4.6电流与电压、电阻的关系 讲练-2024-2025学年浙教版八年级上册科学

浙教版八上科学第四章 4.6电流与电压、电阻的关系 01 思维导图 02 基础知识 ☀知识点一 电流与电压、电阻的关系 1.采用的研究方法是：控制变量法。 即：①保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系； ②保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。 2.实验电路： 3.结论：①在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在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与导体的电阻成反比。  4.注意点： （1）开关断开连接电路 （2）电表的正确使用：电压表并联，电流表串联。 （3）滑片一开始要在滑动变阻器最大阻值处。 （4）进行多次测量，避免实验的偶然性，使实验结论更具普遍性。 （5）滑动变阻器的作用：a.保护电路； b.调节电路电流，改变定值电阻两端的电压； ☀知识点二 欧姆定律 1．欧姆定律的内容：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.数学表达式I=U/R。变形公式：U=IR R=U/I。 3.说明：①适用条件：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）； ②I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。 ③同一导体（即R不变），则I与U成正比。同一电源（即U不变），则I与R成反比。  ④R＝U/I是电阻的计算式，它表示导体的电阻可由U/I计算出大小，电阻是导体本身的一种性质，与电压U和电流I等因素无关。 4.注意点： ①这里的导体中的电流和导体两端的电压、导体的电阻者是针对同一导体而言的。 ②在叙述三者关系时，电流与电压、电阻的顺序不能改变。 ☀知识点三 伏安法测电阻 (1)实验原理：R＝ (2)实验电路图： (3)实验表格 实验次数 U/V I/A R/Ω 1 2 3 (4)注意事项 ①在选取器材时，电流表的量程要_大于_电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略__大于__或接近于小灯泡的电阻，以使调节效果明显。 ②在连接电路时，要__断开开关_，将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路，并注意防止短路的发生。 ③在闭合开关前，应把变阻器的滑片移到最大阻值_处，使电路中电流最小，目的是保证电路中各元件的安全。 ④注意把每次测量的结果和灯泡的发光情况记录下来。 ⑤分析处理数据，对于测得的各组电压值和电流值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，会发现灯泡变暗时，电阻变小。这不是测量误差，而是因为随着灯泡两端的电压减小，灯泡的温度降低，从而使灯丝的电阻减小。 03 经典例题 ღ题型一 电流与电压、电阻的关系 例1．小金在“探究电流与电阻的关系”实验中，选用的实验器材：电源(3伏)、电流表(0~0.6安)、电压表(0~3伏)，定值电阻. 欧、 10 欧、 欧，滑动变阻器(40欧 2安)、开关、导线若干。 （1）小金在连接如图所示的实验电路时，操作上出现的错误是　 　。 （2）请将实物电路连接完整。 （3）实验中，用5 欧电阻实验，读出相关数据后，小金接下来的操作是　 　。然后将10欧的电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出　 　的示数。最后用20欧的电阻　 　上述实验。 （4）小金每次更换电阻，闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视　 　。 【答案】（1）没有断开开关 （2） （3）断开开关，并将滑动变阻器的阻值调到最大处；电流；重复 （4）电压表的示数 【解析】【分析】（1）在连接电路时，为了避免电路时通时断烧毁用电器，要求开关必须断开； （2）根据实验目的确定电器元件的串并联关系，以及电表所测的物理量和量程，据此补充电路； （3）在更换定值电阻前，为了保证电路安全，开关必须断开，变阻器的阻值要调到最大。在实验过程中，要先改变电阻，再控制电压表的示数不变，最后记录对应的电流。然后利用其它电路重复前面的步骤即可。 （4）根据保持电压表的示数不变分析。 【解答】（1） 小金在连接如图所示的实验电路时，操作上出现的错误是没有断开开关； （2）在探究电路与电阻关系的实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联，变阻器接线一上一下，如下图所示： （3）实验中，用5 欧电阻实验，读出相关数据后，小金接下来的操作是：断开开关，并将滑动变阻器的阻值调到最大处。然后将10欧的电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出电流的示数。最后用20欧的电阻重复上述实验。 （4） 小金每次更换电阻，闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表的示数。 例2．小刚和小军同学做了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验(如图所示)。 （1）小刚探究“电流与电压的关系”，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有　 　的作用。 （2）实验中，小刚所测得的数据如表1所示： 表 1 R=10Ω 电压(V) 1.5 2 2.5 电流(A) 0.15 0.2 0.25 由表1数据可得：在　 　一定时，导体中的电流与导体两端的电压成　 　比。 （3）小军探究“电流与电阻的关系”，所测得的数据如表2所示： 表 2 U=2V 电阻(Ω) 5 10 20 电流(A) 0.4 0.2 0.1 ①请依据表格和电路图分析，将A、B间电阻由 5 欧换成10欧，闭合开关进行实验时，应移动滑片 P，使电压表的示数保持　 　伏不变。 ②由表2数据可得：在　 　一定时，导体中的电流与导体的电阻成　 　比。 【答案】（1）改变电阻两端的电压 （2）电阻；正 （3）2；电压；反 【解析】【分析】（1）根据探究电流与电压和电阻关系实验中变阻器的作用解答； （2）根据表格数据分析哪个因素相同，进而得到电流与电压的数量关系； （3）①根据U=IR计算电压表保持不变的示数； ②根据表格数据分析电流与电阻的数量关系。 【解答】（1）小刚探究“电流与电压的关系”，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有改变电阻两端的电压的作用。 （2）根据表格数据可知，阻值相同，电压和电流的比值一定，那么得到：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 （3）①根据表格数据可知，电压表的示数为：U=IR=0.4A×5Ω=2V； ②电流与电阻的乘积相等，那么得到：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 例3．图甲所示为研究通过导体的电流与两端电压关系的实验电路图，小金根据实验所得的数据绘制成如图乙所示的图象。 （1）实验时，若滑动变阻器的滑片 P 向左移，则滑动变阻器接入的电阻变　 　。此时发现电压表的示数变大，则滑动变阻器两端的电压将变　 　，可见串联电路中，随着电阻变小，它分的电压将变　 　。 （2）根据图象，可得出结论：　 　。 （3）小金在处理数据时发现，电压与电流的　 　恰好等于R 的阻值。 【答案】（1）小；小；小 （2）当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比 （3）比值 【解析】【分析】（1）根据变阻器滑片的移动方向确定接入阻值的变化。根据U总=U变+U分析变阻器两端的电压变化。根据变阻器的阻值变化和电压变化分析串联电路的电压变化规律； （2）根据图像形状分析电流与电压的数量关系； （3）根据乙图计算电压和电流的比值，然后与R的阻值比较即可。 【解答】（1）实验时，变阻器的滑片左边的电阻丝接入电路。若滑动变阻器的滑片P向左移，则滑动变阻器接入的电阻变小。此时发现电压表的示数变大，根据U总=U变+U可知，滑动变阻器两端的电压将变小，可见串联电路中，随着电阻变小，它分的电压将变小。 （2）跟姐姐乙图可知，电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，那么得到：当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。 （3）根据乙图可知，电压和电流的比值都等于10，即二者的比值等于R的阻值。 例4．实验课上利用图甲电路分组探究“电流跟电阻的关系”。实验器材有：电源电压为6V的电源；阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻；滑动变阻器；电流表；电压表；开关；导线若干。 （1）小明按要求正确连接好电路，在闭合开关前发现电流表的指针如图乙所示，则应该进行的操作　 　。 （2）改正后闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，而电流表示数为零，该电路的故障为电阻R　 　（选填“断路”或“短路”） （3）在探究电流与电阻的关系的实验中，某两组同学根据各自的实验数据作出了图丙所示的图像A、B。经讨论，一致认为A图像是错误的，请说明其作中存在的问题是　 　。 （4）分析图像B可知，其选择的滑动变阻器的规格是____。（填字母） A．20Ω，1A B．40Ω，0.2A C．50Ω，1A 【答案】（1）将电流表调零 （2）断路 （3）没有控制定值电阻两端的电压不变 （4）C 【解析】【分析】（1）电流表没有调零； （2）电流表示数为零，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱间的电路是通路，分析故障原因； （3）在探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压不变，根据图乙利用欧姆定律分析解答； （4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压，根据分压原理，求出当接入20Ω电阻时变阻器连入电路中的电阻，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，进而确定滑动变阻器的规格。 【解答】 （1）在连接电路闭合开关前，发现电流表指针位置如图所示，指针没有正对零刻度线，其原因是：电流表没有调零，所以应该进行的操作是将电流表调零； （2）闭合开关，电流表示数为零，说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱间的电路是通路，电压表被串联在电路中，则故障原因可能是电阻R断路； （3）探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端的电压不变，由图乙A的I-R图像可知，四次实验中，定值电阻两端的电压：UV=IR=0.2A×20Ω≠0.4A×5Ω， 由图乙B的I-R图像可知，四次实验中，定值电阻两端的电压： UV=IR=0.1A×20Ω=0.4A×5Ω=2V，即A同学没有控制定值电阻两端的电压不变，B同学控制定值电阻两端的电压不变，因此A同学的实验操作是错误的； （4）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：U滑=U-UV=6V-2V=4V，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20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×20Ω=40Ω＞20Ω， 由欧姆定律可知，当定值电阻的阻值最小时，电路中的电流最大， 为：。 故答案为：C。 ღ题型二 欧姆定律 例1．对于公式 的理解，下列说法错误的是() A．电阻相同时，导体中的电流与电压成正比 B．电压相同时，导体中的电流与电阻成反比 C．由 得变形公式 说明R与电压成正比，与电流成反比 D．导体中的电流与导体两端的电压、电阻都有关 【答案】C 【解析】【分析】ABD.根据对欧姆定律的认识和理解判断； C.根据影响电阻大小因素的知识判断。 【解答】 A.根据公式 可知，电阻相同时，导体中的电流与电压成正比，故A正确不合题意； B.根据公式 可知，电压相同时，导体中的电流与电阻成反比，故B正确不合题意； C.电阻是导体的一种性质，只与材料、长度、横截面积和温度有关，与电压和电流大小无关，故C错误符合题意； D.导体中的电流与导体两端的电压、电阻都有关，故D正确不合题意。 故选C。 例2．如图所示的电路中，电源电压为3伏，电阻R的阻值为20欧。开关闭合后，求： （1）电压表的示数为　 　。 （2）电流表的示数。 【答案】（1）3V （2）0.15A 【解析】【分析】（1）当电路中只有一个电阻时，它两端的电压等于电源电压； （2）根据计算电流表的示数。 【解答】（1）根据图片可知，电路中只有一个电阻，则它的电压等于电源电压，就i电影吧的示数为3V； （2）电流表的示数为：。 例3．如图所示，定值电阻 欧，R2 为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6安；当滑片在b端时，电压表示数为2伏。求： （1）电源电压。 （2）滑动变阻器 R2 的最大阻值。 【答案】（1）由电路图知，当滑片在a端时，电路为R1的简单电路， 由可得，电源电压：U=I1R1=0.6A×5Ω=3V。 （2）由图知，电流表测电路中电流，电压表测变阻器两端电压，滑片在b端时，变阻器连入的阻值为其最大值， 当滑片在b端时，电阻R1两端的电压：U1=U-U2=3V-2V=1V， 电路中的电流：， 滑动变阻器R2的最大阻值：。 【解析】【分析】（1）由电路图知，滑片在a端时，电路为R1的简单电路，由欧姆定律公式计算电源电压； （2）由串联电路特点和欧姆定律公式计算滑片在b端时电路中电流，再由欧姆定律公式计算滑动变阻器R2的最大阻值。 例4．下列能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是() A． B． C． D． 【答案】B 【解析】【分析】根据欧姆定律分析通过定值电阻的电流与电压的数量关系即可。 【解答】 定值电阻的阻值不变，由欧姆定律可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其I-U图象是一条过原点的倾斜直线，故B，而A、C、D错误。 故选B。 例5．如图所示的电路中， 欧，当开关S分别与a、b接通时，电流表的读数分别为1.2安和0.8安，求： （1）电源电压。 （2）R2 的阻值。 【答案】（1）当开关S与a接通时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流， 则电源的电压：U=IaR1=1.2A×10Ω=12V。 （2）当开关S与b接通时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流， 则R2的阻值：。 【解析】【分析】（1）当开关S与a接通时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压； （2）当开关S与b接通时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出R2的阻值。 例6．如图所示，电源电压恒为6伏不变，R2 的电阻为20欧，闭合开关后，电流表示数为0.2安。求： （1）总电阻R。 （2）R1 的电阻。 【答案】（1）根据题意可知，此时总电阻：。 （2）此时R1的阻值：R1=R总-R2=30Ω-20Ω=10Ω。 【解析】【分析】（1）根据计算电阻的总电阻； （2）根据串联电路的电阻特点R1=R总-R2计算R1的电阻。 例7．图甲中当开关S转到a时，电流表和电压表示数如图乙中a点所示；当开关S转到b时，两表示数如图乙中b点所示。 （1）电源电压为　 　伏。 （2）R2的阻值为　 　欧。 【答案】（1）6 （2）20 【解析】【分析】 （1）当开关S转到b时，电路中只有R1，此时电压表的示数等于电源电压； （2）当开关s转到a时，电路中R1和R2串联，根据串联电路中通过各电阻的电流都相等，各电阻两端电压之和等于总电压，由此可求出通过R2的电流和R2两端的电压，根据欧姆定律可求出R2电阻。 【解答】 （1）当开关S转到b时，电路中只有R1，由图乙可知，此时电阻R1两端的电压是6V，即电源电压是6V； （2）当开关s转到a时，电路中R1和R2串联，由图乙可知：U1=2V，I1=0.2A， 根据串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和可知： U2=U-U1=6V=2V=4V， 根据串联电路的电流处处相等的特点可知：I2=I1=0.2A， 根据欧姆定律可得：。 例8．根据欧姆定律公式，也可变形得到。对此，下列说法中正确的是（　　） A．流过导体的电流越大，导体电阻越小 B．某段导体两端电压为0时，其电阻为0 C．导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比 【答案】C 【解析】【分析】（1）电阻是导体本身所具有的性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关；其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比； （2）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。 【解答】解：ABD．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，故ABD错误； C．公式表示，导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻，故C正确。 故选：C。 例9．如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻的阻值为，电阻的阻值为。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求： （1）电流表的示数I； （2）两端的电压 （3）电源电压。 【答案】（1）因串联电路中各处的电流相等， 所以，电流表的示数： （2）由可得R2两端的电压为： U2=IR2=1A×9Ω=9V； （3）电源的电压： U=IR=I（R1+R2）=1A×（3Ω+9Ω）=12V。 【解析】【分析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出电流表的示数； （2）根据欧姆定律求出R2两端的电压U2； （3）根据电阻的串联和欧姆定律求出电源的电压。 【解答】 解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）因串联电路中各处的电流相等， 所以，电流表的示数：； （2）由可得R2两端的电压为： U2=IR2=1A×9Ω=9V； （3）电源的电压： U=IR=I（R1+R2）=1A×（3Ω+9Ω）=12V。 答：（1）电流表的示数I为1A； （2）R2两端的电压U2为9V； （3）电源电压U为12V。 ღ题型三 伏安法测电阻 例1．如图所示是利用“伏安法”测量定值电阻 R 阻值的实验。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。 （2）实验前，滑动变阻器的滑片应置于　 　(填“A”或“B”)端。 （3）闭合开关，无论怎样移动滑片 P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是　 　；若电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是　 　。(均填字母) A.滑动变阻器断路 B.R 断路 C.R 短路 （4）排除故障后，当电压表示数为2.7伏时，电流表示数如图乙所示，则通过R 的电流大小为　 　，它的阻值是　 　欧。 （5）若在实验过程中，不慎将电压表和电流表位置互换，闭合开关后，电压表的示数基本等于 。 【答案】（1） （2）B （3）B；C （4）0.3A；9 （5）3V 【解析】【分析】（1）根据实验目的确定实验器材的串并联关系，以及电压表所测的物理量，注意接线柱的选择以及变阻器接线“一上一下”； （2）在实验开始前，为了避免电路电流过大，要求变阻器的滑片调到阻值最大的位置； （3）当定值电阻R发生断路时，电压表串联在电路中。由于电压表的内阻很大，因此电流很小接近于0。电压表测电源电压，接近电源电压。当定值电阻R发生短路时，电压表同时被短路，则电压表没有示数，而电流表有示数； （4）根据乙图确定电流表的量程和分度值，根据指针读出示数，根据计算电阻的阻值。 （5）当电压表串联在电路中时，它测电源电压。 【解答】（1）在伏安法测电阻的实验中，除了电压表与定值电阻并联，其他的都是串联，变阻器接线一上一下，如下图所示： （2）根据图片可知，滑片P在B端时阻值最大，因此实验前，滑动变阻器的滑片应置于B端； （3） 闭合开关，无论怎样移动滑片 P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是R发生断路，故选B。若电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是R短路，故选C； （4）根据甲图可知，电流表选择量程0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则电阻的阻值为：。 （5） 若在实验过程中，不慎将电压表和电流表位置互换，闭合开关后，电压表串联在电路中，此时测电源电压，则示数为3V。 例2．如图所示是伏安法测电阻的实验电路图。 （1）伏安法测电阻的实验原 理是　 　。 （2）若待测电阻 Rf 的阻值为5~15欧，电流表有0~0.6安、0~3安两个量程，电压表有0~3伏、0~15伏两个量程，滑动变阻器的阻值在0~20欧之间，电源电压为 3伏，则电路的电流表应该选　 　量程，电压表应该选　 　量程。 （3）若某次实验记录数据如下表，对数据进行分析，可以归纳出结论：　 　。 电压(V) 2.0 4.0 6.0 电流(A) 0.1 0.20 0.3 【答案】（1） （2）0～0.6A；0～3V （3）在电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比 【解析】【分析】 （1）已知导体两端的电压和通过导体的电流，根据计算待测电阻阻值； （2根据电源电压为3V，可判断电压表的量程，再据待测电阻Rx的值大约为5～15Ω，结合欧姆定律可计算出该电流中的最大电流，即可判断出电流表的量程。 （3）结合控制变量法，根据表中电流随着电压的变化规律得出结论。 【解答】 （1）伏安法测电阻的原理是； （2）根据电源电压为3V，可判断电压表的量程是0～3V；根据待测电阻Rx的值大约为5～15Ω，故当阻值为5Ω时电流最大，故，故电流表的量程选择0～0.6A； （3）根据表格数据可知，电压与电流的比值不变，并且电流随电压的增大而增大，故得出的结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。 例3．某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。 （1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为　 　安。 （2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是　 　欧。(结果保留一位小数) （3）小组讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值是　 　，理由是　 　。 【答案】（1）0.3 （2）4.9 （3）0.4V；延长abc三点的连线，与纵坐标相交于0.4V 【解答】 （1）图丙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A； （2）分析图乙中的第二次测量数据，由可知， ，，， 所以待测电阻的阻值为：； （3）延长abc三点的连线，与纵坐标相交于0.4V，如图所示： 04 强化提升 一、选择题 1．小明用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2欧。电压表的量程为0~3伏，电流表的量程为0~3安。测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为10欧，则他在测量中所出现的错误可能是() A．电压表和电流表的位置接反了 B．没有多次测量取平均值，致使误差过大 C．电压表按0~15伏量程读数，电流表按0~3安量程读数 D．电压表按0~15伏量程读数，电流表按0~0.6安量程读数 【答案】C 【解析】【分析】根据电压表的两个量程，确定对应刻度上两个数值的倍数关系，从而确定测量出现的问题。 【解答】 A.如果电压表和电流表的位置接反了（则电压表串联在电路中），此时电路相当于断路，电压表测量电源电压，电流表示数接近为零，则不能计算得出待测电阻的阻值，故A错误； B.已知待测电阻的阻值约为2Ω，测量值应该接近或等于2Ω，不可能为10Ω，与测量次数多少没有关系，故B错误； C.电压表按0-15V量程读数，电流表按0-3A量程读数（电流表的读数正确），得到的电压是实际电压的5倍，由欧姆定律可知，本该是2Ω的电阻测成了10Ω．故C正确； D.电压表按0-15V量程读数，电流表按0-0.6A量程读数，得到的电压是实际电压的5倍，得到的电流是实际电流的，则测量的电阻是实际电阻的25倍，故D错误。 故选C。 2．如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器R2的滑片由a 滑向b的过程中，会出现的情况是…() A．电流表A1、A2示数都变小 B．电流表 A1、A2示数都变大 C．电流表 A1 示数不变、A2 示数变小 D．电流表 A1 示数不变、A2 示数变大 【答案】C 【解析】【分析】 由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过R1的电流不变，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据并联电路的电压特点和欧姆定律可知电流表A2示数的变化。 【解答】 由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1支路的电流，电流表A2测R2支路的电流。 因为并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以滑片移动时，通过R1的电流不变，即电流表A1的示数不变，故A、B错误； 在滑动变阻器R2的滑片由a滑向b的过程中，接入电路中的电阻变大， 因为并联电路中各支路两端的电压相等， 所以根据可知，该支路的电流变小，即电流表A2的示数变小，故C正确，D错误。 故选C。 3．在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是() A．改变电路中的电流 B．改变被测电阻两端的电压 C．改变被测电阻的阻值 D．保护电路 【答案】C 【解析】【分析】根据“伏安法测电阻”的实验中滑动变阻器的作用分析判断。 【解答】 A.移动滑动变阻器的滑片，改变了连入电路的电阻，改变了电路中的电流，故A不符合题意； B.移动滑动变阻器的滑片，变阻器的阻值变化，改变了电路中的电流，根据U=IR可知，被测电阻两端的电压变化，故D不符合题意； C.被测电阻阻值大小跟电阻的长度、材料、横截面积有关，实验过程中三者没有发生变化，电阻的阻值不变，故C符合题意； D.滑动变阻器的连入电路时，滑片滑到最大阻值处，电阻最大，电源电压不变，电流最小，起到保护电路的作用，故D不符合题意。 故选C。 4．在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为5Ω、15Ω的A、B两个灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。闭合开关S，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 (　　) A．图甲中A 灯泡比B 灯泡亮 B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 C．图乙中 A 灯泡比B 灯泡亮 D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 【答案】C 【解析】【分析】 灯泡的亮度由灯丝的实际电功率决定，实际电功率越大，灯泡越亮。 A.甲图两灯串联，根据P=I2R比较实际电功率，从而可知两灯的亮度关系； B.甲图滑动变阻器滑片向左滑动，判断出滑动变阻器接入电路电阻的变化，由欧姆定律判断出电路中电流的变化，根据P=I2R比较实际电功率，进而判断出灯泡亮度的变化； C.乙图两灯并联，根据比较实际电功率，从而可知两灯的亮度关系； D.乙图中滑动变阻器接在干路上，其接入电阻变大时，根据分压原理，变阻器两端分得的电压变大，灯泡两端的电压变小，灯泡的实际电功率变小，从而可知两灯的亮度变化。 【解答】 A.甲图中两灯串联，串联电路中电流相等，灯泡消耗的实际电功率P=UI=I2R，因为RA＜RB，所以PA＜PB，因此A灯泡比B灯泡暗，故A错误； B.甲图中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，滑动变阻器的接入电阻变大，电路中的总电阻变大，根据知电路中的电流变小，根据P=I2R可知，每个小灯泡消耗的电功率变小，两个灯泡的亮度都变暗，故B错误； C.乙图中两灯并联，所以两灯泡两端的电压相等，灯泡消耗的实际电功率，因为RA＜RB，所以PA＞PB，因此A灯泡比B灯泡亮，故C正确； D.乙图中滑动变阻器接在干路上，当滑片向左滑动时，变阻器接入电阻变大，根据分压原理，变阻器两端分得的电压变大，两灯泡两端的电压变小，根据可知，灯泡的实际电功率变小，两个灯泡亮度都变暗，故D错误。 故选C。 5．如图所示是酒精测试仪的原理图。酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度增大而减小，那么下列有关酒精测试仪的说法不正确的是() A．电路中的电阻R可以不要 B．酒精气体浓度的大小可通过电流表的示数来判断 C．酒精气体浓度越大，传感器的电阻越小 D．酒精气体浓度越小，电流表读数也越小 【答案】A 【解析】【分析】根据酒精气体传感器的阻值随气体浓度的变化规律，结合欧姆定律对各个选项分析判断即可。 【解答】A.根据图片可知，传感器和定值电阻R串联，当传感器的电阻变得很小时，电路中的电阻R可以保护电阻不发生短路，故A错误符合题意； BC.酒精气体浓度增大时，传感器的电阻变小，则电流表的示数变大，故B、C正确不合题意； D.酒精气体浓度越小，传感器的电阻变大，则电流表的示数变小，故D正确不合题意。 故选A。 6．某煤气监测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的增大而增大。闭合开关S，某次监测时输出信号电压Uₐ变大，则下列判断正确的是⋯() A．煤气浓度增大，电流表示数增大 B．煤气浓度增大，电流表示数减小 C．煤气浓度减小，电流表示数增大 D．煤气浓度减小，电流表示数减小 【答案】B 【解析】【分析】由电路图可知，定值电阻R与气敏电阻Q串联，电流表测电路中的电流，当某次监测时输出信号电压Uab变大时，根据串联电路的电压特点结合电源电压不变得出R两端的电压变化，根据串联电路的电流特点和欧姆定律可知电路中电流的变化，再根据欧姆定律得出气敏元件的阻值变化，然后根据“气敏元件的阻值随煤气浓度的增大而增大”判断煤气浓度的变化。 【解答】 由电路图可知，定值电阻R与气敏电阻Q串联，电流表测电路中的电流， 因串联电路中总电压等于各分电压之和，且电源电压不变， 所以，当某次监测时输出信号电压Uab变大时，R两端的电压变小， 因串联电路中各处的电流相等， 所以由可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故AC错误； 气敏元件的电压Uab变大、电路中的电流减小，由可知，气敏元件的阻值变大， 由“气敏元件的阻值随煤气浓度的增大而增大”可知，煤气浓度增大，故B正确、D错误。 故选B。 7．如图所示电路，电源电压不变，当开关S由闭合到断开时，两电流表的示数() A．A1 不变，A2 变大 B．A1 变大，A2 变小 C．A1 不变，A2 变小 D．A1 变小，A2 不变 【答案】C 【解析】【分析】根据图片确定开关断开后串并联关系的变化，根据欧姆定律和串并联电路的特点分析电表的示数变化即可。 【解答】根据图片可知，开关S闭合时，两个电阻并联，电流表A2测通过干路的电流，电流表A1测通过R2的电流。 当开关S断开时，只有R2单独工作，此时两个电流表都测通过R2的电流。 比较可知，电流表A2的示数减小，电流表A1的示数不变。 故C正确，而A、B、D错误。 故选C。 8．科学研究中常会发现某一事物的两个相关量(x，y)之间存在着一定的关系，且可用图线表示，如图所示。下列相关的量之间的关系符合图示的是() A．大气的温度与海拔高度的关系 B．导体电阻和导体横截面积的关系 C．导体电阻与通过该导体电流的关系 D．同一导体中通过的电流与该导体两端电压的关系 【答案】D 【解析】【分析】 观察分析图像，找出图中两个量（x，y）之间的关系，看选项中哪两个量的关系与图像中的相符，找出两个量之间的关系不符合的选项即可。 【解答】 A．大气压随着海拔高度的增加而降低，故A不合题意； B．导体的电阻和导体的横截面积之间的关系是反比关系，故B不合题意； C．导体的电阻与通过该导体的电流无关，故C不合题意； D．对于某一段导体来说电阻不变，根据欧姆定律的内容：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故D选符合题意。 故选D。 9．如图所示的电路中，电阻阻值 闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为 I1、I2。下列判断正确的是() A． B． C． D． 【答案】D 【解析】【分析】根据串联电路的电流规律和欧姆定律U=IR分析判断。 【解答】根据题意可知，两个电阻串联，根据“串联电路各处电流都相等”的规律可知，通过它们的电流I1=I2。电阻阻值 ，根据U=IR可知，它们两端的电压：U1<U2。 故D正确，而A、B、C错误。 故选D。 10．二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U 与电流表示数I 发生变化，其中正确的是() A．U 变大，I变大 B．U变小，I变小 C．U变小，I变大 D．U 变大，I变小 【答案】A 【解析】【分析】分析电路的连接及电表测量的物理量，由题意可知当浓度增大时电阻的变化，根据欧姆定律得出电路中电流的变化，由U=IR分析电压表示数的变化。 【解答】 根据图片可知，电阻R及传感器串联在电源两端，电压表测R两端的电压，电流表测电路的电流。当一氧化碳浓度增大时，传感器中的电阻减小，由串联电阻的规律，电路的电阻变小，由欧姆定律可得电路中的电流增大，故电流表示增大。根据U=IR可得R两端的电压增大，故电压表示数变大。 故选A。 11．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2 的滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是() A．电流表和电压表的示数都变大 B．电流表和电压表的示数都变小 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变大，电压表示数变小 【答案】B 【解析】【分析】根据图片确定电器元件的串并联关系，以及电表所测的物理量，根据欧姆定律分析各个选项的内容是否正确即可。 【解答】根据图片可知，定值电阻R1与变阻器R2串联，电压表测R1的电压，电流表测总电流。 当 滑动变阻器R2 的滑片向右滑动时，变阻器的阻值变大，根据R总=R1+R2可知，总电阻变大。 额电源电压不变，根据可知，此时电流表的示数变小。根据U=IR可知，此时电压表的示数也变小。 故B正确，而A、C、D错误。 故选B。 12．在某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B 中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知 (　　) A．导体A 的电阻为10欧 B．导体 B 的电阻为 10欧 C．导体 A 两端电压为 3 伏时，通过导体 A 的电流为0.3安 D．导体 B 两端电压为 3 伏时，通过导体 B 的电流为0.6安 【答案】B 【解析】【分析】分别分析图象，从图象中找出对应的电压和电流值，利用欧姆公式求出RA、RB，再观察电压为3V时的电流即可。 【解答】A.根据图片可知，电阻，故A错误； B.根据图片可知，电阻，故B正确； C.导体A两端电压为3V时，通过A导体的电流为0.6A，故C错误； D.导体B两端电压为3V时，通过B导体的电流为0.3A．故D错误。 故选B。 13．如图所示是探究"通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系"的电路图。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端 B．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变 C．实验中，滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变 D．把定值电阻由更换为时，滑动变阻器的滑片应向左移动 【答案】B 【解析】【分析】 （1）闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处； （2）（3）在该实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻两端的电压不变； （4）串联电路中电阻起分担电压的作用，实验过程中电源电压不变，定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压不变，则定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值之比不变。 【解答】 解：A、闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A错误； BC、在探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变，故B正确，C错误； D．实验过程中电源电压不变，定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压不变，因串联电路中导体两端的电压之比等于电阻之比，则定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值之比不变，所以将5Ω电阻换成10Ω电阻时，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，故D错误。 故选：B。 二、填空题 14．小金同学连接了如图所示两个电路。闭合开关，当图a 和图 b中的　 　保持相等，且图a中电流表　 　的示数与图b中电流表 A3的示数相等时，那么就能得出图a中R1 和R2 并联后的总电阻等于图 b中的电阻R，从而来探究并联电路中电阻的规律。这里所用的主要科学方法是　 　。 【答案】电压；A1；等效替代 【解析】【分析】 根据等效替代法可知图（a）的两个电阻并联后接入电路的效果与图（b）一个电阻接入电路的效果相同，即保持并联电路的两端之间电压和电流都保持相同，据此解答。 【解答】 图（b）中电阻R是替代图（a）中并联电阻R1和R2的电阻，根据等效替代法，要使接入电路的效果相同；则电路中的电压和电流都应相同，即电路两端的电压相同，干路上的电流相同，所以电流表A3的示数与电流表A1的示数相同。 这里所用的主要科学方法是等效替代法。 15．在如图甲所示的电路中，若电源电压为3伏，电流表 A1、A2 的示数分别如图乙、丙所示，则通过R1的电流是　 　安，R2的阻值是　 　欧。 【答案】0.6；15 【解析】【分析】 根据电流表的正确读数方法读出电流表的示数，然后根据并联电路的电流和电压的规律进行分析，再利用即可求出电阻的大小。 【解答】根据甲图可知，两个电阻并联，电流表A1在干路上测总电流，A2测通过R2的电流； 根据并联电流总电流等于支路电流之和的规律可知，A1的示数肯定大于A2的示数； 根据电流表示数可以得出：干路电流A1的示数为0.8A，R2中的电流为0.2A； 因为并联电路干路中的电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流为0.8A-0.2A=0.6A； 那么R2的阻值。 16．如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，R1、R2　 　联，若此时两表读数之比U甲： U乙为4：1；，则R1：R2为　 　；当开关S 断开，甲、乙两表为电流表时，R1、R2　 　联，两表读数之比I甲 ： I乙为　 　。 【答案】串联；3：1；并；3：4 【解析】【分析】 （1）由电路图可知，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压；已知两表读数之比，根据串联电路的特点和欧姆定律可求得两电阻的阻值之比； （2）当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量干路中的电流，根据并联电路的电压规律可知R1与R2两端的电压之比，根据并联电路的电流规律和欧姆定律求得两电流表的示数之比。 【解答】 （1）由电路图可知，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，电压表甲测量电源电压，电压表乙测量R2两端的电压， 已知两表读数之比U甲：U乙=4：1，即U：U2=4：1， 因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和， 所以两电阻两端的电压之比为： ， 因串联电路中各处电流相等， 则由U=IR可得，两电阻的阻值之比为R1：R2=U1：U2=3：1。 （2）当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，电流表甲测量通过R2的电流，电流表乙测量干路中的电流， 因并联电路各支路两端的电压相等，则R1与R2两端的电压之比U1：U2=1：1； 因干路中的电流等于各支路电流之和， 则由欧姆定律可得，两电流表的示数之比为： 。 17．两个定值电阻的阻值之比为 将它们串联起来接到某一电源上，它们两端的电压之比为　 　，通过它们的电流之比为　 　。将它们并联起来接到同一电源上，它们两端的电压之比为　 　，通过它们的电流之比为　 　。 【答案】5：3；1：1；1：1；3：5 【解析】【分析】（1）两个定值电阻R1、R2串联接在同一电源上时，根据串联电路的电流特点可知通过两电阻的电流之比，根据欧姆定律求出两定值电阻两端的电压之比。 （2）两个定值电阻R1、R2并联接在同一电源上时，根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压之比，根据欧姆定律求出通过两定值电阻的电流之比。 【解答】（1）两个定值电阻的阻值之比为R1：R2=5：3，若将它们串联接在同一电源上时， 因串联电路中各处的电流相等，则通过它们的电流之比为1：1， 由欧姆定律可得定值电阻两端的电压之比：。 （2）两个定值电阻的阻值之比为R1：R2=2：3，若将它们并联接在同一电源上时， 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以它们两端的电压之比为1：1， 由欧姆定律可得通过两定值电阻的电流之比：。 18．如图为汽车、摩托车的油量表(实际上就是电流表)的原理示意图，R'是定值电阻，R是滑动变阻器。 （1）打开阀门A，油面下降，滑片向　 　移动，油量表(电流表)示数变　 　。 （2）打开阀门B，油面上升，滑片向　 　移动，油量表(电流表)示数变　 　。 【答案】（1）上；小 （2）下；大 【解析】【分析】根据油面的高度变化确定右侧滑片的移动方向，进而确定变阻器接入阻值的变化，最后根据欧姆定律分析油量表的示数变化即可。 【解答】（1）根据图片可知，打开阀门A，油面下降，滑片向上移动，则变阻器接入的阻值变大。根据可知，油量表(电流表)示数变小。 （2）根据图片可知，打开阀门A，油面上升，滑片向下移动，则变阻器接入的阻值变小。根据可知，油量表(电流表)示数变大。 19．如图所示为小灯泡 L 和定值电阻 R 的电流与其两端电压的关系，则图中表示灯泡的是　 　(填“a”或“b”)；当把它们串联在0.8安电路中时，L的电阻为　 　欧，当把它们并联在2伏电路中时，电路的总电阻为　 　欧。 【答案】a；5；2.5 【解析】【分析】 （1）由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，图b是正比例函数图象；而灯丝的电阻随温度的变化而变化，因此图a表示通过灯泡的电流与两端电压的关系； （2）由图象可知，串联电路的电流为0.8A时，灯泡L的电压为4V，根据欧姆定律求出L的电阻；再由图象可知，它们并联在2V电路中时，通过R、L的电流，根据并联电路电流特点，求出总电流，最后根据欧姆定律求出总电阻。 【解答】 （1）因为电阻一定时，电流与电压成正比，因此图b为定值电阻的图象；而灯丝的电阻随温度的变化而变化，因此图a表示通过灯泡的电流与两端电压的关系； （2）由表可知，当把它们串联在0.8A电路中时，灯泡两端的电压UL=4V； 由可得，此时L的电阻为：； 当它们并联在2V电路中时，通过灯泡的电流为：IL'=0.6A，通过定值电阻的电流：IR=0.2A，所以干路电流为：I=IL'+IR=0.6A+0.2A=0.8A； 电路的总电阻：。 20．如图所示，电源电压不变。闭合开关 S，滑动变阻器的滑片向左移动过程中，灯泡 L 的亮度将　 　(填“变亮”“变暗”或“不变”)，电流表 A1 的示数将　 　(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，电压表的示数与电流表 A2 示数的比值将　 　。 【答案】不变；变小；变大 【解析】【分析】 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R支路的电流，电流表A2测干路电流，根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过L的电流变化和实际功率的变化，进一步可知灯泡亮暗的变化，根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知通过R的电流变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化，进一步可知电压表V的示数与电流表A2示数的比值变化。 【解答】 由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源两端的电压，电流表A1测R支路的电流，电流表A2测干路电流， 因电源电压不变， 所以滑片移动时，电压表的示数不变， 因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以，滑片移动时，通过L的电流和实际功率不变，即灯泡的亮度不变； 滑动变阻器的滑片向左移动过程中，接入电路中的电阻变大， 由I= 可知，通过R的电流变小，即电流表A1的示数变小； 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，干路电流变小，即电流表A2的示数变小， 则电压表V的示数与电流表A2示数的比值变大。 21．测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3伏的电压表改装而成，电源电压U 为 6 伏，R 的阻值为 40欧，热敏电阻的阻值 R1 随温度t 变化的关系如图2所示，则当开关S闭合后，温度计的0℃应　 　(填“在”或“不在”)电压表零刻度处；若增大电源电压U，则电路可测量的最高温度将　 　(填“增大”或“减小”)；此电路可测量的最高温度为　 　℃。 【答案】不在；减小；30 【解析】【分析】 由电路图知两电阻串联，电压表测Rt两端电压。 （1）根据串联电路的分压作用分析解答； （2）若增大电源电压U，电压表的量程仍为0-3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律知电路的电流增大，热敏电阻的阻值Rt的阻值减小，由图2可知电路可测量最高温度的变化； （3）当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值，由图象读出环境的最高温度。 【解答】 由a图可知，R、Rt串联，电压表测Rt两端电压， （1）当温度表的示数为0℃时，热敏电阻Rt的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知，热敏电阻Rt两端的电压不为零，电压表的示数不为零，即温度计的0℃不在电压表的零刻度线上； （2）若增大电源电压U，电压表的量程仍为0-3V，根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，由欧姆定律知电路的电流增大，热敏电阻的阻值Rt的阻值减小，电路可测量的最高温度减小； （3）当电压表的示数最大，即Ut=3V时，电路允许测量的温度最高，根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得： 定值电阻R两端的电压：UR=U-Ut=6V-3V=3V， 则电路中的电流：， 热敏电阻的阻值：， 由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃。 三、实验探究 22．如图所示是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图，提供的器材：6伏的电.源一个，电流表(0~0.6安，0~3安)、电压表(0~3伏，0~15伏)各一个，开关一个，5欧、10欧、15欧、30欧的定值电阻各一个，“20 欧 1 安”的滑动变阻器一个，导线若干(忽略导线电阻)。以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。 （1）探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，可分析得出结论：　 　。 （2）探究电流与电阻的关系时，测得的几组数据如下表所示。由于操作不当，导致表中第　 　次实验的数据存在错误，出错的原因是　 　。纠正错误后，小明用 30欧电阻替换 15 欧电阻进行第 4 次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，请为小明提出可行的解决方案(不限于已提供的实验器材)：　 　 。 实验次数 电阻R(Ω) 电流 I(A) 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.24 （3）利用这个实验电路图还可以做什么实验?　 　 。 【答案】（1）电阻不变时，电流与电压成正比 （2）3；滑动变阻器滑片没有调节就读数了；换用最大阻值至少为30Ω的变阻器 （3）测电阻 【解析】【分析】 （1）电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出电阻不变时，电流与电压的规律； （2）研究电流与电阻关系时，要控制电阻的电压不变，根据串联电路的规律和欧姆定律，求出第2次实验时滑动变阻器接入的阻值； 由欧姆定律，分析在第3次实验数据，由欧姆定律和电阻的串联求出变阻器连入电路中的电阻，据此分析； （3）根据电路图确定可以完成的测量实验。 【解答】 （1） 探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，那么得到结论：电阻不变时，电流与电压成正比。 （2）①当接入电阻R2=10Ω时，电路中的电流为I2=0.3A，根据串联电路的规律和欧姆定律，此时滑动变阻器接入的阻值为：， 在第3次实验中，由欧姆定律，， 将R2换为R3=15Ω时，根据电阻的串联，变阻器的电阻R滑=25Ω-15Ω=10Ω，即滑动变阻器滑片位置不动，故第3次实验时，没有移动滑片就读电流表示数了； ②根据第1组数据可知，电压表保持不变的示数为U=IR=5Ω×0.6A=3V，则电阻为30Ω时电流为：，此时变阻器接入的阻值为：>20Ω， 那么解决方案为：换用最大阻值至少为30Ω的变阻器。 （3）利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值。 23．小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压恒为 6伏，实验用到的电阻阻值分别为5欧、10 欧、15 欧、20 欧、25欧。请回答下列问题。 （1）根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。 （2）实验中多次改变R 的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流 I随电阻R 变化的图象。 ①由图象可以得出结论：当电压一定时，　 　。 ②上述实验中，小明用5欧的电阻做完实验后，接下来的操作是　 　，然后将10欧的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为　 　伏时，读出电流表的示数。 （3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于　 　欧的滑动变阻器。 【答案】（1） （2）通过导体中的电流与电阻成反比；先断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处；2.5 （3）35 【解析】【分析】 （1）图乙中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器，电压表应并联到定值电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”连入电路。 （2）①分析图丙中图象，曲线上每一点对应的电流和电阻的乘积相等，说明电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。 ②每次实验后，必须断开开关，把滑片拨到最大阻值处，然后再更换电阻；闭合开关后，还要调节滑片，使定值电阻两端的电压保持不变。 （3）根据电源电压以及每次定值电阻两端的电压，利用串联分压可求出滑动变阻器的最小阻值。 【解答】 （1）电压表的“3”接线柱已接入电路，需要把“-”接线柱接到定值电阻的右边接线柱，使电压表并联在定值电阻两端；滑动变阻器下面的接线柱已连入电路，只要把上面任意一个接线柱与定值电阻右边的接线柱相连即。要注意导线不要交叉。连好的实物图如下图所示： 。 （2）①分析图丙图象，曲线上每点对应的电流和电阻的乘积U=IR=0.5A×Ω=...=0.1A×25Ω=2.5V，说明电压一直保持在2.5V，此时导体中的电流与电阻成反比。 ②更换电阻时，必须先断开开关，将滑动变阻器调到阻值最大处；换好定值电阻后，闭合开关，并移动滑片，使电压表的示数为2.5V。 （3）当定值电阻R=25Ω时，由图丙可知，此时电路中的电流I=0.1A， 则电路中的总电阻为：， 所以滑动变阻器的最大阻值不能小于：R滑=R总-R=60Ω-25Ω=35Ω。 24．为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变，定值电阻 R 为 5 欧。请回答下列问题。 （1）如图甲，若滑片 P 向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与　 　(填字母)相连。 （2）闭合开关后，小科发现电压表指针不偏转，而电流表指针偏转，那么故障可能是　 　。 （3）小科排除故障后，通过实验获得数据如下表，分析数据可得出结论：　 　 。 实验次数 　 二 三 电压(V) 1.0 1.5 2.0 电流(A) 0.2 0.3 0.4 （4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U--I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有　 　。 【答案】（1）A （2）定值电阻短路 （3）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （4）电流表指针未调零且指针偏在零刻度线的左侧 【解析】【分析】（1）若滑片P向右移时接入的阻值变小，可知变阻器用的是A接线柱； （2）根据电流表判断故障类型，根据电压表判断故障位置； （3）分析表格中数据得结论； （4）分析图像乙找出问题。 【解答】 （1）若滑片P向右移时接入的阻值变小，可知变阻器用的是A接线柱，即则待接导线应与A端相连； （2）闭合开关，电流表指针偏转，故障可能是短路，电压表指针不偏转，则与电压表并联部分短路，即故障可能是定值电阻短路； （3）分析表格中数据可知，对应的电压与电流比值的一定的，故得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （4）分析图像乙，可知电流表示数相差相同，均为0.02A，故可能的问题时，电流表指针未调零且指针偏在零刻度线的左侧。 25．某班级在"探究电流与电压的关系"分组实验中，所用电源电压为3V，定值电阻R阻值为，滑动变阻器的规格为""，各仪器均完好。请完成下列问题： 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 电压 0.5 1 1.2 2 电流 0.1 0.2 0.24 0.4 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，导线不交叉； （2）检查电路时，发现电流表指针如图乙所示，接下来正确的操作是　 　； （3）闭合开关进行实验，移动滑片P到某一位置，电压表的示数如图丙所示，示数为　 　V； （4）一小组展示实验数据如表格所示，其他小组发现有一次实验数据是拼凑的，请你指出是第　 　次实验数据，依据是：　 　； （5）分析表格中有效实验数据，初步得出；导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　。 【答案】（1） （2）将电流表调零 （3）1.6 （4）1；滑动变阻器最大阻值太小 （5）导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 【解析】【分析】 （1）滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，据此确定滑动变阻器选用的下端接线柱； （2）电表使用前要调零； （3）根据电压表选用量程确定分度值读数； （4）根据表中第1组数据，利用串联电路电压规律结合欧姆定律求出滑动变阻器接入电路的阻值，据此分析； （5）根据表中数据分析得出结论。 【解答】 解：（1）滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在电路中，如下图所示： （2）检查电路时，发现电流表指针如图乙所示，即电流表指针没有与零刻度线对齐，故接下来正确的操作是将电流表调零； （3）闭合开关进行实验，移动滑片P到某一位置，电压表的示数如图丙所示，电压表选用小量程，分度值0.1V，其示数为1.6V； （4）由表中第1组数据可知，当电阻R两端电压为0.5V时，电路中的电流为0.1A，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为U滑=U-U1=3V-0.5V=2.5V，滑动变阻器接入电路的阻值为：，故第1次实验数据是拼凑的； （5）由表中数据可知，当电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 故答案为：（1） （2）将电流表调零； （3）1.6； （4）1；滑动变阻器最大阻值太小； （5）导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 四、解答题 26．如图所示，电源电压为6伏，电阻R2 的阻值为10欧。闭合开关S后，电流表 A1 的示数为0.9安。 求： （1）通过R2 的电流 I2。 （2）电流表 A 的读数 I。 （3）电路的总电阻R。 【答案】（1）闭合开关S，两电阻并联，电流表A1测量R1电流，A测干路电流。 通过电阻R2的电流。 （2）根据并联电路的电流特点可知，电流表A的电流I=I1+I2=0.9A+0.6A=1.5A。 （3）电路的总电阻。 【解析】【分析】（1）根据计算通过R2的电流； （2）根据I=I1+I2计算电流表A的示数； （3）根据计算总电阻。 27．亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示。其中电源电压U=4伏(恒定不变)。①是电压表，量程为0~3伏；R。是定值电阻， 欧；R1 是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，求： （1）当环境温度为 60℃时，R1 的阻值。 （2）当环境温度为 40℃时，电压表的示数。 （3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，此电路所允许的最高环境温度。 【答案】（1）由图乙可知，当环境温度为60℃时，热敏电阻R1的阻值为150Ω。 （2）环境温度为40℃时，根据电阻的串联特点可知：R总=R0+R1=300Ω+200Ω=500Ω， 则， 由欧姆定律得：R0两端的电压：U0=IR0=0.008A×300Ω=2.4V。 （3）由题意可知电压表示数允许最大值为3V，且此时电路能够测量的温度最高； 所以此时电路中的电流为：， 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以U1'=U-U0'=4V-3V=1V， 由欧姆定律得，此时热敏电阻的阻值：， 根据图b可查得热敏电阻的阻值为100Ω时对应温度为80℃，即最高温度为80℃。 【解析】【分析】 （1）根据乙图分析R1的阻值；根据串联电路的分压规律判定电压表示数的变化； （2）R0与R1是串联，根据电阻的串联求出总阻值，利用欧姆定律即可求出电流和电压； （3）电压表两端电压达到最大测量值3V时，根据串联电路的电压特点求出定值电阻R0两端的电压，利用欧姆定律求出热敏电阻的阻值，根据图象得到温度。 28．如图甲是某电子秤的原理示意图，R1 为定值电阻，托盘下方的电阻R2 为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m的大小关系如图乙所示。已知电源电压为6伏且保持不变。 （1）当托盘为空时， R2= （2）若托盘为空时，电流表示数 安，求定值电阻R1 的阻值。 （3）若放某物后，电流表示数 安，求该物体的质量大小。 【答案】（1）500Ω （2）若托盘为空时，电流表示数为I1=0.01A， 则电路的总电阻：； 根据串联电路的特点可得，R1的阻值：R1=R-R2=600Ω-500Ω=100Ω。 （3）若放入某物体后，电流表示数为I2=0.02A， 则此时电路的总电阻：， 则R2的电阻：R2'=R'-R1=300Ω-100Ω=200Ω； 由图象可知，此时物体质量为600g。 【解析】【分析】 （1）根据图象分析电阻的大小； （2）根据电流表示数求出电路的总电阻，根据串联电路的电阻关系求出R1的阻值； （3）根据电流求出总电阻，从而求出R2电阻，根据图象分析质量大小。 【解答】 （1）当托盘为空时，物体质量为0，根据图象可知R2的电阻为500Ω。 29．如图甲所示电路，滑动变阻器R2 的滑片 P 从下端往上端滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求： （1）电流表的示数为0.2安时，滑动变阻器R2接入电路的阻值。 （2）滑动变阻器 R2 接入电路的阻值变化范围。 【答案】（1）由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 由图象可知，当电流表的示数为0.2A时，根据图象可知：R2两端的电压U2'=2V， 则滑动变阻器的连入电路的阻值： （2）由图象可知，电压表示数为零时，电路中的电流最大，即滑片位于上端时，电路为R1的简单电路，此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为0； 当滑片位于下端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，由图象可知，电压表的最大示数U2=2.5V，电路中的最小电流I小=0.1A， 则滑动变阻器的最大阻值：； 所以，滑动变阻器R2接入电路的阻值变化范围是0～25Ω。 【解析】【分析】 由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当电流表的示数为0.2A时，根据图象读出R2两端的电压，根据欧姆定律求出R2接入电路的阻值； （2）当滑片位于下端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电压表的示数最大，电流表的示数最小，根据图象读出电表的示数，根据欧姆定律求出变阻器的最大阻值，然后得出R2接入电路的阻值变化范围。 30．如图所示的电路中，电阻. 欧，电源电压保持不变。仅闭合开关S1 后，电流表的示数为0.2安，再闭合开关S2后，电流表示数为0.5安。请你计算： （1）电源电压。 （2）通过 R2 的电流。 （3）R2 的阻值。 【答案】（1）仅闭合开关S1后，电路为R1的简单电路，电流表测R1支路的电流， 则电源的电压：U=I1R1=0.2A×15Ω=3V。 （2）再闭合开关S2后，两电阻并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路独立工作、互不影响， 所以通过R1的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以通过R2的电流：I2=I-I1=0.5A-0.2A=0.3A。 （3）R2的阻值：。 【解析】【分析】 （1）仅闭合开关S1后，电路为R1的简单电路，电流表测R1支路的电流，根据欧姆定律求出电源的电压； （2）再闭合开关S2后，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知通过R1的电流不变，根据并联电路的电流特点求出通过R2的电流； （3）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出R2的阻值。 31．教室不通风会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学习效率。同学们制定了如下评价量表，并结合该量表设计了一款自动换气设备，其部分结构原理如图甲所示。电源电压为6伏，气敏电阻 Rx感知教室二氧化碳浓度的变化，气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化如图乙所示。R。为定值电阻，当其两端电压U0≥4伏时，换气设备启动工作，加速室内外气体交换。 自动换气设备评价量表(节选) 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 既能自动启用 换 气 设备，也能人为控制 能自动启用换气设备，但不能人为控制 不能自动启用换气设备 指标二 能 根 据 需要，设定二氧化碳浓度的最高值 只能设定一个二氧化碳浓 度 的 最高值 不能设定二氧化碳浓度的最高值 （1）现要求教室内二氧化碳浓度的最高值不超过0.15%，则定值电阻R。的阻值为多少欧? （2）根据评价量表，同学们发现该自动换气设备的评价指标均未达到优秀。请选择其中一项指标，并提出电路的改进意见。(可采用文字结合画图的方式进行说明 【答案】（1）电路是定值电阻R0与气敏电阻Rx串联，电压表测量定值电阻的电压U0； 根据乙图知，当二氧化碳浓度为 0.15%时，气敏电阻Rx=80Ω；R0两端电压U0=4V时，换气设备启动工作， 根据串联电路的电压规律知，此时气敏电阻Rx的电压Ux=6V-4V=2V； 根据欧姆定律，电路中的电流， 定值电阻。 （2）指标一、针对图中的电路可知，当二氧化碳的浓度达不到设定值，电路不能启动，不能满足既能自动启用换气设备，也能人为控制；要人为控制，就是要增大R0的电压，因而可以增加开关，把Rx两端短路，使得R0的电压增大等于电源电压，就能启动换气设备； 设计电路如下： 指标二：能根据需要，设定二氧化碳浓度的最高值，图中R0的电阻确定，只有当浓度达到设定值才可以启动，因而需要改变定值电阻R0的大小，将定值电阻R0更换为滑动变阻器就可以达到目的； 设计电路如下： 【解析】【分析】 （1）根据教室内二氧化碳浓度的最高值不超过0.15%，从图像中确定Rx的阻值，根据串联分压规律和欧姆定律计算定值电阻R0的阻值； （2）根据指标需要分析电路的缺陷，并加以修改。 32．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小明用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示。（电磁继电器线圈的电阻不计） （1）导线　 　（选填“A”或“B”）连接家庭电路中的火线。 （2）小明的设计要求是“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮.天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而　 　。 （3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙，计算说明滑动变阻器的最大阻值是多少欧？（电源电压U0不变） 【答案】（1）A （2）减小 （3）解：当滑片位于a端I=0.1A，U光敏=2V 光敏电阻的阻值 当滑片位于b端时，电压表测电源的电压，由图可知电源的电压U=12V 电路中的总电阻 滑动变阻器的最大阻值 【解析】【分析】（1）根据安全用电的原则结合电路图判断家庭电路的火线。 （2）天暗时自动点亮说明此时照明电路闭合，由图可知此时电磁铁磁性的变化，进一步判断控制电路电流的变化，根据欧姆定律判断电路中电阻的变化，即可判断光敏电阻阻值的变化。 （3）当滑片位于b端时，电路为热敏电阻的简单电路，电压表测电源的电压，由图像可知电源的电压；当滑片位于a端时滑动变阻器与光敏电阻串联，电压表测光敏电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由图像读出此时两表的示数，根据欧姆定律求出电路中的总电阻和光敏电阻的阻值，根据电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值。 （4）为节约用电，该灯需在傍晚光照强度更弱时才亮起，光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小，光照强度更弱，光敏电阻阻值更大，接通时电路总电阻总电流不变，所以要减小滑动变阻器电阻。 【解答】解：（1）根据安全用电的原则可知，当灯泡不工作时其两端应无电，故A是火线、B是零线。 （2）天暗时自动电灯亮说明此时照明电路闭合即衔铁断开，由图可知此时电磁铁的磁性减弱即电路中的电流变小，根据 可知电路中的电阻变大即此时光敏电阻的阻值变大；反之，天亮时光敏电阻的阻值变小，所以他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而减小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 浙教版八上科学第四章 4.6电流与电压、电阻的关系 01 思维导图 02 基础知识 ☀知识点一 电流与电压、电阻的关系 1.采用的研究方法是：控制变量法。 即：①保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系； ②保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。 2.实验电路： 3.结论：①在 一定的情况下，导体中的 ； ②在 不变的情况下导体中的 。  4.注意点： （1）开关断开连接电路 （2）电表的正确使用：电压表并联，电流表串联。 （3）滑片一开始要在滑动变阻器最大阻值处。 （4）进行多次测量，避免实验的 ，使实验结论更具 。 （6）滑动变阻器的作用：a.保护电路； b.调节电路电流，改变定值电阻两端的电压； ☀知识点二 欧姆定律 1．欧姆定律的内容：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.数学表达式I=U/R。变形公式：U=IR R=U/I。 3.说明：①适用条件： （即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）； ②I、U、R对应 或 ，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。 ③同一导体（即R不变），则I与U成正比。同一电源（即U不变），则I与R成反比。  ④R＝U/I是电阻的计算式，它表示导体的电阻可由U/I计算出大小，电阻是导体本身的一种性质，与电压U和电流I等因素无关。 4.注意点： ①这里的导体中的电流和导体两端的电压、导体的电阻者是针对同一导体而言的。 ②在叙述三者关系时，电流与电压、电阻的顺序不能改变。 ☀知识点三 伏安法测电阻 (1)实验原理：R＝ (2)实验电路图： (3)实验表格 实验次数 U/V I/A R/Ω 1 2 3 (4)注意事项 ①在选取器材时，电流表的量程要 电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略 或接近于小灯泡的电阻，以使调节效果明显。 ②在连接电路时，要 ，将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路，并注意防止短路的发生。 ③在闭合开关前，应把变阻器的滑片移到 处，使电路中电流最小，目的是保证电路中各元件的安全。 ④注意把每次测量的结果和灯泡的发光情况记录下来。 ⑤分析处理数据，对于测得的各组电压值和电流值，计算出相应的电阻，然后比较几次实验测得的电阻，会发现灯泡变暗时，电阻________。这不是测量误差，而是因为随着灯泡两端的电压减小，灯泡的温度降低，从而使灯丝的电阻减小。 03 经典例题 ღ题型一 电流与电压、电阻的关系 例1．小金在“探究电流与电阻的关系”实验中，选用的实验器材：电源(3伏)、电流表(0~0.6安)、电压表(0~3伏)，定值电阻. 欧、 10 欧、 欧，滑动变阻器(40欧 2安)、开关、导线若干。 （1）小金在连接如图所示的实验电路时，操作上出现的错误是　 　。 （2）请将实物电路连接完整。 （3）实验中，用5 欧电阻实验，读出相关数据后，小金接下来的操作是　 　。然后将10欧的电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出　 　的示数。最后用20欧的电阻　 　上述实验。 （4）小金每次更换电阻，闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注视　 　。 例2．小刚和小军同学做了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验(如图所示)。 （1）小刚探究“电流与电压的关系”，该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有　 　的作用。 （2）实验中，小刚所测得的数据如表1所示： 表 1 R=10Ω 电压(V) 1.5 2 2.5 电流(A) 0.15 0.2 0.25 由表1数据可得：在　 　一定时，导体中的电流与导体两端的电压成　 　比。 （3）小军探究“电流与电阻的关系”，所测得的数据如表2所示： 表 2 U=2V 电阻(Ω) 5 10 20 电流(A) 0.4 0.2 0.1 ①请依据表格和电路图分析，将A、B间电阻由 5 欧换成10欧，闭合开关进行实验时，应移动滑片 P，使电压表的示数保持　 　伏不变。 ②由表2数据可得：在　 　一定时，导体中的电流与导体的电阻成　 　比。 例3．图甲所示为研究通过导体的电流与两端电压关系的实验电路图，小金根据实验所得的数据绘制成如图乙所示的图象。 （1）实验时，若滑动变阻器的滑片 P 向左移，则滑动变阻器接入的电阻变　 　。此时发现电压表的示数变大，则滑动变阻器两端的电压将变　 　，可见串联电路中，随着电阻变小，它分的电压将变　 　。 （2）根据图象，可得出结论：　 　。 （3）小金在处理数据时发现，电压与电流的　 　恰好等于R 的阻值。 例4．实验课上利用图甲电路分组探究“电流跟电阻的关系”。实验器材有：电源电压为6V的电源；阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻；滑动变阻器；电流表；电压表；开关；导线若干。 （1）小明按要求正确连接好电路，在闭合开关前发现电流表的指针如图乙所示，则应该进行的操作　 　。 （2）改正后闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，而电流表示数为零，该电路的故障为电阻R　 　（选填“断路”或“短路”） （3）在探究电流与电阻的关系的实验中，某两组同学根据各自的实验数据作出了图丙所示的图像A、B。经讨论，一致认为A图像是错误的，请说明其作中存在的问题是　 　。 （4）分析图像B可知，其选择的滑动变阻器的规格是____。（填字母） A．20Ω，1A B．40Ω，0.2A C．50Ω，1A ღ题型二 欧姆定律 例1．对于公式 的理解，下列说法错误的是() A．电阻相同时，导体中的电流与电压成正比 B．电压相同时，导体中的电流与电阻成反比 C．由 得变形公式 说明R与电压成正比，与电流成反比 D．导体中的电流与导体两端的电压、电阻都有关 例2．如图所示的电路中，电源电压为3伏，电阻R的阻值为20欧。开关闭合后，求： （1）电压表的示数为　 　。 （2）电流表的示数。 例3．如图所示，定值电阻 欧，R2 为滑动变阻器，电源电压保持不变。当滑片在a端时，电流表示数为0.6安；当滑片在b端时，电压表示数为2伏。求： （1）电源电压。 （2）滑动变阻器 R2 的最大阻值。 例4．下列能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是() A． B． C． D． 例5．如图所示的电路中， 欧，当开关S分别与a、b接通时，电流表的读数分别为1.2安和0.8安，求： （1）电源电压。 （2）R2 的阻值。 例6．如图所示，电源电压恒为6伏不变，R2 的电阻为20欧，闭合开关后，电流表示数为0.2安。求： （1）总电阻R。 （2）R1 的电阻。 例7．图甲中当开关S转到a时，电流表和电压表示数如图乙中a点所示；当开关S转到b时，两表示数如图乙中b点所示。 （1）电源电压为　 　伏。 （2）R2的阻值为　 　欧。 例8．根据欧姆定律公式，也可变形得到。对此，下列说法中正确的是（　　） A．流过导体的电流越大，导体电阻越小 B．某段导体两端电压为0时，其电阻为0 C．导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比 例9．如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻的阻值为，电阻的阻值为。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求： （1）电流表的示数I； （2）两端的电压 （3）电源电压。 ღ题型三 伏安法测电阻 例1．如图所示是利用“伏安法”测量定值电阻 R 阻值的实验。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。 （2）实验前，滑动变阻器的滑片应置于　 　(填“A”或“B”)端。 （3）闭合开关，无论怎样移动滑片 P，发现电流表始终无示数，电压表有示数，其原因可能是　 　；若电流表有示数，电压表无示数，其原因可能是　 　。(均填字母) A.滑动变阻器断路 B.R 断路 C.R 短路 （4）排除故障后，当电压表示数为2.7伏时，电流表示数如图乙所示，则通过R 的电流大小为　 　，它的阻值是　 　欧。 （5）若在实验过程中，不慎将电压表和电流表位置互换，闭合开关后，电压表的示数基本等于 。 例2．如图所示是伏安法测电阻的实验电路图。 （1）伏安法测电阻的实验原 理是　 　。 （2）若待测电阻 Rf 的阻值为5~15欧，电流表有0~0.6安、0~3安两个量程，电压表有0~3伏、0~15伏两个量程，滑动变阻器的阻值在0~20欧之间，电源电压为 3伏，则电路的电流表应该选　 　量程，电压表应该选　 　量程。 （3）若某次实验记录数据如下表，对数据进行分析，可以归纳出结论：　 　。 电压(V) 2.0 4.0 6.0 电流(A) 0.1 0.20 0.3 例3．某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。 （1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为　 　安。 （2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是　 　欧。(结果保留一位小数) （3）小组讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值是　 　，理由是　 　。 04 强化提升 一、选择题 1．小明用伏安法测电阻，他所测电阻的阻值约为2欧。电压表的量程为0~3伏，电流表的量程为0~3安。测量结束后，他得到的结论是待测电阻的阻值为10欧，则他在测量中所出现的错误可能是() A．电压表和电流表的位置接反了 B．没有多次测量取平均值，致使误差过大 C．电压表按0~15伏量程读数，电流表按0~3安量程读数 D．电压表按0~15伏量程读数，电流表按0~0.6安量程读数 2．如图所示，电源电压不变，当滑动变阻器R2的滑片由a 滑向b的过程中，会出现的情况是…() A．电流表A1、A2示数都变小 B．电流表 A1、A2示数都变大 C．电流表 A1 示数不变、A2 示数变小 D．电流表 A1 示数不变、A2 示数变大 3．在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是() A．改变电路中的电流 B．改变被测电阻两端的电压 C．改变被测电阻的阻值 D．保护电路 4．在探究“电功率与电阻关系”时，实验准备了阻值分别为5Ω、15Ω的A、B两个灯泡。同学们按图甲、图乙设计了两个实验电路进行探究。闭合开关S，不考虑温度对灯丝电阻的影响，下列说法正确的是 (　　) A．图甲中A 灯泡比B 灯泡亮 B．图甲中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 C．图乙中 A 灯泡比B 灯泡亮 D．图乙中滑动变阻器滑片向左滑动过程中，两个灯泡的亮度都变亮 5．如图所示是酒精测试仪的原理图。酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度增大而减小，那么下列有关酒精测试仪的说法不正确的是() A．电路中的电阻R可以不要 B．酒精气体浓度的大小可通过电流表的示数来判断 C．酒精气体浓度越大，传感器的电阻越小 D．酒精气体浓度越小，电流表读数也越小 6．某煤气监测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的增大而增大。闭合开关S，某次监测时输出信号电压Uₐ变大，则下列判断正确的是⋯() A．煤气浓度增大，电流表示数增大 B．煤气浓度增大，电流表示数减小 C．煤气浓度减小，电流表示数增大 D．煤气浓度减小，电流表示数减小 7．如图所示电路，电源电压不变，当开关S由闭合到断开时，两电流表的示数() A．A1 不变，A2 变大 B．A1 变大，A2 变小 C．A1 不变，A2 变小 D．A1 变小，A2 不变 8．科学研究中常会发现某一事物的两个相关量(x，y)之间存在着一定的关系，且可用图线表示，如图所示。下列相关的量之间的关系符合图示的是() A．大气的温度与海拔高度的关系 B．导体电阻和导体横截面积的关系 C．导体电阻与通过该导体电流的关系 D．同一导体中通过的电流与该导体两端电压的关系 9．如图所示的电路中，电阻阻值 闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为 I1、I2。下列判断正确的是() A． B． C． D． 10．二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U 与电流表示数I 发生变化，其中正确的是() A．U 变大，I变大 B．U变小，I变小 C．U变小，I变大 D．U 变大，I变小 11．如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2 的滑片向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是() A．电流表和电压表的示数都变大 B．电流表和电压表的示数都变小 C．电流表示数变小，电压表示数变大 D．电流表示数变大，电压表示数变小 12．在某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B 中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知 (　　) A．导体A 的电阻为10欧 B．导体 B 的电阻为 10欧 C．导体 A 两端电压为 3 伏时，通过导体 A 的电流为0.3安 D．导体 B 两端电压为 3 伏时，通过导体 B 的电流为0.6安 13．如图所示是探究"通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系"的电路图。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端 B．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变 C．实验中，滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变 D．把定值电阻由更换为时，滑动变阻器的滑片应向左移动 二、填空题 14．小金同学连接了如图所示两个电路。闭合开关，当图a 和图 b中的　 　保持相等，且图a中电流表　 　的示数与图b中电流表 A3的示数相等时，那么就能得出图a中R1 和R2 并联后的总电阻等于图 b中的电阻R，从而来探究并联电路中电阻的规律。这里所用的主要科学方法是　 　。 15．在如图甲所示的电路中，若电源电压为3伏，电流表 A1、A2 的示数分别如图乙、丙所示，则通过R1的电流是　 　安，R2的阻值是　 　欧。 16．如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，R1、R2　 　联，若此时两表读数之比U甲： U乙为4：1；，则R1：R2为　 　；当开关S 断开，甲、乙两表为电流表时，R1、R2　 　联，两表读数之比I甲 ： I乙为　 　。 17．两个定值电阻的阻值之比为 将它们串联起来接到某一电源上，它们两端的电压之比为　 　，通过它们的电流之比为　 　。将它们并联起来接到同一电源上，它们两端的电压之比为　 　，通过它们的电流之比为　 　。 18．如图为汽车、摩托车的油量表(实际上就是电流表)的原理示意图，R'是定值电阻，R是滑动变阻器。 （1）打开阀门A，油面下降，滑片向　 　移动，油量表(电流表)示数变　 　。 （2）打开阀门B，油面上升，滑片向　 　移动，油量表(电流表)示数变　 　。 19．如图所示为小灯泡 L 和定值电阻 R 的电流与其两端电压的关系，则图中表示灯泡的是　 　(填“a”或“b”)；当把它们串联在0.8安电路中时，L的电阻为　 　欧，当把它们并联在2伏电路中时，电路的总电阻为　 　欧。 20．如图所示，电源电压不变。闭合开关 S，滑动变阻器的滑片向左移动过程中，灯泡 L 的亮度将　 　(填“变亮”“变暗”或“不变”)，电流表 A1 的示数将　 　(填“变大”“变小”或“不变”，下同)，电压表的示数与电流表 A2 示数的比值将　 　。 21．测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3伏的电压表改装而成，电源电压U 为 6 伏，R 的阻值为 40欧，热敏电阻的阻值 R1 随温度t 变化的关系如图2所示，则当开关S闭合后，温度计的0℃应　 　(填“在”或“不在”)电压表零刻度处；若增大电源电压U，则电路可测量的最高温度将　 　(填“增大”或“减小”)；此电路可测量的最高温度为　 　℃。 三、实验探究 22．如图所示是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图，提供的器材：6伏的电.源一个，电流表(0~0.6安，0~3安)、电压表(0~3伏，0~15伏)各一个，开关一个，5欧、10欧、15欧、30欧的定值电阻各一个，“20 欧 1 安”的滑动变阻器一个，导线若干(忽略导线电阻)。以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。 （1）探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，可分析得出结论：　 　。 （2）探究电流与电阻的关系时，测得的几组数据如下表所示。由于操作不当，导致表中第　 　次实验的数据存在错误，出错的原因是　 　。纠正错误后，小明用 30欧电阻替换 15 欧电阻进行第 4 次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，请为小明提出可行的解决方案(不限于已提供的实验器材)：　 　 。 实验次数 电阻R(Ω) 电流 I(A) 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.24 （3）利用这个实验电路图还可以做什么实验?　 　 。 23．小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压恒为 6伏，实验用到的电阻阻值分别为5欧、10 欧、15 欧、20 欧、25欧。请回答下列问题。 （1）根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。 （2）实验中多次改变R 的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流 I随电阻R 变化的图象。 ①由图象可以得出结论：当电压一定时，　 　。 ②上述实验中，小明用5欧的电阻做完实验后，接下来的操作是　 　，然后将10欧的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为　 　伏时，读出电流表的示数。 （3）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于　 　欧的滑动变阻器。 24．为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变，定值电阻 R 为 5 欧。请回答下列问题。 （1）如图甲，若滑片 P 向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与　 　(填字母)相连。 （2）闭合开关后，小科发现电压表指针不偏转，而电流表指针偏转，那么故障可能是　 　。 （3）小科排除故障后，通过实验获得数据如下表，分析数据可得出结论：　 　 。 实验次数 　 二 三 电压(V) 1.0 1.5 2.0 电流(A) 0.2 0.3 0.4 （4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U--I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有　 　。 25．某班级在"探究电流与电压的关系"分组实验中，所用电源电压为3V，定值电阻R阻值为，滑动变阻器的规格为""，各仪器均完好。请完成下列问题： 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 电压 0.5 1 1.2 2 电流 0.1 0.2 0.24 0.4 （1）用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变大，导线不交叉； （2）检查电路时，发现电流表指针如图乙所示，接下来正确的操作是　 　； （3）闭合开关进行实验，移动滑片P到某一位置，电压表的示数如图丙所示，示数为　 　V； （4）一小组展示实验数据如表格所示，其他小组发现有一次实验数据是拼凑的，请你指出是第　 　次实验数据，依据是：　 　； （5）分析表格中有效实验数据，初步得出；导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　。 四、解答题 26．如图所示，电源电压为6伏，电阻R2 的阻值为10欧。闭合开关S后，电流表 A1 的示数为0.9安。 求： （1）通过R2 的电流 I2。 （2）电流表 A 的读数 I。 （3）电路的总电阻R。 27．亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图甲所示。其中电源电压U=4伏(恒定不变)。①是电压表，量程为0~3伏；R。是定值电阻， 欧；R1 是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示。闭合开关S后，求： （1）当环境温度为 60℃时，R1 的阻值。 （2）当环境温度为 40℃时，电压表的示数。 （3）电压表两端电压不能超过其最大测量值，此电路所允许的最高环境温度。 28．如图甲是某电子秤的原理示意图，R1 为定值电阻，托盘下方的电阻R2 为压敏电阻，其电阻大小与托盘内所放物体质量m的大小关系如图乙所示。已知电源电压为6伏且保持不变。 （1）当托盘为空时， R2= （2）若托盘为空时，电流表示数 安，求定值电阻R1 的阻值。 （3）若放某物后，电流表示数 安，求该物体的质量大小。 29．如图甲所示电路，滑动变阻器R2 的滑片 P 从下端往上端滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙所示的规律。求： （1）电流表的示数为0.2安时，滑动变阻器R2接入电路的阻值。 （2）滑动变阻器 R2 接入电路的阻值变化范围。 30．如图所示的电路中，电阻. 欧，电源电压保持不变。仅闭合开关S1 后，电流表的示数为0.2安，再闭合开关S2后，电流表示数为0.5安。请你计算： （1）电源电压。 （2）通过 R2 的电流。 （3）R2 的阻值。 31．教室不通风会导致室内二氧化碳浓度上升，从而影响学习效率。同学们制定了如下评价量表，并结合该量表设计了一款自动换气设备，其部分结构原理如图甲所示。电源电压为6伏，气敏电阻 Rx感知教室二氧化碳浓度的变化，气敏电阻的阻值随二氧化碳浓度的变化如图乙所示。R。为定值电阻，当其两端电压U0≥4伏时，换气设备启动工作，加速室内外气体交换。 自动换气设备评价量表(节选) 评价指标 优秀 合格 待改进 指标一 既能自动启用 换 气 设备，也能人为控制 能自动启用换气设备，但不能人为控制 不能自动启用换气设备 指标二 能 根 据 需要，设定二氧化碳浓度的最高值 只能设定一个二氧化碳浓 度 的 最高值 不能设定二氧化碳浓度的最高值 （1）现要求教室内二氧化碳浓度的最高值不超过0.15%，则定值电阻R。的阻值为多少欧? （2）根据评价量表，同学们发现该自动换气设备的评价指标均未达到优秀。请选择其中一项指标，并提出电路的改进意见。(可采用文字结合画图的方式进行说明 32．光敏电阻在各种自动化装置中有很多应用，小明用它设计了一种“智能家居照明灯”电路，如图甲所示。（电磁继电器线圈的电阻不计） （1）导线　 　（选填“A”或“B”）连接家庭电路中的火线。 （2）小明的设计要求是“智能家居照明灯”在天暗时自动点亮.天亮时自动熄灭，那么他选择的光敏电阻阻值大小应随光照强度的增加而　 　。 （3）保持光照强度不变，闭合开关S后，滑片P由a端向b端移动过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙，计算说明滑动变阻器的最大阻值是多少欧？（电源电压U0不变） 1 学科网（北京）股份有限公司 $$