资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩17页未读，
继续阅读
成套系列资料，整套一键下载
【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题10《电路典型试验探究题突破》期末培优冲刺
展开
这是一份【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题10《电路典型试验探究题突破》期末培优冲刺，文件包含专题10电路典型试验探究题突破解析版docx、专题10电路典型试验探究题突破原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共59页， 欢迎下载使用。
浙教版8年级上册期末培优冲刺 10 电路典型试验探究题突破
一、电流探究
1.（2021八上·金华期中）如图1所示是用电流表测量灯泡电流的实物连接图，请按要求回答：
（1）闭合开关前，小明看到电流表的指针如 图2所示，则他应进行的操作是 。
（2）如果用电流表测量通过L1和L2的总电 流，且只允许移动一根导线，应将导线 （填a、b或c）的右端接在电流表的 （填“+”或“﹣”）接线柱上。
（3）若将L1和L2换成不同规格的小灯泡串联在同一电路中，则通过它们的电流 。
A. 一定相等 B. 可能不相等 C. 一定不相等 D. 可能相等
【答案】 （1）指针调零（2）b；-（3）A
【解析】（1）根据图2可知，此时电流表的指针没有归零，则实验前它应该进行操作：指针调零。
（2）根据图1可知，灯泡L1、L2串联，开关在干路上控制两个灯泡，电流表与灯泡L2串联，测L2的电流。如果用电流表测量总电流，那么它必须改接在干路上。根据图1可知，应该将导线b的右端接在电流表的“-”接线柱上即可。 （3）若将L1和L2换成不同规格的小灯泡串联在同一电路中，根据“串联电路各处电流都相等”的特点可知，通过它们的电流一定相等，故选A。
2.（2021·桐乡模拟）某兴趣小组在研究“串联电路特点”的实验中，将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲) ，闭合开关S，发现LED灯亮而小灯泡L不亮，小明
实验次数
电压/N
电流/mA
电阻/Ω
1
1.4
12
116.7
2
1.6
14
114.3
3
1.8
16
112.5
…
…
…
…
认为这是因为通过LED灯的电流大于小灯泡的电流引起的。
（1）小应同学反对小明的这种说法，理由是________。
（2）两位同学进行如下实验寻找原因：
实验一：将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端， 观察到小灯泡L发光了。
实验二：在老师帮助下， 他们利用电压表和电流表， 按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如上表：
①实验一排除了哪种因素导致小灯泡不发光的可能性?________。
②根据实验数据， 他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是________。
【表达与交流】同学们把实验结果向老师汇报之后，老师肯定了他们的研究成果，并引导同学们该实验也说明了LED灯和普通小灯泡的发光原理有所不同， 可以继续探究……
【答案】 （1）串联电路中电流处处相等（2）小灯泡短路；LED灯的实际电功率远大于灯泡L的实际电功率（LED灯的电阻远大于小灯泡的电阻。）(或小灯泡L的实际功率太小）
【解析】（1）小应同学反对小明的这种说法，理由是：串联电路中电流处处相等。
（2）①实验一排除小灯泡短路导致小灯泡不发光的可能性；
②根据实验数据， 他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是：LED灯的实际电功率远大于灯泡L的实际电功率（LED灯的电阻远大于小灯泡的电阻）(或小灯泡L的实际功率太小）。
3.（2020八上·杭州月考）为了探究并联电路的电流特点，小明同学设计了如图所示的电路进行实验。 ,
（1）在连接电路时，开关应处于状态 。
（2）小明同学发现在B处和C处的电流表指针恰好指向同一刻度，则通过L1的电流I1与通过L2的电流I2之比为
（3）为了保证实验准确，小明同学又找来不同规格的电灯泡来重复实验，还可以采用的方法是
【答案】 （1）断开（2）1：4（3）为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流，还可以采用的方法是用改变电源的电压继续实验进行验证
【解析】（1）在连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）根据图片可知，两个灯泡并联，C为干路，B为支路，那么C处的电流肯定大于B处电流。在同一电流表上，量程分别为0~0.6A和0~3A，那么同一刻度大量程的示数是小量程示数的：3A÷0.6A=5倍，即IC：IB=5：1。因为IC=IA+IB ， 所以IA：IB=4：1，即通过L1的电流I1与通过L2的电流I2之比为1：4。 （3）为了保证实验准确，小明同学又找来不同规格的电灯泡来重复实验，还可以采用的方法是：为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流，还可以采用的方法是用改变电源的电压继续实验进行验证。
4.（2020八上·萧山竞赛）小明用如图甲所示的电路“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”，把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流。
（1）图乙是他们测量电流时连接的实验电路，闭合开关前小明发现电流表指针如图丙所示，其原因是________，排除故障后，此时电流表测量的是________（选填“A”“B”或“C”）处的电流。
（2）请在图乙中移动一根导线，测量A处的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。
（3）进行实验，小明记录了如下数据：
实验次数
A 处电流 IA/A
B 处电流 IB/A
C 处电流 IC/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.2
0.2
0.4
3
0.3
0.3
0.6
分析以上实验数据，可以得到并联电路中干路电流与各支路电流的关系是________（写关系式）。
并且小明还得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”结论，得出该结论的原因可能是________。
【答案】 （1）电流表指针没有调零；C（2）
（3）IC＝IA+IB；选用的灯泡规格相同
【解析】（1）图乙是他们测量电流时连接的实验电路，闭合开关前小明发现电流表指针如图丙所示，其原因是电流表指针没有调零。根据乙图可知，电压表串联在干路上测总电流，而C点在干路上，因此电流表测的是C处的电流。
（2）根据乙图可知，如果将灯泡L2与电流表的接线从电流表上拆下，然后连接在“-”接线柱上，就能测量通过A处的电流，如下图所示：
（3）将表格中A、B处电流相加，然后与C处电流比较可知，C处电流等于A、B两处电流之和，即IC＝IA+IB。小明还得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”结论，得出该结论的原因可能是：选用的灯泡规格相同。
5.（2020八上·椒江月考）为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图所示的电路进行实验。
（1）小薇先将电流表接在L1所在的支路上，画了电路图甲，请你在图乙中用笔画线代替导线，分别将导线a，B符合题意的连接到相应的接线柱上。
（2）实验中，两个小灯泡的规格应选择________(填“相同”或“不相同”)的更加合理。
（3）当她刚正确连接完所有的导线，两个灯泡立即发光，电流表指针偏向零刻度线左方，其原因分别是________和________。
（4）过了一会后，观察到灯L2继续发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是________。
（5）排除故障后，她测出了L1支路的电流后想再测L2支路以及干路上的电流，于是她连接了如图丙所示的电路，当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表的指针所指位置均为图丁所示，则通过灯L1的电流为________A，通过灯L2的电流为________A。
【答案】 （1）（2）不相同（3）开关未断开；电流表接线柱接反（4）L1断路（5）1.92；0.48
【解析】（1）根据甲图可知，灯泡L1与L2并联，电流表与L1串联。根据乙图可知，只需将L1右端的a线与电流表的“-”接线柱相连，再将L2右端的b线与电流表的“3”接线柱相连即可，如下图所示：
（2）实验中，两个小灯泡的规格应选择不相同的更加合理。
（3）连接完导线灯泡立即发光，说明：开关没有断开。正常情况下，电流表的指针应该向右偏转，而现在向左偏转，说明：电流表接线柱接反。
（4）过了一会后，观察到灯L2继续发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是L1断路。
（5）根据丙图可知，两个灯泡并联，电流表A1在干路上测总电流，A2测L2的电流。
在并联电路中，总电流等于各支路电流之和，那么A1的示数大于A2.
根据丁图可知，当电流表量程为0~3A时，分度值为0.1A，示数为2.4A；
当电流表量程为0~0.6A时，分度值为0.02A，示数为0.48A；
则通过灯泡L2的电流为0.48A，总电流为2.4A；
那么通过灯泡L1的电流为：I1=I总-I2=2.4A-0.48A=1.92A。
二、串并联电压探究
6.拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路。
（1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是________(选填“a”“b”或“c”)。
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表 对应的曲线是________(选填“甲”或“乙”)。
②已知电源电压恒为6 V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是________。
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值。闭合开关S后，接下来的操作是________(只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式)。
【答案】 （1）b（2）甲；串联电路中总电压等于各分电压之和（3）闭合开关S1 ， 断开S2 ， 测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)，测得电压表的示数U2
【解析】（1）根据图I可知，电压表V2只测量变阻器R2的电压，而图II中电压表V2与导线相连，因此需要将b导线拆下来，改接在变阻器上左下角的接线柱上即可；
（2）①定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压。当通过电路的电流增大时，根据U=IR可知，电压表V1变大；根据U总=U1+U2可知，电压表V2变小，则与图Ⅰ电路中电压表 对应的曲线是甲；
②根据图III可知，当电流为0.15A时，两个电压表的示数为：3V和3V；当电流为0.2A时，两个电压表的示数分别为4V和2V，因此两个电压表的示数之和都等于电源电压，那么得到结论：串联电路中总电压等于各分电压之和。
（3）闭合开关S后，接下来的操作是：闭合开关S1 ， 断开S2 ， 测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)，测得电压表的示数U2。
7.（2020八上·余杭月考）小徐和小静探究“并联电路电压的关系”时，小徐先按图甲所示电路图连接图乙所示的实物图（电压表尚未连接）。
（1）小静一眼就看出了小徐连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现________（选填“断路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成滑动变阻器被损坏。
（2）小静只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。她的做法可能是________（写出一种即可）。
（3）在电路中串联滑动变阻器的作用是________，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________端（选填“左”或“右”），该实验的结论是________。
【答案】 （1）短路（2）可将①的一端从接线柱C改接到D或将导线②的一端从接线柱A改接到B
（3）移动滑动变阻器滑片，改变灯泡两端电压；左；并联电路各支路电压相同且等于电源电压
【解析】（1）如下图所示，如果直接闭合开关，那么电流不经过两个灯泡，而是直接由正极流回负极，从而发生短路现象；
（2）观察发现，只要将将①的一端从接线柱C改接到D或将导线②的一端从接线柱A改接到B，就能保证每条通路上都有一个灯泡，从而使电路正常工作，如下图所示：
或
（3）在电路中串联滑动变阻器的作用是移动滑动变阻器滑片，改变灯泡两端电压，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于左端，该实验的结论是：并联电路各支路电压相同且等于电源电压。
8.实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究：
（1）测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点，是为了测量灯泡________的电压，闭合开关，电压表的示数（如图乙所示）是________V。
（2）测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V，由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较________（选填：“粗”或“细”）的导线，原因是________。
（3）完成以上步骤后，他们准备测量开关两端的电压，你认为这一步骤是否有必要，理由是________。
【答案】 （1）L1；1.7（2）细；在长度和材料相同时，横截面积越小电阻越大，分压大，更容易观察到实验现象
（3）有必要，开关容易接触不良，造成电阻变大，分压增多。
【解析】（1）根据甲图可知，将电压表接在CD两点，那么它就与灯泡L1并联，即测量灯泡L1的电压。根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么电压表的示数为：1V+0.1V×7=1.7V。
（2）为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较细的导线，原因是：在长度和材料相同时，横截面积越小电阻越大，分压大，更容易观察到实验现象。
（3）完成以上步骤后，他们准备测量开关两端的电压，我认为这一步骤是否有必要，理由是：有必要，开关容易接触不良，造成电阻变大，分压增多。。
9.拓展性学习小组的同学合作进行“探究串联电路的电压特点”设计了如图①所示电路，并连接了如图②所示电路。(在导体的电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比)
（1）图乙的实验电路连接中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是________(填“a”“b”或“c”)。
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图③所示的曲线图。
(a)图③中甲、乙两条曲线是根据图①电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图①电路中电压表V1对应的曲线是________(填“甲”或“乙”)。
(b)已知电源电压恒为6 V，根据探究目的分析图③中的曲线，得出的实验结论是________。
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的特点，重新设计了如图④所示电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是________(只需写出操作过程和测量的科学量，不需要写出表达式)。
【答案】 （1）b（2）甲；串联电路中总电压等于各用电器分电压之和（3）闭合开关S1 ， 断开S2时，测得电压表的示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时，测得电压表的示数U2
【解析】（1）根据图①可知，电压表V2应该与变阻器并联，因此图②中b导线应该接在变阻器的左边接线柱上，那么连接错误的导线是b。
（2）（a）根据①图可知，电压表V1测定值电阻R1的电压，当电流增大时，根据公式U=IR可知，电压表V1的示数不断增大，因此图①电路中电压表V1对应的曲线是甲；
（b）根据图③可知，当V1示数为2V、3V、5V时，V2的示数分别为4V、3V和1V，将两个电压表的示数相加得到的和都是6V，因此得到结论：串联电路中总电压等于各用电器分电压之和；
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的特点，重新设计了如图④所示电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是：闭合开关S1 ， 断开S2时，测得电压表的示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时，测得电压表的示数U2。
10.（2020八上·柯桥月考）某兴趣小组的同学欲采用以下的实验器材探究串联电路电压的特点。
（1）请在答题卷的框中画出对应的电路图。
（2）连接好电路，闭合开关发现两灯都不亮，电压表指针有明显偏转，则故障是：________。
（3）某同学在测量了L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量小灯泡L2两端的电压，这一做法存在的问题是________。
【答案】 （1）（2）L1开路（3）电压表的正负接线柱接反了
【解析】（1）根据实物图可知，灯泡L1与L2串联，电压表测L1的电压。
①电流从正极出发，依次经过开关、L2、L1 ， 然后回到电源灯负极；
②将电压表并联在L1的左右两端即可，如下图所示：
（2）连接好电路，闭合开关发现两灯都不亮，电压表指针有明显偏转，则故障是：L1开路。
（3）原来AE与电源的负极相连，则E肯定为“-”接线柱。如果将A改接到D上，那么E与电源正极相连，违反了电压表的使用规范，则存在的问题是：电压表的正负接线柱接反了。
三、电流电压的关系探究
11.（2021八上·平阳期中）小新在探究“通过导体的电流与电压的关系”时，设计了图甲的电路。电源电压不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”的字样。
（1）实验时，小新发现电压表V2指针如图乙所示，为完成实验，则小新接下来进行的操作是 。
（2）纠正错误后，实验中小新记录了多组电流表A和电压表V1、V2的示数，作出A、B两条图线，如图丙，其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的图线是 。
（3）小元认为用标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R3也能得到丙图的AB两条线，你赞同他的观点吗？说明你的理由 。
【答案】 （1）断开开关，更换电压表正负接线柱导线（2）A（3）不赞同，因为用“20Ω 1A”滑动变阻器R3 后，图丙不能作出显示1-2V电压值是的电流值，也无法作出4-5V电压值时的电流值
【解析】（1）根据乙图可知，电压表的指针反偏了，说明电压表的正负接线柱接反了，则接下来的操作为：断开开关，更换电压表正负接线柱导线。
（2）根据甲图可知，电压表V1测R1的电压。而R1为定值电阻，根据U=IR可知，电压表V1的示数随电流表示数的增大而增大，则表示通过R1的电流和R1两端电压关系的图线是A。
（3）根据图像可知，电压表V1的最大示数为6V，即电源电压为6V；
而电阻R1=U1I1=1V0.1A=10Ω；
当使用“20Ω 1A”的变阻器时，它的最大阻值为20Ω；
则此时最小电流为：I'=U总R总=6V10Ω+20Ω=0.2A；
电压表V1的最小示数为：U1'=I'R1=0.2A×10Ω=2V；
则电压表V1的示数变化范围为2V~6V。
因此图丙中1-2V的部分是得不到的。
则我不同意小元的看法，理由是：因为用“20Ω 1A”滑动变阻器R3 后，图丙不能作出显示1-2V电压值是的电流值。
12.（2021·鄞州模拟）某实验小组利用如图电路探究“导体中电流和电压的关系”，提供的实验器材有：电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(40Ω 0.5A)、开关和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应该将滑片P置于________端。（填“A”或“B”）
（3）同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”，她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻，用图示电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是________V。
【答案】 （1）（2）A（3）2
【解析】（1）根据图片可知，电流表应该与定值电阻串联，即将电流表的“0.6”的接线柱与定值电阻R的左端相连即可，如下图所示：
（2）根据图片可知，当变阻器的滑片在A端时阻值最大，因此：闭合开关前，应该将滑片P置于A端。
（3）定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。
通过串联电路的最小电流为：I总=U总R总=6V20Ω+40Ω=0.1A；
电压表的最小示数为：U=IR=0.1A×20Ω=2V。
13.（2021·龙湾模拟）小明利用如图甲的电路来探究电流与电压的关系。电路中电源的电压为6V且保持不变。连接电路，他把滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时记录电压表与电流表的示数，并利用实验数据画出电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙。
（1）请根据图乙实验数据将实物图连接完整。
（2）分析图乙实验数据，得出的实验结论是。________
（3）小明利用已有实验器材，用一盏小灯泡替代电路中的定值电阻R，以便测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，小明能测出该小灯泡的额定功率吗？请你判断并予以解释。
【答案】 （1）
（2）在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）由图像可知滑动变阻器的最大电阻为4V/0.4A=10Ω，
灯两端的最小电压为： U灯=10/20×6V-3V>2.5V，故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
【解析】1）当电路电流增大时，根据U=IR可知，定值电阻两端的电压不断增大；根据U总=U+U变可知，滑动变阻器两端的电压逐渐减小。根据乙图可知，电压表的示数随电流的增大而减小，因此电压表与变阻器并联，只需将电压表的“15V”接线柱与变阻器左上方的接线柱相接，“-”接线柱与右下角的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图和公式U=U总-U变可知，当U变=4V时，U=2V，I=0.4A；
当U变=3V时，U=3V，I=0.6A；
当U变=2V时，U=4V，I=0.8A；
……
那么对应U与I的比值都是5，那么得到结论：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）由图像可知，滑动变阻器的最大电压为4V，此时电流为0.4A，
那么变阻器的最大电阻为R变=U变I变=4V0.4A=10Ω；
灯泡与变阻器串联。
此时通过灯泡的电流：I'=U总R总=6V10Ω+10Ω=0.3A；
灯两端的最小电压为： U灯=I灯R灯=0.3A×10Ω=3V>2.5V，
故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
14.（2021九下·西湖开学考）为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小金设计了图甲所示的电路。电源电压恒为3V，R是定值电阻，R’是滑动变阻器。
（1）若按实物图进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将会出现的现象是________。
（2）经检查，是实验电路中一根导线连接错误，请在答题卡上×掉错误的连线，画出正确的连线（只允许改动图中的一根导线）。
（3）根据实验目的和已知信息，帮助小金同学设计本实验记录数据所需的表格。
【答案】 （1）电流表无示数，电压表有示数为3V
（2）
（3）
实验次数
电压表实数（V）
电流表示数（A）
【解析】（1）若按实物图进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将会出现的现象是：电流表无示数，电压表有示数为3V。
（2）根据乙图可知，电压表应该与定值电阻R并联。只需将电阻R与电流表连接的导线从电流表上拆开，改接在电压表的“-”接线柱上即可，如下图所示：
（3）探究通过导体的电流与电压的关系时，需要记录实验的次数、电压和对应的电流值，因此表格有三列。实验要进行多次，所以表格的行数至少要有3行，如下图所示：
实验次数
电压表示数（V）
电流表示数（A）
15.（2020八上·浙江期中）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】定值电阻的阻值保持不变，根据公式I=UR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。
四、电流电阻关系探究
16.（2021·乐清模拟）小明利用仅有的一个规格为“20Ω1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示，电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损，导致电流直径流过(如图乙)，致使ab段电阻损失，此时ab段电阻阻值可忽略不计。实验步骤如下：
①用8欧的定值电阻进行实验，连接好电路。
②闭合开关S，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为4伏，读出电流表的示数(如图丙)。断开开关，把滑片P移到阻值最大端。
③依次用阻值为12欧、16欧和20欧的定值电阻替换原来的电阻，重复步骤②。
（1）图丙中电流表示数为________安。
（2）小明设计上述实验步骤，要探究的问题是：________。
（3）小明在完成16欧电阻的实验后，再做20欧电阻的实验时，但电压表示数一直大于4伏。分析可得，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值Rab的范围是________。
【答案】 （1）0.5（2）导体的电流与电阻的关系（3）10Ω＜Rab≤12Ω
【解析】（1）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.5A。
（2）根据题意可知，实验中改变定值电阻的阻值，而保持电阻两端的电压不变，因此探究的是通过导体的电流与电阻的关系。
（3）实验中，每次电压表的示数都是4V，而变阻器两端的电压都是：6V-4V=2V；
根据串联电路的分压规律得到：U1U变=R1R变；
当接入16Ω的电阻时为：4V2V=16ΩR变；
解得：R变=8Ω；
当接入20Ω的电阻时为：4V2V=20ΩR变'；
解得：R变'=10Ω；
那么Rab的阻值应该为：20Ω-10Ω
（1）图乙中电流表的示数为 。
（2）将10Ω的定值电阻接入电路后，小明的操作步骤为 。
（3）为了完成上述实验，可选择的电源电压最大为 。
【答案】 （1）0.8（2）向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏（3）7伏
【解析】（1）根据乙图可知，电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，读书为0.8A；
（2）定值电阻两端的电压为：U=IR=0.8A×5Ω=4V，则将10Ω的定值电阻接入电路后，小明的操作步骤为：向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏。
（3）当定值电阻为20Ω，变阻器的阻值最大为15Ω时电源电压最大，
根据“串联电路电压与电阻成正比”得到：UU总=RR总；
4VU总=20Ω20Ω+15Ω；
解得：U总=7V。
18.（2021九上·温州月考）小温同学探究“电流与电阻的关系”，电路图如图甲所示，图乙是他连接的部分电路。电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，电流表量程 0～0.6A，电压表量程 0～15V。
实验次序
R/Ω
I/A
1
10
0.60
2
20
0.30
3
30
0.20
4
40
0.15
（1）请用笔画线代替导线将乙中电路补充完成，要求P向右移动，滑动变阻器电阻变大。
（2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是 。
（3）丙表是小温同学测得的实验数据，老师认为小温最后一次实验数据是造假的。老师这样认为理由是 。
【答案】 （1）（2）控制电压不变
（3）当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60.但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线方法分析解答；
（2）探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端的电压相等而改变定值电阻的阻值。滑动变阻器与定值电阻串联，可以通过调节自身电阻，改变电流，进而改变定值电阻上的电压。
（3）根据表格数据，计算出定值电阻为40Ω时滑动变阻器接入的阻值，然后与变阻器的最大阻值进行比较即可。
【解答】（1）在探究电流与电阻关系实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联。滑动变阻器应该与定值电阻串联，且接线一上一下。当滑片P向右移动时变阻器的阻值变大，则应该连接左下角的接线柱，而上面的接线柱任选一个，如下图所示：
（2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是控制电压不变。
（3）根据表格可知，当定值电阻为40Ω时，电流表的示数为0.15A，
则此时总电阻为：R总=U总I总=15V0.15A=100Ω；
此时变阻器接入的阻值为：R变=R总-R=100Ω-40Ω=60Ω>50Ω。
老师这样认为理由是：当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60，但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意。
19.（2021八下·奉化期末）某实验小组探究导体中电流与导体电阻的关系，选用三节新的干电池作为电源，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，并设计了如下的电学实验。
（1）按照甲图所示的电路图，把乙实物图补充完整，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。
（2）正确连接电路，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示。断开开关S，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，再次闭合开关后，适当调节滑片的位置，使电压表的示数为________。
（3）在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是________。
【答案】 （1）（2）2V（3）6.25欧姆~25欧姆
【解析】（1）滑动变阻器应该与开关和定值电阻R串联；当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数变大，则变阻器的阻值变小，则变阻器使用滑片左边的部分，即将左下角和右上角的接线柱接入电路即可，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.4A，则电压表的示数为：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
（3）电压表的示数为2V，则变阻器的电压始终为：U变=U总-U=4.5V-2V=2.5V；
根据串联电路电压与电阻成正比得到：5ΩR变=2V2.5V；
解得：R变=6.25Ω；
20ΩR变'=2V2.5V；
解得：R变'=25Ω；
则变阻器接入阻值的范围为：6.25Ω~25Ω。
20.（2021八下·镇海期末）某同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）实验中多次改变R的阻值，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论________。
②先用5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压处于某一值，读出电流表的示数；然后保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向________(填“左”或“右”)端移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为________V，读出电流表的示数。
（2）某同学又试图把R换为30Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，若保持电压表、电流表测量对象不变，下列选项可能有助于完成该步骤的是：_______。
A.换一个阻值更大的滑动变阻器
B.适当减小电源电压
C.滑动变阻器左侧再串联一个定值电阻
D.改变电压表、电流表所用量程
【答案】 （1）电压一定时，电流跟电阻成反比；左；2.5（2）A,B,C
【解析】（1）①根据丙图可知，电流随电阻变化的图像为一条双曲线，那么二者成反比关系，结论为：电压一定时，电流跟电阻成反比。
②将5Ω换成10Ω后，R的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，电压表的示数增大，根据U总=U1+U2可知，变阻器的电压变小。要使电压表的示数恢复原来示数，那么变阻器的电压要增大，根据串联电路的分压规律可知，变阻器的阻值要增大，即滑片向左移动。
电压表保持不变的示数为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。
（2）当R=30Ω时，根据“在串联电路中，电压的分配与电阻成正比”得到：UU变=RR变；
由于R的阻值增大，那么电压表的示数会偏大。要保持电压表的示数不变，要求变阻器的阻值也要增大，故A符合题意；
根据公式UU总=RR总可知，在R和R总保持不变时，如果减小电源电压，那么电压表的示数会相应减小，从而恢复原来示数，故B符合题意；
在滑动变阻器左侧串联一个定制电阻，相当于增大了滑动变阻器的阻值，故C符合题意；
改变电压表和电流表的量程，对示数大小没有影响，故D不合题意。 故选ABC。
21.（2021·婺城模拟）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用，滑动变阻器R0规格为“10Ω 2A”。请回答：
（1）闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是________。
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为________A。小明将R阻值换成10Ω后，接下去的操作是________ 。
（3）下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是________。(填字母编号)
【答案】 （1）滑动变阻器RP（cd间）断路（2）0.4；向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V（3）C
【解析】（1）闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是：滑动变阻器RP（cd间）断路。
（2）根据乙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A。小明将R阻值换成10Ω后，接下去的操作是：向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V。
（3）A.电压表的示数保持不变，根据U=IR可知，电流表的示数与电阻R成反比，故A错误；
B.电压表的示数保持不变，故B错误；
C.在串联电路中，电压与电阻成正比，即UU变=RR变。因为电压表的示数不变，所以变阻器的阻值与定值电阻的比值不变，即二者成正比，故C正确；
D.根据公式P=U2R可知，电压不变时，功率与电阻正反比，故D错误。 故选C。
22.（2021·婺城模拟）小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。需要的器材有：电压为6V的学生电源（电源电压恒定)、滑动变阻器的规格为“50Ω，2A"，以及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的5只定值电阻。
（1）实验步骤如下：
a．请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
b．实验中多次改变R的阻值，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，然后记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图象，如图丙。
（2）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是________，然后再将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为________V时，再次读出电流表的示数。
（3）实验中，学生电源损坏，用新的干电池串联的电池组替代，若要完成上述实验，并且控制R两端的电压与(2)中相同，5只电阻都要用到，则干电池组最多不能超过________节。
【答案】 （1）（2）断开开关；2.5（3）5
【解析】（1）根据甲图可知，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联。
①定值电阻与变阻器串联，根据乙图可知，只需将电阻右端与变阻器左上角的接线柱相连即可；
②电压表应该与定值电阻并联，根据乙图可知，只需将电压表的“-”接线柱与电阻右端相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表的所示为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
则：小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，然后再将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5V时，再次读出电流表的示数。
（3）变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻的最大阻值为25Ω，它两端的电压为2.5V，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：UU变=RR变；
2.5VU总-2.5V=25Ω50Ω；
解得：U总=7.5V。
则干电池组电池节数最多为：n=7.5V1.5V=5（节）。
五、电压电阻关系探究
23.（2021九上·杭州开学考）在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，小明同学做了如下步骤：
步骤1：根据电路图连接实物图；
步骤2：保持定值电阻R阻值不变，闭合开关S后，使R两端电压成倍数变化，如1V、2V、3V，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数，比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。
步骤3：保持每次定值电阻两端电压保持不变，换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍的变化，如5Ω、10Ω、15Ω，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数，比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等。
（1）下面左边为探究“电流跟电压、电阻关系”的电路图，请帮小明将右边实物图按电路图连线（注：电流表用：“0—0.6A”； 电压表用“0—3V”）
（2）“步骤2”的设计目的是为了探究________；
（3）当小明同学在按“步骤3”做时，选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.2A，当换“10Ω”来做时，发现电流表的示数不是0.1A，（不考虑温度对电阻的影响），你认为电流表的读数将会是________（填“大于”、“小于”）0.1A，此时滑片应该向________移动（选填“A”、或“B”），此时，手和眼睛的分工是 ________。
【答案】 （1）（2）在电阻不变时，电流与电压的关系
（3）大于；右；手调节滑动变阻器滑片，同时眼睛观察电压表示数
【解析】（1）根据图片可知，变阻器已经连接左下的A接线柱，则可将C接线柱与定值电阻R的右端相连，再将R的左端与电流表的“0.6”接线柱相连。接下来，将电压表的“3”接线柱与R的右端相连，将电压表“-”接线柱与R的左端相连，如下图所示：
（2）在步骤2中，定值电阻的阻值不变，而它两端的电压不变改变，则探究目的是：在电阻不变时，电流与电压的关系；
（3）根据串联电路的分压规律可知，换成10Ω的电阻后，电压表的示数肯定大于1V，根据I=UR可知，电流表的示数肯定大于0.1A。由于电流表的示数要减小，那么变阻器的阻值要增大，即滑片向右移动。此时，手和眼睛的分工是：手调节滑动变阻器滑片，同时眼睛观察电压表示数。
24.（2021八下·海曙月考）在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，某同学按如图所示的电路图连接实物后，该同学做如下步骤：
步骤1：保持定值电阻R的阻值不变，闭合开关S后，使R两端的电压成倍数变化，如2V、4V、6V，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数，比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。
步骤2：保持每次定值电阻两端电压保持不变，换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍的变化，如5Ω、10Ω、15Ω，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数，比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相 等。
（1）“步骤1”的设计目的是为了探究________；
（2）当某同学在按“步骤2”做时，选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.2A，当换“10Ω”来做时，发现电流表的示数不是0.1A（不考虑温度对电阻的影响），你认为电流表的读数将会是________（填“大于”或“小于”）0.1A，变阻器滑片应该向________移动（选填“左”、“右”），此时，手和眼睛的分工是________。
（3）如果在闭合开关S后，该同学发现电压表的示数等于电源电压值，造成此现象的可能原因是：________。
【答案】 （1）电流和电压的关系（2）大于；右；手移滑片，眼看电压表（3）定值电阻断路或滑动变阻器短路
【解析】（1）根据步骤1可知，保持电阻不变而改变电压，则“步骤1”的设计目的是为了探究电流和电压的关系。
（2）根据步骤2可知，定值电阻两端的电压为：U=IR=5Ω×0.2A=1V。将其换成10Ω的电阻后，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数肯定大于1V，根据U=IR可知，此时电流表的示数肯定大于0.1A。如果电流表的示数要恢复0.1A，那么电流表示数要减小，则变阻器的阻值要变大，即滑片向右移动，此时，手移动滑片，而眼睛观察电压表的示数，直到变成1V即可。
（3）如果在闭合开关S后，该同学发现电压表的示数等于电源电压值，造成此现象的可能原因是：定值电阻断路或滑动变阻器短路。
25.（2021·永嘉模拟）为了探究“电流与电阻、电压之间的关系”，某兴趣小组用阻值不同的定值电阻(10欧姆、20欧姆、30欧姆、50欧姆)、电压为3伏的电源等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将10欧的定值电阻R1接入电路，记录电压表、电流表的示数，其中电流表的示数如图乙所示。
②实验过程中发现电路(图甲)中的a不是普通导线，而是一根阻值为20欧姆的电阻丝，这会不会影响实验中电压表的示数呢？
为了探究结果，他们进行了以下实验：仅将a处换成不同的电阻丝进行实验，得到以下表格内数据：
a的阻值/欧姆
1000
500
250
100
50
30
20
10
5
导线
电压表示数/伏
2.6
2.8
2.9
2.9
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
电流表示数/安
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
请回答：
（1）图乙中电流表的示数为________安
（2）根据上述表格内的实验数据，请你判断a处用20欧姆的电阻丝代替导线会不会影响实验中电压表的示数，并说明理由________。
（3）如果是图甲中b导线换成了一根20欧姆电阻丝，你认为会不会影响探究“电流与电阻、电压之间的关系”实验的结果，并说明理由________。
【答案】 （1）0.3（2）根据表中数据发现，a处用10欧姆的电阻丝和导线，不影响电流和电压表的读数（3）不会，电压表和电流表还是同时待测电阻的电压和电流
【解析】（1）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为0.3A；
（2）我认为a处用20欧姆的电阻丝代替导线会不会影响实验中电压表的示数，理由：根据表中数据发现，a处用10欧姆的电阻丝和导线，不影响电流和电压表的读数。
（3）如果是图甲中b导线换成了一根20欧姆电阻丝，我认为会不会影响探究“电流与电阻、电压之间的关系”实验的结果，理由：电压表和电流表还是同时待测电阻的电压和电流。
26.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中：
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接。
（2）实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，请将该数据填入表格中。
实验序号
1
2
3
…
电压U(V)
0.8
1.6
2.4
…
电流I(A)
0.16
0.32
________
…
（3）在图丁中的坐标轴上标出适当的标度，把表中的数据在坐标系中描点并连线。
【答案】 （1）解：如图所示：
（2）0.48
（3）解：如图所示：
【解析】(1)根据甲图可知，除了电压表与电阻R并联外，其它的元件都是串联。电源电压为3 V，故电压表选用小量程与电阻并联，由图丙知，电流表选用小量程与R串联，将变阻器滑片以左边电阻丝连入电路中与电阻串联，如下图所示：
(2)第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用0~3V量程，分度值为0.02 A，示数为0.48 A。
(3)横坐标表示电压，每小格表示0.4 V，纵坐标表示电流，每小格表示0.08 A，根据表中数据在图中找出对应的点连线，如下图所示：
27.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如图所示的三种电路。
（1）小杨同学认为图乙电路比图甲电路好，理由是：________。
（2）小李同学认为图丙电路比图乙电路更好，理由是图丙电路便于多次实验。小李同学利用图丙电路(其中电阻R=5欧)完成了本实验，测得数据如表。
实验序号
电压U(伏)
电流I(安)
UI
1
1
0．2
2
2
0．4
3
4
0．8
分析表格数据，可得出的结论是________ 。
（3）实验操作过程中，小张同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图乙电路最终也完成了多次实验，小张同学的做法是________。
【答案】 （1）定值电阻能更好地保持电阻不变
（2）在电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比（3）改变电源电压,进行多次测量
【解析】（1）小杨同学认为图乙电路比图甲电路好，理由是：定值电阻能更好地保持电阻不变。
（2）计算出电压和电流的比值，分别为：5、5、5，那么它们的比值相等，因此得到结论：在电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比。
（3）实验操作过程中，小张同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图乙电路最终也完成了多次实验，小张同学的做法是：改变电源电压，进行多次测量。
六、未知电阻测定
28.（2021·嘉兴）某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们进行如下研究：
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大：
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
【实验方案】
次数
1
2
3
4
5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
①按图连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变：
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中：
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②.
连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是 。
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是 。
【交流反思】进一步探究发现，灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时，也常会带有一定假象，同学们要善于透过现象看本质。例如，用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠 。
【答案】 读数更精确；所测得的灯丝电阻阻值基本相等；大气压强
【解析】【实验方案】连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是：读数更精确；
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是：所测得的灯丝电阻阻值基本相等；
【交流反思】用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠大气压强。
29.（2021·温州模拟）如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接。
（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数
1
2
3
电压U/v
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
________
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
________
3.21
电阻的平均值Rx/o
________
同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2 ， 则电阻Rx的阻值表达式为Rx=________。
②方案二：电路中Rx≠R0 ， 将S接到a，读出电流表的示数I1 ， 再将S接到b，读出电流表的示数I2 ， 由I1R0=I2Rx可得R= I1R0I2 ，请判断结果是否正确并简要说明理由，并制定改进方法________。
【答案】 （1）
（2）0.5；3.20；3.18；U2R0/U1；不正确，两种情况下Rx和R0两端电压不等
【解析】（1）电流表的示数增大，说明变阻器的阻值减小。当滑片向左移动时，滑片左边的电阻变小，而右边的电阻变大，因此使用的时滑片左边的部分，即变阻器的左下角的接线柱必须使用，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，那么此时阻值为：R=UI=1.6V0.5A=3.20Ω；
电阻的平均值：Rx=3.13Ω+3.20Ω+3.21Ω3=3.18Ω。
①根据方案乙的电路图可知，两个电阻串联，
那么通过它们的电流相等，即Ix=I0；
根据欧姆定律I=UR得到：U1R0=U2Rx；
解得：Rx=U2R0U1。
②根据可 I1R0=I2Rx =U可知，这个算法的前提时两个电阻上的电压相等。由于两个电阻分别与变阻器串联，当它们的阻值不等时，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们两端的电压肯定不相等。
则：结果不正确，理由是：两种情况下Rx和R0两端电压不等。
30.（2021·镇海模拟）有一个阻值未知的定值电阻R（R约6Ω），要求测出未知电阻的阻值。图甲是测量 R 阻值的部分实物图，电源为两节干电池。
（1）用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）。
（2）闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线________（选填“a”“b”或“c”）断路。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R=________Ω。
【答案】 （1）解：如图所示： （2）b（3）5
【解析】（1）滑动变阻器应该与定值电阻R串联；根据甲图可知，变阻器左下角的接线柱已经与开关相连，只需从上面选择一个接线柱与定值电阻R1的右端相连即可，如下图所示：
（2）闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线b断路。
（3）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.24A，那么定值电阻的阻值为：R=UI=1.2V0.24A=5Ω。
31.（2021·宁波模拟）某兴趣小组用两节新干电池，规格为“10Ω1.5A"的滑动变阻 器等器材，来测导体电阻。请分析回答：
（1）连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图1电路连接完整。
（2）继续调节滑动变阻器进行测量，测得数据如表所示，第二次测量时电流表示数如图2所示，据图把表中所缺数据填写完整。
实验序号
电压/V
电流/A
1
2.0
0.20
2
2.5
________
3
2.8
0.28
（3）该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、15Ω、 25Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到________V。
【答案】 （1）（2）0.24（3）2.5
【解析】（1）闭合开关后，直接向右移动滑动变阻器滑片，因此滑片在最左端时阻值最大，即变阻器下面选择的是右下角的接线柱，如下图所示：
（2）图1中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
（3）由题知，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，两表的示数分别为2V、0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压U变=U总-U=3V-2V=1V，
滑动变阻器此时的电阻值为：R滑=U滑I=1V0.2A=5Ω（即最大阻值）；
因为定值电阻的最大阻值为25Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，
根据“在串联电路中，电阻两端的电压之比等于电阻之比”可得：
U定：U滑=R定：R滑=25Ω：5Ω=5：1；
即：U定：（3V-U定）=25Ω：5Ω=5：1；
解得：U定=2.5V， 故实验时将定值电阻两端的电压最小设定为2.5V。
32.（2021八下·杭州开学考）小聪同学用伏安法测电阻，实验电路图如图甲所示。
（1）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于________端（选填“A”或“B”）。
（2）小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，被测电阻Rx＝________Ω。
（3）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，他想出一个方法，应用现有的器材，也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下：
①将滑动变阻器滑到A端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；
②________；
③读出滑动变阻器的最大值R；
④则被测电阻Rx的阻值为：Rx＝________（写出表达式）。
【答案】 （1）B（2）8（3）将滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U1；Rx=U1R/（U-U1）
【解析】（1）根据甲图可知，变阻器使用部分为AP，当滑片在B端时阻值最大，因此闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于B端；
（2）根据乙图可知，电压表选择0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.4V；根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，那么Rx=UxIx=2.4V0.3A=8Ω；
（3）实验步骤如下： ①将滑动变阻器滑到A端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；
②将滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U1；
③读出滑动变阻器的最大值R；
④根据串联电路电压与电阻成正比得到：U变U1=RRx; U-U1U1=RRx; 解得：Rx=U1RU-U1。
33.小黄同学用伏安法测电阻，图甲是他未连完的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，完成电路连接，使滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。
（2）连接好实物图后，小黄通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如表中所示。
U(V)
1.5
1.9
2.6
I(A)
0.34
0.44
0.54
小川同学指着小黄实验完成后刚拆下的电流表(如图乙)，指出了他操作中的错误是________。修正这项错误，最后小黄测出的R的阻值应为________Ω(保留2位小数)。
（3）小川在做这个实验时，闭合开关，刚开始移动滑片时，电流表和电压表均无示数。但移动一段距离后，电流表和电压表出现了正常的偏转，则电路发生故障的可能是____。
A.短路B.断路C.小灯泡断路D.滑动变阻器某段发生断路
【答案】 （1）解：如图所示： （2）电流表未调零；4.98（3）D
【解析】（1）根据甲图可知，
①电压表应该与待测电阻并联，它的“-”接线柱已经与电阻左端的接线柱相连，只要将“3”接线柱与电阻右端的接线柱相连即可；
②变阻器应该与电阻串联，由于上面的接线柱已经接好，因此只从下面选一个接线柱与电阻右端相连即可。滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，那么变阻器的阻值减小，因此变阻器使用的滑片左边的部分，即选择左下角的接线柱，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表的指针没有指零，因此小黄实验的错误为：电流表未调零。
电流表上的示数为0.04A，那么表格中三个电流值分别为0.3A、0.4A和0.5A；
那么三个电阻值分别为：R1=U1I1=1.5V0.3A=5Ω；
R2=U2I2=1.5V0.4A=4.75Ω；
R3=U3I3=2.6V0.5A=5.2Ω；
那么R的阻值为：R=R1+R2+R3n=5Ω+4.75Ω+5.2Ω3=4.98Ω。
（4）A.如果发生短路，那么电压表和电流表都会有示数，故A错误；
B.如果发生断路，那么整个电路没有电流，那么电流表肯定没有示数，故C错误；
C.如果小灯泡断路，那么电压表串联在电路中，此时电流表没有示数，但是电压表有示数，故C错误；
D.如果滑动变阻器某段发生断路，那么整个电路被切断，所以电流表和电压表没有示数。当移动一段距离后，变阻器接触良好，此时电流表和电压表都会有示数，故D正确。 故选D。
34.小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600 Ω)的实验。
器材：干电池两节(总电压为2～3 V)，电压表(量程0～3 V、0～15 V)、电流表(量程0～0.6 A、0～3 A)、滑动变阻器(500 Ω 0.5 A)各一个，开关、导线若干。
（1）要求一：测算出Rx ， 且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析：
①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是________；
②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1 ， U1即为电源电压。再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2 ， 则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是________。
（2）要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1 ， 调节滑动变阻器使电压表示数为2 V；②再断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， ________，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
【答案】 （1）被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流；a点在最右端，b点在最左端
（2）调节Y的阻值，使电压表示数为2V
【解析】（1）科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是：被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流。
(2)②再断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， 调节Y的阻值，使电压表示数为2V，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
浙教版8年级上册期末培优冲刺 10 电路典型试验探究题突破
一、电流探究
1.（2021八上·金华期中）如图1所示是用电流表测量灯泡电流的实物连接图，请按要求回答：
（1）闭合开关前，小明看到电流表的指针如 图2所示，则他应进行的操作是 。
（2）如果用电流表测量通过L1和L2的总电 流，且只允许移动一根导线，应将导线 （填a、b或c）的右端接在电流表的 （填“+”或“﹣”）接线柱上。
（3）若将L1和L2换成不同规格的小灯泡串联在同一电路中，则通过它们的电流 。
A. 一定相等 B. 可能不相等 C. 一定不相等 D. 可能相等
【答案】 （1）指针调零（2）b；-（3）A
【解析】（1）根据图2可知，此时电流表的指针没有归零，则实验前它应该进行操作：指针调零。
（2）根据图1可知，灯泡L1、L2串联，开关在干路上控制两个灯泡，电流表与灯泡L2串联，测L2的电流。如果用电流表测量总电流，那么它必须改接在干路上。根据图1可知，应该将导线b的右端接在电流表的“-”接线柱上即可。 （3）若将L1和L2换成不同规格的小灯泡串联在同一电路中，根据“串联电路各处电流都相等”的特点可知，通过它们的电流一定相等，故选A。
2.（2021·桐乡模拟）某兴趣小组在研究“串联电路特点”的实验中，将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲) ，闭合开关S，发现LED灯亮而小灯泡L不亮，小明
实验次数
电压/N
电流/mA
电阻/Ω
1
1.4
12
116.7
2
1.6
14
114.3
3
1.8
16
112.5
…
…
…
…
认为这是因为通过LED灯的电流大于小灯泡的电流引起的。
（1）小应同学反对小明的这种说法，理由是________。
（2）两位同学进行如下实验寻找原因：
实验一：将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端， 观察到小灯泡L发光了。
实验二：在老师帮助下， 他们利用电压表和电流表， 按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，获得多组数据如上表：
①实验一排除了哪种因素导致小灯泡不发光的可能性?________。
②根据实验数据， 他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是________。
【表达与交流】同学们把实验结果向老师汇报之后，老师肯定了他们的研究成果，并引导同学们该实验也说明了LED灯和普通小灯泡的发光原理有所不同， 可以继续探究……
【答案】 （1）串联电路中电流处处相等（2）小灯泡短路；LED灯的实际电功率远大于灯泡L的实际电功率（LED灯的电阻远大于小灯泡的电阻。）(或小灯泡L的实际功率太小）
【解析】（1）小应同学反对小明的这种说法，理由是：串联电路中电流处处相等。
（2）①实验一排除小灯泡短路导致小灯泡不发光的可能性；
②根据实验数据， 他们分析“LED灯亮而小灯泡L不亮”的可能原因是：LED灯的实际电功率远大于灯泡L的实际电功率（LED灯的电阻远大于小灯泡的电阻）(或小灯泡L的实际功率太小）。
3.（2020八上·杭州月考）为了探究并联电路的电流特点，小明同学设计了如图所示的电路进行实验。 ,
（1）在连接电路时，开关应处于状态 。
（2）小明同学发现在B处和C处的电流表指针恰好指向同一刻度，则通过L1的电流I1与通过L2的电流I2之比为
（3）为了保证实验准确，小明同学又找来不同规格的电灯泡来重复实验，还可以采用的方法是
【答案】 （1）断开（2）1：4（3）为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流，还可以采用的方法是用改变电源的电压继续实验进行验证
【解析】（1）在连接电路时，开关应处于断开状态。
（2）根据图片可知，两个灯泡并联，C为干路，B为支路，那么C处的电流肯定大于B处电流。在同一电流表上，量程分别为0~0.6A和0~3A，那么同一刻度大量程的示数是小量程示数的：3A÷0.6A=5倍，即IC：IB=5：1。因为IC=IA+IB ， 所以IA：IB=4：1，即通过L1的电流I1与通过L2的电流I2之比为1：4。 （3）为了保证实验准确，小明同学又找来不同规格的电灯泡来重复实验，还可以采用的方法是：为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流，还可以采用的方法是用改变电源的电压继续实验进行验证。
4.（2020八上·萧山竞赛）小明用如图甲所示的电路“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”，把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流。
（1）图乙是他们测量电流时连接的实验电路，闭合开关前小明发现电流表指针如图丙所示，其原因是________，排除故障后，此时电流表测量的是________（选填“A”“B”或“C”）处的电流。
（2）请在图乙中移动一根导线，测量A处的电流。在移动的导线上画“×”，并用笔画线代替导线连接正确的电路。
（3）进行实验，小明记录了如下数据：
实验次数
A 处电流 IA/A
B 处电流 IB/A
C 处电流 IC/A
1
0.1
0.1
0.2
2
0.2
0.2
0.4
3
0.3
0.3
0.6
分析以上实验数据，可以得到并联电路中干路电流与各支路电流的关系是________（写关系式）。
并且小明还得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”结论，得出该结论的原因可能是________。
【答案】 （1）电流表指针没有调零；C（2）
（3）IC＝IA+IB；选用的灯泡规格相同
【解析】（1）图乙是他们测量电流时连接的实验电路，闭合开关前小明发现电流表指针如图丙所示，其原因是电流表指针没有调零。根据乙图可知，电压表串联在干路上测总电流，而C点在干路上，因此电流表测的是C处的电流。
（2）根据乙图可知，如果将灯泡L2与电流表的接线从电流表上拆下，然后连接在“-”接线柱上，就能测量通过A处的电流，如下图所示：
（3）将表格中A、B处电流相加，然后与C处电流比较可知，C处电流等于A、B两处电流之和，即IC＝IA+IB。小明还得出“并联电路中通过各支路的电流总是相等的”结论，得出该结论的原因可能是：选用的灯泡规格相同。
5.（2020八上·椒江月考）为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图所示的电路进行实验。
（1）小薇先将电流表接在L1所在的支路上，画了电路图甲，请你在图乙中用笔画线代替导线，分别将导线a，B符合题意的连接到相应的接线柱上。
（2）实验中，两个小灯泡的规格应选择________(填“相同”或“不相同”)的更加合理。
（3）当她刚正确连接完所有的导线，两个灯泡立即发光，电流表指针偏向零刻度线左方，其原因分别是________和________。
（4）过了一会后，观察到灯L2继续发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是________。
（5）排除故障后，她测出了L1支路的电流后想再测L2支路以及干路上的电流，于是她连接了如图丙所示的电路，当开关闭合后，两灯都发光，两个电流表的指针所指位置均为图丁所示，则通过灯L1的电流为________A，通过灯L2的电流为________A。
【答案】 （1）（2）不相同（3）开关未断开；电流表接线柱接反（4）L1断路（5）1.92；0.48
【解析】（1）根据甲图可知，灯泡L1与L2并联，电流表与L1串联。根据乙图可知，只需将L1右端的a线与电流表的“-”接线柱相连，再将L2右端的b线与电流表的“3”接线柱相连即可，如下图所示：
（2）实验中，两个小灯泡的规格应选择不相同的更加合理。
（3）连接完导线灯泡立即发光，说明：开关没有断开。正常情况下，电流表的指针应该向右偏转，而现在向左偏转，说明：电流表接线柱接反。
（4）过了一会后，观察到灯L2继续发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是L1断路。
（5）根据丙图可知，两个灯泡并联，电流表A1在干路上测总电流，A2测L2的电流。
在并联电路中，总电流等于各支路电流之和，那么A1的示数大于A2.
根据丁图可知，当电流表量程为0~3A时，分度值为0.1A，示数为2.4A；
当电流表量程为0~0.6A时，分度值为0.02A，示数为0.48A；
则通过灯泡L2的电流为0.48A，总电流为2.4A；
那么通过灯泡L1的电流为：I1=I总-I2=2.4A-0.48A=1.92A。
二、串并联电压探究
6.拓展性学习小组的同学合作进行探究“串联电路的电压特点”，设计了图Ⅰ电路，并连接了图Ⅱ电路。
（1）图Ⅱ的实验电路连接中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是________(选填“a”“b”或“c”)。
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图Ⅲ所示的曲线图。
①图Ⅲ中甲、乙两条曲线是根据图Ⅰ电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图Ⅰ电路中电压表 对应的曲线是________(选填“甲”或“乙”)。
②已知电源电压恒为6 V，根据探究目的分析图Ⅲ中的曲线，得出的实验结论是________。
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的电压特点，重新设计如图Ⅳ电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值。闭合开关S后，接下来的操作是________(只需写出操作过程和测量的科学量，不需写出表达式)。
【答案】 （1）b（2）甲；串联电路中总电压等于各分电压之和（3）闭合开关S1 ， 断开S2 ， 测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)，测得电压表的示数U2
【解析】（1）根据图I可知，电压表V2只测量变阻器R2的电压，而图II中电压表V2与导线相连，因此需要将b导线拆下来，改接在变阻器上左下角的接线柱上即可；
（2）①定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压。当通过电路的电流增大时，根据U=IR可知，电压表V1变大；根据U总=U1+U2可知，电压表V2变小，则与图Ⅰ电路中电压表 对应的曲线是甲；
②根据图III可知，当电流为0.15A时，两个电压表的示数为：3V和3V；当电流为0.2A时，两个电压表的示数分别为4V和2V，因此两个电压表的示数之和都等于电源电压，那么得到结论：串联电路中总电压等于各分电压之和。
（3）闭合开关S后，接下来的操作是：闭合开关S1 ， 断开S2 ， 测得电压表的示数U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)，测得电压表的示数U2。
7.（2020八上·余杭月考）小徐和小静探究“并联电路电压的关系”时，小徐先按图甲所示电路图连接图乙所示的实物图（电压表尚未连接）。
（1）小静一眼就看出了小徐连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现________（选填“断路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成滑动变阻器被损坏。
（2）小静只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。她的做法可能是________（写出一种即可）。
（3）在电路中串联滑动变阻器的作用是________，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于________端（选填“左”或“右”），该实验的结论是________。
【答案】 （1）短路（2）可将①的一端从接线柱C改接到D或将导线②的一端从接线柱A改接到B
（3）移动滑动变阻器滑片，改变灯泡两端电压；左；并联电路各支路电压相同且等于电源电压
【解析】（1）如下图所示，如果直接闭合开关，那么电流不经过两个灯泡，而是直接由正极流回负极，从而发生短路现象；
（2）观察发现，只要将将①的一端从接线柱C改接到D或将导线②的一端从接线柱A改接到B，就能保证每条通路上都有一个灯泡，从而使电路正常工作，如下图所示：
或
（3）在电路中串联滑动变阻器的作用是移动滑动变阻器滑片，改变灯泡两端电压，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于左端，该实验的结论是：并联电路各支路电压相同且等于电源电压。
8.实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究：
（1）测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点，是为了测量灯泡________的电压，闭合开关，电压表的示数（如图乙所示）是________V。
（2）测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V，由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较________（选填：“粗”或“细”）的导线，原因是________。
（3）完成以上步骤后，他们准备测量开关两端的电压，你认为这一步骤是否有必要，理由是________。
【答案】 （1）L1；1.7（2）细；在长度和材料相同时，横截面积越小电阻越大，分压大，更容易观察到实验现象
（3）有必要，开关容易接触不良，造成电阻变大，分压增多。
【解析】（1）根据甲图可知，将电压表接在CD两点，那么它就与灯泡L1并联，即测量灯泡L1的电压。根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么电压表的示数为：1V+0.1V×7=1.7V。
（2）为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较细的导线，原因是：在长度和材料相同时，横截面积越小电阻越大，分压大，更容易观察到实验现象。
（3）完成以上步骤后，他们准备测量开关两端的电压，我认为这一步骤是否有必要，理由是：有必要，开关容易接触不良，造成电阻变大，分压增多。。
9.拓展性学习小组的同学合作进行“探究串联电路的电压特点”设计了如图①所示电路，并连接了如图②所示电路。(在导体的电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比)
（1）图乙的实验电路连接中有一处错误，无法完成实验，连接错误的导线是________(填“a”“b”或“c”)。
（2）正确连接后，继续实验，根据测得的实验数据，绘制了如图③所示的曲线图。
(a)图③中甲、乙两条曲线是根据图①电路测得的实验数据所绘制的曲线，其中与图①电路中电压表V1对应的曲线是________(填“甲”或“乙”)。
(b)已知电源电压恒为6 V，根据探究目的分析图③中的曲线，得出的实验结论是________。
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的特点，重新设计了如图④所示电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是________(只需写出操作过程和测量的科学量，不需要写出表达式)。
【答案】 （1）b（2）甲；串联电路中总电压等于各用电器分电压之和（3）闭合开关S1 ， 断开S2时，测得电压表的示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时，测得电压表的示数U2
【解析】（1）根据图①可知，电压表V2应该与变阻器并联，因此图②中b导线应该接在变阻器的左边接线柱上，那么连接错误的导线是b。
（2）（a）根据①图可知，电压表V1测定值电阻R1的电压，当电流增大时，根据公式U=IR可知，电压表V1的示数不断增大，因此图①电路中电压表V1对应的曲线是甲；
（b）根据图③可知，当V1示数为2V、3V、5V时，V2的示数分别为4V、3V和1V，将两个电压表的示数相加得到的和都是6V，因此得到结论：串联电路中总电压等于各用电器分电压之和；
（3）拓展探究：同学们根据串联电路的特点，重新设计了如图④所示电路(电源电压未知)，利用电压表和定值电阻R0(已知阻值)测量未知定值电阻Rx的阻值，闭合开关S后，接下来的操作是：闭合开关S1 ， 断开S2时，测得电压表的示数为U1；闭合开关S2、断开开关S1(或同时闭合S1、S2)时，测得电压表的示数U2。
10.（2020八上·柯桥月考）某兴趣小组的同学欲采用以下的实验器材探究串联电路电压的特点。
（1）请在答题卷的框中画出对应的电路图。
（2）连接好电路，闭合开关发现两灯都不亮，电压表指针有明显偏转，则故障是：________。
（3）某同学在测量了L1两端的电压后，断开开关，然后将AE导线的A端松开，接到D接线柱上，测量小灯泡L2两端的电压，这一做法存在的问题是________。
【答案】 （1）（2）L1开路（3）电压表的正负接线柱接反了
【解析】（1）根据实物图可知，灯泡L1与L2串联，电压表测L1的电压。
①电流从正极出发，依次经过开关、L2、L1 ， 然后回到电源灯负极；
②将电压表并联在L1的左右两端即可，如下图所示：
（2）连接好电路，闭合开关发现两灯都不亮，电压表指针有明显偏转，则故障是：L1开路。
（3）原来AE与电源的负极相连，则E肯定为“-”接线柱。如果将A改接到D上，那么E与电源正极相连，违反了电压表的使用规范，则存在的问题是：电压表的正负接线柱接反了。
三、电流电压的关系探究
11.（2021八上·平阳期中）小新在探究“通过导体的电流与电压的关系”时，设计了图甲的电路。电源电压不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”的字样。
（1）实验时，小新发现电压表V2指针如图乙所示，为完成实验，则小新接下来进行的操作是 。
（2）纠正错误后，实验中小新记录了多组电流表A和电压表V1、V2的示数，作出A、B两条图线，如图丙，其中表示通过R1的电流和R1两端电压关系的图线是 。
（3）小元认为用标有“20Ω 1A”的滑动变阻器R3也能得到丙图的AB两条线，你赞同他的观点吗？说明你的理由 。
【答案】 （1）断开开关，更换电压表正负接线柱导线（2）A（3）不赞同，因为用“20Ω 1A”滑动变阻器R3 后，图丙不能作出显示1-2V电压值是的电流值，也无法作出4-5V电压值时的电流值
【解析】（1）根据乙图可知，电压表的指针反偏了，说明电压表的正负接线柱接反了，则接下来的操作为：断开开关，更换电压表正负接线柱导线。
（2）根据甲图可知，电压表V1测R1的电压。而R1为定值电阻，根据U=IR可知，电压表V1的示数随电流表示数的增大而增大，则表示通过R1的电流和R1两端电压关系的图线是A。
（3）根据图像可知，电压表V1的最大示数为6V，即电源电压为6V；
而电阻R1=U1I1=1V0.1A=10Ω；
当使用“20Ω 1A”的变阻器时，它的最大阻值为20Ω；
则此时最小电流为：I'=U总R总=6V10Ω+20Ω=0.2A；
电压表V1的最小示数为：U1'=I'R1=0.2A×10Ω=2V；
则电压表V1的示数变化范围为2V~6V。
因此图丙中1-2V的部分是得不到的。
则我不同意小元的看法，理由是：因为用“20Ω 1A”滑动变阻器R3 后，图丙不能作出显示1-2V电压值是的电流值。
12.（2021·鄞州模拟）某实验小组利用如图电路探究“导体中电流和电压的关系”，提供的实验器材有：电源(6V)、电流表、电压表、定值电阻(10Ω)、滑动变阻器(40Ω 0.5A)、开关和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，应该将滑片P置于________端。（填“A”或“B”）
（3）同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”，她又找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻，用图示电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是________V。
【答案】 （1）（2）A（3）2
【解析】（1）根据图片可知，电流表应该与定值电阻串联，即将电流表的“0.6”的接线柱与定值电阻R的左端相连即可，如下图所示：
（2）根据图片可知，当变阻器的滑片在A端时阻值最大，因此：闭合开关前，应该将滑片P置于A端。
（3）定值电阻R与变阻器串联，电压表测R的电压。
通过串联电路的最小电流为：I总=U总R总=6V20Ω+40Ω=0.1A；
电压表的最小示数为：U=IR=0.1A×20Ω=2V。
13.（2021·龙湾模拟）小明利用如图甲的电路来探究电流与电压的关系。电路中电源的电压为6V且保持不变。连接电路，他把滑动变阻器的滑片从一端移动到另一端时记录电压表与电流表的示数，并利用实验数据画出电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙。
（1）请根据图乙实验数据将实物图连接完整。
（2）分析图乙实验数据，得出的实验结论是。________
（3）小明利用已有实验器材，用一盏小灯泡替代电路中的定值电阻R，以便测量小灯泡的额定功率，小灯泡的额定电压为2.5V，电阻大约为10Ω，小明能测出该小灯泡的额定功率吗？请你判断并予以解释。
【答案】 （1）
（2）在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）由图像可知滑动变阻器的最大电阻为4V/0.4A=10Ω，
灯两端的最小电压为： U灯=10/20×6V-3V>2.5V，故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
【解析】1）当电路电流增大时，根据U=IR可知，定值电阻两端的电压不断增大；根据U总=U+U变可知，滑动变阻器两端的电压逐渐减小。根据乙图可知，电压表的示数随电流的增大而减小，因此电压表与变阻器并联，只需将电压表的“15V”接线柱与变阻器左上方的接线柱相接，“-”接线柱与右下角的接线柱相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图和公式U=U总-U变可知，当U变=4V时，U=2V，I=0.4A；
当U变=3V时，U=3V，I=0.6A；
当U变=2V时，U=4V，I=0.8A；
……
那么对应U与I的比值都是5，那么得到结论：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（3）由图像可知，滑动变阻器的最大电压为4V，此时电流为0.4A，
那么变阻器的最大电阻为R变=U变I变=4V0.4A=10Ω；
灯泡与变阻器串联。
此时通过灯泡的电流：I'=U总R总=6V10Ω+10Ω=0.3A；
灯两端的最小电压为： U灯=I灯R灯=0.3A×10Ω=3V>2.5V，
故小华不能测出该小灯泡的额定功率。
14.（2021九下·西湖开学考）为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小金设计了图甲所示的电路。电源电压恒为3V，R是定值电阻，R’是滑动变阻器。
（1）若按实物图进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将会出现的现象是________。
（2）经检查，是实验电路中一根导线连接错误，请在答题卡上×掉错误的连线，画出正确的连线（只允许改动图中的一根导线）。
（3）根据实验目的和已知信息，帮助小金同学设计本实验记录数据所需的表格。
【答案】 （1）电流表无示数，电压表有示数为3V
（2）
（3）
实验次数
电压表实数（V）
电流表示数（A）
【解析】（1）若按实物图进行实验，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将会出现的现象是：电流表无示数，电压表有示数为3V。
（2）根据乙图可知，电压表应该与定值电阻R并联。只需将电阻R与电流表连接的导线从电流表上拆开，改接在电压表的“-”接线柱上即可，如下图所示：
（3）探究通过导体的电流与电压的关系时，需要记录实验的次数、电压和对应的电流值，因此表格有三列。实验要进行多次，所以表格的行数至少要有3行，如下图所示：
实验次数
电压表示数（V）
电流表示数（A）
15.（2020八上·浙江期中）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】定值电阻的阻值保持不变，根据公式I=UR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。
四、电流电阻关系探究
16.（2021·乐清模拟）小明利用仅有的一个规格为“20Ω1.0A”的滑动变阻器和其他器材来“检验欧姆定律”。实验电路如图甲所示，电源电压恒为6伏。滑动变阻器的ab段线圈之间的绝缘漆破损，导致电流直径流过(如图乙)，致使ab段电阻损失，此时ab段电阻阻值可忽略不计。实验步骤如下：
①用8欧的定值电阻进行实验，连接好电路。
②闭合开关S，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为4伏，读出电流表的示数(如图丙)。断开开关，把滑片P移到阻值最大端。
③依次用阻值为12欧、16欧和20欧的定值电阻替换原来的电阻，重复步骤②。
（1）图丙中电流表示数为________安。
（2）小明设计上述实验步骤，要探究的问题是：________。
（3）小明在完成16欧电阻的实验后，再做20欧电阻的实验时，但电压表示数一直大于4伏。分析可得，ab段电阻丝绝缘层破损前的阻值Rab的范围是________。
【答案】 （1）0.5（2）导体的电流与电阻的关系（3）10Ω＜Rab≤12Ω
【解析】（1）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.5A。
（2）根据题意可知，实验中改变定值电阻的阻值，而保持电阻两端的电压不变，因此探究的是通过导体的电流与电阻的关系。
（3）实验中，每次电压表的示数都是4V，而变阻器两端的电压都是：6V-4V=2V；
根据串联电路的分压规律得到：U1U变=R1R变；
当接入16Ω的电阻时为：4V2V=16ΩR变；
解得：R变=8Ω；
当接入20Ω的电阻时为：4V2V=20ΩR变'；
解得：R变'=10Ω；
那么Rab的阻值应该为：20Ω-10Ω
（1）图乙中电流表的示数为 。
（2）将10Ω的定值电阻接入电路后，小明的操作步骤为 。
（3）为了完成上述实验，可选择的电源电压最大为 。
【答案】 （1）0.8（2）向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏（3）7伏
【解析】（1）根据乙图可知，电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，读书为0.8A；
（2）定值电阻两端的电压为：U=IR=0.8A×5Ω=4V，则将10Ω的定值电阻接入电路后，小明的操作步骤为：向右移动滑动变阻器至电压表示数为4伏。
（3）当定值电阻为20Ω，变阻器的阻值最大为15Ω时电源电压最大，
根据“串联电路电压与电阻成正比”得到：UU总=RR总；
4VU总=20Ω20Ω+15Ω；
解得：U总=7V。
18.（2021九上·温州月考）小温同学探究“电流与电阻的关系”，电路图如图甲所示，图乙是他连接的部分电路。电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，电流表量程 0～0.6A，电压表量程 0～15V。
实验次序
R/Ω
I/A
1
10
0.60
2
20
0.30
3
30
0.20
4
40
0.15
（1）请用笔画线代替导线将乙中电路补充完成，要求P向右移动，滑动变阻器电阻变大。
（2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是 。
（3）丙表是小温同学测得的实验数据，老师认为小温最后一次实验数据是造假的。老师这样认为理由是 。
【答案】 （1）（2）控制电压不变
（3）当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60.但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意
【解析】【分析】（1）根据滑动变阻器的接线方法分析解答；
（2）探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端的电压相等而改变定值电阻的阻值。滑动变阻器与定值电阻串联，可以通过调节自身电阻，改变电流，进而改变定值电阻上的电压。
（3）根据表格数据，计算出定值电阻为40Ω时滑动变阻器接入的阻值，然后与变阻器的最大阻值进行比较即可。
【解答】（1）在探究电流与电阻关系实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联。滑动变阻器应该与定值电阻串联，且接线一上一下。当滑片P向右移动时变阻器的阻值变大，则应该连接左下角的接线柱，而上面的接线柱任选一个，如下图所示：
（2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是控制电压不变。
（3）根据表格可知，当定值电阻为40Ω时，电流表的示数为0.15A，
则此时总电阻为：R总=U总I总=15V0.15A=100Ω；
此时变阻器接入的阻值为：R变=R总-R=100Ω-40Ω=60Ω>50Ω。
老师这样认为理由是：当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60，但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意。
19.（2021八下·奉化期末）某实验小组探究导体中电流与导体电阻的关系，选用三节新的干电池作为电源，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，并设计了如下的电学实验。
（1）按照甲图所示的电路图，把乙实物图补充完整，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数增大。
（2）正确连接电路，把5Ω的电阻接入电路，闭合开关，适当调节滑片的位置，电流表的示数如图丙所示。断开开关S，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻，再次闭合开关后，适当调节滑片的位置，使电压表的示数为________。
（3）在此实验中，滑动变阻器接入电路的阻值范围是________。
【答案】 （1）（2）2V（3）6.25欧姆~25欧姆
【解析】（1）滑动变阻器应该与开关和定值电阻R串联；当滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表的示数变大，则变阻器的阻值变小，则变阻器使用滑片左边的部分，即将左下角和右上角的接线柱接入电路即可，如下图所示：
（2）根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，此时电流表的示数为0.4A，则电压表的示数为：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
（3）电压表的示数为2V，则变阻器的电压始终为：U变=U总-U=4.5V-2V=2.5V；
根据串联电路电压与电阻成正比得到：5ΩR变=2V2.5V；
解得：R变=6.25Ω；
20ΩR变'=2V2.5V；
解得：R变'=25Ω；
则变阻器接入阻值的范围为：6.25Ω~25Ω。
20.（2021八下·镇海期末）某同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）实验中多次改变R的阻值，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论________。
②先用5Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压处于某一值，读出电流表的示数；然后保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，应向________(填“左”或“右”)端移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为________V，读出电流表的示数。
（2）某同学又试图把R换为30Ω的电阻接入电路，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表都不能达到所控制的电压值，若保持电压表、电流表测量对象不变，下列选项可能有助于完成该步骤的是：_______。
A.换一个阻值更大的滑动变阻器
B.适当减小电源电压
C.滑动变阻器左侧再串联一个定值电阻
D.改变电压表、电流表所用量程
【答案】 （1）电压一定时，电流跟电阻成反比；左；2.5（2）A,B,C
【解析】（1）①根据丙图可知，电流随电阻变化的图像为一条双曲线，那么二者成反比关系，结论为：电压一定时，电流跟电阻成反比。
②将5Ω换成10Ω后，R的阻值变大，根据串联电路的分压规律可知，电压表的示数增大，根据U总=U1+U2可知，变阻器的电压变小。要使电压表的示数恢复原来示数，那么变阻器的电压要增大，根据串联电路的分压规律可知，变阻器的阻值要增大，即滑片向左移动。
电压表保持不变的示数为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V。
（2）当R=30Ω时，根据“在串联电路中，电压的分配与电阻成正比”得到：UU变=RR变；
由于R的阻值增大，那么电压表的示数会偏大。要保持电压表的示数不变，要求变阻器的阻值也要增大，故A符合题意；
根据公式UU总=RR总可知，在R和R总保持不变时，如果减小电源电压，那么电压表的示数会相应减小，从而恢复原来示数，故B符合题意；
在滑动变阻器左侧串联一个定制电阻，相当于增大了滑动变阻器的阻值，故C符合题意；
改变电压表和电流表的量程，对示数大小没有影响，故D不合题意。 故选ABC。
21.（2021·婺城模拟）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用，滑动变阻器R0规格为“10Ω 2A”。请回答：
（1）闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是________。
（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为________A。小明将R阻值换成10Ω后，接下去的操作是________ 。
（3）下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是________。(填字母编号)
【答案】 （1）滑动变阻器RP（cd间）断路（2）0.4；向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V（3）C
【解析】（1）闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是：滑动变阻器RP（cd间）断路。
（2）根据乙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.4A。小明将R阻值换成10Ω后，接下去的操作是：向右移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2V。
（3）A.电压表的示数保持不变，根据U=IR可知，电流表的示数与电阻R成反比，故A错误；
B.电压表的示数保持不变，故B错误；
C.在串联电路中，电压与电阻成正比，即UU变=RR变。因为电压表的示数不变，所以变阻器的阻值与定值电阻的比值不变，即二者成正比，故C正确；
D.根据公式P=U2R可知，电压不变时，功率与电阻正反比，故D错误。 故选C。
22.（2021·婺城模拟）小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。需要的器材有：电压为6V的学生电源（电源电压恒定)、滑动变阻器的规格为“50Ω，2A"，以及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的5只定值电阻。
（1）实验步骤如下：
a．请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
b．实验中多次改变R的阻值，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，然后记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图象，如图丙。
（2）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是________，然后再将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为________V时，再次读出电流表的示数。
（3）实验中，学生电源损坏，用新的干电池串联的电池组替代，若要完成上述实验，并且控制R两端的电压与(2)中相同，5只电阻都要用到，则干电池组最多不能超过________节。
【答案】 （1）（2）断开开关；2.5（3）5
【解析】（1）根据甲图可知，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联。
①定值电阻与变阻器串联，根据乙图可知，只需将电阻右端与变阻器左上角的接线柱相连即可；
②电压表应该与定值电阻并联，根据乙图可知，只需将电压表的“-”接线柱与电阻右端相连即可，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电压表的所示为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V；
则：小明用5Ω的电阻做完实验后，接下来的操作是断开开关，然后再将10Ω的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为2.5V时，再次读出电流表的示数。
（3）变阻器的最大阻值为50Ω，定值电阻的最大阻值为25Ω，它两端的电压为2.5V，
根据串联电路电压与电阻成正比得到：UU变=RR变；
2.5VU总-2.5V=25Ω50Ω；
解得：U总=7.5V。
则干电池组电池节数最多为：n=7.5V1.5V=5（节）。
五、电压电阻关系探究
23.（2021九上·杭州开学考）在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，小明同学做了如下步骤：
步骤1：根据电路图连接实物图；
步骤2：保持定值电阻R阻值不变，闭合开关S后，使R两端电压成倍数变化，如1V、2V、3V，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数，比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。
步骤3：保持每次定值电阻两端电压保持不变，换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍的变化，如5Ω、10Ω、15Ω，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数，比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相等。
（1）下面左边为探究“电流跟电压、电阻关系”的电路图，请帮小明将右边实物图按电路图连线（注：电流表用：“0—0.6A”； 电压表用“0—3V”）
（2）“步骤2”的设计目的是为了探究________；
（3）当小明同学在按“步骤3”做时，选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.2A，当换“10Ω”来做时，发现电流表的示数不是0.1A，（不考虑温度对电阻的影响），你认为电流表的读数将会是________（填“大于”、“小于”）0.1A，此时滑片应该向________移动（选填“A”、或“B”），此时，手和眼睛的分工是 ________。
【答案】 （1）（2）在电阻不变时，电流与电压的关系
（3）大于；右；手调节滑动变阻器滑片，同时眼睛观察电压表示数
【解析】（1）根据图片可知，变阻器已经连接左下的A接线柱，则可将C接线柱与定值电阻R的右端相连，再将R的左端与电流表的“0.6”接线柱相连。接下来，将电压表的“3”接线柱与R的右端相连，将电压表“-”接线柱与R的左端相连，如下图所示：
（2）在步骤2中，定值电阻的阻值不变，而它两端的电压不变改变，则探究目的是：在电阻不变时，电流与电压的关系；
（3）根据串联电路的分压规律可知，换成10Ω的电阻后，电压表的示数肯定大于1V，根据I=UR可知，电流表的示数肯定大于0.1A。由于电流表的示数要减小，那么变阻器的阻值要增大，即滑片向右移动。此时，手和眼睛的分工是：手调节滑动变阻器滑片，同时眼睛观察电压表示数。
24.（2021八下·海曙月考）在探究“电流跟电压、电阻关系”的过程中，某同学按如图所示的电路图连接实物后，该同学做如下步骤：
步骤1：保持定值电阻R的阻值不变，闭合开关S后，使R两端的电压成倍数变化，如2V、4V、6V，分别读出并记录对应于不同电压下的电流表示数，比较每次电流表的示数是否成整数倍的变化。
步骤2：保持每次定值电阻两端电压保持不变，换用不同的定值电阻，使电阻成整数倍的变化，如5Ω、10Ω、15Ω，分别读出并记录对应于不同阻值的电流表的示数，比较每次的电阻值与电流值的乘积是否相 等。
（1）“步骤1”的设计目的是为了探究________；
（2）当某同学在按“步骤2”做时，选一个“5Ω”的电阻，测得电流表示数为0.2A，当换“10Ω”来做时，发现电流表的示数不是0.1A（不考虑温度对电阻的影响），你认为电流表的读数将会是________（填“大于”或“小于”）0.1A，变阻器滑片应该向________移动（选填“左”、“右”），此时，手和眼睛的分工是________。
（3）如果在闭合开关S后，该同学发现电压表的示数等于电源电压值，造成此现象的可能原因是：________。
【答案】 （1）电流和电压的关系（2）大于；右；手移滑片，眼看电压表（3）定值电阻断路或滑动变阻器短路
【解析】（1）根据步骤1可知，保持电阻不变而改变电压，则“步骤1”的设计目的是为了探究电流和电压的关系。
（2）根据步骤2可知，定值电阻两端的电压为：U=IR=5Ω×0.2A=1V。将其换成10Ω的电阻后，根据串联电路的分压规律可知，此时电压表的示数肯定大于1V，根据U=IR可知，此时电流表的示数肯定大于0.1A。如果电流表的示数要恢复0.1A，那么电流表示数要减小，则变阻器的阻值要变大，即滑片向右移动，此时，手移动滑片，而眼睛观察电压表的示数，直到变成1V即可。
（3）如果在闭合开关S后，该同学发现电压表的示数等于电源电压值，造成此现象的可能原因是：定值电阻断路或滑动变阻器短路。
25.（2021·永嘉模拟）为了探究“电流与电阻、电压之间的关系”，某兴趣小组用阻值不同的定值电阻(10欧姆、20欧姆、30欧姆、50欧姆)、电压为3伏的电源等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将10欧的定值电阻R1接入电路，记录电压表、电流表的示数，其中电流表的示数如图乙所示。
②实验过程中发现电路(图甲)中的a不是普通导线，而是一根阻值为20欧姆的电阻丝，这会不会影响实验中电压表的示数呢？
为了探究结果，他们进行了以下实验：仅将a处换成不同的电阻丝进行实验，得到以下表格内数据：
a的阻值/欧姆
1000
500
250
100
50
30
20
10
5
导线
电压表示数/伏
2.6
2.8
2.9
2.9
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
3.0
电流表示数/安
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
0.3
请回答：
（1）图乙中电流表的示数为________安
（2）根据上述表格内的实验数据，请你判断a处用20欧姆的电阻丝代替导线会不会影响实验中电压表的示数，并说明理由________。
（3）如果是图甲中b导线换成了一根20欧姆电阻丝，你认为会不会影响探究“电流与电阻、电压之间的关系”实验的结果，并说明理由________。
【答案】 （1）0.3（2）根据表中数据发现，a处用10欧姆的电阻丝和导线，不影响电流和电压表的读数（3）不会，电压表和电流表还是同时待测电阻的电压和电流
【解析】（1）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为0.3A；
（2）我认为a处用20欧姆的电阻丝代替导线会不会影响实验中电压表的示数，理由：根据表中数据发现，a处用10欧姆的电阻丝和导线，不影响电流和电压表的读数。
（3）如果是图甲中b导线换成了一根20欧姆电阻丝，我认为会不会影响探究“电流与电阻、电压之间的关系”实验的结果，理由：电压表和电流表还是同时待测电阻的电压和电流。
26.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中：
（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画出导线完成图乙的电路连接。
（2）实验过程中得到的部分数据如表所示。第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，请将该数据填入表格中。
实验序号
1
2
3
…
电压U(V)
0.8
1.6
2.4
…
电流I(A)
0.16
0.32
________
…
（3）在图丁中的坐标轴上标出适当的标度，把表中的数据在坐标系中描点并连线。
【答案】 （1）解：如图所示：
（2）0.48
（3）解：如图所示：
【解析】(1)根据甲图可知，除了电压表与电阻R并联外，其它的元件都是串联。电源电压为3 V，故电压表选用小量程与电阻并联，由图丙知，电流表选用小量程与R串联，将变阻器滑片以左边电阻丝连入电路中与电阻串联，如下图所示：
(2)第3次测量时，电流表的示数如图丙所示，电流表选用0~3V量程，分度值为0.02 A，示数为0.48 A。
(3)横坐标表示电压，每小格表示0.4 V，纵坐标表示电流，每小格表示0.08 A，根据表中数据在图中找出对应的点连线，如下图所示：
27.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如图所示的三种电路。
（1）小杨同学认为图乙电路比图甲电路好，理由是：________。
（2）小李同学认为图丙电路比图乙电路更好，理由是图丙电路便于多次实验。小李同学利用图丙电路(其中电阻R=5欧)完成了本实验，测得数据如表。
实验序号
电压U(伏)
电流I(安)
UI
1
1
0．2
2
2
0．4
3
4
0．8
分析表格数据，可得出的结论是________ 。
（3）实验操作过程中，小张同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图乙电路最终也完成了多次实验，小张同学的做法是________。
【答案】 （1）定值电阻能更好地保持电阻不变
（2）在电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比（3）改变电源电压,进行多次测量
【解析】（1）小杨同学认为图乙电路比图甲电路好，理由是：定值电阻能更好地保持电阻不变。
（2）计算出电压和电流的比值，分别为：5、5、5，那么它们的比值相等，因此得到结论：在电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比。
（3）实验操作过程中，小张同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图乙电路最终也完成了多次实验，小张同学的做法是：改变电源电压，进行多次测量。
六、未知电阻测定
28.（2021·嘉兴）某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现，小灯泡两端的电压越大，测得电阻的阻值也越大。针对上述现象，同学们进行如下研究：
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大：
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节，额定电压为2.5V的小灯泡1只，电流表1个，电压表1个，滑动变阻器1个，开关1个，装满水的塑料瓶，导线若干。
【实验方案】
次数
1
2
3
4
5
电压/V
电流/A
电阻/Ω
①按图连接好电路，将灯丝插入瓶口浸入水中，使灯丝的温度保持不变：
②闭合开关S，读出电压表和电流表示数，记录在表格中：
③多次改变滑动变阻器的阻值，重复步骤②.
连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是 。
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是 。
【交流反思】进一步探究发现，灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时，也常会带有一定假象，同学们要善于透过现象看本质。例如，用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠 。
【答案】 读数更精确；所测得的灯丝电阻阻值基本相等；大气压强
【解析】【实验方案】连接电路时，电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是：读数更精确；
【得出结论】若假设①被否定，则实验中得到的结果是：所测得的灯丝电阻阻值基本相等；
【交流反思】用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力，而本质是依靠大气压强。
29.（2021·温州模拟）如图甲所示是测量定值电阻Rx阻值的实验电路，器材可以满足实验要求。
（1）现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图中实验电路的连接。
（2）同学们按照电路图中正确连接电路后，闭合开关，改变电阻Rx两端的电压进行了三次测量，其中第二次实验中电流表的示数如图乙所示，请将表格中的实验数据补充完整。
实验次数
1
2
3
电压U/v
1.0
1.6
1.8
电流I/A
0.32
________
0.56
电阻Rx/Ω
3.13
________
3.21
电阻的平均值Rx/o
________
同学们又设计了两种测量方案，方案中定值电阻的阻值为R0。
①方案一：闭合开关S，如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2 ， 则电阻Rx的阻值表达式为Rx=________。
②方案二：电路中Rx≠R0 ， 将S接到a，读出电流表的示数I1 ， 再将S接到b，读出电流表的示数I2 ， 由I1R0=I2Rx可得R= I1R0I2 ，请判断结果是否正确并简要说明理由，并制定改进方法________。
【答案】 （1）
（2）0.5；3.20；3.18；U2R0/U1；不正确，两种情况下Rx和R0两端电压不等
【解析】（1）电流表的示数增大，说明变阻器的阻值减小。当滑片向左移动时，滑片左边的电阻变小，而右边的电阻变大，因此使用的时滑片左边的部分，即变阻器的左下角的接线柱必须使用，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A，那么此时阻值为：R=UI=1.6V0.5A=3.20Ω；
电阻的平均值：Rx=3.13Ω+3.20Ω+3.21Ω3=3.18Ω。
①根据方案乙的电路图可知，两个电阻串联，
那么通过它们的电流相等，即Ix=I0；
根据欧姆定律I=UR得到：U1R0=U2Rx；
解得：Rx=U2R0U1。
②根据可 I1R0=I2Rx =U可知，这个算法的前提时两个电阻上的电压相等。由于两个电阻分别与变阻器串联，当它们的阻值不等时，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它们两端的电压肯定不相等。
则：结果不正确，理由是：两种情况下Rx和R0两端电压不等。
30.（2021·镇海模拟）有一个阻值未知的定值电阻R（R约6Ω），要求测出未知电阻的阻值。图甲是测量 R 阻值的部分实物图，电源为两节干电池。
（1）用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）。
（2）闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线________（选填“a”“b”或“c”）断路。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R=________Ω。
【答案】 （1）解：如图所示： （2）b（3）5
【解析】（1）滑动变阻器应该与定值电阻R串联；根据甲图可知，变阻器左下角的接线柱已经与开关相连，只需从上面选择一个接线柱与定值电阻R1的右端相连即可，如下图所示：
（2）闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线b断路。
（3）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么电流表的示数为0.24A，那么定值电阻的阻值为：R=UI=1.2V0.24A=5Ω。
31.（2021·宁波模拟）某兴趣小组用两节新干电池，规格为“10Ω1.5A"的滑动变阻 器等器材，来测导体电阻。请分析回答：
（1）连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图1电路连接完整。
（2）继续调节滑动变阻器进行测量，测得数据如表所示，第二次测量时电流表示数如图2所示，据图把表中所缺数据填写完整。
实验序号
电压/V
电流/A
1
2.0
0.20
2
2.5
________
3
2.8
0.28
（3）该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、15Ω、 25Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到________V。
【答案】 （1）（2）0.24（3）2.5
【解析】（1）闭合开关后，直接向右移动滑动变阻器滑片，因此滑片在最左端时阻值最大，即变阻器下面选择的是右下角的接线柱，如下图所示：
（2）图1中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；
（3）由题知，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，两表的示数分别为2V、0.2A，
此时滑动变阻器两端的电压U变=U总-U=3V-2V=1V，
滑动变阻器此时的电阻值为：R滑=U滑I=1V0.2A=5Ω（即最大阻值）；
因为定值电阻的最大阻值为25Ω，滑动变阻器的最大阻值为5Ω，
根据“在串联电路中，电阻两端的电压之比等于电阻之比”可得：
U定：U滑=R定：R滑=25Ω：5Ω=5：1；
即：U定：（3V-U定）=25Ω：5Ω=5：1；
解得：U定=2.5V， 故实验时将定值电阻两端的电压最小设定为2.5V。
32.（2021八下·杭州开学考）小聪同学用伏安法测电阻，实验电路图如图甲所示。
（1）闭合开关S前，滑动变阻器滑片P应置于________端（选填“A”或“B”）。
（2）小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路，进行实验，某次实验中电压表示数如图乙所示，电流表示数如图丙所示，被测电阻Rx＝________Ω。
（3）若滑动变阻器的最大阻值为R，被测电阻的阻值为Rx，实验过程中电流表突然烧坏，不能正常使用了，他想出一个方法，应用现有的器材，也能测出电阻Rx的阻值。
实验步骤如下：
①将滑动变阻器滑到A端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；
②________；
③读出滑动变阻器的最大值R；
④则被测电阻Rx的阻值为：Rx＝________（写出表达式）。
【答案】 （1）B（2）8（3）将滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U1；Rx=U1R/（U-U1）
【解析】（1）根据甲图可知，变阻器使用部分为AP，当滑片在B端时阻值最大，因此闭合开关前，滑动变阻器滑片P应置于B端；
（2）根据乙图可知，电压表选择0~3V量程，分度值为0.1V，示数为2.4V；根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，那么Rx=UxIx=2.4V0.3A=8Ω；
（3）实验步骤如下： ①将滑动变阻器滑到A端，闭合开关S，读出电压表的读数，记为U；
②将滑片移到B端，闭合开关S，读出电压表的示数U1；
③读出滑动变阻器的最大值R；
④根据串联电路电压与电阻成正比得到：U变U1=RRx; U-U1U1=RRx; 解得：Rx=U1RU-U1。
33.小黄同学用伏安法测电阻，图甲是他未连完的电路。
（1）请你用笔画线代替导线，完成电路连接，使滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。
（2）连接好实物图后，小黄通过调节滑动变阻器的滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如表中所示。
U(V)
1.5
1.9
2.6
I(A)
0.34
0.44
0.54
小川同学指着小黄实验完成后刚拆下的电流表(如图乙)，指出了他操作中的错误是________。修正这项错误，最后小黄测出的R的阻值应为________Ω(保留2位小数)。
（3）小川在做这个实验时，闭合开关，刚开始移动滑片时，电流表和电压表均无示数。但移动一段距离后，电流表和电压表出现了正常的偏转，则电路发生故障的可能是____。
A.短路B.断路C.小灯泡断路D.滑动变阻器某段发生断路
【答案】 （1）解：如图所示： （2）电流表未调零；4.98（3）D
【解析】（1）根据甲图可知，
①电压表应该与待测电阻并联，它的“-”接线柱已经与电阻左端的接线柱相连，只要将“3”接线柱与电阻右端的接线柱相连即可；
②变阻器应该与电阻串联，由于上面的接线柱已经接好，因此只从下面选一个接线柱与电阻右端相连即可。滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，那么变阻器的阻值减小，因此变阻器使用的滑片左边的部分，即选择左下角的接线柱，如下图所示：
（2）根据乙图可知，电流表的指针没有指零，因此小黄实验的错误为：电流表未调零。
电流表上的示数为0.04A，那么表格中三个电流值分别为0.3A、0.4A和0.5A；
那么三个电阻值分别为：R1=U1I1=1.5V0.3A=5Ω；
R2=U2I2=1.5V0.4A=4.75Ω；
R3=U3I3=2.6V0.5A=5.2Ω；
那么R的阻值为：R=R1+R2+R3n=5Ω+4.75Ω+5.2Ω3=4.98Ω。
（4）A.如果发生短路，那么电压表和电流表都会有示数，故A错误；
B.如果发生断路，那么整个电路没有电流，那么电流表肯定没有示数，故C错误；
C.如果小灯泡断路，那么电压表串联在电路中，此时电流表没有示数，但是电压表有示数，故C错误；
D.如果滑动变阻器某段发生断路，那么整个电路被切断，所以电流表和电压表没有示数。当移动一段距离后，变阻器接触良好，此时电流表和电压表都会有示数，故D正确。 故选D。
34.小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600 Ω)的实验。
器材：干电池两节(总电压为2～3 V)，电压表(量程0～3 V、0～15 V)、电流表(量程0～0.6 A、0～3 A)、滑动变阻器(500 Ω 0.5 A)各一个，开关、导线若干。
（1）要求一：测算出Rx ， 且实验过程中不能拆接电路。
小科设计实验电路如图甲。请分析：
①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是________；
②实验时，先将变阻器滑片P移到某一位置a处，读出电压表示数为U1 ， U1即为电源电压。再将变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为U2 ， 则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是________。
（2）要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接读取，且电路只能连接一次。
小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图乙电路。实验步骤如下：①先闭合开关S、S1 ， 调节滑动变阻器使电压表示数为2 V；②再断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， ________，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
【答案】 （1）被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流；a点在最右端，b点在最左端
（2）调节Y的阻值，使电压表示数为2V
【解析】（1）科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是：被测电阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大为3V，根据欧姆定律可估算出电路中最大电流值为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因此电流表无法测量电路中电流。
(2)②再断开开关S1 ， 闭合开关S2 ， 调节Y的阻值，使电压表示数为2V，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。
相关试卷
【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题13《高频考查实验探究题》期末培优冲刺： 这是一份【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题13《高频考查实验探究题》期末培优冲刺，文件包含专题13高频考查实验探究题解析版docx、专题13高频考查实验探究题原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共61页， 欢迎下载使用。
【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题12《高频考查填空题》期末培优冲刺： 这是一份【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题12《高频考查填空题》期末培优冲刺，文件包含专题12高频考查填空题解析版docx、专题12高频考查填空题原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共32页， 欢迎下载使用。
【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题11《高频考查选择题》期末培优冲刺： 这是一份【期末满分冲刺】浙教版科学八年级上册：专题11《高频考查选择题》期末培优冲刺，文件包含专题11高频考查选择题解析版docx、专题11高频考查选择题原卷版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共41页， 欢迎下载使用。
