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例1 (云南中考)实验小组探究电流与电压的关系。
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫
(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应
(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向
(5)分析实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
(1)实验前,他们设计了实验探究的思路:保持电阻不变,探究电流与电压的关系,物理上把这种研究方法叫
控制变量
法。(2)根据图甲的电路图连接电路时,开关应
断开
。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到A
(选填“A”或“B”)端。(3)检查图乙,发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,且导线不交叉。
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电压表和电流表的示数后,为完成后续实验,应逐渐将滑片向
B
(选填“A”或“B”)端移动,数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为0.12
A。(5)分析实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
正比
。答案
(1)控制变量
(2)断开 A
(3)
(4)B 0.12
(5)正比
解析
【分析】
本题为探究电流与电压关系的电学实验题，需结合实验方法、电路连接规则、滑动变阻器操作、电表读数及实验结论逐步分析：
1. 探究多变量关系时，控制其他变量不变、仅改变一个变量的方法为控制变量法，对应第(1)问；
2. 连接电路时开关需断开以保护电路，闭合开关前滑动变阻器要调至最大阻值处，需根据滑动变阻器接线判断滑片位置，对应第(2)问；
3. 电压表应并联在定值电阻两端，需找出接错导线并修正，对应第(3)问；
4. 探究电流与电压关系时，需改变定值电阻两端电压，需调整滑动变阻器阻值，同时根据电流表量程读数，对应第(4)问；
5. 分析实验数据中电压与电流的比值关系得出结论，对应第(5)问。
【解析】
(1) 探究电流与电压的关系时，保持电阻不变，只改变电压，这种研究方法是控制变量法；
(2) 连接电路时，为避免短路损坏元件，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值端，图中滑动变阻器接B端接线柱，因此滑片应移到A端（此时接入电阻丝最长，阻值最大）；
(3) 图中电压表接错，应并联在定值电阻R两端：在连接电压表与电流表的错误导线上打“×”，将电压表的接线改接到定值电阻R的两端（确保导线不交叉）；
(4) 记录第1组数据后，要增大定值电阻两端电压，需减小滑动变阻器接入阻值，因此滑片向B端移动；电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.12A；
(5) 实验数据显示，定值电阻一定时，电压与电流的比值为定值，因此结论：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【答案】
(1) 控制变量
(2) 断开；A
(3)
(4) B；0.12
(5) 正比
【知识点】
控制变量法、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】
本题是电学基础实验题，全面考察探究电流与电压关系的核心知识点，涵盖实验方法、电路操作、电表读数及实验结论，是中考常见的基础应用题型。
【难度系数】
0.7
本题为探究电流与电压关系的电学实验题，需结合实验方法、电路连接规则、滑动变阻器操作、电表读数及实验结论逐步分析：
1. 探究多变量关系时，控制其他变量不变、仅改变一个变量的方法为控制变量法，对应第(1)问；
2. 连接电路时开关需断开以保护电路，闭合开关前滑动变阻器要调至最大阻值处，需根据滑动变阻器接线判断滑片位置，对应第(2)问；
3. 电压表应并联在定值电阻两端，需找出接错导线并修正，对应第(3)问；
4. 探究电流与电压关系时，需改变定值电阻两端电压，需调整滑动变阻器阻值，同时根据电流表量程读数，对应第(4)问；
5. 分析实验数据中电压与电流的比值关系得出结论，对应第(5)问。
【解析】
(1) 探究电流与电压的关系时，保持电阻不变，只改变电压，这种研究方法是控制变量法；
(2) 连接电路时，为避免短路损坏元件，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值端，图中滑动变阻器接B端接线柱，因此滑片应移到A端（此时接入电阻丝最长，阻值最大）；
(3) 图中电压表接错，应并联在定值电阻R两端：在连接电压表与电流表的错误导线上打“×”，将电压表的接线改接到定值电阻R的两端（确保导线不交叉）；
(4) 记录第1组数据后，要增大定值电阻两端电压，需减小滑动变阻器接入阻值，因此滑片向B端移动；电流表选用0~0.6A量程，分度值0.02A，示数为0.12A；
(5) 实验数据显示，定值电阻一定时，电压与电流的比值为定值，因此结论：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【答案】
(1) 控制变量
(2) 断开；A
(3)
(4) B；0.12
(5) 正比
【知识点】
控制变量法、滑动变阻器使用、欧姆定律
【点评】
本题是电学基础实验题，全面考察探究电流与电压关系的核心知识点，涵盖实验方法、电路操作、电表读数及实验结论，是中考常见的基础应用题型。
【难度系数】
0.7
学习任务二 电流与电阻的关系
|实验探究|
探究电压一定时电流与电阻的关系
[实验思路]
将电阻不同的定值电阻接入电路中，以改变电阻，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。实验电路如图所示。
[实验过程]
(1)按照设计的电路图连接实物电路，将电阻为$5\ \Omega$的定值电阻接入电路中。
(2)确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为$3\ \mathrm{V}$，读出电流表的示数并记录定值电阻两端的电压、电阻和电流值。
(3)断开开关，将电阻为$5\ \Omega$的定值电阻更换
为$10\ \Omega$、$15\ \Omega$、$20\ \Omega$、$30\ \Omega$的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持$3\ \mathrm{V}$不变，分别读出对应电流表的示数并记录电阻和电流值。
$U=\_\_\_\_\_\_\mathrm{V}$
[实验结论]
大量实验表明：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻，即$U$一定时，$I_1:I_2=$。
|探究归纳|
1.实验时通过移动滑动变阻器的滑片来控制定值电阻两端的电压不变。
2.滑动变阻器的调节：换大调大、换小调小。也就是说，如果更换为电阻更大的定值电阻，那么将滑动变阻器接入电路的电阻调大，可使新换上的定值电阻两端的电压等于原定值电阻两端的电压。同理，如果更换为电阻较小的定值电阻，那么应将滑动变阻器的电阻调小。
|学以致用|
例2 (连云港中考)小明在探究通过导体的电流与电阻的关系实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中定值电阻两端的电压始终保持$2\ \mathrm{V}$不变，电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，他应先。
(2)连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片$\mathrm{P}$，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是。
(3)排除故障后，小明将电阻不同的定值电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电阻$R$为$\Omega$。
(4)在实验过程中，把定值电阻由$20\ \Omega$的更换为$10\ \Omega$的后，滑动变阻器接入电路中的电阻应(选填“变大”“变小”或“不变”)。
|实验探究|
探究电压一定时电流与电阻的关系
[实验思路]
将电阻不同的定值电阻接入电路中，以改变电阻，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。实验电路如图所示。
[实验过程]
(1)按照设计的电路图连接实物电路，将电阻为$5\ \Omega$的定值电阻接入电路中。
(2)确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为$3\ \mathrm{V}$，读出电流表的示数并记录定值电阻两端的电压、电阻和电流值。
(3)断开开关，将电阻为$5\ \Omega$的定值电阻更换
为$10\ \Omega$、$15\ \Omega$、$20\ \Omega$、$30\ \Omega$的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持$3\ \mathrm{V}$不变，分别读出对应电流表的示数并记录电阻和电流值。
$U=\_\_\_\_\_\_\mathrm{V}$
[实验结论]
大量实验表明：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻，即$U$一定时，$I_1:I_2=$。
|探究归纳|
1.实验时通过移动滑动变阻器的滑片来控制定值电阻两端的电压不变。
2.滑动变阻器的调节：换大调大、换小调小。也就是说，如果更换为电阻更大的定值电阻，那么将滑动变阻器接入电路的电阻调大，可使新换上的定值电阻两端的电压等于原定值电阻两端的电压。同理，如果更换为电阻较小的定值电阻，那么应将滑动变阻器的电阻调小。
|学以致用|
例2 (连云港中考)小明在探究通过导体的电流与电阻的关系实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中定值电阻两端的电压始终保持$2\ \mathrm{V}$不变，电路中仪表均完好无损。
(1)连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，他应先。
(2)连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片$\mathrm{P}$，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是。
(3)排除故障后，小明将电阻不同的定值电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电阻$R$为$\Omega$。
(4)在实验过程中，把定值电阻由$20\ \Omega$的更换为$10\ \Omega$的后，滑动变阻器接入电路中的电阻应(选填“变大”“变小”或“不变”)。
答案
[实验过程]
(3)示例:$U=3\ \mathrm{V}$
[实验结论]
成反比 $R_2:R_1$
例2
(1)将电压表指针调至零刻度线处
(2)定值电阻断路
(3)20
(4)变小
(3)示例:$U=3\ \mathrm{V}$
[实验结论]
成反比 $R_2:R_1$
例2
(1)将电压表指针调至零刻度线处
(2)定值电阻断路
(3)20
(4)变小
解析
【分析】
本题围绕“探究电流与电阻的关系”实验展开，需结合实验控制变量法、欧姆定律及电路故障分析等知识解题：
1. 实验过程中需控制定值电阻两端电压不变，根据实验步骤(2)可知电压表示数为3V，故U=3V；
2. 实验结论依据欧姆定律，电压一定时电流与电阻成反比，推导得电流比与电阻比的关系；
3. 例2各小问：(1)连接电路前仪表需调零；(2)电流表无示数、电压表有示数为定值电阻断路；(3)利用欧姆定律R=U/I计算电阻；(4)换用小电阻时，滑动变阻器需调小以保持定值电阻电压不变。
【解析】
1. 实验过程：步骤(2)中调节滑动变阻器使电压表示数为3V，因此定值电阻两端控制的电压U=3V；
2. 实验结论：根据欧姆定律I=U/R，当电压U一定时，电流I与电阻R成反比，即I₁R₁=I₂R₂，故I₁:I₂=R₂:R₁；
3. 例2解析：
(1)连接电路前，电压表指针未指零，需先将电压表指针调至零刻度线处；
(2)电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故障为定值电阻断路；
(3)实验中定值电阻两端电压保持2V不变，电流表读数为0.1A，根据R=U/I=2V/0.1A=20Ω；
(4)根据“换小调小”原则，将定值电阻由20Ω换为10Ω（电阻变小），滑动变阻器接入电阻应变小，以保持定值电阻两端电压为2V不变。
【答案】
[实验过程](3)U=3V；[实验结论]成反比；R₂:R₁；例2(1)将电压表指针调至零刻度线处；(2)定值电阻断路；(3)20；(4)变小
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为电学核心实验题，考查控制变量法的应用、实验结论推导、电路故障判断及欧姆定律计算，需学生掌握实验操作要点和原理，是初中电学的重点考查内容。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究电流与电阻的关系”实验展开，需结合实验控制变量法、欧姆定律及电路故障分析等知识解题：
1. 实验过程中需控制定值电阻两端电压不变，根据实验步骤(2)可知电压表示数为3V，故U=3V；
2. 实验结论依据欧姆定律，电压一定时电流与电阻成反比，推导得电流比与电阻比的关系；
3. 例2各小问：(1)连接电路前仪表需调零；(2)电流表无示数、电压表有示数为定值电阻断路；(3)利用欧姆定律R=U/I计算电阻；(4)换用小电阻时，滑动变阻器需调小以保持定值电阻电压不变。
【解析】
1. 实验过程：步骤(2)中调节滑动变阻器使电压表示数为3V，因此定值电阻两端控制的电压U=3V；
2. 实验结论：根据欧姆定律I=U/R，当电压U一定时，电流I与电阻R成反比，即I₁R₁=I₂R₂，故I₁:I₂=R₂:R₁；
3. 例2解析：
(1)连接电路前，电压表指针未指零，需先将电压表指针调至零刻度线处；
(2)电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表与电源连通，故障为定值电阻断路；
(3)实验中定值电阻两端电压保持2V不变，电流表读数为0.1A，根据R=U/I=2V/0.1A=20Ω；
(4)根据“换小调小”原则，将定值电阻由20Ω换为10Ω（电阻变小），滑动变阻器接入电阻应变小，以保持定值电阻两端电压为2V不变。
【答案】
[实验过程](3)U=3V；[实验结论]成反比；R₂:R₁；例2(1)将电压表指针调至零刻度线处；(2)定值电阻断路；(3)20；(4)变小
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题为电学核心实验题，考查控制变量法的应用、实验结论推导、电路故障判断及欧姆定律计算，需学生掌握实验操作要点和原理，是初中电学的重点考查内容。
【难度系数】
0.6
