题目内容
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 |
| 1 | 5 | 0.48 |
| 2 | 10 | 0.24 |
| 3 | 20 | 0.12 |
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
活力课时同步练习册系列答案
相关题目
如图，当敲响音叉乙时，观察到与音叉甲接触的乒乓球将会弹开，这一现象说明声音是由物体的振动产生的，也能说明声音可在空气中传播，还能说明声波能传递能量．
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）
表（二）
（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．
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） | 2.0 | 4.0 | 6.0 |
| 电流（A） | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
| 次序 | 1 | 2 | 3 |
| 电阻（Ω） | 5 | 10 | 15 |
| 电流（A） | 1.2 | 0.6 | 0.4 |
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．
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．
（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．
（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） |
| 1 | 5 | |
| 2 | 10 | 0.18 |
| 3 | 20 | 0.09 |
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
表2
【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．
（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/V | 4 | ||
| 电阻R/Ω | 20 | 15 | 10 |
| 电流I/A | 0.20 | 0.28 | 0.40 |
| 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 |
（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．
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．