2022年中考物理总复习专题系列电流与电压和电阻之间的关系（培优部分）

这是一份2022年中考物理总复习专题系列电流与电压和电阻之间的关系（培优部分），共21页。试卷主要包含了实验题等内容，欢迎下载使用。
2021-2022学年度人教版物理中考总复习专题系列
电流与电压和电阻之间的关系（培优部分）
一、实验题
1．小东同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：电源电压为3V且保持不变，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（20Ω 1A）、四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）开关、导线若干。根据如图甲所示的实物电路图连接进行实验。

(1)将电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_____。
A．电阻R短路
B．电阻R断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器断路
(2)探究电流与电压的关系时，小东通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示。分析表中数据可得到的结论是：_____。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
本实验进行多次测量的目的是_____。
A．寻找普遍规律
B．求平均值减小误差
(3)接着小东又探究电流与电阻的关系：他只更换定值电阻，其余连接均不变。其实验步骤如下：
①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数如图乙所示，为U0＝_____V，记录电流表示数；用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关，他应该将图中滑动变阻器滑片向_____端（选填“左”或“右”）移动，直到_____，再记录电流表示数。
②用15Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻再闭合开关，他调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能调为U0。为完成四次探究，小英设计了如下两个调整方案：
第一个方案：其它条件不变，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_____Ω；
第二个方案：其它条件不变，如果只更换定值电阻，从理论上分析，更换的定值电阻阻值范围是_____。
2．在“探究电流与电阻的关系”实验中，老师提供了两节新干电池、电流表、电压表、开关、两个滑动变阻器（规格“10Ω 1A”和“20Ω 0.5A”），阻值为10Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，以及导线若干。

(1)请根据图甲，用笔画线代替导线将实物图（图乙）连接完整。（要求导线不交叉；当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大）___________。
(2)将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，其原因可能是定值电阻___________（断路/短路）。
(3)排除故障后，更换不同电阻进行实验，测得数据填入下面表格，第一次实验时，电流表的示数如图丙所示，为___________A。当取下10Ω的定值电阻，换接上20Ω的定值电阻时，为控制定值电阻两端电压为___________V不变，应将滑动变阻器的阻值调为___________Ω
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
10
20
25
电流I/A

0.10
0.08
(4)由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成___________（正比/反比）。
(5)根据表格数据判断，实验中选用的滑动变阻器可能是___________（A/B），
A．“10Ω 1A” B．“20Ω 0.5A”
(6)下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是_________
A．电流表示数与R阻值的关系
B．电压表示数与R阻值的关系
C．变阻器接入电路阻值与R阻值的关系
D．电阻R消耗的电能与R阻值的关系
3．某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干。

(1)连接电路时，开关应 ___________ （“闭合”、“断开”）。
(2)实验中，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，经检查，导线连接完好，则故障可能是 ___________ 。（“R短路”“R断路”“滑动变阻器短路”“滑动变阻器断路”）
(3)小明正确连接电路后，通过改变 ___________ （“电源”“定值电阻”“滑动变阻器”）两端的电压，测得电流、电压的值如下表，可以得到的结论是 ___________ 。
电压U（V）
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I（A）
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
(4)小红利用图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，先将5Ω的电阻连入电路中，移动滑片，使电压表的示数为1.5V；再换成10Ω的定值电阻，在没有移动滑片的情况下闭合开关，则电压表的示数 ___________ （选填“变大”、“变小”或“不变”），要保持电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应向 ___________ 移动（选填“左”或“右”） 。
(5)另一组同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们组将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，发现定值电阻两端的电压不相等。他们想起老师讲过“干电池内部其实是有电阻的，分析电路时可以把干电池看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成”，请分析他们使用的电源电压为 ___________ V。仍按图甲进行探究，经过以上分析，选定准备加在电阻两端的电压值U。为确保完成验证，则这个电压值U的最大值为 ___________ V。
4．小阳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4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0～50Ω”。

(1)连接电路的过程中，开关应该 ______ ；闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 ______ （选填“左”或“右）端；
(2)小阳连接好电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障为 ______ ；
(3)排除故障后，为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持 ______ V不变；
(4)实验中将定值电阻由5Ω更换为10Ω。若在更换过程中不移动滑动变阻器滑片的位置，则更换完成后闭合开关，为使电压表示数恢复到原来的值，应将滑动变阻器滑片向 _____ （选填“左”或“右”）适当滑动；
(5)小阳同学每次随机取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图乙所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图乙中的数据分析，阻值为 ______ Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次正确操作的实验，小阳选取的是阻值为 ______ Ω的定值电阻进行的实验。
5．现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~ 15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω 各一个）、滑动变阻器（100Ω 0.5A），开关和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”，如图所示：

(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成完整电路（要求滑片向右滑时，电流表示数变大）；
（______）
(2)小敏同学探究电流跟电压的关系，他连好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片 P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是__；
(3)小敏同学排除故障后闭合开关，他调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据后发现表格中电流与电压不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因是___。通过数据可知电阻 R的阻值是___Ω；
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.14
0.24
0.34
0.44
0.54


(4)小敏同学接着探究电流跟电阻的关系，他依次接入 5Ω、10Ω、20Ω 三个定值电阻， 调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数。实验中他接入 5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为___。在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，电压表示数设置的范围为___V 至___V；
(5)某小组同学用图乙电路图探究欧姆定律，研究电流与电阻的关系。现有器材如下：四个定值电阻 R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω），标有“60Ω 1A”的滑动变阻器，电压表（可用量程 0~3V、0~15V），电流表（可用量程 0~0.6A），导线， 开关，电源电压未知。把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，电流为 0.05A。为了用以上四个定值电阻完成实验且确保电路安全，如果控制电压表两端的电压在 1V~ 2V范围内，滑动变阻器的取值范围为___。
6．欣欣利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。 实验器材：电源（电压恒为 4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”），导线若干。

(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接；
（_____________）
(2)实验中欣欣发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是_______；
(3)排除故障后，多次改变 R 的阻值，根据实验数据画出如图丙所示的 I-R 图像，得 到的结论是_______ ；
(4)在上述实验中，欣欣用 10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑 动变阻器的滑片向 ______ 端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为______________V；
(5)当欣欣改用 15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，则欣欣选用的滑动变阻器的规格是______（选填“甲”或“乙”），如果串一个定值电阻就能完成实验，那么这个定值电阻的范围是________；
(6)除了更换滑动变阻器的方案以外，欣欣想到原有器材不变，调整定值电阻两端的 电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是________。
7．某小组同学准备探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验器材有：干电池2节，滑动变阻器（20Ω，1A）、电流表、电压表、开关各一个，不同阻值的定值电阻及导线若干，图甲是他们连接的实验电路。

（1）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到B端这样操作的目的是为了_____
（2）闭合开关后，他们移动滑动变阻器的滑片至某一位置，电压表示数为0.7V，电流表示数如图乙所示，接着继续探究，把所测数据填在了下表中
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1
1.1
1.5
1.7
电流I/A

0.18
0.20
0.26
0.30



①图乙中电流的示数为_____A。
②图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，请根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I﹣U图象，并标标记为a。
（________）
（3）图丙中b、c、d三条I﹣U图象，是其他组同学选择5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻，按图甲电路测量数据所画。
①单独分析图丙中每条I﹣U图象，可以得到的结论是_____。
②该小组同学发现，分析图丙中的I﹣U图象，还能得到：“当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律。请写出分析方法：_____。
③验证②中的规律，该小组的同学选择了5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，准备分别接入图甲电路，测量电流进行探究，有同学提议：既然探究时需要保持电阻两端电压不变，图甲中可以不用连接滑动变阻器和电压表。他们按照提议分别将三只电阻由小到大接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，0.13A，发现无法验证②中的规律。于是他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U．为确保完成验证，则这个电压值U的范围为_____。
A．1.5V＜U≤3V B．1.3V＜U＜2.1V C．1.3V＜U≤2.6V D．2.1V＜U＜2.6V
8．疯狂物理银翔实验小组利用如图所示的电路图进行“探究电流与电压、电阻关系”实验.选用的电源电压为6V，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，规格为甲“10Ω、1A”、乙“50Ω、0.5A”、丙“100Ω、0.2A”的滑动变阻器各一个，导线若干。


表1
次数
1
2
3
U/A
1.0
2.0
3.0
I/A
0.12
0.22
0.32
表2
次数
1
2
3
R/Ω
5
10
20
I/A
0.4
0.2
0.15
（1）用笔画线代替导线，将如图中实物电路连接完整，要求：滑片P向左滑动，电压表的示数变小；______
（2）正确连接后，闭合开关，小刚发现电流表有示数，电压表无示数，可能是定值电阻R发生了_______（选填“短路”或“断路”）故障；
（3）探究电流与电压关系时，测得的电流电压值见表1，小组成员发现在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压不成正比，经过分析可能的原因是___________；
（4）要测出表格1中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为______（选填“甲”、“乙”或“丙”）；
（5）在探究电流与电阻的关系时，所测得数据如表2所示；
①由于操作不当，导致某一组数据存在错误，经判断是第______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纠正错误继续实验，小刚发现当定值电阻阻值为30Ω时，无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都_______（选填“大于”或“小于”）2V，为了让30Ω的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案，其中不能实现的是______。
A．在电路中多串联一个10Ω的电阻，其余操作不变
B．依然控制电压表示数为2V不变，提高电源电压
C．电源电压不变，提高每次实验控制不变的电压表示数




























参考答案
1．B 当电阻一定时，电流与电压成正比 A 1 右 电压表示数为1V 40 1.67～10Ω
【详解】
(1)[1]A．若电阻R短路，电压表示数为0，故A不符合题意；
B．若电阻R断路，电流表示数为0，电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，故B符合题意；
C．若滑动变阻器短路，电压表测电源电压，电路为通路，电流表有示数，故C不符合题意；
D．若滑动变阻器断路，整个电路断路，两表都没有示数，故D不符合题意。
故选B。
(2)[2]分析表中数据知，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，即当电阻一定时，电流与电压成正比。
[3]本实验进行多次测量的目的是寻找普遍规律，减小实验偶然性，故A符合题意，B不符合题意。
故选A。
(3)①[4]电压表示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，故电压为1V。
[5][6]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，故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1V。
②[7]第一个方案：电阻两端的电压始终保持U0＝1V；根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为
U滑＝U-U0＝3V-1V＝2V
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为
R滑＝2×20Ω＝40Ω
故更换的滑动变阻器最大阻值不小40Ω。
[8]第二个方案：如果只更换定值电阻，因定值电阻的电压为变阻器电压的0.5倍，故当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的最大的定值电阻为
R滑大＝0.5×20Ω＝10Ω
故为了完成整个实验，如果只更换定值电阻，则更换的定值电阻最大阻值不得高于10Ω；电流表选用小量程，电路的最大电流为0.6A，由欧姆定律可得定值电阻的最小值为

故其它条件不变，如果只更换定值电阻，从理论上分析，更换的定值电阻阻值范围是1.67～10Ω。
2． 短路 0.2 2 10 反比 B C
【详解】
(1)[1]根据图甲，滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变阻器的电阻变大，要连接左下接线柱如图

(2)[2]电流表有示数说明电路已连通，电压表无示数，说明定值电阻短路。
(3)[3]由图丙可知，电流表所用量程为0~0.6A，示数为0.2A。
[4]第一次实验时，通过定值电阻的电流为0.2A，电阻为10Ω，所以它两端的电压
U1=I1R1=0.2A×10Ω=2V
实验为探究通过导体电流与电阻的关系，要保持导体两端电压不变为2V。
[5]根据串联电路中分压原理，在第二次实验中滑动变阻器两端的电压为
U滑=U-U2=3V-2V=1V
第二次实验中电路中的电流

滑动变阻器的阻值

(4)[6]由表中数据可知，导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[7]根据题意和表格中数据，当定值电阻为25Ω时，根据串联电路分压原理

解得R滑=12.5Ω，所以要选用“20Ω 0.5A”的滑动变阻器。
(6)[8]A．在本实验中，通过导体的电流与定值电阻成反比，故A不符合题意；
B．本实验中，导体两端的电压保持不变，故B不符合题意；
C．滑动变阻器的接入电路的阻值与定值电阻的阻值成正比，故C符合题意；
D．电阻R消耗的电能与R阻值成反比，故D不符合题意。
故选C。
3．断开 R断路 定值电阻 电阻一定时，通过的电流与两端电压成正比 变大 右 2.8 2.1
【详解】
(1)[1]连接电路时，为保护电路安全，开关应断开。
(2)[2]实验中，闭合开关后，移动滑片，电流表无示数，电压表有较大示数，说明电路是通路，导线连接完好，则故障可能是R断路，此时电压表串联在电路中，示数接近电源电压。
(3)[3][4]小明正确连接电路后，电压表与定值电阻并联，通过改变定值电阻两端的电压，测得电流、电压的值，根据可以得到的结论是：电阻一定时，通过的电流与两端电压成正比。
(4)[5][6]小红利用图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，先将5Ω的电阻连入电路中，移动滑片，使电压表的示数为1.5V；再换成10Ω的定值电阻，在没有移动滑片的情况下闭合开关，根据串联分压可知，电压表的示数变大，要保持电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片应向右移动使接入电阻变大，以降低灯泡的分压。
(5)[7]他们组将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关后，读出电流表示数分别为0.42A，0.24A，此时


联立可得
，
[8]仍按图甲进行探究，经过以上分析，选定准备加在电阻两端的电压值U；当定值电阻为5Ω时，电路中的电流最大，变阻器接入电阻为零时，电压表示数最大，此时

代入数据可得

可得

4．断开 右 定值电阻短路 1.5 右 20 10
【详解】
(1)[1]在电路连接过程中开关应处于断开状态。
[2]在闭合开关前，为保护电路滑动变阻器要调到最大阻值处，由电路图可知，滑动变阻器的滑片要调到最右端。
(2)[3]电流表有示数，说明电路中有电流通过，电压表无示数说明定值电阻两端无电压，即定值电阻短路。
(3)[4]电路中定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联电路分压原理，电阻阻值越大，在电路中分压越多，当定值电阻和滑动变阻器都取最大值时，电压表的示数为能用所有电阻完成实验的最小电压值，此时定值电阻为25Ω，滑动变阻器为50Ω，电源电压为4.5V，此时电压表示数为1.5V。
(4)[5]实验中将定值电阻由5Ω更换为10Ω后，若在更换过程中不移动滑动变阻器滑片的位置，闭合开关电压表示数将变大，为使电压表示数恢复到原来的值，应将滑动变阻器滑片向右调增大滑动变阻器的阻值来减小定值电阻两端的电压。
(5)[6]根据图乙中数据和欧姆定律可知，定值电阻为5Ω时，它两端的电压为3V，定值电阻为10Ω时，它两端的电压为3V，定值电阻为15Ω时，它两端的电压为3V，定值电阻为20Ω时，它两端的电压为3.6V，定值电阻为25Ω时，它两端的电压为3V，所以定值电阻为20Ω时未移动滑片。
[7]此时定值电阻两端的电压3.6V，根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端电压为
U滑=U－U定=4.5V-3.6V=0.9V
滑动变阻器的阻值为

之前正确操作时滑动变阻器两端的电压为1.5V，通过的电流为

根据图乙可知此时所用电阻为10Ω。
5． 定值电阻短路 使用前电流表指针未调零 5 2∶1 1 2.5 5Ω～60Ω
【详解】
(1)[1]要求滑片向右滑时，电流表示数变大，即电路总电阻变小因此应将电源负极与滑动变阻器右下接线柱连接，电压表负接线柱与定值电阻的右接线柱相连；如下图：

(2)[2]电流表有示数，说明电路为通路；电压表没示数，说明电压表被短路，因此故障为R短路。
(3)[3][4]检查两电表均无故障，说明测量过程正确，分析表格中数据可知：电流值都去掉0.04A时，电流值与电压值成正比，所以可能的原因是使用前电流表指针未调零。因此电阻 R的阻值是

(4)[5] 探究电流跟电阻的关系时滑动变阻器与定值电阻串联，定值电阻两端电压始终保持不变，因此接入5Ω、10Ω 定值电阻时，两次电路的电流之比为

[6][7]电路中最大电流为0.5A，因此最小总电阻为

当定值电阻最小为5Ω时，滑动变阻器阻值为
12Ω-5Ω=7Ω
结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得


可解得，因为在实验过程中要保证定值电阻两端电压不变，因此分压相同，当接如最大电阻20Ω时，滑动变阻器阻值为28Ω＜100Ω，符合题意。
当接入电路电阻最大时，此时定值电阻阻值为20Ω，变阻器阻值为100Ω，则结合串联电路电压规律及串联电路电压比等于电阻比可得


可解得，综上所述电压表的取值范围为1V~2.5V之间。
(5)[8]把20Ω的电阻接入电路中，刚闭合开关时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，则电源的电压

设电压表的示数为UR，则滑动变阻器两端的电压
U滑=U-UR
由串联电路的电流特点可得，电路中的电流

则

当UR=1V时

四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为15Ω、30Ω、45Ω、60Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为15Ω~60Ω，当UR=2V时

四个定值电阻对于滑动变阻器接入电路中的电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，即滑动变阻器接入电路中电阻的范围为5Ω~20Ω，综上可知，滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω~60Ω。
6． 定值电阻断路 在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比 A 2.5 甲 2~12Ω 2.7V∼3V
【详解】
(1)[1]将电压表并联在定值电阻的两端，如图所示；

(2)[2]乙图中，左表为电压表，示数满偏，说明电压表与电源连通；右边为电流表示为0，说明电路断路或总电阻很大，由此可知，与电压表并联的定值电阻断路了。
(3)[3]由图丙所示图象可知：通过电阻的电流与电阻值的乘积为2.5保持不变，是一个定值，这说明：在电压不变时，电流与电阻成反比。
(4)[4][5]根据图丙所示的I−R图象知，电阻两端的电压
U=IR=5V×0.5A=2.5V
闭合开关发现电压表的示数变大，为保持电阻的电压不变，应增加变阻器分得的电压，根据分压原理可知，应增大变阻器连入电路中的电阻，他应该将滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表示数为2.5V。
(5)[6]当用15Ω的电阻继续实验时，即使将“10Ω2A”的变阻器变阻器的全部电阻10Ω连入电路，由欧姆定律，此时电路中的电流
I== =0.18A
电压表的最小示数
U小=IR=0.18A×15Ω=2.7V>2.5V
所以，他发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，则小明选用的滑动变阻器的规格是甲“10Ω2A”。
[7]如果串一个定值电阻就能完成实验，则滑动变阻器取最大值10Ω时，R串最小，即满足
UR= R=2.5V
即
15Ω=2.5V
解得R串最小=2Ω；
滑动变阻器取最小值0时，R串最大，即满足
UR= R=2.5V
即
15Ω=2.5V
解得R串最大=12Ω，故这个定值电阻的范围是212Ω。
(6)[8]由(5)知，使用“10Ω2A”的滑动变阻器时，电压表能达到的最小示数为2.7V；电压表量程为0∼3V，当电压表示数U大=3V时， 滑动变阻器分得的电压
U滑2=4.5V−3V=1.5V
当定值电阻为15Ω时，根据分压原理有
=
则
R滑=×15Ω=×15Ω=7.5Ω
该滑动变阻器能满足要求，所以，电压表的最大示数可以为3V；
综上，除了更换滑动变阻器的方案以外，小明想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是2.7V∼3V。
7．保护电路； 0.12 电阻一定时，电流与电压成正比 见解析 B
【详解】
(1)[1]为保护电路，闭合开关前，滑片必须处于最大阻值处，即应将滑动变阻器的滑片P移到B端；
(2)①[2]图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.12A；
②[3]图丙是以电流I为纵坐标、电压U为横坐标建立的平面直角坐标系，根据他们所测数据、在坐标系中描点，画出I−U图象，并标记为a，如下所示：

(3)①[4]单独分析图丙中每条I−U图象，因为过原点的直线，故可以得到的结论是电阻一定时，电流与电压成正比；
②[5]由上图知，当电压为0.8V时，对应的电流大小约为0.032A、0.066A、0.13A，结合电阻大小分别为20Ω、10Ω、5Ω，考虑到误差因素，电流与对应的电阻之积为一定值，故还能得到：当导体两端电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”这一规律；分析方法采用了控制变量法；
③[6]根据欧姆定律I=有U=IR，3次实验中电阻的电压分别为2.1V、2.4V、2.6V，都小于电源电压3V，是因为电源有内阻的原因；设电源本身的电压为E，对外（R与R'串联）提供的电压为U，根据电阻的串联和欧姆定律可得，电路中的电流：
I=，
由欧姆定律，R与R'获得的电压为：
U=I(R+R′)=×(R+R′)，
故有:
==+=+×，
由数学知识得，对外提供的电压U的倒数与串联电阻（电源内阻r之外的电阻）的倒数为一次函数的关系，即为：
=k+b，
根据该小组的同学选择了5Ω、10Ω的定值电阻，电源内阻r之外的电阻获得的电压分别为2.1V、2.4V，将已知量代入上式：
=k× +b，
=k× +b，
解方程组得：k=，b=，故这个一次函数关系式为：
=×+，
他们计划仍按图甲进行探究，因要控制当电阻的电压值U为一定值，根据串联电路电压的规律，变阻器分的电压也为一定值，由分压原理，定值电阻和变阻器分得的电压之比为一定值，故当电阻为20Ω时，变阻器连入电路中的电阻最大为20Ω，此时的总电阻为40Ω，代入这个关系式：
=× +，
解得：U=2.6V。变阻器与电阻的电阻相等，根据分压原理，故电压表示数为1.3V；
当电阻最小为5Ω时，电路中的电流最大，变阻器连入电路中的电阻最小，此时电压表有最大值，当变阻器电阻连入电路中的电阻为0时，将5Ω代入这个关系式：
=× +，
故：U=2.1V。
综上，他们计划仍按图甲进行探究，分析测量数据后，选定准备加在电阻两端的电压值U，为确保完成验证，则这个电压值U的范围为：
1.3V