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7 通过大量实验探究，可以得出：通过导体的电流$ I $与导体两端的电压$ U $成
正比
，与导体的电阻$ R $成反比
。这一规律叫做欧姆定律，可用公式$ I= $$\frac{U}{R}$
表示。答案
正比 反比 $\frac{U}{R}$
解析
【分析】本题考查欧姆定律的基础内容，属于电学核心基础知识点，解题时需准确回忆欧姆定律的表述及公式：欧姆定律指出，在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，综合两者可得电流与电压成正比、与电阻成反比，对应的公式为$I=\frac{U}{R}$。
【解析】根据欧姆定律的定义，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，其数学表达式为$I=\frac{U}{R}$。
【答案】正比 反比 $\frac{U}{R}$
【知识点】欧姆定律 电流、电压、电阻关系
【点评】本题是对欧姆定律基础内容的直接考查，属于电学入门必记知识点，主要检验学生对基本概念的记忆准确性，难度较低。
【难度系数】0.9
【解析】根据欧姆定律的定义，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，其数学表达式为$I=\frac{U}{R}$。
【答案】正比 反比 $\frac{U}{R}$
【知识点】欧姆定律 电流、电压、电阻关系
【点评】本题是对欧姆定律基础内容的直接考查，属于电学入门必记知识点，主要检验学生对基本概念的记忆准确性，难度较低。
【难度系数】0.9
8 电阻是导体的一种物理性质，反映了导体对电流的
阻碍作用
。一般情况下，电阻不随
（选填“随”或“不随”）导体两端的电压和通过导体的电流变化而变化。答案
阻碍作用 不随
解析
【分析】首先明确电阻的物理意义：电阻是描述导体对电流阻碍作用的物理量，是导体本身的固有性质，其大小由导体的材料、长度、横截面积和温度决定，与导体两端的电压、通过导体的电流无关，据此可完成填空。
【解析】根据电阻的定义，电阻反映了导体对电流的阻碍作用，因此第一个空填“阻碍作用”；由于电阻是导体自身的属性，不随外加的电压和电流变化而变化，所以第二个空选“不随”。
【答案】阻碍作用 不随
【知识点】电阻的定义；电阻的特性
【点评】本题考查电阻的基本概念，属于电学基础知识点，直接考查学生对电阻物理意义及固有属性的掌握情况，难度较低，是巩固电学基础的典型题目。
【难度系数】0.9
【解析】根据电阻的定义，电阻反映了导体对电流的阻碍作用，因此第一个空填“阻碍作用”；由于电阻是导体自身的属性，不随外加的电压和电流变化而变化，所以第二个空选“不随”。
【答案】阻碍作用 不随
【知识点】电阻的定义；电阻的特性
【点评】本题考查电阻的基本概念，属于电学基础知识点，直接考查学生对电阻物理意义及固有属性的掌握情况，难度较低，是巩固电学基础的典型题目。
【难度系数】0.9
9 请比较“探究电流与电压的关系”和“探究电流与电阻的关系”这两个实验，分析它们的相同之处和不同之处，完成下表。
答案
|实验目的|探究电流与电压的关系|探究电流与电阻的关系|
| ---- | ---- | ---- |
|实验电路图|（对应电路图）|（对应电路图）|
|实验方案|保持定值电阻不变，改变定值电阻两端的电压，读出电流表、电压表的示数|更换阻值不同的定值电阻，保持定值电阻两端的电压不变，读出电流表、电压表的示数|
|数据处理|请大致画出I-U关系图像（过原点的倾斜直线）|
||实验结论|电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比|电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比|
解析
【分析】
要解答本题，需明确两个探究实验的核心控制变量：探究电流与电压的关系时，需控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压，观察电流的变化；探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，更换不同阻值的定值电阻，观察电流的变化。据此填写实验方案、数据处理及实验结论，其中I-U关系图像为过原点的倾斜直线，I-R关系图像为反比例曲线。
【解析】
1. 实验方案：
探究电流与电压的关系：保持定值电阻不变，改变定值电阻两端的电压，读出电流表、电压表的示数；
探究电流与电阻的关系：更换阻值不同的定值电阻，保持定值电阻两端的电压不变，读出电流表、电压表的示数。
2. 数据处理：I-U关系图像为过原点的倾斜直线；I-R关系图像为反比例曲线（题目已给出）。
3. 实验结论：
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】
|实验目的|探究电流与电压的关系|探究电流与电阻的关系|
| ---- | ---- | ---- |
|实验电路图|（对应电路图）|（对应电路图）|
|实验方案|保持定值电阻不变，改变定值电阻两端的电压，读出电流表、电压表的示数|更换阻值不同的定值电阻，保持定值电阻两端的电压不变，读出电流表、电压表的示数|
|数据处理|请大致画出I-U关系图像（过原点的倾斜直线）|（题目给出的I-R曲线）|
|实验结论|电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比|电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比|
【知识点】
欧姆定律实验，控制变量法，电流与电压、电阻的关系
【点评】
本题是电学核心探究实验，通过对比两个实验强化控制变量法的应用，是理解欧姆定律的基础，需掌握实验设计、结论及图像特征。
【难度系数】
0.6
要解答本题，需明确两个探究实验的核心控制变量：探究电流与电压的关系时，需控制电阻不变，改变定值电阻两端的电压，观察电流的变化；探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，更换不同阻值的定值电阻，观察电流的变化。据此填写实验方案、数据处理及实验结论，其中I-U关系图像为过原点的倾斜直线，I-R关系图像为反比例曲线。
【解析】
1. 实验方案：
探究电流与电压的关系：保持定值电阻不变，改变定值电阻两端的电压，读出电流表、电压表的示数；
探究电流与电阻的关系：更换阻值不同的定值电阻，保持定值电阻两端的电压不变，读出电流表、电压表的示数。
2. 数据处理：I-U关系图像为过原点的倾斜直线；I-R关系图像为反比例曲线（题目已给出）。
3. 实验结论：
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【答案】
|实验目的|探究电流与电压的关系|探究电流与电阻的关系|
| ---- | ---- | ---- |
|实验电路图|（对应电路图）|（对应电路图）|
|实验方案|保持定值电阻不变，改变定值电阻两端的电压，读出电流表、电压表的示数|更换阻值不同的定值电阻，保持定值电阻两端的电压不变，读出电流表、电压表的示数|
|数据处理|请大致画出I-U关系图像（过原点的倾斜直线）
|（题目给出的I-R曲线）||实验结论|电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比|电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比|
【知识点】
欧姆定律实验，控制变量法，电流与电压、电阻的关系
【点评】
本题是电学核心探究实验，通过对比两个实验强化控制变量法的应用，是理解欧姆定律的基础，需掌握实验设计、结论及图像特征。
【难度系数】
0.6
10 如图所示，小明设计了一台身高测量仪，电源电压为$U_0$且保持不变，$R_2$的阻值为$R_0$。
（1）当被测者的身高越高时，电压表的示数将
A. 越大 B. 不变 C. 越小
（2）为了增大身高测量仪的测量范围，下列方案中可行的是
A. 电压表的量程改为0～3 V
B. 把$R_2$换成阻值更小的定值电阻
C. 适当减小电源电压
（3）移动滑片，若观察到两电表的示数均不变，且至少有一个不为0，已知电路中仅出现一处故障，且只发生在滑动变阻器$R_1$或电阻$R_2$上，请写出两电表的示数及对应的故障：
（1）当被测者的身高越高时，电压表的示数将
A
。A. 越大 B. 不变 C. 越小
（2）为了增大身高测量仪的测量范围，下列方案中可行的是
C
。A. 电压表的量程改为0～3 V
B. 把$R_2$换成阻值更小的定值电阻
C. 适当减小电源电压
（3）移动滑片，若观察到两电表的示数均不变，且至少有一个不为0，已知电路中仅出现一处故障，且只发生在滑动变阻器$R_1$或电阻$R_2$上，请写出两电表的示数及对应的故障：
若电压表的示数为0，电流表的示数为$\frac{U_0}{R_0}$，则$R_1$短路；若电压表的示数为$U_0$，电流表的示数为0，则$R_1$开路
。答案
（1）A （2）C （3）若电压表的示数为0，电流表的示数为$\frac{U_0}{R_0}$，则$R_1$短路；若电压表的示数为$U_0$，电流表的示数为0，则$R_1$开路
解析
【分析】
首先明确电路结构：滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电流表测电路中的总电流，电压表测$R_1$两端的电压。
（1）身高越高时，滑片上移，$R_1$接入电路的电阻变大，总电阻增大，电源电压不变，根据欧姆定律可分析电流和电压的变化；
（2）增大测量范围需保证身高变化时电表示数在合理量程内，结合串联电路电压规律分析各选项；
（3）电路仅一处故障在$R_1$或$R_2$，两电表示数均不变且至少一个不为0，需分别分析$R_1$短路、开路时的电路状态，判断电表示数。
【解析】
（1）电路中$R_1$与$R_2$串联，电源电压$U_0$不变。当被测者身高越高时，$R_1$接入电阻变大，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$变大，由欧姆定律$I=\frac{U_0}{R_{总}}$可知，电路电流$I$变小；$R_2$两端电压$U_2=IR_2=IR_0$，因$I$变小，故$U_2$变小；根据串联电路电压规律$U_1=U_0-U_2$，$U_2$变小则$U_1$变大，即电压表示数越大，故选A。
（2）分析各选项：
A. 电压表量程改为0～3V，若测量时电压超过3V，电压表无法正常显示，会缩小测量范围，不可行；
B. 把$R_2$换成阻值更小的定值电阻，总电阻减小，电路电流增大，$R_1$两端电压$U_1=\frac{U_0R_1}{R_1+R_0}$，$R_0$减小会使$U_1$偏大，易导致电压表超量程，无法增大测量范围，不可行；
C. 适当减小电源电压，可降低$R_1$两端的最大电压，使$R_1$接入更大电阻（对应更高身高）时，电压表示数不超量程，从而增大测量范围，可行，故选C。
（3）故障仅在$R_1$或$R_2$，结合电表示数分析：
若$R_1$短路：电压表被短路，示数为0；电路为$R_2$的简单电路，电流$I=\frac{U_0}{R_0}$，电流表有示数，符合“两电表示数均不变且至少一个不为0”；
若$R_1$开路：电路断开，电流为0，电流表无示数；电压表串联在电路中，相当于测电源电压，示数为$U_0$，符合条件；
（$R_2$故障时，如短路则电压表示数为$U_0$、电流表有示数，开路则电压表示数为0、电流表无示数，不符合题目要求的故障特征，故排除）
【答案】
（1）A （2）C （3）若电压表的示数为0，电流表的示数为$\frac{U_0}{R_0}$，则$R_1$短路；若电压表的示数为$U_0$，电流表的示数为0，则$R_1$开路
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律应用、电路故障分析
【点评】
本题结合实际身高测量仪场景，综合考查串联电路特点、欧姆定律及电路故障分析，需先明确电路连接方式，再逐步分析电阻变化对电表示数的影响，故障分析需掌握短路、开路对电路的影响，是电学综合题的典型题型。
【难度系数】
0.3
首先明确电路结构：滑动变阻器$R_1$与定值电阻$R_2$串联，电流表测电路中的总电流，电压表测$R_1$两端的电压。
（1）身高越高时，滑片上移，$R_1$接入电路的电阻变大，总电阻增大，电源电压不变，根据欧姆定律可分析电流和电压的变化；
（2）增大测量范围需保证身高变化时电表示数在合理量程内，结合串联电路电压规律分析各选项；
（3）电路仅一处故障在$R_1$或$R_2$，两电表示数均不变且至少一个不为0，需分别分析$R_1$短路、开路时的电路状态，判断电表示数。
【解析】
（1）电路中$R_1$与$R_2$串联，电源电压$U_0$不变。当被测者身高越高时，$R_1$接入电阻变大，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$变大，由欧姆定律$I=\frac{U_0}{R_{总}}$可知，电路电流$I$变小；$R_2$两端电压$U_2=IR_2=IR_0$，因$I$变小，故$U_2$变小；根据串联电路电压规律$U_1=U_0-U_2$，$U_2$变小则$U_1$变大，即电压表示数越大，故选A。
（2）分析各选项：
A. 电压表量程改为0～3V，若测量时电压超过3V，电压表无法正常显示，会缩小测量范围，不可行；
B. 把$R_2$换成阻值更小的定值电阻，总电阻减小，电路电流增大，$R_1$两端电压$U_1=\frac{U_0R_1}{R_1+R_0}$，$R_0$减小会使$U_1$偏大，易导致电压表超量程，无法增大测量范围，不可行；
C. 适当减小电源电压，可降低$R_1$两端的最大电压，使$R_1$接入更大电阻（对应更高身高）时，电压表示数不超量程，从而增大测量范围，可行，故选C。
（3）故障仅在$R_1$或$R_2$，结合电表示数分析：
若$R_1$短路：电压表被短路，示数为0；电路为$R_2$的简单电路，电流$I=\frac{U_0}{R_0}$，电流表有示数，符合“两电表示数均不变且至少一个不为0”；
若$R_1$开路：电路断开，电流为0，电流表无示数；电压表串联在电路中，相当于测电源电压，示数为$U_0$，符合条件；
（$R_2$故障时，如短路则电压表示数为$U_0$、电流表有示数，开路则电压表示数为0、电流表无示数，不符合题目要求的故障特征，故排除）
【答案】
（1）A （2）C （3）若电压表的示数为0，电流表的示数为$\frac{U_0}{R_0}$，则$R_1$短路；若电压表的示数为$U_0$，电流表的示数为0，则$R_1$开路
【知识点】
串联电路规律、欧姆定律应用、电路故障分析
【点评】
本题结合实际身高测量仪场景，综合考查串联电路特点、欧姆定律及电路故障分析，需先明确电路连接方式，再逐步分析电阻变化对电表示数的影响，故障分析需掌握短路、开路对电路的影响，是电学综合题的典型题型。
【难度系数】
0.3
