资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
复习4 欧姆定律与实验探究
考点一、欧姆电路动态分析
考点精要：串联电路中电压与电阻成正比，即＝(分压原理)，因此串联电路中，电阻越大电压就越大，当其中一个电阻增大时，它两端的电压也会变大，又因为电路总电压不变，所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中，电流与电阻成反比，即＝(分流原理)，因此串联电路中，电阻越大电流就越小。
步 骤：（1）判断用电器的串并联方式（电路较复杂时，电压表=断路；电流表=短路）；
（2）弄清电表的测量对象；
（3）认清滑动变阻器滑片的移动或开关开、闭对电路阻值的影响；
（4）利用欧姆定律及其变形公式，结合串联或并联电路的特点进行分析。
【总结】
常规分析方法：局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→局部电流、电压变化（先分析定值电阻的电流、电压的变化，再分析局部电阻变化的那部分电路的变化情况）
简便分析方法：“串反并同”或“大电阻大电压”即测量对象与变阻器串联时，变化与变阻器相同，反之相反。
典型案例：（2024·平湖模拟） 将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图1 所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的（ ）
A．电压表和电流表示数都变大
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表和电流表示数都变小
D．电压表示数变大，电流表示数变小
变式1：（2024·龙港模拟）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R 是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时
A．R 接入电路中的电阻减小 B．电路的总功率增大
C．电流表示数减小 D．R0两端电压增大
变式2：（2022·绍兴）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A． B． C． D．
变式3：（2024·舟山模拟）小科在老师指导下制作了一个利用电表测物体重力的小作品，它能在电表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，表盘示数变大，那么改装成表盘的电表应该是 （填“电压表”或“电流表”）；
（2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象可能由于____引起的（填字母）。
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
考点二、电阻不变，研究电流和电压的关系
考点精要：保持电阻不变，研究电流和电压的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流；电压表测量电阻R两端的电压；
②滑动电阻器R′的作用：改变电阻R两端电压。(闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)该实验保持电阻R不变，改变电阻R两端的电压，研究电流与电阻R两端电压之间的关系。
结论：导体的电阻不变时，通过导体的电流和它两端的电压成正比。
典型案例：小张同学在探究通过定值电阻R的电流与其两端电压关系时，连接实验电路如图所示。
（1）图甲中有一处连接错误，请在错误导线上画×并改正。
（2）将电路图连接正确后，闭合开关，电流表示数如图所示，你认为该电路还应改进的地方是________。
（3）改进后，小张同学通过实验，得出如下数据，请你补全该表格。
U/V 1 1.5 2 2.5
I/A 0.2 0.3 ________ 0.5
实验中我们应该多次实验的目的是________.
变式1：（2023·丽水）小科利用器材探究通过M、N之间导体电流与电压的关系，部分电路如图。
（1）图中M、N之间应连入 (填“定值电阻”或“小灯泡")。
（2）图中M、N之间若接人定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压 (填变化情况)。
变式2：在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图像。
实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片P应向________ (选填“左”或“右”)移动。
【实验结论】根据图像，可以得到的结论是________。
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗 于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收
集数据的方案：
方案一：收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据；
方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案________更合理。
变式3：（2024·玉环模拟）小平为测定一只标有“2.5V”的灯泡正常发光时的电阻，按照如下图电路开展实验，其中电源为2节新干电池，电流表的量程为0~0.6安，电压表量程为0~3伏，滑动变阻器的最大阻值为20欧。
（1）闭合开关后，为测得小灯泡正常发光时电阻需进行的操作： 。
（2）小平改变小灯泡两端的电压，测得的电压和相应的电流记录如下表：
电压(伏) 0.6 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(安) 0.15 0.2 0.23 0.26 0.3
则灯泡正常发光时的电阻是 欧(小数点后保留2位有效数字)。
（3）通过对表中数据的计算，小平发现小灯泡的电阻会随电压的增大而增大，他认为可能是温度影响了小灯泡灯丝的电阻。为验证猜想，他打破小灯泡的玻璃，将小灯泡的灯丝浸泡在20℃的蒸馏水恒温水浴中重复实验。如此设计是基于蒸馏水能满足实验的哪些需求： (答出一点即可)
考点三、电压不变，研究电流和电阻的关系
考点精要：保持电压不变，研究电流和电阻的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流；电压表测量电阻R两端的电压；
②滑动电阻器R′的作用：保持电阻R两端电压不变。(闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)
③更换不同的电阻做实验保持电阻R两端的电压不变，改变电阻R，研究电流与这段导体的电阻之间的关系。
结论：导体两端的电压不变时，通过导体的电流和它的电阻成反比。
典型案例：（2023·绍兴模拟）在探究电流与电阻关系的实验中，小舟利用电源(电压恒定)、若干个小灯泡(规格不同)、 若干个已知电阻值的定值电阻、滑动变阻器，电流表、电压表、开关、导线进行实验，并设计了如下三种电路：
（1）为完成探究，小舟应选择图 电路进行实验。
（2）按电路正确连接，并进行实验测得数据如下：
实验次数 电阻(欧) 电流I(安) 电流x电阻
1 5 1.2 　
2 10 0.6 　
3 15 0.4 　
分析表格数据，可得出的结论是 。
（3）小嘉按图1电路进行“伏安法测小灯泡电功率”的实验，当他正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、申压表都有示数，面小灯泡不亮，请你帮小嘉叙述原因是 。
变式1：（2023八上·椒江期末）探究电流与电阻关系的实验中，实验器材有：电源（电压恒为4.5伏）、电流表、电压表、滑动变阻器（20欧2安）和开关各一个，5个定值电阻（5欧、10欧、15欧、20欧、25欧）及导线若干。
（1）【连接电路】用笔画线代替导线将图甲实验电路连接完整。（要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时，接入电路中的阻值变小）
（2）【进行实验】
小科利用上述连接的电路进行实验，请完善实验步骤。
步骤1：将5欧电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应电流值；
步骤2：将5欧电阻替换为10欧，闭合开关，向 （选填“c”或“d”）端移动滑片，使电压表示数为U0，记下相应的电流值；
（3）步骤3：依次替换15欧、20欧、2欧的电阻重复步骤2。
【分析数据】图乙是根据实验数据画出的I﹣R图象，其中阴影面积的物理意义是 。
（4）【反思】小丽完成上述操作后又选了一个2欧的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是 ____。
A．增大电源电压 B．增大电流表量程 C．换用阻值更大的滑动变阻器
变式2：小乐利用如图所示实物电路探究“通过导体的电流跟电阻大小的关系”。提供的实验器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、规格分别为“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A
50Ω”的滑动变阻器、开关和导线若干。
1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
（1）请用笔画线代替导线将图一中电路连接完整（直接画在答卷上）；
（2）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数且不变，出现这种现象的原因可能是 ；
（3）排除故障后，小乐将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V，记下此时电流值。接着断开开关，把R更换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关后，接着应进行的操作是 ，并记下此时电流表的示数；
（4）实验数据如上表所示，则小乐所选用的滑动变阻器的规格是 。
变式3：小科同学为了探究“电流与电阻的关系”，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3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω，20Ω，50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，导线若干。
（1）小科连接好电路，闭合开关后，移动滑变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是 。
（2）故障排除后，小科先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω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 V，接下来他向右调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V。
（3）当小科改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为造成该现象的原因可能是 。
A．电源电压太小 B．电压表量程太小
C．滑动变阻器阻值太小 D．滑动变阻器烧坏了
考点四、伏安法测电阻
考点精要：
(1)原理：R＝U/I。
(2)电路图：
①用电压表测出电阻R两端的电压U；
②用电流表测出通过电阻R的电流I；
③计算出电阻的值R＝U/I。
④滑动变阻器的作用保护电路和得到多组数据，多次测量求平均值减小误差。
典型案例：在“测定导体电阻”的实验中，电源使用两节新干电池，被测电阻的阻值约为5 Ω，滑动变阻器的规格是“10 Ω 1.5 A”。
（1）图甲是没有连接完整的实验电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）某次实验中，电压表的示数如图乙所示，读数为 V。
（3）电路连接正确，实验数据记录如下表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，请指出并说明判断依据：
实验序号 1 2 3 4
电压 U/V 0.6 1.2 1.8 2.4
电流 I/A 0.12 0.24 0.36 0.48
变式1：在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小海用如图甲所示的器材进行实验，电源电压保持不变。
（1）如图甲所示，在图中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）正确连接并操作，小海改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω，R2=5.3Ω。第三次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图乙所示，则R3=________Ω，实验测得值应为Rx=________Ω(结果保留一位小数)。
（3）若将图甲中的电阻换为小灯泡，当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，电压表与电流表示数的比值将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
变式2：（2023·江山模拟）小华在进行“测量小彩灯的电阻”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6伏的蓄电池、电流表(0～0.6安，0～3安)、电压表(0～3伏、0～15伏)、滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”、正常发光时电压为3.8伏的小彩灯(估计正常发光时电阻约为12欧)、开关各一个，导线若干。
（1）在实验中电流表应选择 安的量程。
（2）他连接的实物电路如图甲所示，但还有两根导线没接好，同组的小聪同学补接后又画出该电路的电路图(如图乙所示)，请用笔画线代替导线将这两根导线连接好。
（3）闭合开关后，小华发现小彩灯不发光、电流表示数为零，电压表的示数为6伏，产生故障的原因可能是下列情况中的 (填字母)。
A.小彩灯短路 B.电压表的正、负接线柱接反了
C.小彩灯的灯座接触不良 D.小彩灯的灯丝断了
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8伏时，小彩灯正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小彩灯正常发光时的电阻为 欧。(计算结果保留一位小数)。
变式3：（2023·衢州）某项目化学习小组从课堂中了解到盐溶液也能导电。小组成员拿了一根弹性很好的乳胶管，里面灌满一定浓度的盐水，两端用金属圆片电极密封，形成一段封闭的盐水柱，长度20厘米。在老师的指导下，选用了下列器材，对盐水柱的电阻进行探究(过程中盐水柱温度变化和化学变化不计)：[器材选择]学生电源12伏，电流表(0~5亳安)，电压表(0~3伏，0~15伏)，滑动变阻器(0~10千欧)。[电路连接]小组设计了电路图，根据电路图连接实物。
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线完成实物图的连接。
[实验数据]正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组数据如下表：
实验记录表
实验次数 1 2 3
电压表示数(伏) 3.6 7.2 10.2
电流表示数(毫安) 1.25 2.40 3.48
盐水柱电阻(千欧) ？ 3.00 2.93
（2）分析表中三组数据，该盐水柱的电阻为 千欧。(结果保留两位小数)
（3）有小组成员提出，金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关，盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢？
[实验方案设计]
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。小组成员利用乳胶管弹性好的特性，通过拉长来改变盐水柱长度，进行探究。你觉得此设计是否合理 ，请说明理由 。
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系……
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系……
考点五、欧姆定律故障分析
考点精要：串联电路单故障判断方法
并联电路单故障判断方法
注 意：①在复杂电路故障判断时，先列出故障原因，再把电表变化现象列出，寻找合适选项。
②并联电路基本上不考短路故障，只会涉及电压表（测电源）与干路电流；因此重点需要放在串联电路故障分析上，增加总结环节。
典型案例：（2024·温州模拟） 如图所示的电路。
（1）闭合S1，S2，则只有 不发光。
（2）闭合S1，S2先闭合，后断开，则电压表读数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）闭合S1，S2三灯均不发光，且电压表读数为零，则故障可能是 (选填“L1”“L2””或“L3”)断路。
变式1：（2024九下·余姚模拟）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 。（均选填电路图中的元件符号）
变式2：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”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。
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）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 。
变式3：如图所示,电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。
（1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是________。
1.（2023·衢州）科学兴趣小组开展”制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足：闭合开关后，顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时，通过发热体的电流增大，产热加快；同时反映发热体功率高低的显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2023八上·嘉兴期末）如图所示的电路中，灯泡电阻和电源电压保持不变，闭合开关S，将滑片向右移动，则（ ）
A．灯泡亮度变暗，电流表示数变小 B．灯泡亮度变亮，电流表示数不变
C．灯泡亮度不变，电流表示数变大 D．灯泡亮度不变，电流表示数变小
3.如图所示是油量自动测定装置的示意图，O为杠杆支点，R0为定值电阻，Rx是滑动变阻器，当闭合开关S后（ ）
A.滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大 B.电流表的读数随油量的增加而减小
C.电压表的读数随油量的增加而增大 D.电压表改装成油量表刻度均匀
4．（2023·宁波模拟）如图甲所示，已知电源电压为9V，将滑动变阻器滑片P移到最左端，闭合开关S，灯泡发光，电流表示数为0.35A，电压表示数如图乙所示。此时滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω，当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
5.小海在探究“电流与电阻的关系”，设计了如图所示的电路图。采用的器材有：电源(电压3V不变)、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干。
（1）小海将5Ω电阻接入电路中，移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V，记录此时电流表示数；用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，应向________移动滑片P，使电压表示数为1V时再记录此时电流表示数。
（2）他能否用15Ω电阻继续完成实验？________(填“能”或“不能”)，理由是________。
6.（2023·宁波）科学小组同学用电压表和电流表测导体的电阻R，过程如下。
（1）[实验步骤]
①连接电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和电流表的示数并记录；
③改变滑动变阻器的阻值，读数并记录，重复实验。记录表
实验次数 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.50 2.0
2 1.5 0.14 10.7
3 2.0 0.19 10.5
4 2.5 0.23 10.9
请在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。
（2）[数据处理]表中数据有一组是错误的，剔除后可得出导体的电阻R= Ω。
（3）[反思交流]实验中，通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据，这样操作的目的是 。
7．（2024九下·杭州模拟）某学习小组开展探究欧姆定律的实验，电源电压恒为8V，滑动变阻器规格为“25Ω 3A”，请你完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整；（要求：向右移动滑片P时，电压表示数增大）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，滑片P滑动到某一位置时，则电流表的示数为 A；
（3）某同学利用图甲按要求连接完成后的实物电路探究“电流与电阻的关系”，提供了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，由图丙可知，电压表示数保持 V不变，当用20Ω电阻替换10Ω电阻时，应把滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，才能使电压表的指针恢复到原来位置。
8．（2024九下·萧山模拟）小金同学在“探究电流与电压的关系”时选取了如下材料，3.6V锂电池一枚，定值电阻一个、电压表一只、电流表一只、最大阻值为的滑动变阻器一个，开关一个，导线若干。
（1）请根据如图甲所示的电路，用笔代替导线在图乙中，将电路元件连接完整，注意导线不要交叉 ；
（2）表格中是小金同学实验并整理的数据，通过分析你得出的实验结论是： 。老师查看了小金的实验数据后指出 组数据是编造的，原因是： 。
实验数据表格
实验 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
电压/V 1 1.5 2 2.5 3
电流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
9．（2024·滨江模拟）兴趣小组用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V 保持不变，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整 (导线不能交叉)。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎么移动滑片，电压表都无示数，则故障可能是 。
（3）消除故障后进行实验，兴趣小组根据所测数据，绘制了如图乙所示的图像，据图分析，可以得出的结论是： ；要保证分别使用五个定值电阻均能顺利完成实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
（4）根据你所连接的电路，当测定电阻由5欧变为10欧时，滑动变阻器的滑片应向 移动(选填“左”或“右”) 。
10．（2024·金东二模）小东同学为“探究电流与电阻关系”，在实验室选取以下实验器材：学生电
（2023·宁波）小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接；
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R0的电阻为 欧；
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将 （选填“变大”或“变小”）。
11．（2023·丽水）小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系“进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材，按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
（1）实验中小灯泡L1、L2的规格应了 (填“相问"或“不同")；
（2）在被测电压难以估计时，为避免电压过大而损坏电压表，应正确选择量程、具体操作是 。
（3）某次测量时电压表示数如图乙，则读数为 伏；
（4）整理实验数据时，小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两消的总电压U，与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作，多次实验后结果均相同。其原因可能是 。
12．（2023·宁波模拟）某科学兴趣小组想研究加在标有“2.5V 0.3A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流的关系，所用电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）实验的电路如图甲所示，小科刚要闭合开关时，同组同学及时制止了他，这是因为闭合开关将会出现 的现象会损坏电路中的元件。
（2）纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据绘制出如图乙所示图像。分析图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为 。
（3）根据图乙所示图像，阴影部分的面积S 表示当小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率；则图中阴影部分的面积S 表示当小灯泡正常发光时， 。
课后练习
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
复习4 欧姆定律与实验探究
考点一、欧姆电路动态分析
考点精要：串联电路中电压与电阻成正比，即＝(分压原理)，因此串联电路中，电阻越大电压就越大，当其中一个电阻增大时，它两端的电压也会变大，又因为电路总电压不变，所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中，电流与电阻成反比，即＝(分流原理)，因此串联电路中，电阻越大电流就越小。
步 骤：（1）判断用电器的串并联方式（电路较复杂时，电压表=断路；电流表=短路）；
（2）弄清电表的测量对象；
（3）认清滑动变阻器滑片的移动或开关开、闭对电路阻值的影响；
（4）利用欧姆定律及其变形公式，结合串联或并联电路的特点进行分析。
【总结】
常规分析方法：局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→局部电流、电压变化（先分析定值电阻的电流、电压的变化，再分析局部电阻变化的那部分电路的变化情况）
简便分析方法：“串反并同”或“大电阻大电压”即测量对象与变阻器串联时，变化与变阻器相同，反之相反。
典型案例：（2024·平湖模拟） 将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的器件应变片，其结构如图1 所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的（ ）
A．电压表和电流表示数都变大
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表和电流表示数都变小
D．电压表示数变大，电流表示数变小
【答案】D
【解析】根据图2可知，电路为串联电路，电压表测量应变片两端的电压，电流表测量电路中的电流；
根据应变片电阻的变化分析总电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化，根据串联电路的分压规律分析电压表示数的变化。
【解答】根据图2可知，电路为串联电路，电压表测量应变片两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，电流表示数变小；
应变片的电阻变大，根据串联电路的分压规律可知，应变片分担的电压变大，电压表示数变大，故D正确。故选D。
变式1：（2024·龙港模拟）如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中R 是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子。当油箱中的油量减少时
A．R 接入电路中的电阻减小 B．电路的总功率增大
C．电流表示数减小 D．R0两端电压增大
【答案】C
【解析】A.滑动变阻器的电阻片的材料和横截面积一定时，长度越长电阻越大；
C.根据欧姆定律进行分析电流表的示数变化；
B.根据P=UI进行分析；
D.根据串联分压原理进行解答。
【解答】A.由图可知，油箱内油面下降时，滑动变阻器R接入电路中电阻变大，故A错误；
C.由图可知，该电路为R和R0的串联电路，油箱内油面下降时，总电阻变大，在电源电压一定时，根据欧姆定律，电路电流变小，电流表示数减小，故C正确；
B.电源电压一定时，电路电流变小，根据P=UI知，电路的总功率减小，故B错误；
D.由图可知，油箱内油面下降时，滑动变阻器R接入电路中电阻变大，根据串联分压原理，滑动变阻器R两端的电压变大，电源电压一定时，R0两端电压减小，故D错误。
故选C。
变式2：（2022·绍兴）学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】对各个图片中的电路图进行分析，根据欧姆定律和串并联电路的特点，分析电表的示数与质量的变化是否成正比即可。
【解答】由图可知，物体的质量越大，重力越大，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大。
A.图A中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电压表的示数：，由数学知识可知，UV与R不成正比，故A错误；
B.图B中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R上端的电压，因为电压表内阻很大，在电路中相当于开路，因此滑片移动的过程中，电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，因此电压表的示数：UV=IR接入，由数学知识可知，UV与R接入成正比，故B正确；
CD.图CD中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路的电流，电流表的示数：，由数学知识可知，I与R不成正比，故C、D错误。
变式3：（2024·舟山模拟）小科在老师指导下制作了一个利用电表测物体重力的小作品，它能在电表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，表盘示数变大，那么改装成表盘的电表应该是 （填“电压表”或“电流表”）；
（2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象可能由于____引起的（填字母）。
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
【答案】（1）电压表 （2）A
【解析】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压，根据拉力的变化可知滑片移动的方向，进一步判断接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电压表示数的变化；
（2）由电路图可知，两个电阻串联，电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压，开关闭合后电压表示数变大，说明电路中电流变大，据此分析电路故障。
【解答】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测保存进入下一题滑片上面部分电阻丝aP两端的电压；
由于电压表的内阻很大，在电路中可看作开路，所以变阻器R2始终以最大阻值接入电路，则滑片移动时，电路中的总电阻不变，电路中电流保持不变；
当秤盘上所放钩码个数增多时，滑片向下移，电阻丝aP的电阻增大，但是电路中电流保持不变，根据U=IR可知，电阻丝aP两端的电压增大，即电压表的示数增大；
（2）由题知，一段时间后，电压表表盘的读数比标注的值要大，且换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同；因两个电阻串联，电压表有示数（且物重不同时电压表示数不同），说明电路是通路，所以电阻R1和电阻R2不可能断路；
电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，即电压表示数变大，根据U=IR可知电路中电流变大，说明电路的电阻变小，因此R1或R2出现短路，如果R2短路，根据U=IR可知电压表示数为0，不符合题意，所以故障只能是R1短路。故选A。
考点二、电阻不变，研究电流和电压的关系
考点精要：保持电阻不变，研究电流和电压的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流；电压表测量电阻R两端的电压；
②滑动电阻器R′的作用：改变电阻R两端电压。(闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)该实验保持电阻R不变，改变电阻R两端的电压，研究电流与电阻R两端电压之间的关系。
结论：导体的电阻不变时，通过导体的电流和它两端的电压成正比。
典型案例：小张同学在探究通过定值电阻R的电流与其两端电压关系时，连接实验电路如图所示。
（1）图甲中有一处连接错误，请在错误导线上画×并改正。
（2）将电路图连接正确后，闭合开关，电流表示数如图所示，你认为该电路还应改进的地方是________。
（3）改进后，小张同学通过实验，得出如下数据，请你补全该表格。
U/V 1 1.5 2 2.5
I/A 0.2 0.3 ________ 0.5
实验中我们应该多次实验的目的是________.
【答案】（1）
（2）量程换成0-0.6A （3）0.4；寻找普遍规律
【解析】（1）注意滑动变阻器的接线方法“一上一下”；
（2）在测量中，如果电流值太小，而电流表选择的量程过大，那么电流表的指针偏转幅度会很小，导致出现较大的测量误差；
（3）当电阻相同时，电流与电压成正比，据此计算出空白处电流值；通过变阻器不断改变电压表和电流表的示数，从而得到多组测量数据，然后将计算出的电阻值相加求出平均数，这样可以减小测量误差。
【解答】（1）根据实物图可知，滑动变阻器两个接线柱全部接在上面，违反了“一上一下”的原则，因此只要将变阻器右边的线头拆下，接在下面的接线柱上即可，如下图：
（2）根据电流表的图片可知，此时它的指针偏转角度很小，因此测量误差较大，所以应该改进的地方为：将它的量程换成0~0.6A；
（3）根据电流与电压成正比得到：；解得：I=0.4A；
实验中我们应该多次实验的目的是：寻找普遍规律。
变式1：（2023·丽水）小科利用器材探究通过M、N之间导体电流与电压的关系，部分电路如图。
（1）图中M、N之间应连入 (填“定值电阻”或“小灯泡")。
（2）图中M、N之间若接人定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器两端的电压 (填变化情况)。
【答案】（1）定值电阻（2）变小
【解析】（1）探究通过导体的电流与电压的关系时，必须控制电阻不变而改变电压；灯泡的电阻随温度的升高而变大，据此分析解答；
（2）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此确定变阻器两端的电压变化。
【解答】（1）图中M、N之间应连入定值电阻。
（2）闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移动时，变阻器的阻值减小，根据“在串联电路中，电压的分配与电阻成正比”的规律可知，滑动变阻器两端的电压变小。
变式2：在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中，同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】①按图甲所示电路图连接好电路；
②闭合开关，改变滑动变阻器滑片P的位置，读出电压表和电流表的示数，并记录数据；
③对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图像。
实验时要增大定值电阻两端的电压,滑动变阻器滑片P应向________ (选填“左”或“右”)移动。
【实验结论】根据图像，可以得到的结论是________。
【实验反思】某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好等于R的阻值，这是一种巧合吗 于是同学们想利用其他小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收
集数据的方案：
方案一：收集电阻值均为10Ω的几个小组的数据；
方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案________更合理。
【答案】左；当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比；二
【解析】【实验结论】首先根据计算通过电阻的电流的大小变化，再根据“电流与电阻的反比关系”判断变阻器的阻值变化，进而确定滑片的移动方向；
【实验结论】如果两个物理量的变化图像为一条斜线，那么二者成正比例关系；如果两个物理量的变化图像为一条曲线，那么二者成反比关系；
【实验反思】换用不同的灯泡来完成实验，那么得到的结论更具有普遍意义，从而避免偶然性。
【解答】【实验结论】定值电阻的阻值保持不变，根据公式可知，当它两端的电压增大时，通过电路的电流增大。根据“电流与电阻的反比关系”可知，变阻器的阻值变小，因此滑片向左移动；
【实验结论】根据乙图可知，电流和电压的变化图像为一条斜线，那么得到结论：当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。
【实验反思】因为实验二使用了不同的灯泡，所以结论会更客观，因此我认为方案二更合理。
变式3：（2024·玉环模拟）小平为测定一只标有“2.5V”的灯泡正常发光时的电阻，按照如下图电路开展实验，其中电源为2节新干电池，电流表的量程为0~0.6安，电压表量程为0~3伏，滑动变阻器的最大阻值为20欧。
（1）闭合开关后，为测得小灯泡正常发光时电阻需进行的操作： 。
（2）小平改变小灯泡两端的电压，测得的电压和相应的电流记录如下表：
电压(伏) 0.6 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(安) 0.15 0.2 0.23 0.26 0.3
则灯泡正常发光时的电阻是 欧(小数点后保留2位有效数字)。
（3）通过对表中数据的计算，小平发现小灯泡的电阻会随电压的增大而增大，他认为可能是温度影响了小灯泡灯丝的电阻。为验证猜想，他打破小灯泡的玻璃，将小灯泡的灯丝浸泡在20℃的蒸馏水恒温水浴中重复实验。如此设计是基于蒸馏水能满足实验的哪些需求： (答出一点即可)
【答案】（1）移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为2.5伏，读出电流表示数 （2）8.33
（3）比热容大，吸收灯丝热量后，温度基本保持不变；且蒸馏水是绝缘体，不会对电路的电阻效果造成影响
【解析】（1）当灯泡正常发光时，通过灯泡的电流为灯泡的额度电流，最后可根据计算灯泡正常发光时的电阻。
（2）根据表格数据确定灯泡的额定电压和额定电流，根据计算灯泡的电阻；
（3）可从水的比热容大和纯水为绝缘体两个角度分析解答。
【解答】（1）闭合开关后，为测得小灯泡正常发光时电阻需进行的操作：移动滑动变阻器滑片，直到电压表示数为2.5伏，读出电流表示数。
（2）根据表格可知，灯泡电压为2.5V时，灯泡的额定电流为0.3A，则灯泡正常发光时的电阻为：；
（3）为验证猜想，他打破小灯泡的玻璃，将小灯泡的灯丝浸泡在20℃的蒸馏水恒温水浴中重复实验。如此设计是基于蒸馏水是因为：蒸馏水的比热容大，吸收灯丝热量后，温度基本保持不变；且蒸馏水是绝缘体，不会对电路的电阻效果造成影响。
考点三、电压不变，研究电流和电阻的关系
考点精要：保持电压不变，研究电流和电阻的关系。
①电流表测量通过电阻R的电流；电压表测量电阻R两端的电压；
②滑动电阻器R′的作用：保持电阻R两端电压不变。(闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到电阻最大的位置。)
③更换不同的电阻做实验保持电阻R两端的电压不变，改变电阻R，研究电流与这段导体的电阻之间的关系。
结论：导体两端的电压不变时，通过导体的电流和它的电阻成反比。
典型案例：（2023·绍兴模拟）在探究电流与电阻关系的实验中，小舟利用电源(电压恒定)、若干个小灯泡(规格不同)、 若干个已知电阻值的定值电阻、滑动变阻器，电流表、电压表、开关、导线进行实验，并设计了如下三种电路：
（1）为完成探究，小舟应选择图 电路进行实验。
（2）按电路正确连接，并进行实验测得数据如下：
实验次数 电阻(欧) 电流I(安) 电流x电阻
1 5 1.2 　
2 10 0.6 　
3 15 0.4 　
分析表格数据，可得出的结论是 。
（3）小嘉按图1电路进行“伏安法测小灯泡电功率”的实验，当他正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、申压表都有示数，面小灯泡不亮，请你帮小嘉叙述原因是 。
【答案】（1）3
（2）当用电器两端电压相等时，通过用电器的电流与用电阻的电阻成反比
（3）滑动变阻器阻值太大，电流过小，灯泡的实际功率太小
【解析】（1）根据实验目的设计实验步骤，选择实验器材，画出对应的电路图；
（2）将每组数据中的电流与电阻相乘，比较乘积的大小，从而确定电流与电阻的定量关系；
（3）在闭合开关前，为了防止电流过大而烧毁用电器，要求滑动变阻器的阻值调到最大。闭合开关后，由于变阻器的阻值太大，因此通过电路的电流较小。根据U=IR可知，电压表的示数也比较小。
【解答】（1）探究电流与电阻的关系时，需要控制导体的电阻相等，改变电阻两端的电压，记录通过导体的电流。
灯丝的电阻随温度的升高而增大，故图1不合题意；为了调节定值电阻两端的电压，需要串联一个滑动变阻器，故图2不合题意，图3符合题意。故选图3。
（2）将表格中每组数据电流和电阻相乘，乘积都是6，那么得到结论：当用电器两端电压相等时，通过用电器的电流与用电阻的电阻成反比。
（3）小嘉按图1电路进行“伏安法测小灯泡电功率”的实验，当他正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、申压表都有示数，面小灯泡不亮，原因是：滑动变阻器阻值太大，电流过小，灯泡的实际功率太小。
变式1：（2023八上·椒江期末）探究电流与电阻关系的实验中，实验器材有：电源（电压恒为4.5伏）、电流表、电压表、滑动变阻器（20欧2安）和开关各一个，5个定值电阻（5欧、10欧、15欧、20欧、25欧）及导线若干。
（1）【连接电路】用笔画线代替导线将图甲实验电路连接完整。（要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时，接入电路中的阻值变小）
（2）【进行实验】
小科利用上述连接的电路进行实验，请完善实验步骤。
步骤1：将5欧电阻接入a、b间，闭合开关后，移动滑片P使电压表示数为U0，记录相应电流值；
步骤2：将5欧电阻替换为10欧，闭合开关，向 （选填“c”或“d”）端移动滑片，使电压表示数为U0，记下相应的电流值；
（3）步骤3：依次替换15欧、20欧、2欧的电阻重复步骤2。
【分析数据】图乙是根据实验数据画出的I﹣R图象，其中阴影面积的物理意义是 。
（4）【反思】小丽完成上述操作后又选了一个2欧的电阻进行实验，结果发现实验不能正常进行，为完成此实验，电路需要做出调整的是 ____。
A．增大电源电压 B．增大电流表量程 C．换用阻值更大的滑动变阻器
【答案】（1）
（2）d （3）电阻为5Ω时的电压大小 （4）B
【解析】（1）根据题目要求确定滑动变阻器的接线方法即可；
（2）在探究电流与电阻关系的实验中，需要控制定值电阻两端的电压相等。根据串联电路电压与电阻成正比的规律分析变阻器的阻值变化即可。
（3）根据长方形的面积公式和欧姆定律分析解答；
【解答】（1）根据图片可知，滑动变阻器滑片P向c端滑动时，接入电路中的阻值变小，则接入的长度变短，因此应该将Pc接入电路，即应该选择左下角的c接线柱，如下图所示：
（2）在串联电路中，电压与电阻成正比，即。实验中，两个电压表的示数保持不变，则比值保持不变，那么当R0变大时，变阻器的阻值也要变大，也就是滑片向d端移动。
（3）根据图乙可知，阴影部分为长方形，长为电流，宽为电阻，则阴影部分面积S=IR。根据U=IR可知，阴影部分的面积表示电阻为5Ω时的电压大小。
（4）小丽完成上述操作后又选了一个2欧的电阻进行实验，根据电压与电阻成正比可知，此时需要减小变阻器接入的阻值，故C错误；两个电阻的电压应该保持不变，则总电压保持不变，故A错误；由于总电阻减小，因此总电流增大，那么应该增大电流表的量程，故B正确。故选B。
变式2：小乐利用如图所示实物电路探究“通过导体的电流跟电阻大小的关系”。提供的实验器材有：电压恒为6V的电源、电流表、电压表、阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻、规格分别为“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A
50Ω”的滑动变阻器、开关和导线若干。
1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
（1）请用笔画线代替导线将图一中电路连接完整（直接画在答卷上）；
（2）连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数且不变，出现这种现象的原因可能是 ；
（3）排除故障后，小乐将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2V，记下此时电流值。接着断开开关，把R更换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关后，接着应进行的操作是 ，并记下此时电流表的示数；
（4）实验数据如上表所示，则小乐所选用的滑动变阻器的规格是 。
【答案】（1）（2）灯泡断路 （3）滑片应向左端移动 （4）1A 50Ω
【解析】（1）根据滑动变阻器和电流表的使用方法解答；
（2）在探究通过导体的电流与电阻的关系时，如果灯泡所在的位置发生断路，那么电压表就会串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电路的电流很小，因此电流表的示数几乎为零。在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，即它的示数比较大。
（3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析更换后电压表的示数变化，再根据U总=U+U变分析变阻器的电压变化，最后再根据串联电路的分压规律确定变阻器的阻值变化，弄清滑片移动的方向。
（4）在探究过程中，要保持电压表的示数不变，那么变阻器两端的电压也保持不变。根据欧姆定律和串联电路的电压规律计算出阻值为20Ω时变阻器的阻值即可。
【解答】（1）在探究通过导体的电流与电阻大小的关系时，除了电压表与定值电阻并联外，其它的都是串联。根据变阻器接线“一上一下”可知，只需将变阻器左上角的接线柱与定值电阻的右端相接，再将定值电阻的左端与电流表的“-”接线柱相接即可，如下图所示：
（2） 连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表示数几乎为零，电压表有示数且不变，出现这种现象的原因可能是灯泡断路；
（3）根据串联电路的分压规律可知，当更换为10Ω的电阻后，电压表的示数会变大，而变阻器两端的电压会减小。如果要使电压表恢复原来的示数，那么变阻器的电压要增大。根据串联电路的分压规律可知，此时变阻器的阻值要增大，即滑片应该向左移动。
（4）根据表格可知，电压表的示数要保持：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
则变阻器两端的电压为：U变=U总-U=6V-2V=4V；
在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，即：；；解得：R变=40Ω；
故选“1A 50Ω”的变阻器。
变式3：小科同学为了探究“电流与电阻的关系”，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3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω，20Ω，50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω，1A”字样，导线若干。
（1）小科连接好电路，闭合开关后，移动滑变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是 。
（2）故障排除后，小科先把10Ω的电阻接入电路，移动滑变阻器滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数后，断开开关，他直接拆下10Ω的电阻，改换成阻值为20Ω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 V，接下来他向右调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V。
（3）当小科改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为造成该现象的原因可能是 。
A．电源电压太小 B．电压表量程太小
C．滑动变阻器阻值太小 D．滑动变阻器烧坏了
【答案】（1）R短路（2）2.4（3）C
【解析】电路中电流表示数正常，电压表没有示数，说明与电压表并联的电阻为零。电压表读数需要注意量程。研究电流与电阻的关系，需要控制电压不变。串联电路中，各用电器两端的电压与各用电器的电阻成正比。
【解答】（1）电流表示数正常，说明电路是通的，电压表示数为零，根据U=IR可知，电压表示数为零，则电阻为零，说明R短路。
（2）电路中的总电压为3V，说明电压表接得是“-”“3”两个接线柱。所以指针所指电压为2.4V
（3）当小科改用50欧的电阻时，它两端的电压也会相应增大，为了达到实验要求的值，需要将滑动变阻器的滑片往阻值大的一侧移动，达不到实验要求说明滑动变阻器电阻太小了。所以选C
考点四、伏安法测电阻
考点精要：
(1)原理：R＝U/I。
(2)电路图：
①用电压表测出电阻R两端的电压U；
②用电流表测出通过电阻R的电流I；
③计算出电阻的值R＝U/I。
④滑动变阻器的作用保护电路和得到多组数据，多次测量求平均值减小误差。
典型案例：在“测定导体电阻”的实验中，电源使用两节新干电池，被测电阻的阻值约为5 Ω，滑动变阻器的规格是“10 Ω 1.5 A”。
（1）图甲是没有连接完整的实验电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。
（2）某次实验中，电压表的示数如图乙所示，读数为 V。
（3）电路连接正确，实验数据记录如下表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，请指出并说明判断依据：
实验序号 1 2 3 4
电压 U/V 0.6 1.2 1.8 2.4
电流 I/A 0.12 0.24 0.36 0.48
【答案】（1）解：如图所示
（2）1.5
（3）第1次实验的电压不可能低至0.6 V或第1次实验的电流不可能低至0.12 A；滑动变阻器阻值最大时，定值电阻两端的电压最小，电路中的最小电流约为I===0.2 A，定值电阻两端的最小电压约为U小=IR=0.2 A×5 Ω=1 V
【解析】（1）根据实验目的确定电路的串并联关系以及电表所测的物理量，注意电表的量程和接线柱的选择，还要注意变阻器接线“一上一下”。
（2）根据图乙确定电压表的量程和分度值，然后根据指针位置读出示数；
（3）当变阻器的阻值最大时，电流表和电压表的示数最小。根据欧姆定律计算出电路中的最小电流，并计算出此时定值电阻两端的电压，然后与表格进行比较即可。
【解答】（1）在测电阻的实验中，除了电压表与定值电阻并联外，其它的元件都是串联，即变阻器应该和开关串联。根据“一上一下”原则可知，变阻器左上角的接线柱已经连接，此时只要从下面任选一个接线柱连接在开关右端即可，如下图所示：
（2）根据图乙可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么电压表的示数为1.5V；
（3）滑动变阻器阻值最大时，定值电阻两端的电压最小，
电路中的最小电流约为：，此时定值电阻两端的电压为：U=IR=0.2A×5Ω=1V。
那么依据是：第1次实验的电压不可能低至0.6 V或第1次实验的电流不可能低至0.12 A。
变式1：在测量阻值约为5Ω的定值电阻Rx的实验中，小海用如图甲所示的器材进行实验，电源电压保持不变。
（1）如图甲所示，在图中用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
（2）正确连接并操作，小海改变Rx两端的电压和电流。两次测得的电阻值分别为R1=5.1Ω，R2=5.3Ω。第三次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数如图乙所示，则R3=________Ω，实验测得值应为Rx=________Ω(结果保留一位小数)。
（3）若将图甲中的电阻换为小灯泡，当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，电压表与电流表示数的比值将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】（1）
（2）5；5.1 （3）变大
【解析】（1）变阻器接线“一上一下”，根据题目的要求确定下面选择的接线柱；电压表必须与被测的用电器并联，据此连接实物图即可；
（2）首先根据乙图读出电流表示数，然后根据计算出R3的阻值，最后求出三次结果的平均值；
（3）灯丝电阻随温度的升高而增大，随温度的降低而减小。
【解答】（1）根据甲图可知，变阻器与定值电阻串联，它上面的接线柱已经与电源负极连接。因为滑片向右滑动时连入电路的电阻变小，所以应该使用右下角的接线柱，即将右下角的接线柱与电阻R的左边接线柱相连。电压表与电阻R并联，因为电源是两节干电池，那么总电压为3N。“-”接线柱与R左边相连，那么“3”的接线柱应该与R的右边相连，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表的读数1.5V，而电阻大约在5Ω左右，所以电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的读数为0.3A，那么；实验测得值。
（3）若将图甲中的电阻换为小灯泡，当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，总电阻会变小，那么通过灯泡的电流会增大，灯丝温度会升高，灯丝的电阻会变大，因此电压表与电流表示数的比值将变大。
变式2：（2023·江山模拟）小华在进行“测量小彩灯的电阻”的实验时，实验台上给他提供的器材有：6伏的蓄电池、电流表(0～0.6安，0～3安)、电压表(0～3伏、0～15伏)、滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”、正常发光时电压为3.8伏的小彩灯(估计正常发光时电阻约为12欧)、开关各一个，导线若干。
（1）在实验中电流表应选择 安的量程。
（2）他连接的实物电路如图甲所示，但还有两根导线没接好，同组的小聪同学补接后又画出该电路的电路图(如图乙所示)，请用笔画线代替导线将这两根导线连接好。
（3）闭合开关后，小华发现小彩灯不发光、电流表示数为零，电压表的示数为6伏，产生故障的原因可能是下列情况中的 (填字母)。
A.小彩灯短路 B.电压表的正、负接线柱接反了
C.小彩灯的灯座接触不良 D.小彩灯的灯丝断了
（4）排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为3.8伏时，小彩灯正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，则小彩灯正常发光时的电阻为 欧。(计算结果保留一位小数)。
【答案】（1）0～0.6
（2）
（3）C，D
（4）12.7
【解析】
测量小灯泡电阻或电功率的电路故障分析：
1.电压表有示数，电流表无示数，小灯泡不发光，则故障为小灯泡断开；
2.电压表无示数，电流表有示数，小灯泡不发光，则故障为小灯泡短路；
【解答】（1）根据小灯泡的额定功率和大致电阻可知，在小灯泡正常发光时，电路中电流，故选择电流表小量程。
（3）电路中小灯泡和滑动变阻器串联，发现小灯泡不发光，电流表无示数，说明电路断开，但电压表有示数，且电压表读数接近电源电压，说明从电压表到电源正负极的导线正常，故答案为CD。
（4）电压表示数为3.8V，电流表示数为0.3A，故小灯泡的电阻。
变式3：（2023·衢州）某项目化学习小组从课堂中了解到盐溶液也能导电。小组成员拿了一根弹性很好的乳胶管，里面灌满一定浓度的盐水，两端用金属圆片电极密封，形成一段封闭的盐水柱，长度20厘米。在老师的指导下，选用了下列器材，对盐水柱的电阻进行探究(过程中盐水柱温度变化和化学变化不计)：[器材选择]学生电源12伏，电流表(0~5亳安)，电压表(0~3伏，0~15伏)，滑动变阻器(0~10千欧)。[电路连接]小组设计了电路图，根据电路图连接实物。
（1）根据实验要求，用笔画线作为导线完成实物图的连接。
[实验数据]正确连接电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，测得多组数据如下表：
实验记录表
实验次数 1 2 3
电压表示数(伏) 3.6 7.2 10.2
电流表示数(毫安) 1.25 2.40 3.48
盐水柱电阻(千欧) ？ 3.00 2.93
（2）分析表中三组数据，该盐水柱的电阻为 千欧。(结果保留两位小数)
（3）有小组成员提出，金属丝的电阻与金属丝的长度、横截面积、材料有关，盐水柱的电阻是否也与这些因素有关呢？
[实验方案设计]
①探究盐水柱的电阻与长度的关系。小组成员利用乳胶管弹性好的特性，通过拉长来改变盐水柱长度，进行探究。你觉得此设计是否合理 ，请说明理由 。
②探究盐水柱的电阻与横截面积的关系……
③探究盐水柱的电阻与盐水浓度的关系……
【答案】（1）
（2）2.94
（3）不合理；在拉长盐水柱长度时，横截面积也会相应发生变化，未控制单一变量。
【解析】伏安法测电阻时为了使测量结果更精确，应多次测量求平均值；
控制变量法原则：研究什么就改变什么，控制其他因素保持不变，控制单一变量
【解答】（1）电压表应与被测物体并联，答案见图
（2）实验1中根据欧姆定律，，
再对3次实验的电阻求平均值可得电阻R=
（3）通过拉长来改变盐水柱长度，在改变长度的同时，其横截面积会变小，未控制单一变量，故次设计不合理，理由是在拉长盐水柱长度时，横截面积也会相应发生变化，未控制单一变量。
故答案为：（1）
（2）2.94 （3）不合理 在拉长盐水柱长度时，横截面积也会相应发生变化，未控制单一变量。
考点五、欧姆定律故障分析
考点精要：串联电路单故障判断方法
并联电路单故障判断方法
注 意：①在复杂电路故障判断时，先列出故障原因，再把电表变化现象列出，寻找合适选项。
②并联电路基本上不考短路故障，只会涉及电压表（测电源）与干路电流；因此重点需要放在串联电路故障分析上，增加总结环节。
典型案例：（2024·温州模拟） 如图所示的电路。
（1）闭合S1，S2，则只有 不发光。
（2）闭合S1，S2先闭合，后断开，则电压表读数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
（3）闭合S1，S2三灯均不发光，且电压表读数为零，则故障可能是 (选填“L1”“L2””或“L3”)断路。
【答案】（1）L2
（2）增大
（3）L1
【解析】（1）根据图片分析哪个灯泡没有电流经过即可；
（2）根据串联电路电压与电阻成正比分析；
（3）根据图片可知，当灯泡L1断路时，整个电路发生断路，没有电流经过，那么灯泡不发光，电压表的示数为零。
【解答】（1）根据图片可知， 闭合S1，S2， 灯泡L2被短路，则只有L2不发光；
（2） S1，S2先闭合时，只有灯泡L3和L1串联，此时总电阻为R总=R1+R3；
根据串联电路电压与电阻成正比得到，此时电压表的示数为：；
S2先闭合时，只有灯泡L3、L1和L2串联，此时总电阻为R总=R1+R2+R3；
根据串联电路电压与电阻成正比得到，此时电压表的示数为：；
比较可知，电压表的示数增大了。
（3）闭合S1，S2三灯均不发光，且电压表读数为零，则故障可能是L1断路。
变式1：（2024九下·余姚模拟）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 。（均选填电路图中的元件符号）
【答案】L；R
【解析】灯泡断路，电压表与滑动变阻器串联，电压表阻值很大，由欧姆定律可知，电路中电流很小，所以电流表没有示数；串联电路电阻越大，分压越大，所以电压表示数接近电源电压。【解答】由图知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电流表测量电路中的电流；闭合开关后发现小灯泡不发光，则可能是出现断路故障或者灯泡短路，说明电路中一定有断路，说明电压表与电源两极是接通的，则灯泡L发生断路。
小明找出并排除此故障后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，且电流表，说明变阻器没有起到改变电阻的作用，或者变阻器使用了下面两个接线柱（此时相当于阻值较大的定值电阻），即此故障的原因最有可能出现在变阻器R上。
变式2：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”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。
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）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为 。
【答案】（1）R1断路（2）4Ω
【解析】（1）根据电路图可知，当电阻R1断路时，电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零。因为电压与电阻成正比，所以电压表几乎分得全部电压，示数接近电源电压。
（2）电源电压为6V，而电压表的量程为“0~15V”，则电压表肯定不会超过量程；当变阻器的阻值最小时，电流表的示数为0.6A。根据计算出总电阻，再根据R2=R总-R1计算变阻器的最小阻值。
【解答】（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）根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A；
此时的总电阻；
变阻器的最小阻值：R2=R总-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
变式3：如图所示,电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。
（1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是________。
【答案】（1）变小 （2）R1断路或R2短路
【解析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析判断；
（2）正常情况下，两个电压表的示数之和等于电源电压，即它们的示数都小于电源电压。如果R1断路，那么电压表V1就与变阻器串联，由于它的内阻很大，因此会分得更多的电压，那么它的示数会变大。如果变阻器R2短路，那么电路中只有电阻R1，它的电压自然等于电源电压，因此V1的示数也会增大。
【解答】（1）定值电阻R1与变阻器R2串联。当变阻器的滑片向右调至中点时，变阻器R2的阻值变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，电压表V2的示数肯定会变小。
（2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是：R1断路或R2短路。
1.（2023·衢州）科学兴趣小组开展”制作可调式电热水壶”的活动。设计电路时要求满足：闭合开关后，顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时，通过发热体的电流增大，产热加快；同时反映发热体功率高低的显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】对各个选项中的电路图进行分析，哪个其中的变化与题目描述一致，哪个就是正确选项。
【解答】A.变阻器左右两个接线器接入电路，此时无论怎样调节滑片位置，变阻器始终全部接入电路，不能改变阻值，从而改变电流，故A不合题意；
B.将变阻器左端和中间的接线柱接入，此时滑片左边的部分被使用。当滑片顺时针方向调节时，它接入的阻值变大，而通过电路的电流变小，故B不合题意；
C.将变阻器中间和右边的接线柱接入，此时滑片右边的部分被使用。当滑片顺时针转动时，它接入的阻值减小，而通过发热电阻的电流增大。根据U=IR可知，此时电压表的示数变大，故C符合题意；
D.将变阻器中间和右边的接线柱接入，此时滑片右边的部分被使用。当滑片顺时针转动时，它接入的阻值减小，由于串联电路电压与电阻成正比，因此电压表的示数减小，故D不合题意。
2．（2023八上·嘉兴期末）如图所示的电路中，灯泡电阻和电源电压保持不变，闭合开关S，将滑片向右移动，则（ ）
A．灯泡亮度变暗，电流表示数变小 B．灯泡亮度变亮，电流表示数不变
C．灯泡亮度不变，电流表示数变大 D．灯泡亮度不变，电流表示数变小
【答案】D
【解析】根据图片确定电阻的串并联关系，以及电表测量的物理量，结合欧姆定律分析判断即可。
【解答】根据图片可知，灯泡与变阻器并联，电流表测干路电流。
将变阻器的滑片向右移动时，它的阻值增大，则通过它的电流变小。由于灯泡两端的电压始终等于电源电压，因此灯泡的电压保持不变，通过它的电流也不变，那么灯泡亮度不变。根据I总=IL+I变可知，通过干路的电流变小，即电流表的示数变小。
故D正确，而A、B、C错误。
3.如图所示是油量自动测定装置的示意图，O为杠杆支点，R0为定值电阻，Rx是滑动变阻器，当闭合开关S后（ ）
A.滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大 B.电流表的读数随油量的增加而减小
C.电压表的读数随油量的增加而增大 D.电压表改装成油量表刻度均匀
【答案】C
【解析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器Rx串联，电流表串联在电路中，电压表测R0两端的电压；根据油量的变化可知浮子移动的方向，进一步可知滑杆移动的方向和Rx阻值的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化；根据电阻的串联和欧姆定律表示出电压表的示数与Rx的关系，然后判断油量表是否刻度均匀。
A.当油量增加时，浮标上移，在杠杆的作用下滑片下移，变阻器Rx接入电路的电阻减小，电路中的总电阻减小，故A错误；
B.由可知，电路中的电流增大，即电流表的示数增大，故B错误；
C.由U=IR可知，R0两端的电压增大，即电压表的示数增大，故C正确；
D.因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：，电压表的示数：U0=IR0=，因U0与Rx不成正比，所以，电压表改装成油量表时，刻度不均匀，故D错误。
4．（2023·宁波模拟）如图甲所示，已知电源电压为9V，将滑动变阻器滑片P移到最左端，闭合开关S，灯泡发光，电流表示数为0.35A，电压表示数如图乙所示。此时滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω，当滑片P向右移动的过程中灯泡亮度 (选填“变亮”、“不变”或“变暗”)。
【答案】20；不变
【解析】图中电路为滑动变阻器和灯泡L串联在一起，当滑动滑片时，电流表示数大小不发生变化，电压表测的是p右端电阻两端的电压。
【解答】，滑片滑动过程中电流大小不发生变化，故灯泡亮度不变。
5.小海在探究“电流与电阻的关系”，设计了如图所示的电路图。采用的器材有：电源(电压3V不变)、标有“20Ω 1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻、开关及导线若干。
（1）小海将5Ω电阻接入电路中，移动变阻器的滑片P使电压表的示数为1V，记录此时电流表示数；用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，应向________移动滑片P，使电压表示数为1V时再记录此时电流表示数。
（2）他能否用15Ω电阻继续完成实验？________(填“能”或“不能”)，理由是________。
【答案】（1）左
（2）不能；即使将变阻器的阻值调到最大，电压表的示数也不能减小到1V
【解析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析变阻器两端的电阻变化，进而确定滑片的移动方向；
（2）将变阻器的阻值调到最大，根据欧姆定律计算定值电阻为15Ω时电压表的示数，分析它是否等于1V即可。
【解答】（1）用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，根据串联电路的分压规律可知，电压表的示数会大于1V。如果要让电压表的示数减小恢复原来的示数1N，根据U总=U1+U2可知，变阻器两端的电压要变大。根据串联电路的分压规律可知，此时变阻器的阻值要增大，即滑片向左移动。
（2）当变阻器的阻值为20Ω时，定值电阻在阻值为15Ω时，
通过电路的电流为：；
此时电压表的示数为：U=I总R=。
他不能用15Ω 的电阻继续实验，理由是：即使将变阻器的阻值调到最大，电压表的示数也不能减小到1V。
6.（2023·宁波）科学小组同学用电压表和电流表测导体的电阻R，过程如下。
（1）[实验步骤]
①连接电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和电流表的示数并记录；
③改变滑动变阻器的阻值，读数并记录，重复实验。记录表
实验次数 U/V I/A R/Ω
1 1.0 0.50 2.0
2 1.5 0.14 10.7
3 2.0 0.19 10.5
4 2.5 0.23 10.9
请在答题卷中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。
（2）[数据处理]表中数据有一组是错误的，剔除后可得出导体的电阻R= Ω。
（3）[反思交流]实验中，通过调节滑动变阻器的阻值获得多组数据，这样操作的目的是 。
【答案】（1）
（2）10.1 （3）取平均值，减小误差
【解析】（1）需将定值电阻和滑动变阻器串联在一起；
（2）伏安法通过多次测量电压和电流值来计算不同的电阻大小，并求得其平均值；
（3）多次测量求平均值以减小实验误差；
【解答】（1）只需将电阻串联进去；（2）；
（3）调节滑动变阻器的阻值获得多组数据，这样操作的目的是取平均值，减小误差；
故答案为：（1）（2） 10.1 （3） 取平均值，减小误差
7．（2024九下·杭州模拟）某学习小组开展探究欧姆定律的实验，电源电压恒为8V，滑动变阻器规格为“25Ω 3A”，请你完成下列问题：
（1）用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整；（要求：向右移动滑片P时，电压表示数增大）
（2）正确连接电路后，闭合开关S，滑片P滑动到某一位置时，则电流表的示数为 A；
（3）某同学利用图甲按要求连接完成后的实物电路探究“电流与电阻的关系”，提供了阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，由图丙可知，电压表示数保持 V不变，当用20Ω电阻替换10Ω电阻时，应把滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，才能使电压表的指针恢复到原来位置。
【答案】；0.4；2.5；左
8．（2024九下·萧山模拟）小金同学在“探究电流与电压的关系”时选取了如下材料，3.6V锂电池一枚，定值电阻一个、电压表一只、电流表一只、最大阻值为的滑动变阻器一个，开关一个，导线若干。
（1）请根据如图甲所示的电路，用笔代替导线在图乙中，将电路元件连接完整，注意导线不要交叉 ；
（2）表格中是小金同学实验并整理的数据，通过分析你得出的实验结论是： 。老师查看了小金的实验数据后指出 组数据是编造的，原因是： 。
实验数据表格
实验 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
电压/V 1 1.5 2 2.5 3
电流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
【答案】；在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；第1；电路的最小电流为0.12A，达不到0.1A
9．（2024·滨江模拟）兴趣小组用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V 保持不变，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根据实验要求，用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整 (导线不能交叉)。
（2）正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎么移动滑片，电压表都无示数，则故障可能是 。
（3）消除故障后进行实验，兴趣小组根据所测数据，绘制了如图乙所示的图像，据图分析，可以得出的结论是： ；要保证分别使用五个定值电阻均能顺利完成实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
（4）根据你所连接的电路，当测定电阻由5欧变为10欧时，滑动变阻器的滑片应向 移动(选填“左”或“右”) 。
【答案】（1）
（2）定值电阻短路(或电压表短路或电压表断路)
（3）电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比；50
（4）左
【解析】（1）将电压表并联在定值电阻两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中；
（2）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，无论怎么移动滑片，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；
（3）①根据电流与电阻的乘积为一定值分析得出结论；
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25Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻，进而确定滑动变阻器的规格；
（4）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。
【解答】（1）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；滑动变阻器上下各选一个接线柱串联在电路中，如下图所示：
；
（2）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，无论怎么移动滑片，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，即故障可能是定值电阻短路或电压表短路或电压表断路；
（3）①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，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
②实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，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，滑动变阻器分得的电压：U滑=U-UV=6V-2V=4V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的
倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R变=2×25Ω=50Ω，即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于50Ω；
（4）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移动。
10．（2024·金东二模）小东同学为“探究电流与电阻关系”，在实验室选取以下实验器材：学生电
（2023·宁波）小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题：
（1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接；
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R0的电阻为 欧；
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将 （选填“变大”或“变小”）。
【答案】（1）如图：
（2）13
（3）变大
【解析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答；
（2）根据丙图确定电流表和电压表的量程和分度值，根据指针位置读出示数，然后根据公式计算即可；
（3）根据滑片移动方向分析变阻器的阻值变化，再根据R总=R变+R0分析总电阻的变化，最后根据“电流与电压的反比关系”确定电流表的示数变化，最后根据U=IR分析电压表的示数变化。
【解答】（1）滑动变阻器应该与电阻串联，且接线一上一下。根据图片可知，变阻器右下角的接线柱已经与定值电阻R0相连，此时可以将左上角的C接线柱与电源正极相连，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A；
电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.6V，
那么R0的阻值：；
（3）当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，变阻器的阻值减小，根据R总=R变+R0可知，总电阻减小。根据“电流与电阻的反比关系”可知，电流表的示数增大。根据U=IR可知，电压表的示数增大。
11．（2023·丽水）小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系“进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材，按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
（1）实验中小灯泡L1、L2的规格应了 (填“相问"或“不同")；
（2）在被测电压难以估计时，为避免电压过大而损坏电压表，应正确选择量程、具体操作是 。
（3）某次测量时电压表示数如图乙，则读数为 伏；
（4）整理实验数据时，小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两消的总电压U，与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作，多次实验后结果均相同。其原因可能是 。
【答案】（1）不同
（2）先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱，若指针偏转角度太小，再使用较小的量程
（3）1.5
（4）导线有电阻，两端存在电压
【解析】（1）探究串联电路电压特点时，应保持两元件的规格不同；
（2）试触法指使用电表时，为了不损坏元件，一般先用大量程；
（3）电压表的读数需注意其量程和分度值；
（4）只要元件有电阻，在串联电路中就会分去电压。
【解答】（1）若两个灯泡的规格相同，则两个灯泡两端电压始终相等，故不能等到普遍结论，所以不相同；
（2） 在被测电压难以估计时，为避免电压过大而损坏电压表，应先用试触法（先用大量程）；
（3）由图乙可知，读书为1.5v；
（4）电压U1、U2之和略小于两灯泡两消的总电压U ，原因可能是导线电阻分到了部分的电压；
12．（2023·宁波模拟）某科学兴趣小组想研究加在标有“2.5V 0.3A”的小灯泡两端的电压和通过它的电流的关系，所用电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样，小灯泡两端允许加的最大电压为额定电压的1.2倍。
（1）实验的电路如图甲所示，小科刚要闭合开关时，同组同学及时制止了他，这是因为闭合开关将会出现 的现象会损坏电路中的元件。
（2）纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据绘制出如图乙所示图像。分析图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为 。
（3）根据图乙所示图像，阴影部分的面积S 表示当小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率；则图中阴影部分的面积S 表示当小灯泡正常发光时， 。
【答案】电流表指针反偏 ⑵纠正错误后，移动滑动变阻器的滑片，记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值，根据这些数据绘制出如图乙所示图像。分析图像发现：通过小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比，这是因为 。 灯泡的电阻受温度的影响 ⑶根据图乙所示图像，阴影部分的面积S 表示当小灯泡两端电压为1V时，小灯泡的实际功率；则图中阴影部分的面积S 表示当小灯泡正常发光时， 。 滑动变阻器的功率
（1）电流表指针反偏
（2）灯泡的电阻受温度的影响
（3）滑动变阻器的功率
【解析】（1）将电流表串联在电路中中应使电流正极流入，负极流出；
（2）金属导体的电阻大小随温度的变化而变化；
（3）滑动变阻器的功率=滑动变阻器两端的电压与流过的电流乘积。
【解答】（1）如图所示，电流表接线柱接反了，故指针反偏；
（2） 小灯泡的电流与灯泡两端的电压不成正比 ，原因为灯泡的电阻受温度的影响 ；
（3）P=(U-U灯）xI=U滑I，故为 滑动变阻器的功率 。
课后练习
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑