2023-2024人教九全物理优生期中期末复习重难题型突破
专题08 探究电流与电压、电阻的关系
1．（2022 吉林中考）图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为3V：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 右 端；
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻 断路 ；
（3）排除故障后，正确连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成U﹣I图象，如图乙所示。分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 ；滑动变阻器的最大阻值至少为 20 Ω。
解：（1）为了保护电路元件安全，连接电路时滑动变阻器的滑片应调至最大电阻处，即滑片应处于最右端；
（2）电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，则电路故障的原因可能是定值电阻断路；
（3）因电流随电压的变化关系为一过原点的直线，由图像可得出在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
当电路中电流为0.1A时，滑动变阻器接入电路的电阻为最大，此时变阻器两端的电压为：U滑＝U﹣UR＝3V﹣1V＝2V，滑动变阻器接入电路的电阻为：R最大20Ω。
答案：（1）右；（2）断路；（3）正比；20。
2．（2023 广元中考）同学们“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”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）同学们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，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）。
（2）他们先将R＝5Ω的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U0；保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，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U0不变；再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压U0的值为 2 V；a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 反 比。
（3）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U0，为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是 C 。
A.将滑动变阻器更换为“50Ω 1A”的滑动变阻器，其余不变
B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变
C.只调节滑动变阻器，使U0为2.3V
解：（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出，由图乙可知控制电压为2V，正接线柱选择“3“接线柱，如下图所示：
（2）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；
根据图乙所示的图象可知，a、b两端的电压为：U＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，
故可得出：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（3）A、由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，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，滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变＝50Ω，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，因此该方法可行，故A不符合题意；
B、如果重新开始实验，只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，定值电阻两端电压保持不变为2V，滑动变阻器两端电压为3.2V，根据串联分压原理得R定：R变＝UV：U变＝2V：3.2V＝1：1.6，滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变＝40Ω，因此该方法可行，故B不符合题意；
C、如果重新开始实验，只改变控制电压U0，使U0为2.3V，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2.3V，滑动变阻器两端电压为3.7V，根据串联分压原理得R定：R变＝UV：U变＝2.3V：3.7V＝23：37，滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变＝25Ω40.2Ω，因此该方法不可行，故C不正确，符合题意。
答案：（1）如上图所示；（2）右；2；反；（3）C。
3．（2022 山西中考）在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整（导线不得交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其原因可能是 定值电阻R断路 。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为 0.1 A。
（4）继续实验，记录实验数据如下表，请你根据表中数据在图丙中描点作出图象。分析图象可以得到的结论是 导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3
电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6
解：（1）滑动变阻器应选择“一上一下”两个接线柱串联使用，故可将滑动变阻器的右下接线柱和开关的右接线柱相连（也可以将变阻器的左下接线柱和开关的右接线柱相连），如图：
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则故障为与电压表并联的定值电阻R断路了；
（3）读图可知，电流表的量程为0～0.6A，其分度值为0.02A，则电流表的示数为0.1A；
（4）根据表格数据，描点、连线作出图象，如图：
图象为倾斜直线，为正比例函数图象，可得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
答案：（1）如图；（2）定值电阻R断路；（3）0.1；（4）如图；导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
4．（2023 威海中考）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为9V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（导线不允许交叉）。
（2）连接好电路，将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是 C 。
A.电流表损坏
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R接触不良
D.定值电阻R短路
（3）排除故障继续实验，更换不同的定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，其目的是 保持定值电阻两端的电压不变 ，实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如图丙所示，其读数为 0.24 A。
实验次数 1 2 3 4 5 6 …
电阻R/Ω 5 7.5 12 15 20 25 …
电流I/A 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32 …
（4）在如图丁所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点，请绘出图象，分析并得出结论： 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（5）实验完成后，在评估“将5Ω电阻更换成7.5Ω电阻继续实验”这一环节中，甲小组认为，更换成7.5Ω电阻后需要将滑动变阻器阻值调到最大，才能闭合开关进行实验；而乙小组认为，更换成7.5Ω电阻后不需要将滑动变阻器阻值调到最大，可直接闭合开关进行实验。你认为哪个小组的观点正确并写出理由： 甲组，闭合开关前滑动变阻器的阻值需调到阻值最大处 。
解：（1）由图甲可知滑片左移滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以导线连接滑动变阻器的右下接线柱，如图：
；
（2）闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，说明电路断路，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表串联接入电路，即与电压表并联的电阻电阻断路，故选C；
（3）探究“电流与电阻的关系”实验需保持定值电阻两端的电压不变；
电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A；
（4）用平滑曲线连接，如图：
，
分析图象可得电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）甲组，闭合开关前滑动变阻器的阻值需调到阻值最大处。
答案：（1）如图；（2）C；（3）保持定值电阻两端电压不变；0.24；（4）如图；电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）甲组，闭合开关前滑动变阻器的阻值需调到阻值最大处。
5．（2022 菏泽中考）在物理实验课上，同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有：
A.两节干电池，B.电压表（0～3V～15V），C.电流表，D.定值电阻，E.滑动变阻器，F.开关和导线若干。
（1）请用笔划线代替导线将图甲中的电路连接完整；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数为零，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是 定值电阻断路 ；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.36 0.40 0.48
当电压表示数为1.8V时，电流表示数（如乙图所示）为 0.36 A，电路中定值电阻的阻值为 5 Ω；
（4）实验中获得了多组实验数据，这是通过 调节滑动变阻器接入电路的阻值 实现的；
（5）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 正比 。
解：（1）由图知电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程与定值电阻并联，见下图：
；
（2）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源连通，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；
（3）电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.36A，
则电路中定值电阻的阻值为：
R5Ω；
（4）实验中是利用改变滑动变阻器接入电路的阻值进行多次测量；
（5）由表中数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，即：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
答案：（1）如图；（2）定值电阻断路；（3）0.36；0.36；5；（4）调节滑动变阻器接入电路的阻值；（5）正比。
6．（2022 营口中考）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。
（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）。
（2）连接电路前，开关应处于 断开 状态。
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是 滑动变阻器断路 。
（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为 0.12 A，使用的定值电阻阻值为 5 Ω。
（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时， 通过导体的电流与其电阻成反比 。
（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了如图丁所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：
①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片 保持不动 （选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；
③电阻Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
解：（1）滑片向左滑动时，电流表示数变大，说明滑动变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中，如图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时开关应断开；
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，说明电路中出现了断路，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，说明除定值电阻和电流表之外仍然存在断路，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，说明除滑动变阻器之外的元件没有故障，因此故障原因是滑动变阻器断路；
（4）图乙中电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.12A，使用的定值电阻阻值：R5Ω；
（5）由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比；
（6）①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过未知电阻Rx的电流；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片保持不动，此时电流表的示数为I2，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表测通过定值电阻R0与未知电阻Rx的总电流；
③由并联电路的电流特点可知，通过R0的电流为：I0＝I2﹣I1，
由欧姆定律可知，R0两端的电压：U0＝I0R0＝（I2﹣I1）R0，
由并联电路的电压特点可知，Rx两端的电压：Ux＝U0＝（I2﹣I1）R0，
则未知电阻的阻值：Rx。
答案：（1）如图所示；（2）断开；（3）滑动变阻器断路；（4）0.12；5；（5）通过导体的电流与其电阻成反比；（6）保持不动；。
7．（2022 济南模拟）小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整。
（2）连接电路。闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于 B （选填“A”或“B”）端。
（3）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 定值电阻断路 。
（4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向 左 （选填“左”或“右”）移动。
（5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为 0.3 A。
（6）试验中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值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第 1 次，原因是 电压最小应是0.6V，电流为0.12A 。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
解：（1）已知电流表选择0～0.6A，因此将电流表0.6A接线柱与定值电阻左端接线柱相连，把滑动变阻器B端接线柱与定值电阻右端接线柱接入电路，实物电路图如图所示。
（2）在连接电路的各元件时，开关应处于断开状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B端，这样可以起到 保护电路的作用。
（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。
（4）已知定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联分压的特点可知，实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，应减小滑动变阻器两端电压，则滑动变阻器滑片P应向左移动；
（5）图中电流表选择的是0～0.6A量程，对应的分度值都是0.02A；则这时的电流为0.3A。
（6）已知滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、干电池（1.5V）两节，即电源电压为3V，
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20Ω，因为定值电阻为5Ω，其电阻之比为4：1，根据串联分压的特点可知，定值电阻两端电压为3V＝0.6V，即出错的是第1次，原因是定值电阻两端电压最小为0.6V，电流为0.12A。
答案：（1）见上图；（2）B；（3）定值电阻断路；（4）左；（5）0.3；（6）1；电压最小应是0.6V，电流为0.12A。
8．（2022 滨州中考）如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
（2）连接电路时，开关应保持 断开 ；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑到 A （选填“A”或“B”）端。
（3）检查电路连接无误后闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表有示数且不变，原因可能是 B 。
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器断路
（4）排除故障后继续实验，实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持 电压表 （选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向 A （选填“A”或“B”）端移动。
（5）根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，得出电流与电阻的关系是： 当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 。
（6）该小组用电流表和一个定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；
②闭合S和S1，此时电流表的示数为I2；
③则Rx＝ （用R0、I1、I2表示）。
解：（1）电源电压恒为3V，故电压表应选小量程并联在电阻R两端，如下图所示：
；
（2）为了保护电路，连接电路时，开关应保持断开；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处，即A端；
（3）检查电路连接无误后闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，说明电路可能断路；电压表有示数并不变，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，即原因可能是R断路，故选B；
（4）根据串联分压原理可知，将10Ω电阻换成20Ω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阻两端的电压不变，即应保持电压表示数不变，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A端移动；
（5）由图乙可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.4A×5Ω＝……＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，可以得出电流与电阻的关系是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（6）实验步骤：
①闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；
②闭合S和S1，此时电流表的示数为I2；
③在步骤①中，电路为只有R0的简单电路，电流表测通过R0的电流，此时电流表的示数为I1，则电源电压为U＝I1R0；
在步骤②中，R0与Rx并联，电流表测量干路电流，示数为I2；
根据并联电路电流的规律知，通过Rx的电流为：Ix＝I2﹣I1，则电源电压为：U＝IxRx＝（I2﹣I1）Rx，
根据电源电压相等知：I1R0＝（I2﹣I1）Rx，
解得：Rx。
答案：（1）见解答图；（2）断开；A；（3）B；（4）电压表；A；（5）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（6）③。
9．（2022 滨州模拟）在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小。
（2）连接电路时，开关应该 断开 。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 B （选填“A”或“B”）端。
（3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是 R断路 。
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R的电流为 0.3 A。
（5）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I﹣U图象如图丙所示。由图象可得：
①实验中所用定值电阻R的阻值为 5 Ω；
②实验结论： 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 。
（6）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 25 Ω。
解：（1）滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小，说明变阻器连入电路的阻值变大，所以应选择C接线柱将其串联入电路中，如图所示：
（2）为了保护电路，连接电路时，应断开开关，将变阻器滑片置于最大值B端；
（3）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表几乎无示数，说明电路可能有断路，
电压表有示数，接近电源电压，说明电压表与电源连通测电源电压，则导致这种现象可能的原因是R断路，这样电压表被串联入电路中，所以移动滑片，两表示数无变化；
（4）由图乙知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，读数是0.3A；
（5）①由图象知，当R两端电压为2V时，通过的电流为0.4A，
根据I可得，R5Ω；
②由图丙知，绘制出电阻R的I﹣U图象为过原点的直线，据此可得结论：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；
（6）根据图象知，五次实验中，R两端电压最小为0.5V，根据串联电路的特点知，此时变阻器两端电压为3V﹣0.5V＝2.5V，通过变阻器的电流为0.1A，
此时变阻器连入电路的阻值R滑25Ω，
实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。
答案：（1）见上图；（2）断开；B；（3）R断路；（4）0.3；（5）①5；②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；（6）25。
10．（2022 镇江期末）小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。
（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最 左 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处被短路而造成的，被短路的是 电阻箱 ；
（4）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图线如图2所示，由此可知U0＝ 2
V，实验结论是：在电压一定时， 通过导体的电流与导体的电阻成反比 ；
（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V电源后继续实验，进行了如下操作：
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关；
②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验；
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致 电阻箱两端的电压超过电压表量程 。
（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω～25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的与I与关系图线不可能是图3中的 乙 （选填“甲”或“乙”），理由是 当电阻箱阻值为25Ω时，滑动变阻器的最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V 。
解：（1）将电压表并联在电阻箱的两端，且保证正进负出，如下图所示：
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最左端；
（3）电流表示数不为0，说明电路是短路，电压表示数为0，说明与电压表并联的部分短路，即电阻箱短路了；
（4）由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05，则R＝20Ω，关图线可知U0＝IR＝0.1A×20Ω＝2V；
根据图像知，电流与导体电阻的倒数成正比，则电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）断开开关，当把电阻箱的电阻从4Ω换为15Ω时，必须把滑动变阻器调到阻值最大处的位置，如果没有调，使得电阻箱分得的电压过大，会超过电压表的量程；
（6）对于图3乙图线，当电阻为5Ω是，倒数为0.2，对应的电流为0.15A，则电阻箱两端的电压U′0＝I′R′0＝0.15A×5Ω＝0.75V，此时滑动变阻器两端的电压为3V﹣0.75V＝2.25V，此时滑动变阻器两端的电压为电阻箱两端电压的3倍，滑动变阻器接入电路的电阻也为电阻箱接入电路的3倍，当电阻箱接入电路的电阻是25Ω时，滑动变阻器接入电路的电阻必须调到75Ω才能满足要求，而滑动变阻器的最大电阻只有50Ω，因此此图线不可能是实验测量的。
答案：（1）见上图；（2）左；（3）电阻箱；（4）2；通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）电阻箱两端的电压超过电压表量程；（6）乙；当电阻箱阻值为25Ω时，滑动变阻器的最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V。
11．（2023 沈阳中考）在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，电源两端电压3V且保持不变，滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
（1）探究电流与电压的关系，实验电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物图连接完整；
（2）闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表仍无示数，电流表示数有变化。若电路故障只有一处，则故障可能是定值电阻R发生 短路 （填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，进行实验。实验数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.12 0.2 0.3 0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示，为 0.5 A；
（4）分析表格中数据得出电流与电压的定量关系：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压 成正比 ；
（5）利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5Ω、19Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，且每次只接入一个定值电阻，同时移动滑动变阻器的滑片P，观察电压表和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是 控制电阻两端的电压不变 ；不改变现有器材的规格，设定的电压表示数应不低于 1.5 V，才能保证五次实验顺利进行，得出正确结论。
解：（1）由于电源电压为3V，所以电压表选用0～3V的量程与定值电阻并联，如下图：
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电流表示数有变化，则电路为通路，发现电压表无示数，则故障原因可能是定值电阻R短路；
（3）由图知电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A；
（4）由表格数据知在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（5）研究电流与电阻的关系，要控制电阻两端的电压不变，实验中调节滑动变阻器的目的就是控制电阻两端的电压不变；
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﹣UV＝3V﹣UV，
根据分压原理有：
，即Ⅰ，
因电压表示数UV为定值，由Ⅰ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Ⅰ式得：，
解得电压表的示数：UV＝1.5V，即控制定值电阻两端电压不低于1.5V不变时，能使实验顺利进行。
答案：（1）见解答图；（2）短路；（3）0.5；（4）成正比；（5）控制电阻两端的电压不变；
1.5。
12．（2022 梧州中考）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）连接电路时，开关应 断开 。
（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 电压表串联在电路中了 ；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 0.3 A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 第3次电压值是其他的5倍，应该是电流表量程看错，读数错误，而且电源电压才4.5V 。
实验组次 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 25 30
电流I/A 0.6 1 0.12 0.1
（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比 ；
（5）以上实验控制AB间的电压为 3 V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 5～100 Ω。
解：（1）连接电路时，为保护电路，开关应断开；
（2）由图甲知，电压表串联在电路中，由于电压表自身电阻非常大，所以用电器AB不工作，电流表无示数；
滑动变阻器、用电器AB应串联，电压表应与用电器AB并联，可以将用电器AB右侧连接滑动变阻器的导线改接到电压表负接线柱上，如图所示：
（3）由U＝IR知，U＝0.6A×5Ω＝3V，则I20.3A；
在探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压一定，根据表中数据可知，第1次实验所控制的电压U1＝I1R1＝0.5A×6Ω＝3V，第2次实验所控制的电压U2＝I2R2＝0.3A×10Ω＝3V，第3次实验所控制的电压U3＝I3R3＝1A×15Ω＝15V，第4次实验所控制的电压U4＝I4R4＝0.12A×25Ω＝3V，第5次实验所控制的电压U5＝I5R5＝0.1A×30Ω＝3V，所以错误的数据是第3次实验的数据，其原因是第3次电压值是其他的5倍，应该是电流表量程看错，读数错误，而且电源电压才4.5V；
（4）根据正确的实验数据得出实验结论：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；
（5）电流表的量程为0～0.6A，变阻器允许通过的最大电流为1A，为了保证电路的安全，电路中的最大电流为0.6A，此时定值电阻和变阻器接入电路中的电阻都最小：R小＝5Ω；因变阻器的最大电阻为50Ω，当滑动变阻器的电阻最大时，定值电阻阻值也最大；当变阻器接入电路中的阻值最大时，此时电路中的电流I0.03A，定值电阻的最大阻值：R大100Ω。
答案：（1）断开；（2）电压表串联在电路中了；如图所示；（3）0.3；第3次电压值是其他的5倍，应该是电流表量程看错，读数错误，而且电源电压才4.5V；（4）反比；（5）3；5～100。
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2023-2024人教九全物理优生期中期末复习重难题型突破
专题08 探究电流与电压、电阻的关系
1．（2022 吉林中考）图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为3V：
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最 端；
（2）闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻 ；
（3）排除故障后，正确连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成U﹣I图象，如图乙所示。分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
2．（2023 广元中考）同学们“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”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。
（1）同学们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，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）。
（2）他们先将R＝5Ω的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为U0；保持滑片不动，用10Ω的电阻替换a、b间的电阻后，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U0不变；再依次更换a、b间电阻为15Ω、20Ω继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压U0的值为 V；a、b间电压一定时，通过a、b间导体的电流与导体的电阻成 比。
（3）当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，发现电压表示数始终不能调为U0，为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是 。
A.将滑动变阻器更换为“50Ω 1A”的滑动变阻器，其余不变
B.将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变
C.只调节滑动变阻器，使U0为2.3V
3．（2022 山西中考）在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整（导线不得交叉）。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为 A。
（4）继续实验，记录实验数据如下表，请你根据表中数据在图丙中描点作出图象。分析图象可以得到的结论是 。
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3
电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6
4．（2023 威海中考）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为9V，滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
（1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（导线不允许交叉）。
（2）连接好电路，将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是 。
A.电流表损坏
B.滑动变阻器短路
C.定值电阻R接触不良
D.定值电阻R短路
（3）排除故障继续实验，更换不同的定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，其目的是 ，实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如图丙所示，其读数为 A。
实验次数 1 2 3 4 5 6 …
电阻R/Ω 5 7.5 12 15 20 25 …
电流I/A 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32 …
（4）在如图丁所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点，请绘出图象，分析并得出结论： 。
（5）实验完成后，在评估“将5Ω电阻更换成7.5Ω电阻继续实验”这一环节中，甲小组认为，更换成7.5Ω电阻后需要将滑动变阻器阻值调到最大，才能闭合开关进行实验；而乙小组认为，更换成7.5Ω电阻后不需要将滑动变阻器阻值调到最大，可直接闭合开关进行实验。你认为哪个小组的观点正确并写出理由： 。
5．（2022 菏泽中考）在物理实验课上，同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有：
A.两节干电池，B.电压表（0～3V～15V），C.电流表，D.定值电阻，E.滑动变阻器，F.开关和导线若干。
（1）请用笔划线代替导线将图甲中的电路连接完整；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数为零，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是 ；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 0.40 0.48
当电压表示数为1.8V时，电流表示数（如乙图所示）为 A，电路中定值电阻的阻值为 Ω；
（4）实验中获得了多组实验数据，这是通过 实现的；
（5）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 。
6．（2022 营口中考）在“探究电流与电阻关系”的实验中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，三个阻值不同的定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）和导线若干。
（1）用笔画线表示导线，把图甲实物图连接完整（要求：向左移动滑片电流表示数变大）。
（2）连接电路前，开关应处于 状态。
（3）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，用一根导线分别与定值电阻和电流表并联，两表仍无示数，当导线与滑动变阻器并联时，发现两表指针有明显偏转，故障原因是 。
（4）排除故障后，闭合开关，电压表的示数为0.6V，电流表的示数如图乙所示，则电流为 A，使用的定值电阻阻值为 Ω。
（5）图丙是根据测量的数据绘制的电流与电阻关系的图像，分析图像可得出结论：导体两端电压一定时， 。
（6）小明利用电源（电压恒定）、电流表、阻值为R0的定值电阻、铭牌磨损的滑动变阻器、开关和单刀双掷开关各一个，设计了如图丁所示的电路，测量未知电阻Rx的阻值，请将实验步骤补充完整：
①开关S闭合，开关S1接a时，移动变阻器的滑片到某一位置，此时电流表的示数为I1；
②开关S闭合，开关S1接b时，变阻器的滑片 （选填“移到最左端”、“移到最右端”或“保持不动”），此时电流表的示数为I2；
③电阻Rx＝ （用I1、I2和R0表示）。
7．（2022 济南模拟）小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各一只、导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整。
（2）连接电路。闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于 （选填“A”或“B”）端。
（3）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 。
（4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动。
（5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为 A。
（6）试验中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值如表所示。老师看后说其中一次是错误的。帮小明分析出错的是第 次，原因是 。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
8．（2022 滨州中考）如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整。
（2）连接电路时，开关应保持 ；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （选填“A”或“B”）端。
（3）检查电路连接无误后闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表有示数且不变，原因可能是 。
A.R短路
B.R断路
C.滑动变阻器断路
（4）排除故障后继续实验，实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持 （选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动。
（5）根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，得出电流与电阻的关系是： 。
（6）该小组用电流表和一个定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值。他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
①闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；
②闭合S和S1，此时电流表的示数为I2；
③则Rx＝ （用R0、I1、I2表示）。
9．（2022 滨州模拟）在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小。
（2）连接电路时，开关应该 。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。
（3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是 。
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R的电流为 A。
（5）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I﹣U图象如图丙所示。由图象可得：
①实验中所用定值电阻R的阻值为 Ω；
②实验结论： 。
（6）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。
10．（2022 镇江期末）小兵利用图1电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。
（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最 （选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值，调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处被短路而造成的，被短路的是 ；
（4）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图线如图2所示，由此可知U0＝
V，实验结论是：在电压一定时， ；
（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V电源后继续实验，进行了如下操作：
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关；
②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验；
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致 。
（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究在5Ω～25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的与I与关系图线不可能是图3中的 （选填“甲”或“乙”），理由是 。
11．（2023 沈阳中考）在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，电源两端电压3V且保持不变，滑动变阻器规格为“25Ω 1A”。
（1）探究电流与电压的关系，实验电路如图甲所示，请用笔画线代替导线，将实物图连接完整；
（2）闭合开关后，发现电压表无示数，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片P，电压表仍无示数，电流表示数有变化。若电路故障只有一处，则故障可能是定值电阻R发生 （填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，进行实验。实验数据如表所示：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.12 0.2 0.3 0.4
其中第5次实验中电流表示数如图乙所示，为 A；
（4）分析表格中数据得出电流与电压的定量关系：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压 ；
（5）利用这个电路继续探究电流与电阻的关系。实验中分别接入阻值为5Ω、19Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，且每次只接入一个定值电阻，同时移动滑动变阻器的滑片P，观察电压表和电流表的示数。实验中调节滑动变阻器的目的是 ；不改变现有器材的规格，设定的电压表示数应不低于 V，才能保证五次实验顺利进行，得出正确结论。
12．（2022 梧州中考）小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变，电流表选用“0～0.6A”量程，电压表选用“0～3V”量程，滑动变阻器规格为“50Ω 1A”。
（1）连接电路时，开关应 。
（2）在如图甲所示的电路中，闭合开关，移动滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数，原因是 ；经分析有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”，并补画出一根导线连接成正确的电路；
（3）小玲连接好正确电路后，在AB间分别接入阻值不同的电阻R，测量了五组实验数据，其中第2组实验的电流表示数如图乙所示为 A；测得的其他四组数据如表所示，小玲检查后发现有一组数据存在错误，导致出错的原因是 。
实验组次 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 25 30
电流I/A 0.6 1 0.12 0.1
（4）小玲根据正确的实验数据得出实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ；
（5）以上实验控制AB间的电压为 V不变，为了使实验结论更可靠，小玲想继续保持此电压不变再多测几组数据，请计算AB间允许接入电阻R的阻值范围是 Ω。
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