14.3欧姆定律-2024-2025学年九年级物理上册步步为赢·课课练（苏科版）

苏 科 版 物 理 九 年 级 上 册 第十四章《欧姆定律》 14.3欧姆定律 夯实基础 知识点一 实验：探究电流与电压、电阻的关系。 【实验猜想】 1．通过导体的电流和导体两端的电压成正比； 2．通过导体的电流和导体的电阻成反比。 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，定值电阻三个（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω），导线若干 【实验设计】 探究的是通过定值电阻R的电流与其阻值及两端电压之间的关系，故电路连接如图所示，电压表测量R两端的电压，电流表测量通过R的电流。 1．探究电流与电压的关系 （1）将定值电阻R1接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为某一值U1，电流表示数为I1。 （2）调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U2，电流表示数为I2。 （3）再次调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U3，电流表示数为I3。 （4）将R1更换为R2、R3重复上述过程两次。 （5）将数据汇入表格，画出图象寻找规律。 2．探究电流与电阻的关系 （1）将R1接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为某一定值U1，电流表示数为I1。 （2）将R1更换为R2接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电阻R2两端的电压仍为U1。 （3）再将R2更换为R3接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电阻R3两端的电压仍为U1。 （4）将U1更改为U2、U3重复上述过程两次。 （5）将数据汇入表格，画出图象寻找规律。 【实验方法】 控制变量法： ①探究通过导体的电流与导体两端电压的关系：控制导体电阻保持不变，改变导体两端的电压。 ②探究通过导体的电流与导体电阻的关系：控制导体两端电压保持不变，改变导体的电阻。 【数据记录】(数据仅供参考) 1．探究电流与电压的关系 R1=5Ω R2=10Ω R3=20Ω 序号 电压表示数 U 电流表示数 I 序号 电压表示数 U 电流表示数 I 序号 电压表示数 U 电流表示数 I 1 1.0V 0.20A 1 1.0V 0.10A 1 1.2V 0.06A 2 1.8V 0.36A 2 2.0V 0.20A 2 1.6V 0.08A 3 2.0V 0.40A 3 2.4V 0.24A 3 2.4V 0.12A 2．探究电流与电阻的关系 U1=1.2V U2=1.6V U3=2.0V 序号 接入的电阻 R 电流表示数 I 序号 接入的电阻 R 电流表示数 I 序号 接入的电阻 R 电流表示数 I 1 5Ω 0.24A 1 5Ω 0.32A 1 5Ω 0.40A 2 10Ω 0.12A 2 10Ω 0.16A 2 10Ω 0.20A 3 20Ω 0.06A 3 20Ω 0.08A 3 20Ω 0.10A 【实验分析】 将数据转换成坐标图象，寻找电流与电压、电阻的关系 1．探究电流与电压的关系 从图象可以看出，电阻一定时，电流与电压满足正比例函数关系。 2．探究电流与电阻的关系 从图象可以看出，电压一定时，电流与电阻满足反比例函数关系。 敲黑板：当电流与电阻满足反比例函数关系时，电流与电阻的倒数就满足正比例函数关系。因此，也可直接根据数据绘制电流与电阻倒数的图象，如果图象是经过原点的直线，则说明电流与电阻倒数成正比，与电阻成反比。 【实验结论】导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。 【注意事项】 1．在连接电路时，开关要断开；每次实验后，更换电阻前也要断开开关。 2．在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 3．滑动变阻器的在两个实验中的不同作用 （1）在探究电流跟电压的关系实验中： ①保护电路； ②改变定值电阻两端的电压。如要求增大定值电阻R两端的电压，应减小变阻器R’的电阻。反之，要减小定值电阻R两端的电压，应增大变阻器R’的电阻。 （2）在探究电流跟电阻的关系实验中： ①保护电路； ②调节定值电阻两端的电压，使其两端的电压保持不变。如某次实验要求控制R两端电压（电压表示数）为U0，在完成一次实验后，将R更换为了更大阻值的定值电阻，电压表示数会大于U0。为了将电压表示数调回U0（减小电压表示数至U0），应增大变阻器的电阻。简记为“换大调大”。 4．实验多次的目的：寻找普遍规律，避免结论的偶然性。 趁热打铁： 例1．小明利用如图甲所示的实验装置探究“电流与电压的关系”，电源为两节新干电池，电阻R为定值电阻 (1)请你用笔画代替导线将图甲中的电路补充完整。要求使滑动变阻器的滑片向左移动，电流表的示数变小。 (2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。 (3)连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，则发生的故障可能是 。 (4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，其中第2次实验中电流表示数如图丙所示，其示数为__ _A，在得到第2组实验数据后，他将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动适当距离后得到了第3组数据； 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.2 0.4 0.5 (5)请分析表中的数据，你能得到的结论是 。 例2．现有下列器材：学生电源，电流表、电压表、定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、40Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。小明利用这些器材探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，他设计了如图甲所示的电路。 (1)该探究实验的因变量是： ； (2)在连接电路时，开关应 （选填：“断开”或“闭合”），闭合开关前应将滑动变阻器阻值调到 （选填：“最大”或“最小”）处，起到保护电路的作用。在这个实验中，还可以在改变接入电路的电阻R时，通过调节滑片位置，使 保持不变； (3)实验中，小强用10Ω的电阻做完实验后，接着用15Ω的电阻替换之前的电阻接入电路，则为了实现探究目的，需要使滑动变阻器接入电路的阻值 （选填“增大”、“不变”或“减小”）； (4)小明在实验中依次接入六个不同阻值的电阻R，记下相应的电流表示数，利用“描点法”得到如图乙所示的随R变化的图像。为了进一步确定电流与电阻的关系，接下来应该利用数据绘制与 的图像。 知识点二 欧姆定律 1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 2．公式： 公式中的单位：I→安（A）；U→伏（V）；R→欧（Ω）。 变形式：、 敲黑板：1．公式中的I、U和R必须是在同一时间的同一部分电路上的，不同导体不同时间的I、U和R不存在上述关系。例如下图所示并联电路，R1、R2两端电压均为电源电压U，故有 。 2．在描述电流与电压及电阻的关系时，只能说“电流与电压成正比”或“电流与电阻成反比”而不能倒过来说“电压与电流成正比”或“电阻与电流成反比”。因为电流的大小是由电压和电阻决定的，电流在前才能体现了电流随着电压、电阻变化而变化的关系。 3．具有物理意义，体现了电流与电压成正比、与电阻成反比的关系，也可以用来计算电流。 4．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电压与电流成正比，与电阻成正比”。该式只能用来在已知电流及电阻的情况下计算电压。 5．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电阻与电压成正比，与电流成反比”。电阻是导体自身属性，只与长度、横截面积、材料、温度有关，与两端电压、通过的电流无关。该式只能用来在已知电流及电压的情况下计算电阻。 趁热打铁： 例3．关于欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．电路两端有电压，电路中一定有电流 B．欧姆定律是只通过理论推导得出的规律 C．由可知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比 D．由可知，导体的电阻与其两端的电压成正比，与其通过的电流成反比 例4．某导体两端电压为10V，通过它的电流是0.5A；若将导体两端电压增大到20V，通过的电流为 A；若导体两端电压突变为0时，导体的电阻是 Ω。 例5．有三个阻值相等的电阻、、并联接在电压为3V的电路中，如图所示。闭合开关，电流表示数为0.9A，则每个电阻的阻值为 。 知识点三 对图象的认识 1．对于直线I-U图象的认识 不同阻值的电阻有不同的I-U图象，将横纵坐标轴交换后变为U-I图象，如图所示。图象不仅能反映电流与电压的关系，而且能计算电阻的大小，在同一坐标系中还能比较不同电阻的大小。例如现要求判断甲乙两条图线所代表的甲乙电阻的大小关系，有以下的方法： （1）画线法 在两条图线上找电流或电压相等的点，通过比较电压或电流得到电阻的大小关系。可作平行于I轴的直线，与两条图线分别相交于点A和点B，两点的横坐标相同，均为U0，而纵坐标I甲＞I乙，由此可知，当甲乙两电阻两端电压相同时，通过甲电阻的电流大于通过乙电阻的电流，进而可知，R甲＜R乙。同理，也可作平行于U轴的直线，思路类似，在此不多赘述。对于U-I图象，此方法仍适用。 （2）靠轴法 在I-U图象中，越靠近U轴的图线代表的电阻越大，越靠近I轴的图线代表的电阻越小。对于U-I图象，此方法仍适用。 （3）斜率法 由可知，图线的斜率就是，则在I-U图像中，斜率小的，小，R更大。对于U-I图象，由可知，图线的斜率就是R，斜率大的，R大。 2．对于曲线I-U图象的认识 （1）如图所示为灯丝电阻的I-U图线，灯丝电阻受温度影响很大，所以在不同电压下，温度不同，灯泡的电阻是变化的，图线是弯曲的。在图线上取A、B、C三点，分别与原点相连，根据前述判断电阻大小的方法可知，RA＜RB＜RC，故灯丝随着两端电压增大，温度升高，阻值变大。 （2）在分析曲线的I-U图线时，如果随着电压的增大，图线向U轴弯曲，则阻值增大，如果电压向I轴方向弯曲，则阻值减小。 3．对I-R及I-图象的认识 （1）每条I-R图线都对应某一个确定电压下I与R的关系，不同图线对应的电压不同。 （2）由U=IR可知，在I-R图象中，图线上任一点与原点、两坐标轴围成的矩形面积表示该图线对应的电压。同一条图线上任一点围城的矩形面积均相同。对于不同图线，矩形的面积不相同，矩形的面积越大，对应的电压越大。 （3）由可知，U一定时，I与成正比，因此可得到I-图象。图线的斜率越大，电压越大。 趁热打铁： 例6．在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（　　） A．R1>R2 B．R1=R2 C． D．无法确定 例7．小灯泡L和定值电阻R的电流与其电压的关系如图，若将它们并联在电源电压为4V的电路中，干路中的电流为 A；若将它们串联在电路中，当电流为0.4A时，电源电压为 V。 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法错误的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左侧 B．将5Ω的电阻换成10 Ω，应将滑片向右移 C．实验过程中移动滑片的主要目的是控制定值电阻两端的电压一定 D．该实验结论为：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 2．用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案：甲：在MN间先后接入电压不同的电源；乙：在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻；丙：在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是（　　） A．仅有甲 B．仅有乙 C．仅有甲、乙两种 D．甲、乙、丙都可行 3．由I＝变形可得U＝IR和R＝。某同学关于这两个变形公式的理解正确的是（　　） A．U＝IR表明：导体两端的电压与导体的电阻成正比 B．R＝表明：导体的电阻与导体两端的电压成正比 C．电压是形成电流的原因，只与提供电压的电源有关。U＝IR可用来计算部分电路的电压分配关系 D．电阻是导体的一种本身的一种性质，电阻的大小与导体两端的电压和通过的电流大小无关。R＝表示：导体两端的电压为0时，导体中电流也为0，导体的电阻也一定为0 4．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（　　） A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路 B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化 C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当更换电阻时，应该断开开关，并将滑片移到最大阻值处 D．实验中，多次测量是为了减小实验误差 5．如图所示电路的电源电压为12V，R2的阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.4A，则电压表的示数为（　　） A．0V B．4V C．8V D．12V 6．如图所示，实验得到定值电阻和小灯泡的电流和电压的关系图像，在图线上取三个点，这三个点的电阻大小关系正确的是（　　） A．RA=RB B．RB>RC C．RC=RB D．RA＜RB 7．如下图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的关系图像，由图可知（　　） A．乙是小灯泡L的I−U图像 B．定值电阻R的阻值为5Ω C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2.5V的电源上，干路中的电流是0.375A D．定值电阻R和小灯泡L串联接在4V的电源上，电路中的电流是0.1A 二、填空题 8．导体两端的电压为6V，通过它的电流是0.3A，则该导体的电阻是 Ω；若导体两端电压变为12V，则通过它的电流为 A。 9．如图所示，电源电压保持不变，R1=20Ω，闭合开关S，电压表V1的示数为2V，电压表V2的示数为3V，则电阻R2= Ω。 10．小灯泡的I-U图象如图甲所示，将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S₁，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S₂时，电流表的示数为0.3A。则电源电压为 V；只闭合开关S₁时，电阻R两端的电压为 V。 11．如图是灯L1，L2的电流随电压变化关系的图像。把这两个灯泡并联后接在同一电源两端，若L1两端的电压为4V，则L2两端的电压是 V，干路中的电流是 A。 三、实验题 12．为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如题图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器。 (1)电路连接完成并闭合开关后，小明发现电流表指针从零刻线处转动到图乙所示的位置，其原因是 ； (2)小明首先用5Ω电阻实验，实验完成后，把5Ω电阻换成10Ω电阻。闭合开关后，小明发现电压表示数变大了，应向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数变为 V； (3)完成实验后，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：在电压一定时，电流与电阻成 ； (4)实验中，滑动变阻器除了保护电路，还起到了控制电阻两端电压 的作用。 ——提能力—— 1．小雨按自己设计的电路进行实验。电源电压保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将实验记录的电压表和电流表的示数绘制成如图所示的U﹣I图像。下面的电路图中，可能是小雨实验的电路的是（　　） A． B． C． D． 2．便携式酒精测试仪是交警查酒（醉）驾的利器。如图甲是其原理图，电源电压恒为3V，RP是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示。R0是报警器，阻值恒为50Ω。当电压表的示数为1.5V时，以下分析正确的是（　　） 规定：每100mL气体中酒精量M 非酒驾 M<20mg 酒驾 20mg<M<80mg 醉驾 M≥80mg A．当酒精浓度为0时，电压表的示数为 B．电压表的示数越大，说明酒精气体浓度越小 C．当电压表的示数为时，可知被查者非酒驾 D．酒精气体传感器的阻值随着酒精气体浓度的增大而增大 3．如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，R=10Ω，滑动变阻器的最大阻值。当开关S闭合后，在将滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化是由（　　） A．0.3A～0.1A B．0A～0.1A C．0.1A～0.3A D．0.3A～0A 4．图甲是小芳和小红探究电流与电阻关系的电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为、、、。 （1）断开开关连接电路，滑动变阻器的滑片应该位于 （A/B）端。 （2）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整。 （3）小芳闭合开关S时，发现电压表有示数，电流表无示数，移动变阻器滑片P时两表示数情况不变，可能原因是 。 （4）排除故障后，先后更换阻值不同的电阻R，进行多次实验。某次电流表的示数如图丙，示数为 A；小芳的部分实验数据如下表，可知：保持不同电阻R两端的电压为 V；当某次实验的定值电阻被的电阻替换时，未调节滑动变阻器就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，被替换的定值电阻为 。 实验次数 1 2 3 4 电阻 20 10 电流表示数I/A 0.15 （5）小红用同样装置重做实验。控制电阻R两端电压为2.5V不变，她和小芳在同一个坐标系中作出图像，如图丁。则小红的数据图像是A、B中的 线。 5．为了探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，元元设计了如图甲所示的实验电路； (1)当闭合开关后，元元发现 （选填“电压表”或“电流表”）几乎不偏转，经检查发现有一根导线连接错误。请你在错误的导线上打个“×”，并添加一根导线使电路连接正确 ； (2)通过实验元元总结出：在电阻一定时， ； (3)元元根据图乙所示的电路（已知电源电压为4.5V，R1=20Ω，R2=40Ω，R3=60Ω，探究“电流与电阻的关系”。她设计了两种实验方案，如下： 方案a：①先闭合S1，断开S2、S1，使电压表的示数为2V，读出A1表示数； ②闭合S2，断开S1、S3，保持滑片P位置不动，读出A2表的示数； ③闭合S3，断开S1、S2，保持滑片P位置不动，读出A2表的示数，对三组数据进行比较； 方案b：同时闭合S1、S2、S3，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，读出A1表、A2表和A3表的示数，并进行比较； 你认为方案 （选填“a”或“b”）不合理，因为 ； (4)若元元利用上述器材按图丙所示的电路进行实验，探究“通过导体电流跟导体电阻关系”实验过程中，为控制定值电阻两端电压为2V，当把定值电阻20Ω换成40Ω时，要将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，为使三个定值电阻分别接入电路都能正常实验，滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω； (5)图丙中R1 （选填“能”或“不能”）换成小灯泡，原因是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$ 苏 科 版 物 理 九 年 级 上 册 第十四章《欧姆定律》 14.3欧姆定律 夯实基础 知识点一 实验：探究电流与电压、电阻的关系。 【实验猜想】 1．通过导体的电流和导体两端的电压成正比； 2．通过导体的电流和导体的电阻成反比。 【实验器材】干电池两节，开关一个，电流表一个，电压表一个，滑动变阻器一个，定值电阻三个（R1=5Ω、R2=10Ω、R3=20Ω），导线若干 【实验设计】 探究的是通过定值电阻R的电流与其阻值及两端电压之间的关系，故电路连接如图所示，电压表测量R两端的电压，电流表测量通过R的电流。 1．探究电流与电压的关系 （1）将定值电阻R1接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为某一值U1，电流表示数为I1。 （2）调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U2，电流表示数为I2。 （3）再次调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为另一值U3，电流表示数为I3。 （4）将R1更换为R2、R3重复上述过程两次。 （5）将数据汇入表格，画出图象寻找规律。 2．探究电流与电阻的关系 （1）将R1接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电压表示数为某一定值U1，电流表示数为I1。 （2）将R1更换为R2接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电阻R2两端的电压仍为U1。 （3）再将R2更换为R3接入电路，通过调节滑动变阻器R’，使得电阻R3两端的电压仍为U1。 （4）将U1更改为U2、U3重复上述过程两次。 （5）将数据汇入表格，画出图象寻找规律。 【实验方法】 控制变量法： ①探究通过导体的电流与导体两端电压的关系：控制导体电阻保持不变，改变导体两端的电压。 ②探究通过导体的电流与导体电阻的关系：控制导体两端电压保持不变，改变导体的电阻。 【数据记录】(数据仅供参考) 1．探究电流与电压的关系 R1=5Ω R2=10Ω R3=20Ω 序号 电压表示数 U 电流表示数 I 序号 电压表示数 U 电流表示数 I 序号 电压表示数 U 电流表示数 I 1 1.0V 0.20A 1 1.0V 0.10A 1 1.2V 0.06A 2 1.8V 0.36A 2 2.0V 0.20A 2 1.6V 0.08A 3 2.0V 0.40A 3 2.4V 0.24A 3 2.4V 0.12A 2．探究电流与电阻的关系 U1=1.2V U2=1.6V U3=2.0V 序号 接入的电阻 R 电流表示数 I 序号 接入的电阻 R 电流表示数 I 序号 接入的电阻 R 电流表示数 I 1 5Ω 0.24A 1 5Ω 0.32A 1 5Ω 0.40A 2 10Ω 0.12A 2 10Ω 0.16A 2 10Ω 0.20A 3 20Ω 0.06A 3 20Ω 0.08A 3 20Ω 0.10A 【实验分析】 将数据转换成坐标图象，寻找电流与电压、电阻的关系 1．探究电流与电压的关系 从图象可以看出，电阻一定时，电流与电压满足正比例函数关系。 2．探究电流与电阻的关系 从图象可以看出，电压一定时，电流与电阻满足反比例函数关系。 敲黑板：当电流与电阻满足反比例函数关系时，电流与电阻的倒数就满足正比例函数关系。因此，也可直接根据数据绘制电流与电阻倒数的图象，如果图象是经过原点的直线，则说明电流与电阻倒数成正比，与电阻成反比。 【实验结论】导体的电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。 【注意事项】 1．在连接电路时，开关要断开；每次实验后，更换电阻前也要断开开关。 2．在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处以保护电路。 3．滑动变阻器的在两个实验中的不同作用 （1）在探究电流跟电压的关系实验中： ①保护电路； ②改变定值电阻两端的电压。如要求增大定值电阻R两端的电压，应减小变阻器R’的电阻。反之，要减小定值电阻R两端的电压，应增大变阻器R’的电阻。 （2）在探究电流跟电阻的关系实验中： ①保护电路； ②调节定值电阻两端的电压，使其两端的电压保持不变。如某次实验要求控制R两端电压（电压表示数）为U0，在完成一次实验后，将R更换为了更大阻值的定值电阻，电压表示数会大于U0。为了将电压表示数调回U0（减小电压表示数至U0），应增大变阻器的电阻。简记为“换大调大”。 4．实验多次的目的：寻找普遍规律，避免结论的偶然性。 趁热打铁： 例1．小明利用如图甲所示的实验装置探究“电流与电压的关系”，电源为两节新干电池，电阻R为定值电阻 (1)请你用笔画代替导线将图甲中的电路补充完整 。要求使滑动变阻器的滑片向左移动，电流表的示数变小。 (2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端。 (3)连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，则发生的故障可能是 。 (4)排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，其中第2次实验中电流表示数如图丙所示，其示数为__ _A，在得到第2组实验数据后，他将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动适当距离后得到了第3组数据； 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.2 0.4 0.5 (5)请分析表中的数据，你能得到的结论是 。 【答案】(1) (2)A (3)定值电阻断路 (4) 0.3 B (5)通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 【详解】（1）当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，电流表示数减小，滑动变阻器接入电路的电阻变大；滑动变阻器与电阻串联，如答案所示。 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值端，由图甲可知，接入电路的电阻丝是BP段，其电阻越大，闭合开关前，即A端。 （3）由图乙可知，闭合开关，电压表有示数，表明电路中无电流；电压表有示数、滑动变阻器、电流表与电源组成通路。 （4）[1]由图丙可知，电流表所选量程是0~0.6A，电流表示数是0.3A。 [2]根据欧姆定律可知，要得到第2组，即增大电路电流，应将滑片应向B端移动适当距离，减小变阻器接入电路中的电阻。 （5）由表格数据可知，当导体两端的电压增大时，且电流与电压的比值保持不变，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 例2．现有下列器材：学生电源，电流表、电压表、定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、40Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。小明利用这些器材探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，他设计了如图甲所示的电路。 (1)该探究实验的因变量是： ； (2)在连接电路时，开关应 （选填：“断开”或“闭合”），闭合开关前应将滑动变阻器阻值调到 （选填：“最大”或“最小”）处，起到保护电路的作用。在这个实验中，还可以在改变接入电路的电阻R时，通过调节滑片位置，使 保持不变； (3)实验中，小强用10Ω的电阻做完实验后，接着用15Ω的电阻替换之前的电阻接入电路，则为了实现探究目的，需要使滑动变阻器接入电路的阻值 （选填“增大”、“不变”或“减小”）； (4)小明在实验中依次接入六个不同阻值的电阻R，记下相应的电流表示数，利用“描点法”得到如图乙所示的随R变化的图像。为了进一步确定电流与电阻的关系，接下来应该利用数据绘制与 的图像。 【答案】(1)通过导体的电流 (2) 断开 最大 电阻R两端电压 (3)增大 (4) 【详解】（1）实验探究的是通过导体的电流与导体电阻的关系，所以因变量是通过导体的电流。 （2）[1][2]为保护电路，在连接电路时，开关应断开，闭合开关前应将滑动变阻器阻值调到最大处。 [3]根据控制变量法，在这个实验中，还要在改变接入电路的电阻R时，通过调节滑片位置，使电阻R两端电压不变。 （3）小强用10Ω的电阻做完实验后，接着用15Ω的电阻替换之前的电阻接入电路，根据串联分压原理，则电阻R两端电压变大。在这个实验中，要控制电阻R两端电压不变，则要增大变阻器的电压，所以为了实现探究目的，需要使滑动变阻器接入电路的阻值增大。 （4）利用描点法得到如图乙所示的I随R变化的图像。为了进一步确定电流与电阻的关系，接下来应该利用数据绘制I与的图像，如果是一条正比例函数图线，说明I与成正比，则可得：电压一定时，电路与电阻成反比。 知识点二 欧姆定律 1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 2．公式： 公式中的单位：I→安（A）；U→伏（V）；R→欧（Ω）。 变形式：、 敲黑板：1．公式中的I、U和R必须是在同一时间的同一部分电路上的，不同导体不同时间的I、U和R不存在上述关系。例如下图所示并联电路，R1、R2两端电压均为电源电压U，故有 。 2．在描述电流与电压及电阻的关系时，只能说“电流与电压成正比”或“电流与电阻成反比”而不能倒过来说“电压与电流成正比”或“电阻与电流成反比”。因为电流的大小是由电压和电阻决定的，电流在前才能体现了电流随着电压、电阻变化而变化的关系。 3．具有物理意义，体现了电流与电压成正比、与电阻成反比的关系，也可以用来计算电流。 4．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电压与电流成正比，与电阻成正比”。该式只能用来在已知电流及电阻的情况下计算电压。 5．不具有物理意义，不能体现U、I、R之间的关系，不能说“由可知，电阻与电压成正比，与电流成反比”。电阻是导体自身属性，只与长度、横截面积、材料、温度有关，与两端电压、通过的电流无关。该式只能用来在已知电流及电压的情况下计算电阻。 趁热打铁： 例3．关于欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．电路两端有电压，电路中一定有电流 B．欧姆定律是只通过理论推导得出的规律 C．由可知，电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比 D．由可知，导体的电阻与其两端的电压成正比，与其通过的电流成反比 【答案】C 【详解】A．电压是形成电流的原因，电流形成还需要一个闭合的回路，电路两端有电压，但处于断路，电路中也没有电流，故A错误； B．欧姆定律是通过实验数据总结出来的，故B错误； C．根据欧姆定律，由可知，电阻一定时，电压越大，电流越大，即通过导体的电流与其两端的电压成正比，故C正确； D．导体电阻是导体的一种属性，与电压、电流无关，故D错误。 故选C。 例4．某导体两端电压为10V，通过它的电流是0.5A；若将导体两端电压增大到20V，通过的电流为 A；若导体两端电压突变为0时，导体的电阻是 Ω。 【答案】 1 20 【详解】 [1]由欧姆定律可得该导体的电阻为 因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，所以，将导体两端的电压增大到20V时，通过的电流为 [2]若导体两端电压突变为0时，导体的电阻不变，仍为20Ω。 例5．有三个阻值相等的电阻、、并联接在电压为3V的电路中，如图所示。闭合开关，电流表示数为0.9A，则每个电阻的阻值为 。 【答案】10 【详解】三个阻值相等的电阻R1、R2、R3并联接在电压为3V的电路中，并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可知，三个电阻通过的电流均相等，电流表测得干路电流为0.9A，则每条支路电流为0.3A，则每个电阻的阻值 知识点三 对图象的认识 1．对于直线I-U图象的认识 不同阻值的电阻有不同的I-U图象，将横纵坐标轴交换后变为U-I图象，如图所示。图象不仅能反映电流与电压的关系，而且能计算电阻的大小，在同一坐标系中还能比较不同电阻的大小。例如现要求判断甲乙两条图线所代表的甲乙电阻的大小关系，有以下的方法： （1）画线法 在两条图线上找电流或电压相等的点，通过比较电压或电流得到电阻的大小关系。可作平行于I轴的直线，与两条图线分别相交于点A和点B，两点的横坐标相同，均为U0，而纵坐标I甲＞I乙，由此可知，当甲乙两电阻两端电压相同时，通过甲电阻的电流大于通过乙电阻的电流，进而可知，R甲＜R乙。同理，也可作平行于U轴的直线，思路类似，在此不多赘述。对于U-I图象，此方法仍适用。 （2）靠轴法 在I-U图象中，越靠近U轴的图线代表的电阻越大，越靠近I轴的图线代表的电阻越小。对于U-I图象，此方法仍适用。 （3）斜率法 由可知，图线的斜率就是，则在I-U图像中，斜率小的，小，R更大。对于U-I图象，由可知，图线的斜率就是R，斜率大的，R大。 2．对于曲线I-U图象的认识 （1）如图所示为灯丝电阻的I-U图线，灯丝电阻受温度影响很大，所以在不同电压下，温度不同，灯泡的电阻是变化的，图线是弯曲的。在图线上取A、B、C三点，分别与原点相连，根据前述判断电阻大小的方法可知，RA＜RB＜RC，故灯丝随着两端电压增大，温度升高，阻值变大。 （2）在分析曲线的I-U图线时，如果随着电压的增大，图线向U轴弯曲，则阻值增大，如果电压向I轴方向弯曲，则阻值减小。 3．对I-R及I-图象的认识 （1）每条I-R图线都对应某一个确定电压下I与R的关系，不同图线对应的电压不同。 （2）由U=IR可知，在I-R图象中，图线上任一点与原点、两坐标轴围成的矩形面积表示该图线对应的电压。同一条图线上任一点围城的矩形面积均相同。对于不同图线，矩形的面积不相同，矩形的面积越大，对应的电压越大。 （3）由可知，U一定时，I与成正比，因此可得到I-图象。图线的斜率越大，电压越大。 趁热打铁： 例6．在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的关系图像，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（　　） A．R1>R2 B．R1=R2 C． D．无法确定 【答案】A 【详解】由图像（见下图） 得出：当R1与R2两端电压相同时，，电压一定时，导体中通过的电流与电阻成反比，所以。 故选A。 例7．小灯泡L和定值电阻R的电流与其电压的关系如图，若将它们并联在电源电压为4V的电路中，干路中的电流为 A；若将它们串联在电路中，当电流为0.4A时，电源电压为 V。 【答案】 1.2 5 【详解】[1]当两端电压为4V时，通过小灯与电阻的分别为0.8A、0.4A，则干路中电流为 [2]当通过的电流为0.4A时，电阻与小灯两端电压分别为4V、1V，则串联电路两端总电压为 融会贯通 ——打基础—— 一、单选题 1．在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法错误的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左侧 B．将5Ω的电阻换成10 Ω，应将滑片向右移 C．实验过程中移动滑片的主要目的是控制定值电阻两端的电压一定 D．该实验结论为：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 【答案】B 【详解】A．闭合开关前，滑片应移到阻值最大处，离下接线柱最远，为左侧。故A正确，不符合题意。 B．探究电流与电阻的关系，电压应不变，电阻换成10Ω的，变大了，滑动变阻器阻值也应变大，才能保持电压不变，向左侧滑，故B错误，符合题意。 C．探究电流与电阻的关系，定值电阻电压应不变，故C正确，不符合题意。 D．电流与电压的关系，在电压一定时，电流与电阻成反比，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案：甲：在MN间先后接入电压不同的电源；乙：在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻；丙：在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是（　　） A．仅有甲 B．仅有乙 C．仅有甲、乙两种 D．甲、乙、丙都可行 【答案】D 【详解】研究电流跟电压的关系时，应控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压，则甲：多节干电池串联接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化，方法可行；乙：电池先后与不同定值电阻R’串联接入MN，定值电阻R’的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同，方法可行；丙：电池与滑动变阻器串联接入MN时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，方法可行；综上可知，甲、乙、丙三种方案均可行。 故选D。 3．由I＝变形可得U＝IR和R＝。某同学关于这两个变形公式的理解正确的是（　　） A．U＝IR表明：导体两端的电压与导体的电阻成正比 B．R＝表明：导体的电阻与导体两端的电压成正比 C．电压是形成电流的原因，只与提供电压的电源有关。U＝IR可用来计算部分电路的电压分配关系 D．电阻是导体的一种本身的一种性质，电阻的大小与导体两端的电压和通过的电流大小无关。R＝表示：导体两端的电压为0时，导体中电流也为0，导体的电阻也一定为0 【答案】C 【详解】AC．电压是形成电流的原因，只与提供电压的电源有关，与导体的电阻无关，U＝IR可用来计算部分电路的电压分配关系，故A错误，C正确； BD．电阻是导体的一种本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，且导体两端的电压为0时，通过的电流为0，但导体的电阻不为0，故BD错误。 故选C。 4．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（　　） A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路 B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化 C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当更换电阻时，应该断开开关，并将滑片移到最大阻值处 D．实验中，多次测量是为了减小实验误差 【答案】D 【详解】A．为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，故A正确，不符合题意； B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，在电阻不变时，调节滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确，不符合题意； C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当更换电阻时，为了保护电路，应该断开开关，并将滑片移到最大阻值处，故C正确，不符合题意； D．实验中，为避免实验的偶然性，要多次测量得出具有普遍性的结论，故D错误，符合题意。 故选D。 5．如图所示电路的电源电压为12V，R2的阻值为20Ω。闭合开关S后，电流表的示数为0.4A，则电压表的示数为（　　） A．0V B．4V C．8V D．12V 【答案】B 【详解】闭合开关，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，电压表测电阻R1两端的电压，电源电压为12V，电流表的示数为0.4A，根据欧姆定律可得电路总电阻 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电阻R1的阻值 根据欧姆定律可得电压表示数 故选B。 6．如图所示，实验得到定值电阻和小灯泡的电流和电压的关系图像，在图线上取三个点，这三个点的电阻大小关系正确的是（　　） A．RA=RB B．RB>RC C．RC=RB D．RA＜RB 【答案】A 【详解】I-U图线中，三个点的电阻值就是该点与坐标原点连线的斜率值的倒数，所以根据图像可知RA=RB＜RC，故BCD错误，A正确。 故选A。 7．如下图所示是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的关系图像，由图可知（　　） A．乙是小灯泡L的I−U图像 B．定值电阻R的阻值为5Ω C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2.5V的电源上，干路中的电流是0.375A D．定值电阻R和小灯泡L串联接在4V的电源上，电路中的电流是0.1A 【答案】C 【详解】A．由于灯泡的阻值随温度的变化而变化，因此灯泡的阻值是变化的。由图可知，通过乙的电流和两端的电压成正比，因此乙为定值电阻的图像；通过甲的电流和两端的电压关系为曲线，不成正比，即甲的电阻是变化的，因此甲是小灯泡的I−U图像。故A不符合题意； B．因为乙为定值电阻的图像，当U=2V时，I=0.1A，由欧姆定律可得，电阻R的阻值 故B不符合题意； C．定值电阻R和小灯泡L并联接在2.5V的电源上，由图像可知，当小灯泡两端电压2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，由欧姆定律可得，当定值电阻两端电压2.5V时，通过它的电流 则干路中的电流等于各支路电流之和，所以干路电流是 故C符合题意； D．串联电路各处电流相等，由图像可知当通过电路的电流为0.1A时，灯泡两端电压为0.5V，定值电阻两端的电压为2V，串联电路总电压等于各支路电压之和，所以此时的电压 故D不符合题意。 故选C。 二、填空题 8．导体两端的电压为6V，通过它的电流是0.3A，则该导体的电阻是 Ω；若导体两端电压变为12V，则通过它的电流为 A。 【答案】 20 0.6 【详解】[1]导体两端的电压为6V，通过它的电流是0.3A，则该导体的电阻 [2]若导体两端电压变为12V，则通过它的电流 9．如图所示，电源电压保持不变，R1=20Ω，闭合开关S，电压表V1的示数为2V，电压表V2的示数为3V，则电阻R2= Ω。 【答案】10 【详解】分析电路图可知，电阻R1与R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测总电压即电源电压，故R2两端的电压为 UR2=U-UR1=3V-2V=1V 电阻R1与R2串联，故电流相等，且电流为 故R2的电阻为 10．小灯泡的I-U图象如图甲所示，将它与定值电阻R接入图乙所示的电路中。只闭合开关S₁，电流表的示数为0.2A；再闭合开关S₂时，电流表的示数为0.3A。则电源电压为 V；只闭合开关S₁时，电阻R两端的电压为 V。 【答案】 2.5 1.5 【详解】[1]两个开关都闭合时，电路中只有小灯泡一个用电器，故灯泡电压等于电源电压，由图像可知当电流为0.3A时，灯泡两端电压为2.5V，故电源电压为2.5V。 [2]只闭合开关S1时，电阻R和灯泡串联，由图像及串联电路电压规律可知此时灯泡电压为1V，故电阻R两端的电压 11．如图是灯L1，L2的电流随电压变化关系的图像。把这两个灯泡并联后接在同一电源两端，若L1两端的电压为4V，则L2两端的电压是 V，干路中的电流是 A。 【答案】 4 1.2 【详解】[1]把这两个灯泡并联后接在同一电源两端时，因并联电路中各支路两端的电压相等，且灯L1两端的电压为4V，所以，灯L2两端的电压 U2=U1=4V [2]由图象可知，此时通过两灯泡的电流分别为 I1=0.8A，I2=0.4A 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路中的电流 I=I1+I2=0.8A+0.4A=1.2A 三、实验题 12．为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如题图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器。 (1)电路连接完成并闭合开关后，小明发现电流表指针从零刻线处转动到图乙所示的位置，其原因是 ； (2)小明首先用5Ω电阻实验，实验完成后，把5Ω电阻换成10Ω电阻。闭合开关后，小明发现电压表示数变大了，应向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数变为 V； (3)完成实验后，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：在电压一定时，电流与电阻成 ； (4)实验中，滑动变阻器除了保护电路，还起到了控制电阻两端电压 的作用。 【答案】(1)电流表正负接线柱接反 (2) 左 2.5 (3)反比 (4)不变 【详解】（1）电路连接完成并闭合开关后，小明发现电流表指针从零刻线处转动到图乙所示的位置，即指针反向偏转，其原因是电流表的正负接线柱接反。 （2）[1]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻变大，其分得的电压将增大；探究电流与电阻关系的实验中，应控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动。 [2] 由图丙可知，定值电阻两端的不变的电压为 （3）由图丙可得，电阻的电压不变时，通过电阻的电流与电阻的阻值的乘积为定值，可得结论：电压不变时，电流和电阻成反比。 （4）实验中定值电阻与滑动变阻器串联，滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压保持不变。 ——提能力—— 1．小雨按自己设计的电路进行实验。电源电压保持不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将实验记录的电压表和电流表的示数绘制成如图所示的U﹣I图像。下面的电路图中，可能是小雨实验的电路的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．由图可知，此时的U﹣I图像是一条向下倾斜的直线，且电流越大，电压越小，即电路电流变大时，电压表示数变小。电压表测量的是定值电阻两端的电压，通过定值电阻的电流与电压成正比，故A不符合题意； B．电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，当电流变大时，电阻R两端的电压变大，根据串联电路的电压关系可知，滑动变阻器两端的电压减小，即电压表示数变小，故B符合题意； CD．图中电压表都测电源电压，则电压表的示数保持不变，故CD不符合题意。 故选B。 2．便携式酒精测试仪是交警查酒（醉）驾的利器。如图甲是其原理图，电源电压恒为3V，RP是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示。R0是报警器，阻值恒为50Ω。当电压表的示数为1.5V时，以下分析正确的是（　　） 规定：每100mL气体中酒精量M 非酒驾 M<20mg 酒驾 20mg<M<80mg 醉驾 M≥80mg A．当酒精浓度为0时，电压表的示数为 B．电压表的示数越大，说明酒精气体浓度越小 C．当电压表的示数为时，可知被查者非酒驾 D．酒精气体传感器的阻值随着酒精气体浓度的增大而增大 【答案】A 【详解】A．由电路图可知，闭合开关后，酒精气体传感器电阻和定值电阻R0串联，电压表测R0两端的电压。由图像可知，当气体中酒精浓度为0时，酒精气体传感器的阻值RP=200Ω，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流 则电压表示数为 U0=IR0=0.012A×50Ω=0.6V 故A正确； BD．电压表的示数越大，说明电路中电流越大，根据欧姆定律可知酒精传感器的电阻越小，由图像知酒精气体传感器电阻随酒精气体的浓度的增加而减小可知电压表的示数越大，酒精气体浓度越大，故BD错误； C.当电压表的示数为1.5V时，因串联电路中各处的电流相等，所以，电路中的电流 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，酒精气体传感器两端的电压 UP'=U-U0'=3V-1.5V=1.5V 根据可得酒精气体传感器的阻值 由图像可知，当酒精气体传感器的阻值为50Ω时，100mL的气体酒精浓度在20mg与80mg之间，所以该司机属于酒驾，故C错误。 故选A。 3．如图所示电路中，电源电压为3V且保持不变，R=10Ω，滑动变阻器的最大阻值。当开关S闭合后，在将滑动变阻器的滑片由A端移动到B端的过程中，电流表示数的变化是由（　　） A．0.3A～0.1A B．0A～0.1A C．0.1A～0.3A D．0.3A～0A 【答案】A 【详解】由题意可知，，当滑动变阻器的滑片位于A端时接入电路中的阻值为0，电流表的示数为 又，故当滑动变阻器的滑片位于B端时，电流表的示数为 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．图甲是小芳和小红探究电流与电阻关系的电路图，电源电压恒为4.5V，实验中定值电阻R的阻值分别为、、、。 （1）断开开关连接电路，滑动变阻器的滑片应该位于 （A/B）端。 （2）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整。 （3）小芳闭合开关S时，发现电压表有示数，电流表无示数，移动变阻器滑片P时两表示数情况不变，可能原因是 。 （4）排除故障后，先后更换阻值不同的电阻R，进行多次实验。某次电流表的示数如图丙，示数为 A；小芳的部分实验数据如下表，可知：保持不同电阻R两端的电压为 V；当某次实验的定值电阻被的电阻替换时，未调节滑动变阻器就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，被替换的定值电阻为 。 实验次数 1 2 3 4 电阻 20 10 电流表示数I/A 0.15 （5）小红用同样装置重做实验。控制电阻R两端电压为2.5V不变，她和小芳在同一个坐标系中作出图像，如图丁。则小红的数据图像是A、B中的 线。 【答案】 B 电阻R断路 0.3 3 20 A 【详解】（1）[1]为保护电路，在连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，即B端。 （2）[2]探究电流与电阻的关系时，电压表应测电阻R两端的电压，则电压表应与电阻并联，将电压表的负接线柱接在电阻的右端即可，如答案所示。 （3）[3]电流表无示数，说明电路有断路；电压表有示数，说明电压表与电源的两极连通，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路，即定值电阻R断路。 （4）[4]由丙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A； [5]由图丙和可得，定值电阻两端的电压 U定=IR=0.15A×20Ω=3V [6]当某次实验的定值电阻被15Ω的电阻替换时，未调节滑动变阻器就直接闭合开关，此时电流表示数为0.18A，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时滑动变阻器两端的电压 U滑=U−UR′=U−I'R′=4.5V−0.18A×15Ω=2.8V<U定=3V 由此推知被替换的定值电阻为20Ω。 （5）[7]由图丁，根据U=IR可知，当R一定时，UA<UB，所以A 线对应的电压为 2.5V，B 线对应的电压为 3V，因为小红控制电阻 R 两端电压为 2.5V 不变，所以小红的数据图像是 A 线。 5．为了探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，元元设计了如图甲所示的实验电路； (1)当闭合开关后，元元发现 （选填“电压表”或“电流表”）几乎不偏转，经检查发现有一根导线连接错误。请你在错误的导线上打个“×”，并添加一根导线使电路连接正确 ； (2)通过实验元元总结出：在电阻一定时， ； (3)元元根据图乙所示的电路（已知电源电压为4.5V，R1=20Ω，R2=40Ω，R3=60Ω，探究“电流与电阻的关系”。她设计了两种实验方案，如下： 方案a：①先闭合S1，断开S2、S1，使电压表的示数为2V，读出A1表示数； ②闭合S2，断开S1、S3，保持滑片P位置不动，读出A2表的示数； ③闭合S3，断开S1、S2，保持滑片P位置不动，读出A2表的示数，对三组数据进行比较； 方案b：同时闭合S1、S2、S3，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，读出A1表、A2表和A3表的示数，并进行比较； 你认为方案 （选填“a”或“b”）不合理，因为 ； (4)若元元利用上述器材按图丙所示的电路进行实验，探究“通过导体电流跟导体电阻关系”实验过程中，为控制定值电阻两端电压为2V，当把定值电阻20Ω换成40Ω时，要将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，为使三个定值电阻分别接入电路都能正常实验，滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω； (5)图丙中R1 （选填“能”或“不能”）换成小灯泡，原因是 。 【答案】(1) 电流表 (2)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3) a 没有控制定值电阻两端电压不变 (4) 右 75 (5) 不能 灯丝电阻随温度的升高而增大 【详解】（1）[1]原电路图中，定值电阻被短路，电压表和电流表串联在电路中，因电压表内阻很大，电路中几乎没有电流，故电流表几乎不偏转。 [2]在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如答案所示。 （2）由多次实验总结可知，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，方案a中，保持滑片P位置不动，更换不同定值电阻，定值电阻两端电压将发生改变，没有控制定值电阻两端电压不变，故方案a不合理。 （4）[1]实验中，当把20Ω的电阻换成40Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右移动。 [2]实验中使用的定值电阻阻值最大为60Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 滑动变阻器分得的电压为电压表示数的 倍，根据分压原理，当接入60Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为 即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于75Ω。 （5）[1][2]在探究“通过导体电流跟导体电阻关系”实验过程中，需要更换不同阻值的定值电阻，而灯丝电阻随温度的升高而增大，因此图丙中R1不能换成小灯泡。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！15 学科网（北京）股份有限公司 $$