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小组同学探究“欧姆定律”：
（一）小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为：3节干电池（每节电池的电压恒为1.5 V）、开关S、定值电阻$R_{0}$、电流表、电压表、滑动变阻器$R_{x}$、导线.
【实验操作设问】
（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：电流表、电压表均使用大量程（测量时再选择合适的量程），电压表测量$R_{0}$的电压.
（2）连接电路时，开关应处于
【能力提升设问】
（3）故障分析 闭合开关S，发现电流表无示数、电压表有示数，则电路故障可能是
A.$R_{0}$处发生短路
B.$R_{0}$处发生断路
C.$R_{x}$处发生短路
D.$R_{x}$处发生断路
（4）数据处理 排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组数据.进行实验④时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表内.
（5）归纳总结 分析实验数据，可得探究结论：
【拓展创新设问】
（6）
（二）小华探究“电流与电阻的关系”，实验器材为：电源（电压为6 V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω）、滑动变阻器（0～20 Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干.
【实验操作设问】
（1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求：滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大.
（2）小华利用如图甲所示的电路进行实验，根据得出的实验数据作出如图乙所示的图像.
① 完成第1次实验后，断开开关，拆下5 Ω的电阻，改接10 Ω的电阻.继续的操作有以下四步：
A. 闭合开关；B. 将滑动变阻器的滑片移到最右端；C. 记录电流表示数；D. 将滑动变阻器的滑片移到适当位置.从安全和规范角度考虑，正确的操作顺序是
② 小华完成第1次实验后改接10 Ω的电阻，具体的操作为：首先断开开关，将定值电阻由5 Ω换成10 Ω；接着，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P时，眼睛应观察
【能力提升设问】
（3）故障分析 连接完电路，闭合开关后，移动滑片，发现电流表、电压表均不偏转，原因可能是
（4）数据分析 由图乙可知，有一组数据错误，究其原因是
（5）归纳总结 分析实验数据及图像，可得探究结论：
（6）判断质疑 若小华想控制电阻两端的电压为3 V，用现有器材能不能完成探究？为什么？
【拓展创新设问】
（7）实验完成后，小明和小华听老师说：欧姆那个时代，关于电压、电流、电阻还没有明确的概念，更没有精确测量它们的仪器，欧姆自己动手设计和制造仪器进行实验，发现了欧姆定律.他们深受震撼和启发，于是决定不用电压表，用剩余器材并增加3个开关重新探究“电流与电阻的关系”.
① 小明设计了如图丙所示的电路准备开始探究，小华分析该电路后认为：该方案不能完成探究任务，理由是
② 在使用器材与小明相同的条件下，将小明设计的实验方案加以改进即可实现预定的探究目的，请写出你的改进措施：
（一）小明探究“电流与电压的关系”.实验器材为：3节干电池（每节电池的电压恒为1.5 V）、开关S、定值电阻$R_{0}$、电流表、电压表、滑动变阻器$R_{x}$、导线.
【实验操作设问】
（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接，要求：电流表、电压表均使用大量程（测量时再选择合适的量程），电压表测量$R_{0}$的电压.
（2）连接电路时，开关应处于
断开
状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至B
（选填“A”或“B”）端.【能力提升设问】
（3）故障分析 闭合开关S，发现电流表无示数、电压表有示数，则电路故障可能是
B
.A.$R_{0}$处发生短路
B.$R_{0}$处发生断路
C.$R_{x}$处发生短路
D.$R_{x}$处发生断路
（4）数据处理 排除电路故障，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组数据.进行实验④时，电压表、电流表的示数如图乙所示，请将数据记录在表内.
（5）归纳总结 分析实验数据，可得探究结论：
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比
.【拓展创新设问】
（6）
不能
（选填“能”或“不能”）用灯丝替代定值电阻完成该实验，因为灯丝电阻会随温度
的升高而增大.（二）小华探究“电流与电阻的关系”，实验器材为：电源（电压为6 V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω）、滑动变阻器（0～20 Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干.
【实验操作设问】
（1）用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求：滑片P向右移动时，变阻器接入电路的阻值变大.
（2）小华利用如图甲所示的电路进行实验，根据得出的实验数据作出如图乙所示的图像.
① 完成第1次实验后，断开开关，拆下5 Ω的电阻，改接10 Ω的电阻.继续的操作有以下四步：
A. 闭合开关；B. 将滑动变阻器的滑片移到最右端；C. 记录电流表示数；D. 将滑动变阻器的滑片移到适当位置.从安全和规范角度考虑，正确的操作顺序是
BADC
（填字母序号）.② 小华完成第1次实验后改接10 Ω的电阻，具体的操作为：首先断开开关，将定值电阻由5 Ω换成10 Ω；接着，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P时，眼睛应观察
电压
表，直至其示数为4 V
.【能力提升设问】
（3）故障分析 连接完电路，闭合开关后，移动滑片，发现电流表、电压表均不偏转，原因可能是
开关断路(或滑动变阻器断路或电流表断路)
.（4）数据分析 由图乙可知，有一组数据错误，究其原因是
电流表接小量程但按大量程读数
.（5）归纳总结 分析实验数据及图像，可得探究结论：
导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
.（6）判断质疑 若小华想控制电阻两端的电压为3 V，用现有器材能不能完成探究？为什么？
不能，若控制电阻两端的电压为3 V，则滑动变阻器两端的电压为U-Uv=6 V-3 V=3 V=Uv，由串联分压可知，滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值，实验中滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，而需要探究的最大电阻为25 Ω，滑动变阻器的最大阻值偏小，不满足完成实验的要求
.【拓展创新设问】
（7）实验完成后，小明和小华听老师说：欧姆那个时代，关于电压、电流、电阻还没有明确的概念，更没有精确测量它们的仪器，欧姆自己动手设计和制造仪器进行实验，发现了欧姆定律.他们深受震撼和启发，于是决定不用电压表，用剩余器材并增加3个开关重新探究“电流与电阻的关系”.
① 小明设计了如图丙所示的电路准备开始探究，小华分析该电路后认为：该方案不能完成探究任务，理由是
闭合开关，三个电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点可知，三个电阻两端的电压相等，但无法测出通过每个电阻的电流，所以该方案不能完成探究任务
.② 在使用器材与小明相同的条件下，将小明设计的实验方案加以改进即可实现预定的探究目的，请写出你的改进措施：
在每一支路上分别串联一个电流表
.（只需写出改进的要点，无须写出完整的改进方案）答案
（一）
(1) 如图甲所示
(2) 断开 B
(3) B
(4) 4.0 0.8
(5) 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比
(6) 不能 温度
（二）
(1) 如图乙所示
(2) ① BADC ② 电压 4 V
(3) 开关断路(或滑动变阻器断路或电流表断路)
(4) 电流表接小量程但按大量程读数
(5) 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
(6) 不能，若控制电阻两端的电压为3 V，则滑动变阻器两端的电压为U-Uv=6 V-3 V=3 V=Uv，由串联分压可知，滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值，实验中滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，而需要探究的最大电阻为25 Ω，滑动变阻器的最大阻值偏小，不满足完成实验的要求
(7) ① 闭合开关，三个电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点可知，三个电阻两端的电压相等，但无法测出通过每个电阻的电流，所以该方案不能完成探究任务
② 在每一支路上分别串联一个电流表
解析
【分析】
这道题围绕欧姆定律的两个核心探究实验展开，解题思路可以分模块梳理：
1. 探究电流与电压的关系部分：首先回忆电路连接的基本规范，连接电路时开关必须断开，闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处；故障分析时，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端到电源是通的，因此故障是和电压表并联的R0断路；读取电表示数后，结合控制变量法，保持电阻不变就能得到电流和电压的正比关系，注意灯丝电阻随温度变化，无法保持电阻恒定，因此不能替代定值电阻。
2. 探究电流与电阻的关系部分：连接滑动变阻器时，要满足滑片右移接入阻值变大，就需要接滑动变阻器的左下接线柱；更换定值电阻时，为了保护电路，必须先把滑片移到最大阻值端再闭合开关，之后调节滑片控制定值电阻两端电压不变，眼睛要盯着电压表；结合串联分压规律，计算滑动变阻器最大阻值是否满足实验要求，判断能否完成对应电压的控制；最后分析无电压表的创新方案，要明确探究电流和电阻的关系需要控制电阻两端电压不变、测量每个电阻对应的电流，由此判断原方案的缺陷和改进方法。
【解析】
（一）
(1) 电流表选大量程串联在电路中，电压表选大量程并联在定值电阻$R_0$两端，按要求完成电路连接即可。
(2) 连接电路时，为保护电路，开关必须处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器滑片要移到最大阻值处，本题中滑片移到B端时接入电阻最大。
(3) 电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端连通电源，因此是$R_0$处断路，选B。
(4) 电表使用大量程，电压表量程0~15V分度值0.5V，示数为4.0V；电流表量程0~3A分度值0.1A，示数为0.8A。
(5) 控制电阻不变，多组数据显示电流随电压成正比增大，可得到对应实验结论。
(6) 灯丝的电阻会随温度升高而增大，无法保持电阻恒定，因此不能用灯丝替代定值电阻完成该实验。
（二）
(1) 滑片P向右移动时变阻器接入阻值变大，说明需要将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，完成连线。
(2) ① 拆下5Ω电阻改接10Ω电阻，首先要将滑动变阻器滑片移到最右端（最大阻值处），再闭合开关，之后将滑片调到适当位置控制定值电阻两端电压不变，最后记录电流表示数，得到正确操作顺序。
② 探究电流与电阻的关系要控制定值电阻两端电压不变，因此换接大电阻后调节滑片时眼睛要观察电压表，由图像数据$U=IR=0.4A×10Ω=4V$可知控制的电压为4V。
(3) 闭合开关后移动滑片，电流表、电压表均不偏转，说明整个电路断路，列举合理的断路故障即可。
(4) 滑动变阻器最大阻值为20Ω，电源电压6V，控制定值电阻两端电压为4V时，滑动变阻器分压为2V，若错误将电流表小量程读数按大量程读取，就会得到不符合规律的错误数据。
(5) 控制导体两端电压一定，多组数据显示电流随电阻增大成反比减小，得到对应实验结论。
(6) 若控制电阻两端电压为3V，滑动变阻器两端分压为$6V-3V=3V$，由串联分压规律，滑动变阻器接入阻值需要和定值电阻阻值相等，实验中最大的定值电阻为25Ω，而滑动变阻器最大阻值仅为20Ω，无法满足分压要求，因此不能完成实验。
(7) ① 原电路中三个电阻并联，电流表测干路总电流，无法单独测量每个电阻对应的电流，因此不能完成探究任务。
② 要实现测量每个支路的电流，在每一支路上分别串联一个电流表即可。
【答案】
（一）
(1)
(2) 断开 B
(3) B
(4) 4.0 0.8
(5) 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比
(6) 不能 温度
（二）
(1)
(2) ① BADC ② 电压 4 V
(3) 开关断路(或滑动变阻器断路或电流表断路)
(4) 电流表接小量程但按大量程读数
(5) 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
(6) 不能，若控制电阻两端的电压为3 V，则滑动变阻器两端的电压为U-Uv=6 V-3 V=3 V=Uv，由串联分压可知，滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值，实验中滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，而需要探究的最大电阻为25 Ω，滑动变阻器的最大阻值偏小，不满足完成实验的要求
(7) ① 闭合开关，三个电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点可知，三个电阻两端的电压相等，但无法测出通过每个电阻的电流，所以该方案不能完成探究任务
② 在每一支路上分别串联一个电流表
【知识点】
欧姆定律探究实验；电路故障分析；串联分压规律
【点评】
本题完整覆盖了欧姆定律两个核心探究实验的全流程考点，从基础的电路连接、实验操作规范，到故障排查、数据处理，再到创新方案的设计与评估，分层设问梯度明显，既巩固了基础实验操作要点，也锻炼了学生的综合分析和创新思维能力，是欧姆定律章节的典型综合实验题。
【难度系数】
0.4
这道题围绕欧姆定律的两个核心探究实验展开，解题思路可以分模块梳理：
1. 探究电流与电压的关系部分：首先回忆电路连接的基本规范，连接电路时开关必须断开，闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处；故障分析时，电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端到电源是通的，因此故障是和电压表并联的R0断路；读取电表示数后，结合控制变量法，保持电阻不变就能得到电流和电压的正比关系，注意灯丝电阻随温度变化，无法保持电阻恒定，因此不能替代定值电阻。
2. 探究电流与电阻的关系部分：连接滑动变阻器时，要满足滑片右移接入阻值变大，就需要接滑动变阻器的左下接线柱；更换定值电阻时，为了保护电路，必须先把滑片移到最大阻值端再闭合开关，之后调节滑片控制定值电阻两端电压不变，眼睛要盯着电压表；结合串联分压规律，计算滑动变阻器最大阻值是否满足实验要求，判断能否完成对应电压的控制；最后分析无电压表的创新方案，要明确探究电流和电阻的关系需要控制电阻两端电压不变、测量每个电阻对应的电流，由此判断原方案的缺陷和改进方法。
【解析】
（一）
(1) 电流表选大量程串联在电路中，电压表选大量程并联在定值电阻$R_0$两端，按要求完成电路连接即可。
(2) 连接电路时，为保护电路，开关必须处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器滑片要移到最大阻值处，本题中滑片移到B端时接入电阻最大。
(3) 电流表无示数说明电路断路，电压表有示数说明电压表两端连通电源，因此是$R_0$处断路，选B。
(4) 电表使用大量程，电压表量程0~15V分度值0.5V，示数为4.0V；电流表量程0~3A分度值0.1A，示数为0.8A。
(5) 控制电阻不变，多组数据显示电流随电压成正比增大，可得到对应实验结论。
(6) 灯丝的电阻会随温度升高而增大，无法保持电阻恒定，因此不能用灯丝替代定值电阻完成该实验。
（二）
(1) 滑片P向右移动时变阻器接入阻值变大，说明需要将滑动变阻器的左下接线柱接入电路，完成连线。
(2) ① 拆下5Ω电阻改接10Ω电阻，首先要将滑动变阻器滑片移到最右端（最大阻值处），再闭合开关，之后将滑片调到适当位置控制定值电阻两端电压不变，最后记录电流表示数，得到正确操作顺序。
② 探究电流与电阻的关系要控制定值电阻两端电压不变，因此换接大电阻后调节滑片时眼睛要观察电压表，由图像数据$U=IR=0.4A×10Ω=4V$可知控制的电压为4V。
(3) 闭合开关后移动滑片，电流表、电压表均不偏转，说明整个电路断路，列举合理的断路故障即可。
(4) 滑动变阻器最大阻值为20Ω，电源电压6V，控制定值电阻两端电压为4V时，滑动变阻器分压为2V，若错误将电流表小量程读数按大量程读取，就会得到不符合规律的错误数据。
(5) 控制导体两端电压一定，多组数据显示电流随电阻增大成反比减小，得到对应实验结论。
(6) 若控制电阻两端电压为3V，滑动变阻器两端分压为$6V-3V=3V$，由串联分压规律，滑动变阻器接入阻值需要和定值电阻阻值相等，实验中最大的定值电阻为25Ω，而滑动变阻器最大阻值仅为20Ω，无法满足分压要求，因此不能完成实验。
(7) ① 原电路中三个电阻并联，电流表测干路总电流，无法单独测量每个电阻对应的电流，因此不能完成探究任务。
② 要实现测量每个支路的电流，在每一支路上分别串联一个电流表即可。
【答案】
（一）
(1)
(2) 断开 B
(3) B
(4) 4.0 0.8
(5) 在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比
(6) 不能 温度
（二）
(1)
(2) ① BADC ② 电压 4 V
(3) 开关断路(或滑动变阻器断路或电流表断路)
(4) 电流表接小量程但按大量程读数
(5) 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
(6) 不能，若控制电阻两端的电压为3 V，则滑动变阻器两端的电压为U-Uv=6 V-3 V=3 V=Uv，由串联分压可知，滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值，实验中滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，而需要探究的最大电阻为25 Ω，滑动变阻器的最大阻值偏小，不满足完成实验的要求
(7) ① 闭合开关，三个电阻并联接入电路，电流表测干路电流，根据并联电路电压特点可知，三个电阻两端的电压相等，但无法测出通过每个电阻的电流，所以该方案不能完成探究任务
② 在每一支路上分别串联一个电流表
【知识点】
欧姆定律探究实验；电路故障分析；串联分压规律
【点评】
本题完整覆盖了欧姆定律两个核心探究实验的全流程考点，从基础的电路连接、实验操作规范，到故障排查、数据处理，再到创新方案的设计与评估，分层设问梯度明显，既巩固了基础实验操作要点，也锻炼了学生的综合分析和创新思维能力，是欧姆定律章节的典型综合实验题。
【难度系数】
0.4
