11. 我们做探究电流与电压、电阻关系的实验时：
（1）因为电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用
控制变量
法。
（2）图14-3-5是某实验小组根据测量的实验数据绘制的图像。其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是图
（a）
[(a)/(b)，下同]。表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是图
（b）
。
（3）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是
保护电路(电源)
和
通过改变滑动变阻器的电阻来改变电路中的电流或电压
。
答案：11. （1）控制变量
（2）（a） （b）
（3）保护电路(电源) 通过改变滑动变阻器的电阻来改变电路中的电流或电压
解析：
【分析】
本题围绕探究电流与电压、电阻关系的实验展开，需结合实验方法、欧姆定律规律及滑动变阻器作用分析：
1. 探究受多因素影响的物理量时，需控制其他因素不变，仅改变研究的因素，对应实验方法；
2. 根据欧姆定律，电压不变时电流与电阻成反比，对应I-R反比例曲线；电阻不变时电流与电压成正比，对应I-U过原点直线，据此判断图像；
3. 滑动变阻器在电路中兼具保护作用和调节电路参数的作用，结合实验探究需求分析其功能。
【解析】
（1）探究电流与电压、电阻的关系时，电流受电压和电阻两个因素影响，研究某一因素对电流的影响时，需控制另一因素不变，这种方法是控制变量法；
（2）根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，当电压$U$不变时，电流$I$与电阻$R$成反比，I-R图像为反比例曲线，对应图(a)；当电阻$R$不变时，电流$I$与电压$U$成正比，I-U图像为过原点的倾斜直线，对应图(b)；
（3）滑动变阻器接入电路时，可增大总电阻减小电流，起到保护电路的作用；同时，在实验中可通过改变自身电阻，调整电路中的电流或定值电阻两端的电压，满足探究电流与电压、电阻关系的需求。
【答案】
（1）控制变量；（2）(a)；(b)；（3）保护电路；改变电路中的电流（或电压）
【知识点】
控制变量法、欧姆定律、滑动变阻器的作用
【点评】
本题是电学实验的基础题型，考查探究电流与电压、电阻关系实验的核心知识点，涵盖实验方法、图像分析及滑动变阻器功能，属于学生应掌握的基础内容，难度较低。
【难度系数】
0.7
在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，已知电源电压为4.5 V，滑动变阻器的最大阻值为30 Ω，定值电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和25 Ω。首先，将10 Ω的电阻接入电路，并调整其两端的电压为1.5 V，记录此时电流表的示数；然后，将10 Ω的电阻替换成15 Ω，应将滑动变阻器的滑片向阻值
增大
（增大/减小）的方向移动，使得电压表的示数仍为1.5 V，再次记录此时电流表的示数。当使用20 Ω和25 Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5 V，这是因为滑动变阻器的最大阻值过
小
（大/小），为了让五个定值电阻都能完成实验，在其他器材不变的情况下，可将定值电阻两端的电压控制在
2.05～4.5 V
范围内或选用最大阻值为
50 Ω
的滑动变阻器。
答案：增大 小 2.05～4.5 V 50 Ω
解析：
【分析】
本题考查探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验，核心是控制定值电阻两端电压不变，需结合串联分压规律、欧姆定律分析滑动变阻器的调节、器材选择及电压控制范围。解题思路：①替换定值电阻时，根据串联分压判断定值电阻电压变化，进而确定滑动变阻器的调节方向；②分析无法达到目标电压的原因，需计算所需滑动变阻器的阻值与现有阻值对比；③计算定值电阻两端的控制电压范围时，要考虑最大定值电阻与滑动变阻器最大阻值的串联情况；④确定所需滑动变阻器最大阻值时，结合最大定值电阻和目标电压计算。
【解析】
1. 滑动变阻器滑片移动方向：探究电流与电阻关系需控制定值电阻两端电压不变。将10Ω电阻替换为15Ω电阻后，定值电阻阻值增大，根据串联分压原理，定值电阻两端电压会升高，为使其电压回到1.5V，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，让滑动变阻器分担更多电压，降低定值电阻两端电压，故滑片向阻值增大的方向移动。
2. 无法达到1.5V的原因：当使用25Ω定值电阻时，若要其两端电压为1.5V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器需分担的电压$U_{滑}=4.5V-1.5V=3V$；由串联分压公式$\frac{U_{定}}{U_{滑}}=\frac{R_{定}}{R_{滑}}$，可得所需滑动变阻器阻值$R_{滑}=\frac{U_{滑}}{U_{定}} × R_{定}=\frac{3V}{1.5V} × 25Ω=50Ω$，现有滑动变阻器最大阻值仅30Ω，无法满足需求，因此滑动变阻器的最大阻值过小。
3. 定值电阻两端电压的控制范围：要使五个定值电阻都能完成实验，需考虑最大定值电阻25Ω时的最小控制电压：当滑动变阻器取最大阻值30Ω时，设定值电阻两端电压为$U$，根据串联分压$\frac{U}{4.5V-U}=\frac{25Ω}{30Ω}$，解得$U≈2.05V$；当滑动变阻器阻值为0时，定值电阻两端电压最大等于电源电压4.5V，故电压范围为2.05V～4.5V。
4. 所需滑动变阻器的最大阻值：若仍控制定值电阻两端电压为1.5V，当使用25Ω电阻时，所需滑动变阻器阻值为50Ω，因此需选用最大阻值为50Ω的滑动变阻器。
【答案】
增大 小 2.05～4.5 V 50 Ω
【知识点】
探究电流与电阻的关系、串联分压规律、欧姆定律
【点评】
本题围绕探究电流与电阻关系的实验展开，重点考查控制变量法的应用、串联电路规律的分析及电学计算，需学生灵活运用知识解决实验中的实际问题，综合性较强，是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.4
1. 电阻的串联。
规律：串联电路中的总电阻等于各部分电路电阻之和。
公式：
。
理解：把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。
答案：
解析：
【分析】本题考查电阻串联的公式，需结合串联电路电阻的规律推导公式：串联电路总电阻等于各串联导体的电阻之和，因此总电阻是各分电阻相加的结果。
【解析】根据电阻串联的规律，设串联的多个电阻分别为$R_1、R_2、\dots、R_n$，总电阻为$R_{总}$，则总电阻等于各串联电阻之和，对应的公式为$R_{总}=R_1+R_2+\dots+R_n$。
【答案】$R_{总}=R_1+R_2+\dots+R_n$
【知识点】电阻的串联
【点评】本题为电学基础概念题，直接考查电阻串联的公式，属于识记类内容，难度较低。
【难度系数】0.9
