14.3 欧姆定律-九年级物理欧姆定律部分基础与提升（苏科版）

14.3 欧姆定律 一、知识梳理 · 欧姆定律 内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 公式：I= 推导式：U=IR R= 欧姆定律的理解：①在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比；②在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 适用条件：纯电阻电路。（电能全部转化为内能） · 实验：探究电流与电压的关系 提出问题 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系 猜想与假设 电压是产生电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池供电时，小灯泡发光较暗，用两节干电池供电时，小灯泡发光较亮，所以猜想：①导体两端电压越大，导体中电流越大；②通过导体的电流与导体两端电压成正比。 设计实验 运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、10Ω的定值电阻、电源、开关、导线若干 进行实验 （1）按照电路图连接实物电路。 （2）闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器的滑片移动定值最大处。 （3）电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，从电流表上读出相应的电流值，并记录在表中。 定值R/Ω 10Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 （4）在坐标系中，根据各电流值与对应的电压值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-U关系图像，如图所示。 分析论证 分析实验数据和I-U图像可以看出：定值一定时，通过电阻的电流与其两端电压有关，电流随电压的最大而增大；电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，电流与电压的比值为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时， 注意事项 ①开关在最开始要保持断开，滑动变阻器要移动到阻值最大处 ②滑动变阻器作用：改变电阻两端的电压 ③不能说“电阻一定时，电压跟电流成正比”，电压是原因，电流才是结果 · 图像法分析数据 第一步：画出坐标轴，在坐标系上标出合适的标度； 第二步：将各坐标点在坐标系中标出； 第三步：用平滑的曲线连接各点，即可得到实验数据图像。 图像法可以很清晰地呈现物理量之间的线性、周期性等关系，也可以使物理问题简单明了。如本实验中，I-U图像为一条过原点的直线，即说明当电阻不变时，I、U成正比关系。 · 实验：探究电流与电阻的关系 提出问题 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系 猜想与假设 因为电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，所以有两种猜想：①导体电阻越大，通过的电流越小；②通过导体的电流与导体的电阻成反比。 设计实验 （1）要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可； （2）在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等； （3）实验电路图如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，导线若干 进行实验与收集证据 （1）按实验电路图连接实物电路，将5Ω电阻接入电路中； （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器短片移到阻值最大处； （3）确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，再读出电流表的示数并填入表中； （4）断开开关，将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持在3V不变，分别读出对应电流表的读数并填入表中； 电压U/V 3V 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.6 0.3 0.2 （5）在坐标系中，根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑的曲线连接各点，画出I-R关系图像，如图所示。 分析论证 分析数据和I-R关系图像可以看出：电压一定时，通过电阻的电流与其阻值有关，电阻变为原来的n倍，电流就变为原来的1/n，电流与电阻的乘积为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，I1R1=I2R2。 注意事项 ①在更换电阻这一步，如果将原来的电阻更换为阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大；如果更换一个阻值较小的电阻，应将滑动变阻器的阻值调小 ②滑动变阻器作用：保持电阻两端电压不变 ③不能说导体的电阻与通过它的电流成反比，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，与通过它的电流大小无关 对应图像： 二、例题讲解 考向1 欧姆定律基础概念 例1．小明在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集的数据画出了如图所示的图象，下列结论与图象相符的是（　　） A．电流一定时，电阻跟电压成正比 B．电压一定时，电流跟电阻成反比 C．电阻一定时，电流跟电压成正比 D．电阻一定时，电流跟电压成反比 例2.在学过欧姆定律后，同学们有以下认识，其中不正确的是（　　） A．欧姆定律揭示了导体中的电流与电压、电阻的关系 B．当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 C．在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法 D．根据欧姆定律的变形公式R＝可知：导体的电阻随电压和电流的变化而变化 考向2 欧姆定律的公式及其变形 例3．当某导体两端电压是2V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是　 　Ω，当它不接入电路时，该导体的电阻为　 　Ω。 例4. 如图所示的电路中，电源电压为15V，调节滑动变阻器滑片P从是右端b移动到最左端a，电流表示数由0.3A变为0.5A，则定值电阻R0 =______Ω，滑片位于b点时电压表示数为______V。 考向3 探究电流与电压、电阻的关系实验 例5．图甲是探究电流和电压关系的实验电路，电流表和电压表量程分别为“0～0.6A”“0～3V”，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”，电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论：保持导体 　一定，通过导体的电流与它两端电压成 　比，向左移动滑片，　 　表先达到最大刻度，此时滑动变阻器接入电路的阻值为　 Ω。 例6．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流与电阻的关系”，在此实验过程中，他的一步操作是将变阻器滑片适当向左移动，则下列说法中正确的是（　　） A．移动滑片前，小刚可能是将R换成了一个阻值较小的定值电阻 B．小刚在移动滑片时，眼睛需要注视电流表 C．小刚在移动滑片时，电压表示数变小 D．此实验只需观察电流表和电压表示数变化即可得出结论 例7．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述错误的是（　　） A．该同学研究的是电流和电阻的关系 B．闭合开关，发现电流表示数过大，原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小 C．实验中电压表的示数保持2.5V不变 D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 例8．如图甲所示，小明利用电源电压恒为5V的电路探究“电流与电阻的关系”，并将每次的实验数据经过转换后在I﹣坐标系内进行了描点，如图乙所示。由图可知，小明控制电阻两端的电压为　 　V，图乙中，发现有一个错误数据点，该数据点是小明某次将电阻由　 　Ω变换为错误数据点对应电阻时，未调节滑动变阻器就读取电流而造成的。 例9．小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压18V保持不变，滑动变阻器的规格是“70Ω，1.5A”，阻值为10Ω、20Ω，30Ω、50Ω的电阻各一个，电流表（0～0.6A）一个，电压表（0～15V）各一个。 （1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电压表示数变大。 （2）小明先探究“电阻R一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表1所示）。老师指出他在实验中存在一个失误，请你指出他的失误 　 　。小明改正后第3次实验时电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为 　 　A.分析数据，可得出结论：　 　。 表1 实验次序 1 2 3 4 U/V 3.0 4.0 5.0 6.0 I/A 0.32 0.42 　0.5　 0.62 （3）接着小明根据表1数据绘制出I﹣U图象，如图丁中a所示，实验完成后，将电阻换成小灯泡.重复上述实验过程，绘制出I﹣图象，如图丁中b所示，试分析图象中A，B、C三点阻RA，RB，RC从小到大排列依次为（用不等式表示）：　 　 （4）小明再探究“电压U一定，电流与电阻的关系”： 他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值 　 　（选填“增大”或“减小”）他这样操作的目的是 　 　 . 三、基础题目练习 1．下列图中，正确反映物理量关系的图是（    ） A．定值电阻两端电压与通过电流的关系 B．匀速直线运动，速度与时间的关系 C．物质的密度与体积的关系 D．物质的比热容与变化温度的关系 2．在学习了电流和电压的概念后，老师上课时又重做了如图所示的实验，发现：电路中用1节干电池时，小灯泡较暗；用2节干电池时，小灯泡较亮。大家根据这一实验现象提出了以下四个科学问题。其中最有探究价值且易于探究的是（　　） A．同一灯泡中电流的大小跟它两端的电压是否有关？ B．同一灯泡发光的亮度跟它两端的电压有什么关系？ C．同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系？ D．导体中的电流跟它两端的电压及其电阻有什么关系？ 3．通过大量实验研究，总结出电流跟电压和电阻之间关系的科学家是（　　） A．安培 B．欧姆 C．焦耳 D．牛顿 4．关于欧姆定律，下列说法正确的是（　　） A．通过导体的电流越大，导体的电阻越小 B．导体两端的电压越大，通过导体的电流越大 C．对某一导体来说，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由公式变形可得，说明导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 5．在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，小兴和小红分别用定值电阻A和B进行实验，并将记录的实验数据在同一坐标纸上做出了如图所示的图像。下列判断中正确的是（　　） A．通过导体A的电流与其两端的电压成反比 B．导体A的电阻大于导体B的电阻 C．当导体B两端的电压为时，通过导体B的电流为 D．将A、B两导体并联后接到电压为的电源上时，干路中的电流为 6．在探究电流与电阻关系实验中，下列说法正确的是（　　） A．多次测量是为了求平均值 B．多次测量是为了减小误差 C．滑动变阻器改变了定值电阻两端电压 D．滑动变阻器使定值电阻两端电压不变 7．在研究电流与电阻的关系时，小刚先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数，接着换用10欧的定值电阻后，闭合开关，他下一步的操作是 A．记录电流表和电压表的示数 B．将变阻器滑片向左移动直至电压表示数恢复3V C．将变阻器滑片向右移动直至电压表示数恢复3V D．增加电阻的数直至电压表示数恢复3V 8．小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压 3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是（　　） A．电流表示数与R阻值的关系 B．电压表示数与R阻值的关系 C．变阻器接入电路阻值与R阻值的关系 D．电阻R的功率与阻值的关系 9．如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．实验的结论是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 10．关于推导公式，以下说法正确的是（　　） A．加在导体两端的电压越大，导体的电阻就越大 B．通过导体的电流越大，导体的电阻就越小 C．导体的电阻是导体本身的一种特性，与电压电流无关 D．导体中的电阻与导体两端的电压成正比，与电流成反比 11．小明家的客厅有三组共六盏相同的白炽灯并联连接成的灯带，由一个开关控制。六盏灯中有一盏灯突然不亮了，另五盏正常发光（如图所示）。已知家庭电路电压为220 V，每只白炽灯工作时电阻为，则此时通过开关的电流为 A，不亮的那一盏灯可能发生了 （选填“短路”或“开路”）。 12．某导体两端电压为12V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻大小为 Ω；若该导体两端电压为6V，则通过它的电流为 A；若该导体的两端电压为零，则该导体的电阻为 Ω。 13．如图是关于电阻A、B的I﹣U图象；由图可知，电阻A的电阻是 Ω，电阻B的电阻是 Ω。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端，则并联电路干路中的电流是 A。 14．通过A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示。将A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.4A时，A和B两端的总电压是 V。 15．现有两只定值电阻R1 和R2，分别标有“20 Ω，0.3 A”和“30 Ω，0.5 A”，在保证所有元件安全的前提下，若将R1、R2串联接入电路，则电路两端允许加的最大电压为 V；若将 R1、R2并联接入电路，则电路干路中允许流过的最大电流为 A。 16．如图所示电路，电源电压恒定不变，R1=2Ω，R2=4Ω。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，甲表的示数为3V，则此时乙表的示数为 V；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，则此时乙表的示数为 A。 17．图甲为定值电阻A、B的I-U图像，则RA RB；将电阻A、B按照图乙接入电路，若电源电压为2V，闭合开关S后，电流表的示数为 A。 18．某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压和电阻的关系”。实验开始时，滑动变阻器的作用是 。在“探究通过导体的电流与导体两端电压”关系时，应保持 不变；移动滑动变阻器的滑片到不同位置时，电压表的示数与电流表的示数之比 （填“变大”或“变小”或“不变”）。 19．某小灯泡额定电压是4.8V，正常发光时的电流为0.2A，此时小灯泡的电阻为 Ω．如果电源电压是6V，为使小灯泡正常发光，可以在电路中串联一个阻值为 Ω的保护电阻． 20．小琳同学利用图甲所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）请将图甲的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大； （2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端，小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，为 A； （3）断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，再将滑动变阻器滑片向 移动，直至电压表示数为 V时，记录电流表的示数，更换余下的三个定值电阻，重复以上实验操作； （4）根据实验数据，小明作出电流I与电阻R的倒数的图像，如图丙所示，由图像可得出结论： ； （5）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 21．现有下列器材：蓄电池（6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”. 要求： （1）请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来. ( ) （2）实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中.请你利用表格中的数据，在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图象. ( ) 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻 5 10 15 20 25 30 电流 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1 （3）在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将的定值电阻更换为的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到 （填“”或“”）端，然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为 V，读出电流表的示数. 22．小明想探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）小明连接了如图甲电路，闭合开关前，滑片P应置于 （选填“A”、“B”）端。 （2）根据测出的数据绘制了图乙图像，可以得出结论： （3）操作过程中，小明接入5Ω电阻，记录数据。换接10Ω电阻后，应向 端（选填“A”、“B”）移动滑片，移动滑片过程中，眼睛应该注视 （选填“电流表”、“电压表”、“滑片”）。 （4）改变定值电阻的阻值，多次实验的目的是 23．在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如下：电压为6V的电源，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器（0~50Ω）及其它器材。回答下列问题： （1）连接电路时，开关应 。用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大 ； （2）确认电路连接无误，将滑动变阻器阻值调至最大后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）； （4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示图像，分析图像可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ； （5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使定值电阻两端电压与前三次实验相同，原因是 。（说出一种即可） 四、提优题目挑战 1．在如图所示的电路中，当可变电阻R的阻值增大时（ ） A．AB两点间的电压减小 B．通过R1的电流I1增大 C．通过R的电流I增大 D．通过R的电流I减少 2．在图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S闭合后，小灯L不发光。若电路中只有一处故障，且只发生在小灯L或电阻R上。现尝试用下列三种方法来检测电路中的故障：①用完好的小灯L′替换L；②用完好的小灯L′替换R；③将一个完好的电流表串联在电路中，并将一个完好的电压表与L并联。其中能够检测出具体故障的方法是（　　） A．①和② B．②和③ C．只有③ D．①、②和③ 3．在图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是（　　） A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P 4．电子秤的工作原理如图所示，它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中是滑动变阻器，是定值电阻，电源电压恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．压力表实际上是一个电流表 B．当金属片受到的压力增大时，变阻器的阻值变大 C．R在电路中可以去掉 D．当金属片受到的压力减小时，R中的电流变小 5．如图Ⅰ是甲、乙两个电阻的I﹣U图象，其中一个是定值电阻的图象，另一个是热敏电阻（热敏电阻的阻值有的随温度升高而增大，有的随温度升高而减小），R1是甲电阻，R2是乙电阻。则下列判断正确的是（　　） A．图Ⅰ中甲是热敏电阻，乙是定值电阻 B．分析图Ⅰ的I﹣U图象，热敏电阻的阻值随温度升高而减小 C．当S2断开，S1、S3闭合时，电流表A1与电流表A2的示数比值是p，p＜1 D．当S1，S3断开，S2闭合时，电压表V1与电压表V2示数比值是q，q＜1 6．某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录下来并通过在U﹣I 坐标系中描点后作出图象如图甲，请判断他们实验时的电路可能是图乙中的哪一个 A． B． C． D． 7．小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I—图像，如图乙，由图可知（　　） A．定值电阻两端电压控制为2V不变 B．当电流为0.2A时，电阻R为0.1Ω C．当滑片向右移时，电压表数变大 D．当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为1:2 8．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R1和R2中的某个电阻，其“I-U”关系图象如图所示，作出另一个电阻的“I-U ”关系图象，其中正确的是（） A． B． C． D． 9．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换了5个阻值不同的定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象，以下有关叙述正确的是（　　） A．连接电路时，开关应处于闭合状态 B．该同学研究的是“电流和电压”的关系 C．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 D．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω 10．如图所示，是晓丹设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而减小，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是（　　） A．R1为压敏电阻 B．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小 D．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小 11．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 12．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．1.2～3.0V D．1.8～3.0V 13．如图所示是小科设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，衔铁被电磁铁吸引过去，轻质的金属杆在弹簧拉力作用下绕点转动，电路断开，会自动切断电路。 （1）电流低于限制电流时，衔铁对金属杆向下的力为，弹簧对金属杆向上的拉力为。则 （填“<”、“>”或“=”）； （2）要降低限制电流的大小时，滑片向 端移动（填“左”或“右”）。 14．如图甲所示电路中，电源电压不变， R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U -I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应。由此可以推断，电源电压为 V，定值电阻R1的阻值为 Ω。 15．图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压为4.5V，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，电流表用0~0.6A 的量程，电压表的量程任意选择，实验中 R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω。 图乙是他根据实验数据描绘出的I-R 关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成 （选填“正比”或“反比”）；他此次实验控制电阻的两端电压为 V。为确保完成实验且保证电路安全，他预设的定值电阻两端的电压应在 范围之内。 16．如左图所示电路，R1、R2均为定值，电阻R0为滑动变阻器，电源电压保持不变，改变滑动变阻器R0滑片的位置，两电压表的示数随电流变化的图象如右图所示，根据图象信息可知 （选填甲或乙）是电压表V1示数变化的图象，电源电压为 V，滑动变阻器R0的最大阻值为 Ω。 17．图甲是小明探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。实验时可供选择的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，图乙是他根据实验数据描绘出的关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成 （正比/反比）；他每次控制电阻两端的电压为 V不变，若实验中所用滑动变阻器的规格为“”，要想保证可用电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在 V至 V之间。    18．如图甲电路，电源电压U保持不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时，调节滑动变阻器，电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示：开关S和S1闭合、S2置于b时，调节滑动变阻器，电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。则：电阻R1的阻值为 Ω，电源电压 V，电阻R2的阻值 Ω。 19．用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系，在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端；实验过程中，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后，接下来应向 端（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使 表的示数保持不变。 20．小明同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω，1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、导线和开关等器材，如图所示。他将控制电压设为2.5V，分析发现无法完成探究，应串联一个阻值在1Ω至 Ω之间的电阻，才能使四个定值电阻分别单独接入电路都能完成实验。如果小明想通过改变电源电压来完成以上全部实验，那么电源电压应控制在2.5V至 V。 21．小明同学想“探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材，开始了科学探究。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、 （1）他首先连接了如图（甲）所示的电路图。为保证电路安全，连接电路时，开关应 。 （2）他的实验步骤为： ①先让电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数； ②将电阻换成电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为 V时，记录电流表示数； ③将电阻换成电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图（乙）所示。出现上述情况的原因可能是 A．滑动变阻器最大阻值太大    B．滑动变阻器最大阻值太小 C．滑动变阻器断路        D．定值电阻短路 （3）更换部分实验器材，继续完成整个探究实验后，用测得的数据绘制了如图（丙）的图象，根据该图象可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。 （4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。 22．为“探究电流与电阻的关系”小旋设计了如图所示的电路图，并进行了4次实验，电源电压恒定为6V。 试验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 30 20 10 5 电流I/A 0.1 0.15 0.3 0.6 (1)实验过程中，保持滑动变阻器滑片位置不动，当定值电阻由20Ω更换为10Ω后，闭合开关S，电压表的示数会 （选填“变大”、“变小”或“不变”），此时需将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据表中数据所示直到电压表的示数达到 V，再读出此时电流表的示数并记录，滑动变阻器在该实验中除保护电路外，主要作用是 。 (2)分析表中实验数据，可以得出实验结论： 。 (3)本实验中的滑动变阻器，应该是选取的规格是 。 A .“50Ω 1.0A”    B．“50Ω 0.5A”    C．“20Ω 1.0A”    D．“20Ω 0.5A” 23．小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”． （1）小军连接的电路有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在应改动的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法） （2）小军改正错误开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，电路可能的故障是 ．     （3）图乙时他解决故障后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 Ω．若使电压表的示数变大，小军应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动．     （4）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 （选填“A”或“B”）．     （5）小军又想探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”．他利用如图丁所示的电路图，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 V～ V． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.3 欧姆定律 一、知识梳理 · 欧姆定律 内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 公式：I= 推导式：U=IR R= 欧姆定律的理解：①在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比；②在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 适用条件：纯电阻电路。（电能全部转化为内能） · 实验：探究电流与电压的关系 提出问题 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系 猜想与假设 电压是产生电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池供电时，小灯泡发光较暗，用两节干电池供电时，小灯泡发光较亮，所以猜想：①导体两端电压越大，导体中电流越大；②通过导体的电流与导体两端电压成正比。 设计实验 运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、10Ω的定值电阻、电源、开关、导线若干 进行实验 （1）按照电路图连接实物电路。 （2）闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器的滑片移动定值最大处。 （3）电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，从电流表上读出相应的电流值，并记录在表中。 定值R/Ω 10Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 （4）在坐标系中，根据各电流值与对应的电压值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-U关系图像，如图所示。 分析论证 分析实验数据和I-U图像可以看出：定值一定时，通过电阻的电流与其两端电压有关，电流随电压的最大而增大；电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，电流与电压的比值为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时， 注意事项 ①开关在最开始要保持断开，滑动变阻器要移动到阻值最大处 ②滑动变阻器作用：改变电阻两端的电压 ③不能说“电阻一定时，电压跟电流成正比”，电压是原因，电流才是结果 · 图像法分析数据 第一步：画出坐标轴，在坐标系上标出合适的标度； 第二步：将各坐标点在坐标系中标出； 第三步：用平滑的曲线连接各点，即可得到实验数据图像。 图像法可以很清晰地呈现物理量之间的线性、周期性等关系，也可以使物理问题简单明了。如本实验中，I-U图像为一条过原点的直线，即说明当电阻不变时，I、U成正比关系。 · 实验：探究电流与电阻的关系 提出问题 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系 猜想与假设 因为电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，所以有两种猜想：①导体电阻越大，通过的电流越小；②通过导体的电流与导体的电阻成反比。 设计实验 （1）要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可； （2）在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等； （3）实验电路图如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，导线若干 进行实验与收集证据 （1）按实验电路图连接实物电路，将5Ω电阻接入电路中； （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器短片移到阻值最大处； （3）确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，再读出电流表的示数并填入表中； （4）断开开关，将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持在3V不变，分别读出对应电流表的读数并填入表中； 电压U/V 3V 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.6 0.3 0.2 （5）在坐标系中，根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑的曲线连接各点，画出I-R关系图像，如图所示。 分析论证 分析数据和I-R关系图像可以看出：电压一定时，通过电阻的电流与其阻值有关，电阻变为原来的n倍，电流就变为原来的1/n，电流与电阻的乘积为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，I1R1=I2R2。 注意事项 ①在更换电阻这一步，如果将原来的电阻更换为阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大；如果更换一个阻值较小的电阻，应将滑动变阻器的阻值调小 ②滑动变阻器作用：保持电阻两端电压不变 ③不能说导体的电阻与通过它的电流成反比，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，与通过它的电流大小无关 对应图像： 二、例题讲解 考向1 欧姆定律基础概念 例1．小明在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集的数据画出了如图所示的图象，下列结论与图象相符的是（　　） A．电流一定时，电阻跟电压成正比 B．电压一定时，电流跟电阻成反比 C．电阻一定时，电流跟电压成正比 D．电阻一定时，电流跟电压成反比 【解答】解：这是一个正比例函数图象，可以看出电流随着电压的增大而增大，并且电压和电流的比值是一定的，因此由图象可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 故选：C。 例2.在学过欧姆定律后，同学们有以下认识，其中不正确的是（　　） A．欧姆定律揭示了导体中的电流与电压、电阻的关系 B．当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 C．在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法 D．根据欧姆定律的变形公式R＝可知：导体的电阻随电压和电流的变化而变化 【解答】解：A、欧姆定律研究的是电流、电压、电阻的关系，故A正确； B、根据欧姆定律知，当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比，故B正确； C、在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法﹣控制变量法，故C正确； D、导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压与流过导体的电流无关，不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化，故D错误。 故选：D。 考向2 欧姆定律的公式及其变形 例3．当某导体两端电压是2V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻是　 　Ω，当它不接入电路时，该导体的电阻为　 　Ω。 【解答】解：根据欧姆定律可知，导体的阻值为：R＝＝＝10Ω；因导体电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关，当它不接入电路时，其电阻值仍为10Ω。 故答案为：10；10。 例4. 如图所示的电路中，电源电压为15V，调节滑动变阻器滑片P从是右端b移动到最左端a，电流表示数由0.3A变为0.5A，则定值电阻R0 =______Ω，滑片位于b点时电压表示数为______V。 【解答】[1]由电路图可知，电阻R0 与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；滑动变阻器滑片P在最左端a时，只有R0 的简单电路，R0 两端的电压等于电源电压，通过它的电流是0.5A，R0 的阻值； [2]滑动变阻器滑片P在最右端b时，电阻R0 与滑动变阻器R的全部电阻串联，R0 两端的电压U0 =Ib R0 =0.3A×30Ω=9V 因串联电路中的总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压，即电压表示数U滑 =U-U0 =15V-9V=6V。 考向3 探究电流与电压、电阻的关系实验 例5．图甲是探究电流和电压关系的实验电路，电流表和电压表量程分别为“0～0.6A”“0～3V”，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω 1A”，电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论：保持导体 　一定，通过导体的电流与它两端电压成 　比，向左移动滑片，　 　表先达到最大刻度，此时滑动变阻器接入电路的阻值为　 Ω。 【解答】解：（1）由图象可知，横坐标表示通过导体的电压值，纵坐标表示通过导体的电流值，两者的关系图像是一条直线，即电压越大，电流也越大，且两者的比值为一定值，故可以得出的结论是：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （2）由图可知，滑动变阻器和定值电阻串联， ①当电流表达到最大刻度时，电路中的电流I＝0.6A，则电路中的总电阻： R总＝＝＝10Ω， R滑＝R总﹣R1＝10Ω﹣10Ω＝0Ω，即滑动变阻器滑到最左端时，电流表达到最大刻度； ②当电压表达到最大刻度时， U1＝3V，U滑＝U总﹣U1＝6V﹣3V＝3V， 电路中的电流： I′＝＝， 带入数据解得：R滑′＝10Ω， 即滑动变阻器滑连入电路中的阻值为10Ω时，电压表达到最大刻度， 滑动变阻器的滑片是从右向左移动，则滑动变阻器连入电路中的阻值是从大到小，即滑动变阻器滑动过程中先减小到10Ω，再减小到0，所以滑片滑动过程中，电压表达先到达最大刻度。 故答案为：电阻；正；电压；10。 例6．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流与电阻的关系”，在此实验过程中，他的一步操作是将变阻器滑片适当向左移动，则下列说法中正确的是（　　） A．移动滑片前，小刚可能是将R换成了一个阻值较小的定值电阻 B．小刚在移动滑片时，眼睛需要注视电流表 C．小刚在移动滑片时，电压表示数变小 D．此实验只需观察电流表和电压表示数变化即可得出结论 【解答】解：A、将R换成一个阻值较小的定值电阻，根据串联电路的特点可列式：＝，所以定值电阻两端电压UR会变小，为了使定值电阻两端电压与未改变电阻之前相同，需要将滑片向左滑动。A正确； B、在移动滑片时，需要使电压表示数与之前示数相同，所以需要注视电压表。B错误； C、在向左移动滑片时，电路中电流会变大，根据U＝IR，定值电阻两端电压会变大。C错误； D、在此实验中，需要改变导体电阻，读出电流表示数，保持电压表示数相同，所以需要观察导体的电阻阻值、电压表示数和电流表示数。D错误。 故选：A。 例7．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述错误的是（　　） A．该同学研究的是电流和电阻的关系 B．闭合开关，发现电流表示数过大，原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小 C．实验中电压表的示数保持2.5V不变 D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 【解答】解： AC、由图乙知，电流与电阻之积为： U＝IR＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，即控制电阻的电压不变； 由题意，更换5个定值电阻Rx，改变电阻大小，故是研究电流与电阻关系，A正确，C正确； B、闭合开关，发现电流表示数过大，原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小，B正确； D、根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大； 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5V，D错误。 故选：D。 例8．如图甲所示，小明利用电源电压恒为5V的电路探究“电流与电阻的关系”，并将每次的实验数据经过转换后在I﹣坐标系内进行了描点，如图乙所示。由图可知，小明控制电阻两端的电压为　 　V，图乙中，发现有一个错误数据点，该数据点是小明某次将电阻由　 　Ω变换为错误数据点对应电阻时，未调节滑动变阻器就读取电流而造成的。 【解答】解：把图像上的各点连接起来，错误的坐标点是（0.25，0.10）； 由图像可知，当电路的电流为0.6A时，＝0.20Ω﹣1，解得：R＝5Ω， 对应的电压为：U0＝IR＝0.6A×5Ω＝3V， 则滑动变阻器两端的电压U滑＝U﹣U0＝5V﹣3V＝2V， 此时滑动变阻器接入电路中的阻值： R滑＝＝＝Ω， 由图像可知，变换错误数据点之前，电压表示数大约保持3V不变， 此时滑动变阻器两端的电压U滑′＝U﹣UV＝5V﹣3V＝2V， 因为串联电路中各处的电流相等， 所以 ＝，即 ＝， 解得：R0＝5Ω，故小明是将R0的阻值由5Ω变换为错误数据点对应阻值时，未调节滑片P就读取电流而造成的。 故答案为：3；5。 例9．小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压18V保持不变，滑动变阻器的规格是“70Ω，1.5A”，阻值为10Ω、20Ω，30Ω、50Ω的电阻各一个，电流表（0～0.6A）一个，电压表（0～15V）各一个。 （1）根据图甲所示的电路图，将图乙所示的实物图连接完整，要求闭合S后，滑片P向左移动时电压表示数变大。 （2）小明先探究“电阻R一定，电流与电压的关系”，他将10Ω的电阻作为R接入电路，闭合开关S，通过调节滑动变阻器滑片P，测出电阻两端施加不同电压时对应电流值，并记录（如表1所示）。老师指出他在实验中存在一个失误，请你指出他的失误 　 　。小明改正后第3次实验时电流表的读数如图丙所示，则此时流经电阻的电流为 　 　A.分析数据，可得出结论：　 　。 表1 实验次序 1 2 3 4 U/V 3.0 4.0 5.0 6.0 I/A 0.32 0.42 　0.5　 0.62 （3）接着小明根据表1数据绘制出I﹣U图象，如图丁中a所示，实验完成后，将电阻换成小灯泡.重复上述实验过程，绘制出I﹣图象，如图丁中b所示，试分析图象中A，B、C三点阻RA，RB，RC从小到大排列依次为（用不等式表示）：　 　 （4）小明再探究“电压U一定，电流与电阻的关系”： 他将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑片P到适当位置，读出电流表示数记入表中断开开关S，小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关S，移动滑片P使滑动变阻器接入电路阻值 　 　（选填“增大”或“减小”）他这样操作的目的是 　 　 . 【解答】解：（1）电压表测待测电阻的电压，滑片P向左移动时电压表示数变大，根据U＝IR，电路的电流变大，变阻器连入电路的电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中与待测电阻串联，如下所示： （2电阻为10Ω，利用计算出每次的电流分别为0.3A、0.4A、0.6A，对比表中数据每次都多了0.02A，所以实验前电流表没有调零； 根据表中数据，考虑到误差因素，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来几倍，故可以得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流和导体两端的电压成正比； （3）图丁中A、B两点电流相同，B点两端电压大，由分析得出RA＜RB，B、C两点电压相同，通过B点的电流大，由分析得出RB＜RC，所以 RA＜RB＜RC； （4）根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成20Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表的示数控制不变； 故答案为：（1）； （2）实验前电流表没有调零；0.5；电阻一定，通过导体的电流与导体两端电压成正比； （3）RA＜RC＜RB；（4）增大；控制电压表示数不变。 三、基础题目练习 1．下列图中，正确反映物理量关系的图是（    ） A．定值电阻两端电压与通过电流的关系 B．匀速直线运动，速度与时间的关系 C．物质的密度与体积的关系 D．物质的比热容与变化温度的关系 【答案】A 【详解】A．根据欧姆定律可知：当电阻不变时，电压与电流的比值是一个定值，电流应随电压的增大而增大，电压为零时，电流也为零，故A符合题意； B．匀速直线运动的速度不变，则速度时间图象是一条平行时间轴的直线。故B不符合题意； C．同一物质的密度不变，其质量与体积成正比，所以密度与体积的关系图象应是一条平行体积轴的直线，故C不符合题意； D．物质的比热容是物质的一种特性，同种物质状态相同，比热容相同，与物质的温度无关，图象应为平行与温度轴的直线，故D不符合题意。 故选A。 2．在学习了电流和电压的概念后，老师上课时又重做了如图所示的实验，发现：电路中用1节干电池时，小灯泡较暗；用2节干电池时，小灯泡较亮。大家根据这一实验现象提出了以下四个科学问题。其中最有探究价值且易于探究的是（　　） A．同一灯泡中电流的大小跟它两端的电压是否有关？ B．同一灯泡发光的亮度跟它两端的电压有什么关系？ C．同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系？ D．导体中的电流跟它两端的电压及其电阻有什么关系？ 【答案】B 【详解】A．电流的大小在此实验中无法直接测量的，所以不能探究灯泡中电流的大小跟它两端的电压的关系，故A不符合题意； B．乙实验中电源电压是甲实验中电源电压的2倍，乙实验中灯泡的亮度比甲实验中灯泡的亮度大，所以实验比较直观的说明同一灯泡发光的亮度跟它两端电压的关系，故B符合题意； C．仅根据灯泡亮度的不同不易直接得出“同一导体中电流的大小跟它两端的电压关系”这一普遍规律，故C不符合题意； D．在探究导体中的电流与电阻的关系需要控制导体两端的电压一定，不符合控制变量法探究的要求，故D不符合题意。 故选B。 3．通过大量实验研究，总结出电流跟电压和电阻之间关系的科学家是（　　） A．安培 B．欧姆 C．焦耳 D．牛顿 【答案】B 【详解】总结出电流跟电压和电阻之间关系的科学家是欧姆，安培发现了安培定则，焦耳发现了电流做与导体通过电流、导体电阻与通电时间的关系，牛顿总结出了牛顿第一定律，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．关于欧姆定律，下列说法正确的是（　　） A．通过导体的电流越大，导体的电阻越小 B．导体两端的电压越大，通过导体的电流越大 C．对某一导体来说，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由公式变形可得，说明导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 【答案】C 【详解】欧姆定律的内容是：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，表达式为。电阻是导体本身阻碍电流的性质，其大小决定于导体的长度、材料和横截面积，与通过它的电流、它两端的电压无关。故ABD错误，C正确。 故选C。 5．在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，小兴和小红分别用定值电阻A和B进行实验，并将记录的实验数据在同一坐标纸上做出了如图所示的图像。下列判断中正确的是（　　） A．通过导体A的电流与其两端的电压成反比 B．导体A的电阻大于导体B的电阻 C．当导体B两端的电压为时，通过导体B的电流为 D．将A、B两导体并联后接到电压为的电源上时，干路中的电流为 【答案】D 【详解】A．由图像知，A和B的电流与电压的关系图线都是过原点的倾斜直线，说明通过A和B的电流与其两端的电压成正比，两个都是定值电阻，故A错误； B．由图像知，当电压相同时，通过A的电流比B的大，据欧姆定律知，A的电阻比B的小，故B错误； C．由图像知，B两端的电压为1V时，通过B的电流为0.1A，故C错误； D．当A、B并联在电压为2V的电源上时，据图像知，通过A和B的电流分别为0.4A和0.2A，据并联电路的电流特点知，干路的电流 故D正确。 故选D。 6．在探究电流与电阻关系实验中，下列说法正确的是（　　） A．多次测量是为了求平均值 B．多次测量是为了减小误差 C．滑动变阻器改变了定值电阻两端电压 D．滑动变阻器使定值电阻两端电压不变 【答案】D 【详解】在研究电流与电阻关系实验中： AB．需要保持电压不变，改变电阻，研究电阻变化对电路电流的影响，所以多次实验的目的是总结规律，避免结论的偶然性，故AB错误； CD．研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻阻值，同时保证不同阻值的电阻两端电压一定，所以需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持不变，故C错误，D正确。 故选D。 7．在研究电流与电阻的关系时，小刚先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数，接着换用10欧的定值电阻后，闭合开关，他下一步的操作是 A．记录电流表和电压表的示数 B．将变阻器滑片向左移动直至电压表示数恢复3V C．将变阻器滑片向右移动直至电压表示数恢复3V D．增加电阻的数直至电压表示数恢复3V 【答案】C 【详解】滑动变阻器的滑片位置不变，当用10Ω的定值电阻代替5Ω的定值电阻时，若不移动滑片，电路中的总电阻变大，根据知，电路中的电流变小，则滑动变阻器两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大； 因为串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以为使定值电阻两端的电压保持3V不变，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即将变阻器滑片向右移动直至电压表示数恢复3V． 故选C． 8．小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压 3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω 2A”。下列图像中，能大致反映本实验中各物理量之间关系的是（　　） A．电流表示数与R阻值的关系 B．电压表示数与R阻值的关系 C．变阻器接入电路阻值与R阻值的关系 D．电阻R的功率与阻值的关系 【答案】C 【详解】A．此实验电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，根据可知，当电压一定时，电阻中的电流与电阻R成反比，故A不符合题意； B．本实验控制电阻两端的电压不变，故电压表的示数与电阻R无关，故B不符合题意； C．根据串联电路分压的规律知 因电阻两端的电压不变，电源电压不变，故变阻器两端的电压不变，则变阻器接入电路阻值与R阻值成正比，故C符合题意； D．由可知，当电阻两端的电压一定时，电阻消耗的电功率与电阻R成反比，故D不符合题意。 故选C。 9．如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．实验的结论是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 【答案】A 【详解】ABC．根据控制变量法，探究“电流跟电压的关系”实验中应保持电阻不变，改变导体两端的电压，滑动变阻器在实验中的作用有保持电路及改变定值电阻两端电压，故实验的结论是：在导体电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意； D．一次实验得出的结论具有偶然性，本实验中多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系，故D正确，不符合题意。 故选A。 10．关于推导公式，以下说法正确的是（　　） A．加在导体两端的电压越大，导体的电阻就越大 B．通过导体的电流越大，导体的电阻就越小 C．导体的电阻是导体本身的一种特性，与电压电流无关 D．导体中的电阻与导体两端的电压成正比，与电流成反比 【答案】C 【详解】导体的电阻是导体本身的一种特性，与导体的长度、材料、横截面积有关，与它两端的电压、通过它的电流无关，但是当通电时可以用其两端电压和通过它的电流来算出它的阻值，故C正确，ABD错误。 故选C。 11．小明家的客厅有三组共六盏相同的白炽灯并联连接成的灯带，由一个开关控制。六盏灯中有一盏灯突然不亮了，另五盏正常发光（如图所示）。已知家庭电路电压为220 V，每只白炽灯工作时电阻为，则此时通过开关的电流为 A，不亮的那一盏灯可能发生了 （选填“短路”或“开路”）。 【答案】 1 开路 【详解】[1]家庭电路中，由于另五盏正常发光，说明六盏白炽灯工作时互不影响，故六盏白炽灯并联，由一个开关控制，则开关在干路上，由于五盏白炽灯相同，且五盏正常发光，则通过开关的电流： ； [2]由于不亮的灯泡对其它灯泡没有影响，故这盏灯泡发生开路现象，若短路，则其它灯泡都不亮。 12．某导体两端电压为12V时，通过它的电流是0.2A，则该导体的电阻大小为 Ω；若该导体两端电压为6V，则通过它的电流为 A；若该导体的两端电压为零，则该导体的电阻为 Ω。 【答案】 60 0.1 60 【详解】[1]某导体两端电压为12V时，通过它的电流是0.2A，根据欧姆定律可知该导体的电阻大小为 [2]若该导体两端电压为6V，根据欧姆定律可知导体中通过的电流 [3]电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，若该导体的两端电压为零，该导体的电阻不变，为60Ω。 13．如图是关于电阻A、B的I﹣U图象；由图可知，电阻A的电阻是 Ω，电阻B的电阻是 Ω。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端，则并联电路干路中的电流是 A。 【答案】 5 10 0.6 【详解】[1][2]根据I－U图像中，当电压都为2V时，通过A的电流是0.4A，通过B的电流中0.2A，根据欧姆定律的计算公式可得，有 ， [3]当A、B并联时，根据并联电路各支路两端电压与电源电压相等的特点可知，A、B两电阻两端的电压都是2V，从图像中可以看出：当电压都为2V时，通过A的电流是0.4A，通过B的电流中0.2A，而并联电路中干路中的电流等于各去路中的电流之和，所以总电流为 I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A 14．通过A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示。将A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.4A时，A和B两端的总电压是 V。 【答案】6 【详解】将A、B串联后接入电路，根据串联电路电流处处相等的特点可得 IB=IA=0.4A 根据图象可知此时UA=2.0V，又根据图象可知，当B两端的电压为时，通过B的电流为，则B的电阻为 当通过B的电流为0.4A时，B两端的电压为 由于串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以A和B两端的总电压 15．现有两只定值电阻R1 和R2，分别标有“20 Ω，0.3 A”和“30 Ω，0.5 A”，在保证所有元件安全的前提下，若将R1、R2串联接入电路，则电路两端允许加的最大电压为 V；若将 R1、R2并联接入电路，则电路干路中允许流过的最大电流为 A。 【答案】 15 0.5 【详解】[1]由于R1和R2，分别标有“20 Ω，0.3 A”和“30 Ω，0.5 A”，在保证所有元件安全的前提下，若将R1、R2串联接入电路，则串联电路允许通过的最大电流为I=0.3 A，根据欧姆定律串联电路两端最大电压为 [2]R1、R2两端允许加的最大电压分别为 所以若将R1、R2并联接入电路，并联电路两端最大电压为U= 6V，此时干路中允许流过的最大电流为 16．如图所示电路，电源电压恒定不变，R1=2Ω，R2=4Ω。当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，甲表的示数为3V，则此时乙表的示数为 V；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，则此时乙表的示数为 A。 【答案】 2 2.25 【详解】[1]甲乙都为电压表时，闭合开关S，甲测电源电压，乙测R2两端的电压，两电阻串联，电路中的总电阻为 R=R1+R2=2Ω+4Ω=6Ω 甲的示数为3V，则电路中的电流为 R2两端的电压为 U2=IR2=0.5A×4Ω=2V [2]当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两电阻并联，乙测电路总电流，甲测通过R2的电流，由先前分析可知，电源电压为3V，则通过R1和R2的电流分别为 电路总电流为 17．图甲为定值电阻A、B的I-U图像，则RA RB；将电阻A、B按照图乙接入电路，若电源电压为2V，闭合开关S后，电流表的示数为 A。 【答案】 ＜ 0.6 【详解】[1]根据甲图图像可知，当电压为U＝2V时通过A、B的电流分别为IA＝0.4A和IB＝0.2A，由可得，A、B的电阻分别为 故RA＜RB。 [2]因为RA与RB并联，电流表测量干路电流，并联电路中各支路电压相等，且均等于电源电压，电源电压为2V，故 UA＝UB＝U＝2V 由图像可知，对应的电流分别为IA＝0.4A和IB＝0.2A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，故电流表示数为 I＝IA＋IB＝0.4A＋0.2A＝0.6A 18．某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压和电阻的关系”。实验开始时，滑动变阻器的作用是 。在“探究通过导体的电流与导体两端电压”关系时，应保持 不变；移动滑动变阻器的滑片到不同位置时，电压表的示数与电流表的示数之比 （填“变大”或“变小”或“不变”）。 【答案】 保护电路 电阻 不变 【详解】[1][2][3]在实验开始时，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移至最大阻值处，来保护电路；根据控制变量法可知，在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻不变；由图可知，电压表和电流表分别测定值电阻R1两端电压和通过的电流，根据可知，比值不变。 19．某小灯泡额定电压是4.8V，正常发光时的电流为0.2A，此时小灯泡的电阻为 Ω．如果电源电压是6V，为使小灯泡正常发光，可以在电路中串联一个阻值为 Ω的保护电阻． 【答案】 24     6 【详解】由题可知，小灯泡正常发光时的电流IL=0.2A，小灯泡两端电压：UL=U额=4.8V，小灯泡的电阻：；因为串联电路起分压作用，并且电源电压6V大于灯泡的额定电压，因此需串联一个电阻；电阻两端的电压：UR=U-UL=6V-4.8V=1.2V，小灯泡正常发光，串联电路中电流处处相等，通过电阻的电流：IR=IL=0.2A，则电阻R的值：．故答案为24；串；6． 20．小琳同学利用图甲所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）请将图甲的实物电路连接完整，要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大； （2）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端，小明先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 。排除故障后继续实验，移动滑动变阻器的滑片，电流表示数如图乙所示，为 A； （3）断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，再将滑动变阻器滑片向 移动，直至电压表示数为 V时，记录电流表的示数，更换余下的三个定值电阻，重复以上实验操作； （4）根据实验数据，小明作出电流I与电阻R的倒数的图像，如图丙所示，由图像可得出结论： ； （5）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。 【答案】 左 定值电阻断路 0.4 左 2 电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 50 【详解】（1）[1]要求滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表示数变大，根据串联电路电阻规律结合欧姆定律可知，滑片右移滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器选择右下接线柱串联接入电路，如图： （2）[2]在闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最左端。 [3]先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明电压表串联接入电路，电流表始终无示数，说明电路断路，所以造成这一现象的原因可能是定值电阻断路。 [4]电流表接入电路的是小量程，分度值为0.02A，由指针位置可知示数为0.4A。 （3）[5][6]断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，需控制定值电阻两端的电压不变，根据欧姆定律可得电压表的示数 UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V 根据串联分压原理可知需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以需将滑动变阻器滑片向左移动，直至电压表示数为2V。 （4）[7]根据实验数据，小明作出电流I与电阻R的倒数的图像，如图丙所示，由图像可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比，故电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 （5）[8]根据串联电路电压规律和串联分压原理可得 代入数据可得 解得RP＝50Ω。则滑动变阻器选取最大阻值不小于50Ω。 21．现有下列器材：蓄电池（6V）、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（若干）、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”. 要求： （1）请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来. ( ) （2）实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中.请你利用表格中的数据，在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图象. ( ) 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻 5 10 15 20 25 30 电流 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1 （3）在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将的定值电阻更换为的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到 （填“”或“”）端，然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为 V，读出电流表的示数. 【答案】 3 【详解】(1)[1]由实验数据可知，定值电阻两端电压为U=0.6A×5Ω=3V，电压表选择0-3V的量程，电压表与R并联，根据电路图可知，滑动变阻器一上一下连入电路中，如图所示： (2)[2]应用描点法作图，根据表中实验数据，先在坐标系内描出对应点，然后作出图象，如图所示： (3)[3][4]由表中第一组实验数据可知，定值电阻两端电压为U=0.6A×5Ω=3V，把5Ω电阻换为10Ω后，闭合开关，发现电压表示数变大了，由电路图可知，为保持电压不变，由串联分压可知应将滑片向左端移动，即A端移动，使电压表的示数为3V． 22．小明想探究电流跟电阻的关系，已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）小明连接了如图甲电路，闭合开关前，滑片P应置于 （选填“A”、“B”）端。 （2）根据测出的数据绘制了图乙图像，可以得出结论： （3）操作过程中，小明接入5Ω电阻，记录数据。换接10Ω电阻后，应向 端（选填“A”、“B”）移动滑片，移动滑片过程中，眼睛应该注视 （选填“电流表”、“电压表”、“滑片”）。 （4）改变定值电阻的阻值，多次实验的目的是 【答案】 B 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 B 电压表 避免偶然性，得到普遍规律 【详解】（1）[1]闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处，由甲图知滑片P应置于B端。 （2）[2]由乙图知，不同电阻两端的电压均为2.5V为一定值，故可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）[3][4]根据串联电路分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，增大滑动变阻器分得的电压，所以滑片应向B端移动，移动滑片过程中眼睛应该注视电压表，直到电压表的示数为2.5V，再记录电流表的示数。 （4）[5]换用不同电阻多次实验，分析数据，绘制图像，最终得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，所以，本实验改变定值电阻的阻值，多次实验的目的是避免偶然性，得到普遍规律。 23．在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如下：电压为6V的电源，5Ω、10Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器（0~50Ω）及其它器材。回答下列问题： （1）连接电路时，开关应 。用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大 ； （2）确认电路连接无误，将滑动变阻器阻值调至最大后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，则电路的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）； （3）排除故障后，先将5Ω定值电阻接入电路，在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）； （4）接下来断开开关，取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，再闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示图像，分析图像可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 ； （5）当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使定值电阻两端电压与前三次实验相同，原因是 。（说出一种即可） 【答案】 断开 短路 电压表 2 反比 滑动变阻器的最大阻值过小 【详解】（1）[1]为保护电路，连接实验电路时，开关必须断开。 [2]滑动变阻器滑片向右移动时，连入电路的电阻变大，所以应将接线柱A接入电路，如图所示 （2）[3]确认电路连接无误，将滑动变阻器阻值调至最大后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是连通的；电压表无示数，说明与电压表并联的那部分电路短路，即可能是定值电阻短路。 （3）[4]探究“电流与电阻关系”时，要控制定值电阻两端的电压不变，每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察电压表示数。 （4）[5][6]探究电流与电阻的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，由乙图图像可知，实验中控制定值电阻两端的电压为 根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改换成10Ω的电阻，定值电阻增大，其分得的电压增大，要控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动，使电压表的示数仍为2V；由图乙可知，电阻两端的电压始终保持 为一定值，故由图像可以得到的结论是：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （5）[7]电阻两端的电压始终保持Uv =2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U=U-Uv=6V-2V=4V 变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑=2×30Ω=60Ω 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少60Ω的滑动变阻器，而现有变阻器的最大电阻为50Ω，故将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。 四、提优题目挑战 1．在如图所示的电路中，当可变电阻R的阻值增大时（ ） A．AB两点间的电压减小 B．通过R1的电流I1增大 C．通过R的电流I增大 D．通过R的电流I减少 【答案】D 【详解】AB、R增大，AB两点间并联电阻增大，由欧姆定律可知，通过R1的电流I1减小，R1两端电压变小，由串联电路的电压关系推出AB两点间的电压增大，故选项A、B错误． CD、由于AB两点间的电压增大，通过R2的电流增大，根据并联电路电流关系，通过R的电流I=I1-I2，I1变小，I2变大，通过R的电流I减小，C错误，D正确。 故选D． 2．在图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S闭合后，小灯L不发光。若电路中只有一处故障，且只发生在小灯L或电阻R上。现尝试用下列三种方法来检测电路中的故障：①用完好的小灯L′替换L；②用完好的小灯L′替换R；③将一个完好的电流表串联在电路中，并将一个完好的电压表与L并联。其中能够检测出具体故障的方法是（　　） A．①和② B．②和③ C．只有③ D．①、②和③ 【答案】B 【详解】①用完好的小灯L′替换L，若小灯L′亮，则可能是灯L短路，也可能是灯L断路，故不能检测出具体故障；②用完好的小灯L′替换R，若两灯都亮，则是R断路，若两灯都不亮，则是灯L断路，若L′亮L不亮，则是灯L短路，能够检测出具体故障；③将一个完好的电流表串联在电路中，并将一个完好的电压表与L并联，若两表都无示数则是R断路，若电流表有示数、电压表无示数则是灯L短路，若是电流表无示数、电压表有示数则是灯L断路，能够检测出具体故障；故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．在图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替换R1，可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是（　　） A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向左移动滑片P C．减小电源电压，不移动滑片P D．增大电源电压，向左移动滑片P 【答案】C 【详解】由于电路为串联电路，根据串联分压特点，电阻R1阻值变大，则电压变大。 A．电源电压不变，不移动滑片P，由串联分压规律可知电压表示数变大，故A不符合题意； B．电源电压不变，向左移动滑片，R2阻值变小，R2电压变小，R1电压变大，故B不符合题意； C．减小电源电压，总电阻不变。根据串联分压特点R1电压变小，可能使电压表示数与替换R1前相等，故C符合题意； D．增大电源电压，向左移动滑片P，电源电压变大，总电阻变小，根据串联分压特点R1电压会变大，故D不符合题意。 故选C。 4．电子秤的工作原理如图所示，它可以反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中是滑动变阻器，是定值电阻，电源电压恒定不变，下列说法正确的是（　　） A．压力表实际上是一个电流表 B．当金属片受到的压力增大时，变阻器的阻值变大 C．R在电路中可以去掉 D．当金属片受到的压力减小时，R中的电流变小 【答案】B 【详解】A．假设压力表为电流表，闭合开关后，根据电流的流法，可知，滑动变阻器被短路了，电路的电阻阻值不变，压力表的示数不变，假设不成立，故压力表不是电流表，假设压力表为电压表，根据电流的流法，可知，两电阻串联，压力表并联在滑动变阻器两端，变阻器的阻值变化，其两端的电压也在变，压力表的示数变化，符合题意，故压力表为电压表，故A错误； B．当金属片受到的压力增大时，从图中可以看到，滑片向下移动，变阻器接入电路的电阻在变大，故B正确； C．假设R在电路中可以去掉，闭合开关后，根据电流的流法，可知只有滑动变阻器接入电路，即使变阻器的阻值在变化，变阻器两端的电压不变，则压力表的示数不变，这不能显示压力的大小，故C错误； D．当金属片受到的压力减小时，滑片往上移动，变阻器接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路的电流变大，R中的电流变大，故D错误。 故选B。 5．如图Ⅰ是甲、乙两个电阻的I﹣U图象，其中一个是定值电阻的图象，另一个是热敏电阻（热敏电阻的阻值有的随温度升高而增大，有的随温度升高而减小），R1是甲电阻，R2是乙电阻。则下列判断正确的是（　　） A．图Ⅰ中甲是热敏电阻，乙是定值电阻 B．分析图Ⅰ的I﹣U图象，热敏电阻的阻值随温度升高而减小 C．当S2断开，S1、S3闭合时，电流表A1与电流表A2的示数比值是p，p＜1 D．当S1，S3断开，S2闭合时，电压表V1与电压表V2示数比值是q，q＜1 【答案】D 【详解】A．图I中可知：甲图像是一条直线，即甲电阻的阻值不变；乙图像是曲线，即乙为热敏电阻，故A错误； B．由图像知，通过热敏电阻的电流增加量变小，所以热敏电阻的阻值随温度升高而增大，故B错误； C．R1是甲电阻，R2是乙电阻，当S2断开，S1，S3闭合时，R1与R2并联，电流表A1测量R1电流，电流表A2测量R2电流； 则：电流表A1示数为 电流表A2示数为 由于并联电路各支路两端的电压相等，所以R1与R2两端的电压相同时，由图I知，在电压相同时R2＞R1 则比值 因R2＞R1，故比值p＞1； D．当S2，S3断开，S2闭合时，R1与R2串联，电压表V1测量R1两端的电压，电压表V2测量R2两端的电压，则电压表V1示数U1＝IR1′，电压表V2示数U2＝IR2′，由于串联电路中电流处处相等，所以R1与R2的电流相同时，所以 因R2＞R1，故比值q＜1；故D正确。 故选D。 6．某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录下来并通过在U﹣I 坐标系中描点后作出图象如图甲，请判断他们实验时的电路可能是图乙中的哪一个 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．电压表测量电源电压，当移动滑片时，电压表的示数不变，故AB不符合题意； C．电压表测量滑动变阻器两端的电压，电阻与滑动变阻器串联，当滑片左移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大（电流表的示数变大）；电阻和滑动变阻器串联后，定值电阻两端电压变大，则变阻器两端电压将变小，即电压表示数减小，故C符合题意； D．电压表测量的是定值电阻两端的电压，电阻与滑动变阻器串联，当滑片左移时连入电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大（电流表的示数变大）；电压表的示数也变大，故D不符合题意。 故选C。 7．小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I—图像，如图乙，由图可知（　　） A．定值电阻两端电压控制为2V不变 B．当电流为0.2A时，电阻R为0.1Ω C．当滑片向右移时，电压表数变大 D．当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为1:2 【答案】A 【详解】AB．由I—图象可得，当导体中电流为0.2A时，其对应的电阻为10，该实验利用控制变量法，需控制定值电阻两端电压不变 故A符合题意，B不符合题意； C．滑片右移时，电阻增大，由串联电路的分压原理可知，两端电压增大，而电源总电压保持不变，所以R两端电压减小，即电压表示数减小，故C不符合题意； D．电流分别为0.25A和0.5A时，通过R的电流之比为 实验中，需保持R两端电压不变，则由欧姆定律可得 由上式可得 故D不符合题意。 故选A。 8．如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R1和R2中的某个电阻，其“I-U”关系图象如图所示，作出另一个电阻的“I-U ”关系图象，其中正确的是（） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】由图2可知，电压和电流值没有为零的坐标，故图2为R1的“I-U”图象，当滑片P在最左端时，两端的电压最大，即为电源的电压，则电源的电压，根据可得 当滑片在最右端时，R1与R2串联，电路中的电流最小，R2两端的电压最大，由图象可知，R1两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和 由可得，滑动变阻器两端的电压 综上可知，滑动变阻器的图线为一条倾斜的线段，令U2=0，则I=0.6A；令U2=4V，I=0.2A，则故D正确。 故选D。 9．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换了5个阻值不同的定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象，以下有关叙述正确的是（　　） A．连接电路时，开关应处于闭合状态 B．该同学研究的是“电流和电压”的关系 C．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移 D．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω～5Ω 【答案】D 【详解】A．为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，故A错误； B．由图中数据知，电阻两端的电压为 实验中电压表的示数保持2.5V不变，该同学研究的是“电流和电阻”的关系，故B错误； C．将Rx从5Ω换成10Ω后，电阻变大，根据串联电路分压原理，电压表示数变大，故应增大变阻器分得的电压，故应增大变阻器接入电路电阻，应将滑片P向右移，故C错误； D．由图乙知，电路的最大电流为0.5A，由串联电路的规律及欧姆定律可知，此时变阻器连入电路的最小阻值为 电路的最小电流为0.1A时，由串联电路的规律及欧姆定律可知，此时变阻器连入电路的最大阻值为 滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω，故D正确。 故选D。 10．如图所示，是晓丹设计的汽车油箱内油量不足时触发报警的电路，电源两端电压保持不变，电阻R1、R2中的一个是定值电阻，另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部，其阻值随油箱中油量的减少而减小，当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警。电压表示数为U时，油箱中的油量为警戒油量。下列说法正确的是（　　） A．R1为压敏电阻 B．随着油箱的油量减少，通过定值电阻的电流变大 C．若换用阻值更大的定值电阻，警戒油量将变小 D．若换用电压更大的电源，警戒油量将变小 【答案】B 【详解】A．由图可知，R1、R2串联，电压表测R1两端电压，压敏电阻的阻值随油箱中油量的减少而减小，根据串联分压，当油量减小时压敏电阻两端电压减小，定值电阻两端电压变大，又因为当电压表示数大于某一值U时，就会触发报警，故R1为定值电阻，故A错误； B．两电阻串联，当油量减小时，压敏电阻的阻值变小，电路中是总电阻变小，电路中电流变大，通过定值电阻的电流变大，故B正确； C．电压表的报警电压不变，即定值电阻两端电压不变，若增大定值电阻的阻值，根据串联分压，定值电阻分压会变大，若使定值电阻两端电压不变，则要增大压敏电阻两端电压，即增大压敏电阻的阻值，则警戒油量将变大，故C错误； D．若换用电压更大的电源，定值电阻两端电压不变，则要增大压敏电阻两端电压，即增大压敏电阻的阻值，则警戒油量将变大，故D错误。 故选B。 11．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。 12．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．1.2～3.0V D．1.8～3.0V 【答案】D 【详解】A B．根据电流表的量程可知，此时电路中的最大电流为0.6A，则说明此时总电阻最小，则此时定值电阻的阻值也是最小的，故定值电阻的阻值为5Ω，则此时定值电阻两段设置的最大电压值为 故AB不符合题意； CD．由于串联分压，当定值电阻的阻值变大时，定值电阻两端的电压也需要增大，为了保证定值电阻两端的电压不变，故滑动变阻器的阻值需要变大，分担更多的电压，则此时定值电阻为20Ω，滑动变阻器的阻值最大，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，则定值电阻两端的电压与电源电压之比为 定值电阻两端的电压为 故C不符合题意，D符合题意。 故选D。 13．如图所示是小科设计的一种限流器原理图，当电流超过限制电流时，衔铁被电磁铁吸引过去，轻质的金属杆在弹簧拉力作用下绕点转动，电路断开，会自动切断电路。 （1）电流低于限制电流时，衔铁对金属杆向下的力为，弹簧对金属杆向上的拉力为。则 （填“<”、“>”或“=”）； （2）要降低限制电流的大小时，滑片向 端移动（填“左”或“右”）。 【答案】 < 左 【详解】（1）[1]电流低于限制电流时，电路正常工作，此时不会被拉起，该装置处于平衡状态，此时弹簧对的拉力的力臂要小于对的力的力臂，根据杠杆的平衡条件可知，衔铁对金属杆向下的力小于弹簧对金属杆向上的拉力。 （2）[2]要降低限制电流，就是要使电流较小时就可断开电路，应使电磁铁磁性增强，此时滑片左移，变阻器阻值增大，分流减小，电磁铁分流增大，可达到目的。 14．如图甲所示电路中，电源电压不变， R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关，将R2滑片从位置1移到位置2，根据两表示数作出的U -I图像如图乙中AB所示，其中A点的数据与滑片在位置1时对应。由此可以推断，电源电压为 V，定值电阻R1的阻值为 Ω。 【答案】 2.5 5 【详解】[1][2]由实物连接图可知，这是一个串联电路，电流表测电路中各个用电器的电压，电压表测滑动变阻器R2的电流，当滑片在位置1时，滑动变阻器的电压为2V，电路中的电流为0.1A；当滑片在位置2时，滑动变阻器的电压为1V，电路中的电流为0.3A，设电源电压为U，根据欧姆定律可得 ， 解得 U=2.5V，R1=5Ω 15．图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压为4.5V，滑动变阻器的最大阻值是50Ω，电流表用0~0.6A 的量程，电压表的量程任意选择，实验中 R的阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω。 图乙是他根据实验数据描绘出的I-R 关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成 （选填“正比”或“反比”）；他此次实验控制电阻的两端电压为 V。为确保完成实验且保证电路安全，他预设的定值电阻两端的电压应在 范围之内。 【答案】 反比 2.5 【详解】[1]由乙图中实验数据描绘出的I-R关系图像可知：当电压一定时，电流随着电阻阻值的增大而减小，电流与电阻成反比。 [2]由乙图数据可知：当R1=5Ω时，I1=0.5A，此时 U1=I1R1=5Ω×0.5A=2.5V 当R2=10Ω时，I2=0.25A，此时 U2=I2R2=0.25A×10Ω=2.5V 一直到R3=25Ω时，I3=0.1A，此时 U3=I3R3=0.1A×25Ω=2.5V 因此，每次控制电阻的两端电压为2.5V不变。 [3]当接入的定值电阻最小阻值为R最小=5Ω，且滑动变阻器接入电路中的电阻为0Ω时，此电路为定值电阻的最简单电路，此时电路中的电流最大，即 为保电路安全，电流表量程为0～0.6A时，电路中的最大电流只能取I最大=0.6A，此时定值电阻两端的电压最大为 当接入的定值电阻阻值为R最大=25Ω，滑动变阻器接入的电阻为最大阻值50Ω时，此时电路串联，电流最小为 则定值电阻两端的最小电压为 所以，定值电阻两端的电压范围为。 16．如左图所示电路，R1、R2均为定值，电阻R0为滑动变阻器，电源电压保持不变，改变滑动变阻器R0滑片的位置，两电压表的示数随电流变化的图象如右图所示，根据图象信息可知 （选填甲或乙）是电压表V1示数变化的图象，电源电压为 V，滑动变阻器R0的最大阻值为 Ω。 【答案】 乙 30 100 【详解】[1][2][3]由图可得，R1、R2与R0串联，电压表V1测R1与R0两端的总电压，电压表V2测R1两端电压，若将滑动变阻器移动至最右端，此时R0阻值最大，电压表V1示数最大，电流最小；当R0阻值最大时，电压表V1最大示数是24V，此时电流为0.2A；此时电源电压可以表示为 若将滑动变阻器移动至最左端，此时阻值为0，此时测的是电压表V1和电压表V2测的都是R1两端电压，示数相等，由图可得，此时电压为12V，电流为0.6A，电阻R1的阻值是 而此时电压表V1示数最小，此时电源电压可以表示为 即 解得，R2=30Ω，所以电源电压为 R0最大阻值为 综上所述，乙是电压表V1示数变化的图象，电源电压为30V，R0最大阻值为100Ω。 17．图甲是小明探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。实验时可供选择的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，图乙是他根据实验数据描绘出的关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成 （正比/反比）；他每次控制电阻两端的电压为 V不变，若实验中所用滑动变阻器的规格为“”，要想保证可用电阻均能正常进行实验，电源电压应该控制在 V至 V之间。    【答案】 反比 5 5 9 【详解】[1]由图像可知I与R成反比，故当电压一定时，电流与电阻成反比。 [2]每次控制的电压 [3][4]实验中控制定值电阻两端的电压为5V不变，因此电源电压最低不能小于5V；当定值电阻取25Ω接入电路中，且滑动变阻器接入最大阻值时，电源电压最大，此时电路中电流为 电源电压最大值 故电源电压的范围为。 18．如图甲电路，电源电压U保持不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。开关S闭合、S1断开、S2置于a时，调节滑动变阻器，电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示：开关S和S1闭合、S2置于b时，调节滑动变阻器，电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。则：电阻R1的阻值为 Ω，电源电压 V，电阻R2的阻值 Ω。 【答案】 10 9 20 【详解】[1]开关S闭合、S1断开、S2置于a时，等效电路如图1所示；开关S和S闭合、S2置于b时，等效电路如图2所示 由图1知，开关S闭合、S1断开、S2置于a时，定值电阻R1与变阻器R3串联，电压表V1测R1两端电压，电流表测电路中电流，已知电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙Ⅰ所示，由图象Ⅰ知，电流与电压成正比，所以这是定值电阻R1的电流与电压关系图象，当电压为1.0V时，通过它的电流为0.1A，由欧姆定律可得R1的阻值 [2][3]在图象Ⅰ中，当电流为0.3A时，对应的电压值 由图2知，开关S和S闭合、S2置于b时，定值电阻R2与变阻器R3串联，电压表V2测R2两端电压，电流表测电路中电流，已知电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示，由图像Ⅱ可知，当时，电路中电流为0.1A，有串联电路特点和欧姆定律可得电源电压 图像Ⅰ和图像Ⅱ交点电压和电流相等，所以当时，电路中电流为0.3A，同理可得，电源电压 联立以上两式可得：；。 19．用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系，在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移到最 （填“左”或“右”）端；实验过程中，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后，接下来应向 端（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使 表的示数保持不变。 【答案】 右 右 电压 【详解】[1]在开关闭合前，为保护电路安全，应将滑动变阻器调到最大值。由电路图可知，应将滑动变阻器的滑片移到最右端。 [2][3]实验过程中，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后，由串联电路分压原理可知，电压表的示数变大。因为探究的是通过导体的电流与电阻的关系，要保持定值电阻两端的电压不变。故此时，应将滑动变阻器的滑片向右移动，使滑动变阻器两端的电压增大，从而让定值电阻两端的电压降到原来的值不变。 20．小明同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω，1A”的滑动变阻器、电压为4.5V的电源、电压表、导线和开关等器材，如图所示。他将控制电压设为2.5V，分析发现无法完成探究，应串联一个阻值在1Ω至 Ω之间的电阻，才能使四个定值电阻分别单独接入电路都能完成实验。如果小明想通过改变电源电压来完成以上全部实验，那么电源电压应控制在2.5V至 V。 【答案】 4 4.375 【详解】[1]为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为 滑动变阻器的电压与定值电阻的电压之比为 当接入20Ω的电阻时，根据分压原理，滑动变阻器需要接入的阻值为 而变阻器的最大电阻为15Ω，故R′的最小值为 当接入5Ω的定值电阻时，同理，滑动变阻器需要接入的阻值为 将变阻器与R′视为一个整体，R′＝4Ω即可； 故为保证每次都能将接入的定值电阻两端电压调为2.5V，应在电路中再串联一个阻值范围为1Ω至4Ω的电阻。 [2]当电阻最大为20Ω且变阻器接入最大阻值时，电源电压为最大 即 电源电压最大值 21．小明同学想“探究电流跟电阻的关系”。于是他找来了一些器材，开始了科学探究。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、 （1）他首先连接了如图（甲）所示的电路图。为保证电路安全，连接电路时，开关应 。 （2）他的实验步骤为： ①先让电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数； ②将电阻换成电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为 V时，记录电流表示数； ③将电阻换成电阻，闭合开关后发现：当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图（乙）所示。出现上述情况的原因可能是 A．滑动变阻器最大阻值太大    B．滑动变阻器最大阻值太小 C．滑动变阻器断路        D．定值电阻短路 （3）更换部分实验器材，继续完成整个探究实验后，用测得的数据绘制了如图（丙）的图象，根据该图象可以得出的结论是：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。 （4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于 的滑动变阻器。 【答案】 断开 右 1.5 B 反比 75 【详解】（1）[1] 在连接电路时，防止误接导线，引起短路或保护电路中的电表，应开关一定要断开。 （2）[2]根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动。 [3] 滑片应向右端移动，直至使电压表的示数为1.5V时，记录电流表示数。 [4]将电阻换成电阻，当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，即变阻器连入电路的电阻最大，电流表和电压表的示数如图（乙）所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，电压为1.8V，大于1.5V，说明定值电阻分得的电压仍然太大，即滑动变阻器的最大阻值太小，故选B。 （3）[5]根据数据绘制了如图（丙）的图像知，电流与电阻之积为 为一定值，故该图像是反比函数图像，则电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （4）[6]由题目的要求和图像可知，电阻R的最大阻值，此时的最小电流，那么，此时的总电阻最大值为 故要求滑动变阻器的最大值不能小于 22．为“探究电流与电阻的关系”小旋设计了如图所示的电路图，并进行了4次实验，电源电压恒定为6V。 试验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 30 20 10 5 电流I/A 0.1 0.15 0.3 0.6 (1)实验过程中，保持滑动变阻器滑片位置不动，当定值电阻由20Ω更换为10Ω后，闭合开关S，电压表的示数会 （选填“变大”、“变小”或“不变”），此时需将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。根据表中数据所示直到电压表的示数达到 V，再读出此时电流表的示数并记录，滑动变阻器在该实验中除保护电路外，主要作用是 。 (2)分析表中实验数据，可以得出实验结论： 。 (3)本实验中的滑动变阻器，应该是选取的规格是 。 A .“50Ω 1.0A”    B．“50Ω 0.5A”    C．“20Ω 1.0A”    D．“20Ω 0.5A” 【答案】 变小 A 3 控制定值电阻两端电压保持不变 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 A 【详解】(1)[1][2][3]由表中数据，根据欧姆定律，电压表示数为 根据串联分压原理可知，将定值电阻由20Ω更换为10Ω，电阻变小，其分得的电压减小；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数为为3V时，读出电流表的示数。 [4]探究“电流与电阻关系”实验中，要控制电阻两端的电压不变，故滑动变阻器在实验中的主要作用是：控制定值电阻两端电压保持不变。 (2)[5]根据表格中的数据可知，每一组实验中的电阻与电流的乘积是一个定值，即电压保持不变，故结论为：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 (3)[6]电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 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30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器，考虑到电路中的电流为0.6A，故为完成整个实验，应该选取“50Ω 1.0A”的滑动变阻器，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 23．小军用如图所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”． （1）小军连接的电路有一处错误，请只改动一根导线，使电路连接正确（在应改动的导线上打“×”，用笔画线代替导线画出正确的接法） （2）小军改正错误开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，电路可能的故障是 ．     （3）图乙时他解决故障后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 Ω．若使电压表的示数变大，小军应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动．     （4）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 （选填“A”或“B”）．     （5）小军又想探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”．他利用如图丁所示的电路图，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 V～ V． 【答案】 与电压表并联的电阻R短路 10 右 A 2 3 【详解】（1）图中电压表并联在灯泡与滑动变阻器的两端了，应将电压表并联在灯泡的两端，这样才能完成探究实验，改正后的实物图如图所示； （2）开关闭合后，电流表有示数，说明电路中没有断路故障；电压表无示数，则可能是与电压表并联的电阻R短路； （3）由图乙知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A；电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V；由I=U/R可得，所以定值电阻的阻值为：R=U/I=2.4V/0.24A=10Ω；要使电压表的示数变大，根据串联电路电压的特点可知，应减小滑动变阻器的电压；由分压原理可知，应减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑片向右滑动； （4）由于电阻R是定值电阻，所以，其电流与电压成正比，故选A； （5）定值电阻两端的电压始终为2V不变，当用20Ω定值电阻做实验时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为10Ω时，此时滑动变阻器两端的电压最大，电源电压即为最大值，根据分压原理有：R/R滑=UR/U滑，所以滑动变阻器的电压：U滑 =R滑/ R×UR =10Ω/20Ω×2V=1V，则电源电压的最大值为：U总大 =1V+2V=3V，由上分析知，电源电压的范围是2V～3V之间． 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$