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3.4欧姆定律及其应用（第1课时）
知识点一：电流与电压的关系
1.设计实验：
运用 法,控制导体(电阻)的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压,观察并记录电流表示数,分析电流随电压的变化规律. 实验电路图如图所示
结论：在电阻--定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 ,即R不变时,
2.实验注意事项
(1)连接电路时,开关应处于 状态.
(2)为了使得出的结论更具有 性,可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤.
(3)在实验中,可以通过改变串联干电池的个数或调节学生电源的旋钮来改变电压,但通常采用
来改变电阻两端电压.
(4)调节滑动变阻器时,要缓慢移动滑片,防止电压表和电流表示数变化过快.
(5)在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛要紧盯电压表,当电压表示数达到设定值时,停止移动滑片,记下电流表的示数.
3. 实验结论中的因果关系
（1）该结论不能说成“电阻一定时,电压跟电流成正比”,因为物理量之间存在一定的因果关系,这里电压是原因,电流是结果,即因为导体两端加了电压，导体中才有电流,不是因为导体中有了电流,导体两端才加了电压.
（2）在叙述时,一定要注意结论成立的前提条件是“电阻一定”,不能将其漏掉.
【典例1】如图甲所示，在“探究电流与电压的关系”时，连接好电路后，闭合开关，电压表有示数，电流表无示数，电路的故障可能是定值电阻　 　(选填“短路”或“断路”)，实验中滑动变阻器可以起到改变　 　两端电压的作用，实验结束后根据数据画出如图乙图像，分析可得：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　。
【变式1】在探究电流跟电压关系的实验中，部分同学作出了以下猜想：
猜想 A：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变；
猜想 B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；
猜想C：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大.
现有以下器材：A.定值电阻、开关和若干导线；B.电池；C.电压恒定的电源；D.滑动变阻器；E.电流表.
为了验证上述猜想是否正确.吴奇同学选取的器材是 A、C、D、E.并添加了一只测量仪表.设计电路并按实验要求正确地测出有关的物理量完成了实验.请你分析：
（1）吴奇同学在实验中添加的测量仪表是　 　.
（2）在实验时，需改变电阻两端的电压，吴奇同学的做法是　 　.
（3）请你在下面方框内画出吴奇同学设计的实验电路图.
（4）通过分析数据.验证得出的结论应该和前面猜想　 　一致.
知识点二：电流与电阻的关系
1. 设计实验：
(1)要研究电流和电阻的关系,需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同的电阻接人电路即可.
(2)在该实验中更换电阻后要控制电阻两端的电压相同，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端的电压相等.
(3 )实验电路图如图所示
2.实验结论：在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成 ,即U不变时,I1R1=l2R2
3. 换大调大，换小调小：实验中,如果将原来的电阻更换为一个阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大,可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压;同理,如果更换为一个阻值更小的电阻,应将滑动变阻器的阻值调小。
4. 实验结论中的制约关系
（1）不能说导体的电阻与通过它的电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流大小 ,不会因为导体中电流的增大或减小而发生 .
（2）一定要注意“电流跟电阻成反比”成立的前提条件是“电压一定”。
【典例2】小隆在“探究电流与电阻的关系”实验时，电路图如图甲所示，电源电压恒为6V。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 　 　端（选填“左”或“右”）。
（2）实验过程中，小隆用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路，闭合开关后，移动滑片使电压表示数为　 　V时，读出电流表的示数。经多次实验，得到了图乙所示的I-R变化关系图像，由图像可得出：在电压一定时，　 　。
【变式2】在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，器材有：电源（电压恒为 4.5V）、电流表、电压表、开关、定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、50Ω）、滑动变阻器（规格“20Ω 2A”）、导线若干。
甲 乙
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整　 　（要求：滑动变阻器的滑片 P 移到最右端时电路中的电流最小）；
（2）连接电路时开关应　 　；
（3）正确连接电路后，闭合开关，两电表均无示数；将电压表接在滑动变阻器两端时电压表有示数。则电路故障可能是　 　；
（4）将 5Ω电阻换成 15Ω电阻进行实验时，滑片 P 应向　 　（选填“左”或“右”）移动，同时眼睛盯着电压表，使其示数为　 　V，并记录相关数据；
（5）根据实验数据，在图乙所示的坐标系中描绘出了 I-R 的图像，分析图像可得出的结论是　 　；
1．关于电压、电流和电阻，下列说法正确的是（　　）
A．电路中有电流时它两端一定有电压
B．电荷移动就能形成电流
C．导体的电阻由它两端电压和通过的电流决定
D．电压的作用是电路中产生自由电荷
2．有关探究电流跟电阻的关系实验，说法正确的是（　　）
A．保持滑动变阻器的滑片位置不变
B．保持电阻R两端的电压不变
C．保持电路中的电流不变
D．保持定值电阻阻值不变，调节滑动变阻器的滑片到不同的位置
3．某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出如图所示的I﹣R图像，下列结论与图像相符的是（　　）
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而减小
C．电压一定时，电阻随着电流的增大而增大
D．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
4．利用如图所示的电路，探究电流与电阻的关系时，每次实验必须保持大小不变的是（　　）
A．电压表的示数 B．电流表的示数
C．定值电阻Rx的阻值 D．滑动变阻器 R'的阻值
5．如图甲是探究“电流与电阻关系”的实验电路图，根据实验数据绘制图像如图乙，下列说法错误的是（　　）
A．开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移动到b端
B．实验中电压表的示数保持1V不变
C．多次更换阻值不同的定值电阻进行实验，目的是为了减小误差
D．分析数据可得出：导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
6．如图所示，在“探究电流与电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　）
A．需要控制导体的电阻一定
B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C．实验结论是电压与电流成正比
D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
7．在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示，先在AB间接入10Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻，不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是（　　）
A．大于3V，应将滑片P向左滑 B．大于3V，应将滑片P向右滑
C．小于3V，应将滑片P向左滑 D．小于3V，应将滑片P向右滑
8．如图是小西探究电流与电阻的关系时所用的电路图。实验中，小西应保持　 　（选填“电压表”或“电流表”）的示数不变；他将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后，电压表的示数变　 　，此时应将滑片P向　 　（选填“A”或“B”）端移动。
9．如图所示，是小悦探究电流与电阻关系的实验电路，当AB间换接更大阻值的电阻后，电压表的示数会　 　，为了使AB间电压与换接前一样，她应将滑动变阻器的滑片P向　 　调至适当位置。
10．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V， 更换5个定值电阻Rx， 得到如图乙所示的图像，以下叙述正确的是
A．该同学研究的是电阻一定时，电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数要保持3V不变
C．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
D．将Rx从5Ω换成 10Ω后，未调节滑动变阻器时，电压表示数变大
11．如图所示的是“研究电流跟电压关系”的电路，实验要求是（　　）
A．保持R'的滑片位置不动
B．保持R两端的电压不变
C．保持R不变，调节R'的滑片到不同的适当位置
D．保持电路中的电流不变
12．小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，所用定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种。要完成所有实验，他应控制电压表示数为多少（　　）
A．1V B．2V C．3V D．4V
13．小红和同学在做“探究导体中电流与电阻的关系 ”的实验中，实验器材有：4节干电池、电流 表、电压表、四个定值电阻(5Ω 、10Ω 、20Ω 、30Ω各一只) ，滑动变阻器M(30Ω 2A) 、N(60Ω 1A)以及开关、 导线若干：
（1）图甲的电路中， 甲为 　 　 、乙为 　 　 (选填“ 电压表 ”或“ 电流表 ”)。
（2）电路连接完成后，滑动变阻器滑片应移到B端， 目的是　 　。
（3）闭合开关，电流表无示数， 电压表有示数，可能的电路故障是　 　。
（4）排除故障后，小红先将 5Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图乙 所示，为　 　A 。她接下来用 10Ω的电阻替换 5Ω电阻后，移动滑动变阻器的滑片，眼睛应注意观察　 　(选填“ 电流表 ”或“ 电压表 ”) ，直至其示数为　 　V。
14．某同学利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系。实验中电源电压保持 3V 不变，定值电阻的阻值为 4Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 0.5A”。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；　 　。
（2）正确改接电路后，该同学立即进行实验，闭合开关后，电流表的示数如图乙所示，此时通过定值电阻的电流是　 　A。这位同学实验操作的不足之处是　 　；
（3）该同学完成了预先设计好的表格中的 4 次实验，将得到的实验数据填入表格。
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4
电流I/A 0 0.15 0.23 0.30 0.38 　 　 　
分析表中已测出的数据，可以初步得到实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压　 　。为了进一步验证这个结论，该同学利用现有器材在不改变电路连接的情况下，表格里余下的3次实验中，他还能完成　 　次。
15．如图所示，在“研究电流与电阻的关系”实验中，下列说法中正确的是（　　）
①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变
③闭合开关后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变
④闭合开关后，移动滑片P的目的是改变电阻两端的电压
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
16．用图示电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压保持3V不变，定值电阻有5Ω、10Ω、20Ω等规格，实验数据如下表。关于该实验，下列说法错误的是（　　）
实验序号 电阻R/Ω 电流表示数I/A
第1次 5 0.4
第2次 10 0.2
第3次 20 0.1
A．3次实验中，控制电压表示数为2V
B．调节变阻器滑片的过程中，应观察电压表的示数
C．将R1由10Ω换成20Ω后，应向右适当调节变阻器滑片
D．正确操作后，滑动变阻器的电功率在第1次实验中最大
17．为完成“探究电流与电阻的关系”实验，好学的小明同学从实验室取得以下器材：电压恒为3V 的电源，电流表，电压表，开关，规格为“40Ω；1A”的滑动变阻器，5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个，导线若干。
（1）将图甲中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电流变大　 　；（导线不得交叉）
（2）小明先将 5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 时发现：电流表始终无示数，电压表有示数，且接近电源电压。其原因可能是定值电阻R　 　（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，小明将 10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P，直到电压表的示数如图乙所示，记为　 　V，并记录电流表的示数；接着断开开关，用 25Ω的电阻替换10Ω的电阻，为保证电压表的示数不变，应向　 　（选填“A”或“B”）端移动滑片 P；
（4）另一爱动脑的小江同学使用的是规格为“50Ω；1A”的滑动变阻器，为了使5Ω、10Ω、25Ω电阻器都能顺利完成实验，应控制 R 两端电压不低于　 　V；
（5）学习非常积极的刘妤晨同学想测量一个未知电阻 Rx 的阻值，但发现电流表已经损坏。同样积极的小红同学帮她找来一个定值电阻 R0 并设计了一个实验方案，如图丁所示：
①先闭合开关 S、S1，记下电压表示数 U1；
②再断开 S1，记下电压表示数 U2，则 Rx　 　（表达式用 U1、U2、R0 表示）。
3.4欧姆定律及其应用（第1课时）
答案解析部分
知识点一：电流与电压的关系
1.控制变量；正比
2.(1)断开
(2)普遍
(3)滑动变阻器
【典例1】断路；定值电阻；正比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 电压表有示数，电流表无示数 ，说明和电压表并联的定值电阻R断路，所以电压表串联在电路中，即定值电阻断路， 滑动变阻器改变滑片位置，可以改变定值电阻的电压，由电路图可知 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 正比；
综上 第1空、 断路； 第2空、定值电阻； 第3空、 正比；
【分析】1、电路的故障分析： 题目中电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外 ，表明电压表接入电路，所以和电压表并联的用电器断路；
【变式1】（1）电压表
（2）移动滑动变阻器
（3）解：如图所示
（4）C
【知识点】串、并联电路的设计；滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）要记录电压值，必须有电压表；
（2）电源的电压是恒定的，只能通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压；
（3）由实验的研究目的可知，定值电阻和滑动变阻器是串联的，电压表测的是定值电阻两端的电压，电流表测的是通过整个电路的电流，电路图如图所示：
；
（4）电流与电压的关系是--电阻一定时，电流与电压成正比，即电流随电压的增大而增大，减小而减小。
故答案为：（1）电压表；（2）移动滑动变阻器滑片；（3）电路图见上图；（4）C。
【分析】（1）在研究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，改变电阻两端电压值，记录下电压值和对应的电流值，然后进行分析；
（2）改变电阻两端的电压，可以改变电源电压，也可以通过移动滑动变阻器滑片来实现；
（3）实验中定值电阻和滑动变阻器组成串联电路，电流表测电流，电压表测定值电阻两端电压；
（4）在电阻一定时，电流与电压成正比。
知识点二：电流与电阻的关系
2.反比
4. （1）无关；改变
【典例2】（1）右
（2）2；通过导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系时，
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置，为最右端，可以保护电路。
（2）图乙中，当电阻为5Ω时，定值电阻两端电压为：，
探究电流跟电阻的关系，控制电压不变，用10Ω电阻替换5Ω电阻，调节滑片，使电压表示数为2V。
图乙中，电流和电阻的乘积一定，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。
【分析】（1）闭合开关前，滑片在电阻最大处；
（2）根据U=IR，可以计算电阻两端电压大小；电压一定时，电阻变大，电流减小，且电流和电阻成反比；
【变式2】（1）
（2）断开
（3）滑动变阻器断路
（4）右；3
（5）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
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究通过导体的电流与电阻的关系时，
（1）根据要求，滑片P移到最右端时，电路中的电流最小，电阻最大，连接左下接线柱，如图
；
（2）连接电路时，开关应断开，可以保护电路；
（3）电路串联，电流表、电压表无示数，发生断路，电压表测量以外位置，即滑动变阻器断路；
（4）根据图乙，电压表示数为U=IR=0.3A×10Ω=3V，将5Ω电阻换成15Ω电阻时，电压表处的电阻变大，分压变大，为保持电压表不变，滑动变阻器的取值要变大，滑片P向右移动，眼睛观察电压表，使示数为3V；
（5）根据图乙，电流随电阻增大而减小，且电流和电阻的乘积一定，总结结论为：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；
1．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】AD．电压使电荷发生定向移动形成了电流；电路中有电流时，它两端一定有电压，A符合题意；D不符合题意．
B．电荷的定向移动才能形成电流，B不符合题意；
C．导体的电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻跟导体的材料、横截面积、长度、温度有关，其大小与电流和电压无关，C不符合题意．
故答案为：A．
【分析】电路中有持续电流的条件是电路时通路并且有电压存在。
2．【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】AB.探究电流跟电阻关系时，调节滑动变阻器的滑片，使电阻R两端的电压不变，A不符合题意；B符合题意；
CD.探究电流和电阻关系时，需要改变电阻，当电阻改变时，电路中的电流改变，C不符合题意；D不符合题意。
故答案为：B.
【分析】探究电流和电阻关系时，需要改变电阻，调节滑片位置，保持电阻两端的电压不变。
3．【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】根据图像可知，横轴表示电阻，纵轴表示电流，二者变化的图像为一条双曲线，那么得到结论：电压一定时，电流随着电阻的增大而减小。
故D正确，而A、B、C错误。
故选D。
【分析】根据图像的形状分析存在的数量关系。
4．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，当换上不同的定值电阻后，电压表示数发生变化，通过移动变阻器的滑片控制电压表示数不变；由欧姆定律，每次通过定值电阻的电流不同，即电流表的示数不同，故A正确、BCD错误。
故选A。
【分析】考查探究“电流与电阻关系”实验。此实验要采用控制变量法，要控制电阻两端的电压不变，而电阻改变，电流随之改变。
5．【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解：A、开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处，即b端，故A正确；
BD、探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，根据乙可知，电阻的电压为：
UV=IR=0.2A×5Ω=0.1A×10Ω=0.05A×20Ω=1V
电流与电阻之积为一定值，得出的结论是：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
故BD正确；
C、多次更换阻值不同的定值电阻进行实验，目的是为了得出普遍性的结论，故C错误。
故答案为：C。
【分析】 A、开关闭合前，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移动到阻值最大处；
BD、探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，根据乙得出电阻两端的电压；
C、为避免实验的偶然性，得出普遍性的结论，要多次更换阻值不同的定值电阻进行实验。
6．【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在探究电流和电压关系时，
A.结合控制变量法，需要控制导体的电阻一定，正确，A不符合题意；
B.通过滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压，正确，B不符合题意；
C.探究电流和电压关系时，实验结论是电阻一定时，电流和电压成正比，C符合题意；
D.多次实验是，得到电流跟电压之间的定量关系，D不符合题意。
故答案为：C.
【分析】探究电流和电压关系时，需要保持电阻一定，通过改变滑动变阻器的滑片改变电阻两端的电压；电阻一定时，电流和电压成正比。
7．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，要控制电压表示数不变，当接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻时，根据分压原理，电压表示数变大，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器分得的电压，由分压原理，应增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向左移动。A符合题意。
故答案为：A.
8．【答案】电压表；大；A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 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，因此应保持电压表示数不变。
根据串联分压可知，将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后，电压表的示数变大，为了保持定值电阻两端电压不变，巍峨了减小定值电阻的电压，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，因此应将滑片向A端移动。
综上 第1空、电压表； 第2空、大； 第3空、A.
【分析】串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，题目中将定值电阻电压控制不变，增大定值电阻阻值，所以需要增加变阻器电阻才能控制定值电阻电压不变。
9．【答案】变大；右
【知识点】滑动变阻器的原理及其使用；探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】当AB间换接更大阻值的电阻后，由串联分压可知，电阻较大，电压表的示数变大，为了使AB间电压与换接前一样，增大变阻器连入电路的阻值，应将滑动变阻器的滑片P向右调节到适当位置。
综上 第1空、变大； 第2空、右。
【分析】串联分压：用电器串联时，其两端的电压和电阻成正比，待测电阻的电压无法降低，表明电源电压过大或者变阻器电阻较小分压过少导致。
10．【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 A、根据控制变量法，更换5个定值电阻Rx，即改变电阻的大小，研究的是电流与电阻的关系，故A错误；
B、由图中数据知：电阻的电压为：U=IR=0.5A×5Ω=0.1A×25Ω=2.5V，实验中电压表的示数保持2.5V不变，故B错误；
C、多次实验是为了得出普遍性的规律，故C错误；
D、将Rx从5Ω换成10Ω后，电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，故D正确。
故答案为：D。
【分析】 电流与电压和电阻有关，研究与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变；由图中数据，得出电阻的电压分析；多次实验是为了得出普遍性的规律。
11．【答案】C
【知识点】串联电路的电流规律；电压的测量及电压表的使用；串联电路的电压规律；探究电流与电压、电阻的关系实验；电路的基本连接方式
【解析】【解答】ABCD：此电路为串联电路。要研究电流与电压的关系，需要保持电阻不变。这是物理实验常用的实验方法：控制变量法。可取定值电阻R，移动滑动变阻器的划片改变加在它两端的电压，来分析通过它的电流的变化。
选项ABD不符合题干要求，答案选择C
【分析】用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压是滑动变阻器的作用之一；另外一个作用是保护电路。电路连接过程中，开关要断开，滑动变阻器的滑片应位于它的最大值。为了便于实验，调节滑动变阻器的滑片时，观察到电压表示数为某一整数时停止调节滑片，再读电流表示数，减小读数误差，便于分析实验结论。
12．【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流和电阻关系时，电压表测量定值电阻两端电压，根据串联分压，
当定值电阻最大时，滑动变阻器处于最大值，则，
电源电压为6V，解得，定值电阻两端电压至少为3V，能完成所有实验，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
【分析】探究电流和电阻关系时，定值电阻取值变大，滑动变阻器取值变大；结合电源电压，判断电压表取值。
13．【答案】（1）电流表；电压表
（2）为了保护电路
（3）电阻R断路
（4）0.48；电压表；2.4
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究导体中电流与电阻的关系时，
（1）实验中，电流表串联在电路中，电压表与用电器并联，甲表应为电流表，乙表应为电压表；
（2）图甲中，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，应移到B端，可保护电路；
（3）图中，电流表无示数，则电路断路，电压表有示数，与电压表并联的电阻R断路了；
（4）图乙中，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，结合指针位置，示数为0.48A，计算电阻R两端的电压为：Uv=IR=0.48A×5Ω=2.4V；探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变，当定值电阻由5Ω换为10Ω的电阻，电阻增大，分压增大；若使定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，滑片应向右端移动，眼睛观察电压表，直到电压表的示数为2.4V不变。
【分析】（1）电压表与被测电路并联，电流表与被测电路串联；
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；
（3）电流表无示数，电压表有示数，与电压表并联的电路断路；
（4）根据电流表所选量程，结合指针位置读数；根据U=IR，计算电压，探究电流与电阻的关系时，控制定值电阻两端的电压相同，当换上大电阻时，为保持分压不变，滑动变阻器取值变大，确定滑片移动的方向。
14．【答案】（1）
（2）0.22；闭合开关前，没有将滑片移到滑动变阻器最左端
（3）成正比；1
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电压的关系时，
（1）实验中，电流表和定值电阻串联，电压表和定值电阻并联，将电阻的左侧接线柱连接在电压表的左侧，如图 ；
（2）图乙中，电流表使用的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.22A；在正确改接电路后，立即进行实验，此时，滑动变阻器的滑片没位于电阻最大处，没有将滑片移到滑动变阻器最左端，电流变大，实验操作存在不足；
（3）根据表一数据，可以得出：在电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；
根据滑动变阻器的规格，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，允许通过的最大电流为0.5A，当定值电阻两端电压为U1=0.3V时，滑动变阻器两端的电压应为U滑=U-U1=3V-0.3V=2.7V，串联电路中电流处处相等，滑即，解得：R滑=36Ω>20Ω，此实验不能完成；由滑动变阻器的规格可知，电路中允许通过的最大电流为0.54，定值电阻两端的最大电压为U'=IR=0.5A×4Ω=2V，电压为2.1V、2.4V的两次实验不能完成，只有电压为1.8V的这一次实验可完成。
【分析】（1）探究电流和电阻关系时，电压表和定值电阻并联，电流表串联；
（2）根据电流表量程和指针位置，测量电流；闭合开关前，滑片调到电阻最大处；
（3）电阻一定时，通过导体的电流和导体的电阻成正比；根据定值电阻分压和电阻，结合串联电路总电阻，计算滑动变阻器的电阻；根据U=IR，判断电压表取值范围。
15．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 在研究“电流与电阻的关系”实验中，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置，即最右端，是为了起到保护电路的作用；故①正确。 在研究“电流与电阻的关系”实验中，应保持电阻两端电压一定，所以闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变，故②正确。 综上分析，①②正确，故A正确，BCD错误
【分析】知道在研究“电流与电阻的关系”实验中滑动变阻器的两个作用和实验原理即可
16．【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A．由表中数据可知，3次实验中，控制电压表示数为：
UV＝IR＝0.4A×5Ω＝0.2A×10Ω＝0.1A×20Ω＝2V
故A正确；
B．探究电流跟电阻的关系时，换用不同阻值的定值电阻实验时，要控制定值电阻两端的电压不变，因此在调节滑动变阻器滑片的过程中，应观察电压表的示数，故B正确；
C．将R1由10Ω换成20Ω后，根据分压原理可知，两端电压不变，应增大变阻器的电压，要增大滑动变阻器阻值，所以应向左适当调节变阻器滑片，故C错误；
D．本实验中定值电阻两端电压不变，则变阻器电压不变，根据可知，第1次实验电路电流最大，此时滑动变阻器的电功率最大，故D正确。
故选C。
【分析】A.由表中数据，根据U=IR求出定值电阻两端的电压；
B.探究电流跟电阻的关系时，换用不同阻值的定值电阻实验时，要控制定值电阻两端的电压不变；
C.根据串联分压的原理分析滑动变阻器阻值变化及滑动变阻器滑片的移动方向；
D.根据分析滑动变阻器的电功率变化。
17．【答案】（1）
（2）断路
（3）2.5；A
（4）1
（5）
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）实验中电压表并联在定值电阻两端，电源电压3V，电压表量程应选择0~3V，滑动变阻器串联在电路中，一上一下连接，要求滑片向B端移动电流变大，说明接入电路中的阻值变小，故滑动变阻器应连接B端下接线柱，如图所示：
（2）闭合开关，发现电流表没有示数，表明发生断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两端与电源相通，则故障可能是电阻R断路。
（3）由乙图所示，电压表选择量程为0~3V，电压表示数为2.5V。在探究电流与电阻关系时，应控制定值电阻两端电压保持不变，定值电阻变大时，此时电阻R两端电压变大，为了使定值电阻两端电压保持不变，应增大滑动变阻器两端的电压，根据串联分压原理，应增大变阻器的阻值，即向A端移动滑片P。
（4）探究电流与电阻关系时，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为，则滑动变阻器分得电压为
根据分压原理有 即
因为电压表示数为定值，则等式左边为定值，右边也为定值，因此定值电阻最大时，滑动变阻器连入电路的电阻最大，可得
解得
因此为了完成实验，电压应不低于1V。
（5）闭合开关S、S1，此时电阻Rx短路，电压表测量电源电压，电源电压为U1，在断开S1，此时两电阻串联，电压表测量R0两端电压，R0两端电压为U2，则电阻Rx两端的电压为
此时电路中的电流为
则的阻值为

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