171電流與電壓和電阻的關(guān)系

17.1電流與電壓和電阻的關(guān)系——精剖細(xì)解講義知識(shí)點(diǎn)1：電流與電壓和電阻的關(guān)系1、現(xiàn)象觀察和思考用一節(jié)干電池和兩節(jié)干電池分別給同一個(gè)小燈泡供電，如下圖所示：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：用兩節(jié)電池供電時(shí)，燈泡發(fā)光更亮。實(shí)驗(yàn)分析：燈泡兩端的電壓升高，燈泡中的電流隨之增大。用兩節(jié)干電池給燈泡供電，一個(gè)電路不連接電阻，另一個(gè)電路連接電阻，如下圖所示：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在原來電路中接入電阻絲后，燈泡發(fā)光更暗。實(shí)驗(yàn)分析：電流與電阻有關(guān)，電路中電阻增大，電路中的電流反而減小。電壓是形成電流的原因，導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用，所以，電流的大小與導(dǎo)體電壓和電阻都有關(guān)。2、探究電流與電壓的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄侩娏髋c電壓的關(guān)系【提出問題】電阻一定時(shí)，電流與電壓存在怎樣的關(guān)系?【猜想假設(shè)】因?yàn)殡妷菏鞘棺杂呻姾砂l(fā)生定向移動(dòng)形成電流的原因，所以猜想∶在電阻一定時(shí)，電壓越高，電流就越大，電流與電壓可能存在正比關(guān)系。【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】如圖，為了探究電流與電壓的關(guān)系，需要將定值電阻接入電路，用電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)量通過定值電阻的電流。通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置來改變定值電阻兩端的電壓，進(jìn)而改變通過定值電阻的電流，從而探究電流隨電壓變化的規(guī)律。【實(shí)驗(yàn)步驟】連接電路前電流表、電壓表調(diào)零；取一阻值為5Ω的定值電阻，根據(jù)電路圖連接實(shí)物電路，連接時(shí)開關(guān)處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)前檢查：滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大處，電流表和電壓表選擇合適的量程并正確連入電路；閉合開關(guān)，移動(dòng)滑片到不同位置，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)成整數(shù)倍增加（如1V、2V、3V），記錄下滑片在每個(gè)位置時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)，并填入數(shù)據(jù)記錄表中；根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出IU關(guān)系圖象；整理器材?！緦?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析】將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制作成圖，如下所示：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像可以得出：電流隨電壓的增大而增大，且電壓與電流的比值為一定值。IU圖象是一條過原點(diǎn)的直線?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比?！咀⒁馐马?xiàng)】電表的連接：①注意用"試觸法"選擇合適的量程;②注意電流從電表正接線柱流入、從負(fù)接線柱流出;?③注意電流表要串聯(lián)接入電路，電壓表要并聯(lián)接入電路。滑動(dòng)變阻器的連接要注意"一上一下"的接線原則，分別把滑動(dòng)變阻器的上、下兩個(gè)接線柱接入電路?；瑒?dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用：保護(hù)電路，防止電路中電流過大損壞電流表；改變定值電阻兩端電壓和通過定值電阻的電流。緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片，防止電壓表和電流表示數(shù)變化過快。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過程中，要注意觀察電流表和電壓表示數(shù)，防止超過電表量程。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性，應(yīng)至少測(cè)量記錄三組數(shù)據(jù)。畫圖時(shí)，將描出的點(diǎn)用平滑的曲線（或直線）連接起來，使盡量多的點(diǎn)落在線上，不在直線上的點(diǎn)要均勻落在線的兩側(cè)。在結(jié)論的描述中，不要漏掉"電阻一定"的前提條件。電壓是導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的原因，因?yàn)閷?dǎo)體兩端加了電壓，導(dǎo)體中才有電流，所以應(yīng)該說電流與電壓成正比，而不能說電壓與電流成正比。在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，我們需要改變定值電阻兩端的電壓，在具體的操作中，我們通過移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的位置來改變定值電阻兩端的電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小時(shí)，定值電阻兩端的電壓變大;當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大時(shí)，定值電阻兩端的電壓變小。所以，要想使定值電阻兩端的電壓增大，需減小滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；反之，則需增大滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值。3、探究電流與電阻的關(guān)系【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄侩娏髋c電阻的關(guān)系【提出問題】電壓一定時(shí)，電流與電阻存在怎樣的關(guān)系?【猜想假設(shè)】因?yàn)殡娮璞硎緦?dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小，所以猜想：在電壓一定時(shí)，電阻越大，電流越小，電流與電阻可能存在反比關(guān)系?！緦?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】如圖，為了探究電流與電阻的關(guān)系，需要將不同阻值的定值電阻接入電路，用電壓表測(cè)量定值電阻兩端的電壓，用電流表測(cè)量通過定值電阻的電流;通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置來保證定值電阻兩端的電壓始終保持不變，從而探究電流隨電阻變化的規(guī)律?！緦?shí)驗(yàn)步驟】1、連接電路前電流表、電壓表調(diào)零；2、按照上述電路圖連接實(shí)物電路，首先把一阻值為5Ω的定值電阻連接到電路中。3、檢查所連電路，確認(rèn)連接準(zhǔn)確無誤后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片至其阻值最大處。?4、閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為3V，讀出電流表的示數(shù)并填入數(shù)據(jù)記錄表中。?5、斷開開關(guān)，把阻值為5Ω的定值電阻依次更換為阻值為10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻，重復(fù)步驟4。6、根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出IU關(guān)系圖像；【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄】【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析】將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)制作成圖，如下所示：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖像可以得出：電流隨電阻的增大而減小，電阻變?yōu)樵瓉淼膎倍，電流就變?yōu)樵瓉淼?/n，電流與電阻的乘積為一定值。IR圖像是反比例函數(shù)曲線?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】在電壓一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！咀⒁馐马?xiàng)】滑動(dòng)變阻器的作用：保護(hù)電路，防止電路中電流過大損壞電流表；控制定值電阻兩端電壓不變，從而研究電壓不變時(shí)，電流與電阻的關(guān)系。（此實(shí)驗(yàn)中換用不同阻值的定值電阻后，定值電阻兩端的電壓會(huì)發(fā)生變化，因此需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片來控制定值電阻兩端電壓不變）在結(jié)論的描述中，不要漏掉"電壓一定"的前提條件。?電阻是導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，是電阻的大小影響了電流的大小，所以應(yīng)該說電流與電阻成反比，而不能說電阻與電流成反比。在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，我們需要保證定值電阻兩端的電壓不變，在實(shí)際操作中，我們?nèi)匀煌ㄟ^調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片來保證定值電阻兩端的電壓不變。當(dāng)更換阻值較大的定值電阻后，為了保證定值電阻兩端的電壓不變，需要增大滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻;當(dāng)更換阻值較小的定值電阻后，為了保證定值電阻兩端的電壓不變，需要減小滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻。4、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的比較實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法探究電流與電壓、電阻的關(guān)系一．選擇題（共7小題）1．在“探究電流跟電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)把電阻R由10Ω更換為20Ω后，閉合開關(guān)，下一步的操作應(yīng)當(dāng)是（）A．適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù) B．記錄電流表和電壓表的示數(shù) C．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)與更換前相同 D．調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)為更換前一半【分析】要探究電流與電阻的關(guān)系，由控制變量法的思路可知，需要保持定值電阻兩端的電壓不變，當(dāng)電路中的電阻由10Ω換成20Ω時(shí)，根據(jù)串聯(lián)分壓原理得知電壓表示數(shù)的變化，再根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律確定滑動(dòng)變阻器分得電壓的變化，最后根據(jù)串聯(lián)分壓原理得知滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)?！窘獯稹拷猓禾骄侩娏髋c電阻的關(guān)系時(shí)，要控制定值電阻兩端的電壓不變；電路中由于將10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻，根據(jù)串聯(lián)分壓原理知，定值電阻分得的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大；為使電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知，需要增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓；根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，要增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，則需要增大滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻，所以應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)到合適位置，故C正確，D錯(cuò)誤。A、適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)，電壓表的示數(shù)也會(huì)變得更大，故A錯(cuò)誤；B、此時(shí)電壓表的示數(shù)與前面的相比已經(jīng)變化，所以不能讀數(shù)，故B錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時(shí)，要控制電阻兩端的電壓不變，更換不同阻值的定值電阻后，如何調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，關(guān)鍵要會(huì)運(yùn)用串聯(lián)電路電壓的規(guī)律和串聯(lián)分壓原理進(jìn)行分析。2．如圖所示，探究“電流跟電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，下列說法不正確的是（）A．探究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，需要控制導(dǎo)體的電阻一定 B．滑動(dòng)變阻器可以起到改變定值電阻兩端電壓的作用 C．實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：電流跟電壓成反比 D．多次實(shí)驗(yàn)是為了得到電流跟電壓之間的定量關(guān)系【分析】（1）根據(jù)控制變量法知，在探究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，需要控制導(dǎo)體的電阻一定，通過滑動(dòng)變阻器可以改變定值電阻兩端電壓和通過電阻的電流；（2）在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（3）多次實(shí)驗(yàn)得到普遍規(guī)律?！窘獯稹拷猓篈、探究電流跟電壓的關(guān)系時(shí)，由控制變量法可知，需要控制導(dǎo)體的電阻一定，故A正確；B、滑動(dòng)變阻器可以改變接入電路中的電阻，使得電路中電流發(fā)生改變，從而起到改變定值電阻兩端電壓的作用，故B正確；C、由歐姆定律可知，在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，故C錯(cuò)誤；D、多次實(shí)驗(yàn)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而可以得到電流跟電壓之間的定量關(guān)系，故D正確。故選：C?！军c(diǎn)評(píng)】解決此類控制變量法的問題，要結(jié)合研究對(duì)象逐個(gè)判斷各個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的研究方法，注意控制變量法是針對(duì)物理學(xué)中多因素變化的問題。3．在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小軍分別畫出了電阻R1和R2的I﹣U圖像如圖所示，下列說法正確的是（）A．當(dāng)R1與R2兩端的電壓為0時(shí)，它們的電阻也為0 B．用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論不一樣 C．在電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 D．R1與R2的阻值之比為2：1【分析】（1）電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，其大小與導(dǎo)體的材料、長度，橫截面積以及導(dǎo)體的溫度有關(guān)，與電壓、電流大小無關(guān)；（2）由圖像可知，兩個(gè)定值電阻R1和R2，通過它們電流都與它們兩端的電壓成正比；（3）電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；（4）由電阻的計(jì)算式R＝可得R1與R2的阻值之比?！窘獯稹拷猓篈、電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，其大小與導(dǎo)體的材料、長度，橫截面積以及導(dǎo)體的溫度有關(guān)，與電壓、電流大小無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、由圖像可知，兩個(gè)定值電阻R1和R2，通過它們電流都與它們兩端的電壓成正比，用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論是一樣的，故B錯(cuò)誤；C、由圖像可知，電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，故C正確；D、由電阻的計(jì)算式R＝可得：當(dāng)I＝0.2A時(shí)，U1＝1V，U2＝2V，故R1：R2＝U1：U2＝1：2，故D錯(cuò)誤。故選：C。【點(diǎn)評(píng)】本題考查實(shí)驗(yàn)探究：電流與電壓的關(guān)系以及歐姆定律的應(yīng)用，要求學(xué)生會(huì)分析實(shí)驗(yàn)圖像得出結(jié)論，難度一般。4．小明在研究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓關(guān)系時(shí)，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的I﹣U圖象。下列判斷正確的是（）A．通過R1的電流與它兩端所加電壓不成正比 B．通過R2的電流與它兩端所加電壓成正比 C．將它們串聯(lián)接到同一電路中時(shí)，通過R1的電流較大 D．將它們并聯(lián)連接到兩端電壓為1.5V的電路中，通過干路的電流是0.45A【分析】（1）（2）根據(jù)比例函數(shù)圖象可知：成正比的是一條過原點(diǎn)的向上的直線，所以由I﹣U圖象的曲線直接可判斷。導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電壓成正比時(shí)，電阻的阻值保持不變；若阻值是變化的，則通過它的電流與它兩端所加電壓就不成正比；（3）串聯(lián)電路中各處的電流相等；（4）將它們并聯(lián)連接到兩端電壓為1.5V的電路中時(shí)它們兩端的電壓相等，根據(jù)圖象讀出通過R1、R2的電流，根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出干路電流?！窘獯稹拷猓篈．電阻R1的函數(shù)圖象是一條過原點(diǎn)向上的直線，所以通過的電流跟它兩端所加電壓成正比，故A錯(cuò)誤；B．電阻R2的函數(shù)圖象像是一條彎曲的曲線，所以通過R2的電流與它兩端所加電壓不成正比，故B錯(cuò)誤；C．若將它們串聯(lián)接入到同一電路中，因串聯(lián)電路中電流處處相等，所以通過R1和R2電流相同，故C錯(cuò)誤；D．將它們并聯(lián)連接到兩端電壓為1.5V的電路中時(shí)，因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以它們兩端的電壓均為1.5V，由圖象可知，通過R1的電流I1＝0.3A，通過R2的電流I2＝0.15A，因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，干路電流I＝I1+I2＝0.3A+0.15A＝0.45A，故D正確。故選：D?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查了并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的應(yīng)用，從圖象中獲取有用的信息是關(guān)鍵。5．利用如圖所示的電路，探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，每次實(shí)驗(yàn)必須保持大小不變的是（）A．電壓表的示數(shù) B．電流表的示數(shù) C．定值電阻Rx的阻值 D．滑動(dòng)變阻器R′的阻值【分析】探究“電流與電阻關(guān)系”要控制電阻的電壓不變，結(jié)合歐姆定律分析?！窘獯稹拷猓禾骄俊半娏髋c電阻關(guān)系”要控制電阻的電壓不變，當(dāng)換上不同的定值電阻后，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，通過移動(dòng)變阻器的滑片控制電壓表示數(shù)不變；由歐姆定律I＝，每次通過定值電阻的電流不同，即電流表的示數(shù)不同，故只有A正確。故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題探究“電流與電阻關(guān)系”，考查控制變量法在實(shí)驗(yàn)過程的運(yùn)用，難度不大。6．在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，如圖，電阻R兩端的電壓始終保持2.4V不變。閉合開關(guān)，下列判斷正確的是（）A．電阻R由5Ω更換為10Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻應(yīng)變大 B．電阻R由5Ω更換為10Ω時(shí)，且電壓不變，電流表示數(shù)會(huì)變大 C．電壓表的示數(shù)為零，且電流表示數(shù)很大，則該電路斷路 D．若想使滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，應(yīng)將滑片P向右移動(dòng)【分析】（1）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻兩端的電壓不變，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑動(dòng)變阻器阻值的變化；（2）電流表有示數(shù)說明電路是通路，電壓表示數(shù)為零說明電壓表并聯(lián)部分短路；（3）由圖示確定滑片P的移動(dòng)方向。【解答】解：AB、實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，根據(jù)分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，要增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器電阻阻值，故滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻應(yīng)變大，故A正確；電路中的總電阻變大，在電壓不變時(shí)，由歐姆定律知電流表示數(shù)會(huì)變小，故B錯(cuò)誤；C、電流表示數(shù)很大說明電路是通路，且電路中電阻較小，電壓表的示數(shù)為零則電壓表并聯(lián)部分短路，故障可能是R短路，電路不可能斷路，故C錯(cuò)誤；D、要使滑片P移動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，由圖知，滑片應(yīng)遠(yuǎn)離下端接線柱，向左移動(dòng)滑片，故D錯(cuò)誤；故選：A。【點(diǎn)評(píng)】本題考查實(shí)驗(yàn)：探究電流與電阻的關(guān)系，涉及故障分析、數(shù)據(jù)處理等方面能力的考查，難度適中。7．探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，我們一般需要先預(yù)設(shè)一個(gè)電壓值，實(shí)驗(yàn)中保持電阻兩端電壓為預(yù)設(shè)值不變，現(xiàn)采用如圖所示電路進(jìn)行探究，器材：學(xué)生電源（6V）、滑動(dòng)變阻器（20Ω，1A）、電流表、電壓表、開關(guān)、三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω）及導(dǎo)線若干，以下說法錯(cuò)誤的是（）A．要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電壓的預(yù)設(shè)值最小為3V B．要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電壓的預(yù)設(shè)值最大為6V C．若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V，要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要更換最大阻值為40Ω的滑動(dòng)變阻器 D．若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V，要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要將電源電壓至少下調(diào)至4V【分析】閉合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，電流表測(cè)通過電路的電流，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律和串聯(lián)分壓原理可得＝，（1）定值電阻的最大阻值為20Ω，若此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值20Ω，代入數(shù)據(jù)可得解方程可得電壓的預(yù)設(shè)值，電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知通過電路的最大電流為1A，根據(jù)U＝IR計(jì)算當(dāng)R＝5Ω時(shí)定值電阻兩端的電壓，據(jù)此確定電壓的預(yù)設(shè)值的范圍；（2）若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V，定值電阻的最大阻值為20Ω，代入數(shù)據(jù)解方程可得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值；若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V，定值電阻的最大阻值為20Ω，若此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值20Ω，代入數(shù)據(jù)解方程可得電源電壓?！窘獯稹拷猓洪]合開關(guān)，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓，電流表測(cè)通過電路的電流，串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可得＝，（1）定值電阻的最大阻值為20Ω，若此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值20Ω，代入數(shù)據(jù)可得＝，解方程可得UV＝3V，電源電壓為6V，滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1A，根據(jù)串聯(lián)電路電流特點(diǎn)可知通過電路的最大電流為1A，當(dāng)R＝5Ω時(shí)，定值電阻兩端的電壓為UR＝1R＝1A×5Ω＝5V，所以電壓的預(yù)設(shè)值的范圍為3V～5V，故A正確，B錯(cuò)誤；（2）若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V，定值電阻的最大阻值為20Ω，代入數(shù)據(jù)可得＝，解方程可得滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值RP＝40Ω，故C正確；若實(shí)驗(yàn)電壓的預(yù)設(shè)值為2V，定值電阻的最大阻值為20Ω，若此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路最大阻值20Ω，代入數(shù)據(jù)可得＝，解方程可得U＝4V，故D正確。故選：B?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查串聯(lián)電路特點(diǎn)、串聯(lián)分壓原理、歐姆定律的靈活運(yùn)用，有一定難度。二．填空題（共8小題）8．在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小明和小美經(jīng)過討論，將實(shí)驗(yàn)方案由甲圖改為乙圖，這樣改進(jìn)的好處是可方便改變電阻的電壓，從而多次測(cè)量得出普遍性的結(jié)論；實(shí)驗(yàn)結(jié)束，根據(jù)圖像丙，他們得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是導(dǎo)體電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。【分析】（1）探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，為得出普遍性的結(jié)論，要多次測(cè)量，據(jù)此分析；（2）根據(jù)繪制出電阻R的I﹣U圖象為過原點(diǎn)的直線得出結(jié)論。【解答】解：（1）探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中，為得出普遍性的結(jié)論，要多次測(cè)量，而甲圖中，電壓表示數(shù)等于電源電壓，只能得出一組數(shù)據(jù)；而乙圖中，滑動(dòng)變阻器與電阻串聯(lián)，通過移動(dòng)變阻器的滑片可方便改變電阻的電壓，從而多次測(cè)量得出普遍性的結(jié)論；（2）由圖丙知，繪制出電阻R的I﹣U圖象為過原點(diǎn)的直線，據(jù)此可得結(jié)論：導(dǎo)體電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。故答案為：（1）可方便改變電阻的電壓，從而多次測(cè)量得出普遍性的結(jié)論；（2）導(dǎo)體電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。【點(diǎn)評(píng)】本題探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，主要考查歸納法的運(yùn)用。9．某同學(xué)利用如圖所示的電路探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”。在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻不變；在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻關(guān)系時(shí)，滑動(dòng)變阻器的作用是保持R1兩端電壓不變。【分析】在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，需保持電阻不變，用滑動(dòng)變阻器來改變導(dǎo)體兩端的電壓；在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，用滑動(dòng)變阻器保持電壓不變，改變電阻。【解答】解：在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻不變；在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻關(guān)系時(shí)，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，是通過滑動(dòng)變阻器來實(shí)現(xiàn)的。故答案為：電阻；保持R1兩端電壓不變。【點(diǎn)評(píng)】此題是探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，考查了滑動(dòng)變阻器在電路中的作用，同時(shí)考查了控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，這是實(shí)驗(yàn)中的重點(diǎn)。10．如圖所示是小李同學(xué)為探究“電流與電壓的關(guān)系”設(shè)計(jì)的電路圖，他準(zhǔn)備根據(jù)此電路圖連接好實(shí)物電路并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)該控制電阻不變；若在實(shí)驗(yàn)前檢查儀器時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側(cè)，則他接下來的操作是將電流表指針調(diào)零。【分析】（1）電壓和電阻是自變量，電流是因變量，故只能探究電流與電壓、電流與電阻的關(guān)系，未出現(xiàn)的量應(yīng)控制不變。（2）電流表指針不在零刻度線位置，應(yīng)調(diào)零，再進(jìn)行電路連接?！窘獯稹拷猓寒?dāng)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，電阻未出現(xiàn)，故應(yīng)控制電阻不變；實(shí)驗(yàn)前，電流表指針不在零刻線位置，首先應(yīng)將電流表指針調(diào)零。故答案為：電阻；將電流表指針調(diào)零?！军c(diǎn)評(píng)】本題考查電流、電壓、電阻三者的關(guān)系及電流表的正確使用，難度不大。11．探究“通過電阻的電流與電阻的大小關(guān)系”時(shí)，我們一般需要先預(yù)設(shè)一個(gè)電壓值，實(shí)驗(yàn)中保持電阻兩端電壓為預(yù)設(shè)值不變。現(xiàn)采用如圖所示電路進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源（6V）、滑動(dòng)變阻器（20Ω1A）、電流表、電壓表、開關(guān)、三個(gè)定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω）及導(dǎo)線若干。要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電壓預(yù)設(shè)的最小值為3V；電壓預(yù)設(shè)值越大，所需滑動(dòng)變阻器的最大阻值越小（填“大”或“小”）?！痉治觥浚?）由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理，結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)分析回答；（2）電壓預(yù)設(shè)值越大，電路中電流越大，滑動(dòng)變阻器兩端電壓越小，再結(jié)合歐姆定律分析作答。【解答】解：（1）由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理有：，等式左邊為一定值，故右邊也為一定值，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的最大電阻連入電路時(shí)，對(duì)應(yīng)的定值電阻最大，這時(shí)控制的電壓表示數(shù)最小，故有：，UV＝3V，要獲得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，電壓預(yù)設(shè)的最小值為UV＝3V；（2）電壓預(yù)設(shè)值越大，電路中電流越大，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器兩端電壓越小，由歐姆定律可知，滑動(dòng)變阻器連入阻值越小，則所需滑動(dòng)變阻器的最大阻值越小。故答案為：3；小。【點(diǎn)評(píng)】本題考查串聯(lián)電路電壓的規(guī)律、歐姆定律和控制變量法的運(yùn)用及對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求，體現(xiàn)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理中的運(yùn)用，有一定難度。12．小宇探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時(shí)，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)他把10Ω定值電阻換成15Ω時(shí)，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向右移動(dòng)，這樣操作的目的是：控制定值電阻兩端的電壓不變；如圖乙是根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪制的圖像。分析數(shù)據(jù)可得：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！痉治觥扛鶕?jù)圖乙利用歐姆定律求出定值電阻兩端的電壓，根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻兩端的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向。分析數(shù)據(jù)可得：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。【解答】解：由圖象可知，電阻兩端的電壓：UV＝IR＝0.2A×25Ω＝…＝1.0A×5Ω＝5V；根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由串聯(lián)分壓的分壓原理可知，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)，使電壓表的示數(shù)為5V不變。分析數(shù)據(jù)可得：當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。故答案為：控制定值電阻兩端的電壓不變；反比。【點(diǎn)評(píng)】本題探究導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系，考查控制變量法和歐姆定律的應(yīng)用，關(guān)鍵是根據(jù)圖像讀出相關(guān)的信息。13．如圖所示，這是“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路和依據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)制作的表格，實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻為5Ω。U/V3.02.01.0I/A0.600.400.20【分析】根據(jù)表格中記錄的物理量是通過導(dǎo)體的電流和電壓，同時(shí)利用表格數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律R＝可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻大小，可判斷該實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容。【解答】解：根據(jù)表格中記錄的物理量是通過導(dǎo)體的電流和電壓，利用表格數(shù)據(jù)結(jié)合歐姆定律R＝可計(jì)算出實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻大?。篟＝＝，由此可判斷該實(shí)驗(yàn)探究的是在導(dǎo)體電阻一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系。故答案為：導(dǎo)體兩端的電壓；5。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了探究電流與電壓的關(guān)系，注意涉及了數(shù)據(jù)分析和利用歐姆定律計(jì)算定值電阻阻值，難度不大。14．麗麗同學(xué)在利用如圖甲所示的電路探究電流與電阻關(guān)系時(shí)，分別將5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并繪制了如圖乙所示的圖像。將5Ω定值電阻換為10Ω定值電阻后，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左（選填“左”或“右”）調(diào)至適當(dāng)位置。若理想電源的電壓是6V，則麗麗同學(xué)要完成三組實(shí)驗(yàn)測(cè)量，所選的滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少是40Ω?！痉治觥扛鶕?jù)串聯(lián)電路分壓的作用判斷出滑動(dòng)變阻器的移動(dòng)方向；由串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理求出滑動(dòng)變阻器的最大電阻。【解答】解：將5Ω的定值電阻替換為10Ω后，由串聯(lián)電路的分壓原理知，定值電阻兩端的電壓變大，該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變，則應(yīng)將定值電阻兩端的電壓減小為原來的電壓值，由串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，應(yīng)增大變阻器接入電路的阻值，所以需要向左移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片；由圖像可知電阻兩端的電壓始終保持UV＝2V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，變阻器分得的電壓：U滑＝6V﹣2V＝4V，變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的＝2倍，根據(jù)分壓原理，當(dāng)接入20Ω電阻時(shí)，變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝2×20Ω＝40Ω，故為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該選取最大阻值至少40Ω的滑動(dòng)變阻器。故答案為：左；40。【點(diǎn)評(píng)】本題考查串聯(lián)電路的規(guī)律及分壓原理，難度不是太大。15．在“探究電流大小與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小紅設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路，電源電壓恒定。確認(rèn)電路連接無誤后，分別更換5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω幾個(gè)不同的定值電阻R，同時(shí)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)并得到如圖乙所示的圖像。閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑片置于滑動(dòng)變阻器的最大阻值處。實(shí)驗(yàn)中用10Ω的定值電阻代替5Ω，應(yīng)向右（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑片，直至電壓表示數(shù)為2.5V，再記錄數(shù)據(jù)。【分析】（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處；（2）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻兩端的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向。【解答】解：（1）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處；（2）根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，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(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由串聯(lián)分壓的分壓原理可知，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動(dòng)，直至電壓表示數(shù)為2.5V，再記錄數(shù)據(jù)。故答案為：最大阻值；右?！军c(diǎn)評(píng)】本題探究電流與電阻的關(guān)系，考查注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)操作和控制變量法的應(yīng)用，難度不大。三．實(shí)驗(yàn)探究題（共8小題）16．小明在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源是兩節(jié)新的干電池，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（1）小明將5Ω的定值電阻接入如圖甲所示的電路中。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)電路中有一根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確。（2）改正電路后，實(shí)驗(yàn)過程中小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)接近3V，電流表幾乎無示數(shù)，造成此故障的原因可能是定值電阻斷路。（3）改正電路，查明故障后，閉合開關(guān)，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)變大。（選填“變大”、“變小”或“不變”）（4）將5Ω定值電阻接入電路，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.5V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙。接著小明用10Ω電阻替換5Ω電阻，并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，使滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻變大（選填“變大”“變小”或“不變”），才能保持定值電阻兩端的電壓不變。（5）換接電阻多次實(shí)驗(yàn)，是為了避免偶然性，得到普遍規(guī)律。通過實(shí)驗(yàn)探究，小明得出的結(jié)論是：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！痉治觥浚?）實(shí)驗(yàn)時(shí)電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端；（2）根據(jù)電表示數(shù)確定電路故障；（3）向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)分析；（4）根據(jù)圖乙電流的分度值和位置讀數(shù)，由歐姆定律可得定值電阻兩端的電壓；用10Ω電阻替換5Ω電阻，定值電阻兩端電壓變大，為了保持定值電阻兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值；（5）探究型實(shí)驗(yàn)多次測(cè)量的目的是為了避免偶然性，得到普遍規(guī)律?！窘獯稹浚?）在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，電壓表應(yīng)并聯(lián)在定值電阻兩端，如下圖所示：（2）電流表無示數(shù)，則電路出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)接近3V，則說明是電壓表測(cè)量的部分?jǐn)嗦罚炊ㄖ惦娮钄嗦?。?）閉合開關(guān)，向右移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變小，根據(jù)串聯(lián)分壓的特點(diǎn)可知，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，則定值電阻兩端的電壓變大，即電壓表示數(shù)將變大。（4）將5Ω定值電阻接入電路，電流表示數(shù)如圖乙，電路的電流為0.3A，定值電阻兩端的電壓：U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V，即電壓表的示數(shù)為1.5V。用10Ω電阻替換5Ω電阻，定值電阻兩端電壓變大，為了保持定值電阻兩端的電壓不變，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值。（5）換接電阻多次實(shí)驗(yàn)，得到多組數(shù)據(jù)，是為了避免偶然性，得到普遍規(guī)律。在實(shí)驗(yàn)中，定值電阻兩端的電壓始終保持不變，每組電流與電阻的乘積是一個(gè)定值，故得出的結(jié)論是：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。故答案為：（1）如上圖所示；（2）定值電阻斷路；（3）變大；（4）1.5；變大；（5）避免偶然性，得到普遍規(guī)律；成反比。【點(diǎn)評(píng)】本題“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，考查電路的連接、控制變量法的運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)操作過程和歐姆定律的運(yùn)用。17．小華同學(xué)在探究“電壓一定時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，連接電路如圖甲所示。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲所示實(shí)物連接成完整電路（導(dǎo)線不允許交叉）。（2）連接電路前，開關(guān)必須斷開。（3）小華連接完電路，檢查無誤，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至C（選填“D”或“C”）。（4）檢查無誤閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓。造成這一現(xiàn)象的原因可能是C。A.電流表壞了B.滑動(dòng)變阻器短路C.電阻處斷路D.電阻短路（5）排除電路故障進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表示數(shù)保持不變，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表。其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖乙所示，其讀數(shù)為0.12A。實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345電阻R/Ω510152025電流I/A0.60.30.20.14（6）根據(jù)表二中電阻與電流的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，在圖丙坐標(biāo)系中描點(diǎn)，然后將各點(diǎn)平滑地連接起來。（7）通過上表數(shù)據(jù)或圖像得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！痉治觥浚?）根據(jù)電源電壓確定電壓表量程，將電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端；滑動(dòng)變阻器上下各選一個(gè)接線柱串聯(lián)在電路中；（2）（3）為了保護(hù)電路，連接電路前，開關(guān)必須斷開；閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處；（4）檢查無誤閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，說明電路可能斷路；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了；（5）根據(jù)電流表選用量程確定分度值讀數(shù)；（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)利用描點(diǎn)法作圖，將各點(diǎn)平滑地連接起來；（7）根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論。【解答】解：（1）由圖甲可知，電源為兩節(jié)干電池串聯(lián)，即3V，故電壓表選用小量程并聯(lián)在定值電阻兩端；滑動(dòng)變阻器上下各選一個(gè)接線柱與定值電阻串聯(lián)在電路中，如下圖所示：；（2）為了保護(hù)電路，連接電路前，開關(guān)必須斷開；（3）為了保護(hù)電路，閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片滑至阻值最大處，即C端；（4）檢查無誤閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表沒有示數(shù)，說明電路可能斷路；移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，即電阻處斷路，故選：C；（5）其中第5次實(shí)驗(yàn)電流表示數(shù)如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數(shù)為0.12A；（6）用描點(diǎn)法作圖，將各點(diǎn)平滑地連接起來，如下圖所示：；（7）由表中數(shù)據(jù)可知，電流與電阻的乘積為U＝IR＝0.6A×5Ω＝……＝0.12A×25Ω＝3V，為一定值，故得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。故答案為：（1）見解答圖；（2）斷開；（3）C；（4）C；（5）0.12A；（6）見解答圖；（7）當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。【點(diǎn)評(píng)】本題探究“電壓一定時(shí)，電流跟電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、注意事項(xiàng)、電路故障、電流表讀數(shù)和數(shù)據(jù)分析等知識(shí)，屬于實(shí)驗(yàn)基本能力考查。18．如圖甲是小琪實(shí)驗(yàn)小組在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)的電路圖，電源電壓6V恒定不變，電壓表（量程為0﹣3V）、電流表（量程為0﹣0.6A）無損壞，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻各一個(gè)。（1）連接好電路閉合開關(guān)，電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最右端，電流表無示數(shù)，可能是定值電阻R斷路；（2）排除故障后，小琪進(jìn)行了5次實(shí)驗(yàn)。在老師的引導(dǎo)下，他們將5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪在圖乙中。觀察圖象可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（3）實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)每次更換電阻后，都要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，則實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器得作用是保護(hù)電路，調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓不變，此時(shí)眼睛應(yīng)注意觀察A（填字母）；直到該電表示數(shù)為2.5V。A.電壓表B.電流表（4）如果將電阻從5Ω換成10Ω，則滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該向右（選填“左”或“右”）移動(dòng)。完成5次實(shí)驗(yàn)，滑動(dòng)變阻器的最大電阻應(yīng)不小于35Ω?！痉治觥浚?）連接好電路，閉合開關(guān)后，電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最右端，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了；（2）根據(jù)電流與電阻的乘積為一定值分析得出結(jié)論；（3）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻兩端的電壓不變；所以滑動(dòng)變阻器的作用是：保護(hù)電路，調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓不變；所以應(yīng)該看電壓表；調(diào)節(jié)電壓表示數(shù)不變；（5）定值電阻變大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大；探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變；根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出滑動(dòng)變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，求出當(dāng)接入25Ω電阻時(shí)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻?！窘獯稹拷猓海?）連接好電路，閉合開關(guān)后，電流表無示數(shù)，說明電路可能斷路，電壓表指針迅速偏轉(zhuǎn)到最右端，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的電路斷路了，即其原因可能是定值電阻R斷路；（2）由圖丙可知，電流與電阻的乘積為UV＝IR＝0.5A×5Ω＝……＝0.1A×25Ω＝2.5V，為一定值，故可以得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：當(dāng)電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（3）此電路中，滑動(dòng)變阻器的作用是：保護(hù)電路，調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓不變；研究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓不變，因此每次更換電阻后，都要移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，此時(shí)眼睛應(yīng)注意觀察電壓表，故選：A；由圖像可知，定值電阻兩端電壓始終保持2.5V；（4）將電阻從為5Ω，換成10Ω，阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知定值電阻兩端的電壓將變大，為了完成實(shí)驗(yàn)，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，所以滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，即滑片P應(yīng)向右移動(dòng)；實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值最大為25Ω，定值電阻兩端的電壓始終保持UV＝2.5V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動(dòng)變阻器分得的電壓：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2.5V＝3.5V，滑動(dòng)變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的＝1.4倍，根據(jù)分壓原理可知，當(dāng)接入25Ω電阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝1.4×25Ω＝35Ω，即所選擇的滑動(dòng)變阻器的最大阻值不能小于35Ω；故答案為：（1）定值電阻R斷路；（2）通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（3）保護(hù)電路，調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓不變；A；2.5V；（4）右；35?！军c(diǎn)評(píng)】本題探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，考查了電路連接、電路故障、數(shù)據(jù)分析、功率的計(jì)算、控制變量法和歐姆定律的應(yīng)用等知識(shí)。19．小南和小崗進(jìn)行復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)：（1）小南采用了如圖所示電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其中電源電壓4.5V、定值電阻阻值5Ω、最大阻值為10Ω和30Ω的滑動(dòng)變阻器各一只；①用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整；（要求：滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小）②正確連接電路后進(jìn)行“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如表一：表一U/V3.02.01.0I/A0.600.40表一中沒有記錄的數(shù)據(jù)是0.2，為了完成該實(shí)驗(yàn)，根據(jù)題中信息并結(jié)合表一的數(shù)據(jù)，小南選用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值是30Ω（填“10Ω”或“30Ω”）；（2）小崗利用此實(shí)驗(yàn)電路，探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，他分別將5Ω、10Ω、20Ω的定值電阻接入電路，記錄數(shù)據(jù)如表二：表二R/Ω51020I/A0.400.200.10①當(dāng)小崗用5Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，再換10Ω的電阻接入電路，應(yīng)向左移動(dòng)滑片，直到電壓表示數(shù)達(dá)到2V；②分析表二中數(shù)據(jù)，得出該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是：在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。【分析】（1）①電路為串聯(lián)電路，滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大；②探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制電阻不變分析表格數(shù)據(jù)；由歐姆定律可得，電路中電流最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，判斷小南選用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值；（2）探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)該保持燈泡兩端的電壓不變，由表中數(shù)據(jù)可得電壓；由表二中數(shù)據(jù)可得，在電壓一定的條件下，電流的大小與電阻成反比?！窘獯稹拷猓海?）滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變小，說明滑片向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大，連線如圖所示：探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，應(yīng)該控制電阻不變，即有：R＝＝＝＝5Ω，解得：I?。?.2A，由歐姆定律可得，電路中電流最小時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻最大，由題意有：R+R滑＝R總＝＝＝22.5Ω，R滑＝17.5Ω＞10Ω，所以小南選用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值為30Ω。（2）探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，應(yīng)該保持燈泡兩端的電壓不變，由表中數(shù)據(jù)可得，電壓：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，由表二中數(shù)據(jù)可得，在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。故答案為：（1）①如上圖所示；②0.2；30Ω；（2）2；在電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)，綜合性較強(qiáng)。20．圖甲是小芳“探究電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖。已知電源電壓恒為4.5V，滑動(dòng)變阻器規(guī)格為“20Ω2A”，可供選擇的定值電阻的阻值為2Ω、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和30Ω。（1）小芳根據(jù)圖甲連接的實(shí)物電路如圖乙所示，其中一根導(dǎo)線連接是錯(cuò)誤的，請(qǐng)?jiān)趫D乙中將這根線打上“×”，并補(bǔ)畫出正確的連線；（2）電路連接正確后，小芳先用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)后，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，此時(shí)電流表的示數(shù)如圖丙所示，則定值電阻兩端電壓為2V；小芳斷開開關(guān)，將5Ω的定值電阻換成了10Ω的定值電阻，然后準(zhǔn)備閉合開關(guān)再向右（填“左”或“右”）移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)與上一次電壓表示數(shù)相同。但同組同學(xué)立即制止了她的做法，認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)操作上須更加規(guī)范，即接下來的操作應(yīng)該是將滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大位置，再閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（3）如果將所測(cè)得的數(shù)據(jù)描成圖像來反映實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最可能是圖中的C；（4）小芳發(fā)現(xiàn)另一同學(xué)用完全相同的器材和連線方式也進(jìn)行了該實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)次序12345R/Ω25102030I/A1.200.480.240.120.08小芳認(rèn)為該同學(xué)要得到第1次數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)圖乙實(shí)驗(yàn)裝置中的電流表進(jìn)行調(diào)整才能測(cè)出。將該表格拿到老師處復(fù)查，發(fā)現(xiàn)還有一組數(shù)據(jù)不合實(shí)際，該組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)次序?yàn)?，理由是滑動(dòng)變阻器的電阻太小?！痉治觥浚?）實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)注意將電壓表與電阻并聯(lián)，變阻器串聯(lián)在電路中；（2）根據(jù)電流表的量程和分度值讀出圖丙中電流表的示數(shù)；探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，根據(jù)歐姆定律求出電壓表的示數(shù)，更換電阻時(shí)為保護(hù)電路開關(guān)應(yīng)斷開、閉合開關(guān)時(shí)滑動(dòng)變阻器處于最大阻值處；（3）根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容回答可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和得出符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論的圖象。（4）根據(jù)電流表的量程分析解答；計(jì)算出滑動(dòng)變阻器所需的最大阻值進(jìn)行判斷。【解答】解：（1）由圖知，變阻器與電阻并聯(lián)，且電壓表串聯(lián)在電路中了，應(yīng)將電壓表與電阻并聯(lián)，可將電阻右側(cè)的導(dǎo)線接在電壓表的負(fù)接線柱上，如圖所示：（2）由圖丙知，電流表的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，示數(shù)為0.4A；因探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保持電阻兩端的電壓為2V不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，應(yīng)增大變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大變阻器連入電路中的電阻大小，所以應(yīng)向右移動(dòng)滑片直至電壓表示數(shù)為2V；電阻兩端的電壓U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，將5Ω的定值電阻換成10Ω定值電阻，再將滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大位置，再閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，由分壓原理，電壓表示數(shù)變大；（3）電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比，在圖象中應(yīng)是反比例圖象，故C符合。（4）第1次數(shù)據(jù)的電流為1.2A，故將圖乙實(shí)驗(yàn)裝置中的電流表換成大量程才能測(cè)出；由以上分析知，實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓為22Ω×1.2A＝2.4V不變，變阻器分得的電壓為4.5V﹣2.4V＝2.1V，定值電阻的電壓是變阻器電壓的＝倍；根據(jù)分壓原理，定值電阻的阻值應(yīng)為變阻器阻值的倍，因變阻器的最大阻值為20Ω，則定值電阻允許接的最大電阻值為×20Ω≈23Ω，而30Ω大于23Ω，所以不合實(shí)際。故答案為：（1）見上圖；（2）2；右；將滑動(dòng)變阻器滑片移到阻值最大位置，再閉合開關(guān)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；（3）C；（4）電流表；5；滑動(dòng)變阻器的電阻太小?！军c(diǎn)評(píng)】探究電流與電阻的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，要注意保持電阻兩端的電壓不變，本題考查了電路的連接、電流表的讀數(shù)及定值電阻的選擇，（4）是該題的難點(diǎn)，關(guān)鍵要注意電阻的阻值越大，所需變阻器的阻值越大。21．如圖甲所示是小聰探究”電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置，電源由三節(jié)新干電池串聯(lián)而成，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（1）請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲電路連接完整（要求：滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)增大）。（2）連接電路時(shí)，請(qǐng)你說出一個(gè)注意事項(xiàng)：開關(guān)應(yīng)斷開。（3）開關(guān)閉合后，電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則電路可能出現(xiàn)的一個(gè)故障為電阻R斷路。（4）排除故障后小聰利用圖甲又探究了“電流與電阻”的關(guān)系，采用不同的定值電阻進(jìn)行了五次實(shí)驗(yàn)，得到I與關(guān)系如圖丙所示。小聰用15Ω的電阻替換10Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片向A（選填“A”或“B”）端滑動(dòng)；替換后電流表的示數(shù)如圖乙所示，為0.2A，該探究過程中應(yīng)保持定值電阻R兩端電壓為3V不變。（5）根據(jù)圖丙中的圖象可以得出的結(jié)論是：電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。（6）為使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)中所使用滑動(dòng)變阻器的最大電阻值至少為12.5Ω?！痉治觥浚?）滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，說明滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小，從而確定滑動(dòng)變阻器接入的接線柱；同時(shí)電壓表應(yīng)測(cè)量定值電阻兩端電壓，所以應(yīng)將其并聯(lián)在定值電阻兩端，據(jù)此完成電路連接；（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，應(yīng)注意斷開開關(guān)；（3）若電流表沒有示數(shù)，說明電路可能斷路；而電壓表有示數(shù)，說明電壓表能與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯(lián)的支路斷路了；（4）在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，要控制電阻的電壓不變，由圖丙可求出電阻兩端的電壓；根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時(shí)，需控制定值電阻的電壓相同，當(dāng)換上大電阻時(shí)，根據(jù)分壓原理確定電壓表示數(shù)的變化，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律結(jié)合分壓原理確定滑片移動(dòng)的方向；根據(jù)圖乙電流表所選量程確定分度值讀數(shù)；（5）根據(jù)圖像總結(jié)結(jié)論；（6）探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)控制定值電阻兩端電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓，根據(jù)分壓原理，求出當(dāng)接入25Ω電阻時(shí)變阻器連入電路中的電阻。【解答】解：（1）滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)變大，說明滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻絲變短，所以滑動(dòng)變阻器要接入右下接線柱，滑動(dòng)變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表測(cè)定值電阻兩端電壓，“﹣”接線柱連接定值電阻左側(cè)，如圖所示：（2）為保護(hù)電路，連接電路時(shí)，應(yīng)注意斷開開關(guān)；（3）若電流表沒有示數(shù)，說明電路可能斷路；而電壓表有示數(shù)，說明電壓表能與電源連通，則與電壓表并聯(lián)的支路以外的電路是完好的，即與電壓表并聯(lián)的支路斷路了，由此分析可知可能出現(xiàn)的一個(gè)故障為電阻R斷路；（4）在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí)，要控制電阻的電壓不變，由圖丙知，電阻兩端的電壓始終保持：UV＝IR＝I?＝0.6A×＝﹣﹣﹣﹣＝0.3A×＝3V；根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，用15Ω的電阻替換10Ω的電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電壓不變，應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向A端移動(dòng)，使電壓表示數(shù)恢復(fù)到原來的值；實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表示數(shù)如圖乙，結(jié)合圖甲電路圖知電流表選用的量程為0～0.6A，分度值為0.02A，讀數(shù)為0.2A；（5）由圖像丙知，電壓一定時(shí)，I與成正比，所以導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比；（6）由小題（4）分析可知定值電阻兩端的電壓始終保持U定＝3V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，滑動(dòng)變阻器分得的電壓：U滑＝4.5V﹣3V＝1.5V，則滑動(dòng)變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的倍，根據(jù)分壓原理，變阻器阻值是定值電阻阻值的0.5倍，當(dāng)接入25Ω電阻時(shí)，滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻為：R滑＝0.5×25Ω＝12.5Ω，故為了讓提供的電阻都能用到，滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于12.5Ω。故答案為：