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6. 在探究“电流与电阻的关系”时，电源电压为 10 V，选用的四个定值电阻的阻值分别为 10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω。
(1) 图甲所示的实验电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2) 闭合开关前，滑片应置于最
(3) 先将 30 Ω 的定值电阻接入电路，闭合开关并移动滑片至电压表示数为 6 V 时，电流表示数如图乙所示，为
(4) 断开开关，将 20 Ω 的定值电阻换上后闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向
(5) 换成 15 Ω 和 10 Ω 的电阻，重复上述实验，并收集实验数据如下表所示。由数据可知，电压一定时，
(6) 本实验中滑动变阻器的主要作用是
(1) 图甲所示的实验电路中有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2) 闭合开关前，滑片应置于最
左
（填“左”或“右”）端。(3) 先将 30 Ω 的定值电阻接入电路，闭合开关并移动滑片至电压表示数为 6 V 时，电流表示数如图乙所示，为
0.2
A。(4) 断开开关，将 20 Ω 的定值电阻换上后闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向
右
移动，确保电压表的示数为 6 V。(5) 换成 15 Ω 和 10 Ω 的电阻，重复上述实验，并收集实验数据如下表所示。由数据可知，电压一定时，
通过导体的电流与导体的电阻成反比
。(6) 本实验中滑动变阻器的主要作用是
控制定值电阻两端的电压不变
；为顺利完成实验，选用滑动变阻器的最大阻值应大于20
Ω。答案
6. (1) 如图所示
(2) 左 (3) 0.2 (4) 右 (5) 通过导体的电流与导体的电阻成反比 (6) 控制定值电阻两端的电压不变 20 提示:(2) 闭合开关前，滑片应置于阻值最大处，即最左端。(4) 把30 Ω的电阻换成20 Ω的电阻后，为控制$U_V$不变，应减小$U_{变}$，即减小$R_{变}$，故将滑片向右滑，确保电压表的示数为6 V。(5) 因$U_V=IR=0.2\ \mathrm{A}×30\ \Omega=······=0.6\ \mathrm{A}×10\ \Omega=6\ \mathrm{V}$，可得出结论。(6) 滑动变阻器的主要作用是控制$U_V$不变。$U_{变}=U-U_V=10\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$，$U_{变}$为$U_V$的$\dfrac{2}{3}$倍，$R_{变}=\dfrac{2}{3}R_{大}=\dfrac{2}{3}×30\ \Omega=20\ \Omega$，即滑动变阻器的最大阻值不能小于20 Ω。解析
【分析】
这是探究电流与电阻关系的经典电学实验题，我们可以按小问逐步梳理思路：
1. 电路改错：首先明确本实验的正确电路要求：定值电阻、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，据此找出连接错误的导线，打叉后补画正确连线即可。
2. 闭合开关前的滑片位置：实验规范要求闭合开关前滑动变阻器要调到接入电路的最大阻值处，先判断滑动变阻器哪一侧接入电阻最大，对应填写端点。
3. 电流表读数：已知定值电阻两端电压为6V、阻值30Ω，可先通过欧姆定律估算电流大小，再结合电流表量程和分度值完成读数。
4. 更换电阻后的滑片调节：根据串联分压规律，把大电阻换成更小的电阻后，定值电阻分得的电压会降低，为了保持定值电阻两端电压为6V不变，需要减小滑动变阻器的分压，也就是减小滑动变阻器接入的阻值，据此判断滑片移动方向。
5. 实验结论推导：分析表格数据，发现每组电流和对应电阻的乘积都等于控制不变的6V，由此推导电压一定时电流和电阻的关系。
6. 滑动变阻器作用与器材选择：本实验用控制变量法保持定值电阻两端电压不变，这就是滑动变阻器的核心作用；再根据串联分压的比例关系，计算出接入最大定值电阻时滑动变阻器需要的最小阻值，即可得到所选滑动变阻器的最大阻值要求。
【解析】
(1) 原电路的错误为电流表未串联、电压表未并联在定值电阻两端，将错误导线打叉后调整连线，使电路满足电流表串联、电压表并联在定值电阻两端的要求，修正后的电路如图所示。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器需置于接入阻值最大的位置，由电路结构可知滑片在最左端时接入电阻最大，因此填左。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，由欧姆定律计算得$I=\frac{U}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$，因此电流表示数为0.2A。
(4) 将30Ω电阻更换为20Ω电阻后，定值电阻阻值减小，其两端分压会小于6V，为了让定值电阻两端电压回到6V，需要减小滑动变阻器接入的阻值，因此滑片应向右移动。
(5) 实验全程控制定值电阻两端电压为6V不变，各组数据中电流与电阻的乘积恒定，因此可得对应实验结论。
(6) 本实验需要控制定值电阻两端的电压保持不变，这是滑动变阻器的主要作用；电源电压为10V，因此滑动变阻器需要分担的电压为$U_{\mathrm{滑}}=10\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$，根据串联分压规律$\frac{U_{\mathrm{滑}}}{U_{\mathrm{定}}}=\frac{R_{\mathrm{滑}}}{R_{\mathrm{定}}}$，当接入最大的30Ω定值电阻时，所需滑动变阻器的阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{4\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{V}} × 30\ \Omega=20\ \Omega$，因此滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 左
(3) 0.2
(4) 右
(5) 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6) 控制定值电阻两端的电压不变 20
【知识点】
探究电流与电阻的关系；串联分压规律；欧姆定律应用
【点评】
本题是电学核心探究实验的典型考题，全面覆盖了电路纠错、实验操作细节、数据结论推导、实验器材选型多个考点，着重考察控制变量法的实验思想，其中更换电阻后滑片移动方向判断、滑动变阻器最大阻值的推导是易错点，需要学生吃透串联分压的规律才能准确作答。
【难度系数】
0.6
这是探究电流与电阻关系的经典电学实验题，我们可以按小问逐步梳理思路：
1. 电路改错：首先明确本实验的正确电路要求：定值电阻、滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，据此找出连接错误的导线，打叉后补画正确连线即可。
2. 闭合开关前的滑片位置：实验规范要求闭合开关前滑动变阻器要调到接入电路的最大阻值处，先判断滑动变阻器哪一侧接入电阻最大，对应填写端点。
3. 电流表读数：已知定值电阻两端电压为6V、阻值30Ω，可先通过欧姆定律估算电流大小，再结合电流表量程和分度值完成读数。
4. 更换电阻后的滑片调节：根据串联分压规律，把大电阻换成更小的电阻后，定值电阻分得的电压会降低，为了保持定值电阻两端电压为6V不变，需要减小滑动变阻器的分压，也就是减小滑动变阻器接入的阻值，据此判断滑片移动方向。
5. 实验结论推导：分析表格数据，发现每组电流和对应电阻的乘积都等于控制不变的6V，由此推导电压一定时电流和电阻的关系。
6. 滑动变阻器作用与器材选择：本实验用控制变量法保持定值电阻两端电压不变，这就是滑动变阻器的核心作用；再根据串联分压的比例关系，计算出接入最大定值电阻时滑动变阻器需要的最小阻值，即可得到所选滑动变阻器的最大阻值要求。
【解析】
(1) 原电路的错误为电流表未串联、电压表未并联在定值电阻两端，将错误导线打叉后调整连线，使电路满足电流表串联、电压表并联在定值电阻两端的要求，修正后的电路如图所示。
(2) 闭合开关前，滑动变阻器需置于接入阻值最大的位置，由电路结构可知滑片在最左端时接入电阻最大，因此填左。
(3) 电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，由欧姆定律计算得$I=\frac{U}{R}=\frac{6\ \mathrm{V}}{30\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$，因此电流表示数为0.2A。
(4) 将30Ω电阻更换为20Ω电阻后，定值电阻阻值减小，其两端分压会小于6V，为了让定值电阻两端电压回到6V，需要减小滑动变阻器接入的阻值，因此滑片应向右移动。
(5) 实验全程控制定值电阻两端电压为6V不变，各组数据中电流与电阻的乘积恒定，因此可得对应实验结论。
(6) 本实验需要控制定值电阻两端的电压保持不变，这是滑动变阻器的主要作用；电源电压为10V，因此滑动变阻器需要分担的电压为$U_{\mathrm{滑}}=10\ \mathrm{V}-6\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$，根据串联分压规律$\frac{U_{\mathrm{滑}}}{U_{\mathrm{定}}}=\frac{R_{\mathrm{滑}}}{R_{\mathrm{定}}}$，当接入最大的30Ω定值电阻时，所需滑动变阻器的阻值$R_{\mathrm{滑}}=\frac{4\ \mathrm{V}}{6\ \mathrm{V}} × 30\ \Omega=20\ \Omega$，因此滑动变阻器的最大阻值应大于20Ω。
【答案】
(1) 如图所示
(2) 左
(3) 0.2
(4) 右
(5) 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(6) 控制定值电阻两端的电压不变 20
【知识点】
探究电流与电阻的关系；串联分压规律；欧姆定律应用
【点评】
本题是电学核心探究实验的典型考题，全面覆盖了电路纠错、实验操作细节、数据结论推导、实验器材选型多个考点，着重考察控制变量法的实验思想，其中更换电阻后滑片移动方向判断、滑动变阻器最大阻值的推导是易错点，需要学生吃透串联分压的规律才能准确作答。
【难度系数】
0.6
7. 用“伏安法测$R$的电阻”实验中：
（1）图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）闭合开关后，发现电流表的示数为$0$，电压表的示数接近电源电压，故障原因可能是电阻$R$
（3）排除故障后，当电流表的示数为$1\ \mathrm{A}$时，电压表的示数如图乙所示，待测电阻$R$的阻值为
（4）电流表的电阻虽然很小，但也会影响$R$的测量结果。用图丙的电路进行测量可消除这个影响，$R_0$为定值电阻。实验步骤如下：
①按照图丙电路连接实物，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
②闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数$U_1$和电流表的示数$I_1$。
③
④可得待测电阻$R_x=$
（1）图甲中，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接完整。
（2）闭合开关后，发现电流表的示数为$0$，电压表的示数接近电源电压，故障原因可能是电阻$R$
断路
（填“断路”或“短路”）。（3）排除故障后，当电流表的示数为$1\ \mathrm{A}$时，电压表的示数如图乙所示，待测电阻$R$的阻值为
5
$\Omega$。（4）电流表的电阻虽然很小，但也会影响$R$的测量结果。用图丙的电路进行测量可消除这个影响，$R_0$为定值电阻。实验步骤如下：
①按照图丙电路连接实物，将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处。
②闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数$U_1$和电流表的示数$I_1$。
③
断开开关$\mathrm{S}_2$
，移动滑动变阻器滑片，读出电压表的示数$U_2$和电流表的示数$I_2$。④可得待测电阻$R_x=$
$\dfrac{U_2}{I_2}-\dfrac{U_1}{I_1}$
（用$U_1$、$I_1$、$U_2$、$I_2$表示）。答案
7. (1) 如图所示
(2) 断路 (3) 5 (4) ③断开开关$\mathrm{S}_2$ ④$\dfrac{U_2}{I_2}-\dfrac{U_1}{I_1}$ 提示:(2) 闭合开关后，电流表示数为0，电路可能断路，电压表示数接近电源电压，电压表与电源连通，则故障可能是电阻R断路。(3) 排除故障后，当电流表的示数为1 A时，电压表的示数为5 V，待测电阻$R=\dfrac{U}{I}=\dfrac{5\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。(4) 图丙中闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$，读出电压表的示数$U_1$和电流表的示数$I_1$；断开开关$\mathrm{S}_2$，移动滑片，读出电压表的示数$U_2$和电流表的示数$I_2$。$R_0+R_A=\dfrac{U_1}{I_1}$，$R_x+R_0+R_A=\dfrac{U_2}{I_2}$，解得$R_x=\dfrac{U_2}{I_2}-\dfrac{U_1}{I_1}$。解析
【分析】
这是一道伏安法测电阻的综合实验题，我们可以按步骤逐步推导：
1. 电路连接部分：伏安法测电阻要求电流表串联在电路中、电压表并联在待测电阻两端，观察现有电路的接线，只需要补全串联回路的剩余导线即可，保证电流从电源正极出发，依次经过滑动变阻器、待测电阻R、电流表、开关回到电源负极。
2. 故障判断：电流表示数为0说明电路大概率处于断路状态，电压表接近电源电压说明电压表两个接线柱可以连通到电源两极，由此可判断和电压表并联的待测电阻发生断路。
3. 电阻计算：先确认电压表的量程和分度值，读出电压表示数后，代入欧姆定律R=U/I即可算出待测电阻阻值。
4. 消误差的特殊测量：第一步闭合S1、S2时，待测电阻Rx被短路，此时可以算出定值电阻R0和电流表内阻的总阻值；第二步断开S2后，Rx、R0、电流表三者串联，算出三者总阻值，两个式子相减就可以消去R0和电流表内阻，得到Rx的表达式。
【解析】
(1) 按照伏安法测电阻的电路要求，将开关S的右接线柱与电流表的负接线柱相连，补全串联回路，保证电流表串联、电压表并联在R两端即可。
(2) 闭合开关后电流表示数为0，说明电路断路；电压表接近电源电压，说明电压表两端直接连通电源两极，因此故障是电阻R断路，此时电压表串联在电路中，分得几乎全部电源电压。
(3) 电压表选用0~15V量程，分度值为0.5V，指针指向5V，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{5\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
(4) ②闭合S1、S2时，Rx被短路，电压表测R0和电流表的总电压，可得$R_0+R_A=\frac{U_1}{I_1}$；③接下来需要断开开关$\mathrm{S_2}$，此时Rx、R0、电流表串联，电压表测三者总电压，可得$R_x+R_0+R_A=\frac{U_2}{I_2}$；④将两式相减消去$R_0$和电流表内阻$R_A$，得到$R_x=\frac{U_2}{I_2}-\frac{U_1}{I_1}$。
【答案】
(2) 断路 (3) 5 (4) ③断开开关$\mathrm{S_2}$ ④$\dfrac{U_2}{I_2}-\dfrac{U_1}{I_1}$
【知识点】
伏安法测电阻，欧姆定律，电路故障分析
【点评】
本题覆盖了伏安法测电阻的基础考点和拓展创新点，既考察了电路连接、故障判断、电表读数等基础操作能力，又考察了利用两次测量消去电流表内阻误差的实验设计思路，能很好地检验学生对欧姆定律和测电阻实验原理的理解程度。
【难度系数】
0.6
这是一道伏安法测电阻的综合实验题，我们可以按步骤逐步推导：
1. 电路连接部分：伏安法测电阻要求电流表串联在电路中、电压表并联在待测电阻两端，观察现有电路的接线，只需要补全串联回路的剩余导线即可，保证电流从电源正极出发，依次经过滑动变阻器、待测电阻R、电流表、开关回到电源负极。
2. 故障判断：电流表示数为0说明电路大概率处于断路状态，电压表接近电源电压说明电压表两个接线柱可以连通到电源两极，由此可判断和电压表并联的待测电阻发生断路。
3. 电阻计算：先确认电压表的量程和分度值，读出电压表示数后，代入欧姆定律R=U/I即可算出待测电阻阻值。
4. 消误差的特殊测量：第一步闭合S1、S2时，待测电阻Rx被短路，此时可以算出定值电阻R0和电流表内阻的总阻值；第二步断开S2后，Rx、R0、电流表三者串联，算出三者总阻值，两个式子相减就可以消去R0和电流表内阻，得到Rx的表达式。
【解析】
(1) 按照伏安法测电阻的电路要求，将开关S的右接线柱与电流表的负接线柱相连，补全串联回路，保证电流表串联、电压表并联在R两端即可。
(2) 闭合开关后电流表示数为0，说明电路断路；电压表接近电源电压，说明电压表两端直接连通电源两极，因此故障是电阻R断路，此时电压表串联在电路中，分得几乎全部电源电压。
(3) 电压表选用0~15V量程，分度值为0.5V，指针指向5V，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}=\frac{5\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$。
(4) ②闭合S1、S2时，Rx被短路，电压表测R0和电流表的总电压，可得$R_0+R_A=\frac{U_1}{I_1}$；③接下来需要断开开关$\mathrm{S_2}$，此时Rx、R0、电流表串联，电压表测三者总电压，可得$R_x+R_0+R_A=\frac{U_2}{I_2}$；④将两式相减消去$R_0$和电流表内阻$R_A$，得到$R_x=\frac{U_2}{I_2}-\frac{U_1}{I_1}$。
【答案】
(2) 断路 (3) 5 (4) ③断开开关$\mathrm{S_2}$ ④$\dfrac{U_2}{I_2}-\dfrac{U_1}{I_1}$【知识点】
伏安法测电阻，欧姆定律，电路故障分析
【点评】
本题覆盖了伏安法测电阻的基础考点和拓展创新点，既考察了电路连接、故障判断、电表读数等基础操作能力，又考察了利用两次测量消去电流表内阻误差的实验设计思路，能很好地检验学生对欧姆定律和测电阻实验原理的理解程度。
【难度系数】
0.6
