3. 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图像，下列结论与图像相符的是 （）

A.电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
B.电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C.电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
D.电压一定时，电阻随着电流的增大而减小

A

【分析】首先观察图像，横坐标为电阻$R$，纵坐标为电流$I$，图像呈现“电阻越大，电流越小”的反比例变化趋势。结合题目背景是探究“电流跟电压、电阻的关系”，探究电流与电阻的关系时需控制电压不变，因此要结合控制变量法分析图像反映的规律，判断选项是否符合该规律。
【解析】
1. 明确图像变量：横坐标是电阻$R$，纵坐标是电流$I$，图像显示$R$增大时$I$减小，且该关系的前提是电压一定（探究电流与电阻关系的控制条件）。
2. 逐一分析选项：
A选项：电压一定时，电流随电阻增大而减小，符合I-R反比例关系，与图像相符，正确；
B选项：电阻一定时，电压随电流增大而增大，描述的是电阻一定时电流与电压的关系，且图像为I-R而非R-I，与题意不符，错误；
C选项：电阻一定时，电流随电压增大而增大，是I-U图像的规律，不是本题I-R图像反映的内容，错误；
D选项：电压一定时，电阻随电流增大而减小，电阻是导体本身的性质，不随电流变化，错误。
【答案】A
【知识点】电流与电阻的关系、欧姆定律
【点评】本题考查I-R图像的理解，属于探究电流与电阻关系的基础题型，需明确图像横纵坐标的物理意义，结合控制变量法分析规律，难度较低。
【难度系数】0.8

4. 小明用如图所示电路研究电流与电压的关系.为了改变定值电阻R两端的电压,下列方案可行的是（）

A.MN接入电源,改变电压表的测量范围
B.MN接入电源,改变电阻R的阻值
C.电池与滑动变阻器串联接入MN
D.电池与滑动变阻器并联接入MN

C

【分析】
要研究电流与电压的关系，需保持定值电阻R的阻值不变，改变R两端的电压以获取多组实验数据。需逐一分析各选项是否能在保持R阻值不变的前提下，改变R两端的电压。
【解析】
选项A：MN接入电源，改变电压表测量范围仅改变电压表量程，R两端电压始终等于电源电压，无法改变，不可行。
选项B：MN接入电源时改变R的阻值，不符合“研究电流与电压关系需保持电阻不变”的实验要求，不可行。
选项C：电池与滑动变阻器串联接入MN，滑动变阻器可改变电路总电阻，根据欧姆定律，电路电流变化，定值电阻R阻值不变，由U=IR可知R两端电压会改变，符合要求，可行。
选项D：电池与滑动变阻器并联接入MN，并联电路各支路电压等于电源电压，R两端电压始终等于电源电压，无法改变，不可行。
【答案】
C
【知识点】
电流与电压的关系、滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验，核心是明确实验需控制电阻不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端电压，属于电学基础实验题，需掌握实验设计的控制变量原则。
【难度系数】
0.5

5.【教材习题改编】小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，作出了如图所示的图像.则：

(1)甲、乙的电阻大小关系是$R_甲$(选填“＞”“=”或“＜”)$R_乙$.
(2)将甲、乙两电阻串联接入电路，当电流为0.2 A时，电源电压为V.
(3)将甲、乙两电阻并联接入电压为3 V的电源上，干路中的电流为A.

(1)＜
(2)3
(3)0.9

【分析】
要解决这道题，需结合欧姆定律和I-U图像的特点分析：
1. 比较电阻大小时，根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，在I-U图像中，相同电压下电流越大，电阻越小；或相同电流下电压越小，电阻越小。
2. 串联电路电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和，因此当电流确定时，从图像中找到甲、乙对应的电压，相加得总电压。
3. 并联电路各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和，因此当电压确定时，从图像中找到甲、乙对应的电流，相加得干路电流。
【解析】
(1) 由I-U图像，取相同电压$U=2\ \mathrm{V}$时，甲的电流$I_甲=0.4\ \mathrm{A}$，乙的电流$I_乙=0.2\ \mathrm{A}$。根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$，计算得：
$R_甲=\frac{U}{I_甲}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$，$R_乙=\frac{U}{I_乙}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=10\ \Omega$，因此$R_甲＜R_乙$。
(2) 甲、乙串联，电路电流处处相等，当电流$I=0.2\ \mathrm{A}$时，从图像可知：甲对应的电压$U_甲=1\ \mathrm{V}$，乙对应的电压$U_乙=2\ \mathrm{V}$。根据串联电路电压规律，电源电压$U=U_甲+U_乙=1\ \mathrm{V}+2\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$。
(3) 甲、乙并联在$3\ \mathrm{V}$电源上，各支路电压等于电源电压，即$U_甲'=U_乙'=3\ \mathrm{V}$。从图像可知，此时甲的电流$I_甲'=0.6\ \mathrm{A}$，乙的电流$I_乙'=0.3\ \mathrm{A}$。根据并联电路电流规律，干路电流$I=I_甲'+I_乙'=0.6\ \mathrm{A}+0.3\ \mathrm{A}=0.9\ \mathrm{A}$。
【答案】
(1)＜；(2)3；(3)0.9
【知识点】
欧姆定律；I-U图像应用；串并联电路规律
【点评】
本题是欧姆定律的基础应用题，结合I-U图像考查串并联电路的电流、电压规律，解题关键是正确解读图像获取电压、电流信息，属于教材基础习题的变式，能有效巩固欧姆定律的应用。
【难度系数】
0.6

6. 小明用图1电路探究“电压一定时，电流与电阻的关系”.

(1)电路中部分连接不合理,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最（选填“左”或“右”）端.
(3)闭合开关,移动滑片,使电压表示数为2 V,记录电流表示数.多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论.
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除两端的导线.在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示.
①小明遗漏的实验操作是；
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与小华的实验结论一致.遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是；
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图2中的图线（选填“甲”“乙”或“丙”）.

(1)
(2)右
(4)电源 ①电压表调零 ②实验时定值电阻两端电压保持为定值 ③乙

【分析】
本题围绕“探究电压一定时电流与电阻的关系”的电学实验展开，需依次解决电路连接纠错、滑动变阻器操作、实验收尾及电压表误差分析等问题。核心思路是：实验原理为电压一定时电流与电阻成反比，即I与1/R成正比，图线斜率对应定值电压；电路中电压表需并联在定值电阻两端，开关闭合前滑动变阻器调至最大阻值保护电路；实验结束后需先拆除电源导线避免短路；电压表未调零会带来电压测量误差，但因实验控制定值电阻两端电压为定值，不影响结论；根据斜率与电压的关系判断图线。
【解析】
(1) 探究电压一定时电流与电阻的关系，电压表应并联在定值电阻两端。原电路中电压表连接错误，需将连接电压表与滑动变阻器的导线打“×”，改接至定值电阻的右端，使电压表并联在定值电阻两端，具体改法见参考答案图示。
(2) 开关闭合前，滑动变阻器滑片应置于最大阻值处，图中滑动变阻器接入左下端，滑片在右端时接入电阻丝最长，电阻最大，故填“右”。
(4) 实验结束后，为防止电源短路，应先断开开关，再拆除电源两端的导线。
① 电压表指针未在零刻度线，说明遗漏的操作是电压表调零。
② 实验中需控制定值电阻两端电压为定值，无论电压表是否调零，每次实验的电压值是固定的，因此电流与电阻的比值（电压）不变，结论不受影响。
③ 小明重新实验时，电压表调零后控制定值电阻两端电压为2V；之前未调零时，电压表读数为2V，实际定值电阻两端电压小于2V，因此I与1/R的斜率（电压）更小，重新实验后斜率为2V，比之前大，故图线为乙。
【答案】
(1)
(2) 右
(4) 电源 ①电压表调零 ②实验时定值电阻两端电压保持为定值 ③乙
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器使用、电压表使用
【点评】
本题考查电学实验的基本操作与误差分析，需掌握实验原理、电路连接要求及滑动变阻器、电压表的使用规范，理解控制变量法在实验中的应用，是电学实验的基础题型。
【难度系数】
0.5