专题35 探究IUR关系（难）
1、探究电流与电压关系
（1）控制不变的量：电阻。怎样控制：采用同一个定值电阻实验。
（2）改变的量：电压。怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片。
（3）滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压。
（4）结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
2、探究电流与电阻的关系
（1）控制不变的量：电压。怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片。
（2）改变的量：电阻。怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
（3）滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变。
（4）结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
1.绮妍同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“ ”字样，导线若干。
请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。
闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最______端选填“左”或“右”。
闭合开关，绮妍同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是______。
故障排除后，绮妍同学先把的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为，读出电流表示数后，断开开关，她拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是______，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向______端选填“左”或“右”移动，使电压表的示数为______ 。
绮妍同学还把的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。她通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次是错误的数据。请你帮她分析一下，出错的是第______次，原因是______。
实验次数
电压
电流
实验结束后，绮妍同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是______。
2.小明利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为，五个定值电阻的阻值分别是、、、和。滑动变阻器的规格为“”。
请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整导线不能交叉。
小明将的定值电阻接入电路进行实验，连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，电路正常工作。过一段时间后，突然发现一个电表的示数变为零，而另一个电表的示数变大。若此时实验电路中只有一处出现故障，则可能的情况是________。
A. 变阻器短路，电压表示数为零
B. 变阻器开路，电流表示数为零
C. 定值电阻开路，电流表示数为零
排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到某一数值，此时电流表的示数如图丙所示，则其读数为________。
接下来小明打算更换电阻进行实验，下一步应该进行的操作是______________________；然后将电阻换成继续进行实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为________，记录电流表示数。
小明将剩余的三个电阻分别接入电路，记下每次对应的电流表的示数，根据实验数据画出如图丁所示的图像。分析图像可以得出导体两端电压不变时，________________________。
【拓展】若实验器材中有多组电源可以选择，小明用这五个定值电阻，控制定值电阻两端的电压与上述实验中一样，为了能够顺利完成这五次实验，那么小明应选择电压值不超过________的电源。
3.小明在实验室选择了符合实验要求的器材探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”，并画出了如图所示实验电路图。他的实验步骤如下：
按照电路图连接电路，滑动变阻器阻值调至最大；
调节电阻箱的阻值为，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，用电压表测量两端的电压，用电流表测量通过的电流，将、、记录在表格中；
断开开关，改变电阻箱的阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，读出此时的、、，并记录在表格中；
仿照步骤重复次，将每次的、、记录在表格中。
根据以上叙述，回答下列问题：
小明计划探究的问题中自变量是：______。
根据小明的实验步骤，他实际操作中的自变量是：______。
要实现小明计划探究的目的，步骤应改为：______。
请帮助小明设计实验的数据表格。
4.小明用如图甲的实验器材探究“电流与电阻的关系”。其中电源为可调节电压的学生电源，滑动变阻器的规格为“、”字样，还配有阻值为、、、、的定值电阻各一个。
请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
小明将定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是______。
排除故障后，小明依次完成实验，记录部分数据如表。
实验序号
电阻
电流
由、、次实验数据可得出的初步结论是______。
第次实验时，小明用定值电阻代替后，直接读出电流表示数如图乙所示。由此可知：实验中电源电压为______。为得到正确数据，小明应将滑动变阻器的滑片调至第次实验时滑片位置的______侧。
继续完成第次实验，小明将图甲滑动变阻器的滑片移至最右端时，依然无法达到实验要求。仔细分析后，小明发现只需将电源电压减小______即可。
5.实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验，提供的器材有：电源电压、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器，开关及导线若干。
请用笔画线代替导线把图甲电路连接完整。
闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，将电压表改接在两端，发现电压表的示数为，由此判断电路的故障是________________。
排除故障后，调节的阻值，并移动的滑片，使电压表的示数为某一值，记录的阻值和电流表示数继续实验，当的阻值变大时，的滑片应向__________移动，以使_______示数不变，将多次实验测得的数据描绘成图乙所示的图线。
在图丙中画出当的阻值为时，电流表指针所在位置。
处理数据描绘的是图线，而不是图线，这样做的优点是：_________。
实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻，他们设计了的图丁中、两个实验方案，其中能准确测量阻值的是____________。
6.如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源、电流表、电压表，定值电阻、、，滑动变阻器、开关、导线若干。
探究电流与电压关系：
探究电流与电压的关系时，要保持______不变，采用的科学方法是______。
小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么？______
小明选用和的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中图象对应的是哪只电阻？______由图象得到的实验结论是什么？______
探究电流与电阻的关系：
小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值，当间的电阻由换成时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______选填“”或“”移动，才能使电压表示数变为。
当间换接的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到请你告诉他，为完成实验，的取值范围是______。
7.在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压为的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
如图甲中有一根导线连接错误，请在导线上画“”并在图上改正导线不能交叉。
改正错误后进行实验，当小灯泡两端电压达到时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ 。
完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为小灯泡的额定功率。实验方案如下：电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器的最大阻值为
只闭合开关和，移动滑片，使电流表示数为。
只闭合开关和，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为。保持滑动变阻器的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为，则小灯泡额定功率的表达式 ______ 。用、、、、中的字母表示
如图丁所示，是探究“电流与电阻的关系”时设计的电路图。、、三个定值电阻的阻值分别为、、，电源电压为恒定不变，为单刀三掷开关。
闭合开关，接时，此时电流表示数如图戊所示为______ 。当开关接时，需要将滑动变阻器的滑片
向______ 填“左”或“右“移动，直到电压表的示数为______ 时，再记录电流表的示数。
实验时，如果选择了一个标有“”字样的滑动变阻器。那他在设计实验时。在保证电路安全的前提下，定值电阻两端的电压取值范围为______ 到______ 。
8.在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，已经备有的实验器材有：学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、定值电阻若干、开关和导线若干。小刚利用上述部分器材按照电路图连接成了如图所示的电路。闭合开关前，同组的小兰指出电路连接有错误：
小兰只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了；请你在图中画出她的改法。在错接的导线上画，只修改这根错接的导线，然后画出正确的接线______
连接无误后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，接近电源电压，但电流表无示数，则故障原因可能是______选填选项字母。
A.滑动变阻器断路定值电阻断路
C.定值电阻短路滑动变阻器短路
以下是他们的部分实验步骤，请你帮他们补充完整：
闭合开关，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，读取电流表示数，并将相关数据记录在表格中；
断开开关，______，闭合开关，______，将相关数据记录在表格中；
仿照步骤再做四次实验，将相应的数据记录在表格中。
请你画出实验数据记录表格。______
9.在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中，已经准备好的实验器材有：学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、定值电阻若干、开关和导线若干。图是部分连接的实验电路。
在图中补画两根导线，完成实验电路的连接，图中学生电源的电压被调整为______ ；
在答题纸上画出正确的实验电路图______ ；
在闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片置于_________ 端；选填“”或“”
试触时，如果电流表的指针偏向零刻度线左侧，如图所示，这是因为_________ ；
请你将以下实验步骤补充完整：电路连接的错误已经改正
断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，检查无误后，试触；
闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，用调好的电压表测出两端的电压，用调好的电流表测出通过的电流，将和的数据记录在表格中；
________ ，将_______ 记录在表格中；
仿照步骤进行次实验，将相应的数据记录在表格中；
小兰的实验数据记录表格如下，可以得到结论：通过导体的电流跟导体两端电压成_________ 比；
请你根据第题表格中的数据，在图的坐标纸上描点“”，并绘制出本次实验中电流随电压变化的图线_____ 。
10.在探究“电流与电阻的关系”的实验中，小明设计了如图所示的电路。已知电源电压为，且保持不变，滑动变阻器标有“”字样，所给的定值电阻阻值分别为、、、。
连接电路的过程中，开关应处于______ 状态。滑动变阻器除保护电路外，本实验中的作用是______ 。
连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，则电路的故障可能为______ 。
实验中，将的定值电阻换为的定值电阻后，应将滑动变阻器的滑片向______ 填“”或“”端移动，使电压表示数不变。
为了使所给的个定值电阻都进行实验，定值电阻两端的电压应控制在______ 和______ 之间。
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1、探究电流与电压关系
（1）控制不变的量：电阻。怎样控制：采用同一个定值电阻实验。
（2）改变的量：电压。怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片。
（3）滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压。
（4）结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
2、探究电流与电阻的关系
（1）控制不变的量：电压。怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片。
（2）改变的量：电阻。怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
（3）滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变。
（4）结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
1.绮妍同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“ ”字样，导线若干。
请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整。
闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最______端选填“左”或“右”。
闭合开关，绮妍同学发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是______。
故障排除后，绮妍同学先把的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为，读出电流表示数后，断开开关，她拆下的电阻，改换成阻值为的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是______，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向______端选填“左”或“右”移动，使电压表的示数为______ 。
绮妍同学还把的电阻接入电路中，来探究“电流与电压的关系”。她通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值，并记录在下表中。老师看了表中的实验数据后，却说其中有一次是错误的数据。请你帮她分析一下，出错的是第______次，原因是______。
实验次数
电压
电流
实验结束后，绮妍同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行“电流与电压关系”的实验探究，老师指出这个实验操作是不可行的，原因是______。
【答案】如图；右；开路；；右；；； 定值电阻两端电压最小为，电流为；由于灯丝的电阻受温度的影响。
【解析】解：由图甲所示电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，变阻器采用“一上一下，各用一个”的接法，电压表与定值电阻并联，由于电源电压只有，故电压表采用量程，电流表串联在电路中，根据电路图连接实物电路图，如图所示。
防止电路中电流过大而烧坏用电器，通常在闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值处，由图可知，应滑至右端；
电流表指针无偏转，电路可能存在断路；电压表指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外不存在断路，则电路故障是开路；
由图可知，电压表所选量程为，根据指针位置可知，其示数是，拆下阻值为的电阻改换成阻值为的电阻。闭合开关，电压表的示数会变大，应增大滑动变阻器的阻值，则应将变阻器滑片向右移动，使电压表的示数不变为；
已知滑动变阻器、、定值电阻、干电池两节，即电源电压为，
由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，在第一次实验时，滑动变阻器调到阻值最大处，即，因为定值电阻为，其电阻之比为：，根据串联分压的特点可知，定值电阻两端电压为，即出错的是第次，原因是定值电阻两端电压最小为，电流为。
由于灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变，所以不能用小灯泡做此实验。
故答案为：如图； 右；开路；；右；；； 定值电阻两端电压最小为，电流为；由于灯丝的电阻受温度的影响。
分析图甲所示电路结构，明确各电路元件的连接方式，然后连接实物电路图；
闭合开关前将滑动变阻器的滑片达到最大阻值处，是为了让电路中有较大的电阻，防止电路中电流过大而烧坏用电器；
闭合开关时，由电流表示数判断是短路还是断路，再由电压表判断故障的具体位置；
根据串分压的知识，定值电阻的阻值变大，两端电压变大，要保持其两端电压不变，应增大变阻器的阻值；
根据串联分压的特点分析；
知道灯丝的电阻受温度的影响，要探究电流与电压的关系，需保持电阻不变。
本题考查了连接实物电路图、实验数据处理、实验操作分析、实验操作改进等问题，实验操作分析及实验改进措施是本题的难点，要根据串联电路的分压原理认真分析，然后提出改进措施。
2.小明利用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为，五个定值电阻的阻值分别是、、、和。滑动变阻器的规格为“”。
请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙的实物电路连接完整导线不能交叉。
小明将的定值电阻接入电路进行实验，连接完实验电路，检查无误后，闭合开关，电路正常工作。过一段时间后，突然发现一个电表的示数变为零，而另一个电表的示数变大。若此时实验电路中只有一处出现故障，则可能的情况是________。
A. 变阻器短路，电压表示数为零
B. 变阻器开路，电流表示数为零
C. 定值电阻开路，电流表示数为零
排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数达到某一数值，此时电流表的示数如图丙所示，则其读数为________。
接下来小明打算更换电阻进行实验，下一步应该进行的操作是______________________；然后将电阻换成继续进行实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为________，记录电流表示数。
小明将剩余的三个电阻分别接入电路，记下每次对应的电流表的示数，根据实验数据画出如图丁所示的图像。分析图像可以得出导体两端电压不变时，________________________。
【拓展】若实验器材中有多组电源可以选择，小明用这五个定值电阻，控制定值电阻两端的电压与上述实验中一样，为了能够顺利完成这五次实验，那么小明应选择电压值不超过________的电源。
【答案】；
；
；
断开开关，并且将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处；；
通过导体的电流与导体的电阻成反比；
【拓展】
【解析】【分析】
本题考查“探究电流与电阻的关系”的实验，考查电路连接、故障分析、操作过程、串联电路的规律及欧姆定律的运用，同时，也考查了实验对器材的要求和控制变量法的运用。
根据图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器按一上一下的原则接线；
逐一分析每个选项，找出符合题意的答案；
根据丙图电流表的图示进行读数；
从保护电路角度和控制变量法分析答题，注意探究电流与电阻的关系，要确保定值电阻两端电压不变；
根据丁图图像分析答题；
【拓展】根据串联电路的分压原理，利用滑动变阻器的最大阻值和阻值最大的定值电阻进行解答。
【解答】
由图甲可知，电路中定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，可将接线柱与定值电阻左端相连，如图所示：
；
若变阻器短路，电压表示数为电源电压，电压表示数变大；电路中的电阻变小，电流表示数变大，不符合题意；
若变阻器开路，整个电路断路，两表都没有示数，两表示数都变小，不符合题意；
若定值电阻开路，电流表示数为零，电压表与电源两端连通测电源电压，故电压表示数变大，符合题意；故选 C；
由于电流表接小量程，则其分度值为，读数为；
为了确保电路安全，每次更换电阻前应先断开开关，并将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，然后更换电阻，再闭合开关，调节滑片使电压表的示数保持不变，由于在接入电阻时，电流为，即接入电阻时控制的电压为，故更换电阻后依然要调节电阻两端的电压为，即使电压表示数为；
通过图像可知，电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
【拓展】
由串联电路的规律即分压原理有：，当滑动变阻器最大电阻接入电路中时，对应的定值电阻为，则，故，如果五个定值电阻大小不变，控制定值电阻两端电压与实验中一样为，为了能够顺利完成这五次实验，那么小明应选择电压值不超过的电源。
3.小明在实验室选择了符合实验要求的器材探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”，并画出了如图所示实验电路图。他的实验步骤如下：
按照电路图连接电路，滑动变阻器阻值调至最大；
调节电阻箱的阻值为，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，用电压表测量两端的电压，用电流表测量通过的电流，将、、记录在表格中；
断开开关，改变电阻箱的阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，读出此时的、、，并记录在表格中；
仿照步骤重复次，将每次的、、记录在表格中。
根据以上叙述，回答下列问题：
小明计划探究的问题中自变量是：______。
根据小明的实验步骤，他实际操作中的自变量是：______。
要实现小明计划探究的目的，步骤应改为：______。
请帮助小明设计实验的数据表格。
【答案】电压 电阻 断开开关，保持电阻箱的阻值不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，读出此时的、、，并记录在表格中
【解析】解：要探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”，需要控制电阻不变，改变导体两端的电压，自变量应该是电压；
要探究“通过电阻的电流与电阻两端电压的关系”，需要控制电阻不变，改变导体两端的电压，而小明的操作中改变电阻箱的阻值，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，没有控制电阻一定，所以小明探究的问题中，自变量是电阻；
研究电流与电压的关系时，控制电阻不变，但实际操作中，没有控制电阻不变；
改进措施是：断开开关，保持电阻箱的阻值不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，读出此时的、、，并记录在表格中；
要记录电流大小和对应的电压大小，为得出普遍性的结论，要多次测量，如下所示：
次数
故答案为：电压；电阻；断开开关，保持电阻箱的阻值不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到另一位置，读出此时的、、，并记录在表格中；如上所示。
通过导体的电流与导体的电压和电阻大小有关；
由图中的信息知小明操作的自变量；
研究电流与电压的关系时，控制电阻不变，改变电阻两端的电压；
根据测量的物理量设计表格。
本题探究“通过电阻的电流与电阻大小是否成正比”，考查操作过程和控制变量法的运用及表格的设计。
4.小明用如图甲的实验器材探究“电流与电阻的关系”。其中电源为可调节电压的学生电源，滑动变阻器的规格为“、”字样，还配有阻值为、、、、的定值电阻各一个。
请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
小明将定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是______。
排除故障后，小明依次完成实验，记录部分数据如表。
实验序号
电阻
电流
由、、次实验数据可得出的初步结论是______。
第次实验时，小明用定值电阻代替后，直接读出电流表示数如图乙所示。由此可知：实验中电源电压为______。为得到正确数据，小明应将滑动变阻器的滑片调至第次实验时滑片位置的______侧。
继续完成第次实验，小明将图甲滑动变阻器的滑片移至最右端时，依然无法达到实验要求。仔细分析后，小明发现只需将电源电压减小______即可。
【答案】定值电阻断路 在电压一定时，电流与电阻成反比 左
【解析】解：电流表串联接入电路，电流从“”接线柱流入，从“”接线柱流出，如下图：
；
小明将定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数，则电路可能断路，而电压表有示数，说明电压表与电源连通，则电路中的故障可能是断路；
由、、次实验数据知，电流与电阻之积为：
；即电流与电阻之积为一定值，故可得出的初步结论是电压一定，电流与电阻成反比；
由表中第次实验数据知，当电阻为时，电流为，设变阻器连入电路的电阻为，
根据串联电路的规律和欧姆定律，电源电压：
------；
小明用定值电阻代替，直接读出电流表示数滑片位置不动如图乙所示，电流表的量程为，分度值为，示数为，
根据串联电路的规律和欧姆定律，电源电压：
------；
由得：：；
为保证实验探究的合理性，即控制电压表示数不变，应增大电压表示数，根据串联电路电压的规律，要减小变阻器连入电路中的电压，由分压原理，要减小变阻器连入电路的电阻大小，小明应在将滑动变阻器的滑片调至第次实验时滑片位置的左侧；
研究电流与电阻关系实验时，要控制电阻的电压不变，第次实验时，将电阻接入电路，电压表示数变大，小明将滑动变阻器调到最大值时即等于时，不能调为，即大于，说明电源电压太高或变阻器的最大电阻太小；
设换用电源电压为的电源，根据串联电路电压的规律和分压原理：
，
-----，
由式知，等式左边为一定值，故右边也为一定值，故当最大的定值电阻接入电路中时，变阻器连入电路中的电阻应为最大，
由得：，，即将电源电压调至，需将电源电压减小：。
故答案为：如上；定值电阻断路；电压一定，电流与电阻成反比；；左；。
电流表串联接入电路，电流从“”接线柱流入，从“”接线柱流出，由此连图；
若电流表示数为，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，则与电压表并联的电路断路了；
横向比较表中数据得出结论；
由表中第次实验数据知，根据串联电路的规律和欧姆定律，得出电源电压表达式；
小明用定值电阻代替，直接读出电流表示数滑片位置不动如图乙所示，根据电流表的量程确定分度值读数，根据串联电路的规律和欧姆定律，得出电源电压表达式，列方程组从而得出电源电压大小；
为保证实验探究的合理性，即控制电压表示数不变，根据串联电路电压的规律和分压原理确定滑动变阻器的滑片移动方向；
研究电流与电阻关系实验时，要控制电阻的电压不变，第次实验时，将最大电阻接入电路，电压表示数变大，小明将滑动变阻器调到最大值时，大于，说明电源电压太高或变阻器的最大电阻太小；
根据串联电路电压的规律和分压原理，求出电源电压，进一步计算需将电源电压减小多少。
本题探究“电流与电阻的关系”，考查了电路连接、控制变量法、故障分析、数据分析、操作过程和串联电路的规律及欧姆定律的运用，最后一问难度较大。
5.实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验，提供的器材有：电源电压、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器，开关及导线若干。
请用笔画线代替导线把图甲电路连接完整。
闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，将电压表改接在两端，发现电压表的示数为，由此判断电路的故障是________________。
排除故障后，调节的阻值，并移动的滑片，使电压表的示数为某一值，记录的阻值和电流表示数继续实验，当的阻值变大时，的滑片应向__________移动，以使_______示数不变，将多次实验测得的数据描绘成图乙所示的图线。
在图丙中画出当的阻值为时，电流表指针所在位置。
处理数据描绘的是图线，而不是图线，这样做的优点是：_________。
实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻，他们设计了的图丁中、两个实验方案，其中能准确测量阻值的是____________。
【答案】如图
断路；
左；电压表；；便于准确得出电流与电阻的关系；
【解析】【分析】
本题探究“电流与电阻关系”的实验，考查电路的连接、故障的分析、图像的分析、欧姆定律等，学生应具备相应的动手能力。
电阻、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表选的量程与电阻并联接入电路；
闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，说明电路断路，将电压表改接在两端，发现电压表的示数为，说明此时电压表串联接入电路，即与电压表并联的滑动变阻器断路；
排除故障后，调节的阻值，并移动的滑片，使电压表的示数为某一值，记录的阻值和电流表示数，继续实验，当的阻值变大时，需保持电阻两端电压不变，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻需变大；
由乙图可知当电阻为时，通过电路的电流为；
图像是一条直线，比较直观，便于处理数据发现规律；
A、闭合开关，电路为电阻的简单电路，电源电压，电阻阻值为数百欧，通过电路的电流太小，电流表无法准确测量通过电路的电流，
B、两电阻串联接入电路，闭合开关，电压表测两电阻的总电压，闭合开关，电压表测电阻两端的电压，串联电路总电压等于各分电压之和，则电阻箱两端的电压为，由串联分压原理可知电阻阻值。
【解答】
电阻、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表选的量程与电阻并联接入电路，如图：
；
闭合开关，发现电流表、电压表均无示数，说明电路断路，将电压表改接在两端，发现电压表的示数为，说明此时电压表串联接入电路，即与电压表并联的滑动变阻器断路，所以电路故障为滑动变阻器断路；
排除故障后，调节的阻值，并移动的滑片，使电压表的示数为某一值，记录的阻值和电流表示数，继续实验，当的阻值变大时，需保持电阻两端电压不变，根据串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻需变大，所以的滑片应向左移动，以使电压表示数不变；
由乙图可知当电阻为时，通过电路的电流为，如图：
；
处理数据描绘的是图线，而不是图线，这样做的优点是图像是一条直线，比较直观，便于处理数据发现规律；
实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻，他们设计了的图丁中、两个实验方案，其中能准确测量阻值的是；
A、闭合开关，电路为电阻的简单电路，电源电压，电阻阻值为数百欧，通过电路的电流太小，电流表无法准确测量通过电路的电流，
B、两电阻串联接入电路，闭合开关，电压表测两电阻的总电压，闭合开关，电压表测电阻两端的电压，串联电路总电压等于各分电压之和，则电阻箱两端的电压为，由串联分压原理可知，所以。
6.如图甲所示是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：电源、电流表、电压表，定值电阻、、，滑动变阻器、开关、导线若干。
探究电流与电压关系：
探究电流与电压的关系时，要保持______不变，采用的科学方法是______。
小明在实验中进行多组数据测量的目的是什么？______
小明选用和的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图象如图乙所示，其中图象对应的是哪只电阻？______由图象得到的实验结论是什么？______
探究电流与电阻的关系：
小明在实验中，首先确定一个保持不变的电压值，当间的电阻由换成时，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向______选填“”或“”移动，才能使电压表示数变为。
当间换接的电阻时，小明无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数都无法达到请你告诉他，为完成实验，的取值范围是______。
【答案】电阻；控制变量法；得出普遍性的结论；；电阻一定时，电流与电压成正比；
；
【解析】解：探究电流与电压关系：
探究电流与电压的关系时，要保持电阻不变，采用的科学方法是控制变量法；
小明在实验中进行多组数据测量的目的是得出普遍性的结论；
小明选用和的两只电阻分别进行实验后，由图乙作图如下所示：
由图可知，当电压相等时，对应的电流大，由欧姆定律，，图象对应的电阻小，故图象对应的是；
由图线为过原点的直线，故由图象得到的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成正比；
探究电流与电阻的关系：
根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向端移动，才能使电压表示数变为；
由串联电路电压的规律和分压原理有：
，
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大，
此时电压表的示数最小，
即，
，即控制的最小电压为，最大电压为，的取值范围是。
探究电流与电压关系：
电流与电压和电阻有关，由控制变量法，研究电流与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；
为得出普遍性的结论要多次测量；
由作图法，由欧姆定律分析；
由图线为过原点的直线得出结论；
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；
由串联电路电压的规律和分压原理得出控制的电阻的最小电压，从而得出的取值范围。
本题探究电流与电阻关系的实验，考查电路连接、操作过程、欧姆定律、控制变量法和对器材的要求。
7.在“测量小灯泡额定功率”的实验中，实验器材有：两节新干电池、电流表、电压表、额定电压为的小灯泡，滑动变阻器、开关，导线若干，实物电路如图甲所示。
如图甲中有一根导线连接错误，请在导线上画“”并在图上改正导线不能交叉。
改正错误后进行实验，当小灯泡两端电压达到时，电流表的示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______ 。
完成上面实验后，小明又设计了如图丙所示的电路，测出了额定电流为小灯泡的额定功率。实验方案如下：电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值为，滑动变阻器的最大阻值为
只闭合开关和，移动滑片，使电流表示数为。
只闭合开关和，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为。保持滑动变阻器的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为，则小灯泡额定功率的表达式 ______ 。用、、、、中的字母表示
如图丁所示，是探究“电流与电阻的关系”时设计的电路图。、、三个定值电阻的阻值分别为、、，电源电压为恒定不变，为单刀三掷开关。
闭合开关，接时，此时电流表示数如图戊所示为______ 。当开关接时，需要将滑动变阻器的滑片
向______ 填“左”或“右“移动，直到电压表的示数为______ 时，再记录电流表的示数。
实验时，如果选择了一个标有“”字样的滑动变阻器。那他在设计实验时。在保证电路安全的前提下，定值电阻两端的电压取值范围为______ 到______ 。
【答案】；
；
；
；右；；；
【解析】【分析】
本题测量小灯泡额定功率，考查电路连接、功率计算、等效替代法及设计方案测额定功率的能力，同时探究电流与电阻的关系，考查控制变量法、操作过程及对实验的要求，难度较大。
【解答】
原电路中，灯与滑动变阻器并联，电压表串联在电路中是错误的，滑动变阻器应与灯串联，电压表与灯并联，如下所示：
由图乙知，当小灯泡两端电压达到时，电流为，则小灯泡的额定功率为：
；
闭合开关和，移动滑片，使电流表的示数为；
只闭合开关和，保持滑片位置不动，移动滑片，使电流表的示数为，保持变阻器的滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为；
在中，与灯串联，灯正常发光，
在中，与串联，因为电路中电流仍为，根据等效替代法，所以；
保持滑片位置不动，将另一个滑动变阻器滑片移到最左端，电流表的示数为，再将此滑动变阻器的滑片移到最右端，电流表的示数为，由串联电路特点和欧姆定律可得：
，
解得：，
小灯泡额定功率的表达式为：
；
闭合开关，接时，此时电流表示数如图戊所示，电流表选用小量程，分度值为，电流为；由欧姆定律，电阻的电压为：
；
当开关接时，即电阻连入电路中，根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，由分压原理，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，使电压表的示数为时，再记录电流表的示数；
由串联电路的规律及分压原理有：
，方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入电路的电阻最大时，对应的定值电阻应最大，此时，电阻的电压最小：
，控制的最小电压为；
电流表选用小量程，实验中选择了一个标有“”字样的滑动变阻器，电路允许通过的最大电流为，对应的定值电阻为，
由欧姆定律，控制的电压最大值为：
，
定值电阻两端的电压取值范围为到。
8.在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，已经备有的实验器材有：学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、定值电阻若干、开关和导线若干。小刚利用上述部分器材按照电路图连接成了如图所示的电路。闭合开关前，同组的小兰指出电路连接有错误：
小兰只改接了电路中的一根导线，电路便连接正确了；请你在图中画出她的改法。在错接的导线上画，只修改这根错接的导线，然后画出正确的接线______
连接无误后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，接近电源电压，但电流表无示数，则故障原因可能是______选填选项字母。
A.滑动变阻器断路定值电阻断路
C.定值电阻短路滑动变阻器短路
以下是他们的部分实验步骤，请你帮他们补充完整：
闭合开关，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，读取电流表示数，并将相关数据记录在表格中；
断开开关，______，闭合开关，______，将相关数据记录在表格中；
仿照步骤再做四次实验，将相应的数据记录在表格中。
请你画出实验数据记录表格。______
【答案】
更换阻值不同的电阻 移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，读取电流表示数
物理量
电阻
电流
【解析】原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，改正如下图：
电路连接无误，闭合开关，滑动变阻器与定值电阻串联，电流表无示数，说明串联电路有断路故障，电压表有示数，接近电源电压，则电压表正负接线柱到电源的正负极是连通的，则与电压表并联的支路断路，因此故障原因可能是定值电阻断路。故ACD不符合题意；符合题意。
故选B。
断开开关，更换阻值不同的电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，读取电流表示数，将和的数据记录在表格中。
研究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，记录电流随电阻的变化关系，为得出普遍性的结论，要多次测量，设计表格如下所示：
物理量
电阻
电流
9.在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中，已经准备好的实验器材有：学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器、定值电阻若干、开关和导线若干。图是部分连接的实验电路。
在图中补画两根导线，完成实验电路的连接，图中学生电源的电压被调整为______ ；
在答题纸上画出正确的实验电路图______ ；
在闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片置于_________ 端；选填“”或“”
试触时，如果电流表的指针偏向零刻度线左侧，如图所示，这是因为_________ ；
请你将以下实验步骤补充完整：电路连接的错误已经改正
断开开关，按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，检查无误后，试触；
闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，用调好的电压表测出两端的电压，用调好的电流表测出通过的电流，将和的数据记录在表格中；
________ ，将_______ 记录在表格中；
仿照步骤进行次实验，将相应的数据记录在表格中；
小兰的实验数据记录表格如下，可以得到结论：通过导体的电流跟导体两端电压成_________ 比；
请你根据第题表格中的数据，在图的坐标纸上描点“”，并绘制出本次实验中电流随电压变化的图线_____ 。
【答案】 电流表的正、负接线柱连反了 改变滑片的位置，改变定值电阻两端的电压 电压表、电流表示数、 正
【解析】电源的电压被调整为后，电压表接入小量程，电阻器应按“一上一下”接入，电路图如图所示：
。
当滑片向右移动时，变阻器接入的电阻变小，则实验电路图如图所示：
。
在闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片置于端接入最大阻值。
试触时，如果电流表的指针偏向零刻度线左侧，如图所示指针反偏，说明电流表的正、负接线柱连反了。
改变滑片的位置，改变定值电阻两端的电压，将电压表、电流表示数、记录在表格中。
根据小兰的实验数据记录表格数据，电压与电流同比增大，则可以得到结论：通过导体的电流跟导体两端电压成正比。
采用描点法绘制出本次实验中电流随电压变化的图线如图所示：
。
10.在探究“电流与电阻的关系”的实验中，小明设计了如图所示的电路。已知电源电压为，且保持不变，滑动变阻器标有“”字样，所给的定值电阻阻值分别为、、、。
连接电路的过程中，开关应处于______ 状态。滑动变阻器除保护电路外，本实验中的作用是______ 。
连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，则电路的故障可能为______ 。
实验中，将的定值电阻换为的定值电阻后，应将滑动变阻器的滑片向______ 填“”或“”端移动，使电压表示数不变。
为了使所给的个定值电阻都进行实验，定值电阻两端的电压应控制在______ 和______ 之间。
【答案】断开 控制电阻的电压不变 定值电阻断路
【解析】解：连接电路的过程中，开关应处于断开状态。研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，故滑动变阻器除保护电路外，本实验中的作用是：控制定值电阻的电压不变；
经分析，连接好电路后，闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压，则电路的故障可能为：定值电阻断路。
根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，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，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向端移动，使电压表的示数不变。
由题意知，滑动变阻器的最大阻值为，定值电阻的最大电阻为；根据串联电路电压规律和分压原理：
，即，
解得：，
即电压表控制不变的最小电压为，因滑动变阻器标有“”字样，即电路中的最大电流为，故电路中的最小电阻：
，此时对应的阻值为，变阻器连入电路中的电阻为，根据分压原理，电压表控制不变的电大电压为：
，两端的电压只能在到之间。
故答案为：断开；控制定值电阻的电压不变；定值电阻断路；；、。
为保护电路，连接电路的过程中，开关应处于断开状态。研究电流与电阻的关系时，要控制电压表示数不变，据此分析滑动变阻器的另一个作用；
若电流表示数几乎为，说明电路可能断路；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断路了；
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；
定值电阻的阻值越大，所需变阻器的阻值越大，根据滑动变阻器的最大阻值及定值电阻的最大阻值判断出电阻两端能够达到的最小电压；
根据电路中允许通过的最大电流求出电路的最小电阻，根据分压原理求出电压表的最大电压。
本题探究电流与电压和电阻的关系实验，考查注意事项，控制变量法的作用和故障分析及串联电路的规律和欧姆定律的运用。最后一问有难度。
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