内容正文:
专题17.1 电流与电压和电阻的关系【四大题型】
【人教版】
【题型1 电流表和电压表均无示数时的电路故障】
【题型2 电流与电阻关系的实验探究】
【题型3 电流与电压的关系】
【题型4 电流与电压和电阻关系的实验探究】
【知识点1 电流表和电压表均无示数时的电路故障】
1、电流表示数正常而电压表无示数:
“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
2、电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是①电流表短路;②和电压表并联的用电器开路,此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数。
3、电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
【题型1 电流表和电压表均无示数时的电路故障】
【例1】(2022·湖南衡阳·中考真题)如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是( )
A.电阻R1断路 B.电阻R1短路
C.滑动变阻器R断路 D.滑动变阻器R短路
【变式1-1】(2022·天津西青·一模)如图电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光。过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零。如果电路只有一处故障,则故障可能是( )
A.电灯L1短路 B.电灯L2短路
C.电灯L1断路 D.电灯L2断路
【变式1-2】(2022·福建漳州·模拟预测)如图所示,当闭合开关S时电路正常工作,一段时间后发现一个电表的示数变大,另一电表示数变小;互换两电表位置后,发现两表示数与互换前的示数相同。已知电源电压不变,故障只发生在电阻R1、R2上,其他元件保持完好,则电路中的故障是( )
A.R1短路 B.R2短路 C.R1断路 D.R2断路
【变式1-3】(2022·云南昆明·一模)如图所示的电路中,闭合开关后,电流表和电压表示数均为0,若将一根导线的一端接在电源的正极,另一端依次试触a、b、c、d接线柱,当试触到d时,电压表有示数且等于电源电压,电流表示数仍为0,若电流表、开关、导线及各接线处均完好,则电路中可能的故障是( )
A.电阻R和电流表开路 B.电阻R短路和滑动变阻器开路
C.电阻R和滑动变阻器开路 D.电阻R和电流表短路
【知识点2 电流与电阻关系的实验探究】
一、尽管是几个电学名词,其中理论较多,简单通俗的说:
电流——电荷在导体中的流动就是电流。
电阻——电荷在导体中流动时遇到的阻力就叫电阻。
电压——电路中两点间的电位之差就是电压。
二、电阻和电流的关系
在闭合电路中,当加在负载两端的电压不变时,通过线路中的电流大小与线路中的电阻值成反比,也就是说电压不变且是一个固定数时,线路中的电阻值大时通过这个电阻上的电流就小,反之线路中的电阻值小时通过这个电阻上的电流就大。
【题型2 电流与电阻关系的实验探究】
【例2】(2022·广东清远·一模)小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中,如图甲所示,电源电压恒为6V,根据测量数据得到如图乙所示图像。则( )
A.分析图像可得:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
B.实验过程中,小明控制导体两端的电压为2.5V
C.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
D.若定值电阻选用的最大阻值为20Ω,则滑动变阻器最大阻值不能小于20Ω
【变式2-1】(2022·湖北武汉·模拟预测)利用如图所示的电路探究通过导体的电流与导体电阻的关系,测量数据如表格所示,下列说法错误的是( )
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
20
15
10
5
电流I/A
0.20
0.26
0.40
A.将定值电阻由20Ω换为15Ω,滑动变阻器接入电路的阻值变小
B.第1次和第3次实验,滑动变阻器的功率之比为1∶2
C.要完成第4次实验,需要换用最大阻值更大的滑动变阻器
D.由表格中数据可知,当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
【变式2-2】(2022·江苏·苏州高新区第一初级中学校九年级开学考试)在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中,实验器材:电源(4.5V)、电流表(量程0~0.6A)、电压表、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω),滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样。如图所示,则探究过程中定值电阻两端电压设定值的合理范围是( )
A.1.2~2.0V B.1.8~2.4V
C.1.2~