壓會變大，要節(jié)滑動變阻器的滑片P到合適位置，控制電阻R兩端的電壓保持不變。
(7)進行多次實驗，其目的是為了得到普遍規(guī)律。
(8)分析表格中的數據，電流與電阻的乘積是定值，可得出結論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
4.（2020四川南充）用如下圖甲所示的電路“探究電流與電阻的關系”，電源電壓恒為6V，定值電阻R備有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一個。

(1)閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應滑到最___________(選填“左“或“右”)端；
(2)將5Ω的定值電阻接入電路閉合開關，移動滑片P發(fā)現電流表示數始終為零，電壓表示數不為零，其原因可能是___________(填選項)；
A.定值電阻R短路
B.定值電阻R斷路
C.滑動變阻器短路
(3)不改變滑動變阻器滑片的位置，將5Ω的電阻換成10Ω的電阻，閉合開關后，為保證電壓表示數與更換前相同，滑片P應向___________(選填“左”或“右”)端滑動；
(4)實驗中依次接入定值電阻，調節(jié)滑片使定值電阻兩端電壓相同，記下電流表讀數，繪出電流I與電阻倒數變化的圖像乙，由圖乙可知：電壓一定時電流與電阻成___________比；
(5)為完成整個實驗，應該選擇___________(填選項)種規(guī)格的滑動變阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、0.6A
【答案】(1)左 (2)B (3) 左 (4)反 (5) B
【解析】(1)由電路圖知道，在連接電路時，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應滑至阻值最大處的左端。
(2)閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片P時，發(fā)現電流表示數始終為零，說明電路可能斷路，而電壓表有示數，說明與電壓表并聯部分斷路，即此時電路可能的故障是定值電阻R斷路。
故選B。
(3)由串聯分壓原理知道，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；由于探究電流與電阻的實驗中應控制電阻兩端的電壓不變，所以，此時應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向左端移動。
(4)由于電流I與電阻倒數變化的圖像乙，說明電壓一定時電流與電阻的倒數成正比，即說明導體中的電流跟導體的電阻成反比。
(5)由圖像知道，電阻兩端的電壓始終保持U=IR =2V，由串聯電路電壓的規(guī)律知道，變阻器分得的電壓
U滑 =6V-2V=4V
即變阻器分得的電壓為電壓表示數的2倍，由分壓原理知道，當接入40Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為R滑 =2×40Ω=80Ω
故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少80Ω的滑動變阻器。
故選B。
5.（2020黑龍江龍東農墾森工）探究電流與電壓的關系實驗中，小偉設計了如圖所示的電路。

（1）請你幫助他們用筆畫線代替導線將圖乙實物圖連接完整；
（2）小偉首先把5Ω的電阻接入電路，閉合開關后，應將滑動變阻器的滑片緩緩向　 ?。ㄗ蠡蛴遥┒艘苿樱钡诫妷罕硎緮登?V，電流表示數如圖所示。此時電流的大小為　 　A；
（3）小偉不斷調節(jié)滑動變阻器的滑片，多次改變電阻兩端的電壓并記錄對應的電流值如表，由此可以歸納出結論是　 　。

次數
1
2
3
R＝5Ω
U/V
1
2
3
I/A

0.4
0.6
（4）小偉接著測量額定電壓為2.5V的小燈泡的額定功率，把5Ω的電阻換成了額定電壓為2.5V的小燈泡，調節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為　 　V，讀出電流表的示數，根據公式　 　求出額定功率。但是在實際實驗時閉合開關后，發(fā)現電壓表指針向左偏轉，這可能是　 　。
【答案】（1）如解析所示；（2）右；0.2；（3）電阻不變時，電流與電壓成正比；（4）2.5；P＝UI；電壓表正負接線柱接反了。
【解析】（1）電源電壓為3V，故電壓表選用小量程與電阻并聯，如下所示：

（2）為保護電路，閉合開關前，變阻器連入電路的電阻最大，小偉首先把5Ω的電阻接入電路，閉合開關后，應將滑動變阻器的滑片緩緩向右端移動，直到電壓表示數恰為1V，電流表示數如圖所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，此時電流的大小為0.2A；
（3）根據表中數據，電壓增大為原來的幾倍，電流也增大為原來的幾倍，即電阻不變時，電流與電壓成正比；
（4）燈在額定電壓下正常發(fā)光，調節(jié)滑動變阻器的滑片使電壓表的示數為2.5V，讀出電流表的示數，根據公式P＝UI求出額定功率。但是在實際實驗時閉合開關后，發(fā)現電壓表指針向左偏轉，這可能是電壓表正負接線柱接反了。
6.（2020湖北武漢）在探究電阻一定時電流與電壓關系的實驗中，小強和小紅設計的電路如圖甲所示，電源電壓3V保持不變。

(1)閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應該置于_________（填“a”或“b”）端。
(2)小強同學按圖甲正確連接電路，閉合開關S，調節(jié)滑片P，得到的實驗數據如下表:
實驗序號
1
2
3
4
5
電壓U/V
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
電流I/A
0.15
0.32
0.30
0.38
0.45
分析數據可知，應將實驗序號_________的一組數據剔除，進而得出結論：電阻一定時，______________，
為了能夠順利完成上述實驗，所用滑動變阻器的最大阻值不小于__________Ω。
(3)小紅同學連接的電路如圖乙所示小強同學發(fā)現接錯了一根導線，請在這根導線上打“x”，并補畫出正確的那根導線。（ ）
【答案】 (1) a (2) 2 電流跟電壓成正比 16 (3)
【解析】(1)為了保護電路，閉合開關之前應將滑動變阻器調到阻值最大的地方，即滑片P應該置于a端。
(2)分析數據得知，第2組數據電壓與電流比值，明顯不同其他組的比值，故第2組數據錯誤，應剔掉，實驗結論電阻一定時，電流跟電壓成正比。
由第一組數據分析得知，定值電阻電壓為0.6V，則滑動變阻器至少要分得2.4V電壓，即滑動變阻器分得的電壓是定值電阻的4倍，因此滑動變阻器的阻值為定值電阻阻值的4倍，根據公式可算出定值電阻的阻值為

因此滑動變阻器最大阻值為16Ω。
(3)如圖乙所示的電路連接，此時滑動變阻器沒有接入電路，正確畫法，如圖所示。
7．（2020蘇州）小明用如圖甲所示電路探究電流與電阻的關系，電源電壓3V，電阻R有4個阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供選用，滑動變阻器Rp規(guī)格為“10Ω 2A”。

（1）開關閉合前，應將滑動變阻器滑片P移到最　 ?。ㄗ?右）端；閉合開關后，小明發(fā)現電流表、電壓表示數均為0，他將一根導線的一端接電源正極，另一端依次試觸a、b、c、d各接線柱，當接觸到d時，電壓表開始有示數且為3V，電流表示數仍為0，經進一步檢查，電流表及各接線處均完好，則電路中所有可確定的故障是　 　。
（2）排除故障并將問題元件進行同規(guī)格更換，此時R的阻值為5Ω．閉合開關，調節(jié)滑片P，使電壓表示數到達某一數值，此時電流表示數如圖乙所示，該示數為　 　A．接著將R阻值換成10Ω，向　 ?。ㄗ?右）端移動滑動變阻器滑片，以保持電壓表的示數不變。
（3）將R阻值換成15Ω重復上述操作。三組數據如表所示，由此可得：電壓一定時，電流與電阻成　 　。為提高結論的可靠性，換用阻值為25Ω的電阻繼續(xù)上述實驗，是否可行？　 ?。尚?不可行）
（4）下列圖象中，能大致反映本實驗中各物理量之間關系的是　 　

【答案】（1）右；滑動變阻器RP（cd間）斷路；電阻R斷路；（2）0.4；右；（3）反比；不可行；（4）C。
【解析】（1）開關閉合前，應將滑動變阻器滑片P移到阻值最大處的右端；
由題意，閉合開關后，他將一根導線的一端接電源正極，另一端依次試觸a、b、c各接線柱，電流表、電壓表示數均為0，說明電源正極和c之外的電路有斷路；
當接觸到d時，電流表示數仍為0，電路可能斷路，電壓表開始有示數且為3V，說明電壓表與電源連通，則可能是與電壓表并聯的電路斷路了，因電流表及各接線處均完好，故原因是R斷路，導致電壓表串聯在電路中，綜上，電路中所有可確定的故障是：滑動變阻器RP（cd間）斷路；電阻R斷路；
（2）排除故障并將問題元件進行同規(guī)格更換，此時R的阻值為5Ω．閉合開關，調節(jié)滑片P，使電壓表示數到達某一數值，此時電流表示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，該示數為0.4A；
根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，以保持電壓表的示數不變；
（3）將R阻值換成15Ω重復上述操作，根據表中數據，考慮到誤差因素，電流與電阻之積為：
UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.20A×10Ω＝0.13A×15Ω≈2V為一定值，由此可得：電壓一定時，電流與電阻成反比；
電阻兩端的電壓始終保持UV＝2V，根據串聯電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V，定值電阻分得的電壓為電壓表示數的2倍，根據分壓原理，當變阻器的最大電阻10Ω連入電路中時，對應的定值電阻最大值為：
R滑＝2×10Ω＝20Ω＜25Ω，換用阻值為25Ω的電阻繼續(xù)上述實驗不可行。
（4）A、因電壓表示數不變，即電流與R之積為一定值，故電流隨R的變化關系為反比例函數，A錯誤；
B、換用不同的電阻時，電壓表示數不變，B錯誤；
C、定值電阻的電壓為2V，變阻器的電壓為1V，由分壓原理，變阻器與R的比值為1：2，故變阻器連入電路的電阻與R的關系為一過原點的直線C，C正確；
D、根據P＝，定值電阻的功率：
PR＝，即電阻的電功率與R之積為一定值，電阻的電功率隨R變化關系為反比例函數，D錯誤。
故選C。
8.（2020廣東省）做“探究電流與電阻的關系”實驗時，可供選擇的器材有：電壓為6V 的電源，電流表（0~0.6A），電壓表（0~3V），開關，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω 和20Ω的定值電阻各1個，最大阻值分別為10Ω和50Ω的滑動變阻器各1個，導線若干。

(1)如圖所示的實驗電路中，正確的是______，應選用最大阻值為______Ω的滑動變阻器；
(2)若按圖乙所示電路圖連接好電路后，閉合開關，可觀察到電流表的指針______（選填“向右”“反向”或“幾乎不”偏轉；
(3)按正確電路圖連接電路，閉合開關，電流表和電壓表均有示數，但移動滑動變阻器的滑片時，兩表的示數均保持不變，經判斷是接線有誤，錯誤可能是______；
(4)糾正錯誤后，依次更換定值電阻，并控制定值電阻兩端電壓為2.5V進行實驗。請將記錄實驗數據的表格補充完整。
①______V。
實驗序號
1
2
3
4
②______
20
15
10
5
③______





【答案】 (1) 甲 50 (2)幾乎不 (3)滑動變阻器下面的兩個接線柱接入電路 (4)2.5
【解析】(1)探究電流與電阻的關系，電阻、滑動變阻器、電流表串聯于電路，電流表測整個電路的電流，電壓表測電阻兩端的電壓；再根據電流表、電壓表的接線方法知，實驗電路中，正確的是甲。
當接入阻值為20Ω的定值電阻時，其兩端的電壓不能超過3V，根據串聯電路分壓的特點可得

則變阻器接入電路的最小阻值為

故選應選用最大阻值為50Ω的滑動變阻器。
(2)由圖乙知，電壓表串聯接入了電路，因電壓表的內阻很大，接入電路時，相當于電路斷路，故電流表的指針幾乎不動。
(3)按正確電路圖連接電路，閉合開關，電流表和電壓表均有示數，說明電路是通路，兩表連接沒有問題，但移動滑動變阻器的滑片時，兩表的示數均保持不變，說明滑動變阻器以最大值接入了電路，即滑動變阻器下面的兩個接線柱接入電路。
(4)探究電流與電阻的關系時，應保持電阻的兩端的電壓不變，本實驗，電阻兩端的電壓控制在2.5V，故

②由表格數據知，此格內容應為：。
③因探究的是電流與電阻的關系，為了獲得電流與電阻的關系，還應記錄每次通過定值電阻的電流值，故表格內容為：。
9.（2020貴州黔東南）某學習小組在“探究通電導體中的電流與電阻的關系”實驗中，連接了如圖甲所示的電路（電源電壓保持4.5V不變）。

(1)用筆畫線代替導線將圖甲實物電路連接完整；（要求：滑動變阻器的滑片P向左移動時，電路中電流變大；導線不得交叉）
(2)連接好電路，閉合開關，發(fā)現電壓表示數等于電源電壓，電流表有示數，移動滑片，電表示數不變，則故障為滑動變阻_________；
(3)探究通電導體中的電流與電阻的關系實驗要在電壓一定時進行，圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可知R兩端的電壓為________V；當R的電阻由5Ω更換為10Ω時，閉合開關后，為使R兩端的電壓________ （選填“改變”或“不變”），滑動變阻器的滑片應向____（選填“左”或“右”）端滑動；若實驗中R的阻值分別是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，為了保證完成實驗，則滑動變阻器的阻值至少是________Ω。
【答案】 (1) (2) 被短路 (3)3 不變 右 12.5
【解析】(1)滑動變阻器的滑片P向左移動，電路中電流變大，即電阻變小，故變阻器左下接線柱連入電路中與電阻串聯，如下所示


(2)連接好電路，閉合開關，電流表有示數，即電路中有電流通過，則故障類型為短路，電壓表示數等于電源電壓，只能滑動變阻被短路。
(3)圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R變化的圖象，由圖象可知R兩端的電壓為
U=IR=0.6A×5Ω=3V
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，即保持電阻兩端的電壓不變。
根據串聯電路電壓的規(guī)律可知，應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應右端移動，使電壓表的示數仍為3V。
電壓表控制的電壓為3V，根據串聯電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓
U滑=4.5V-3V=1.5V
變阻器分得的電壓為電壓表示數的0.5倍，根據分壓原理，當接入25Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為R滑=0.5×25Ω=12.5Ω
故為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少為12.5Ω的滑動變阻器。
10.（2020湖北宜昌）小明利用如下圖所示實驗裝置探究“電流與電阻的關系”，相關器材規(guī)格已在圖中標明?其中電阻箱是一個可調電阻，可以實現電阻從0Ω到9999Ω整數調節(jié)并顯示阻值?

(1)小明認為，要研究電流與電阻的關系，應該改變電阻的大小，再觀察電流的變化?小明的想法里“改變電阻的大小”是指（ ）
A.撥動電阻箱到不同的電阻值 B.調節(jié)滑動變阻器
(2)小明未將電壓表連入電路，你認為電壓表應該并聯在____兩端?（填“電阻箱”“滑動變阻器”或“電源”）
(3)下表是小明設計用于記錄數據的表格，請在表格第二?三排的最左側格子里寫出要記錄的物理量名稱?
實驗次數
1
2
3
4
物理量名稱____




物理量名稱_____





【答案】 (1)A (2)電阻箱 (3) 電阻 電流
【解析】(1)改變電阻的大小指的是撥動電阻箱到不同的電阻值，而調節(jié)滑動變阻器是為了保證電阻箱兩端的電壓不變。
(2)電壓表應該并聯在電阻箱兩端，這樣可以顯示電阻箱的電壓，電阻箱的電阻在變化，通過調節(jié)滑動變阻器的電阻，保證電阻箱兩端的電壓不變。
(3)探究“電流與電阻的關系”，則要保證電壓不變，觀察變化的電流與變化的電阻關系，所以物理量的名稱是電阻與電流。
11.為了探究通過導體的電流與導體兩端的電壓的關系，小明設計了圖甲所示的電路．電源電壓恒為6V，R1是定值電阻，R2是滑動變阻器．

（1）閉合開關后，移動滑片P，發(fā)現兩電表示數始終如圖乙所示，出現這種情況的原因
是將滑動變阻器接入電路的電阻的大小為0Ω，說明滑動變阻器處于________狀態(tài)。
（2）改正錯誤后，小明繼續(xù)實驗，將有關實驗數據標記在圖丙所示的反映通過定值電阻R1的電流與其兩端電壓的關系圖像上．分析圖丙可知，當滑動變阻器電阻全部接入電路中，滑動變阻器兩端電壓是_______v．
（3）分析圖丙數據可以得出的結論是電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。本實驗應用到的主要物理方法稱為______。
A．等效法。 B．控制變量法。 C．理想實驗法。 D．比值定義法。
【答案】（1）短路。（2）5（3）B。
【解析】（1）移動滑動變阻器的滑片，電流表示數不變，電壓表示數為電源電壓，說明滑動變阻器接入電路的電阻為0.這時可以判斷滑動變阻器的接線柱CD接入了電路。滑動變阻器處于短路狀態(tài)。
（2）通過定值電阻R1的電流與其兩端電壓的關系圖像可知，當滑動變阻器接入電路的電阻最大時，電路中最小電流為0.2A, 定值電阻R1是的兩端電壓為1V。定值電阻與滑動變阻器串聯，所以滑動變阻器兩端電壓為U2=U-U1=6V-1V=5V
（3）電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；探究三個物理量之間的某兩個量的關系時，需要控制一個物理量保持不變，研究另外兩個量的關系，這個科學方法稱為控制變量法。填B。
12.在探究電流與電壓關系的實驗中，同學們設計了如下三種電路：

(1)甲同學認為圖2電路比圖1電路好，理由是：________。乙同學認為圖3電路比圖2電路更好，理由是圖3電路便于多次實驗。
(2)乙同學利用圖3電路（其中電阻R=5Ω） 完成了本實驗，測得數據如下：
實驗次數
電壓 U（伏）
電流I（安）
電壓/電流
1
1
0.2

2
2
0.4

3
4
0.8

分析表格數據，可得出的結論是________。
(3)實驗操作過程中，丙同學發(fā)現滑動變阻器損壞，但經過思考后利用圖2電路最終也完成了多次實驗，該同學的做法是________。
【答案】（1）定值電阻能更好地保持電阻不變；（2）當電阻不變時，電流與電壓成正比關系；（3）改變電源電壓，進行多次實驗。
【解析】（1）定值電阻阻值穩(wěn)定，對于測量電流電壓關系有利，所以圖2電路好。
（2）觀察表格數據分析知道電流與電壓成正比。
（3）通過改變電源電壓，多次測量，對于得出的結論有說服力。
13.在探究“電流與電阻關系”的實驗中，設計的實物電路如圖，

（1）用筆畫線代替導線，將實物連接完整（要求：①滑片向右移動，電流表示數變大；②連線不允許交又）。
（2）某同學連好最后一根導線發(fā)現兩表均有示數，造成這一現象的原因可能是：
（3）實驗時，首先接入的是5Ω電阻，當滑片移動到某一位置時，電流表示數為0.5A，記下兩表讀數；接下來換用10Ω電阻繼續(xù)實驗，須向 （選填填“左”或“右”）移動滑片，同時眼睛注視 （選填“電壓表”或“電流表”），直到其示數為 時，記下電流表示數。
（4）換用其他電阻進行多次實驗，得得到多組數據，通過分析數據，能得到的實驗結論是：當電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成 比。
【答案】（1）見解析；（2）閉合開關前，開關沒有斷開；（3）左；電壓表；2.5V；（4）反。
【解析】（1）滑片向右移動，電流表示數變大，即電阻變小，故P以右電阻絲連入電路中，電壓表與R并聯，如下所示：

（2）某同學連好最后一根導線發(fā)現兩表均有示數，造成這一現象原因可能是：閉合開關前，開關沒有斷開；
（3）接入的是5Ω電阻，當滑片移動到某一位置時，電流表示數為0.5A，根據歐姆定律，電壓表示數：
U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；
探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右左端移動，同時眼睛注視電壓表直到其示數為2.5V時，記下電流表示數；
（4）換用其他電阻進行多次實驗，得得到多組數據，通過分析數據，能得到的實驗結論是：當電壓一定時，通過電阻的電流與電阻成反比。



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