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3. (新考法 实验改进)小宇和同学们在做电学实验过程中,她们经过讨论,依次改进了“探究电流与电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是 (
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流与电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器的目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:在不增加任何器材、不改变电路的情况下,也可以探究电流与电阻的关系
B
)A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流与电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器的目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:在不增加任何器材、不改变电路的情况下,也可以探究电流与电阻的关系
答案
3.B
【点拨】在“探究电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为了保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流与电压之间的定量关系，故B正确；在“探究电流与电压的关系”实验中，需多次改变电压的数值，移动滑动变阻器的目的是改变定值电阻两端的电压，故C错误；在“探究电流与电阻的关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变定值电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的定值电阻，故D错误。
【点拨】在“探究电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯丝的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为了保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流与电压之间的定量关系，故B正确；在“探究电流与电压的关系”实验中，需多次改变电压的数值，移动滑动变阻器的目的是改变定值电阻两端的电压，故C错误；在“探究电流与电阻的关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变定值电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的定值电阻，故D错误。
4. 小荣用图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器规格为“20 Ω 0.8 A”。
(1)她先用 10 Ω 的定值电阻探究电流与电压的关系。
①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则闭合开关时，
②闭合开关，移动滑片，记录了如下表所示的数据。
|实验次数|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|电压$U/V$|1.2|1.6|2.0|2.4|2.8|
|电流$I/A$|0.12|0.16|0.20|0.24|0.28|
③通过分析数据可得，第
(2)接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。实验中依次更换阻值不同的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表的示数，绘出电流$I$与电阻倒数$\frac{1}{R}$的关系图像如图乙所示。由图乙知，绘出的电流$I$与电阻倒数$\frac{1}{R}$的图像是一条过原点的直线，由此可得到电流与电阻的关系结论，由此结论结合图乙可知，当$R=4\ \Omega$时，电流$I=$
(3)实验过程中，电源电压不变，更换阻值不同的定值电阻$R_1$，并调节滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值，记录每次实验中电压表示数$U$和电流表示数$I$，下列关于$I、U、R_1$和$R_2$的关系图像正确的是
(1)她先用 10 Ω 的定值电阻探究电流与电压的关系。
①闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最右端，否则闭合开关时，
电压表
（填“电流表”“电压表”或“电流表和电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。②闭合开关，移动滑片，记录了如下表所示的数据。
|实验次数|1|2|3|4|5|
|----|----|----|----|----|----|
|电压$U/V$|1.2|1.6|2.0|2.4|2.8|
|电流$I/A$|0.12|0.16|0.20|0.24|0.28|
③通过分析数据可得，第
1
次数据一定是拼凑的。(2)接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。实验中依次更换阻值不同的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表的示数，绘出电流$I$与电阻倒数$\frac{1}{R}$的关系图像如图乙所示。由图乙知，绘出的电流$I$与电阻倒数$\frac{1}{R}$的图像是一条过原点的直线，由此可得到电流与电阻的关系结论，由此结论结合图乙可知，当$R=4\ \Omega$时，电流$I=$
0.5
A。$I-\frac{1}{R}$图像相较于$I-R$图像，该图像的优点是可以直观地得出电流与电阻的关系
。(3)实验过程中，电源电压不变，更换阻值不同的定值电阻$R_1$，并调节滑动变阻器$R_2$接入电路的阻值，记录每次实验中电压表示数$U$和电流表示数$I$，下列关于$I、U、R_1$和$R_2$的关系图像正确的是
B
。答案
4.(1)①电压表 ③1
(2)0.5；可以直观地得出电流与电阻的关系
(3)B
【点拨】(1)①电源电压恒为4.5 V，由图甲可知，电压表选用小量程，若闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片移到最右端，即阻值最大处，闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程。③由串联电路中电压的规律知，当滑动变阻器$R_2$的阻值取最大值20 Ω时，电压表的示数最小，最小值为$4.5\ \mathrm{V}×\frac{10\ \Omega}{10\ \Omega+20\ \Omega}=1.5\ \mathrm{V}$，1.5 V＞1.2 V，故第1次数据一定是拼凑的。(2)根据图乙可知，电流与电阻倒数的关系图像为一条过原点的直线，即电流与电阻倒数成正比，即电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以由图乙知，控制电阻两端电压为2 V不变，当R=4 Ω时，电流I=0.5 A。$I-\frac{1}{R}$图像是一条经过原点的倾斜直线，可以直观地得出电压一定时，I与$\frac{1}{R}$成正比，进一步得出电压一定时，电流与电阻成反比的关系。(3)由实物电路知，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路中的电流，在探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端电压一定，改变定值电阻的阻值大小，得到的结论为导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以A错误；由控制变量法知，探究电流与电阻的关系时应控制$R_1$两端电压不变，又因为电源的电压不变，所以$R_2$两端电压也保持不变，但$R_1$与$R_2$是变化的，所以B正确，C错误。
(2)0.5；可以直观地得出电流与电阻的关系
(3)B
【点拨】(1)①电源电压恒为4.5 V，由图甲可知，电压表选用小量程，若闭合开关前，没有将滑动变阻器的滑片移到最右端，即阻值最大处，闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程。③由串联电路中电压的规律知，当滑动变阻器$R_2$的阻值取最大值20 Ω时，电压表的示数最小，最小值为$4.5\ \mathrm{V}×\frac{10\ \Omega}{10\ \Omega+20\ \Omega}=1.5\ \mathrm{V}$，1.5 V＞1.2 V，故第1次数据一定是拼凑的。(2)根据图乙可知，电流与电阻倒数的关系图像为一条过原点的直线，即电流与电阻倒数成正比，即电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以由图乙知，控制电阻两端电压为2 V不变，当R=4 Ω时，电流I=0.5 A。$I-\frac{1}{R}$图像是一条经过原点的倾斜直线，可以直观地得出电压一定时，I与$\frac{1}{R}$成正比，进一步得出电压一定时，电流与电阻成反比的关系。(3)由实物电路知，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路中的电流，在探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端电压一定，改变定值电阻的阻值大小，得到的结论为导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以A错误；由控制变量法知，探究电流与电阻的关系时应控制$R_1$两端电压不变，又因为电源的电压不变，所以$R_2$两端电压也保持不变，但$R_1$与$R_2$是变化的，所以B正确，C错误。
5. ★★（新考法 图像分析法）将四个定值电阻a、b、c、d分别接入不同的电路中，测出各电阻两端的电压U和通过的电流I，把测得的数据描点在坐标系中如图所示。根据图中信息可知：
(1)b的电阻
(2)若将a和c串联在电路中，通过a的电流
(3)若将a和c并联在电路中，通过a的电流
(4)若b是阻值为R的粗细均匀的电阻丝，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍，则它的电阻
(1)b的电阻
＜
（填“＞”“=”或“＜”）a的电阻。(2)若将a和c串联在电路中，通过a的电流
=
（填“＞”“=”或“＜”）通过c的电流。(3)若将a和c并联在电路中，通过a的电流
＜
（填“＞”“=”或“＜”）通过c的电流。(4)若b是阻值为R的粗细均匀的电阻丝，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍，则它的电阻
＞
（填“＞”“=”或“＜”）2R。答案
5.(1)＜ (2)= (3)＜ (4)＞
【点拨】(1)由图可知，电压相同时，通过电阻a的电流比通过电阻b的电流小，因此$R_b＜R_a$。(2)根据串联电路电流规律可知，将a和c串联在电路中，通过a的电流等于通过c的电流。(3)由并联电路电压规律可知，将a和c并联在电路中，a、c两端的电压相等，因为$R_a＞R_c$（由图可知，电流相同时，电阻b两端的电压比电阻c两端的电压大，说明$R_b＞R_c$，又知$R_a＞R_b$），所以通过a的电流小于通过c的电流。(4)若b是阻值为R的粗细均匀的电阻丝，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍后，长度变为原来的2倍，横截面积变小，材料不变，则电阻大于2R。
【点拨】(1)由图可知，电压相同时，通过电阻a的电流比通过电阻b的电流小，因此$R_b＜R_a$。(2)根据串联电路电流规律可知，将a和c串联在电路中，通过a的电流等于通过c的电流。(3)由并联电路电压规律可知，将a和c并联在电路中，a、c两端的电压相等，因为$R_a＞R_c$（由图可知，电流相同时，电阻b两端的电压比电阻c两端的电压大，说明$R_b＞R_c$，又知$R_a＞R_b$），所以通过a的电流小于通过c的电流。(4)若b是阻值为R的粗细均匀的电阻丝，将其用拉丝机均匀拉长为原来的2倍后，长度变为原来的2倍，横截面积变小，材料不变，则电阻大于2R。
