17.1 電流與電壓和電阻的關(guān)系（4大題型）（含答案解析）

17.1電流與電壓和電阻的關(guān)系知識點1探究電流與電壓的關(guān)系1、實驗：探究電流與電壓的關(guān)系（1）實驗猜想：電壓是產(chǎn)生電流的原因，由此可以想到，電壓越高，電流可能越大。（2）實驗?zāi)康模禾骄侩娮枰欢〞r，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系。（3）實驗器材：定值電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表、電源、開關(guān)導(dǎo)線若干。（4）實驗設(shè)計：①運(yùn)用控制變量法，控制導(dǎo)體（電阻）的阻值不變，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電阻兩端電壓，觀察并記錄電流表示數(shù)，分析電流隨電壓的變化規(guī)律。實驗電路圖如圖所示：②在坐標(biāo)系中根據(jù)各電流值和對應(yīng)的電壓值描點，并用平滑曲線連接各點，畫出I－U關(guān)系圖像如圖所示：（5）實驗結(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。2、實驗?？嫉淖饔眉白⒁馐马棧?）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開，滑動變阻器應(yīng)采用“一上一下”接法。閉合開關(guān)前，滑片應(yīng)滑到最大阻值處。（2）換用不同阻值的電阻進(jìn)行實驗，目的是為了使實驗結(jié)論具有普遍性。（3）在實驗中，可以通過改變串聯(lián)干電池的個數(shù)或調(diào)節(jié)學(xué)生電源的旋鈕來改變電壓，但為了方便操作，通常采用滑動變阻器來改變電阻兩端電壓。（4）滑動變阻器的作用：①保護(hù)電路；②改變定值電阻兩端的電壓。（5）實驗過程若將電壓表和電流表位置顛倒，則閉合開關(guān)后可以觀察到，電流表的示數(shù)幾乎為0，電壓表示數(shù)接近電源電壓。知識點2探究電流與電阻的關(guān)系1、實驗：探究電流與電阻的關(guān)系（1）實驗猜想：電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用，電阻越大，電流會越小。（2）實驗?zāi)康模禾骄侩妷阂欢〞r，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻的關(guān)系。（3）實驗器材：若干不同阻值的定值電阻、滑動變阻器、電流表、電壓表、電源、開關(guān)導(dǎo)線若干。（4）實驗設(shè)計：①運(yùn)用控制變量法，控制導(dǎo)體（電阻）兩端電壓不變，通過更換不同阻值的電阻來改變接入電路的電阻的大小。②在該實驗中更換電阻后要控制電阻兩端的電壓相同，我們可以在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使不同的電阻兩端的電壓相等。實驗電路圖如圖所示：③在坐標(biāo)系中根據(jù)各電流值和對應(yīng)的電阻值描點，并用平滑曲線連接各點，畫出I－R關(guān)系圖像，如圖所示：（5）實驗結(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。2、實驗?？嫉淖饔眉白⒁馐马棧?）滑動變阻器的作用：①保護(hù)電路；②保持定值電阻兩端的電壓一定。。（2）換大調(diào)大，換小調(diào)?。簩嶒炛?，如果將原來的電阻更換為一個阻值更大的電阻，應(yīng)將滑動變阻器的阻值調(diào)大；反之，如果將原來的電阻更換為一個阻值更小的電阻，應(yīng)將滑動變阻器的阻值調(diào)小，才可使新?lián)Q上的電阻兩端電壓等于原電阻兩端電壓。（3）電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小只取決于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度，與導(dǎo)體兩端的電壓及通過的電流無關(guān)，所以不能說“電壓一定時，電阻與電流成反比”?！耙粋€公式”解決探究電流與電阻關(guān)系實驗“五個范圍”問題公式：串聯(lián)分壓。（定值電阻兩端電壓與滑動變阻器兩端電壓之比等于定值電阻阻值與滑動變阻器阻值之比）【舉例】小明同學(xué)找來5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個定值電阻，想要探究“電流與電阻的關(guān)系”，已知電源電壓保持6V不變，滑動變阻器規(guī)格為“30Ω，0.5A”。在用20Ω的定值電阻替換15Ω的定值電阻后，他發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不能調(diào)為2V。為了完成實驗，小明設(shè)計了以下四種方案：（1）若只更換電源，則更換的電源電壓范圍是多少？①最小值：分析可知原滑動變阻器的規(guī)格太小，分壓能力不夠，所以只更換電源的話，電源電壓應(yīng)盡量小，最小為2V。②最大值：當(dāng)把滑動變阻器調(diào)到最大30Ω，定值電阻換用為20Ω時，若保證電壓表示數(shù)仍為2V，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，帶入數(shù)據(jù)得，解得。所以最大為5V。因此，更換的電源電壓范圍為2V～5V。（2）若只調(diào)整電壓表的示數(shù)，則應(yīng)該控制電壓表示數(shù)的變化范圍是多少？①最小值：當(dāng)把滑動變阻器調(diào)到最大30Ω，定值電阻換用為20Ω時，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，帶入數(shù)據(jù)得，解得。所以最小為2.4V。②最大值：如果只調(diào)整電壓表的示數(shù)，電壓表示數(shù)可調(diào)整到的最大值為電壓表最大量程3V。因此，控制電壓表示數(shù)的變化范圍為2.4V～3V。（3）若只更換滑動變阻器，則更換的滑動變阻器的最大阻值至少是多少？要始終保持定值電阻兩端的電壓為2V不變，則當(dāng)定值電阻為最大的20Ω時，滑動變阻器需要的阻值也最大。根據(jù)串聯(lián)分壓原理，帶入數(shù)據(jù)得，解得。因此，滑動變阻器的最大阻值至少是40Ω。（4）若只更換用于實驗的定值電阻，則可用于實驗的定值電阻的阻值范圍是多少？①最小值：電阻過小時，電流可能會超過電路允許通過的最大電流0.5A（滑動變阻器允許通過的最大電流），要保證電路安全，，解得。②最大值：要始終保持定值電阻兩端的電壓為2V不變，當(dāng)滑動變阻器的阻值為最大30Ω時，可接入的定值電阻的阻值也最大。根據(jù)串聯(lián)分壓原理，帶入數(shù)據(jù)得，解得。因此，可用于實驗的定值電阻的阻值范圍是4Ω～15Ω。（5）若只串聯(lián)一個定值電阻，則可以串聯(lián)一個多大的電阻？根據(jù)分壓規(guī)律，定值電阻換用為20Ω時，滑動變阻器應(yīng)該調(diào)為40Ω，所以如果用一個定值電阻替代滑動變阻器，應(yīng)該是選用一個40Ω的定值電阻，或者再串聯(lián)一個10Ω的定值電阻。題型1滑動變阻器的作用【例1】（23-24九年級上·甘肅武威·月考）如圖所示，探究“電流跟電壓的關(guān)系”實驗中，下列說法不正確的是（）A．實驗的結(jié)論是：導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比B．滑動變阻器可以起到改變定值電阻兩端電壓的作用C．探究電流跟電壓的關(guān)系時，需要控制導(dǎo)體的電阻一定D．多次實驗是為了得到電流跟電壓之間的定量關(guān)系【答案】A【解析】ABC．根據(jù)控制變量法，探究“電流跟電壓的關(guān)系”實驗中應(yīng)保持電阻不變，改變導(dǎo)體兩端的電壓，滑動變阻器在實驗中的作用有保持電路及改變定值電阻兩端電壓，故實驗的結(jié)論是：在導(dǎo)體電阻一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，故A錯誤，符合題意，BC正確，不符合題意；D．一次實驗得出的結(jié)論具有偶然性，本實驗中多次實驗是為了得到電流跟電壓之間的定量關(guān)系，故D正確，不符合題意。故選A?！咀兪?-1】（23-24九年級上·山東臨沂·期中）某同學(xué)在探究“導(dǎo)體電流與電阻關(guān)系”時，選擇了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個電阻進(jìn)行實驗，實驗電路圖如圖所示。關(guān)于實驗下列說法正確的是（）A．閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最左邊B．滑動變阻器的作用是控制電阻兩端的電壓一定C．將5Ω的電阻換成10Ω時，應(yīng)將滑片向左移D．實驗獲得多組數(shù)據(jù)是為了減小實驗誤差【答案】B【解析】A．閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最大阻值處，由圖可知該實驗中P應(yīng)置于右端，故A錯誤；B．在探究“導(dǎo)體電流與電阻關(guān)系”時，更換定值電阻時，要用滑動變阻器來保持電阻兩端電壓不變，故B正確；C．實驗過程中電源電壓不變，定值電阻兩端的電壓不變，則滑動變阻器兩端的電壓不變，因串聯(lián)電路中導(dǎo)體兩端的電壓之比等于電阻之比，則定值電阻和滑動變阻器接入電路的阻值之比不變，所以將5Ω電阻換成10Ω電阻時，需增大滑動變阻器接入電路的阻值，所以滑動變阻器的滑片應(yīng)向右移動，故C錯誤；D．探究電流跟電阻的關(guān)系時，要控制電壓不變，多次改變定值電阻的阻值，記錄電流值，判斷電流跟電阻的關(guān)系，得出普遍規(guī)律，故D錯誤。故選C?！咀兪?-2】（23-24九年級上·全國·課后作業(yè)）某同學(xué)在做“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗，實驗開始時，應(yīng)將滑動變阻器滑片移至，作用是；在“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實驗過程中，滑動變阻器的作用是?！敬鸢浮孔柚底畲筇幈Ｗo(hù)電路控制定值電阻兩端的電壓不變【解析】[1][2]在做“探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗，閉合開關(guān)前，為了防止電流過大燒壞元器件，應(yīng)將滑動變阻器滑片移至阻值最大處，作用是保護(hù)電路。[3]在“探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”的實驗過程中，應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變，滑動變阻器的作用是：換用不同的定值電阻時，通過改變滑動變阻器的電阻，控制定值電阻兩端的電壓不變?！咀兪?-3】（23-24九年級上·廣東河源·月考）如圖所示，在利用該圖探究“電流與電壓的關(guān)系”的實驗中，在閉合開關(guān)前，要將滑動變阻器調(diào)到最大阻值，這個操作的目的是。在此實驗過程中，滑動變阻器的作用是改變定值電阻兩端的；如果利用該圖探究“電流和電阻的關(guān)系”實驗，滑動變阻器的作用是控制定值電阻兩端的電壓?！敬鸢浮勘Ｗo(hù)電路電壓不變【解析】[1]在探究“電流與電壓關(guān)系”的實驗中，為保護(hù)電路，在閉合開關(guān)前，要將滑動變阻器調(diào)到最大阻值處。[2]探究“電流與電壓關(guān)系”的實驗，為得出普遍性的規(guī)律，要改變電壓多次測量，則在實驗過程中，滑動變阻器的作用是改變電阻兩端的電壓。[3]在利用該圖探究“電流和電阻的關(guān)系”實驗時，要控制電阻兩端的電壓不變，滑動變阻器的作用是控制電阻兩端的電壓保持不變。題型2探究電流與電壓的關(guān)系【例2】（24-25九年級上·吉林長春·月考）莉莉同學(xué)利用圖1中的器材探究導(dǎo)體A、B中電流與兩端電壓的關(guān)系，其中電源電壓可調(diào)。（1）連接好如圖1所示電路，試觸開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表指針偏轉(zhuǎn)到最大值，原因可能是導(dǎo)體A發(fā)生。排除故障后，閉合開關(guān)進(jìn)行實驗，某次實驗時電流表如圖2所示，示數(shù)為A；（2）多次改變導(dǎo)體A兩端的電壓，并記錄對應(yīng)的。換用導(dǎo)體B重復(fù)上述實驗，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制圖像如圖3所示。分析圖像發(fā)現(xiàn)，同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過電流的比值是的（選填“不變”或“變化”），因此將這個比值定義為導(dǎo)體的電阻。根據(jù)電阻定義可知導(dǎo)體B的阻值為Ω；（3）亮亮也進(jìn)行該實驗，并得到了實驗數(shù)據(jù)如表所示，請在圖4中畫出表中各組數(shù)據(jù)對應(yīng)的點，并作出I-U圖像。實驗次數(shù)1234電壓U/V1.62.02.22.4電流I/A0.160.200.220.24【答案】（1）斷路0.2（2）電流不變10（3）見解析【解析】（1）[1]電流表無示數(shù)，說明電路可能出現(xiàn)了斷路，電壓表有示數(shù)且指針偏轉(zhuǎn)到最大值，說明其串聯(lián)在電路中了，可知其測量對象導(dǎo)體A發(fā)生了斷路。[2]如圖2，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知，電流表的示數(shù)為0.2A。（2）[1]本實驗探究的是電流電壓的關(guān)系，所以應(yīng)記錄電壓和對應(yīng)的電流值。[2]由圖3可知，電流與電壓的關(guān)系圖線是一條過原點的傾斜的直線，可知同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過電流的比值是不變的。[3]物理學(xué)中，電壓與電流之比定義為電阻，由圖3可知，當(dāng)B兩端的電壓為3V時，通過B的電流為0.3A，所以導(dǎo)體B的阻值為（3）根據(jù)表格在圖中描點，然后畫一條直線使盡量多的點落在直線上，其余點均勻分布在直線兩側(cè)，如圖所示：【變式2-1】（23-24九年級上·河南信陽·月考）在探究“通過電阻的電流跟其兩端電壓的關(guān)系”時，小明連接了如圖甲所示的實驗電路。（1）實驗電路中有一個儀器連接錯誤，請在實物圖中只改變一根導(dǎo)線，使該儀器正常工作。（用“×”標(biāo)出需要改動的導(dǎo)線，并畫出改接的導(dǎo)線，要求滑片在最右端時連入電路中的電阻最大）（2）實驗過程中，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度很小，如圖乙所示，這時小明應(yīng)該選擇量程。（3）小明通過實驗得到定值電阻R1、R2對應(yīng)的I﹣U關(guān)系圖像，如圖丙所示，由圖像得出：①當(dāng)電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成（選填“正比”或“反比”）關(guān)系；②定值電阻R1（選填“>”“＜”或“=”）R2。（4）小明還想利用這個電路進(jìn)一步探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，在實驗過程中，小明先后用5Ω、10Ω、15Ω的電阻替換原來的定值電阻R，接下來的操作是，使示數(shù)保持不變，然后記錄另一電表的示數(shù)，可以總結(jié)出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成關(guān)系?！敬鸢浮浚?）見解析

（2）0~0.6A（3）正比＜（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片電壓表反比【解析】（1）圖甲中，滑動變阻器上面的兩個接線柱接入電路，起不到保護(hù)電路和調(diào)節(jié)電壓的作用，滑片在最右端時連入電路中的電阻最大，如下圖所示：（2）實驗過程中，電流表指針偏轉(zhuǎn)角度很小，如圖乙所示，說明電流表選擇量程太大，這時小明應(yīng)該選擇0~0.6A的量程。（3）[1]根據(jù)繪制出I﹣U圖像，圖丙中R1、R2為過原點的傾斜直線，故可得出結(jié)論：在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。[2]在縱坐標(biāo)上取一點作橫坐標(biāo)的平行線，與兩圖像相交于兩點，則這兩點的電流相同，而R2對應(yīng)的電壓大，R1對應(yīng)的電壓小，說明R1＜R2。（4）[1][2][3]先后用阻值不同的電阻替換原來的定值電阻R，實驗中應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變，故應(yīng)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)不變；然后記錄另一電表的示數(shù)，可以總結(jié)出結(jié)論：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比關(guān)系?！咀兪?-2】（23-24九年級上·江蘇徐州·月考）用定值電阻做實驗，探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。實驗次數(shù)12345電壓U/V1.01.52.03.0電流I/A0.20.30.40.50.6（1）如圖甲所示，在連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)該處于狀態(tài)。（2）電路連接好之后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則電路的故障原因可能為。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器，把測量的數(shù)據(jù)填入表中，其中電流表示數(shù)為0.5A時，電壓表示數(shù)如圖乙所示，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，請在圖丙中作出該導(dǎo)體的電流隨電壓變化的關(guān)系圖象。（4）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和圖象，可以得出結(jié)論：電阻一定時，電流與電壓成正比，I與U之間的關(guān)系式可以表達(dá)為I＝kU（k為某一常數(shù)），式中的常數(shù)k的值為（常數(shù)k要加單位）【答案】（1）斷開（2）定值電阻斷路（3）見解析（4）0.2A/V【解析】（1）在連接電路的過程中，為了保護(hù)電路中的元件，防止因連接錯誤導(dǎo)致電流過大而損壞元件，開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)。（2）電路連接好之后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，則說明電路中存在斷路，且斷路位置在電壓表所測量的部分之內(nèi)，因為電壓表有示數(shù)說明電壓表與電源是連通的，故定值電阻發(fā)生了斷路。（3）由于電流與電壓成正比，所以圖象應(yīng)該是一條過原點的直線。根據(jù)表格中數(shù)據(jù)，當(dāng)電流表示數(shù)為0.5A時，對應(yīng)的電壓為2.5V，我們可以在圖象上找到這一點，并連接其他點形成直線。如下圖所示：（4）為了求出k的值，我們可以選擇表格中的任意一組數(shù)據(jù)代入公式進(jìn)行計算。例如，當(dāng)U=1.0V，I=0.2A時，代入公式得【變式2-3】（23-24九年級上·河北邢臺·期中）探究電流與電壓和電阻的關(guān)系：（1）連接如圖所示的電路，在閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)放在阻值（選填“最大”或“最小”）處；（2）閉合開關(guān)，將滑動變阻器的滑片P從（選填“a向b”或“b向a”）移動，分別記錄三次不同的電壓表、電流表示數(shù)，由數(shù)據(jù)分析可得結(jié)論：當(dāng)電阻一定，電流與電壓成正比；某小組用小燈泡代替定值電阻來進(jìn)行上述實驗，歸納分析實驗數(shù)據(jù)，卻得不到上述結(jié)論，原因是；（3）將圖中阻值為R的定值電阻，分別更換為阻值為2R，3R的定值電阻，閉合開關(guān)后，分別調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，使三次實驗電壓表的示數(shù)（選填“相同”或“不同”），將實驗數(shù)據(jù)填入表格中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制出I－R的圖像是?！敬鸢浮浚?）最大（2）b向a小燈泡的電阻是變化（3）相同C【解析】（1）[1]在閉合開關(guān)前，為了保護(hù)電路，滑動變阻器的滑片P應(yīng)放在阻值最大處。（2）[2][3]閉合開關(guān)，由于滑片P在阻值最大處，在b端，故做實驗時，將滑片P從b向a移動；探究電流與電壓的關(guān)系時，需要控制電阻不變，而小燈泡的電阻是變化的。（3）[4][5]探究電流與電阻的關(guān)系，應(yīng)該控制電壓表的示數(shù)不變；電流與電阻的乘積是一個定值，電壓一定時，電流與電阻成反比，故C符合題意；ABD不符合題意。故選C?！咀兪?-4】（23-24九年級上·山西朔州·月考）在電阻一定時“探究電流與電壓關(guān)系”的實驗中，小凱所在的興趣小組用導(dǎo)線將開關(guān)、電源、定值電阻、電流表、電壓表和規(guī)格為“20Ω2A”的滑動變阻器連接成如圖所示的電路。數(shù)據(jù)序號12345電壓U/V0.51.01.52.02.5電流I/A0.10.20.30.40.5（1）連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于狀態(tài)。連接好電路閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于（選填“A”或“B”）端；（2）小凱正準(zhǔn)備閉合開關(guān)時，旁邊的小蘭急忙告訴他，電路連接有錯，只要改接一根導(dǎo)線就可以了。請你在圖中把小凱接的那根導(dǎo)線找出來，并打上“×”符號，再用筆畫線代替導(dǎo)線連接到正確的位置上；（3）小凱排除故障閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，得到的實驗數(shù)據(jù)如上表所示：①實驗中，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的目的是；②分析表格中的數(shù)據(jù)可得出結(jié)論：?！敬鸢浮浚?）斷開A（2）見解析（3）改變定值電阻兩端的電壓見解析【解析】（1）[1][2]在連接電路時，為了保護(hù)電路，要把開關(guān)斷開，滑動變阻器滑片滑到阻值最大處，圖中下面接線在B點，故滑片P應(yīng)置于A處。（2）圖中電流表和定值電阻并聯(lián)，要改為串聯(lián)，如圖所示：（3）[1]探究電流與電壓的關(guān)系時，需要改變定值電阻兩端的電壓，因此實驗中，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的目的是改變定值電阻兩端的電壓。[2]根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，電壓增大為原來的幾倍，通過的電流也增大為原來的幾倍，故可得出結(jié)論：電阻一定時，通過電阻的電流與電阻兩端的電壓成正比?！咀兪?-5】（24-25九年級上·黑龍江哈爾濱·月考）在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗中，老師給同學(xué)們準(zhǔn)備了以下器材：兩節(jié)新干電池串聯(lián)（電源電壓3V），電流表、電壓表、“20Ω2A”的滑動變阻器及開關(guān)各一個，定值電阻和導(dǎo)線若干。（1）在“探究電流與電壓的關(guān)系”時，同學(xué)們經(jīng)過相互討論，完成了實驗方案的三次設(shè)計。如圖1，最終選擇的方案是（選填“甲”或“乙”或“丙”）；（2）在“探究電流與電阻的關(guān)系”時，如圖2所示，是小澤同學(xué)已經(jīng)連完的電路情況。①他將最后一根導(dǎo)線a接入滑動變阻器的A接線柱后就完成電路的連接。該同學(xué)連接過程中存在的問題是；②正確連接電路后，閉合開關(guān)，進(jìn)行實驗，保持定值電阻兩端的電壓為2.4V，記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表：實驗次數(shù)123456電阻R/Ω4812162024電流I/A0.600.300.200.150.120.10A．在圖乙方格紙上畫出電流Ⅰ與電阻R的關(guān)系圖像；B．分析實驗數(shù)據(jù)和圖像，可得出的結(jié)論是：；③為使得到結(jié)論更具有普遍性，小澤還想在本次實驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)更換更大的定值電阻進(jìn)行多次實驗，學(xué)習(xí)完歐姆定律之后，你認(rèn)為所更換的定值電阻不能超過Ω?！敬鸢浮浚?）丙（2）連接電路時未斷開開關(guān)見解析電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比80【解析】（1）研究電流與電壓的關(guān)系，必須保持電阻值一定，小燈泡燈絲電阻受溫度影響較大，無法控制電阻一定；圖乙電阻為定值，但無法改變定值電阻兩端的電壓；圖丙中，通過移動變阻器的滑片可改變電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，多次測量，得出普遍性的結(jié)論，故選丙圖。（2）①[1]連接電路時，為了電路安全，開關(guān)應(yīng)斷開，該同學(xué)連接過程中存在的問題是開關(guān)沒有斷開。②A.在圖乙方格紙上依次描出數(shù)據(jù)表中的各點，用平滑的曲線將各點連接起來，就得到電流Ⅰ與電阻R的關(guān)系圖像，如圖B．[2]分析實驗數(shù)據(jù)和圖像可知，電阻兩端的電壓值不變時，電阻增大為原來的幾倍，通過導(dǎo)體的電流就減小為原來的幾分之一，可得出的結(jié)論是：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。③[3]為使得到結(jié)論更具有普遍性，小澤還想在本次實驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)更換更大的定值電阻進(jìn)行多次實驗，由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可得實驗中定值電阻和滑動變阻器兩端的電壓保持不變，定值電阻的阻值增大時，滑動變阻器的電阻值也需增大，當(dāng)滑動變阻器達(dá)到最大值時，定值電阻的阻值最大，最大值題型3探究電流與電阻的關(guān)系【例3】（24-25九年級上·吉林長春·月考）莉莉用如圖甲所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”，電源電壓為3V保持不變，滑動變阻器的規(guī)格是“30Ω1A”，阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的電阻各一個，滿足測量需求的電流表、電壓表各一個。（1）按圖甲的電路圖，正確連接圖乙的實物電路，閉合開關(guān)S前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)移到端，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無示數(shù)，故障原因可能是；（2）探究“電流與電阻的關(guān)系”其實驗步驟如下：①在電路中接入阻值為5Ω的定值電阻，移動滑動變阻器的滑片，使得電壓表示數(shù)如圖丙所示，為U0=V，記錄電流表示數(shù)；②用10Ω的定值電阻替換5Ω的定值電阻再閉合開關(guān)，他應(yīng)該將滑動變阻器的阻值（選填“調(diào)大”或“調(diào)小”），這樣操作的目的是使電壓表的示數(shù)保持V不變，再記錄電流表示數(shù)；③用20Ω的定值電阻替換15Ω定值電阻再閉合開關(guān)，他調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)始終不能調(diào)為U0，為完成四次探究，實驗中需要更換為最大阻值更的滑動變阻器；（3）如圖丁所示的電路是亮亮連接的實驗電路，正準(zhǔn)備閉合開關(guān)時，旁邊的莉莉急忙攔住他，說接線錯了。請你把接錯的那根導(dǎo)線找出來，打上“×”，再畫線把它改到正確的位置上。【答案】（1）最右定值電阻短路（2）1調(diào)大1大（3）見解析【解析】（1）[1]閉合開關(guān)前，為保護(hù)電路，滑動變阻器的滑片應(yīng)移至最大值處，即最右端。[2]如圖乙，電流表有示數(shù)，說明出現(xiàn)了短路，電壓表無示數(shù)，說明其測量對象定值電阻短路。（2）[1]如圖丙，電壓表量程為0~3V，分度值為0.1A，根據(jù)指針位置可知，電壓表的示數(shù)為1V。[2][3]探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓不變；用10Ω的定值電阻替換5Ω的定值電阻后，根據(jù)串聯(lián)分壓原理，阻大調(diào)大，所以應(yīng)將滑動變阻器的阻值調(diào)大，直到電壓表的示數(shù)為1V。[4]用20Ω的定值電阻替換15Ω定值電阻后，滑動變阻器的阻值也要調(diào)大，而調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中，電壓表示數(shù)始終不能調(diào)為U0，說明其最大阻值太小，所以實驗中需要更換為最大阻值更大的滑動變阻器。（3）如圖丁，電流表并聯(lián)在定值電阻兩端，而電壓表串聯(lián)在電路中了，所以應(yīng)將燈泡右接線柱與電流表0.6A接線柱之間的連線改接到與電壓表負(fù)接線柱。如圖所示：【變式3-1】（23-24九年級上·江蘇常州·月考）小華同學(xué)為了探究“電流與電阻的關(guān)系”，設(shè)計了如圖甲的實驗電路，她在學(xué)校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，一個開關(guān)，阻值分別為10Ω，50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標(biāo)有“20Ω1A”字樣（1）請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖乙中的實物連接完整；（2）在連接實驗電路時，小華應(yīng)將開關(guān)處于斷開狀態(tài)。在實驗測量時，滑動變阻器的作用是；（3）小華連接好電路，閉合開關(guān)后，移動滑動變阻器滑片時，發(fā)現(xiàn)電流表指針正常偏轉(zhuǎn)，電壓表示數(shù)為零，則發(fā)生這種故障的原因可能是；（4）故障排除后，小華先把10Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器滑片，讀出電流表示數(shù)后，斷開開關(guān)，她直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實驗，閉合開關(guān)，電壓表示數(shù)如圖丙所示，其示數(shù)是V，要完成這次實驗，接下來她應(yīng)將變阻器滑片向端（選填“左”或“右”）移動，使電壓表的示數(shù)為V；（5）當(dāng)小華改用50Ω的電阻繼續(xù)實驗時，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器滑片，都無法使電壓表示數(shù)達(dá)到實驗要求的值，你認(rèn)為“電壓表的示數(shù)無法達(dá)到實驗要求的值”的原因可能是__________；A．滑動變阻器的阻值太大 B．電壓表量程選小了C．滑動變阻器的阻值太小 D．滑動變阻器燒壞了（6）小華解決了上述問題后，完成了實驗，利用收集到的多組數(shù)據(jù)。作出了如圖丁所示的電流I隨電阻R變化的關(guān)系圖象。分析圖象得出了電流與電阻的關(guān)系是。【答案】（1）見解析（2）控制電阻的電壓不變（3）定值電阻R短路（4）2.4右2（5）C（6）電壓一定時，電流與電阻成反比【解析】（1）由圖甲可知，滑動變阻器采用“一上一下”的原則與定值電阻串聯(lián)，電源電壓是3V，電壓表的量程選擇0~3V，電壓表與定值電阻并聯(lián)，如圖所示：（2）探究“電流與電阻的關(guān)系”必須控制電壓不變，通過移動滑片來實現(xiàn)，故滑動變阻器的作用是控制電阻的電壓不變。（3）電流表指針發(fā)生明顯偏轉(zhuǎn)，說明電路不是斷路，電壓表無示數(shù)，可能是與電壓表并聯(lián)的支路短路，因此故障可能是與電壓表并聯(lián)的定值電阻R短路了。（4）[1][2][3]由圖丁可知，定值電阻阻值為10Ω時，定值電阻兩端的電壓是2V；由圖丙中電壓表選用小量程，分度值為0.1V，示數(shù)為2.4V>2V，探究電流與電阻的實驗中應(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)增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向右端移動，使電壓表的示數(shù)為2V不變。（5）改用50Ω的電阻時，電路中的電流滑動變阻器的阻值為因此無法使電壓表的示數(shù)達(dá)到實驗要求的值，可能由于滑動變阻器的最大阻值太小，故選C。（6）根據(jù)圖像知，電流與電阻的乘積保持不變，故可得出的結(jié)論是，電壓一定時，電流與電阻成反比?！咀兪?-2】（23-24九年級上·江蘇徐州·月考）如圖甲所示，是某實驗小組“探究電流與電阻的關(guān)系”的實物圖。選用的實驗器材是：電源（電壓恒為3V）、電流表、電壓表，電阻R有4個阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供選用，滑動變阻器（20Ω1A）、開關(guān)、導(dǎo)線若干。（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中的實物圖連接完整；（2）實驗過程中，當(dāng)把10Ω電阻換成20Ω電阻后，為保持（選填“電流表”或“電壓表”）示數(shù)不變，滑片P應(yīng)向（選填“A”或“B”）端移動；（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖象，得出的結(jié)論是：；（4）小組內(nèi)的其他成員仍想繼續(xù)實驗，多測幾組數(shù)據(jù)，為保證都能實驗，選取的定值電阻的阻值不能超過?！敬鸢浮浚?）見解析（2）電壓表A（3）當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比（4）40Ω【解析】（1）電源電壓恒為3V，故電壓表應(yīng)選小量程并聯(lián)在電阻R兩端，如圖所示：（2）[1][2]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將10Ω電阻換成20Ω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(yīng)控制電阻兩端的電壓不變，即應(yīng)保持電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應(yīng)向A端移動。（3）由圖乙可知，電流與電阻的乘積為UV=IR=0.4A×5Ω=······=0.1A×20Ω=2V該乘積為一定值，可以得出電流與電阻的關(guān)系是：當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。（4）由以上分析知，實驗中，應(yīng)保持定值電阻兩端的電壓為2V不變，變阻器分得的電壓為UP＝U－UR＝3V－2V=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2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Rmax＝2RPmax＝2×20Ω＝40Ω故選取的定值電阻的阻值不能超過40Ω?！咀兪?-3】（23-24九年級上·廣東清遠(yuǎn)·期中）現(xiàn)有下列器材：蓄電池（6V），電流表（0~0.6A，0~3A）、電壓表（0~3V，0~15V）、定值電阻（若干）、開關(guān)、滑動變阻器和導(dǎo)線，要利用這些器材探究“電壓不變時，電流與電阻的關(guān)系”：（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線將上圖的實物連接成完整電路（要求：滑片P向右滑動時，電流表示數(shù)增大，導(dǎo)線不允許交叉）；（2）正確連接電路后閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，移動滑動變阻器的滑片P，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____________；（填字母）A．電阻R斷路 B．電阻R短路C．滑動變阻器接觸不良 D．電流表被短路（3）排除故障后進(jìn)行實驗．實驗中多次換用不同阻值的定值電阻，并調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，讀出對應(yīng)于不同阻值的電流表示數(shù)，并記于表格中，由表中數(shù)據(jù)可以分析得出結(jié)論：；次數(shù)123456電阻/30252015105電流/A0.10.120.150.20.30.6（4）上述實驗中，小明將10Ω的電阻換為5Ω的電阻，閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑片向（填“左”或“右”）移動，使電壓表示數(shù)為V時，讀出電流表的示數(shù)；（5）為完成整個實驗，應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器（）；A．“501.0A” B．“500.5A”C．“201.0A” D．“200.5A”（6）小明想將定值電阻換成小燈泡來探究電流與電壓的關(guān)系，小紅認(rèn)為他的實驗方案是不可行的，理由是：?！敬鸢浮浚?）見解析（2）A（3）電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比（4）右3（5）A（6）燈泡電阻隨溫度變化而變化【解析】（1）實驗中要求滑片P向右滑動時，電流表示數(shù)增大，即電路電流變大，電路總電阻變小，可知變阻器連入電路的電阻變小，所以，應(yīng)把變阻器的右下接線柱與定值電阻的右接線柱連接起來；電壓表測的是電阻的兩端電壓，應(yīng)并聯(lián)在電阻的兩端，如圖所示：（2）電流表無示數(shù)，說明電流表與電源兩極間斷開或者電阻極大；電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源兩極間是連通的。故斷開的地方是與電壓表并聯(lián)的部分，即電阻R斷路。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（3）分析表中數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)電流與電阻的乘積為定值，即二者成反比。故結(jié)論是：電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。（4）[1][2]在本實驗中，需控制電阻的兩端電壓不變；將10Ω的電阻換為5Ω的電阻，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知，電阻的兩端電壓變小，由于需控制電阻的兩端電壓不變，需減小變阻器的兩端電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，需減小變阻器連入電路的電阻，所以，閉合開關(guān)后，應(yīng)將滑片向右移動，使電壓表示數(shù)為3V時，讀出電流表的示數(shù)。（5）實驗過程中，電流最大為0.6A；定值電阻兩端電壓保持3V不變，電源電壓為6V，則變阻器要分擔(dān)3V電壓。定值電阻最大阻值為30Ω，要使變阻器分擔(dān)電壓與定值電阻兩端電壓相等，則變阻器的最大阻值最小也為30Ω。且允許通過最大電流大于0.6A，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（6）不可行；因為研究電流與電壓關(guān)系時，要控制電阻不變。但當(dāng)小燈兩端電壓變大時，燈泡變亮，燈絲溫度升高，電阻也會發(fā)生變化，不會保持不變，即燈泡電阻隨溫度變化而變化?！咀兪?-4】（24-25九年級上·陜西西安·月考）用圖甲所示電路“探究電流與電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為4.5V不變，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值電阻各一個。（1）用筆畫線代替導(dǎo)線把圖甲電路連接完整，要求：電壓表測R兩端的電壓；滑片P向右滑動時，變阻器接入電路的電阻變?。唬?）將12Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)超過所選量程，電流表無示數(shù)，則故障原因可能是電阻R（選填“斷路”或“短路”）；（3）排除故障后，閉合開關(guān)，將變阻器的滑片P移至合適位置，讀出電壓表示數(shù)為2.4V，記錄電流表的示數(shù)。斷開開關(guān)，將12Ω電阻換成10Ω后，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使表的示數(shù)等于2.4V，記錄數(shù)據(jù)；（4）依次改變電阻R的阻值，共測得五組實驗數(shù)據(jù)，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，在圖乙的坐標(biāo)系中描繪出I-R圖象為曲線A：①由圖象可得出的結(jié)論是：當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時，；②根據(jù)上面所測的五組實驗數(shù)據(jù)，把每次實驗時記錄的電流值和對應(yīng)變阻器Rp的阻值，在圖乙坐標(biāo)系中描成點，將這些點繪成曲線B，發(fā)現(xiàn)曲線B與曲線A（選填“有交點”或“無交點”），其原因是對每一個電流值，滑動變阻器Rp的阻值與定值電阻的阻值的倍數(shù)（選填“變大”、“變小”或“不變”）?！敬鸢浮浚?）見解析（2）斷路（3）電壓（4）見解析無交點不變【解析】（1）滑片P向右滑動時，變阻器接入電路的電阻變小，因此應(yīng)該用導(dǎo)線連接到滑動變阻器的右下方接線柱，由圖乙可知，控制定值電阻兩端的電壓為UV=0.6A×4Ω=2.4V不變，電壓表選用小量程與定值電阻并聯(lián)，如下圖所示：（2）將12Ω定值電阻接入電路后，閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)，可能電路出現(xiàn)斷路，電壓表示數(shù)超過所選量程，可能是電阻R斷路。（3）根據(jù)控制變量法，研究電流與電阻的關(guān)系時，需控制定值電阻兩端的電壓不變。斷開開關(guān)，將12Ω電阻換成10Ω后，此時需要移動變阻器的滑片P至阻值最大端后再閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器是電壓表的示數(shù)保持2.4V不變。（4）[1]由圖乙可知，控制定值電阻兩端的電壓為UV=0.6A×4Ω=2.4V不變，可得出的結(jié)論是：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。[2][3]因為電源電壓不變，而定值電阻的電壓保持不變，滑動變阻器的電壓也不變，根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律知，在更換定值電阻的實驗中，定值電阻和滑動變阻器的阻值倍數(shù)關(guān)系保持不變，因而對每一個電流值，變阻器RP的阻值與定值電阻的阻值倍數(shù)關(guān)系不變。則把每次實驗時記錄的電流值和對應(yīng)變阻器RP的阻值，在圖乙坐標(biāo)系中描成點，將這些點繪成曲線B，曲線B與曲線A平行，因而兩者無交點?！咀兪?-5】（23-24九年級上·廣東肇慶·月考）為了探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”，小明采用了如題圖甲所示的電路圖。實驗供選擇的定值電阻有5個，阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑動變阻器。（1）電路連接完成并閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電流表指針從零刻線處轉(zhuǎn)動到圖乙所示的位置，其原因是；（2）小明首先用5Ω電阻實驗，實驗完成后，把5Ω電阻換成10Ω電阻。閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變（選填“大”或“小”），應(yīng)向（選填“左”或“右”）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)變?yōu)閂；（3）完成實驗后，得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。由圖像可以得出結(jié)論：在電壓一定時，電流與電阻成；（4）實驗中，滑動變阻器除了保護(hù)電路，還起到了控制電阻兩端電壓的作用。（5）實驗要測量多組數(shù)據(jù)的目的是：?！敬鸢浮浚?）電流表的正負(fù)接線柱接反（2）大左2.5（3）反比（4）不變（5）排除偶然性得出普遍規(guī)律【解析】（1）電路連接完成并閉合開關(guān)后，小明發(fā)現(xiàn)電流表指針從零刻線處轉(zhuǎn)動到圖乙所示的位置，即指針反向偏轉(zhuǎn)，其原因是電流表的正負(fù)接線柱接反。（2）[1][2][3]由圖丙與歐姆定律可知，定值電阻兩端的電壓為根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知，將定值電阻由2Ω改接成10Ω的電阻，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的關(guān)系的實驗中應(yīng)控制電壓不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知，應(yīng)增大滑動變阻器分得的電壓，應(yīng)增大滑動變阻器連入電路中的電阻，使電壓表的示數(shù)為2.5V不變。（3）由圖丙得，電阻的電壓不變時，電阻的電流與電阻的阻值的乘積為定值，可得結(jié)論：電壓不變時，電流和電阻成反比。（4）實驗中定值電阻與滑動變阻器串聯(lián)，探究電流與電阻的關(guān)系，滑動變阻器的主要作用是調(diào)節(jié)電阻兩端的電壓保持不變。（5）實驗中多次實驗的目的有求平均值，減小誤差或者避免實驗的偶然性，得到普遍規(guī)律。本實驗多次實驗為了排除偶然性得出普遍規(guī)律?！咀兪?-6】（23-24九年級上·河南信陽·月考）在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗中，小強(qiáng)選用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四個定值電阻，電源電壓恒為3V。（1）小強(qiáng)將實物連接成如圖甲所示電路，其中有一處連線錯誤，請你在連接錯誤的導(dǎo)線上畫“×”并改正。（2）將電路連接正確后，閉合開關(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，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。（3）排除電路故障后，移動滑片，當(dāng)選用4Ω的電阻時，記為A；以后每更換一個阻值更大的電阻后，閉合開關(guān)，應(yīng)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片向（選填“A”或“B”），這樣做的目的是，同時記下對應(yīng)的電流值。（4）小華用50Ω的電阻接入電路進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)始終大于1.6V，你認(rèn)為出現(xiàn)上述情況的原因可能是。根據(jù)出現(xiàn)的情況，寫出一種解決方法是。（5）本實驗的結(jié)論是?！敬鸢浮浚?）見解析如圖（2）定值電阻R斷路（3）0.4A保持定值電阻兩端電壓不變（4）滑動變阻器最大阻值太小更換阻值更大的滑動變阻器（5）當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比【解析】（1）在本實驗中，電壓表應(yīng)測量定值電阻兩端電壓，電壓表的連接出現(xiàn)了問題（2）閉合開關(guān)試觸時，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，再結(jié)合電壓表示數(shù)始終接近電源電壓，則可能與電壓表并聯(lián)的部分電路出現(xiàn)了故障。（3）[1]當(dāng)選用4Ω的電阻時，電流表示數(shù)如圖乙所示，分度值為0.02A，示數(shù)為。[2][3]研究電流與電阻的關(guān)系時，要控制定值電阻兩端電壓不變，故以后每更換一個阻值更大的電阻后，閉合開關(guān)，應(yīng)通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片向A移動，同時記下對應(yīng)的電流值。（4）[1][2]當(dāng)選用4Ω的電阻時，電流表示數(shù)為0.4A，則可知定值電阻兩端的電壓為定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)接入電路，電壓表測定值電阻兩端的電壓，用電阻接入電路進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P，電壓表的示數(shù)始終大于1.6V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知需增大滑動變阻器兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知需增大滑動變阻器接入電路的阻值，所以出現(xiàn)上述情況的原因可能是滑動變阻器的最大阻值太小，據(jù)此可通過更換阻值更大的滑動變阻器來解決該問題。（5）通過記錄的多組實驗數(shù)據(jù)分析得出結(jié)論為：當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。題型4探究電流與電阻關(guān)系實驗范圍（極值）問題【例4】（21-22九年級下·江蘇蘇州·開學(xué)考試）在探究“通過導(dǎo)體中的電流與電阻之間關(guān)系”的實驗中，實驗器材：電源（4.5V）、電流表（量程0～0.6A）、電壓表、三個定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω），滑動變阻器標(biāo)有“30Ω1A”字樣。如圖所示，則探究過程中定值電阻兩端電壓設(shè)定值的合理范圍是（）A．1.2～2.0V B．1.8～2.4VC．1.2～3.0V D．1.8～3.0V【答案】D【解析】AB．根據(jù)電流表的量程可知，此時電路中的最大電流為0.6A，則說明此時總電阻最小，則此時定值電阻的阻值也是最小的，故定值電阻的阻值為5Ω，則此時定值電阻兩段設(shè)置的最大電壓值為故AB不符合題意；CD．由于串聯(lián)分壓，當(dāng)定值電阻的阻值變大時，定值電阻兩端的電壓也需要增大，為了保證定值電阻兩端的電壓不變，故滑動變阻器的阻值需要變大，分擔(dān)更多的電壓，則此時定值電阻為20Ω，滑動變阻器的阻值最大，滑動變阻器的最大阻值為30Ω，則定值電阻兩端的電壓與電源電壓之比為定值電阻兩端的電壓為故C不符合題意，D符合題意。故選D?！咀兪?-1】（2024·內(nèi)蒙古呼和浩特·一模）在探究“電流和電阻的關(guān)系”實驗時，選用了電壓為6V的電源，“30Ω、1A”的滑動變阻器，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻，進(jìn)行了下面的實驗：（1）小華連接了圖甲所示的電路，請你在圖中連接錯誤的一條導(dǎo)線上畫“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接正確；（2）改正錯誤，開關(guān)閉合后，為了使四個定值電阻單獨連入電路都能完成實驗，則定值電阻兩端控制的電壓范圍～V；【答案】（1）見解析（2）2.45【解析】（1）[1]實驗中，電流表應(yīng)與定值電阻串聯(lián)，電壓表與定值電阻并聯(lián)，故改錯如下：（2）[2]滑動變阻器規(guī)格為“30Ω、1A”，所以定值電阻兩端控制的電壓最大為將20Ω的定值電阻接入電路，變阻器阻值調(diào)到最大，根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有解得，即定值電阻兩端控制的電壓最小為2.4V，則定值電阻兩端控制的電壓范圍為?！咀兪?-2】（23-24九年級上·湖北武漢·期末）小明利用如圖所示的電路探究“電流與電阻的關(guān)系”，已知電源電壓為6V且保持不變、實驗用到的定值電阻阻值分別為25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω，1A”。（1）小明發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯了，請你找出這根導(dǎo)線并打上“×”，然后用筆畫線代替導(dǎo)線正確連接；（2）正確改接電路。以下是實驗的四個操作步驟：①閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，記下電阻值和電流值②先將5Ω的電阻接入電路中，并將滑動變阻器的滑片移到最右端③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使電阻兩端的電壓保持2.5V，測量并記下電阻值和電流值④斷開開關(guān)，換用不同的定值電阻該實驗操作的正確順序是___________（填字母代號）。A．①②③④B．①②④③C．②①④③D．②①③④（3）記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，第次實驗數(shù)據(jù)明顯是錯誤的。實驗次數(shù)12345電阻R/Ω510152025電流I/A0.500.250.200.130.10（4）不改變接入電路電表的量程，為使五個定值電阻都能完成實驗，定值電阻兩端電壓的控制范圍為V。【答案】（1）見解析（2）C（3）3（4）2~3【解析】（1）圖中電壓表串聯(lián)在電路中，是錯誤的，探究電流與電阻的關(guān)系，定值電阻與變阻器串聯(lián)，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端，電流表測電路中電流，如圖所示：（2）正確改接電路。以下是實驗的四個操作步驟：②先將5Ω的電阻接入電路中，并將滑動變阻器的滑片移到最右端；①閉合開關(guān)，移動滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.5V時，記下電阻值和電流值；④斷開開關(guān)，換用不同的定值電阻；③閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑片使電阻兩端的電壓保持2.5V，測量并記下電阻值和電流值。故選C。（3）由表中數(shù)據(jù)，第3組數(shù)據(jù)外，其它各組電流與電阻的乘積為5Ω×0.5A=2.5V為一定值，故第3組數(shù)據(jù)存在明顯的錯誤。（4）根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律得到當(dāng)定值電阻最大為25Ω時且滑動變阻器的電阻最大時定值電阻兩端的電壓最小，即UV小=2V滑動變阻器的最大電流是1A，電流表選的量程是0~0.6A，所以電路的最大電流為0.6A，由歐姆定律，因此定值電阻兩端允許的最大電壓U最大=I最大R1=0.6A×5Ω=3V故定值電阻兩端的電壓范圍為2V~3V。【變式4-3】（2024·湖北武漢·三模）小吉同學(xué)做“探究導(dǎo)體中電流跟電阻關(guān)系”的實驗，實驗器材有：學(xué)生電源（6V）、電流表（0~0.6A，0~3A）、電壓表（0~3V，0~15V）、定值電阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）各一個、開關(guān)、滑動變阻器（25Ω）和導(dǎo)線若干。請你完成下列內(nèi)容。（1）上述實驗中，小吉用電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，把R換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關(guān)，下一步操作，他應(yīng)向（選填“A”或“B”）端移動滑動變阻器的滑片；（2）當(dāng)將20Ω電阻換成30Ω電阻時，無論怎樣移動滑片，都無法保證電壓不變。為順利完成整個實驗，應(yīng)該選擇的滑動變阻器阻值最小為；也可以直接更換電源，則更換的電源電壓范圍是?！敬鸢浮浚?）A（2）3~5.5V【解析】（1）上述實驗中，小吉用電阻做完實驗后，保持滑動變阻器滑片的位置不變，把R換為10Ω的電阻接入電路，由串聯(lián)電路電阻越大分到的電壓越大得，此時定值電阻的電壓變大，則此時應(yīng)向A端移動滑片，增大變阻器接入電路中電阻，增大變阻器的電壓，直到電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼臄?shù)值。（2）由圖像與歐姆定律得，定值電阻的電壓為當(dāng)30Ω的電阻接入電路中時，變阻器接入電路中電阻最大時，變阻器的最大電阻最小，由串聯(lián)電路電流特點與歐姆定律得則變阻器的最小電阻為當(dāng)接入的定值電阻的阻值為5Ω，變阻器接入電路中電阻為0Ω時，電源電壓最小，為3V；當(dāng)定值電阻接入30Ω時，變阻器接入電路中電阻最大為25Ω時，電源電壓最大，為則若直接更換電源，則更換電源電壓范圍是3~5.5V?！咀兪?-4】（22-23九年級下·遼寧鞍山·開學(xué)考試）利用如圖所示的電路進(jìn)行“探究電流跟的電阻關(guān)系”實驗，選用的電源電壓為4.5V，滑動變阻器上標(biāo)有“30Ω，1A”，定值電阻有10Ω、20Ω、30Ω，電表的量程可根據(jù)實際需求選擇。實驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)定值電阻為30Ω時，無論怎樣調(diào)節(jié)滑動變阻器都無法完成實驗。為了讓30Ω的電阻也能完成實驗，他設(shè)計了如下四個調(diào)整方案。其中有一個錯誤方案是（選填字母）。A．在電路中多串聯(lián)一個10Ω的電阻，其余操作不變B．控制U0為2V不變，改變電源電壓U，U可調(diào)節(jié)范圍是2V～4V之內(nèi)C．電源電壓U不變，調(diào)整實驗控制的U0，U0可取值范圍是2.5V～4.5V之內(nèi)D．實驗中，先將30Ω的定值電阻接入電路以確定恰當(dāng)?shù)腢0大小，然后換其它定值電阻進(jìn)行實驗【答案】C【解析】A．30Ω的電阻接入電路時，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可得所以R滑=37.5Ω，實際的滑動變阻器的電阻為30Ω，所以可以串聯(lián)一個10Ω的電阻來完成實驗，故A不符合題意；B．由于定值電阻的阻值較大，換用30Ω的電阻時，定值電阻兩端的電壓會大于2V；試驗中為了控制定值電阻兩端的