資源簡介

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復習4 歐姆定律與實驗探究
考點一、歐姆電路動態分析
考點精要：串聯電路中電壓與電阻成正比，即＝(分壓原理)，因此串聯電路中，電阻越大電壓就越大，當其中一個電阻增大時，它兩端的電壓也會變大，又因為電路總電壓不變，所以其他用電器的電壓就會變小。并聯電路中，電流與電阻成反比，即＝(分流原理)，因此串聯電路中，電阻越大電流就越小。
步 驟：（1）判斷用電器的串并聯方式（電路較復雜時，電壓表=斷路；電流表=短路）；
（2）弄清電表的測量對象；
（3）認清滑動變阻器滑片的移動或開關開、閉對電路阻值的影響；
（4）利用歐姆定律及其變形公式，結合串聯或并聯電路的特點進行分析。
【總結】
常規分析方法：局部電阻變化→總電阻變化→總電流變化→局部電流、電壓變化（先分析定值電阻的電流、電壓的變化，再分析局部電阻變化的那部分電路的變化情況）
簡便分析方法：“串反并同”或“大電阻大電壓”即測量對象與變阻器串聯時，變化與變阻器相同，反之相反。
典型案例：（2024·平湖模擬） 將一根細金屬絲置入柔性塑料中，可以制成用來檢測物體形變的器件應變片，其結構如圖1 所示。將它接入圖2所示的電路，電源電壓不變，R為定值電阻。閉合開關S，當應變片隨被檢測物體發生拉伸形變時，塑料中的金屬絲會被拉長變細，導致電阻變大，則電路中的（ ）
A．電壓表和電流表示數都變大
B．電壓表示數變小，電流表示數變大
C．電壓表和電流表示數都變小
D．電壓表示數變大，電流表示數變小
變式1：（2024·龍港模擬）如圖所示是一種測定油箱內油量的裝置。其中R 是滑動變阻器的電阻片，滑動變阻器的滑片跟滑桿可以繞固定軸O轉動，另一端固定著一個浮子。當油箱中的油量減少時
A．R 接入電路中的電阻減小 B．電路的總功率增大
C．電流表示數減小 D．R0兩端電壓增大
變式2：（2022·紹興）學習了《質量測量工具的進化》的STEAM課程，小敏認識并使用了如圖臺秤，發現指針偏轉角度與所測物體質量成正比。根據臺秤示數變化規律，小敏想選用電流表或電壓表的示數來反映所測物體質量大小，設計的電路最合理的是（ ）
A． B． C． D．
變式3：（2024·舟山模擬）小科在老師指導下制作了一個利用電表測物體重力的小作品，它能在電表盤上讀出所放物體重力的大小，如圖所示。
（1）當秤盤不放任何重物時，滑片P恰好處于a點。閉合開關，當秤盤上所放鉤碼個數增多時，表盤示數變大，那么改裝成表盤的電表應該是 （填“電壓表”或“電流表”）；
（2）一段時間后，在秤盤放2牛重的鉤碼時，表盤讀數比2牛大，換不同重的鉤碼反復試驗，每次讀數都不同且大于鉤碼的重力。產生這一現象可能由于____引起的（填字母）。
A．R1短路 B．R1斷路 C．R2短路 D．R2斷路
考點二、電阻不變，研究電流和電壓的關系
考點精要：保持電阻不變，研究電流和電壓的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流；電壓表測量電阻R兩端的電壓；
②滑動電阻器R′的作用：改變電阻R兩端電壓。(閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)該實驗保持電阻R不變，改變電阻R兩端的電壓，研究電流與電阻R兩端電壓之間的關系。
結論：導體的電阻不變時，通過導體的電流和它兩端的電壓成正比。
典型案例：小張同學在探究通過定值電阻R的電流與其兩端電壓關系時，連接實驗電路如圖所示。
（1）圖甲中有一處連接錯誤，請在錯誤導線上畫×并改正。
（2）將電路圖連接正確后，閉合開關，電流表示數如圖所示，你認為該電路還應改進的地方是________。
（3）改進后，小張同學通過實驗，得出如下數據，請你補全該表格。
U/V 1 1.5 2 2.5
I/A 0.2 0.3 ________ 0.5
實驗中我們應該多次實驗的目的是________.
變式1：（2023·麗水）小科利用器材探究通過M、N之間導體電流與電壓的關系，部分電路如圖。
（1）圖中M、N之間應連入 (填“定值電阻”或“小燈泡")。
（2）圖中M、N之間若接人定值電阻，閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器兩端的電壓 (填變化情況)。
變式2：在研究通過導體的電流與兩端電壓關系的活動中，同學們進行了如下實驗探究。
【實驗步驟】①按圖甲所示電路圖連接好電路；
②閉合開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，讀出電壓表和電流表的示數，并記錄數據；
③對數據進行處理，并繪制成如圖乙所示的圖像。
實驗時要增大定值電阻兩端的電壓,滑動變阻器滑片P應向________ (選填“左”或“右”)移動。
【實驗結論】根據圖像，可以得到的結論是________。
【實驗反思】某小組的同學在處理數據時發現，電壓與電流的比值恰好等于R的阻值，這是一種巧合嗎 于是同學們想利用其他小組的實驗數據來進一步論證，并提出了以下兩種收
集數據的方案：
方案一：收集電阻值均為10Ω的幾個小組的數據；
方案二：收集電阻值不同的幾個小組的數據。
你認為方案________更合理。
變式3：（2024·玉環模擬）小平為測定一只標有“2.5V”的燈泡正常發光時的電阻，按照如下圖電路開展實驗，其中電源為2節新干電池，電流表的量程為0~0.6安，電壓表量程為0~3伏，滑動變阻器的最大阻值為20歐。
（1）閉合開關后，為測得小燈泡正常發光時電阻需進行的操作： 。
（2）小平改變小燈泡兩端的電壓，測得的電壓和相應的電流記錄如下表：
電壓(伏) 0.6 1.0 1.5 2.0 2.5
電流(安) 0.15 0.2 0.23 0.26 0.3
則燈泡正常發光時的電阻是 歐(小數點后保留2位有效數字)。
（3）通過對表中數據的計算，小平發現小燈泡的電阻會隨電壓的增大而增大，他認為可能是溫度影響了小燈泡燈絲的電阻。為驗證猜想，他打破小燈泡的玻璃，將小燈泡的燈絲浸泡在20℃的蒸餾水恒溫水浴中重復實驗。如此設計是基于蒸餾水能滿足實驗的哪些需求： (答出一點即可)
考點三、電壓不變，研究電流和電阻的關系
考點精要：保持電壓不變，研究電流和電阻的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流；電壓表測量電阻R兩端的電壓；
②滑動電阻器R′的作用：保持電阻R兩端電壓不變。(閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)
③更換不同的電阻做實驗保持電阻R兩端的電壓不變，改變電阻R，研究電流與這段導體的電阻之間的關系。
結論：導體兩端的電壓不變時，通過導體的電流和它的電阻成反比。
典型案例：（2023·紹興模擬）在探究電流與電阻關系的實驗中，小舟利用電源(電壓恒定)、若干個小燈泡(規格不同)、 若干個已知電阻值的定值電阻、滑動變阻器，電流表、電壓表、開關、導線進行實驗，并設計了如下三種電路：
（1）為完成探究，小舟應選擇圖 電路進行實驗。
（2）按電路正確連接，并進行實驗測得數據如下：
實驗次數 電阻(歐) 電流I(安) 電流x電阻
1 5 1.2 　
2 10 0.6 　
3 15 0.4 　
分析表格數據，可得出的結論是 。
（3）小嘉按圖1電路進行“伏安法測小燈泡電功率”的實驗，當他正確連接電路，閉合開關后，發現電流表、申壓表都有示數，面小燈泡不亮，請你幫小嘉敘述原因是 。
變式1：（2023八上·椒江期末）探究電流與電阻關系的實驗中，實驗器材有：電源（電壓恒為4.5伏）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20歐2安）和開關各一個，5個定值電阻（5歐、10歐、15歐、20歐、25歐）及導線若干。
（1）【連接電路】用筆畫線代替導線將圖甲實驗電路連接完整。（要求滑動變阻器滑片P向c端滑動時，接入電路中的阻值變小）
（2）【進行實驗】
小科利用上述連接的電路進行實驗，請完善實驗步驟。
步驟1：將5歐電阻接入a、b間，閉合開關后，移動滑片P使電壓表示數為U0，記錄相應電流值；
步驟2：將5歐電阻替換為10歐，閉合開關，向 （選填“c”或“d”）端移動滑片，使電壓表示數為U0，記下相應的電流值；
（3）步驟3：依次替換15歐、20歐、2歐的電阻重復步驟2。
【分析數據】圖乙是根據實驗數據畫出的I﹣R圖象，其中陰影面積的物理意義是 。
（4）【反思】小麗完成上述操作后又選了一個2歐的電阻進行實驗，結果發現實驗不能正常進行，為完成此實驗，電路需要做出調整的是 ____。
A．增大電源電壓 B．增大電流表量程 C．換用阻值更大的滑動變阻器
變式2：小樂利用如圖所示實物電路探究“通過導體的電流跟電阻大小的關系”。提供的實驗器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四個定值電阻、規格分別為“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A
50Ω”的滑動變阻器、開關和導線若干。
1 2 3 4
電阻/Ω 5 10 15 20
電流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
（1）請用筆畫線代替導線將圖一中電路連接完整（直接畫在答卷上）；
（2）連接好電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現電流表示數幾乎為零，電壓表有示數且不變，出現這種現象的原因可能是 ；
（3）排除故障后，小樂將5Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2V，記下此時電流值。接著斷開開關，把R更換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關后，接著應進行的操作是 ，并記下此時電流表的示數；
（4）實驗數據如上表所示，則小樂所選用的滑動變阻器的規格是 。
變式3：小科同學為了探究“電流與電阻的關系”，設計了如圖甲的實驗電路，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為10Ω，20Ω，50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20Ω，1A”字樣，導線若干。
（1）小科連接好電路，閉合開關后，移動滑變阻器滑片時，發現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，則發生這種故障的原因可能是 。
（2）故障排除后，小科先把10Ω的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，他直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數是 V，接下來他向右調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2V。
（3）當小科改用50Ω的電阻繼續實驗時，發現無論怎樣移動滑片，都無法使電壓表示數達到實驗要求的值，你認為造成該現象的原因可能是 。
A．電源電壓太小 B．電壓表量程太小
C．滑動變阻器阻值太小 D．滑動變阻器燒壞了
考點四、伏安法測電阻
考點精要：
(1)原理：R＝U/I。
(2)電路圖：
①用電壓表測出電阻R兩端的電壓U；
②用電流表測出通過電阻R的電流I；
③計算出電阻的值R＝U/I。
④滑動變阻器的作用保護電路和得到多組數據，多次測量求平均值減小誤差。
典型案例：在“測定導體電阻”的實驗中，電源使用兩節新干電池，被測電阻的阻值約為5 Ω，滑動變阻器的規格是“10 Ω 1.5 A”。
（1）圖甲是沒有連接完整的實驗電路，請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整。
（2）某次實驗中，電壓表的示數如圖乙所示，讀數為 V。
（3）電路連接正確，實驗數據記錄如下表所示，其中一組數據有拼湊的嫌疑，請指出并說明判斷依據：
實驗序號 1 2 3 4
電壓 U/V 0.6 1.2 1.8 2.4
電流 I/A 0.12 0.24 0.36 0.48
變式1：在測量阻值約為5Ω的定值電阻Rx的實驗中，小海用如圖甲所示的器材進行實驗，電源電壓保持不變。
（1）如圖甲所示，在圖中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變小。
（2）正確連接并操作，小海改變Rx兩端的電壓和電流。兩次測得的電阻值分別為R1=5.1Ω，R2=5.3Ω。第三次測量時，電壓表的示數為1.5V，電流表的示數如圖乙所示，則R3=________Ω，實驗測得值應為Rx=________Ω(結果保留一位小數)。
（3）若將圖甲中的電阻換為小燈泡，當滑動變阻器接入電路的電阻變小時，電壓表與電流表示數的比值將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
變式2：（2023·江山模擬）小華在進行“測量小彩燈的電阻”的實驗時，實驗臺上給他提供的器材有：6伏的蓄電池、電流表(0～0.6安，0～3安)、電壓表(0～3伏、0～15伏)、滑動變阻器標有“50Ω 1.5A”、正常發光時電壓為3.8伏的小彩燈(估計正常發光時電阻約為12歐)、開關各一個，導線若干。
（1）在實驗中電流表應選擇 安的量程。
（2）他連接的實物電路如圖甲所示，但還有兩根導線沒接好，同組的小聰同學補接后又畫出該電路的電路圖(如圖乙所示)，請用筆畫線代替導線將這兩根導線連接好。
（3）閉合開關后，小華發現小彩燈不發光、電流表示數為零，電壓表的示數為6伏，產生故障的原因可能是下列情況中的 (填字母)。
A.小彩燈短路 B.電壓表的正、負接線柱接反了
C.小彩燈的燈座接觸不良 D.小彩燈的燈絲斷了
（4）排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為3.8伏時，小彩燈正常發光，此時電流表的示數如圖丙所示，則小彩燈正常發光時的電阻為 歐。(計算結果保留一位小數)。
變式3：（2023·衢州）某項目化學習小組從課堂中了解到鹽溶液也能導電。小組成員拿了一根彈性很好的乳膠管，里面灌滿一定濃度的鹽水，兩端用金屬圓片電極密封，形成一段封閉的鹽水柱，長度20厘米。在老師的指導下，選用了下列器材，對鹽水柱的電阻進行探究(過程中鹽水柱溫度變化和化學變化不計)：[器材選擇]學生電源12伏，電流表(0~5亳安)，電壓表(0~3伏，0~15伏)，滑動變阻器(0~10千歐)。[電路連接]小組設計了電路圖，根據電路圖連接實物。
（1）根據實驗要求，用筆畫線作為導線完成實物圖的連接。
[實驗數據]正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，測得多組數據如下表：
實驗記錄表
實驗次數 1 2 3
電壓表示數(伏) 3.6 7.2 10.2
電流表示數(毫安) 1.25 2.40 3.48
鹽水柱電阻(千歐) ？ 3.00 2.93
（2）分析表中三組數據，該鹽水柱的電阻為 千歐。(結果保留兩位小數)
（3）有小組成員提出，金屬絲的電阻與金屬絲的長度、橫截面積、材料有關，鹽水柱的電阻是否也與這些因素有關呢？
[實驗方案設計]
①探究鹽水柱的電阻與長度的關系。小組成員利用乳膠管彈性好的特性，通過拉長來改變鹽水柱長度，進行探究。你覺得此設計是否合理 ，請說明理由 。
②探究鹽水柱的電阻與橫截面積的關系……
③探究鹽水柱的電阻與鹽水濃度的關系……
考點五、歐姆定律故障分析
考點精要：串聯電路單故障判斷方法
并聯電路單故障判斷方法
注 意：①在復雜電路故障判斷時，先列出故障原因，再把電表變化現象列出，尋找合適選項。
②并聯電路基本上不考短路故障，只會涉及電壓表（測電源）與干路電流；因此重點需要放在串聯電路故障分析上，增加總結環節。
典型案例：（2024·溫州模擬） 如圖所示的電路。
（1）閉合S1，S2，則只有 不發光。
（2）閉合S1，S2先閉合，后斷開，則電壓表讀數 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
（3）閉合S1，S2三燈均不發光，且電壓表讀數為零，則故障可能是 (選填“L1”“L2””或“L3”)斷路。
變式1：（2024九下·余姚模擬）小明在“研究小燈泡的電阻”實驗中，按如圖所示電路圖連接電路，閉合開關后發現小燈泡不發光，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是 斷路；小明找出并排除此故障后，閉合開關發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，且電流表、電壓表示數均不變，則此故障的原因最有可能出現在 。（均選填電路圖中的元件符號）
變式2：按如圖所示電路研究電流與電壓的關系。已知電源電壓為6V，R1為定值電阻，滑動變阻器R2，標有“20Ω 1A”的字樣，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。
完成下列問題：
（1）閉合開關后，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是 ；
（2）若R1=6Ω，為保證電路安全，滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為 。
變式3：如圖所示,電源電壓為U且保持不變，R1的電阻為20Ω，變阻器的最大阻值為30Ω，兩電壓表規格完全相同。
（1）閉合S，將變阻器的滑片向右調至中點，在此過程中電壓表V2的示數將________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
（2）當變阻器的滑片位于中點一段時間后，現察到電壓表V1的示數突然變大，若故障發生在電阻R1、R2中，且同時僅有一個出現故障，則故障原因是________。
1.（2023·衢州）科學興趣小組開展”制作可調式電熱水壺”的活動。設計電路時要求滿足：閉合開關后，順時針調節變阻器的旋鈕滑片P時，通過發熱體的電流增大，產熱加快；同時反映發熱體功率高低的顯示儀(電壓表)示數增大。下列設計符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2023八上·嘉興期末）如圖所示的電路中，燈泡電阻和電源電壓保持不變，閉合開關S，將滑片向右移動，則（ ）
A．燈泡亮度變暗，電流表示數變小 B．燈泡亮度變亮，電流表示數不變
C．燈泡亮度不變，電流表示數變大 D．燈泡亮度不變，電流表示數變小
3.如圖所示是油量自動測定裝置的示意圖，O為杠桿支點，R0為定值電阻，Rx是滑動變阻器，當閉合開關S后（ ）
A.滑動變阻器Rx連入電路的阻值隨油量的增加而增大 B.電流表的讀數隨油量的增加而減小
C.電壓表的讀數隨油量的增加而增大 D.電壓表改裝成油量表刻度均勻
4．（2023·寧波模擬）如圖甲所示，已知電源電壓為9V，將滑動變阻器滑片P移到最左端，閉合開關S，燈泡發光，電流表示數為0.35A，電壓表示數如圖乙所示。此時滑動變阻器接入電路的電阻是 Ω，當滑片P向右移動的過程中燈泡亮度 (選填“變亮”、“不變”或“變暗”)。
5.小海在探究“電流與電阻的關系”，設計了如圖所示的電路圖。采用的器材有：電源(電壓3V不變)、標有“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器、電流表、電壓表、三個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻、開關及導線若干。
（1）小海將5Ω電阻接入電路中，移動變阻器的滑片P使電壓表的示數為1V，記錄此時電流表示數；用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路，應向________移動滑片P，使電壓表示數為1V時再記錄此時電流表示數。
（2）他能否用15Ω電阻繼續完成實驗？________(填“能”或“不能”)，理由是________。
6.（2023·寧波）科學小組同學用電壓表和電流表測導體的電阻R，過程如下。
（1）[實驗步驟]
①連接電路，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大位置；
②閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，讀出電壓表和電流表的示數并記錄；
③改變滑動變阻器的阻值，讀數并記錄，重復實驗。記錄表
實驗次數 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
請在答題卷中用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整。
（2）[數據處理]表中數據有一組是錯誤的，剔除后可得出導體的電阻R= Ω。
（3）[反思交流]實驗中，通過調節滑動變阻器的阻值獲得多組數據，這樣操作的目的是 。
7．（2024九下·杭州模擬）某學習小組開展探究歐姆定律的實驗，電源電壓恒為8V，滑動變阻器規格為“25Ω 3A”，請你完成下列問題：
（1）用筆畫線代替導線將圖甲所示的實物電路連接完整；（要求：向右移動滑片P時，電壓表示數增大）
（2）正確連接電路后，閉合開關S，滑片P滑動到某一位置時，則電流表的示數為 A；
（3）某同學利用圖甲按要求連接完成后的實物電路探究“電流與電阻的關系”，提供了阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻，由圖丙可知，電壓表示數保持 V不變，當用20Ω電阻替換10Ω電阻時，應把滑動變阻器的滑片P向 （選填“左”或“右”）移動，才能使電壓表的指針恢復到原來位置。
8．（2024九下·蕭山模擬）小金同學在“探究電流與電壓的關系”時選取了如下材料，3.6V鋰電池一枚，定值電阻一個、電壓表一只、電流表一只、最大阻值為的滑動變阻器一個，開關一個，導線若干。
（1）請根據如圖甲所示的電路，用筆代替導線在圖乙中，將電路元件連接完整，注意導線不要交叉 ；
（2）表格中是小金同學實驗并整理的數據，通過分析你得出的實驗結論是： 。老師查看了小金的實驗數據后指出 組數據是編造的，原因是： 。
實驗數據表格
實驗 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
電壓/V 1 1.5 2 2.5 3
電流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
9．（2024·濱江模擬）興趣小組用如圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系。已知電源電壓為6V 保持不變，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根據實驗要求，用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路補充完整 (導線不能交叉)。
（2）正確連接電路后閉合開關，發現電流表有示數，無論怎么移動滑片，電壓表都無示數，則故障可能是 。
（3）消除故障后進行實驗，興趣小組根據所測數據，繪制了如圖乙所示的圖像，據圖分析，可以得出的結論是： ；要保證分別使用五個定值電阻均能順利完成實驗，應該選取最大阻值不小于 Ω的滑動變阻器。
（4）根據你所連接的電路，當測定電阻由5歐變為10歐時，滑動變阻器的滑片應向 移動(選填“左”或“右”) 。
10．（2024·金東二模）小東同學為“探究電流與電阻關系”，在實驗室選取以下實驗器材：學生電
（2023·寧波）小金用如圖甲所示電路測某導體的電阻。回答下列問題：
（1）用筆畫線代替導線在答題紙的圖中完成實物圖的連接；
（2）閉合開關，當滑動變阻器的滑片移到某一位置時，電流表和電壓表的指針位置如圖丙所示，則被測導體R0的電阻為 歐；
（3）為減小實驗誤差，需進行多次測量。當圖乙所示滑動變阻器的滑片P從A端向B端移動時，電壓表的示數將 （選填“變大”或“變小”）。
11．（2023·麗水）小科通過實驗對“串聯電路各部分電壓的關系“進行了驗證。利用學生電源、小燈泡2個、電壓表1個、開關1個、導線若干等器材，按圖甲電路逐一接入電壓表進行實驗。
（1）實驗中小燈泡L1、L2的規格應了 (填“相問"或“不同")；
（2）在被測電壓難以估計時，為避免電壓過大而損壞電壓表，應正確選擇量程、具體操作是 。
（3）某次測量時電壓表示數如圖乙，則讀數為 伏；
（4）整理實驗數據時，小科發現兩燈泡上的電壓U1、U2之和略小于兩燈泡兩消的總電壓U，與預期結果不相符。換用其他器材并規范操作，多次實驗后結果均相同。其原因可能是 。
12．（2023·寧波模擬）某科學興趣小組想研究加在標有“2.5V 0.3A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流的關系，所用電源為兩節新的干電池，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。
（1）實驗的電路如圖甲所示，小科剛要閉合開關時，同組同學及時制止了他，這是因為閉合開關將會出現 的現象會損壞電路中的元件。
（2）糾正錯誤后，移動滑動變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應的通過小燈泡的電流值，根據這些數據繪制出如圖乙所示圖像。分析圖像發現：通過小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，這是因為 。
（3）根據圖乙所示圖像，陰影部分的面積S 表示當小燈泡兩端電壓為1V時，小燈泡的實際功率；則圖中陰影部分的面積S 表示當小燈泡正常發光時， 。
課后練習
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復習4 歐姆定律與實驗探究
考點一、歐姆電路動態分析
考點精要：串聯電路中電壓與電阻成正比，即＝(分壓原理)，因此串聯電路中，電阻越大電壓就越大，當其中一個電阻增大時，它兩端的電壓也會變大，又因為電路總電壓不變，所以其他用電器的電壓就會變小。并聯電路中，電流與電阻成反比，即＝(分流原理)，因此串聯電路中，電阻越大電流就越小。
步 驟：（1）判斷用電器的串并聯方式（電路較復雜時，電壓表=斷路；電流表=短路）；
（2）弄清電表的測量對象；
（3）認清滑動變阻器滑片的移動或開關開、閉對電路阻值的影響；
（4）利用歐姆定律及其變形公式，結合串聯或并聯電路的特點進行分析。
【總結】
常規分析方法：局部電阻變化→總電阻變化→總電流變化→局部電流、電壓變化（先分析定值電阻的電流、電壓的變化，再分析局部電阻變化的那部分電路的變化情況）
簡便分析方法：“串反并同”或“大電阻大電壓”即測量對象與變阻器串聯時，變化與變阻器相同，反之相反。
典型案例：（2024·平湖模擬） 將一根細金屬絲置入柔性塑料中，可以制成用來檢測物體形變的器件應變片，其結構如圖1 所示。將它接入圖2所示的電路，電源電壓不變，R為定值電阻。閉合開關S，當應變片隨被檢測物體發生拉伸形變時，塑料中的金屬絲會被拉長變細，導致電阻變大，則電路中的（ ）
A．電壓表和電流表示數都變大
B．電壓表示數變小，電流表示數變大
C．電壓表和電流表示數都變小
D．電壓表示數變大，電流表示數變小
【答案】D
【解析】根據圖2可知，電路為串聯電路，電壓表測量應變片兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；
根據應變片電阻的變化分析總電阻的變化，根據歐姆定律分析電路中電流的變化，根據串聯電路的分壓規律分析電壓表示數的變化。
【解答】根據圖2可知，電路為串聯電路，電壓表測量應變片兩端的電壓，電流表測量電路中的電流；
閉合開關S，當應變片隨被檢測物體發生拉伸形變時，塑料中的金屬絲會被拉長變細，導致電阻變大，總電阻變大，根據歐姆定律可知電路中電流變小，電流表示數變小；
應變片的電阻變大，根據串聯電路的分壓規律可知，應變片分擔的電壓變大，電壓表示數變大，故D正確。故選D。
變式1：（2024·龍港模擬）如圖所示是一種測定油箱內油量的裝置。其中R 是滑動變阻器的電阻片，滑動變阻器的滑片跟滑桿可以繞固定軸O轉動，另一端固定著一個浮子。當油箱中的油量減少時
A．R 接入電路中的電阻減小 B．電路的總功率增大
C．電流表示數減小 D．R0兩端電壓增大
【答案】C
【解析】A.滑動變阻器的電阻片的材料和橫截面積一定時，長度越長電阻越大；
C.根據歐姆定律進行分析電流表的示數變化；
B.根據P=UI進行分析；
D.根據串聯分壓原理進行解答。
【解答】A.由圖可知，油箱內油面下降時，滑動變阻器R接入電路中電阻變大，故A錯誤；
C.由圖可知，該電路為R和R0的串聯電路，油箱內油面下降時，總電阻變大，在電源電壓一定時，根據歐姆定律，電路電流變小，電流表示數減小，故C正確；
B.電源電壓一定時，電路電流變小，根據P=UI知，電路的總功率減小，故B錯誤；
D.由圖可知，油箱內油面下降時，滑動變阻器R接入電路中電阻變大，根據串聯分壓原理，滑動變阻器R兩端的電壓變大，電源電壓一定時，R0兩端電壓減小，故D錯誤。
故選C。
變式2：（2022·紹興）學習了《質量測量工具的進化》的STEAM課程，小敏認識并使用了如圖臺秤，發現指針偏轉角度與所測物體質量成正比。根據臺秤示數變化規律，小敏想選用電流表或電壓表的示數來反映所測物體質量大小，設計的電路最合理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】對各個圖片中的電路圖進行分析，根據歐姆定律和串并聯電路的特點，分析電表的示數與質量的變化是否成正比即可。
【解答】由圖可知，物體的質量越大，重力越大，滑動變阻器的滑片向下滑動，滑動變阻器接入電路的電阻變大。
A.圖A中，電阻R0與滑動變阻器R串聯，電壓表測滑動變阻器R兩端的電壓，由串聯電路的電壓特點和歐姆定律可知，電壓表的示數：，由數學知識可知，UV與R不成正比，故A錯誤；
B.圖B中，電阻R0與滑動變阻器R串聯，電壓表測滑動變阻器R上端的電壓，因為電壓表內阻很大，在電路中相當于開路，因此滑片移動的過程中，電路中的總電阻不變，電路中的電流不變，因此電壓表的示數：UV=IR接入，由數學知識可知，UV與R接入成正比，故B正確；
CD.圖CD中，電阻R0與滑動變阻器R串聯，電流表測電路的電流，電流表的示數：，由數學知識可知，I與R不成正比，故C、D錯誤。
變式3：（2024·舟山模擬）小科在老師指導下制作了一個利用電表測物體重力的小作品，它能在電表盤上讀出所放物體重力的大小，如圖所示。
（1）當秤盤不放任何重物時，滑片P恰好處于a點。閉合開關，當秤盤上所放鉤碼個數增多時，表盤示數變大，那么改裝成表盤的電表應該是 （填“電壓表”或“電流表”）；
（2）一段時間后，在秤盤放2牛重的鉤碼時，表盤讀數比2牛大，換不同重的鉤碼反復試驗，每次讀數都不同且大于鉤碼的重力。產生這一現象可能由于____引起的（填字母）。
A．R1短路 B．R1斷路 C．R2短路 D．R2斷路
【答案】（1）電壓表 （2）A
【解析】（1）由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測滑片上面部分電阻絲aP兩端的電壓，根據拉力的變化可知滑片移動的方向，進一步判斷接入電路中電阻的變化，根據歐姆定律可知電壓表示數的變化；
（2）由電路圖可知，兩個電阻串聯，電壓表測滑片上面部分電阻絲aP兩端的電壓，開關閉合后電壓表示數變大，說明電路中電流變大，據此分析電路故障。
【解答】（1）由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測保存進入下一題滑片上面部分電阻絲aP兩端的電壓；
由于電壓表的內阻很大，在電路中可看作開路，所以變阻器R2始終以最大阻值接入電路，則滑片移動時，電路中的總電阻不變，電路中電流保持不變；
當秤盤上所放鉤碼個數增多時，滑片向下移，電阻絲aP的電阻增大，但是電路中電流保持不變，根據U=IR可知，電阻絲aP兩端的電壓增大，即電壓表的示數增大；
（2）由題知，一段時間后，電壓表表盤的讀數比標注的值要大，且換不同重的鉤碼反復試驗，每次讀數都不同；因兩個電阻串聯，電壓表有示數（且物重不同時電壓表示數不同），說明電路是通路，所以電阻R1和電阻R2不可能斷路；
電壓表測滑片上面部分電阻絲aP兩端的電壓，在秤盤放2牛重的鉤碼時，表盤讀數比2牛大，即電壓表示數變大，根據U=IR可知電路中電流變大，說明電路的電阻變小，因此R1或R2出現短路，如果R2短路，根據U=IR可知電壓表示數為0，不符合題意，所以故障只能是R1短路。故選A。
考點二、電阻不變，研究電流和電壓的關系
考點精要：保持電阻不變，研究電流和電壓的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流；電壓表測量電阻R兩端的電壓；
②滑動電阻器R′的作用：改變電阻R兩端電壓。(閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)該實驗保持電阻R不變，改變電阻R兩端的電壓，研究電流與電阻R兩端電壓之間的關系。
結論：導體的電阻不變時，通過導體的電流和它兩端的電壓成正比。
典型案例：小張同學在探究通過定值電阻R的電流與其兩端電壓關系時，連接實驗電路如圖所示。
（1）圖甲中有一處連接錯誤，請在錯誤導線上畫×并改正。
（2）將電路圖連接正確后，閉合開關，電流表示數如圖所示，你認為該電路還應改進的地方是________。
（3）改進后，小張同學通過實驗，得出如下數據，請你補全該表格。
U/V 1 1.5 2 2.5
I/A 0.2 0.3 ________ 0.5
實驗中我們應該多次實驗的目的是________.
【答案】（1）
（2）量程換成0-0.6A （3）0.4；尋找普遍規律
【解析】（1）注意滑動變阻器的接線方法“一上一下”；
（2）在測量中，如果電流值太小，而電流表選擇的量程過大，那么電流表的指針偏轉幅度會很小，導致出現較大的測量誤差；
（3）當電阻相同時，電流與電壓成正比，據此計算出空白處電流值；通過變阻器不斷改變電壓表和電流表的示數，從而得到多組測量數據，然后將計算出的電阻值相加求出平均數，這樣可以減小測量誤差。
【解答】（1）根據實物圖可知，滑動變阻器兩個接線柱全部接在上面，違反了“一上一下”的原則，因此只要將變阻器右邊的線頭拆下，接在下面的接線柱上即可，如下圖：
（2）根據電流表的圖片可知，此時它的指針偏轉角度很小，因此測量誤差較大，所以應該改進的地方為：將它的量程換成0~0.6A；
（3）根據電流與電壓成正比得到：；解得：I=0.4A；
實驗中我們應該多次實驗的目的是：尋找普遍規律。
變式1：（2023·麗水）小科利用器材探究通過M、N之間導體電流與電壓的關系，部分電路如圖。
（1）圖中M、N之間應連入 (填“定值電阻”或“小燈泡")。
（2）圖中M、N之間若接人定值電阻，閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，滑動變阻器兩端的電壓 (填變化情況)。
【答案】（1）定值電阻（2）變小
【解析】（1）探究通過導體的電流與電壓的關系時，必須控制電阻不變而改變電壓；燈泡的電阻隨溫度的升高而變大，據此分析解答；
（2）在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，據此確定變阻器兩端的電壓變化。
【解答】（1）圖中M、N之間應連入定值電阻。
（2）閉合開關，當滑動變阻器滑片向左移動時，變阻器的阻值減小，根據“在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比”的規律可知，滑動變阻器兩端的電壓變小。
變式2：在研究通過導體的電流與兩端電壓關系的活動中，同學們進行了如下實驗探究。
【實驗步驟】①按圖甲所示電路圖連接好電路；
②閉合開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，讀出電壓表和電流表的示數，并記錄數據；
③對數據進行處理，并繪制成如圖乙所示的圖像。
實驗時要增大定值電阻兩端的電壓,滑動變阻器滑片P應向________ (選填“左”或“右”)移動。
【實驗結論】根據圖像，可以得到的結論是________。
【實驗反思】某小組的同學在處理數據時發現，電壓與電流的比值恰好等于R的阻值，這是一種巧合嗎 于是同學們想利用其他小組的實驗數據來進一步論證，并提出了以下兩種收
集數據的方案：
方案一：收集電阻值均為10Ω的幾個小組的數據；
方案二：收集電阻值不同的幾個小組的數據。
你認為方案________更合理。
【答案】左；當電阻一定時，通過導體的電流與其兩端的電壓成正比；二
【解析】【實驗結論】首先根據計算通過電阻的電流的大小變化，再根據“電流與電阻的反比關系”判斷變阻器的阻值變化，進而確定滑片的移動方向；
【實驗結論】如果兩個物理量的變化圖像為一條斜線，那么二者成正比例關系；如果兩個物理量的變化圖像為一條曲線，那么二者成反比關系；
【實驗反思】換用不同的燈泡來完成實驗，那么得到的結論更具有普遍意義，從而避免偶然性。
【解答】【實驗結論】定值電阻的阻值保持不變，根據公式可知，當它兩端的電壓增大時，通過電路的電流增大。根據“電流與電阻的反比關系”可知，變阻器的阻值變小，因此滑片向左移動；
【實驗結論】根據乙圖可知，電流和電壓的變化圖像為一條斜線，那么得到結論：當電阻一定時，通過導體的電流與其兩端的電壓成正比。
【實驗反思】因為實驗二使用了不同的燈泡，所以結論會更客觀，因此我認為方案二更合理。
變式3：（2024·玉環模擬）小平為測定一只標有“2.5V”的燈泡正常發光時的電阻，按照如下圖電路開展實驗，其中電源為2節新干電池，電流表的量程為0~0.6安，電壓表量程為0~3伏，滑動變阻器的最大阻值為20歐。
（1）閉合開關后，為測得小燈泡正常發光時電阻需進行的操作： 。
（2）小平改變小燈泡兩端的電壓，測得的電壓和相應的電流記錄如下表：
電壓(伏) 0.6 1.0 1.5 2.0 2.5
電流(安) 0.15 0.2 0.23 0.26 0.3
則燈泡正常發光時的電阻是 歐(小數點后保留2位有效數字)。
（3）通過對表中數據的計算，小平發現小燈泡的電阻會隨電壓的增大而增大，他認為可能是溫度影響了小燈泡燈絲的電阻。為驗證猜想，他打破小燈泡的玻璃，將小燈泡的燈絲浸泡在20℃的蒸餾水恒溫水浴中重復實驗。如此設計是基于蒸餾水能滿足實驗的哪些需求： (答出一點即可)
【答案】（1）移動滑動變阻器滑片，直到電壓表示數為2.5伏，讀出電流表示數 （2）8.33
（3）比熱容大，吸收燈絲熱量后，溫度基本保持不變；且蒸餾水是絕緣體，不會對電路的電阻效果造成影響
【解析】（1）當燈泡正常發光時，通過燈泡的電流為燈泡的額度電流，最后可根據計算燈泡正常發光時的電阻。
（2）根據表格數據確定燈泡的額定電壓和額定電流，根據計算燈泡的電阻；
（3）可從水的比熱容大和純水為絕緣體兩個角度分析解答。
【解答】（1）閉合開關后，為測得小燈泡正常發光時電阻需進行的操作：移動滑動變阻器滑片，直到電壓表示數為2.5伏，讀出電流表示數。
（2）根據表格可知，燈泡電壓為2.5V時，燈泡的額定電流為0.3A，則燈泡正常發光時的電阻為：；
（3）為驗證猜想，他打破小燈泡的玻璃，將小燈泡的燈絲浸泡在20℃的蒸餾水恒溫水浴中重復實驗。如此設計是基于蒸餾水是因為：蒸餾水的比熱容大，吸收燈絲熱量后，溫度基本保持不變；且蒸餾水是絕緣體，不會對電路的電阻效果造成影響。
考點三、電壓不變，研究電流和電阻的關系
考點精要：保持電壓不變，研究電流和電阻的關系。
①電流表測量通過電阻R的電流；電壓表測量電阻R兩端的電壓；
②滑動電阻器R′的作用：保持電阻R兩端電壓不變。(閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到電阻最大的位置。)
③更換不同的電阻做實驗保持電阻R兩端的電壓不變，改變電阻R，研究電流與這段導體的電阻之間的關系。
結論：導體兩端的電壓不變時，通過導體的電流和它的電阻成反比。
典型案例：（2023·紹興模擬）在探究電流與電阻關系的實驗中，小舟利用電源(電壓恒定)、若干個小燈泡(規格不同)、 若干個已知電阻值的定值電阻、滑動變阻器，電流表、電壓表、開關、導線進行實驗，并設計了如下三種電路：
（1）為完成探究，小舟應選擇圖 電路進行實驗。
（2）按電路正確連接，并進行實驗測得數據如下：
實驗次數 電阻(歐) 電流I(安) 電流x電阻
1 5 1.2 　
2 10 0.6 　
3 15 0.4 　
分析表格數據，可得出的結論是 。
（3）小嘉按圖1電路進行“伏安法測小燈泡電功率”的實驗，當他正確連接電路，閉合開關后，發現電流表、申壓表都有示數，面小燈泡不亮，請你幫小嘉敘述原因是 。
【答案】（1）3
（2）當用電器兩端電壓相等時，通過用電器的電流與用電阻的電阻成反比
（3）滑動變阻器阻值太大，電流過小，燈泡的實際功率太小
【解析】（1）根據實驗目的設計實驗步驟，選擇實驗器材，畫出對應的電路圖；
（2）將每組數據中的電流與電阻相乘，比較乘積的大小，從而確定電流與電阻的定量關系；
（3）在閉合開關前，為了防止電流過大而燒毀用電器，要求滑動變阻器的阻值調到最大。閉合開關后，由于變阻器的阻值太大，因此通過電路的電流較小。根據U=IR可知，電壓表的示數也比較小。
【解答】（1）探究電流與電阻的關系時，需要控制導體的電阻相等，改變電阻兩端的電壓，記錄通過導體的電流。
燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，故圖1不合題意；為了調節定值電阻兩端的電壓，需要串聯一個滑動變阻器，故圖2不合題意，圖3符合題意。故選圖3。
（2）將表格中每組數據電流和電阻相乘，乘積都是6，那么得到結論：當用電器兩端電壓相等時，通過用電器的電流與用電阻的電阻成反比。
（3）小嘉按圖1電路進行“伏安法測小燈泡電功率”的實驗，當他正確連接電路，閉合開關后，發現電流表、申壓表都有示數，面小燈泡不亮，原因是：滑動變阻器阻值太大，電流過小，燈泡的實際功率太小。
變式1：（2023八上·椒江期末）探究電流與電阻關系的實驗中，實驗器材有：電源（電壓恒為4.5伏）、電流表、電壓表、滑動變阻器（20歐2安）和開關各一個，5個定值電阻（5歐、10歐、15歐、20歐、25歐）及導線若干。
（1）【連接電路】用筆畫線代替導線將圖甲實驗電路連接完整。（要求滑動變阻器滑片P向c端滑動時，接入電路中的阻值變小）
（2）【進行實驗】
小科利用上述連接的電路進行實驗，請完善實驗步驟。
步驟1：將5歐電阻接入a、b間，閉合開關后，移動滑片P使電壓表示數為U0，記錄相應電流值；
步驟2：將5歐電阻替換為10歐，閉合開關，向 （選填“c”或“d”）端移動滑片，使電壓表示數為U0，記下相應的電流值；
（3）步驟3：依次替換15歐、20歐、2歐的電阻重復步驟2。
【分析數據】圖乙是根據實驗數據畫出的I﹣R圖象，其中陰影面積的物理意義是 。
（4）【反思】小麗完成上述操作后又選了一個2歐的電阻進行實驗，結果發現實驗不能正常進行，為完成此實驗，電路需要做出調整的是 ____。
A．增大電源電壓 B．增大電流表量程 C．換用阻值更大的滑動變阻器
【答案】（1）
（2）d （3）電阻為5Ω時的電壓大小 （4）B
【解析】（1）根據題目要求確定滑動變阻器的接線方法即可；
（2）在探究電流與電阻關系的實驗中，需要控制定值電阻兩端的電壓相等。根據串聯電路電壓與電阻成正比的規律分析變阻器的阻值變化即可。
（3）根據長方形的面積公式和歐姆定律分析解答；
【解答】（1）根據圖片可知，滑動變阻器滑片P向c端滑動時，接入電路中的阻值變小，則接入的長度變短，因此應該將Pc接入電路，即應該選擇左下角的c接線柱，如下圖所示：
（2）在串聯電路中，電壓與電阻成正比，即。實驗中，兩個電壓表的示數保持不變，則比值保持不變，那么當R0變大時，變阻器的阻值也要變大，也就是滑片向d端移動。
（3）根據圖乙可知，陰影部分為長方形，長為電流，寬為電阻，則陰影部分面積S=IR。根據U=IR可知，陰影部分的面積表示電阻為5Ω時的電壓大小。
（4）小麗完成上述操作后又選了一個2歐的電阻進行實驗，根據電壓與電阻成正比可知，此時需要減小變阻器接入的阻值，故C錯誤；兩個電阻的電壓應該保持不變，則總電壓保持不變，故A錯誤；由于總電阻減小，因此總電流增大，那么應該增大電流表的量程，故B正確。故選B。
變式2：小樂利用如圖所示實物電路探究“通過導體的電流跟電阻大小的關系”。提供的實驗器材有：電壓恒為6V的電源、電流表、電壓表、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四個定值電阻、規格分別為“2A 10Ω”、“1A 20Ω”和“1A
50Ω”的滑動變阻器、開關和導線若干。
1 2 3 4
電阻/Ω 5 10 15 20
電流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
（1）請用筆畫線代替導線將圖一中電路連接完整（直接畫在答卷上）；
（2）連接好電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現電流表示數幾乎為零，電壓表有示數且不變，出現這種現象的原因可能是 ；
（3）排除故障后，小樂將5Ω的電阻接入電路，移動滑動變阻器的滑片使電壓表示數為2V，記下此時電流值。接著斷開開關，把R更換為10Ω的電阻接入電路，閉合開關后，接著應進行的操作是 ，并記下此時電流表的示數；
（4）實驗數據如上表所示，則小樂所選用的滑動變阻器的規格是 。
【答案】（1）（2）燈泡斷路 （3）滑片應向左端移動 （4）1A 50Ω
【解析】（1）根據滑動變阻器和電流表的使用方法解答；
（2）在探究通過導體的電流與電阻的關系時，如果燈泡所在的位置發生斷路，那么電壓表就會串聯在電路中。由于它的內阻很大，因此通過電路的電流很小，因此電流表的示數幾乎為零。在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，因此電壓表幾乎分得全部電壓，即它的示數比較大。
（3）在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，據此分析更換后電壓表的示數變化，再根據U總=U+U變分析變阻器的電壓變化，最后再根據串聯電路的分壓規律確定變阻器的阻值變化，弄清滑片移動的方向。
（4）在探究過程中，要保持電壓表的示數不變，那么變阻器兩端的電壓也保持不變。根據歐姆定律和串聯電路的電壓規律計算出阻值為20Ω時變阻器的阻值即可。
【解答】（1）在探究通過導體的電流與電阻大小的關系時，除了電壓表與定值電阻并聯外，其它的都是串聯。根據變阻器接線“一上一下”可知，只需將變阻器左上角的接線柱與定值電阻的右端相接，再將定值電阻的左端與電流表的“-”接線柱相接即可，如下圖所示：
（2） 連接好電路，閉合開關，移動滑動變阻器滑片，發現電流表示數幾乎為零，電壓表有示數且不變，出現這種現象的原因可能是燈泡斷路；
（3）根據串聯電路的分壓規律可知，當更換為10Ω的電阻后，電壓表的示數會變大，而變阻器兩端的電壓會減小。如果要使電壓表恢復原來的示數，那么變阻器的電壓要增大。根據串聯電路的分壓規律可知，此時變阻器的阻值要增大，即滑片應該向左移動。
（4）根據表格可知，電壓表的示數要保持：U=IR=0.4A×5Ω=2V；
則變阻器兩端的電壓為：U變=U總-U=6V-2V=4V；
在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，即：；；解得：R變=40Ω；
故選“1A 50Ω”的變阻器。
變式3：小科同學為了探究“電流與電阻的關系”，設計了如圖甲的實驗電路，她在學校實驗室找來了如下一些實驗器材：電壓恒為3V的電源，電流表、電壓表各一只，一個開關，阻值分別為10Ω，20Ω，50Ω的定值電阻各一個，滑動變阻器上標有“20Ω，1A”字樣，導線若干。
（1）小科連接好電路，閉合開關后，移動滑變阻器滑片時，發現電流表指針正常偏轉，電壓表示數為零，則發生這種故障的原因可能是 。
（2）故障排除后，小科先把10Ω的電阻接入電路，移動滑變阻器滑片，使電壓表示數為2V，讀出電流表示數后，斷開開關，他直接拆下10Ω的電阻，改換成阻值為20Ω的電阻繼續做實驗，閉合開關，電壓表示數如圖丙所示，其示數是 V，接下來他向右調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為2V。
（3）當小科改用50Ω的電阻繼續實驗時，發現無論怎樣移動滑片，都無法使電壓表示數達到實驗要求的值，你認為造成該現象的原因可能是 。
A．電源電壓太小 B．電壓表量程太小
C．滑動變阻器阻值太小 D．滑動變阻器燒壞了
【答案】（1）R短路（2）2.4（3）C
【解析】電路中電流表示數正常，電壓表沒有示數，說明與電壓表并聯的電阻為零。電壓表讀數需要注意量程。研究電流與電阻的關系，需要控制電壓不變。串聯電路中，各用電器兩端的電壓與各用電器的電阻成正比。
【解答】（1）電流表示數正常，說明電路是通的，電壓表示數為零，根據U=IR可知，電壓表示數為零，則電阻為零，說明R短路。
（2）電路中的總電壓為3V，說明電壓表接得是“-”“3”兩個接線柱。所以指針所指電壓為2.4V
（3）當小科改用50歐的電阻時，它兩端的電壓也會相應增大，為了達到實驗要求的值，需要將滑動變阻器的滑片往阻值大的一側移動，達不到實驗要求說明滑動變阻器電阻太小了。所以選C
考點四、伏安法測電阻
考點精要：
(1)原理：R＝U/I。
(2)電路圖：
①用電壓表測出電阻R兩端的電壓U；
②用電流表測出通過電阻R的電流I；
③計算出電阻的值R＝U/I。
④滑動變阻器的作用保護電路和得到多組數據，多次測量求平均值減小誤差。
典型案例：在“測定導體電阻”的實驗中，電源使用兩節新干電池，被測電阻的阻值約為5 Ω，滑動變阻器的規格是“10 Ω 1.5 A”。
（1）圖甲是沒有連接完整的實驗電路，請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整。
（2）某次實驗中，電壓表的示數如圖乙所示，讀數為 V。
（3）電路連接正確，實驗數據記錄如下表所示，其中一組數據有拼湊的嫌疑，請指出并說明判斷依據：
實驗序號 1 2 3 4
電壓 U/V 0.6 1.2 1.8 2.4
電流 I/A 0.12 0.24 0.36 0.48
【答案】（1）解：如圖所示
（2）1.5
（3）第1次實驗的電壓不可能低至0.6 V或第1次實驗的電流不可能低至0.12 A；滑動變阻器阻值最大時，定值電阻兩端的電壓最小，電路中的最小電流約為I===0.2 A，定值電阻兩端的最小電壓約為U小=IR=0.2 A×5 Ω=1 V
【解析】（1）根據實驗目的確定電路的串并聯關系以及電表所測的物理量，注意電表的量程和接線柱的選擇，還要注意變阻器接線“一上一下”。
（2）根據圖乙確定電壓表的量程和分度值，然后根據指針位置讀出示數；
（3）當變阻器的阻值最大時，電流表和電壓表的示數最小。根據歐姆定律計算出電路中的最小電流，并計算出此時定值電阻兩端的電壓，然后與表格進行比較即可。
【解答】（1）在測電阻的實驗中，除了電壓表與定值電阻并聯外，其它的元件都是串聯，即變阻器應該和開關串聯。根據“一上一下”原則可知，變阻器左上角的接線柱已經連接，此時只要從下面任選一個接線柱連接在開關右端即可，如下圖所示：
（2）根據圖乙可知，電壓表選擇量程0~3V，分度值為0.1V，那么電壓表的示數為1.5V；
（3）滑動變阻器阻值最大時，定值電阻兩端的電壓最小，
電路中的最小電流約為：，此時定值電阻兩端的電壓為：U=IR=0.2A×5Ω=1V。
那么依據是：第1次實驗的電壓不可能低至0.6 V或第1次實驗的電流不可能低至0.12 A。
變式1：在測量阻值約為5Ω的定值電阻Rx的實驗中，小海用如圖甲所示的器材進行實驗，電源電壓保持不變。
（1）如圖甲所示，在圖中用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整，要求滑動變阻器的滑片向右滑動時連入電路的電阻變小。
（2）正確連接并操作，小海改變Rx兩端的電壓和電流。兩次測得的電阻值分別為R1=5.1Ω，R2=5.3Ω。第三次測量時，電壓表的示數為1.5V，電流表的示數如圖乙所示，則R3=________Ω，實驗測得值應為Rx=________Ω(結果保留一位小數)。
（3）若將圖甲中的電阻換為小燈泡，當滑動變阻器接入電路的電阻變小時，電壓表與電流表示數的比值將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
【答案】（1）
（2）5；5.1 （3）變大
【解析】（1）變阻器接線“一上一下”，根據題目的要求確定下面選擇的接線柱；電壓表必須與被測的用電器并聯，據此連接實物圖即可；
（2）首先根據乙圖讀出電流表示數，然后根據計算出R3的阻值，最后求出三次結果的平均值；
（3）燈絲電阻隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小。
【解答】（1）根據甲圖可知，變阻器與定值電阻串聯，它上面的接線柱已經與電源負極連接。因為滑片向右滑動時連入電路的電阻變小，所以應該使用右下角的接線柱，即將右下角的接線柱與電阻R的左邊接線柱相連。電壓表與電阻R并聯，因為電源是兩節干電池，那么總電壓為3N。“-”接線柱與R左邊相連，那么“3”的接線柱應該與R的右邊相連，如下圖所示：
（2）根據乙圖可知，電壓表的讀數1.5V，而電阻大約在5Ω左右，所以電流表選擇量程0~0.6A，分度值為0.02A，此時電流表的讀數為0.3A，那么；實驗測得值。
（3）若將圖甲中的電阻換為小燈泡，當滑動變阻器接入電路的電阻變小時，總電阻會變小，那么通過燈泡的電流會增大，燈絲溫度會升高，燈絲的電阻會變大，因此電壓表與電流表示數的比值將變大。
變式2：（2023·江山模擬）小華在進行“測量小彩燈的電阻”的實驗時，實驗臺上給他提供的器材有：6伏的蓄電池、電流表(0～0.6安，0～3安)、電壓表(0～3伏、0～15伏)、滑動變阻器標有“50Ω 1.5A”、正常發光時電壓為3.8伏的小彩燈(估計正常發光時電阻約為12歐)、開關各一個，導線若干。
（1）在實驗中電流表應選擇 安的量程。
（2）他連接的實物電路如圖甲所示，但還有兩根導線沒接好，同組的小聰同學補接后又畫出該電路的電路圖(如圖乙所示)，請用筆畫線代替導線將這兩根導線連接好。
（3）閉合開關后，小華發現小彩燈不發光、電流表示數為零，電壓表的示數為6伏，產生故障的原因可能是下列情況中的 (填字母)。
A.小彩燈短路 B.電壓表的正、負接線柱接反了
C.小彩燈的燈座接觸不良 D.小彩燈的燈絲斷了
（4）排除故障后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為3.8伏時，小彩燈正常發光，此時電流表的示數如圖丙所示，則小彩燈正常發光時的電阻為 歐。(計算結果保留一位小數)。
【答案】（1）0～0.6
（2）
（3）C，D
（4）12.7
【解析】
測量小燈泡電阻或電功率的電路故障分析：
1.電壓表有示數，電流表無示數，小燈泡不發光，則故障為小燈泡斷開；
2.電壓表無示數，電流表有示數，小燈泡不發光，則故障為小燈泡短路；
【解答】（1）根據小燈泡的額定功率和大致電阻可知，在小燈泡正常發光時，電路中電流，故選擇電流表小量程。
（3）電路中小燈泡和滑動變阻器串聯，發現小燈泡不發光，電流表無示數，說明電路斷開，但電壓表有示數，且電壓表讀數接近電源電壓，說明從電壓表到電源正負極的導線正常，故答案為CD。
（4）電壓表示數為3.8V，電流表示數為0.3A，故小燈泡的電阻。
變式3：（2023·衢州）某項目化學習小組從課堂中了解到鹽溶液也能導電。小組成員拿了一根彈性很好的乳膠管，里面灌滿一定濃度的鹽水，兩端用金屬圓片電極密封，形成一段封閉的鹽水柱，長度20厘米。在老師的指導下，選用了下列器材，對鹽水柱的電阻進行探究(過程中鹽水柱溫度變化和化學變化不計)：[器材選擇]學生電源12伏，電流表(0~5亳安)，電壓表(0~3伏，0~15伏)，滑動變阻器(0~10千歐)。[電路連接]小組設計了電路圖，根據電路圖連接實物。
（1）根據實驗要求，用筆畫線作為導線完成實物圖的連接。
[實驗數據]正確連接電路后，閉合開關，調節滑動變阻器，測得多組數據如下表：
實驗記錄表
實驗次數 1 2 3
電壓表示數(伏) 3.6 7.2 10.2
電流表示數(毫安) 1.25 2.40 3.48
鹽水柱電阻(千歐) ？ 3.00 2.93
（2）分析表中三組數據，該鹽水柱的電阻為 千歐。(結果保留兩位小數)
（3）有小組成員提出，金屬絲的電阻與金屬絲的長度、橫截面積、材料有關，鹽水柱的電阻是否也與這些因素有關呢？
[實驗方案設計]
①探究鹽水柱的電阻與長度的關系。小組成員利用乳膠管彈性好的特性，通過拉長來改變鹽水柱長度，進行探究。你覺得此設計是否合理 ，請說明理由 。
②探究鹽水柱的電阻與橫截面積的關系……
③探究鹽水柱的電阻與鹽水濃度的關系……
【答案】（1）
（2）2.94
（3）不合理；在拉長鹽水柱長度時，橫截面積也會相應發生變化，未控制單一變量。
【解析】伏安法測電阻時為了使測量結果更精確，應多次測量求平均值；
控制變量法原則：研究什么就改變什么，控制其他因素保持不變，控制單一變量
【解答】（1）電壓表應與被測物體并聯，答案見圖
（2）實驗1中根據歐姆定律，，
再對3次實驗的電阻求平均值可得電阻R=
（3）通過拉長來改變鹽水柱長度，在改變長度的同時，其橫截面積會變小，未控制單一變量，故次設計不合理，理由是在拉長鹽水柱長度時，橫截面積也會相應發生變化，未控制單一變量。
故答案為：（1）
（2）2.94 （3）不合理 在拉長鹽水柱長度時，橫截面積也會相應發生變化，未控制單一變量。
考點五、歐姆定律故障分析
考點精要：串聯電路單故障判斷方法
并聯電路單故障判斷方法
注 意：①在復雜電路故障判斷時，先列出故障原因，再把電表變化現象列出，尋找合適選項。
②并聯電路基本上不考短路故障，只會涉及電壓表（測電源）與干路電流；因此重點需要放在串聯電路故障分析上，增加總結環節。
典型案例：（2024·溫州模擬） 如圖所示的電路。
（1）閉合S1，S2，則只有 不發光。
（2）閉合S1，S2先閉合，后斷開，則電壓表讀數 (選填“增大”“減小”或“不變”)。
（3）閉合S1，S2三燈均不發光，且電壓表讀數為零，則故障可能是 (選填“L1”“L2””或“L3”)斷路。
【答案】（1）L2
（2）增大
（3）L1
【解析】（1）根據圖片分析哪個燈泡沒有電流經過即可；
（2）根據串聯電路電壓與電阻成正比分析；
（3）根據圖片可知，當燈泡L1斷路時，整個電路發生斷路，沒有電流經過，那么燈泡不發光，電壓表的示數為零。
【解答】（1）根據圖片可知， 閉合S1，S2， 燈泡L2被短路，則只有L2不發光；
（2） S1，S2先閉合時，只有燈泡L3和L1串聯，此時總電阻為R總=R1+R3；
根據串聯電路電壓與電阻成正比得到，此時電壓表的示數為：；
S2先閉合時，只有燈泡L3、L1和L2串聯，此時總電阻為R總=R1+R2+R3；
根據串聯電路電壓與電阻成正比得到，此時電壓表的示數為：；
比較可知，電壓表的示數增大了。
（3）閉合S1，S2三燈均不發光，且電壓表讀數為零，則故障可能是L1斷路。
變式1：（2024九下·余姚模擬）小明在“研究小燈泡的電阻”實驗中，按如圖所示電路圖連接電路，閉合開關后發現小燈泡不發光，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是 斷路；小明找出并排除此故障后，閉合開關發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，且電流表、電壓表示數均不變，則此故障的原因最有可能出現在 。（均選填電路圖中的元件符號）
【答案】L；R
【解析】燈泡斷路，電壓表與滑動變阻器串聯，電壓表阻值很大，由歐姆定律可知，電路中電流很小，所以電流表沒有示數；串聯電路電阻越大，分壓越大，所以電壓表示數接近電源電壓。【解答】由圖知，燈泡L和滑動變阻器R串聯，電流表測量電路中的電流；閉合開關后發現小燈泡不發光，則可能是出現斷路故障或者燈泡短路，說明電路中一定有斷路，說明電壓表與電源兩極是接通的，則燈泡L發生斷路。
小明找出并排除此故障后，發現無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，且電流表，說明變阻器沒有起到改變電阻的作用，或者變阻器使用了下面兩個接線柱（此時相當于阻值較大的定值電阻），即此故障的原因最有可能出現在變阻器R上。
變式2：按如圖所示電路研究電流與電壓的關系。已知電源電壓為6V，R1為定值電阻，滑動變阻器R2，標有“20Ω 1A”的字樣，電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~15V”。
完成下列問題：
（1）閉合開關后，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是 ；
（2）若R1=6Ω，為保證電路安全，滑動變阻器允許接入電路的最小阻值為 。
【答案】（1）R1斷路（2）4Ω
【解析】（1）根據電路圖可知，當電阻R1斷路時，電壓表串聯在電路中。由于它的內阻很大，因此通過電路的電流很小，電流表的示數幾乎為零。因為電壓與電阻成正比，所以電壓表幾乎分得全部電壓，示數接近電源電壓。
（2）電源電壓為6V，而電壓表的量程為“0~15V”，則電壓表肯定不會超過量程；當變阻器的阻值最小時，電流表的示數為0.6A。根據計算出總電阻，再根據R2=R總-R1計算變阻器的最小阻值。
【解答】（1）閉合開關后，電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現此故障的原因可能是R1斷路；
（2）根據電流表的量程可知，通過電路的最大電流為0.6A；
此時的總電阻；
變阻器的最小阻值：R2=R總-R1=10Ω-6Ω=4Ω。
變式3：如圖所示,電源電壓為U且保持不變，R1的電阻為20Ω，變阻器的最大阻值為30Ω，兩電壓表規格完全相同。
（1）閉合S，將變阻器的滑片向右調至中點，在此過程中電壓表V2的示數將________（選填“變大”“變小”或“不變”）。
（2）當變阻器的滑片位于中點一段時間后，現察到電壓表V1的示數突然變大，若故障發生在電阻R1、R2中，且同時僅有一個出現故障，則故障原因是________。
【答案】（1）變小 （2）R1斷路或R2短路
【解析】（1）在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，據此分析判斷；
（2）正常情況下，兩個電壓表的示數之和等于電源電壓，即它們的示數都小于電源電壓。如果R1斷路，那么電壓表V1就與變阻器串聯，由于它的內阻很大，因此會分得更多的電壓，那么它的示數會變大。如果變阻器R2短路，那么電路中只有電阻R1，它的電壓自然等于電源電壓，因此V1的示數也會增大。
【解答】（1）定值電阻R1與變阻器R2串聯。當變阻器的滑片向右調至中點時，變阻器R2的阻值變小，根據串聯電路電壓與電阻成正比的規律可知，電壓表V2的示數肯定會變小。
（2）當變阻器的滑片位于中點一段時間后，現察到電壓表V1的示數突然變大，若故障發生在電阻R1、R2中，且同時僅有一個出現故障，則故障原因是：R1斷路或R2短路。
1.（2023·衢州）科學興趣小組開展”制作可調式電熱水壺”的活動。設計電路時要求滿足：閉合開關后，順時針調節變阻器的旋鈕滑片P時，通過發熱體的電流增大，產熱加快；同時反映發熱體功率高低的顯示儀(電壓表)示數增大。下列設計符合要求的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】對各個選項中的電路圖進行分析，哪個其中的變化與題目描述一致，哪個就是正確選項。
【解答】A.變阻器左右兩個接線器接入電路，此時無論怎樣調節滑片位置，變阻器始終全部接入電路，不能改變阻值，從而改變電流，故A不合題意；
B.將變阻器左端和中間的接線柱接入，此時滑片左邊的部分被使用。當滑片順時針方向調節時，它接入的阻值變大，而通過電路的電流變小，故B不合題意；
C.將變阻器中間和右邊的接線柱接入，此時滑片右邊的部分被使用。當滑片順時針轉動時，它接入的阻值減小，而通過發熱電阻的電流增大。根據U=IR可知，此時電壓表的示數變大，故C符合題意；
D.將變阻器中間和右邊的接線柱接入，此時滑片右邊的部分被使用。當滑片順時針轉動時，它接入的阻值減小，由于串聯電路電壓與電阻成正比，因此電壓表的示數減小，故D不合題意。
2．（2023八上·嘉興期末）如圖所示的電路中，燈泡電阻和電源電壓保持不變，閉合開關S，將滑片向右移動，則（ ）
A．燈泡亮度變暗，電流表示數變小 B．燈泡亮度變亮，電流表示數不變
C．燈泡亮度不變，電流表示數變大 D．燈泡亮度不變，電流表示數變小
【答案】D
【解析】根據圖片確定電阻的串并聯關系，以及電表測量的物理量，結合歐姆定律分析判斷即可。
【解答】根據圖片可知，燈泡與變阻器并聯，電流表測干路電流。
將變阻器的滑片向右移動時，它的阻值增大，則通過它的電流變小。由于燈泡兩端的電壓始終等于電源電壓，因此燈泡的電壓保持不變，通過它的電流也不變，那么燈泡亮度不變。根據I總=IL+I變可知，通過干路的電流變小，即電流表的示數變小。
故D正確，而A、B、C錯誤。
3.如圖所示是油量自動測定裝置的示意圖，O為杠桿支點，R0為定值電阻，Rx是滑動變阻器，當閉合開關S后（ ）
A.滑動變阻器Rx連入電路的阻值隨油量的增加而增大 B.電流表的讀數隨油量的增加而減小
C.電壓表的讀數隨油量的增加而增大 D.電壓表改裝成油量表刻度均勻
【答案】C
【解析】由電路圖可知，定值電阻R0與滑動變阻器Rx串聯，電流表串聯在電路中，電壓表測R0兩端的電壓；根據油量的變化可知浮子移動的方向，進一步可知滑桿移動的方向和Rx阻值的變化，根據歐姆定律可知電路中電流的變化和R0兩端的電壓變化；根據電阻的串聯和歐姆定律表示出電壓表的示數與Rx的關系，然后判斷油量表是否刻度均勻。
A.當油量增加時，浮標上移，在杠桿的作用下滑片下移，變阻器Rx接入電路的電阻減小，電路中的總電阻減小，故A錯誤；
B.由可知，電路中的電流增大，即電流表的示數增大，故B錯誤；
C.由U=IR可知，R0兩端的電壓增大，即電壓表的示數增大，故C正確；
D.因串聯電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電路中的電流：，電壓表的示數：U0=IR0=，因U0與Rx不成正比，所以，電壓表改裝成油量表時，刻度不均勻，故D錯誤。
4．（2023·寧波模擬）如圖甲所示，已知電源電壓為9V，將滑動變阻器滑片P移到最左端，閉合開關S，燈泡發光，電流表示數為0.35A，電壓表示數如圖乙所示。此時滑動變阻器接入電路的電阻是 Ω，當滑片P向右移動的過程中燈泡亮度 (選填“變亮”、“不變”或“變暗”)。
【答案】20；不變
【解析】圖中電路為滑動變阻器和燈泡L串聯在一起，當滑動滑片時，電流表示數大小不發生變化，電壓表測的是p右端電阻兩端的電壓。
【解答】，滑片滑動過程中電流大小不發生變化，故燈泡亮度不變。
5.小海在探究“電流與電阻的關系”，設計了如圖所示的電路圖。采用的器材有：電源(電壓3V不變)、標有“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器、電流表、電壓表、三個阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻、開關及導線若干。
（1）小海將5Ω電阻接入電路中，移動變阻器的滑片P使電壓表的示數為1V，記錄此時電流表示數；用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路，應向________移動滑片P，使電壓表示數為1V時再記錄此時電流表示數。
（2）他能否用15Ω電阻繼續完成實驗？________(填“能”或“不能”)，理由是________。
【答案】（1）左
（2）不能；即使將變阻器的阻值調到最大，電壓表的示數也不能減小到1V
【解析】（1）在串聯電路中，電壓的分配與電阻成正比，據此分析變阻器兩端的電阻變化，進而確定滑片的移動方向；
（2）將變阻器的阻值調到最大，根據歐姆定律計算定值電阻為15Ω時電壓表的示數，分析它是否等于1V即可。
【解答】（1）用10Ω電阻替換5Ω電阻接入電路，根據串聯電路的分壓規律可知，電壓表的示數會大于1V。如果要讓電壓表的示數減小恢復原來的示數1N，根據U總=U1+U2可知，變阻器兩端的電壓要變大。根據串聯電路的分壓規律可知，此時變阻器的阻值要增大，即滑片向左移動。
（2）當變阻器的阻值為20Ω時，定值電阻在阻值為15Ω時，
通過電路的電流為：；
此時電壓表的示數為：U=I總R=。
他不能用15Ω 的電阻繼續實驗，理由是：即使將變阻器的阻值調到最大，電壓表的示數也不能減小到1V。
6.（2023·寧波）科學小組同學用電壓表和電流表測導體的電阻R，過程如下。
（1）[實驗步驟]
①連接電路，將滑動變阻器的滑片移到阻值最大位置；
②閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，讀出電壓表和電流表的示數并記錄；
③改變滑動變阻器的阻值，讀數并記錄，重復實驗。記錄表
實驗次數 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
請在答題卷中用筆畫線代替導線，將實物圖連接完整。
（2）[數據處理]表中數據有一組是錯誤的，剔除后可得出導體的電阻R= Ω。
（3）[反思交流]實驗中，通過調節滑動變阻器的阻值獲得多組數據，這樣操作的目的是 。
【答案】（1）
（2）10.1 （3）取平均值，減小誤差
【解析】（1）需將定值電阻和滑動變阻器串聯在一起；
（2）伏安法通過多次測量電壓和電流值來計算不同的電阻大小，并求得其平均值；
（3）多次測量求平均值以減小實驗誤差；
【解答】（1）只需將電阻串聯進去；（2）；
（3）調節滑動變阻器的阻值獲得多組數據，這樣操作的目的是取平均值，減小誤差；
故答案為：（1）（2） 10.1 （3） 取平均值，減小誤差
7．（2024九下·杭州模擬）某學習小組開展探究歐姆定律的實驗，電源電壓恒為8V，滑動變阻器規格為“25Ω 3A”，請你完成下列問題：
（1）用筆畫線代替導線將圖甲所示的實物電路連接完整；（要求：向右移動滑片P時，電壓表示數增大）
（2）正確連接電路后，閉合開關S，滑片P滑動到某一位置時，則電流表的示數為 A；
（3）某同學利用圖甲按要求連接完成后的實物電路探究“電流與電阻的關系”，提供了阻值為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻，由圖丙可知，電壓表示數保持 V不變，當用20Ω電阻替換10Ω電阻時，應把滑動變阻器的滑片P向 （選填“左”或“右”）移動，才能使電壓表的指針恢復到原來位置。
【答案】；0.4；2.5；左
8．（2024九下·蕭山模擬）小金同學在“探究電流與電壓的關系”時選取了如下材料，3.6V鋰電池一枚，定值電阻一個、電壓表一只、電流表一只、最大阻值為的滑動變阻器一個，開關一個，導線若干。
（1）請根據如圖甲所示的電路，用筆代替導線在圖乙中，將電路元件連接完整，注意導線不要交叉 ；
（2）表格中是小金同學實驗并整理的數據，通過分析你得出的實驗結論是： 。老師查看了小金的實驗數據后指出 組數據是編造的，原因是： 。
實驗數據表格
實驗 第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
電壓/V 1 1.5 2 2.5 3
電流/A 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
【答案】；在電阻一定時，通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比；第1；電路的最小電流為0.12A，達不到0.1A
9．（2024·濱江模擬）興趣小組用如圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系。已知電源電壓為6V 保持不變，定值電阻的阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）根據實驗要求，用筆畫線代替導線將圖甲中的實物電路補充完整 (導線不能交叉)。
（2）正確連接電路后閉合開關，發現電流表有示數，無論怎么移動滑片，電壓表都無示數，則故障可能是 。
（3）消除故障后進行實驗，興趣小組根據所測數據，繪制了如圖乙所示的圖像，據圖分析，可以得出的結論是： ；要保證分別使用五個定值電阻均能順利完成實驗，應該選取最大阻值不小于 Ω的滑動變阻器。
（4）根據你所連接的電路，當測定電阻由5歐變為10歐時，滑動變阻器的滑片應向 移動(選填“左”或“右”) 。
【答案】（1）
（2）定值電阻短路(或電壓表短路或電壓表斷路)
（3）電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻成反比；50
（4）左
【解析】（1）將電壓表并聯在定值電阻兩端；滑動變阻器上下各選一個接線柱串聯在電路中；
（2）正確連接電路后閉合開關，發現電流表有示數，說明電路是通路，無論怎么移動滑片，電壓表都無示數，說明電壓表并聯的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路；
（3）①根據電流與電阻的乘積為一定值分析得出結論；
②探究電流與電阻的關系，應保持電阻兩端的電壓不變；根據串聯電路電壓的規律求出滑動變阻器分得的電壓，根據分壓原理，求出當接入25Ω電阻時滑動變阻器連入電路中的電阻，進而確定滑動變阻器的規格；
（4）根據控制變量法，研究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻兩端的電壓不變，當換上大電阻時，根據分壓原理確定電壓表示數的變化，由串聯電路電壓的規律結合分壓原理確定滑動變阻器滑片移動的方向。
【解答】（1）在探究電流與電阻的關系實驗中，定值電阻、滑動變阻器和電流表串聯，電壓表并聯在定值電阻兩端；滑動變阻器上下各選一個接線柱串聯在電路中，如下圖所示：
；
（2）正確連接電路后閉合開關，發現電流表有示數，說明電路是通路，無論怎么移動滑片，電壓表都無示數，說明電壓表并聯的電路短路或電壓表短路或電壓表斷路，即故障可能是定值電阻短路或電壓表短路或電壓表斷路；
（3）①由圖乙可知，電流與電阻的乘積為UV=IR=0.4A×5Ω=……=0.1A×20Ω=2V，為一定值，故可得出結論：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；
②實驗中使用的定值電阻阻值最大為25Ω，定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2V，根據串聯電路電壓的規律，滑動變阻器分得的電壓：U滑=U-UV=6V-2V=4V，滑動變阻器分得的電壓為電壓表示數的
倍，根據分壓原理，當接入25Ω電阻時，滑動變阻器連入電路中的電阻為：R變=2×25Ω=50Ω，即所選擇的滑動變阻器的最大阻值不能小于50Ω；
（4）實驗中，當把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，根據分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電阻關系時要控制電壓不變，根據串聯電路電壓的規律，要增大滑動變阻器兩端的電壓，由分壓原理，要增大滑動變阻器電阻阻值，故應把滑動變阻器滑片向左移動。
10．（2024·金東二模）小東同學為“探究電流與電阻關系”，在實驗室選取以下實驗器材：學生電
（2023·寧波）小金用如圖甲所示電路測某導體的電阻。回答下列問題：
（1）用筆畫線代替導線在答題紙的圖中完成實物圖的連接；
（2）閉合開關，當滑動變阻器的滑片移到某一位置時，電流表和電壓表的指針位置如圖丙所示，則被測導體R0的電阻為 歐；
（3）為減小實驗誤差，需進行多次測量。當圖乙所示滑動變阻器的滑片P從A端向B端移動時，電壓表的示數將 （選填“變大”或“變小”）。
【答案】（1）如圖：
（2）13
（3）變大
【解析】（1）根據滑動變阻器的使用方法解答；
（2）根據丙圖確定電流表和電壓表的量程和分度值，根據指針位置讀出示數，然后根據公式計算即可；
（3）根據滑片移動方向分析變阻器的阻值變化，再根據R總=R變+R0分析總電阻的變化，最后根據“電流與電壓的反比關系”確定電流表的示數變化，最后根據U=IR分析電壓表的示數變化。
【解答】（1）滑動變阻器應該與電阻串聯，且接線一上一下。根據圖片可知，變阻器右下角的接線柱已經與定值電阻R0相連，此時可以將左上角的C接線柱與電源正極相連，如下圖所示：
（2）根據丙圖可知，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，則電流表的示數為0.2A；
電壓表的量程為0~3V，分度值為0.1V，則示數為2.6V，
那么R0的阻值：；
（3）當圖乙所示滑動變阻器的滑片P從A端向B端移動時，變阻器的阻值減小，根據R總=R變+R0可知，總電阻減小。根據“電流與電阻的反比關系”可知，電流表的示數增大。根據U=IR可知，電壓表的示數增大。
11．（2023·麗水）小科通過實驗對“串聯電路各部分電壓的關系“進行了驗證。利用學生電源、小燈泡2個、電壓表1個、開關1個、導線若干等器材，按圖甲電路逐一接入電壓表進行實驗。
（1）實驗中小燈泡L1、L2的規格應了 (填“相問"或“不同")；
（2）在被測電壓難以估計時，為避免電壓過大而損壞電壓表，應正確選擇量程、具體操作是 。
（3）某次測量時電壓表示數如圖乙，則讀數為 伏；
（4）整理實驗數據時，小科發現兩燈泡上的電壓U1、U2之和略小于兩燈泡兩消的總電壓U，與預期結果不相符。換用其他器材并規范操作，多次實驗后結果均相同。其原因可能是 。
【答案】（1）不同
（2）先拿被測電路的另一個線頭迅速試觸電壓表的最大量程的接線柱，若指針偏轉角度太小，再使用較小的量程
（3）1.5
（4）導線有電阻，兩端存在電壓
【解析】（1）探究串聯電路電壓特點時，應保持兩元件的規格不同；
（2）試觸法指使用電表時，為了不損壞元件，一般先用大量程；
（3）電壓表的讀數需注意其量程和分度值；
（4）只要元件有電阻，在串聯電路中就會分去電壓。
【解答】（1）若兩個燈泡的規格相同，則兩個燈泡兩端電壓始終相等，故不能等到普遍結論，所以不相同；
（2） 在被測電壓難以估計時，為避免電壓過大而損壞電壓表，應先用試觸法（先用大量程）；
（3）由圖乙可知，讀書為1.5v；
（4）電壓U1、U2之和略小于兩燈泡兩消的總電壓U ，原因可能是導線電阻分到了部分的電壓；
12．（2023·寧波模擬）某科學興趣小組想研究加在標有“2.5V 0.3A”的小燈泡兩端的電壓和通過它的電流的關系，所用電源為兩節新的干電池，滑動變阻器上標有“20Ω 1A”字樣，小燈泡兩端允許加的最大電壓為額定電壓的1.2倍。
（1）實驗的電路如圖甲所示，小科剛要閉合開關時，同組同學及時制止了他，這是因為閉合開關將會出現 的現象會損壞電路中的元件。
（2）糾正錯誤后，移動滑動變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應的通過小燈泡的電流值，根據這些數據繪制出如圖乙所示圖像。分析圖像發現：通過小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，這是因為 。
（3）根據圖乙所示圖像，陰影部分的面積S 表示當小燈泡兩端電壓為1V時，小燈泡的實際功率；則圖中陰影部分的面積S 表示當小燈泡正常發光時， 。
【答案】電流表指針反偏 ⑵糾正錯誤后，移動滑動變阻器的滑片，記錄多組小燈泡兩端不同的電壓及對應的通過小燈泡的電流值，根據這些數據繪制出如圖乙所示圖像。分析圖像發現：通過小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比，這是因為 。 燈泡的電阻受溫度的影響 ⑶根據圖乙所示圖像，陰影部分的面積S 表示當小燈泡兩端電壓為1V時，小燈泡的實際功率；則圖中陰影部分的面積S 表示當小燈泡正常發光時， 。 滑動變阻器的功率
（1）電流表指針反偏
（2）燈泡的電阻受溫度的影響
（3）滑動變阻器的功率
【解析】（1）將電流表串聯在電路中中應使電流正極流入，負極流出；
（2）金屬導體的電阻大小隨溫度的變化而變化；
（3）滑動變阻器的功率=滑動變阻器兩端的電壓與流過的電流乘積。
【解答】（1）如圖所示，電流表接線柱接反了，故指針反偏；
（2） 小燈泡的電流與燈泡兩端的電壓不成正比 ，原因為燈泡的電阻受溫度的影響 ；
（3）P=(U-U燈）xI=U滑I，故為 滑動變阻器的功率 。
課后練習
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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