专题07《电阻与欧姆定律》压轴培优题型训练

专题07《电阻与欧姆定律》压轴培优题型训练【七大题型】TOC\o"13"\h\u【题型1影响电阻大小的因素】 1【题型2探究影响导体电阻大小的因素】 6【题型3变阻器】 13【题型4滑动变阻器的使用】 15【题型5探究电流与电阻的关系】 20【题型6探究电流与电压的关系】 38【题型7欧姆定律及其公式】 55【题型8电阻的并联】 58【题型1影响电阻大小的因素】 1．（2022秋•涪城区校级期末）在“设计制作一个调光灯”的实践活动中，小明设计了如图所示的电路，电源使用三节铅蓄电池串联，小灯泡额定电压为3V，AP两个回形针可在铅笔芯上滑动。通过交流，小华同学提出了改进建议，关于以下建议，你认为合理的是（）A．为使灯泡亮度变化更明显，应选用长度很短的铅笔芯 B．为保护灯泡，可以在AP之间做一个标记，防止接入阻值太小 C．铅笔芯换成铜丝更好 D．电源电压改为1.5V更好【答案】B【分析】（1）影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积和温度，根据控制变量法分析；（2）为保护灯泡，在PA之间做一个标记，保持灯泡与一定长度的铅笔芯串联，可以防止灯泡两端电压过大；（3）铜丝电阻很小，滑动时电阻变化值很小，实验现象不明显；（4）额定电压为3V的小灯泡，在低于1.5V电压下很暗。【解答】解：A、铅笔芯相当于一个滑动变阻器，它和灯泡串联，阻值越大的电阻对电流的阻碍作用越大，由于铅笔芯的长度越长电阻阻值越大，所以铅笔芯的长度应适当长一些，故A错误；B、为保护灯泡，在AP之间做一个标记，保持灯泡与一定长度的铅笔芯串联，可以防止灯泡两端电压过大而烧坏灯泡，故B正确；C、铜丝的电阻很小，变化不明显，故C错误；D、小灯泡额定电压为3V，电源电压改为1.5V灯泡很暗实验现象不明显，故D错误。故选：B。2．（2021秋•邓州市期末）关于导体的电阻，下列说法正确的是（）A．导体的横截面积越大，电阻越大 B．长度相同的铜导线和铝导线，铝导线的电阻大 C．导体电阻的大小取决于导体本身 D．由R＝可知，导体的电阻与其两端的电压和通过导体的电流有关【答案】C【分析】电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。【解答】解：A、导线的长度和材料不确定，电阻大小仅从横截面积大小无法比较，故A错误；B、导体的横截面积不确定，电阻大小无法比较，故B错误；CD、电阻是导体自身的一种特性，它由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关，故C正确，D错误。故选：C。3．（2022秋•句容市期末）如图1所示，RG是光敏电阻，R是阻值为15kΩ的定值电阻，电源电压U＝12V。光敏电阻RG的阻值与光的照度（光照越强，照度越大，单位为Lux）关系如图2所示，当照度增大时，RG的阻值将减小。（增大、减小或不变）【答案】减小。【分析】由图2可知，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。【解答】解：由图2可知，光敏电阻RG的阻值随光的照度的增大而变小。故答案为：减小。4．（2022秋•定南县期中）材料、长度相同两电阻R1和R2如图连接。则两个电阻大小关系是R1小于R2，接上电源后通过R1和R2的电流大小关系是I1等于I2．（选填“大于”“等于”或“小于”）。【答案】见试题解答内容【分析】R1和R2是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，横截面积越大，电阻越小，串联时电流相同。【解答】解：已知a电阻R1和R2是由同种材料制成的且长度相同，R1的横截面积大于R2的横截面积，所以R1的电阻小于R2的电阻，两电阻串联时电流相同。故答案为：小于；等于。5．（2022•姜堰区校级模拟）在探究“金属电阻丝电阻与哪些因素有关”的实验中，实验小组根据表中给出的电阻丝，采用控制变量法进行实验探究。编号ABCDEFG材料镍铬合金康铜丝锰铜丝长度/m1.00.51.01.51.01.01.0横截面积/mm21.01.00.51.02.01.01.0（1）为探究电阻丝电阻与长度的关系，应选择表中A、B、D（填写编号）进行实验。（2）为了测定电阻丝的电阻（图中用Rx表示），实验小组设计了如图所示的电路，其中电源电压恒为U，R0是一阻值已知的定值电阻。小明设计的实验操作主要步骤是：Ⅰ.闭合开关S1，先将开关S2掷向1，移动滑动变阻器的滑片至某一位置，读出此时电流表A的示数（记为I1）；Ⅱ.将开关S2掷向2，移动滑动变阻器的滑片至另一位置，读出此时电流表A的示数（记为I2）；小英认为小明设计的步骤Ⅱ中的操作有不妥当之处，请你指出移动滑动变阻器的滑片至另一位置。（3）按正确的操作，他们顺利地测出了电阻丝Rx的阻值，请你写出Rx的表达式：RX＝+R0（要求用测得的物理量I1、I2和已知的物理量U、R0来表示）。（4）在上述实验中，我们认为电流表A为理想电表。实际的电流表是有一定电阻的，我们称之为电流表的内阻。设未考虑电流表的内阻时电阻丝Rx阻值的测量值为R1，考虑了电流表的内阻后电阻丝Rx阻值的测量值为R2，则R1等于R2（大于/等于/小于）。【答案】（1）A、B、D；（2）移动滑动变阻器的滑片至另一位置；（3）RX＝+R0；（4）等于。【分析】（1）探究电阻丝电阻与长度的关系，应该控制电阻丝的材料、横截面积相同，改变电阻丝的长度进行探究，据此分析；（2）（3）S2掷向1时，测出电路电流I1，U＝I1（R'+RX），有两个未知量，无法求出RX。S2掷向2时，测出电路电流I2，U＝I2（R+R0），其中的R可以用电源电压U、I2、R0来表示，所以R＝﹣R0。故采用滑片的位置不动，电源电压一定，S2掷向1和S1掷向2，找电源电压相同列等式求解。则等式为：I1（RX+R）＝I2（R0+R），求出RX；（4）根据串联电路的特点可知，可以把电流表的内阻与滑动变阻器接入电路的电阻的总电阻等效为一个新电阻，据此分析解答。【解答】解：（1）探究电阻丝电阻与长度的关系，应该控制电阻丝的材料、横截面积相同，改变电阻丝的长度进行探究，故应选A、B、D三根电阻丝进行实验；（2）Ⅱ.S2掷向2时，测出电路电流I2，U＝I2（R+R0），所以R＝﹣R0；S2掷向1时，测出电路电流I1，U＝I1（R'+RX），有两个未知量，无法表示出RX；要测出RX，当S2掷向2时，应该保持滑动变阻器的滑片不变。（3）I1（RX+R）＝I2（R0+R），把R＝﹣R0代入上式得：I1（RX+﹣R0）＝I2（R0+﹣R0），解得：RX＝+R0；（4）电流表和滑动变阻器是串联的，可以把电流表的内阻与滑动变阻器接入电路的电阻的总电阻等效为一个新电阻，考虑电流表内阻后，相当于滑动变阻器接入电路的阻值变小，但是电流表的内阻和滑动变阻器的总电阻不变，所以测量出来的电阻丝的电阻值相等，故R1等于R2。故答案为：（1）A、B、D；（2）移动滑动变阻器的滑片至另一位置；（3）RX＝+R0；（4）等于。6．（2020秋•金川区校级期中）在温度一定的条件下，做“研究决定电阻大小因素”的实验时，采用了控制变量的方法，即每次选用两根合适的导线，测出通过它们的电流，然后进行比较得出结论。下表给出了实验中所用到的导线的情况。导体代号ABCDEFG材料锰铜钨镍铬丝锰铜钨锰铜镍铬丝长度（m）1.00.51.51.01.21.50.5横截面积（mm2）3.20.81.20.81.21.21.2（1）为了研究导线电阻与材料是否有关，应选用的两根导线是C、F。（2）为了研究导线电阻与长度是否有关，应选择的两根导线是C、G。（3）为了研究导体电阻与横截面积是否有关，应选择的两根导线是A、D。【答案】见试题解答内容【分析】影响电阻大小的因素有：导体的材料、长度和横截面积，与导体两端的电压和通过导体的电流无关；物理学中对于多因素的问题常采用控制因素的办法，把多个因素的问题变成多个单因素的问题，这种方法叫控制变量法。【解答】解：在物理学中，当探究一个物理量与多个物理量之间的关系时，就要利用控制变量法；由于导体的电阻与三个因素有关，所以探究影响导体电阻大小的因素时要用到控制变量法；（1）为了研究导线电阻与材料是否有关，就要使导线的长度、横截面积均相同，材料不同，根据表格中的数据可知，只有C、F两根导线符合条件；（2）为了研究导线电阻与长度是否有关，就要使导线的材料、横截面积均相同，长度不同，根据表格中的数据可知，只有C、G两根导线符合条件；（3）为了研究导线电阻与横截面积是否有关，就要使导线的材料、长度均相同，横截面积不同，根据表格中的数据可知，只有A、D两根导线符合条件。故答案为：控制变量；（1）C、F；（2）C、G；（3）A、D。【题型2探究影响导体电阻大小的因素】 7．（2022秋•长垣市期末）小洪同学用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝，b比a的横截面积大。关于此实验，下列说法不正确的是（）A．利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系 B．用夹子分别将a、b接入电路，接入b时小灯泡更亮 C．小灯泡的亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越大 D．为了准确比较两条合金丝的电阻大小，可在电路中串联一个电流表【答案】C【分析】（1）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断，但是现象不是很明显，效果不好，为了准确比较电阻的大小，可以在电路中串联一只电流表；（2）因为两根电阻丝的材料一样，故运用控制变量法，可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系；导体的材料，长度相同时，横截面积越大，导体的电阻越小。【解答】解：A、两根电阻丝的材料一样，横截面积不同，运用控制变量法，可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系；运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断，所以本实验的探究方法有控制变量法和转换法，故A正确；BC、导体的材料，长度相同时，横截面积越大，导体的电阻越小，b比a的横截面积大，则b的电阻较小，根据欧姆定律可知把b接入电路时电路中的电流较大，小灯泡较亮，即小灯泡亮度越亮，表示接入的合金丝电阻越小，故B正确，C错误；D、为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流表示数的大小来判断电阻的大小，故D正确。故选：C。8．（2022秋•高新区期末）如图所示，秋秋同学在探究影响电阻大小的因素实验中，将导线ab上的夹子左右滑动，观察小灯泡的亮度变化来判断电阻的大小，关于该实验下列说法中正确的是（）A．在实验中，若灯泡越亮，则说明导线导电性能越差，导线的电阻越小 B．实验中，若灯泡不亮，一定原因是灯泡短路或开路，应立刻检查故障 C．若只利用图中所示的器材，还可探究电阻大小与导线横截面积的关系 D．若用电流表替换小灯泡，则可更好地反映电阻的大小，没有安全隐患【答案】C【分析】（1）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断；（2）灯泡不亮的原因可能是灯泡短路或开路，也可能是灯泡的实际功率太小，据此回答；（3）电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；探究导体电阻大小与导线横截面积的关系时，需要控制导体的材料、长度相同，改变导线的横截面积；（4）电流表的内阻很小，在电路中相当于导线，据此分析。【解答】解：A、小灯泡越亮，表明通过小灯泡的电流越大，根据欧姆定律可知，电路的电阻越小，即被研究导体的电阻越小，导线导电性能越好，故A错误；B、实验中，若灯泡不亮，可能是灯泡短路或开路，也可能是灯泡的实际功率太小，所以应将导线ab上的夹子左右滑动，观察小灯泡是否发光，故B错误；C、若只利用图中所示的器材，可将导线ab上的夹子滑到中点，然后将导线ab对折接入电路，比较两次灯泡的亮度探究电阻大小与导线横截面积的关系，故C正确；D、若用电流表替换小灯泡，因电流表的内阻很小，在电路中相当于导线，所以这样改进的隐患是有可能电路中的电流过大，烧坏电流表或电源，故D错误。故选：C。9．（2023•雁塔区校级模拟）小丽同学为了探究“电阻丝的电阻R与长度L、横截面积S和材料的关系”，进行了如下实验操作：（1）如图甲所示是用累积法测量电阻丝直径的示意图，取一段电阻丝紧密绕制20匝，由图可知，电阻丝的直径为0.08cm，从而计算出电阻丝的横截面积S。（2）在实验中，保持电阻丝的横截面积S和材料不变，探究电阻丝的电阻R与长度L的关系，下列探究中也用到此方法的是D。A.探究串、并联电路中的电流规律时，把电流比作水流B.探究声音的传播条件时，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到闹钟的声音逐渐变小，由此推理真空不能传声C.探究液体压强的影响因素时，用压强计中的U形管两侧液面的高度差反映金属探头处液体压强大小D.探究电流与电压的关系时，保持电阻阻值不变（3）为了探究电阻丝的电阻R与长度L的关系，实验室备有以下实验器材：电源电压U＝1.5V，电流表A1（量程0～100mA），电流表A2（量程0～0.6A），电阻箱R0（阻值0～999.9Ω），阻值约为10Ω的电阻丝R，开关一个，导线若干。为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选的是A1（选填“A1”或“A2”）。把电阻丝拉直后，将其两端固定在刻度尺的接线柱a和b上，在电阻丝上夹一个金属夹P，移动金属夹P的位置，就可改变接入电路中金属丝的长度L，把这些实验器材按乙图的电路连接起来。（4）闭合开关S前，电阻箱的阻值应调整到最大值；闭合开关S后，将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹P的位置，得到多组I、L的数据。根据实验测量数据在坐标平面内，以电阻丝的长度L为横坐标、电流的倒数为纵坐标，画出对应的关系图像如图丙所示。根据实验和图像可知，横截面积S相同的同种材料的电阻丝，接入长度L越长，电流I越小，电阻R越大；结合数学知识进一步分析可知，在横截面积和材料一定时，导体的电阻跟导体的长度成正比。（5）根据实验结果确定长度为1cm的这种电阻丝的阻值为0.3Ω。【答案】（1）0.08；（2）D；（3）A1；（4）大；正比；（5）0.3【分析】（1）先根据刻度尺读出电阻丝的长度l，再根据d＝求解电阻丝的直径；（2）探究导体电阻的决定因素，由于电阻的大小与多个物理量有关，因此探究时，要用到控制变量法；（3）知道电源电压和电路最小电阻可以求出最大电流，最大电流小于电流表量程时，电流表的量程越小，分度值越小，测量的电流越准确。（5）闭合开关S前，电阻箱的阻值应调整到阻值最大处。（6）在图象上可以看到，通过电流的倒数分析电流变化，从电流变化分析电阻变化。（7）由乙图知，电阻箱和电阻丝的串联的，根据图象可知，当电阻丝阻值为零时，电路电流的倒数为10A﹣1，能求出电流，知道电源电压和电流，求出电阻箱接入电路的电阻；当电阻丝为10cm时，电阻箱的电阻不变，此时电路电流的倒数为12A﹣1，求出电流，知道电源电压和电流求出总电阻，再求出电阻丝的电阻，根据电阻和长度的关系求出1cm的电阻值。【解答】解：（1）根据刻度尺读出电阻丝的长度为：l＝1.60cm，则电阻丝的直径为：d＝＝＝0.08cm；（2）电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法，在实验中，先保持电阻丝的横截面积S和材料不变，探究电阻丝的电阻R与长度L的关系，这种方法叫做控制变量法；A.探究串、并联电路中的电流规律时，把电流比作水流，采用的是类比法，故A错误；B.探究声音的传播条件时，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到闹钟的声音逐渐变小，由此推理真空不能传声，采用的是实验推理法，故B错误；C.探究液体压强的影响因素时，用压强计中的U形管两侧液面的高度差反映金属探头处液体压强大小，采用的是转换法，故C错误；D.探究电流与电压的关系时，保持电阻阻值不变，采用的是控制变量法，故D正确；（3）电路中的最大电流I＝＝＝0.15A＝150mA，所以为了提高实验的精确程度，电流表选最量程为100mA的电流表A1；（4）根据图丙可知，图像为一条斜线，电阻的长度越长，电流的倒数越大，电流越小，在电压一定时，电阻越大；结合数学知识进一步分析可知，在横截面积和材料一定时，导体越长，电阻越大，导体的电阻跟导体的长度成正比；（5）由图乙知，电阻丝和电阻箱是串联的，由图丙知，当电阻丝接入0cm，就是电阻丝的电阻为零时，电源电压为1.5V，电流倒数为10A﹣1，所以电流为I'＝A＝0.1A，则电阻箱的电阻为：R'＝＝＝15Ω，当电阻丝接入10cm，就是电阻丝的电阻为R时，电源电压为1.5V，电流倒数为12A﹣1，所以电流为I''＝A，则电路总电阻为：R总＝＝＝18Ω，所以10cm电阻丝的电阻为：R＝R总﹣R'＝18Ω﹣15Ω＝3Ω，在横截面积和材料一定时，导体的电阻跟导体的长度成正比，所以1cm的电阻丝电阻为：R1＝＝＝0.3Ω。故答案为：（1）0.08；（2）D；（3）A1；（4）大；正比；（5）0.3。10．（2021•绥化模拟）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。小明实验小组设计了如图所示的探究电路图，A、B间可接入所研究的导体，此电路的设计是通过观察对比灯泡的亮度现象来比较电阻大小的。编号材料长度横截面积1锰铜合金丝LS2镍铬合金丝LS3镍铬合金丝L2S4镍铬合金丝2LS（1）下表中给出了四种导体，如果想探究电阻与材料的关系，应选择编号1、2的两种导体接入电路的AB间。（2）如果在A、B间先后接入编号为2和3的导体，这是在探究导体电阻与导体的横截面积关系。发现接入导体3时小灯泡更亮些，则由此可初步得出的结论为在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小。（3）实验小组还想检测HB、2B铅笔芯的导电性，他们取两段HB和2B铅笔芯，分别接入电路A、B间观察比较灯泡的亮度就可以验证它们的导电性了。请指出他们设计中的错误：没有控制两个铅笔芯的长度和横截面积相同。（4）请你评价此电路设计上的不足当两个导体电阻相差较小，不易通过灯泡的亮度来比较其电阻大小。你对此设计的改进意见是：在电路中串入电流表。【答案】见试题解答内容【分析】（1）导体的电阻跟导体的长度、横截面积和材料有关，当研究电阻与导体材料的关系时，应控制长度和横截面积不变，材料不同；（2）当研究电阻与导体的横截面积关系时，应控制材料和长度不变；灯泡的亮度可以反映电阻的大小，灯泡越亮，说明电路中电流越大，电阻越小；因此先分析2和3的导体相同因素和不同因此，从而得出电阻与它们的关系。（3）要想探究HB、2B铅笔芯的导电性，应该采用控制变量法。（4）在电源电压一定的情况下，导体电阻越大，电路电流越小，灯泡越暗；导体电阻越小，电路电流越大，灯泡越亮；因此可以通过观察灯泡的亮度来判断电阻的大小；当灯泡亮度变化不明显时，不容易观察出亮度的变化。【解答】解：（1）只有1和2的长度和横截面积相同，材料不同，因此选择编号为1和2的导线；（2）编号为2和3导体的材料和长度相同，导体的横截面积不同，因此探究电阻与导体的横截面积关系；根据表中数据可知，导体2和3的长度、材料相同，横截面积不同，导体3的横截面积大；当在AB间接入导体3时，小灯泡更亮，说明此时电路中电流较大，电阻较小，故可得出的结论是：在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小。（3）实验中，探究HB、2B铅笔芯的导电性，应该控制两个铅笔芯的长度和横截面积相同，从题意中看不出来；（4）实验中可通过观察灯泡亮度来判断电阻的大小，当两个导体电阻相差较小，不易通过灯泡的亮度来比较其电阻大小，这是该实验在电路设计上的不足；因此可以在电路中串入电流表加以改进，这样通过电流表示数的改变观察电阻的大小更准确。故答案为：（1）1、2；（2）导体的横截面积；在导体的材料和长度都相同时，导体的横截面积越大，导体电阻越小；（3）没有控制两个铅笔芯的长度和横截面积相同；（4）当两个导体电阻相差较小，不易通过灯泡的亮度来比较其电阻大小；在电路中串入电流表。11．（2020秋•东湖区月考）在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图1电路。（1）本实验中，小明通过观察灯泡的亮度现象，来粗略判断a、b两点间导体电阻的大小。（2）考虑到当a、b两点间导体电阻的大小差别不大时，灯泡亮度变化不明显，另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表。你认为乙同学的改进更好一些，理由是除了可以精确反映电阻值大小的微小差别外，多一个灯泡还可以起到保护电路的作用。（3）小亮设计了如图2所示的电路图，做“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验，在A、B间接入表中待研究的电阻丝，电源电压U恒定，序号材料长度横截面积1锰铜合金丝LS2镍铬合金丝LS3镍铬合金丝L2S4镍铬合金丝2LS①小亮选择序号为2、4的两根电阻丝来探究探究导体电阻大小与导体长度的关系。②依次把序号为2、3的两根电阻丝与A、B的两端连接，闭合开关，发现接序号为3的电阻丝时电流表的示数大，由此可以得出的结论是在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。【答案】见试题解答内容【分析】（1）根据电阻是阻碍电流大小的因素，而与其串联的灯泡通过灯泡的明暗程度可以反映电流的大小进行分析；（2）电路的总电阻越大，电路中的电流会越小，电路以及电路中的各元件越安全，因此根据保护电路的思路进行分析；（3）影响电阻大小的因素有：材料、长度、横截面积这三个，要研究电阻与某个决定因素的关系，就要根据控制变量法的思路，来选取合适符合条件的金属丝：即只有要研究的那个因素不同，其余的其他的几个因素相同，这种方法物理学上叫做控制变量法。【解答】解：（1）因为灯泡与电阻串联，因此a、b间的电阻越小，电路中的电流越大，灯泡的越亮；反之，灯泡越暗；故根据灯泡的亮度反映a、b间电阻的大小；（2）将灯泡换为电流表，a、b间的电阻决定电路中的电流，因此，当a、b间电阻过小时，电流会过大，电路可能会被烧坏；在原电路中串联一个电流表，灯泡可以起到保护电路的作用。因此乙同学的方案更好，可以起到保护电路的作用；（3）①要研究电阻与导体长度有关，应选用导线材料、横截面积都相同，长度不同的导线，故2、4符合要求；②导线2、3的材料、长度都相同，导线3的横截面积是导线2横截面积的2倍，通过导线3的电流大，说明导线3的电阻小于导线2的电阻，说明在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。故答案为：（1）灯泡的亮度；（2）乙；保护电路；（3）①2、4；②在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。【题型3变阻器】 12．（2023秋•香坊区校级月考）一节干电池的电压为1.5V。如图所示的电阻箱的示数为2427Ω。【答案】1.5；2427。【分析】（1）要记住一些生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；对人体安全的电压为不高于36V；（2）电阻箱旋钮所对数值乘以倍数，再相加即可得出电阻值。【解答】解：一节新干电池的电压是1.5V；由图知，电阻箱的示数为：2×1000Ω+4×100Ω+2×10Ω+7×1Ω＝2427Ω。故答案为：1.5；2427。13．（2022秋•青龙县期中）要在一段电路中产生电流，它的两端就要有电压，电阻是导体对电流的阻碍作用。现有一滑动变阻器，它的铭牌是“20Ω1A”，其中“20Ω”含义为最大电阻为20Ω，“1A”含义为允许通过的最大电流为1A。如图所示，电阻箱的示数是6280Ω。【答案】电压；阻碍；最大电阻为20Ω；允许通过的最大电流为1A；6280Ω。【分析】（1）电压是形成电流的原因，电阻是导体对电流的阻碍作用；（2）电阻箱上的铭牌表示最大电阻值和允许通过的最大电流，电阻箱的读数是分别读取电阻箱千位、百位、十位、个位上的数据相加即可。【解答】解：（1）电压是形成电流的原因，一段导体中要产生电流，它两端就要有电压，电阻是导体对电流的阻碍作用。（2）电阻箱铭牌中“20Ω”含义为最大电阻为20Ω，“1A”含义为允许通过的最大电流为1A，电阻箱千位数字是6，百位数字是2，十位数字是8，个位数字是0，故电阻箱示数是6280Ω。故答案为：电压；阻碍；最大电阻为20Ω；允许通过的最大电流为1A；6280Ω。14．（2023秋•姜堰区月考）某电表的表盘如图所示，表盘中“Ω”是电阻的单位，仔细观察表盘，与你所见过的弹簧测力计、速度表的表盘有哪些不同？请说出两点：电表的刻度不均匀、表盘左侧示数大、右侧示数小。图中指针所对应的示数为26Ω。【答案】电表的刻度不均匀；表盘左侧示数大、右侧示数小；26。【分析】分析电流表和电压表的表盘结合图中的表盘得出不同点，根据分度值读出指针的示数。【解答】解：图中电表的表盘与电流、电压表表盘的不同点有：电表的刻度不均匀，表盘左侧示数大、右侧示数小，使用时指针向左偏而不是向右偏等；由图可知，20Ω～30Ω之间有5个格，每个格表示2Ω，示数为26Ω。故答案为：电表的刻度不均匀；表盘左侧示数大、右侧示数小；26。【题型4滑动变阻器的使用】 15．（2023•咸宁模拟）下列各电路图中当开关闭合后，能利用滑动变阻器改变灯泡的亮度，直至完全熄灭，又不会造成事故的电路是（）A． B． C． D．【答案】B【分析】滑动变阻器在电路中连接一“上”一“下”两个接线柱，其在电路中的作用是通过改变电路中电阻的大小来改变电路中的电流；当将滑动变阻器的下下和滑片三个接线头接入电路后，滑动变阻器可以使部分电阻短路起到调节部分电路两端的电压的作用。【解答】解：A、灯与滑动变阻器串联，当滑片P左右滑动时，可以改变灯泡亮度，不会造成短路，达不到直至完全熄灭，故A错误；B、当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变暗，当滑片移至最左端时，灯被短路，灯泡将不发光，且此时电路中有电阻R，灯可以由亮到灭，很安全，故B正确；C、滑动变阻器与灯泡串联，滑片使灯泡处于短路状态，无论怎样滑到滑片灯泡都不亮，故C错误；D、滑动变阻器与灯泡并联，当滑片P滑到左端时，会引起电源短路，故D正确；故选：B。16．（2023秋•二道区校级月考）如图所示，A为导线，BM、CN为两根相同的电阻丝，当滑片P向左移动时，要使灯泡L亮度不变，开关S（）A．只能接A B．只能接B C．只能接C D．接B、C都可以【答案】D【分析】移动滑片时只有改变连入电路的电阻的长度，才能改变连入电路的电阻的大小，从而改变灯泡的亮度。【解答】解：（1）S和A接触，MN电阻丝接入电路，P向右移动，MPN的长度增大，则电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流将变小，即灯泡变暗，不符合题意；（2）S和B接触，BPN电阻丝接入电路，P向右移动时，BN的长度不变，即电路中的电阻不变，则由欧姆定律可知，电路中的电流不变，即灯泡亮度不变，符合题意；（3）S和C接触，CPN电阻丝接入电路，P无论怎样移动，CN的长度均不变，即电路中的电阻不变，则由欧姆定律可知，电路中的电流不变，即灯泡亮度不变，符合题意。所以当滑片P向右移动，灯L的亮度不变，开关S接B或C均可。故选：D。17．（2022秋•邹平市校级期末）如图甲为可调亮度的台灯，如图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属片相连。当转动电灯旋钮时，滑片会在弧形电阻丝上同向滑动，即可调节灯泡亮度，下列分析正确的是（）A．若只将b、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变亮 B．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗 C．若只将a、c接入电路，逆时针转动旋钮时灯泡变亮 D．若只将a、b接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗【答案】D【分析】电位器的实质是滑动变阻器，串联在电路中能改变电路中电流的大小；若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片，不能改变电阻大小，接线时a、c只能选择其一接入电路，结合图示可做出分析。【解答】解：AB、若只将b、c接入电路，则滑片右边的电阻丝接入电路；逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，灯泡变暗，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮；故AB错误；C、若只将a、c接入电路，则电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误；D、若只将a、b接入电路，则滑片左边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故D正确。故选：D。18．（2022秋•宾阳县期中）如图是未连接完整的电路，若要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向右移动时，灯泡变暗。则下列接法符合要求的是（）A．M接A，N接D B．M接B，N接C C．M接A，N接B D．M接C，N接D【答案】A【分析】灯泡变暗，表明通过灯泡的电流变小，即电路中的电阻变大；根据滑动变阻器的滑片P的移动方向判定其接法。【解答】解：灯泡变暗，表明通过灯泡的电流变小，则在其他条件不变时，电路中的电阻变大，故滑动变阻器的滑片P向右移动时，其接入的电阻是变大的，则滑片左侧的电阻丝AP段应接入电路（即一定要接A接线柱），滑动变阻器采用“一上一下”的接法，故M接A，N接C（或M接A，N接D），故A正确，BCD错误。故选：A。19．（2021秋•安溪县期末）如图中的电位器实质是一种变阻器，滑片可随转动旋钮转动改变其在电阻片上的位置，从而改变接入电路中的电阻值。请选择电位器A、B、C三个接线端其中的两个连入电路中，要求闭合开关，顺时针旋转滑片时，灯泡变亮。【答案】【分析】顺时针旋转滑片时，灯泡变亮，说明顺时针旋转时，电位器连入电路的电阻变小，故将中间和上面的接线柱接入电路。【解答】解：滑片顺时针旋转时，灯泡变亮，原因是电流变大，电源电压不变时，电阻变小，连入电路的电阻丝变短，一定是连入了上面的接线柱A和中间的接线柱B，如下图所示：。20．（2022秋•驻马店期中）在用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验中，同学们连接了图1所示的电路。（1）请在图2的虚线框内画出图1相应的电路图。（2）连接完电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到B（选填“A”或“B”）端。闭合开关后，在调节滑动变阻器的滑片位置时，手调节滑片，眼睛应该观察电流表示数（选填“滑动变阻器”或“电流表示数”）。（3）甲同学连接好电路，闭合开关后，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数较小且不变、灯的亮度都不发生变化，而且一直很暗，这可能是滑动变阻器同时连接了两个接线柱AB。（填字母符号）（4）丙同学连接电路时，当接完最后一根导线，灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭。请找出实验操作中的两个不当之处（滑动变阻器选择了一上一下两个接线柱）：①连接电路时开关没有断开；②没有将滑动变阻器的阻值调至最大。【答案】（1）如上图；（2）B；电流表示数；（3）AB；（4）①连接电路时开关没有断开；②没有将滑动变阻器的阻值调至最大。【分析】（1）根据实物图判定电路的连接方式，然后画出电路图；（2）开关闭合前，滑动变阻器应将最大阻值接入电路中；实验中，应调节变阻器的滑片，观察电流的变化情况；（3）滑动变阻器要接一上一下两个接线柱，如果滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器阻值全部接入电路，成为定值电阻，电路电阻很大，电流很小；（4）根据电路连接时注意的问题和灯泡的亮度分析不当之处。【解答】解：（1）根据实物图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电路图如下所示：（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值要调至最大，即应将滑动变阻器的滑片移到B端；闭合开关后，在调节滑动变阻器的滑片位置时，手调节滑片，眼睛应该观察电流表示数，以判断滑动变阻器对电路电流的调节作用；（3）如果滑动变阻器同时接下面两个接线柱A、B，滑动变阻器阻值全部接入电路，滑动变阻器成为定值电阻，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电表示数都不变，而且灯泡的亮度比较暗；（4）连接好最后一根导线，灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭，说明：①连接电路时开关没有断开；②没有将变阻器的滑片调到阻值最大位置。故答案为：（1）如上图；（2）B；电流表示数；（3）AB；（4）①连接电路时开关没有断开；②没有将滑动变阻器的阻值调至最大。21．（2022秋•肃州区校级期中）如图为小明自制的一盏可调节亮度的小灯泡。连接电路前，应断开开关，并将导线夹头移到b端。闭合开关后，若要使灯泡变暗，应将导线夹头向b端移动（填“a”或“b”）。【答案】见试题解答内容【分析】（1）在电路中，得到持续稳定电流的条件是：有电源，是闭合的电路；（2）导体的电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关；【解答】解：据课本可知，连接电路前，应断开开关；由于导体的电阻与导体的长度有关，在其它不变的情况下，导体越长，电阻越大，所以为了防止电路中电流过大，应使得电路中电阻丝的电阻最大，故应将导线夹放在b端；闭合开关后，在实验过程中，若要使灯泡变暗，即应使得电路中电阻变大，即应将导线夹头向b端移动。故答案为：断开；b；b。【题型5探究电流与电阻的关系】 22．（2023•兖州区二模）利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象，则下列判断正确的是（）A．实验中电压表的示数保持1V不变 B．当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.2A C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为0～25Ω D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片向右移【答案】D【分析】（1）根据图乙读出一组电阻值和电流值，然后利用欧姆定律的变形公式U＝IR可求出电压表的示数；（2）根据图乙可以读出电阻为10Ω时通过电流的大小；（3）当R接入电路的阻值最小时，电路电流最大，根据图象读出电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最小阻值；当R接入电路的阻值最大时，电路电流最小，根据图象读出电流，然后根据串联电路电压规律和欧姆定律的应用求出滑动变阻器接入电路的最大阻值；（4）根据串联电路电压规律和分压原理判断滑片移动的方向。【解答】解：A、根据图乙可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A；由I＝可得，电压表的示数：U＝IR＝0.5A×5Ω＝2.5V，故A错误；B、根据图乙可知，当R＝10Ω时，通过的电流为0.25A，故B错误；C、当R＝5Ω时，电路电流为0.5A；因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣2.5V＝0.5V，根据图乙可知，当R＝25Ω时，电路电流为0.1A，滑动变阻器两端电压仍为0.5V，由I＝可得，R滑min＝＝＝1Ω；R滑max＝＝＝5Ω；所以滑动变阻器连入电路的阻值范围1Ω～5Ω；故C错误；D、将R从5Ω换成10Ω后，电阻分得的电压会变大，为了保证定值电阻R两端电压不变，需减小定值电阻两端电压，根据串联电路电压规律，应增大滑动变阻器两端电压，根据分压原理，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动，故D正确。故选：D。23．（2023•常州模拟）小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压不变，滑动变阻器的铭牌标有“20Ω2A”字样。下表是实验数据，若第三次实验时将定值电阻的阻值由20Ω换为30Ω后就直接读出电流表的示数，这个示数可能是（）R/Ω1020304050I/A0.60.30.150.12A．0.3 B．0.24 C．0.17 D．0.2【答案】B【分析】研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变，由表中数据，根据欧姆定律得出电阻两端的电压；根据表中数据可知R的阻值为20Ω时电路中的电流大小；根据欧姆定律求出当电阻R的阻值为30Ω时（控制电阻的电压不变）电路中的电流大小；小明将电阻R的阻值从20Ω调为30Ω后，要保持电阻两端电压不变，应向右移动滑动变阻器滑片，故可确定当未移动滑动变阻器时，电路中的电流的取值范围，从而确定可能的电流大小。【解答】解：研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变，由表中数据，根据欧姆定律可知电阻两端的电压为：UV＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V，由表格可知R的阻值为20Ω时，电路中的电流等于0.3A；当电阻R的阻值为30Ω时，电路中的电流应该为：I′＝＝＝0.2A；小明将电阻R的阻值从20Ω调为30Ω后，要保持电阻两端电压不变，应向右移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器分压变大，从而使电阻两端电压减小保持不变，因此，当未移动滑动变阻器时，电路中的电流应该大于0.2A而小于0.3A。故选：B。24．（2023秋•二道区校级月考）小丽同学做了“探究电流与电阻的关系”实验：器材有：阻值为5Ω、10Ω、25Ω、30Ω的定值电阻、标有“20Ω1A”的滑动变阻器、电流表、电压表、学生电源（可调电压）、开关、灯泡两个、导线若干。（1）小丽连接的电路如图甲所示，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在图甲中在错误的导线上画“×”，并画出正确的连线。（2）改正错误后，小丽将5Ω的电阻接入电路，闭合开关调节滑片，眼睛应先观察电压表表，记录完数据后，小丽只将开关断开，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后闭合开关，她应将滑片向A（选填“A”或“B”）移动，使电压表的示数不变。（3）当小丽换用30Ω定值电阻进行实验时，电源电压为4.5V，定值电阻两端的电压为2.5V，无论怎样调节滑片都无法使电压表示数达到原确定值。经分析发现只需将电源电压适当调低（选填“高”或“低”）即可。（4）小明和小丽分别用R1、R2利用此电路又探究了“电流与电压的关系”实验，两人实验数据得到的电流随电压变化的图象如图乙，从中可知电阻R1：R2＝2：1。若将R1、R2串联后电路中电流为0.1A，则电源电压为6V；若将R1、R2并联在该电源上，则干路电流为0.45A。【答案】（1）如上图所示（2）电压表；A；电压；（3）低；（4）2：1；6；0.45A。【分析】（1）连接电路时，电流表串联在电路中，电压表并联在电路中；（2）探究电流与电阻的关系时，电阻两端的电压保持不变，所以眼睛要看电压表；根据串联分压可知，当定值电阻阻值变小，滑动变阻器接入电路中的电阻也变小；（3）根据串联电路的规律及分压原理得出电源电压，并与4.5V比较，据此回答；（4）根据串联分压，并联分流来分析。【解答】解：（1）原电路图中，电压表串联在电路中，电流表并联在电路中，在连接电路时，电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，正确电路如图所示：；（2）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，所以眼睛应看电压表；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；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，所以滑片应向A端移动，目的是控制电阻的电压不变；（3）根据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，当变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，即：＝；故电源电压为：U源≈4.17V；小于电源电压4.5V，故只需将电源电压适当调小即可（4），由图像可知，当通过电阻R1、R2的电流为0.1A时，此时＝2：1，根据欧姆定律I＝可知：＝2：1；串联电路中，电流处处相等，电源电压等于各处电压之和，由图像可知，当将R1、R2串联后电路中电流为0.1A，对应的U1、U2两端电压分别为4V、2V，所以电源电压U＝U1+U2＝4V+2V＝6V；并联电路中，各支路电压等于干路电压，干路电流等于各支路电流之和，所以当将R1、R2并联在电源电压为6V的电路中，此时通过R1的电流I1＝0.15A，通过R2的电流I2＝0.3A，所以干路电流I＝I1+I2＝0.15A+0.3A＝0.45A；故答案为：（1）如上图所示（2）电压表；A；电压；（3）低；（4）2：1；6；0.45A。25．（2023•邛崃市模拟）小乔同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像如图乙所示。在实验过程中，小乔同学用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了顺利完成实验，他应该将滑动变阻器的滑片向A（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V。【答案】A；2.5。【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不变，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动变阻器滑片移动的方向；（2）根据图乙电流与电阻的乘积确定电压表示数。【解答】解：实验中，当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，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，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动，即向A端移动；由图乙可知，U＝IR＝0.5A×5Ω＝……＝0.25A×10Ω＝2.5V，故电压表的示数为2.5V。故答案为：A；2.5。26．（2023•滨湖区校级模拟）探究“电流与电阻关系”的实验中，提供的器材有：电源（电压9V恒定）、电流表、电压表、滑动变阻器R、定值电阻R0、开关及导线若干。（1）请帮他将图甲实物电路连接完整，要求：闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大，连接电路时，开关必须断开。（2）正确连接电路后闭合开关，在移动变阻器滑片P时，两电表示数突然都变为零，则电路故障可能为B。A.定值电阻短路B.滑片P接触不良C.滑动变阻器短路D.定值电阻断路（3）排除故障后实验时，改变R0的阻值，测出对应的电流I。当R0的阻值变大时，为完成探究，应将滑片P向右（选填“A”或“B”）端移动。（4）将R0阻值换为50Ω，电流表示数如图乙。请在丙图坐标系中补描该点，并作出正确（I﹣）关系图象。（5）根据实验的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。（6）连线时发现有一个错误数据点，反思产生原因，小明回忆是某次将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的。【答案】（1）断开；见解析；（2）B；（3）右；（4）见上图；（5）反比；（6）40。【分析】（1）闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大，说明电阻变小，据此连接实物图；为保护电路，连接电路时，开关必须断开；（2）常见电路故障有断路与短路，分析清楚电路结构，根据电流表和电压表的示数判断电路中出现断路或短路；（3）要探究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻箱R0的阻值，同时保持其两端电压一定；电阻箱R0的阻值变化，两端电压相应变化，要保持电阻箱R0两端电压不变，就要调节滑动变阻器的滑片，调整接入电路的阻值大小；（4）知道R0阻值算出，如图乙读出电流表的示数，在图丙I﹣坐标系中补描该点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I﹣图象；（5）根据实验的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比；（6）根据图象找出错误数据点和与其相邻的数据点，分别算出它们对应的电阻值，结合欧姆定律判断即可。【解答】解：（1）闭合S后，滑片P向左移动时电流表示数变大，说明电阻变小，则滑动变阻器左下接线柱接入电路，如图：。为保护电路，连接电路时，开关必须断开；（2）由图可知，电阻箱R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路中的电流，电压表测电阻箱R0两端的电压；A、如果滑动变阻器R短路，整个电路仍然是通路，电流表、电压表示数都不为零，故A不符合题意；B、如果滑片P接触不良，整个电路断路，电流表、电压表示数都为零，故B符合题意；C、如果电阻箱R0短路，电压表示数为零，电流表示数不为零，故C不符合题意；D、如果电阻箱R0断路，电流表示数为零；电压表测量电源电压，示数不为零，故D不符合题意。故选：B。（3）当R0的阻值变大时，电阻箱R0分压变大，电压表示数变大，为保持电阻箱R0两端电压不变，应移动滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，增大滑动变阻器的分压，从而减小电阻箱R0两端电压，保持电压不变，所以滑片P应向右端移动。（4）由图乙可知，电流表的示数I＝0.12A．电阻箱的阻值R0＝50Ω，则＝＝0.02Ω﹣1，在坐标系中补描对应的坐标点（0.02，0.12），然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I﹣图象：（5）根据实验的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比；（6）由图象可知，错误的坐标点是（0.04，0.20），则＝0.04Ω﹣1，解得R0＝25Ω，此时电路中的电流I＝0.20A，电阻箱R0两端的电压U0＝IR0＝0.20A×25Ω＝5V，则滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U0＝9V﹣5V＝4V，此时滑动变阻器接入电路中的阻值R滑＝＝＝20Ω；由图象可知，变换错误数据点之前，电压表示数为U＝IR＝0.12A×50Ω＝6V，此时滑动变阻器两端电压U滑′＝U﹣UV＝9V﹣6V＝3V，根据串联分压特点可知＝，则＝，解得R0＝40Ω，故小明是将R0的阻值由40Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的。故答案为：（1）断开；见解析；（2）B；（3）右；（4）见上图；（5）反比；（6）40。27．（2023•市南区二模）小雨实验小组探究“电流与电压、电阻”的关系。实验中稳压电源的电压为3V，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。（1）他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图甲所示；①连接电路前，小雨发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是对电流表调零；②为了探究电流与电压的关系，请你用笔画线代替导线，添加两根导线将电路实物图补充完整（导线不允许交叉）；③电路联好后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图丙所示，则电流表的示数为0.5A，请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图象；④分析画出的I﹣U图象可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（2）完成实验（1）后，小雨利用上述电路继续探究“电流与电阻”的关系，他将电源电压改为4V且保持不变。将图中的定值电阻依次换为5Ω、10Ω、20Ω、35Ω的定值电阻进行实验，并使定值电阻两端的电压保持2V不变。①将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω的继续探究，均应将滑片P向右移动；②当换接35Ω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2V，为完成实验，应更换的滑动变阻器的最小阻值是35Ω；③图戊是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，其中阴影部分面积代表的物理量是电压，其数值为2V；④由于此图线为曲线，小雨认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小雨的改进方法是：画出I﹣图像。【答案】（1）①对电流表调零；②如解答图（左）所示；③0.5A；如解答图（右）所示；④通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（2）①右；②35Ω；③电压；2V；④画出I﹣图像。【分析】（1）①实验前需要对电流表校零；②电源、开关、电阻、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表与电阻并联接入电路；③根据电流表选用小量程确定分度值读数，根据描点法作图；④根据所画图像为一条过原点的直线分析得出结论；（2）①根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的两端的电压不变，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；②探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联分压原理可知把R换为35Ω的电阻接入电路时电压表示数的变化；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35Ω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；③根据画出I﹣R图象（如图乙）知图中阴影面积为长方形，由欧姆定律分析；④根据欧姆定律可知，电压保持不变时，电流与电阻成反比关系，故I＝U•，即电压保持不变时，电流I与电阻的倒数成正比，据此分析改进方法。【解答】解：（1）①图中电流表没有通电，指针不在0刻度，因而电流表使用前需调零；②电源、开关、电阻、电流表、滑动变阻器串联接入电路，电压表与电阻并联接入电路，如下左图：；③由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.5A，根据描出的6个数据点连线，如上右所示；④因为绘制出电阻R的I﹣U图象为过原点的直线，所以可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（2）①根据串联分压原理可知，当定值电阻由5Ω变为10Ω、20Ω时，其分得的电压也变大，探究电流与电阻的关系时，应控制定值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，使电压表示数仍为2V；②当换接35Ω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2V，要使定值电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝4V﹣2V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝1倍，根据分压原理知，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1×35Ω＝35Ω，所以为完成实验，应更换的滑动变阻器的最小阻值是35Ω；③根据画出I﹣R图象（如图乙）知，图中阴影面积为长方形，其面积等于IR，由欧姆定律得，U＝IR，阴影面积表示的物理量是电阻两端的电压，其数值为U＝IR＝2V；④由于此图线为曲线，小雨认为不便直观判断I与R的定量关系，根据I＝＝U•可知，电压不变时，电流I与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为（或R﹣1），从而直观判断出了I与R的关系。故答案为：（1）①对电流表调零；②如解答图（左）所示；③0.5A；如解答图（右）所示；④通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（2）①右；②35Ω；③电压；2V；④画出I﹣图像。28．（2023•锦州）小明利用4节新干电池，阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻，铭牌上标有“20Ω1A”的滑动变阻器等实验器材“探究电流与电阻关系”。（1）小明连接好如图甲所示的电路，检查时发现电路中有一处连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；（2）电路改接正确后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最左（选填“左”或“右”）端；（3）小明将10Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压为4V，读出并记录电流表示数；保持滑动变阻器的滑片位置不变，把10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，直接闭合开关，电压表的示数将大于（选填“大于”、“小于”或“等于”）4V，此时应将滑动变阻器的滑片在原来基础上向左（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数再次达到4V，记录电流表的示数；（4）当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小（写出一条即可）；（5）完成实验探究后，小明得出结论：当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。（6）完成上述实验后，小明又利用原实验器材，设计了如图乙所示的电路，测出了额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率。请帮他将实验步骤补充完整：①闭合开关S、S1和S2，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3.5V时，小灯泡正常发光；②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V；③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V；④小灯泡的额定功率P额＝0.7W。【答案】（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④0.7。【分析】（1）分析图甲电路的连接，电阻与电流表并联了，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联；（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；（3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，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动变阻器滑片移动的方向；（4）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50Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，据此分析回答；（5）在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；（6）①分析电路连接，灯在额定电压下正常发光，根据串联电路电压的可使灯正常发光；②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，分析电路连接及电流的路径和电压表测量的电压；③在②的基础上，通过开关的转换，若能用电压表测量出变阻器整段电阻丝的电压，根据电路的电流保持不变，根据欧姆定律，可确定变阻器最大电阻与②中与电压表并联电阻的大小关系，从而可得出①中变阻器连入电路中电阻的大小，由欧姆定律可得出灯的额定电流，根据P＝UI可算出小灯泡的额定功率。【解答】解：（1）小明连接好如图甲所示的电路，该电路有一处故障是：电阻与电流表并联了，将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示：（2）滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即图中最左端；（3）实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，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，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左滑动；（4）4节新干电池电压为6V，电阻两端的电压始终保持UV＝4V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣4V＝2V，变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻太小；控制的电阻电压不变，变阻器分得的电压过小，即电源电压太大了；故当小明将50Ω定值电阻接入电路时，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都无法使定值电阻两端电压为4V，则原因可能是所选滑动变阻器的最大阻值太小或电源电压过大；（5）在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；（6）①闭合开关S、S1、S2，调节滑动变阻器的滑片，变阻器滑片以左电阻丝与灯串联，此时电压表测量滑动变阻器电阻丝以左电阻丝两端的电压，根据串联电路电压的规律知，当电压表示数为：6V﹣2.5V＝3.5V时，灯泡正常发光；②闭合开关S、S1，断开S2，保持滑片位置不变，读出电压表示数为2.5V，即滑片以左电阻丝的电压，因电压表接在滑片上，故电流要全部经过变阻器的电阻丝；③闭合开关S、S2，断开S1，读出电压表的示数为4V，变阻器的所有电阻丝与灯串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，因电压表的示数为4V，与②电路相比，这两次电路的连接不变，电流大小不变，只是电压表的测量范围变化了，因此时电压表的示数为“闭合开关S、S1，断开S2”时的＝倍，故变阻器的最大电阻为②中与电压表并联的电阻的倍，即闭合开关S、S1、S2，滑动变阻器左电阻丝接入阻值为20Ω×＝12.5Ω，即在①中，滑动变阻器的电阻为12.5Ω，由欧姆定律，在①中，通过滑动变阻器的电流为：I＝＝＝0.28A，即灯的额定电流，小灯泡的额定功率：P额＝UI＝2.5V×0.28A＝0.7W。故答案为：（1）见解答；（2）左；（3）大于；左；（4）所选滑动变阻器的最大阻值太小（或电源电压过大）；（5）反比；（6）①3.5；④0.7。29．（2023•石家庄模拟）小明利用如图甲的电路探究“电流与电压、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）用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动。电路中电流变大，导线不得交叉）；（2）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小明利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路；（3）问题解决后，他接入阻值为10Ω的电阻进行实验，当电压表示数为2V时，电流表示数如图丙所示：完成实验后得到了如表中的数据。对数据进行分析后得出实验初步结论是：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比；电压U/V11.522.5电流I/A0.10.150.25（4）接下来小明再次对“电流与电阻关系”进行探究，为了用题目中提供的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1.5V不变。完成第一组实验，断开开关改接另一个定值电阻后，继续操作了以下四步：①闭合开关②將滑动变阻器的滑片移到最右端③记录电流表示数④将滑动变阻器的滑片移到适当位位置从安全和规范角度考虑，下列操作顺序正确的是C；A．①②③④B．①②④③C．②①④③D．②①③④（5）小明同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丁，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，根据图丁中的数据分析，阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移滑片，这次实验之前的那一次实验，小明选取的是阻值为5Ω的定值电阻。【答案】（1）见解析；（2）滑动变阻器断路；（3）正比；（4）1.5；C；（5）20；5。【分析】（1）由甲电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，为了准确读数，电压表和电流均选小量程，滑片P向左移动，电路中电流变大，即向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，据此画图。（2）闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明cab部分是通路，接在a、c之间，电压表无示数，说明bc之间断路，据此分析。（3）由题意可知，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，据此得出电流表的示数。由题意可知，定值电阻的阻值为10Ω，分析表格数据可知，利用欧姆定律得出电压和电流的比值，分析得出结论。（4）设控制定值电阻两端的电压至少保持UV，由串联电路的规律和分压原理得出控制定值电阻两端的电压至少为多少伏。断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，然后闭合开关，滑片移到适当位置使电压表示数保持不变，记录电流表的示数，据此分析。（5）实验中应控制定值电阻两端的电压不变。由串联电路的规律和欧姆定律可得此时滑动变阻器接入电路中的电阻，确定选取的定值电阻阻值。【解答】解：（1）由甲电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，为了准确读数，电压表和电流均选小量程，滑片P向左移动，电路中电流变大，即向左移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，如图所示：（2）闭合开关，电压表和电流表均无示数，说明电路断路；把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明cab部分是通路，接在a、c之间，电压表无示数，说明bc之间断路，如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是滑动变阻器断路。（3）由题意可知，电流表的量程是0～0.6A，分度值是0.02A，所以电流表的示数为0.2A。由题意可知，定值电阻的阻值为10Ω，分析表格数据可知，电压和电流的比值分别为＝＝＝＝＝10Ω；电压与电流的比值为10，是定值，故可得结论：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成正比。（4）设控制定值电阻两端的电压至少保持UV，由串联电路的规律和分压原理有：＝，当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，即：＝，解得控制定值电阻两端的电压至少为UV＝1.5V。断开开关，改接另一个定值电阻后，从安全和规范角度考虑，应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，然后闭合开关，滑片移到适当位置使电压表示数保持不变，记录电流表的示数，故正确的顺序为②①④③，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。（5）由图丙画出的电流与电阻关系图像可知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为均为3V不变，所以阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片。由串联电路的规律和欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的电阻R滑＝﹣20Ω＝﹣20Ω＝2.5Ω，因定值电阻的电压为滑动变阻器两端电压的2倍，根据分压原理，则定值电阻的阻值也为滑动变阻器阻值的2倍，即定值电阻为R'＝2×2.5Ω＝5Ω，所以这次实验之前的那一次实验，选取的是阻值为5Ω的定值电阻。故答案为：（1）见解析；（2）滑动变阻器断路；（3）正比；（4）1.5；C；（5）20；5。【题型6探究电流与电压的关系】 30．（2023秋•巴彦县校级期中）小张在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，根据记录的实验数据得到了如图所示的图像。下列说法错误的是（）A．当导体乙两端电压为1V时，通过乙的电流为0.1A B．导体甲的电阻小于导体乙的电阻 C．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 D．将甲、乙并联接到3V的电源上，干路电流为0.6A【答案】D【分析】（1）从图像中直接读出乙两端的电压为1V时通过它的电流；（2）从图像中读出电压为3V时通过甲、乙的电流，根据欧姆定律求出两电阻的阻值，然后比较两电阻的大小关系；（3）由图像可知，甲、乙两图均是过原点的一条直线，所以通过甲、乙的电流与其两端的电压均成正比例关系；（4）甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，它们两端的电压相等，根据图像读出通过它们的电流，利用并联电路的电流特点求出干路电流。【解答】解：A、由图像可知，当在导体乙的两端加上加1V的电压时，通过的电流为0.1A，故A正确；B、当U甲＝U乙＝3V时，I甲＝0.6A，I乙＝0.3A，由I＝可得两电阻分别为：R甲＝＝＝5Ω，R乙＝＝＝10Ω，即导体甲的电阻小于导体乙的电阻，故B正确；C、由图像可知，通过甲电阻的电流与其两端的电压成正比例函数，即通过导体甲的电流与其两端的电压成正比，故C正确；D、因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，它们两端的电压均为3V，由图像可知，通过两导体的电流分别为I甲＝0.6A，I乙＝0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流I＝I甲+I乙＝0.6A+0.3A＝0.9A，故D错误。故选：D。31．（2022秋•枣阳市期末）小文同学在探究“电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻R和小灯泡L在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I﹣U图像，如图所示。下列说法中正确的是（）A．①是小灯泡的I﹣U图象 B．定值电阻R的阻值为0.1Ω C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，电路中总电流为0.9A D．定值电阻R和小灯泡L串联后接在电源电压恒为9V的电路中，电路中的电流是0.4A【答案】C【分析】小灯泡的电阻受温度的影响，随电流的增大而增大，不是一个定值，判断定值电阻和小灯泡的图线，分析图象中电流和电压的数据判断选项是否正确。【解答】解：A．因小灯泡的电阻受温度的影响，随电流的增大而增大，不是一个定值，故小灯泡的I﹣U图象为②，故A不符合题意；B．①是定值电阻的I﹣U图象，当电压为2V时，对应的电流为0.2A，根据欧姆定律可得定值电阻的阻值为：，故B不符合题意；C．当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为4V电路中，由I﹣U图象可知在通过定值电阻R的电流为0.4A，通过小灯泡的电流为0.5A，根据串联电路中电流规律可得电路中的总电流为0.9A，故C符合题意；D．从图中可以看到，当把定值电阻R和小灯泡L串联后，电流是0.5A时，定值电阻R两端的电压为5V，小灯泡L两端的电压为4V，刚好符合电源电压恒为9V的电路，电流是0.5A，不是0.4A，故D不符合题意；故选：C。32．（2023•高新区校级模拟）在“探究电流与电压的关系”实验中，小明和小美经过讨论，将实验方案由甲图改为乙图，这样改进的好处是可方便改变电阻的电压，从而多次测量得出普遍性的结论；实验结束，根据图像丙，他们得出的实验结论是导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。