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    20．小航同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时，他设计了如图甲所示的电路，先将5Ω的电阻R接入电路，电路连接完全正确，滑片P滑至阻值最大处后，闭合开关S就直接读出了电流表的示数，并把数据记录在表格中．然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻，重复上述操作．

    （1）请你说出小航在实验中存在的错误是未调节滑动变阻器使电压表的示数不变．
    （2）小航改正错误后重新进行实验，得到的数据如表所示，根据表中实验数据得到的结论是当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．
    物理量
    实验
    次数    		电阻R/Ω电流I/A
    150.48
    2100.24
    3200.12
    （3）小航发现有一个小灯泡，用这个小灯泡替换20Ω的电阻后，继续进行实验．用电表测得示数如图乙所示，此时小灯泡的阻值是8Ω．

    分析 （1）在研究电流与电阻的关系时，应该控制电阻两端的电压不变，是通过移动滑动变阻器的滑片实现的；
    （2）分析实验数据，确定变量和不变量，根据控制变量法实验的结论形式归纳实验结论；
    （3）找出电表选择的量程和相应的分度值，根据指针的位置读出两表的示数，利用电阻的计算公式R=$\frac{U}{I}$计算出电阻．

    解答 解：（1）小航在做“探究电流与电阻的关系”实验时，将滑片P滑至阻值最大处后，闭合开关S就直接读出了电流表的示数，在替换更大的电阻后，电阻两端的电压将变大，无法再通过增大变阻器的阻值使定值电阻两端的电压不变．
    （2）从小航正确操作后记录的数据来看，每次实验的电压值是相同的为U=IR=0.48A×5Ω=2.4V，电阻的成倍增大，电流成倍减小，因此会得出在电压一定时，电流和电阻成反比的结论．
    （3）电压表选择的是0～3V量程，分度值为0.1V，指针指在2V后第4个小格上，因此读数为2V+0.1V×4=2.4V；
    电流表选择的是0～0.6A量程，分度值为0.02A，指针指在0.2A后第5个小格上，因此读数为0.2A+0.02A×5=0.3A；
    所以小灯泡的电阻为R=$\frac{U}{I}$=$\frac{2.4V}{0.3A}$=8Ω．
    故答案为：（1）未调节滑动变阻器使电压表的示数不变； （2）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（3）8．

    点评 本题考查探究电流与电阻的关系，重点在实验的操作、结论的得出上，特别注意这个实验的条件是“电压一定”．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    11．为了探究电流跟电压的关系，王亮同学设计了图甲所示的电路图．
    表（一）
    次序 1 2 3
    电压（V）2.04.06.0
    电流（A）0.10.20.3
    表（二）
    次序 1 2 3
    电阻（Ω） 5 10 15
    电流（A） 1.2 0.6 0.4
    （1）调节滑片位置，改变定值电阻两端的电压，读出其中三组电流表、电压表的示数，如表（一）中所示．①由表（一）中的数据可知实验使用的定值电阻的阻值是20Ω．
    ②由表（一）中的数据进行分析，可归纳出的结论是电阻一定时，导体中的电流与它两端的电压成正比．
    （2）如果仍用图甲电路研究电流与电阻的关系，所测的数据如表二所示①依据表格和电路图分析，将电阻R 由5Ω换成10Ω，闭合开关进行实验时，应向b（选填“a”或“b”）端移动滑片P，使电压表的示数保持6V 不变；根据表（二）数据可得出的结论是电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．现在做探究“电阻一定时，电流与电压的关系”的实验．实验中可供使用的器材有：
    A．电流表（量程0～0.6A，0～3A）
    D．电压表（量程0～3V，0～15V）
    C．定值电阻R1（阻值为30Ω ）
    D．定值电阻R2  （阻值为10Ω ）
    E．滑动变阻器Rl′（10Ω，2A ）
    F．滑动变阻器R2′（100Ω，1A）
    G．干电池二节（一节干电池的电压为1.5V）
    H．开关S一个，导线若干．

    现利用以上部分器材，探究“电阻一定时，电流与电压的关系”，要求实验过程中电表的最大示数能达到电流表量程的一半，同时又考虑操作的方便，则：
    （1）用来探究的定值电阻R应选D，滑动变阻器R′应选E（选填实验器材前的字母代号），电流表的量程宜选0～0.6A．
    （2）根据实验要求，在如图1所示的虚线框内，正确画出实验所需的电路图．（其中，部分电路已画出）
    （3）根据所画的电路图，用笔画线代替导线将图2实物图连接起来，要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时阻值变小，使之成为符合实验要求的电路．（其中，部分导线已连好）
    （4）某小组的同学还想通过此连接好的电路测量所选定值电阻的阻值．如果要比较精确测量所选定值电阻的阻值，要求电表的指针至少达到量程的三分之一，同时又要防止损坏电表，那么滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围是0～5Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．小军用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”．

    （1）小军在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应放在最右（填“右”或“左”）端，这样做的目的是保护电路．开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，电路可能的故障是电阻R短路．
    （2）图乙是在某次实验的电流表和电压表示数，则小军选择的定值电阻是10Ω．若使电压表的示数变大，小军应将滑动变阻器的滑片向左（填“左”或“右”）移动．
    （3）小军进行了多次实验后，绘制了定值电阻的电流随电压变化的图象（如图丙所示），正确的图象是A（填“A”或“B”）．
    （4）小军看到实验桌上有一个额定电压为U的小灯泡，他想挑战只用一只电流表测量该小灯泡的额定功率．小军又找来一个已知阻值的定值电阻R0和两个开关S1、S2，设计了如图丁所示的电路图，请补全小军的实验步骤．
    ①只闭合开关S和S2（填“S1”或“S2”），调节滑动变阻器的滑片，使电流表的示数为$\frac{U}{{R}_{0}}$．
    ②只闭合开关S和S1（填“S1”或“S2”），保持滑动变阻器的滑片位置不变，读出此时电流表的示数为I．
    ③则小灯泡的额定功率的表达式为P额=UI-$\frac{{U}^{2}}{{R}_{0}}$（用字母表示）．
    （5）小军又想探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”．他利用如图甲所示的电路图，选择三个阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，规格为“10Ω　1A”的滑动变阻器，若他想三次实验中控制电压表的示数为2V不变，则电源电压的选取范围是2～3V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．在研究“导体电流与电阻关系”的实验中，同学们分组利用了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和变阻器进行了探究，变阻器规格是“10Ω 1A”，电源电压4.5V并保持不变．
    （1）用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整（请用签字笔在答题卡上连线）．
    （2）闭合开关前，电流表指针如图乙所示，对电流表的操作应该是调零．
    （3）其中一组同学连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的过程中发现，电流表的示数变大时，电压表的示数反而减小，电流表的示数变小时，电压表的示数反而增大．经检查所有器材均完好．你认为出现上述实验现象的原因是电压表与滑动变阻器并联．
    （4）改变接法后开始实验．闭合开关时发现，无论怎样移动滑片电流表指针几乎不动，电压表指针向右偏转且超过满刻度，原因可能是R断路．
    （5）先接入15Ω的电阻，调节滑片时电压表示数为3V，观察到电流表示数如图丙所示，则电流表示数为0.2A；用10Ω电阻代替15Ω电阻接入电路，应将滑片向左端（选填“左”或“右”）移动，才能使电压表示数保持3V，并记录下电流表示数为0.3A；用5Ω电阻代替10Ω电阻接入电路，正确操作，电流表示数为0.6A．
    （6）分析三次的实验数据，可得出电流与电阻的关系是电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比．
    （7）王强所在的小组继续探究：他用了30Ω的定值电阻代替原来的电阻实验，发现无论怎样移动滑片都不能满足电压表示数为3V，原因是滑动变阻器的阻值太小；要使电压表示数保持3V，要求变阻器的最大阻值最少为15Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的 关系”，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω  2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．

    （1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．
    （2）小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是定值电阻短路（写出一种）；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为0.36A．
    （3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向A（选填“A”或“B”）移动，记录此时各表的示数．
    （4）将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤（3）．
    （5）实验记录的多组数据如表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
    实验次数定值电阻（Ω）电流表示数（A）
    15
    2100.18
    3200.09
    （6）实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是定值电阻阻值太大，无法保持电压表示数为1.8V．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    9．探究“电流与电阻的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．
    （1）图1是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．
    （2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于A端（选填“A”或“B”）．
    （3）闭合开关后，移到滑片，使与电阻（20Ω）并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示．老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据．当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是超过了电流表所选的量程．改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为0.8A（如图2所示）．
    综合分析数据可得：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
    表1
    电压U/V4
    电阻R/Ω201510
    电流I/A0.200.280.40
    表2
     电阻R/Ω 10
     电压U/V 2 3 4 5 6
     电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
    【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中．
    （1）分析表2中数据可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．
    （2）分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为20Ω．

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    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    10．我们常常会遇到乒乓球被压瘪的现象．将压瘪的乒乓球放在热水中，如图甲所示．过一会儿，乒乓球就恢复了原状，如图乙所示．
    （1）请根据上述现象提出一个可探究的科学问题：气体的压强与温度有关吗？．
    （2）你提出的上述问题中，因变量是气体的压强．
    （3）针对你提出的问题，写出你的猜想：气体的压强与温度有关．
    你猜想的依据是：乒乓球鼓起来应是球内气压的作用，在热水中球鼓起来，表明在热水中球内的气压变大了．

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