2025年中考物理复习难题速递之电流与电压、电阻关系 练习

这是一份2025年中考物理复习难题速递之电流与电压、电阻关系 练习，共54页。试卷主要包含了、开关、导线若干等内容，欢迎下载使用。
1．（2023秋•海珠区校级期末）利用如图所示的电路，探究电流与电阻的关系时，每次实验必须保持大小不变的是（ ）
A．电压表的示数
B．电流表的示数
C．定值电阻Rx的阻值
D．滑动变阻器 R′的阻值
2．（2024•温江区校级模拟）小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C．图丙：进行实验，眼睛一定要先看电流表，再看电压表
D．图丙：多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
3．（2023秋•平房区期末）如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路图，根据实验数据绘制图像如图乙，下列说法错误的是（ ）
A．开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移动到b端
B．实验中电压表的示数保持1V不变
C．多次更换阻值不同的定值电阻进行实验，目的是为了减小误差
D．分析数据可得出：导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
二．多选题（共1小题）
（多选）4．（2024•从江县校级模拟）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.25V不变
C．滑动变阻器滑片向左滑动电压表和电流表示数变大
D．Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
三．填空题（共1小题）
5．（2024•东兴区校级二模）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”。完成下列问题：
（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的
原因可能是 ；
（2）排除故障后继续实验，若R1＝6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω。
四．实验探究题（共17小题）
6．（2024•莱芜区模拟）在“探究电流与电压的关系”实验中
（1）小金和小组成员经过探讨，完成了A﹣B﹣C三幅电路图的不断改进；
①由图A到图B，改进的主要理由是 ；
②由图B到图C，改进的主要理由是 ；
（2）请你用笔画线代替导线，把实验电路补充完整（要求符合图C电路图）；
（3）小金接着“探究电流与电阻的关系”，断开开关，将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后，再闭合开关，向 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使 ，记录此时电流表的示数；
（4）小金依次换用不同阻值的电阻，记录了5组数据并画出了I﹣R图象，如图所示。图中矩形阴影部分面积在数值上等于定值电阻此时的 。
7．（2024•海州区校级一模）乐乐在做“探究电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器标有“40Ω 0.5A”、定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω）、开关、导线若干。
（1）图乙是乐乐连接好的实验电路，闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），君君在一旁观察后指出乐乐没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”，并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确；
（2）接下来他们分别接入其它定值电阻对“电流与电阻关系”进行探究，在调节滑动变阻器时，眼睛需要注视 （选填“电流表”或“电压表”），最终乐乐作出了如图丙所示的图象，请你通过图象中所给信息计算出实验过程中，滑动变阻器两端的电压U＝ V。由图丙可知，导体两端的电压一定时，流经导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）在第（2）问的基础上，当分别接入5Ω和20Ω的定值电阻进行正确实验时，两次电路中的电流之比为 ；
（4）在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，并保证电路及元件安全，电压表示数设置的范围为 V至 V。
8．（2024•杜集区校级二模）在电学实验中，“探究电流与电阻（或电压）的关系”“伏安法测电阻”和“伏安法测量电功率”实验电路图完全相同，但每个实验的具体操作和数据处理是不同的。
（1）为了探究“电流与电阻的关系”，某小组连接了图甲电路，先将5Ω的定值电阻接入电路，规范操作，记录电流表示数和对应的电阻值；接下来换用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻继续实验，则闭合开关后应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动；更换不同大小的定值电阻多次实验后，根据实验数据绘制成如图乙所示图象，由图象可知，在实验过程中应使电压表示数为 V不变；
（2）接下来同学们把图甲中的“定值电阻”换成了“2.5V小灯泡”，同学们移动滑动变阻器的滑片P，记录多组对应的电流、电压值后经过计算发现：灯丝的电阻随灯泡两端的电压的增大而增大。同时画出了电流表示数I随电压表示数U变化的关系图象，如图丙所示。则图象中正确的曲线是 （选填A或B）。
9．（2024•南明区校级二模）小天同学在“探究欧姆定律”的实验中，所用器材有：学生电源、电流表、电压表、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R'、开关、导线和定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。
（1）按图甲连接完电路（如图乙）后，闭合开关S，发现电流表的指针无偏转，电压表的指针有明显的偏转，故障原因可能是电阻R ；
（2）排除故障后，他先探究电流与电压的关系。闭合开关S，移动滑片P依次得到4组数据，其中第4次实验中电流表的指针如图丙所示，其示数为 ⁠A。他记录的数据如下表所示，分析数据可以得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ⁠比；
（3）他继续探究电流与电阻的关系，先将电源电压调到合适的值，分别换上多个电阻进行探究，在此过程中滑动变阻器的主要作用是 ⁠。
10．（2024•中山市开学）小王同学“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），规格为“40Ω 1A”滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）由图乙可知，实验中R两端的电压保持为 V；
（2）小王设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；
（3）连好电路，闭合开关，发现电压表、电流表均无示数，电路故障可能是： ；（填选项）
A．定值电阻R短路
B．定值电阻R断路
C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，他将5Ω的电阻接在图甲中a、b间完成一组实验后，保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，发现电压表的示数较之前 （选填“变大”“变小”或“不变”）了。他需将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变；
（5）他根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图象，如图乙所示。分析图象及数据可以得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比；
（6）为了能够完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。为继续完成此次探究，同学们还设计了如下方案，可行的是 （选填字母符号）。
A．更换最大阻值更小的滑动变阻器
B．将电源电压适当调低一些
11．（2024•澄海区校级一模）小刚同学在探究电流与电阻的关系时，设计了如图甲所示的电路，部分实物连接情况如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R0最大阻值为80Ω，定值电阻R备有阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω各一个，控制定值电阻两端电压不变。
（1）连接电路时，开关应 ；
（2）请根据甲图电路图，在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求滑片P右移时滑动变阻器接入阻值变大）；
（3）正确连好电路闭合开关，移动滑片P，发现电流表有示数变化，电压表始终无示数。故障原因是定值电阻R ；
（4）故障排除后，小刚先用5Ω电阻实验，闭合开关，调节滑片P，观察电压表示数。并记录此时电流表的示数，断开开关；
（5）将5Ω电阻换成10Ω，闭合开关，移动滑片P的位置，使电压表示数与上次相同，则滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”“右”）移，记录此时电流表的示数；
（6）更换其余电阻继续实验，根据4组数据作出图象如图丙所示；
（7）分析图象可得出：实验过程应控制定值电阻两端电压为 V。
12．（2024•湖北模拟）小周同学在实验室利用如下器材探究“电流与电阻关系”：电压为4.5V的电源，电流表，电压表，开关各一个，标有“20Ω；1A”的滑动变阻器，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个，导线若干。
（1）注意在连接电路时，开关必须处于 状态；
（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是 （答出一种情况即可）；
（4）排除故障后，小周把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如图乙所示，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向 （选填“左”或者“右”）移动至电压表示数为 V；
（5）利用老师给的器材，如果想探究20Ω的电阻，你怎么办？ ，并说出可行性的理由： 。
13．（2023秋•扶余市期末）小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系，他们所选的电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“60Ω 1A”。
（1）连接电路后，闭合开关，发现电流表、电压表指针均超过量程。操作中存在的问题是
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图甲所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论：电压一定时，
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是 ，将滑动变阻器调到最大阻值，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数。
（3）本实验要保持电阻两端电压相同，他们在学习了欧姆定律之后，才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在 V至 V范围之内选择。
（4）他们又用本次器材探究了电流与电压的关系，做出图象如图乙，图中阴影部分面积表示的物理量是 。
14．（2024•雁塔区校级模拟）小红用如图所示电路“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”，电源电压为6V，滑动变阻器Rp的规格为“40Ω 1A”。
（1）连接电路之前，开关应 ；
（2）电路连接正确后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则原因可能是 ；
（3）在探究电流与电压关系的实验时，小红记录数据如下，其中第 次数据是无法在实验中通过测量得到的；修正后，通过分析表格中有效数据，可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比。
（4）接下来探究电流与电阻的关系，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S，调节滑片P到合适位置，电流表示数如图乙所示，则此时电流大小为 A，并记录电压表示数。再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究，移动滑片P，直到电压表示数每次均为 V，并记录数据；
（5）小红还想使用30Ω的电阻继续完成第5次实验，发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表的示数与之前相同。要完成该次实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω；
（6）为了解决（5）中的问题，小红提出在最初连接电路时，只需在电流表与滑动变阻器之间串联一个20Ω的定值电阻，电压表的示数仍与原设定电压值相同，即可完成上述5次实验。你认为合理吗？ （选填“合理”或“不合理”），理由是 。
15．（2024•环翠区校级模拟）用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
（1）把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，需用导线连接图中6个接线柱a、b、c、d、e、f中的 两点；
（2）闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）；
（3）先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至合适位置，电压表的示数如图乙所示，示数为 V，记下电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成8Ω后，闭合开关，调整滑动变阻器的滑片P使 的示数与前一次相同，记录相关数据，并可计算获知此时接入电路的Rp＝ Ω；
（4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I﹣R图象为曲线A；
①由图象可得出的结论是： ；
②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器Rp的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A无交点，其原因是 。
16．（2024•巴中）图甲是小明探究电流与电压、电阻的关系的实验电路图，选用的实验器材有电源（3V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（20Ω，2A）、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻、开关导线若干。
（1）探究电流与电压的关系。
①根据图甲将图乙实物电路连接完整（要求滑片向左移动时电流表示数变大）；
②探究电流与电压的关系时要保持 不变；
③实验中滑动变阻器的作用是 和 。
（2）探究电流与电阻的关系。
①在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，保持滑片位置不变，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为U。
②当AB间换接20Ω电阻时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都无法达到U。为了完成实验，U的取值不能小于 V。
③表中为实验得到的数据。请分析，第3组实验数据不符合“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”的实验规律，是由 （选填“测量错误”或“测量误差”）造成的。
17．（2024•子洲县三模）小明在做“探究电流与电阻的关系”实验时，选取了电压恒定的电源，定值电阻5Ω、10Ω、20Ω各一个，规格为“40Ω，1A”的滑动变阻器按图甲所示的电路连接器材。
（1）闭合开关后，发现电压表有示数、电流表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 ；
（2）排除故障后，将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑片使电压表指针如图乙所示，电压表示数为 V；
（3）小明根据实验需要，分别将三个定值电阻接入电路进行实验，并将实验数据描绘成图像，如图丙所示。由图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。为完成这三组实验，选用的电源电压应不高于 V。
18．（2024•东兴区校级三模）如图是探究电流与电阻关系的电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
（1）在连接电路的过程中，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至 端（选填“A”或“B”）；
（2）闭合开关S，电流表与电压表均有示数，但移动滑动变阻器滑片P，两表的示数几乎没变化，原因可能是 ；
（3）排除故障后，更换阻值不同的电阻R，进行多次实验，实验数据记录如表。分析表中数据可知：
①实验时，保持定值电阻R两端的电压为 V；
②滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω，才能完成上述实验；
（4）实验时，用15Ω的电阻替换另一定值电阻，正确接入电路，未移动滑动变阻器的滑片P就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，则被15Ω电阻替换的定值电阻为 Ω。
19．（2024•惠济区校级三模）小华为了探究电流与电阻的关系，设计了如图甲所示的实验电路。他准备了如下实验器材：两节新干电池，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器两只（A、30Ω，1.0A、B、20Ω，0.6A）和导线若干。
（1）经检查发现图乙电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线把正确的画出来；
（2）小华连接好正确电路后，移动滑动变阻器的滑片P到阻值最大的位置，闭合开关后，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表的示数为3V，则产生这种故障的原因可能是 ；
（3）排除故障后，小华用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向 （选填“左”或“右”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数；然后再进行多组实验，利用收集到的数据，作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像；
（4）分析图像得出结论 。
【拓展】实验过程中为了能使所选的五只定值电阻都能完成实验，应该选取滑动变阻器 （选填字母），定值电阻两端电压应控制一定，这个电压的范围为 。
20．（2024•驿城区校级模拟）小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：
小明采用了如图甲所示电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，滑动变阻器一只；
（1）当小明准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；
（2）小明在实验过程中发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中故障可能为R ；（选填“短路”或“断路”）
（3）小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 （A或B）移动：此时电流表示数如图乙所示，读数为 A；请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点，并帮小明完成I﹣R图象a；
（4）根据图像a可得出实验结论是： ；
（5）小明为了顺利完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω；
（6）小华用相同的装置进行实验，并将实验数据也绘制如图丙b所示的图象，发现与小明的结论不一致，请你帮忙分析出现此情况的原因是 。
21．（2024•夏邑县校级模拟）小明在“探究电流与电阻的关系”实验中，设计了图甲所示的电路图。实验中用到的实验器材主要有：电压恒为6V的电源，滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样），阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各一个。
（1）小明根据电路图连接的实物电路如图乙所示，其中存在连线错误，如果此时闭合开关会导致 超过量程损坏。现只要改接一根导线就可以，请你把接错的那根导线打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连线（导线不允许交叉）；
（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 （选填“左”或“右”）端；
（3）小明依次换用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω电阻的过程中，不断改变滑动变阻器滑片的位置，当将5Ω电阻换成10Ω时，应在闭合开关后，将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，其目的是 ；
（4）图丙是根据实验数据画出的I﹣R图象，由此得出结论： ；其中阴影部分的面积表示的物理量是小明在实验过程中确定的定值电阻两端的电压，其数值为 V；
（5）实验中，在接入40Ω的定值电阻后，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电压表的示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小明采取的措施可行的是 。
A．调高电源电压
B．更换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器
C．在开关和滑动变阻器之间再串联一个20Ω的电阻
D．将电压表改接到滑动变阻器的两端
22．（2024•河南）小华用图1所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。
（1）她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则，闭合开关时 （填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关，移动滑片，记录了如表数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示，请将示数填入表中。
④请在图4中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出I﹣U图象。
⑤分析表中数据或图象的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是 。
（2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是 （填字母代号）。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0～15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
参考答案与试题解析
一．选择题（共3小题）
1．（2023秋•海珠区校级期末）利用如图所示的电路，探究电流与电阻的关系时，每次实验必须保持大小不变的是（ ）
A．电压表的示数
B．电流表的示数
C．定值电阻Rx的阻值
D．滑动变阻器 R′的阻值
【分析】探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，结合欧姆定律分析。
【解答】解：探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，当换上不同的定值电阻后，电压表示数发生变化，通过移动变阻器的滑片控制电压表示数不变；
由欧姆定律I＝，每次通过定值电阻的电流不同，即电流表的示数不同，故只有A正确。
故选：A。
【点评】本题探究“电流与电阻关系”，考查控制变量法在实验过程的运用，难度不大。
2．（2024•温江区校级模拟）小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C．图丙：进行实验，眼睛一定要先看电流表，再看电压表
D．图丙：多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【分析】AB、探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻的电压不变；
C、探究电流跟电压的关系实验中，眼睛需观察电流表和电压表的大小，查看电压表和电流表时没有先后顺序；
D、在“探究电流跟电压关系”的实验中，测量多组对应的电流和电压值，是为了寻找电流和电压的定量关系，找到普遍规律。
【解答】解：A、探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻的电压不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误；
B、由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，故B错误；
C、探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，眼睛观察电流表和电压表的顺序，没有先后，故C错误；
D、在“探究电流跟电压关系”的实验中，测量多组对应的电流和电压值，是为了寻找电流和电压的定量关系，找到普遍规律，故D正确。
故选：D。
【点评】本题探究“电流的大小与哪些因素有关”的实验，考查控制变量法、归纳法的运用、注意事项、数据分析和串联电路的规律及欧姆定律的运用。
3．（2023秋•平房区期末）如图甲所示是探究“电流与电阻关系”的实验电路图，根据实验数据绘制图像如图乙，下列说法错误的是（ ）
A．开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移动到b端
B．实验中电压表的示数保持1V不变
C．多次更换阻值不同的定值电阻进行实验，目的是为了减小误差
D．分析数据可得出：导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【分析】A、开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处；
BD、探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，根据乙得出电阻两端的电压；
C、为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，要多次更换阻值不同的定值电阻进行实验。
【解答】解：A、开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处，即b端，故A正确；
BD、探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，根据乙可知，电阻的电压为：
UV＝IR＝0.2A×5Ω＝0.1A×10Ω＝0.05A×20Ω＝1V
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
故BD正确；
C、多次更换阻值不同的定值电阻进行实验，目的是为了得出普遍性的结论，故C错误。
故选：C。
【点评】本题探究“电流与电阻关系”，考查注意事项、数据分析及归纳法的运用。
二．多选题（共1小题）
（多选）4．（2024•从江县校级模拟）某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（ ）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.25V不变
C．滑动变阻器滑片向左滑动电压表和电流表示数变大
D．Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向右移
【分析】A、研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变；
B、由图乙求出电流与电阻之积分析；
C、滑动变阻器向左滑动时确定变阻器连入电路中的电阻变化，由电阻的串联规律和电路的总电阻变化，根据欧姆定律分析电路的电流变大，根据U＝IR可确定电压表示数变化；
D、根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】解：A、由题意和图象可知，接入电路的电阻是随电流的变化而变化的，所以该同学研究的是电流和电阻的关系，故A不符合题意；
B、研究电流和电阻的关系时，要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变），由图乙的图像可知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）U＝IRx＝0.5A×5Ω＝0.1A×25Ω＝2.5V，即电压表保持2.5V不变，故B不符合题意；
C、滑动变阻器向左滑动时，变阻器连入电路中的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路的电流变大，即电流表示数变大，根据U＝IR可知，电压表测量定值电阻两端电压，电压表示数变大，故C符合题意；
D、根据串联分压原理可知，将Rx电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V）；探究电流与电阻的关系实验中，应控制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，使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理可知，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，故D符合题意。
故选：CD。
【点评】本题考查串联电路的规律和欧姆定律及控制变量法的运用，关键是从图中获取有效的信息。
三．填空题（共1小题）
5．（2024•东兴区校级二模）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”字样，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”。完成下列问题：
（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的
原因可能是 R1断路 ；
（2）排除故障后继续实验，若R1＝6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 6 Ω。
【分析】（1）电流表无示数，说明电路断路，根据电压表示数情况，结合串联电路的特点，确定故障原因；
（2）根据电压表的量程、电流表的量程，结合欧姆定律和串联电路的电流特点确定电路中的最大电流，然后根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可求得滑动变阻器接入电路的最小值。
【解答】解：
（1）电流表无示数，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障可能是与电压表并联的定值电阻R1断路；
（2）如图所示，R1与R2串联，已知R1＝6Ω，为保证电路安全，根据题意可知电压表的最大示数为3V，即R1两端的电压最大为3V，
此时电路中的电流I＝I1＝＝＝0.5A＜0.6A，
则由串联电路的电流特点可知电路中的最大电流I大＝0.5A，此时总电阻最小，变阻器接入电路的阻值最小，
此时电路的总电阻：R总小＝＝＝12Ω；
根据串联电路的电阻规律可知，变阻器R2的最小值：R2小＝R总小﹣R1＝12Ω﹣6Ω＝6Ω.
故答案为：（1）R1断路；（2）6。
【点评】本题研究电流与电压的关系，考查串联电路故障分析以及欧姆定律在串联电路中的应用，涉及到滑动变阻器的取值范围问题，难度适中。
四．实验探究题（共17小题）
6．（2024•莱芜区模拟）在“探究电流与电压的关系”实验中
（1）小金和小组成员经过探讨，完成了A﹣B﹣C三幅电路图的不断改进；
①由图A到图B，改进的主要理由是 灯泡的电阻会随着温度的变化而变化 ；
②由图B到图C，改进的主要理由是 通过滑动变阻器改变电阻的电压 ；
（2）请你用笔画线代替导线，把实验电路补充完整（要求符合图C电路图）；
（3）小金接着“探究电流与电阻的关系”，断开开关，将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻后，再闭合开关，向 右 （选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使 电压表示数与5Ω定值电阻两端的电压相同，为2.5V ，记录此时电流表的示数；
（4）小金依次换用不同阻值的电阻，记录了5组数据并画出了I﹣R图象，如图所示。图中矩形阴影部分面积在数值上等于定值电阻此时的 电压 。
【分析】（1）“探究电流与电压的关系”实验中要控制电阻大小不变，为得出普遍性的规律，要多次测量，据此分析；
（2）根据电路图连接实物；
（3）将5Ω的定值电阻换为10Ω后，由分压原理，电阻的电压变大，电压表示数变大，据此分析。
（4）根据U＝IR分析。
【解答】解：（1）在探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，从A到B，用定值电阻来替换灯泡是因为灯泡的电阻不是一个定值，会随着温度的变化而变化。
根据控制变量法，探究电流与电压的关系时，必须电阻不变，不断改变电流，故由图B到图C，加了一个滑动变阻器，通过移动滑片的位置，可以改变定值电阻两端的电压，获得多组数据，使实验结果更具有普遍性。
（2）电源为2节干电池，电压为3V，电路为串联电路，电压表测量定值电阻两端电压，小于电源电压，所以电压表选择小量程，如图所示
（3）在“探究电流与电阻的关系”时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，由串联电路的电压特定可知，应将滑片向右移，增大滑动变阻器连入电路的阻值，增大滑动变阻器两端的分压，直至电压表示数与5Ω电阻两端的电压相同。由I﹣R图象可知，电压为：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V；
（4）阴影部分的面积为电阻乘以电流，由U＝IR可知，图中矩形阴影部分面积在数值上等于定值电阻此时的电压。
故答案为：（1）①灯泡的电阻会随着温度的变化而变化；②通过滑动变阻器改变电阻的电压；
（2）见解答；
（3）右；电压表示数与5Ω定值电阻两端的电压相同，为2.5V；（4）电压。
【点评】本题探究电流与电阻、电压的关系，考查控制变量法及归纳法的运用、电路连接及操作过程。
7．（2024•海州区校级一模）乐乐在做“探究电流与电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器标有“40Ω 0.5A”、定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω）、开关、导线若干。
（1）图乙是乐乐连接好的实验电路，闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数 不变 （选填“变大”、“变小”或“不变”），君君在一旁观察后指出乐乐没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”，并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确；
（2）接下来他们分别接入其它定值电阻对“电流与电阻关系”进行探究，在调节滑动变阻器时，眼睛需要注视 电压表 （选填“电流表”或“电压表”），最终乐乐作出了如图丙所示的图象，请你通过图象中所给信息计算出实验过程中，滑动变阻器两端的电压U＝ 1 V。由图丙可知，导体两端的电压一定时，流经导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）在第（2）问的基础上，当分别接入5Ω和20Ω的定值电阻进行正确实验时，两次电路中的电流之比为 4：1 ；
（4）在不改变电路连接的情况下，为完成整个实验，并保证电路及元件安全，电压表示数设置的范围为 1 V至 2.5 V。
【分析】（1）根据电路连接结合电压表的特点分析回答；在“探究电流与电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变；根据图丙结合U＝IR求出定值电阻两端电压，利用串联电路电压规律求出滑动变阻器两端电压；
（3）探究电流跟电阻的关系，保持电压表示数不变，由I＝可知，在电压不变时，电流和电阻成反比；
（4）根据允许的最大电流和最小电阻确定控制电压表的最大电压；当将定值电阻换上较大的电阻时，如果控制的电压表示数较小，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器就要分去更多的电压，由分压原理，滑动变阻器连入电路中的阻值将要求更大，而题中滑动变阻器的最大电阻为20Ω，根据串联电路电压的规律得出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理表达式讨论，当用最大电阻30Ω电阻进行实验时，滑动变阻器连入电路中的电阻应最大，由此得出控制电压表的最小电压。
【解答】解：（1）由图知道，滑动变阻器与电压表串联后再与电阻并联在一起，根据电压表的特点可知，通过滑动变阻器的电流为0，当移动滑动变阻器滑片时，电压表测量的是电阻两端的电压，也是电源电压，保持不变，电流也保持不变，故电流表示数不变；
在“探究电流与电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图所示：
；
（2）实验中要控制定值电阻两端的电压不变，故在调节滑动变阻器时，眼睛应注视电压表；
由图知道，该图象为反比例函数，当电流为0.4A时，电阻为5Ω，则电压为：
UV＝I'R'＝0.4A×5Ω＝2V，
滑动变阻器两端的电压应为：
U滑＝U﹣UV＝3V﹣2V＝1V；
（3）在第（2）问的基础上，当分别接入5Ω和20Ω的定值电阻进行正确实验时，实验中需控制电阻两端的电压不变，由欧姆定律可得实验中他接入5Ω、20Ω定值电阻时，两次电路的电流之比为：
；
（4）由图甲可知，电流表选用小量程，滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，即电路中最大电流为0.5A，当电路中电流最大，定值电阻阻值最小时，定值电阻两端电压最大，故定值电阻两端最大电压为：UV大＝I大R定小＝0.5A×5Ω＝2.5V；
研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动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，滑动变阻器分得的电压：
U滑＝U总﹣UV'＝3V﹣UV'，
根据分压原理有：
＝，
即＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
因电压表示数UV'为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：
＝，
解得电压表的示数：UV'＝1V，即为完成实验，电压表的最小电压为1V；
故为顺利完成4次实验，定值电阻两端的电压需要控制在1～2.5V范围内。
故答案为：（1）不变；见解答图；（2）电压表；1；（3）4：1；（4）1；2.5。
【点评】本题探究电流与电阻的关系实验，考查了电路分析、电路连接、实验操作、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
8．（2024•杜集区校级二模）在电学实验中，“探究电流与电阻（或电压）的关系”“伏安法测电阻”和“伏安法测量电功率”实验电路图完全相同，但每个实验的具体操作和数据处理是不同的。
（1）为了探究“电流与电阻的关系”，某小组连接了图甲电路，先将5Ω的定值电阻接入电路，规范操作，记录电流表示数和对应的电阻值；接下来换用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻继续实验，则闭合开关后应将滑片向 左 （选填“左”或“右”）移动；更换不同大小的定值电阻多次实验后，根据实验数据绘制成如图乙所示图象，由图象可知，在实验过程中应使电压表示数为 2 V不变；
（2）接下来同学们把图甲中的“定值电阻”换成了“2.5V小灯泡”，同学们移动滑动变阻器的滑片P，记录多组对应的电流、电压值后经过计算发现：灯丝的电阻随灯泡两端的电压的增大而增大。同时画出了电流表示数I随电压表示数U变化的关系图象，如图丙所示。则图象中正确的曲线是 A （选填A或B）。
【分析】（1）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向，根据图乙利用欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压，即为电压表的示数。
（2）根据灯丝的电阻随灯泡两端的电压的增大而增大分析通过小灯泡的电流随电压的变化关系图象。
【解答】解：（1）实验中，换用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻继续实验，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时，要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应把变阻器滑片向左移动。
由图乙数据和欧姆定律可知定值电阻两端电压UR＝IR＝0.1A×20Ω＝……＝0.4A×5Ω＝2V，即在实验过程中应使电压表示数为2V不变。
（2）小灯泡的电阻大小与温度有关，温度越高电阻越大，由欧姆定律可知，小灯泡两端的电压增加比通过灯泡的电流增加的更快，则图象中正确的曲线是A。
故答案为：（1）左；2；（2）A。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查控制变量法和欧姆定律的应用和分析图象的能力。
9．（2024•南明区校级二模）小天同学在“探究欧姆定律”的实验中，所用器材有：学生电源、电流表、电压表、标有“50Ω 1A”的滑动变阻器R'、开关、导线和定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）。
（1）按图甲连接完电路（如图乙）后，闭合开关S，发现电流表的指针无偏转，电压表的指针有明显的偏转，故障原因可能是电阻R 断路 ；
（2）排除故障后，他先探究电流与电压的关系。闭合开关S，移动滑片P依次得到4组数据，其中第4次实验中电流表的指针如图丙所示，其示数为 0.44 ⁠A。他记录的数据如下表所示，分析数据可以得到结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正 ⁠比；
（3）他继续探究电流与电阻的关系，先将电源电压调到合适的值，分别换上多个电阻进行探究，在此过程中滑动变阻器的主要作用是 控制定值电阻两端电压不变 ⁠。
【分析】（1）电流表无示数说明是断路，电压表有示数说明是定值电阻断路；
（2）根据电流表量程读出示数，并根据表格数据得出在电阻一定时，电流与电压成正比。
（3）探究电流与电阻关系时，应控制电压不变，更换电阻时，应调节滑片，保持定值电阻两端电压不变。
【解答】解：
（1）闭合开关S，发现电流表的指针无偏转，说明电路中存在断路。而电压表的指针有明显的偏转，电压表所在的电路是通路，故障原因可能是电阻断路。
（2）电流表的指针如图丙所示，选择小量程，分度值为0.02A，其示数为0.44A。另外分析表格中的数据可知，电压与电流的比值是一个定值5Ω，则结论为：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）探究电流与电阻的关系，需要改变定值电阻，控制定值电阻两端的电压不变，故滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压不变。
故答案为：（1）断路；（2）0.44；正；（3）控制定值电阻两端电压不变。
【点评】本题是探究电流与电压关系的实验题，具体考查了电路故障、电流表读数、实验结论的分析，属于实验题中的基础题。
10．（2024•中山市开学）小王同学“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），规格为“40Ω 1A”滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）由图乙可知，实验中R两端的电压保持为 2 V；
（2）小王设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；
（3）连好电路，闭合开关，发现电压表、电流表均无示数，电路故障可能是： C ；（填选项）
A．定值电阻R短路
B．定值电阻R断路
C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后，他将5Ω的电阻接在图甲中a、b间完成一组实验后，保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，发现电压表的示数较之前 变大 （选填“变大”“变小”或“不变”）了。他需将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变；
（5）他根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图象，如图乙所示。分析图象及数据可以得到结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反 比；
（6）为了能够完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 50 Ω。为继续完成此次探究，同学们还设计了如下方案，可行的是 B （选填字母符号）。
A．更换最大阻值更小的滑动变阻器
B．将电源电压适当调低一些
【分析】（1）根据图乙可知当即R＝5Ω电路中电路I＝0.5A，可知电阻两端电压的值；
（2）电压表并联在定值定值R两端；
（3）电流表无示数说明此时电路断路，电压表无示数滑动变阻器可能断路；
（4）电阻由5Ω换上10Ω的后，如果不移动滑动变阻器，电路中的总电阻变大，电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电压表示数变大，根据串联电路电压规律和电阻的与电压分配规律，确定滑动变阻器滑片的调节方向。
（5）由图象乙可知电压一定时，电路与电阻的倒数成正比，所以电压一定时电流与电阻成反比；
（6）当接入电阻电阻为25Ω分得电压为2V，串联电路中电压的规律和分配特点可知可行的选项；
【解答】解：（1）由图乙可知，实验中R两端的电压保持为
（2）用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，电压表并联在定值电阻两端，接0～3V接线柱，电路图如图所示：
（3）连好电路，闭合开关，电流表无示数，说明电路断路，电压表无示数，可能滑动变阻器断路，故选C。
（4）实验中，用10Ω的电阻替换5Ω，根据分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大；研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能达到实验要求。
（5）由图象乙可知电压一定时，电路与电阻的倒数成正比，所以电压一定时电流与电阻成反比；
（6）根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V
变阻器分得的电压为电阻两端的电压的2倍，根据分压原理，当接入最大的25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑＝2×25Ω＝50Ω
故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少50Ω的滑动变阻器。
A．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，因此该方法不可行，故A不符合题意；
B．根据串联电路的规律及分压原理有
等式左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大
故电源电压为U＝5.2V；小于电源电压6V，故只需将电源电压适当调小即可，故B符合题意。
故选B。
故答案为：（1）2；（2）见解答图；（3）C；（4）变大；右；（5）反；（6）50；B。
【点评】本题考查了电路的故障分析，串联电路的分压规律，通过实验说明当电压一定时电流与电阻的关系。
11．（2024•澄海区校级一模）小刚同学在探究电流与电阻的关系时，设计了如图甲所示的电路，部分实物连接情况如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R0最大阻值为80Ω，定值电阻R备有阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω各一个，控制定值电阻两端电压不变。
（1）连接电路时，开关应 断开 ；
（2）请根据甲图电路图，在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整（要求滑片P右移时滑动变阻器接入阻值变大）；
（3）正确连好电路闭合开关，移动滑片P，发现电流表有示数变化，电压表始终无示数。故障原因是定值电阻R 短路 ；
（4）故障排除后，小刚先用5Ω电阻实验，闭合开关，调节滑片P，观察电压表示数。并记录此时电流表的示数，断开开关；
（5）将5Ω电阻换成10Ω，闭合开关，移动滑片P的位置，使电压表示数与上次相同，则滑动变阻器的滑片应向 右 （选填“左”“右”）移，记录此时电流表的示数；
（6）更换其余电阻继续实验，根据4组数据作出图象如图丙所示；
（7）分析图象可得出：实验过程应控制定值电阻两端电压为 2 V。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。（2）电压表与电阻并联，再结合滑片P右移时接入阻值变大，可知滑动变阻器左下部分电阻接入电路，据此完成电路连接；
（3）若电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表能与电源连通，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了；
（5）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（7）根据并联电路中电流和电压的规律以及欧姆定律进行分析和计算。
【解答】解：（1）连接电路时，为了保护电路，开关应处于断开状态。
（2）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器串联接入电路，要求滑片P右移时滑动变阻器接入阻值变大，因此应连接A端，如图所示：
（3）闭合开关后，发现电流表有示数，说明电路中没有断路，因此是短路；电压表无示数，说明与之并联的定值电阻发生短路，使得电压表也被短路。
（5）本实验中需要控制定值电阻两端电压保持不变，将5Ω电阻换成10Ω，根据串联电路分压原理，定值电阻的阻值变大，分压就会变大，若要使电压表的示数不变，则需使定值电阻两点电压减小，滑动变阻器两端电压变大，所以滑动变阻器阻值需要调大，故应向右端适当移动滑片P。
（7）根据可得，定值电阻两端的电压为
；
分析图象可知，当为0.20Ω﹣1时，电流为0.40A，因此实验过程应控制定值电阻两端电压为
。
故答案为：（1）断开；（2）见解答；（3）短路；（5）右；（7）2。
【点评】本题考查探究电流与电阻的关系，涉及了电路的连接、电路故障分析、滑动变阻器的使用、图象分析能力以及在电表不全的情况下测量未知电阻Rx的阻值，考查较综合，难度一般。
12．（2024•湖北模拟）小周同学在实验室利用如下器材探究“电流与电阻关系”：电压为4.5V的电源，电流表，电压表，开关各一个，标有“20Ω；1A”的滑动变阻器，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω各一个，导线若干。
（1）注意在连接电路时，开关必须处于 断开 状态；
（2）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是 电阻R短路 （答出一种情况即可）；
（4）排除故障后，小周把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如图乙所示，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向 右 （选填“左”或者“右”）移动至电压表示数为 2.5 V；
（5）利用老师给的器材，如果想探究20Ω的电阻，你怎么办？ 将5Ω和15Ω的电阻串联 ，并说出可行性的理由： 串联电路的总电阻等于各个用电器的电阻之和 。
【分析】（1）为保护电路，在连接电路时，开关应断开；
（2）滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（4）根据电流表选用小量程确定分度值读出示数，根据欧姆定律求出定值电阻两端所控制的电压，即为电压表示数。根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；
（5）根据串联电路的电阻关系分析。
【解答】解：（1）为保护电路，在连接电路时，开关必须处于断开状态。
（2）要求滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，则变阻器阻值变小，所以变阻器应选择A接线柱串联到电路中，作图如下：
（3）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电路可能出现短路，无论怎样移动滑片P，电压表都无示数，则故障可能是与电压表并联的电阻R短路。
（4）排除故障后，把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数如题图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02 A，其示数为0.5A，则定值电阻两端电压为：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V；
实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理可知，定值电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变，则需要增大滑动变阻器两端的电压，即要增大滑动变阻器接入电路的电阻，故应把滑动变阻器的滑片向右移动至电压表示数为2.5V。
（5）串联电路的总电阻等于各个用电器的电阻之和，如果想探究20Ω的电阻，可以将5Ω和15Ω的电阻串联。
故答案为：（1）断开；（2）见解析；（3）电阻R短路；（4）右；2.5；（5）将5Ω和15Ω的电阻串联；串联电路的总电阻等于各个用电器的电阻之和。
【点评】本题探究“电流与电阻关系”实验，考查了电路连接、电路故障、器材的选择、控制变量法和欧姆定律的应用。
13．（2023秋•扶余市期末）小明和小丽想探究导体中的电流跟电阻的关系，他们所选的电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω，滑动变阻器规格为“60Ω 1A”。
（1）连接电路后，闭合开关，发现电流表、电压表指针均超过量程。操作中存在的问题是 滑动变阻器的滑片没有调至最大阻值处
（2）实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图甲所示的电流I随电阻R变化的图象。
①由图象可以得出结论：电压一定时， 通过导体的电流跟导体电阻成反比
②上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是 断开开关 ，将滑动变阻器调到最大阻值，然后将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为 3 V时，读出电流表的示数。
（3）本实验要保持电阻两端电压相同，他们在学习了欧姆定律之后，才知道本实验中电压表控制不变的电压值应该在 2 V至 5 V范围之内选择。
（4）他们又用本次器材探究了电流与电压的关系，做出图象如图乙，图中阴影部分面积表示的物理量是 电功率 。
【分析】（1）若电流表、电压表的指针均超过量程，是由于滑动变阻器的阻值过小造成的，然后根据滑动变阻器的规格判断出原因可能是滑片未移至最大阻值处；
（2）①分析图象的，得出电流和电阻的关系：电压一定，电流和电压成反比；②在拆接电路时，要先断开开关，闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处；
要探究电流和电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变，根据图象中的某一组数据便可求出电阻两端的电压；
（3）根据滑动变阻器的规格，电路中的最大电流为1A，滑动变阻器的最大阻值为60Ω，根据串联电路的知识结合欧姆定律计算电阻两端的电压范围；
（4）阴影部分为电流和电压的乘积，根据P＝UI可知应为定值电阻的功率。
【解答】解：（1）电流表、电压表指针均超过量程，说明电路中的总电阻过小，滑动变阻器的最大阻值为60Ω，则原因可能是滑动变阻器的滑片没有调至最大阻值处；
（2）①由图象知，电压一定，通过导体的电流跟导体电阻成反比；
②小明用5Ω的电阻做完实验后，应先断开开关，同时将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，再换接10Ω的电阻，然后闭合开关，使电压表的示数保持U＝IR＝0.6A×5Ω＝3V不变；
（3）由滑动变阻器的规格知，滑动变阻器的最大阻值为60Ω，允许通过的最大电流为1A；
根据串联分压的知识，当电阻的阻值为30Ω时，滑动变阻器的阻值需要的最大，当滑动变阻器的阻值为60Ω时，便是电阻两端的最小电压，
根据串分压可知R：R滑＝UR：U滑，则UR：U滑＝30Ω：60Ω＝1：2，此时电阻两端的电压为6V×＝2V，
电路中的最大电流为1A，当电阻为5Ω时，电路中的电流最大，则U大＝IR＝1A×5Ω＝5V；
所以本实验中电压表控制不变的电压值应该在2V到5V之间。
（4）阴影部分面积为横、纵坐标的乘积，即阴影部分的面积为：S＝UI＝P，故阴影部分面积表示的物理量是电功率。
故答案为：（1）滑动变阻器的滑片没有调至最大阻值处；（2）①通过导体的电流跟导体电阻成反比； ②断开开关；3；（3）2；5；（4）电功率。
【点评】此题是探究电流和电阻的关系实验，注意控制变量法在实验中的应用，考查了电流和电阻的关系，实验中应该注意的问题，特别是第（3）项，有关求电阻两端的最小电压和最大电压，涉及到了串联电路中欧姆定律的应用，理解滑动变阻器的规格，是解决此题的关键。
14．（2024•雁塔区校级模拟）小红用如图所示电路“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”，电源电压为6V，滑动变阻器Rp的规格为“40Ω 1A”。
（1）连接电路之前，开关应 断开 ；
（2）电路连接正确后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则原因可能是 R短路 ；
（3）在探究电流与电压关系的实验时，小红记录数据如下，其中第 1 次数据是无法在实验中通过测量得到的；修正后，通过分析表格中有效数据，可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比。
（4）接下来探究电流与电阻的关系，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关S，调节滑片P到合适位置，电流表示数如图乙所示，则此时电流大小为 0.4 A，并记录电压表示数。再将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、15Ω、20Ω继续探究，移动滑片P，直到电压表示数每次均为 2 V，并记录数据；
（5）小红还想使用30Ω的电阻继续完成第5次实验，发现无论怎样调节滑动变阻器，都无法使电压表的示数与之前相同。要完成该次实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于 60 Ω；
（6）为了解决（5）中的问题，小红提出在最初连接电路时，只需在电流表与滑动变阻器之间串联一个20Ω的定值电阻，电压表的示数仍与原设定电压值相同，即可完成上述5次实验。你认为合理吗？ 不合理 （选填“合理”或“不合理”），理由是 见解析 。
【分析】（1）为保护电路安全，连接电路之前，开关应断开。
（2）电路连接正确后闭合开关，若定值电阻R短路，电压表无示数，电流表有示数。
（3）在探究电流与电压关系的实验时，应控制电阻不变，改变电压，观察电流的变化，由表格数据可知，当电压为1V时，电流为0.1A，利用欧姆定律求出此时滑动变阻器接入电路中的电阻值，与滑动变阻器的最大阻值比较得出答案。
（4）先确定电流表使用的量程、对应的分度值，再根据指针位置读数；探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变，利用U＝IR求电压表的示数；
（5）当定值电阻为30Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时定值电阻两端电压保持为2V不变，由串联电路的电压特点可得滑动变阻器两端的电压，定值电阻与滑动变阻器串联，电流相等，利用欧姆定律求滑动变阻器的最大阻值。
（6）在最初连接电路时，在电流表与滑动变阻器之间串联一个20Ω定值电阻，在做接入5Ω电阻实验时，若电压表示数仍为2V，此时电路中电流为0.4A，利用欧姆定律求出20Ω的定值电阻两端电压，与电源电压比较得出答案。
【解答】解：（1）为保护电路安全，连接电路之前，开关应断开。
（2）电路连接正确后闭合开关，电流表有示数，则电路为通路。电压表无示数，则与电压表并联的支路短路。所以原因可能是定值电阻R短路。
（3）在探究电流与电压关系的实验时，应控制电阻不变，改变电压，观察电流的变化，由表格数据可知，当电压为1V时，电流为0.1A，此时滑动变阻器接入电路中的电阻值：R滑＝＝＝50Ω＞40Ω，实验中所用滑动变阻器的最大阻值为40Ω，故第1次数据是无法在实验中通过测量得到的。
（4）电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.4A；探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变，故应移动滑片P，直到电压表示数每次均为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝2V；
（5）当定值电阻为30Ω时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，此时定值电阻两端电压保持为2V不变，由串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端电压为：U滑＝6V−2V＝4V，定值电阻与滑动变阻器串联，电流相等，故滑动变阻器最大阻值至少为：R滑＝＝＝60Ω，则滑动变阻器的最大阻值应不小于60Ω。
（6）在最初连接电路时，在电流表与滑动变阻器之间串联一个20Ω定值电阻，在做接入5Ω电阻实验时，若电压表示数仍为2V，此时电路中电流为0.4A，20Ω的定值电阻两端电压为：0.4A×20Ω＝8V大于电源电压6V。不能完成第一组实验，故不合理。
故答案为：（1）断开；（2）定值电阻短路；（3）1；（4）0.4；2；（5）60；（6）不合理；见解析。
【点评】本题为探究通过导体的电流与电压和电阻关系的实验题目，考查了实验注意事项、故障分析、实验结论分析、串联电路的特点和欧姆定律的应用等，有难度！
15．（2024•环翠区校级模拟）用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω，1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
（1）把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，需用导线连接图中6个接线柱a、b、c、d、e、f中的 bd 两点；
（2）闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R 短路 （选填“断路”或“短路”）；
（3）先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至合适位置，电压表的示数如图乙所示，示数为 2.4 V，记下电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成8Ω后，闭合开关，调整滑动变阻器的滑片P使 电压表 的示数与前一次相同，记录相关数据，并可计算获知此时接入电路的Rp＝ 7 Ω；
（4）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图丙的坐标系中描绘出I﹣R图象为曲线A；
①由图象可得出的结论是： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ；
②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器Rp的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A无交点，其原因是 对每一个电流值，变阻器RP的阻值与定值电阻的阻值比值不变 。
【分析】（1）当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路；
（3）根据电压表选用量程确定分度值读数；
根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，当换上小电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑动变阻器滑片移动的方向；
探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入8Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻；
（4）①根据图丙分析得出结论；
②根据串联分压的规律判断变阻器RP与定值电阻的阻值关系，据此分析。
【解答】解：（1）当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大，说明滑动变阻器选用右下接线柱与定值电阻串联在电路中，即需用导线连接图中6个接线柱a、b、c、d、e、f中的bd两点；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即故障可能是定值电阻R短路；
（3）先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至合适位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.4V；
实验中，当把12Ω电阻换成8Ω后，根据分压原理，电阻两端的电压变小，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要减小滑动变阻器电阻阻值，使电压表的示数与前一次相同；
实验中使用的定值电阻阻值为8Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝2.4V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4.5V﹣2.4V＝2.1V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的＝0.875倍，根据分压原理，当接入8Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.875×8Ω＝7Ω；
（4）①由图丙可知，0.6A×4Ω＝0.4A×6Ω＝0.3A×8Ω＝0.2A×12Ω＝2.4V，为一定值，故可得出的结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
②因为电源电压不变，而实验中定值电阻的电压需保持不变，则滑动变阻器的电压也不变，本实验中变阻器分得的电压UP＝U﹣UV＝4.5V﹣2.4V＝2.1V，即变阻器分得的电压始终不等于定值电阻两端的电压，根据串联分压规律知，变阻器RP的阻值始终不等于定值电阻的阻值，则把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值，在图丙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，会发现曲线B与曲线A无交点。
故答案为：（1）bd；（2）短路；（3）2.4；电压表；7；（4）①电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；②对每一个电流值，变阻器RP的阻值与定值电阻的阻值比值不变。
【点评】本题是“探究电流与电阻的关系”的实验，考查了电路连接、电路故障、电压表的读数、控制变量法和欧姆定律的应用以及实验结论的得出等，难度适中。
16．（2024•巴中）图甲是小明探究电流与电压、电阻的关系的实验电路图，选用的实验器材有电源（3V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（20Ω，2A）、阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω三个定值电阻、开关导线若干。
（1）探究电流与电压的关系。
①根据图甲将图乙实物电路连接完整（要求滑片向左移动时电流表示数变大）；
②探究电流与电压的关系时要保持 电阻 不变；
③实验中滑动变阻器的作用是 保护电路 和 改变定值电阻两端电压 。
（2）探究电流与电阻的关系。
①在实验中，首先确定一个保持不变的电压值U，当AB间的电阻R由5Ω换成10Ω时，保持滑片位置不变，闭合开关后将滑动变阻器的滑片向 右 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为U。
②当AB间换接20Ω电阻时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都无法达到U。为了完成实验，U的取值不能小于 1.5 V。
③表中为实验得到的数据。请分析，第3组实验数据不符合“导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”的实验规律，是由 测量误差 （选填“测量错误”或“测量误差”）造成的。
【分析】（1）探究电流与电压的关系，需要控制电阻不变，通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端电压；
（2）探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端电压不变，每次更换电阻后需要根据串联电路分压规律进行移动滑动变阻器的滑片。
【解答】（1）①滑片向左移动时电流表示数变大，则滑动变阻器应该连接左下端，如图所示；
②探究电流与电压的关系时需要控制定值电阻不变，从而比较定值电阻两端电流与电压的关系；
③连接电路时滑动变阻器需要处于阻值最大处，起到保护电路的作用；探究电流与电压的关系时，通过多次调节滑动变阻器，从而改变定值电阻两端电压，获得多组实验数据；故滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端电压；
（2）①根据串联电路分压规律，每次更换大的电阻后，电压表示数会变大，需要增大滑动变阻器的阻值才能保持电阻两端电压不变，故需要向右移动滑动变阻器；
②根据串联电路分压规律，使用20Ω电阻时，滑动变阻器移动到20Ω可以求得最小电压值，此时电路中电流为I＝＝＝0.075A，则电压表最小值为Umin＝IR定＝0.075A×20Ω＝1.5V；
③第三组数据理论值为0.10A，但表中测出来的数据为0.11A，偏差值较小，是由于读数造成的测量误差；
故答案为：（1）见上图；②电阻；③保护电路；改变定值电阻两端电压；（2）①右；②1.5；③测量误差。
【点评】本题探究电流与电压电阻的关系，考察电路连接，滑动变阻器的使用、串联电路分压规律等。
17．（2024•子洲县三模）小明在做“探究电流与电阻的关系”实验时，选取了电压恒定的电源，定值电阻5Ω、10Ω、20Ω各一个，规格为“40Ω，1A”的滑动变阻器按图甲所示的电路连接器材。
（1）闭合开关后，发现电压表有示数、电流表无示数，则电路存在的故障可能是定值电阻 断路 ；
（2）排除故障后，将5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节滑片使电压表指针如图乙所示，电压表示数为 2 V；
（3）小明根据实验需要，分别将三个定值电阻接入电路进行实验，并将实验数据描绘成图像，如图丙所示。由图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反 比。为完成这三组实验，选用的电源电压应不高于 6 V。
【分析】（1）闭合开关，发现电压表有示数、电流表无示数，说明电路为断路；
（2）先确定电压表的量程，再认清分度值，最后读取数值；
（3）根据U＝IR值不变，可判断电流与电阻的关系；当滑动变阻器取得最大值时，电压最大，据此可知电源电压。
【解答】解：（1）闭合开关后，电流表无示数，可能使电压表串联在电路中了或电路中出现断路，电压表有示数，电压表和电源两极连接，可能定值电阻断路；
（2）由图乙可知，此时电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，电压表的示数为2V；
（3）由图丙可知，电压表的示数分别为：
U1＝I1R1＝0.4A×5Ω＝2V；
U2＝I2R2＝0.2A×10Ω＝2V；
U3＝I3R3＝0.1A×20Ω＝2V，
即U＝U1＝U2＝U3＝2V，
所以电压表的示数保持不变，因此可以得出结论：在电压一定的条件下，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
要使总电压最小，说明滑动变阻器的电流为0.1A，此时滑动变阻器的最大电阻为40Ω，
滑动变阻器的电压为：U滑＝I滑R滑＝0.1A×40Ω＝4V，此时总电压为：U源＝U+U滑＝2V+4V＝6V，所以选用的电源电压应不高于6V。
故答案为：（1）断路；（2）2；（3）反；6。
【点评】本题考查了“探究电流与电阻的关系”的实验，重点掌握电路故障的判断、电流与电阻的关系等。
18．（2024•东兴区校级三模）如图是探究电流与电阻关系的电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
（1）在连接电路的过程中，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应移至 B 端（选填“A”或“B”）；
（2）闭合开关S，电流表与电压表均有示数，但移动滑动变阻器滑片P，两表的示数几乎没变化，原因可能是 滑动变阻器的两个上端接线柱连入电路 ；
（3）排除故障后，更换阻值不同的电阻R，进行多次实验，实验数据记录如表。分析表中数据可知：
①实验时，保持定值电阻R两端的电压为 3 V；
②滑动变阻器的最大阻值至少为 10 Ω，才能完成上述实验；
（4）实验时，用15Ω的电阻替换另一定值电阻，正确接入电路，未移动滑动变阻器的滑片P就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，则被15Ω电阻替换的定值电阻为 20 Ω。
【分析】（1）为了保护电路，在连接电路过程中，开关应处于断开状态，同时将滑动变阻器滑片P滑至阻值最大端；
（2）发现电流表、电压表均有示数，说明电路为通路，但移动滑动变阻器的滑片，电流表、电压表示数几乎没有变化，说明滑动变阻器起不到变阻的作用；
（3）①因在探究电流与电阻关系的实验中，应保持定值电阻两端的电压不变，结合实际数据分析IR的值；②根据串联分压原理分析作答；
（4）根据小题（3）中串联分压原理可得出当电路分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻后，其滑动变阻器对应接入电路的电阻大小，再根据欧姆定律R＝计算出电路总电阻，再结合串联电路电阻的规律分析解答。
【解答】解：（1）连接电路时，为了电路安全，要将开关断开，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，由图可知，即B端；
（2）闭合开关S，电流表与电压表均有示数，说明电路为通路，但移动滑动变阻器滑片P，两表的示数几乎没变化，说明滑动变阻器的阻值几乎不变，原因可能是将滑动变阻器的两个上端接线柱连入电路；
（3）由表中数据可知，定值电阻R两端的电压：U＝IR＝0.6A×5Ω＝0.3A×10Ω＝0.2A×15Ω＝0.15A×20Ω＝3V；
根据串联分压可知，当定值电阻使用20Ω时，滑动变阻器的阻值最大，则
，
解得R滑＝10Ω，因此滑动变阻器的最大阻值至少为10Ω，才能完成上述实验；
（4）用15Ω的电阻替换另一定值电阻，正确接入电路，未移动滑动变阻器的滑片P就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，滑动变阻器连入电路的阻值为
；
由分析可知，对应的定值电阻为20Ω，因此被15Ω电阻替换的定值电阻为20Ω。
故答案为：（1）B；（2）滑动变阻器的两个上端接线柱连入电路；（3）①3；②10；（4）20。
【点评】本题考查了“探究电流与电阻关系”的实验，涉及了电路连接时的注意事项、滑动变阻器的正确连接、实验数据分析和结论总结以及串联分压原理的应用等，考查较综合，有一定难度。
19．（2024•惠济区校级三模）小华为了探究电流与电阻的关系，设计了如图甲所示的实验电路。他准备了如下实验器材：两节新干电池，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器两只（A、30Ω，1.0A、B、20Ω，0.6A）和导线若干。
（1）经检查发现图乙电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线把正确的画出来；
（2）小华连接好正确电路后，移动滑动变阻器的滑片P到阻值最大的位置，闭合开关后，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表的示数为3V，则产生这种故障的原因可能是 与电压表并联的电阻断路 ；
（3）排除故障后，小华用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变。接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向 右 （选填“左”或“右”）端移动滑片，直至电压表示数为 2 V时，读出电流表的示数；然后再进行多组实验，利用收集到的数据，作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像；
（4）分析图像得出结论 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 。
【拓展】实验过程中为了能使所选的五只定值电阻都能完成实验，应该选取滑动变阻器 A （选填字母），定值电阻两端电压应控制一定，这个电压的范围为 1.875～3V 。
【分析】（1）实验中滑动变阻器应按一上一下接入电路，据此分析；
（2）闭合开关后，发现电流表指针几乎没有偏转，电路可能存在断路，电压表的示数为3V，为电源电压，说明电压表与电源接通，据此分析故障的原因；
（3）小华用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，电压表的示数增大，探究电流与电阻的关系需要保持定值电阻两端的电压不变，因此应减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器的电压，即应增大滑动变阻器的电阻；
由丙图可知，根据欧姆定律可得定值电阻两端的电压；
（4）分析图像得出结论；
【拓展】当50Ω的电阻接入电路时，由欧姆定律可得滑动变阻器需要的最大值；
当50Ω的电阻接入电路，滑动变阻器全部接入电路时，滑动变阻器两端的电压最大，定值电阻的电压最小，由串联分压原理列出关系式，可得电压的最小值；定值电阻两端的电压的最大值为3V，可知这个电压的范围。
【解答】解：（1）滑动变阻器应按一上一下接入电路，实物图接了两个上接线柱，正确的接法是接入左下右上接线柱，实物图如图：
（2）闭合开关后，发现电流表指针几乎没有偏转，电路可能存在断路，电压表的示数为3V，为电源电压，说明电压表与电源接通，则产生这种故障的原因可能是与电压表并联的电阻断路。
（3）小华用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，电压表的示数增大，探究电流与电阻的关系需要保持定值电阻两端的电压不变，因此应减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器的电压，即应增大滑动变阻器的电阻，应向右端移动滑片，直至电压表示数为原来的值不变；由丙图可知，定值电阻两端的电压为U＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V，因此移动滑动变阻器滑片时，应是电压表的示数为2V。
（4）分析图像可知，电阻的值越大，通过电阻的电流越小，可以得出结论：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。
当50Ω的电阻接入电路时，滑动变阻器需要的最大值，
故应选30Ω 1.0A的电阻，故选：A。
当50Ω的电阻接入电路，滑动变阻器全部接入电路时，滑动变阻器两端的电压最大，定值电阻的电压最小，此时，
解得：U′＝1.875V，定值电阻两端的电压的最大值为3V，此时滑动变阻器的阻值为0，定值电阻两端电压应控制一定，这个电压的范围为1.875～3V。
故答案为：（1）见解答图；（2）与电压表并联的电阻断路；（3）右；2；（4）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；【拓展】A；1.875～3V。
【点评】本题探究通过导体的电流与导体电阻的关系，考查电路图连接、故障分析、欧姆定律的运用、控制变量法和对器材的要求等知识。
20．（2024•驿城区校级模拟）小明和小华在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中：
小明采用了如图甲所示电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω和20Ω，滑动变阻器一只；
（1）当小明准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误的导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；
（2）小明在实验过程中发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，则电路中故障可能为R 断路 ；（选填“短路”或“断路”）
（3）小明在实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片向 A （A或B）移动：此时电流表示数如图乙所示，读数为 0.3 A；请在图丙的坐标系中描绘出这组数据对应的点，并帮小明完成I﹣R图象a；
（4）根据图像a可得出实验结论是： 电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 ；
（5）小明为了顺利完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为 10 Ω；
（6）小华用相同的装置进行实验，并将实验数据也绘制如图丙b所示的图象，发现与小明的结论不一致，请你帮忙分析出现此情况的原因是 没有控制定值电阻两端的电压不变 。
【分析】（1）电流表与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联；
（2）若电流表没有示数，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，则与电压表并联的支路断路了，推出电压表被串联在电路中；
（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向；根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数；
根据表格数据描点画出图象；
（4）根据图乙图象中电流与电阻之积为一定值分析得出结论；
（5）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
（6）结合图象分析，定值电阻两端的电压是否改变，从而找出错误的原因。
【解答】解：（1）电压表应并联在定值电阻两端，测量定值电阻两端的电压，电流表应串联在电路中。改正后电路图如下：
；
（2）电流表无示数，说明电路断路；电压表示数接近电源电压，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，则与电压表并联的电阻R断路了；
（3）将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻后，电阻两端的电压将变大，为了使电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，将滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表的示数减小；
由乙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
在坐标系中描出点（10，0.3），并用平滑的曲线连接起来，如图所示：
；
（4）分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于3V，由此得出结论：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；
（5）当定值电阻R＝20Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流为：
，
滑动变阻器两端的电压为：
U滑＝U﹣UR＝4.5V﹣3V＝1.5V，
则滑动变阻器的最大阻值至少为：
；
（6）分析图丙b可知，电流和电阻的乘积增大，说明定值电阻两端的电压改变，即没有控制定值电阻两端的电压不变。
故答案为：（1）见解答图；（2）断路；（3）A；0.3；见解答图；（4）电压一定时，导体中的电流与电阻成反比；（5）10；（6）没有控制定值电阻两端的电压不变。
【点评】本题研究电流与电阻的关系，考查电路的改接、器材的选择、故障分析、数据分析等知识，综合性强，但难度适中。
21．（2024•夏邑县校级模拟）小明在“探究电流与电阻的关系”实验中，设计了图甲所示的电路图。实验中用到的实验器材主要有：电压恒为6V的电源，滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样），阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各一个。
（1）小明根据电路图连接的实物电路如图乙所示，其中存在连线错误，如果此时闭合开关会导致 电压表 超过量程损坏。现只要改接一根导线就可以，请你把接错的那根导线打上“×”，再用笔画线代替导线画出正确的连线（导线不允许交叉）；
（2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 右 （选填“左”或“右”）端；
（3）小明依次换用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω电阻的过程中，不断改变滑动变阻器滑片的位置，当将5Ω电阻换成10Ω时，应在闭合开关后，将滑片向 右 （选填“左”或“右”）移动，其目的是 控制电阻两端的电压不变 ；
（4）图丙是根据实验数据画出的I﹣R图象，由此得出结论： 电压一定时，电流与电阻成反比 ；其中阴影部分的面积表示的物理量是小明在实验过程中确定的定值电阻两端的电压，其数值为 3 V；
（5）实验中，在接入40Ω的定值电阻后，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电压表的示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，小明采取的措施可行的是 BC 。
A．调高电源电压
B．更换一个最大阻值为40Ω的滑动变阻器
C．在开关和滑动变阻器之间再串联一个20Ω的电阻
D．将电压表改接到滑动变阻器的两端
【分析】（1）电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联。
（2）电流表无示数，可以判断出电路中出现了断路，然后根据电压表有示数确定出断路的位置。
（3）根据图丙找出当电路中接入电阻为10Ω时电路中的电流，根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出此时滑动变阻器接入电路的电阻，根据图丁电流表所选量程确定分度值读数；再根据欧姆定律和串联电路的电阻特点求出换上的电阻阻值。根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
（4）根据图丙利用欧姆定律结合数学知识分析归纳出实验结论。
（5）滑动变阻器接入最大电阻40Ω时，滑动变阻器分得的电压最大，定值电阻分得的电压最小，且定值电阻越小，定值电阻分得的电压越小，而要保证用3个电阻都能顺利完成实验，则控制定值电阻两端的最小电压应以最大定值电阻40Ω分得的最小电压为准；根据题意分析出电路中允许通过的最大电流，利用欧姆定律求出定值电阻两端允许的最大电压。
【解答】解：
（1）由图乙知，电流表将定值电阻短路，电压表与电流表串联在电路中，电压表选用小量程，测电源电压，而电源电压为6V，闭合开关，会导致电压表超过量程而损坏。
要探究电流与电阻的关系，应滑动变阻器与定值电阻串联，电流表测电路的电流，电压表测定值电阻两端的电压。应将定值电阻右接线柱与变阻器连接的导线，改接到开关的左接线柱上，作图如下：
；
（2）为了保护电路，闭合开关前，变阻器的滑片应置于最大阻值处，即最右端。
（3）在探究电流与电阻的关系实验中，据控制变量法，应保持定值电阻两端的电压不变。将5欧电阻换成10欧时，定值电阻的阻值变大，若滑片位置不变，据串联电路的分压特点知，定值电阻两端的电压变大，为了保持定值电阻两端的电压不变，应将滑片向右移动，分去的电压变大。
（4）由图丙知，每组对应的电流与电阻的乘积是一定值，所以可得，电压一定时，电流与电阻成反比。
由图丙数据知，阴影部分的面积是对应的电流与电阻的乘积为3，即定值电阻两端保持不变的电压为3V。
（5）AD．接入40欧的定值电阻时，变阻器两端的电压：U1＝U﹣UR＝6V﹣3V＝3V
而变阻器的最大阻值为20欧，据串联电路的分压特点有：40Ω：20Ω＝3V：U变，解得，变阻器两端分得的最大电压U变＝1.5V，所以应调低电源电压；
将电压表改接到滑动变阻器两端，无法改变变阻器分去的电压，无法完成实验；故AD不符合题意；
BC．若电源电压不变，则有：40Ω：R大＝3V：3V，解得，变阻器需要接入电路的最大阻值为R大＝40Ω，所以可更换一个最大阻值为40欧的变阻器，在开关的变阻器之间串联一个20欧的电阻，即相当于将变阻器的最大阻值增大到40欧，故BC符合题意。
故选BC。
故答案为：（1）见解析；（2）右；（3）右；控制电阻两端的电压不变；（4）电压一定时，电流与电阻成反比；3；（5）BC。
【点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、故障和数据分析及对器材的要求。
22．（2024•河南）小华用图1所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。
（1）她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则，闭合开关时 电压表 （填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。
③闭合开关，移动滑片，记录了如表数据。第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示，请将示数填入表中。
④请在图4中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出I﹣U图象。
⑤分析表中数据或图象的特点，可得出：电阻一定时，电流与电压成正比。得出此结论的理由是 电压与电流的比为一定值 。
（2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻，闭合开关，移动滑片，使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是 C （填字母代号）。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0～15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【分析】（1）①根据实物图画出电路图；
②根据电源电压结合电压表量程分析回答；
③根据两表选用量程确定分度值读数；
④根据表中数据利用描点法画图；
⑤根据表中数据分析回答；
（2）逐项分析设计的方案。
【解答】解：（1）①由图1可知，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，据此画出电路图，如下图所示：
；
②电源电压恒为4.5V，由图1可知，电压表选用小量程，若闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片移到最右端，即阻值最大处，闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程；
③第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为2.8V；电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.28A；
④根据表中数据利用描点法画图，如下图所示：
；
⑤由表中数据可知，电压与电流的比为＝＝……＝＝10Ω，为一定值，故可得出：电阻一定时，电流与电压成正比；
（2）A、换用电压为6V的电源，定值电阻两端电压保持2V不变，滑动变阻器两端电压为4V，根据串联分压原理得R定：R变＝UV：U变＝2V：4V＝1：2，即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当换成20Ω电阻后，则解得R变＝40Ω＞20Ω，因此该方法不可行，故A不符合题意；
B、把电压表改接为0～15V量程，并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值，因此该方法不可行，故B不符合题意；
C、在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻，当换成20Ω电阻后，由A可知，滑动变阻器接入电路的阻值为15Ω＜20Ω，电压表示数为2V，故C正确；
故选：C。
故答案为：（1）①见解答图；②电压表；③a、2.8；b、0.28；④见解答图；⑤电压与电流的比为一定值；（2）C。
【点评】本题探究电流与电压、电阻的关系实验，考查了画电路图、注意事项、电表的读数、描点画图、数据分析、控制变量法和欧姆定律的应用等知识。
实验序号
1
2
3
4
电流I/A
0.20
0.28
0.36
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.0
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
实验序号
R/Ω
I/A
1
5
0.40
2
10
0.20
3
20
0.11
实验次数
电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
0.15
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a.
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b.
实验序号
1
2
3
4
电流I/A
0.20
0.28
0.36
电压U/V
1.0
1.4
1.8
2.0
实验次数
1
2
3
4
5
U/V
1
1.5
2
2.5
3
I/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
实验序号
R/Ω
I/A
1
5
0.40
2
10
0.20
3
20
0.11
实验次数
电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
0.15
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a. 2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b. 0.28