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

4.6电流与电压、电阻的关系 知识梳理 经典例题 题型一、电流与电压的关系 1、利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”，(电源电压恒定，电阻R阻值不变)． (1)实验装置图中有一处连接错误，请在错误连线处画“×”，并用笔画线改正．(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电流表示数减小) (2)连接电路时开关应 ，滑片P应处于 (选填“A”或“B”)端． (3)闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数且电压表示数始终接近3 V，则电路中存在的故障可能是 ； (4)排除故障后小明继续实验，在实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示(滑动变阻器规格“20 Ω　1 A”)，老师看后说其中一次数据是错误的，请帮小明分析出错的是第 次，原因是 . 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (5)排除错误的实验数据后，分析其他5组实验数据，可以得出的结论是： . 答案： 2、小明探究“电流与电压“的关系，设计的实验电路图如图1所示，已知电源电压为3V，定值电阻的阻值为完成下列题目： 在记录数据时，小明由于粗心，忘记将第三组电压表示数填入表格，同学们可以帮忙算出这里的电压值应该为 V。 接下来，小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系，闭合开关后移动滑动变阻器使得电压表的读数为2V，然后断开开关，将CD间的电阻从换成。再闭合开关，此时电压表的示数 填“大于”、“小于”或“等于”，接下来小明应将滑动变阻器的滑片向 端填“A”或“B”移动。 最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻，为了测量电阻阻值的大小，小明用这个定值电阻换掉原电路中的，调节滑动变阻器，电路中电表的示数如图2所示，测电压表的示数为 V，电流表示数为 A，通过计算可得此定值电阻的阻值为 小明认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确，为了使得结果更加准确，他接下来应该 。 答案：①1.5　②大于　B　③2.0　0.5　4　 调节滑动变阻器,重复以上操作,多算几组定值电阻阻值再求平均值 3、如图是小明同学探究“电流与电压关系”的电路图。 （1）请按电路图将实物图连接完整要求滑片P向左滑时接入电阻变大。 （2）小明连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片P应放在最 选填“左”或“右”端。 （3）闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是 电阻 。 （4）接着小明取来三只阻值分别、、的电阻，探究“电流与电阻关系”，他将电阻换成，移动滑动变阻器滑片P的目的是 。 答案：（1）（2）断开 左 （3）电阻R断路 （4）保持定值电阻两端的电压不变 题型二．电流与电阻的关系 1、在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和25 Ω的5个定值电阻，电源电压恒为4.5 V. (1)请你用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整．（自行连接，需要考虑到电压表要测量R的阻值） (2)闭合开关后，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电压表示数为零，此时电路出现的故障可能是 ． (3)小明排除故障后，先将5 Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，同时记下电流表示数；断开开关，把5 Ω电阻换为10 Ω的电阻，再闭合开关，应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，同时再记下电流表的示数． (4)①为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，应该选取的滑动变阻器最大阻值不小于 Ω.②若实验所用滑动变阻器最大阻值为150Ω，则，小明能否用150 Ω电阻进行实验？请分析原因： . (5)请说明图丙I－R图像中每个描点线所形成的面积的物理意义 . 答案：（1）（2）电阻R短路 （3）A 2（4）31.25Ω 不能，此时根据串联分压原理，滑动变阻器阻值应取187.5Ω，大于滑动变阻器最大阻值 （5）定值电阻两端的电压 2、现有下列器材：学生电源，电流表、电压表、定值电阻、、各一个、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 实验次数 1 2 3 4 电阻 5 10 15 20 电流 （1）连接电路时开关必须处于 填“断开”或“闭合”状态 （2）上述实验中，小强用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为的电阻接入电路，闭合开关，向 选填“A”或“B”端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数。 接着又多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，实验数据记录如表所示，分析实验数据可得实验结论是：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 选填“正比”或“反比”。 答案：（1）断开 （2）A 3（3）反比 3、在探究电流与电阻关系的实验中，所用器材如下：蓄电池、电流表、电压表、定值电阻、、各一只、开关、滑动变阻器、导线若干。 请你帮助小军按图甲所示的电路图连接图乙的实物电路，要求滑动变阻器的滑片移动到右端时接入电路中的阻值最大。 补接后小军先将电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为2V，电流表示数如图丙。请读出示数： A。 当小军将电阻换接成电阻后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能使电压表示数仍为2V，分析其原因可能是 答出一种情况即可。 小军完成此实验后，想利用原有器材进行”伏安法测电阻“的实验。电路连接正确后闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数为6V，你认为发生故障的原因是 。 排除故障后，将滑片P移到某一位置时，两表读数如图丁所示，小军计算得出所测电阻的阻值 你认为这个结果可靠吗？ ，理由是 。 答案：（1）（2）0.4 （3）定值电阻两端的电压保持太低 （4）定值电阻断路 （5）不可靠，没有多次测量求平均值减少误差 4、在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了、、、四个定值电阻，电源电压恒为3V 请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。 闭合开关接触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 。 排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用的电阻时，电流表示数如图丙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 选填“A”或“B”端移动，使电压表的示数 ，同时记下对应的电流值。 根据实验数据，小强做出了如图丁所示的图象，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是： 。 答案：（1）（2）电阻断路 （3）0.5 B 2V (4)将坐标R改为或，作出的图象 题型三、对欧姆定律的理解 1．根据欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小 B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大C．通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比 D．导体两端的电压为零时，电阻值也为零 答案 C 2．如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中信息可知（ 　） A．导体的电阻为6欧 B．导体的电阻为1.5欧 C．导体的电阻随导体两端电压的增大而增大 D．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0 答案 　A 3．一段导体电阻是4Ω，通过的电流是0.5A，此导体两端电压为　 　V．如果该导体两端电压增大到6V，导体中的电流是　 　A．如果导体两端电压降到0V，导体的电阻是　 　Ω．（设导体电阻不随温度变化而变化） 答案：2；1.5；4 4.在利用如图所示电路，研究电流与电阻关系时，先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将　 　3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）．此时应向　 　（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V。 答案：大于 右 题型四、伏安法测电阻 1．在“伏安法测电阻”的实验中，按图甲所示的电路连接进行实验，电源电压不变。 （1）在连接电路时，开关应处于　 　状态。 （2）检查电路连接无误后，闭合开关S，观察和记录每次实验电压表和电流表的读数。 ①将滑片P置于最初位置，电压表和电流表的读数如表格所示； ②将滑片P移动到某一位置，电流表的读数如图乙所示为　 　A，电压表的读数如表格所示； ③将滑片P移动到另一位置，电压表和电流表的读数如表格所示； （3）根据上述数据计算：被测电阻Rx的阻值是　 　Ω。 （4）实验进行了多次测量，其目的是　 　（寻找可靠结论/减小误差）。 答案：（1）断开；（2）0.3；（3）5.1；（4）减小误差 2.伏安法测电阻R的电路中，某同学做了如下实验，请你一起帮助完成下列问题。 （1）当滑片P在某点时，电压表的示数是8.5V，电流表示数如图为_____A,则被测电阻R阻值是_____Ω （2）若闭合开关后发现电压表指针偏转接近电源电压值，电流表指针没有偏转，该故障的原因是 ________ A．电阻R接线短路  B．电阻R接线断路    C．电源接触不良   【答案】（1）1.7；5 （2）B 【解析】（1）根据图片确定电流表的量程和分度值，然后读出示数，然后根据计算R的阻值； （2）在伏安法测量电阻的实验中，如果与电压表并联的电阻发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的示数会很小，几乎不动。串联电路中电压分配与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，所以示数接近电源电压，据此判断即可。 【解答】（1）跟家图片可知，电流表选择量程0~3A，分度值为0.1A，那么读数为1.7A，那么电阻； （2）A.电阻R接线短路，那么电压表也被短路，示数为零，故A不合题意； B.如果与电压表并联的电阻发生断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，所以通过电流表的示数会很小，几乎不动。串联电路中电压分配与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，所以示数接近电源电压，故B符合题意； C.如果电源接触不良，那么电压表有示数时，电流表应该也有示数，故C不合题意。 综合练习 1.对于欧姆定律公式I= 的理解，下列说法错误的是(     )。 A.对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比 B.在电压相同的条件下，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比 C.导体中的电流与导体两端的电压及其电阻有关 D.由I= 得R= ，说明R与U成正比，与I成反比 【答案】D 【解析】A.对某一导体来说，电阻不变，那么导体中的电流与其两端电压成正比，故A正确不合题意；  B.在电压相同的条件下，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比，故B正确不合题意； C.导体中的电流与导体两端的电压及其电阻有关，故C正确不合题意；  D.电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压和电流无关，故D错误符合题意。 2.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是(    ) A.该导体中的电流与它两端的电压成反比 B.该导体的电阻随电压的增大而增大 C.当导体两端的电压为0时，电阻为5Ω D.当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A 【答案】C 【解析】A.根据图像可知，该电阻中的电流随电压变化的图像为一条通过坐标原点的斜线，那么二者成正比关系，故A错误； B.电阻是导体的一种性质，与通过它的电流和两端电压变化无关，故B错误； C.当导体的电压为0时，电流也为零，但是电阻不为零，还是：，故C正确； D.根据表格可知，当电压为2V时，电流为0.4A，故D错误。 3.通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图像如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3 V的电源两端。下列分析正确的是(   ) A.R甲∶R乙＝2∶1  B.U甲∶U乙＝2∶1  C.I甲∶I乙＝2∶1  D.I乙∶I甲＝2∶1 【答案】C 【解析】当甲和乙并联在电压为3V的电源两端时， 根据并联电路各支路两端电压相等可知：U=U甲=U乙=3V； 那么U甲：U乙=1：1，故B错误； 根据图像可知，当电压为3V时，通过甲的电流为0.6A，通过乙的电流为0.3A； 那么I甲：I乙=0.6A：0.3A=2：1，故C正确，D错误； 此时甲的电阻，乙的电阻； 那么R甲：R乙=5Ω：10Ω=1：2，故A错误。 4.如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是(   ) A.通过Rx的电流    B.通过R0的电流    C.Rx两端的电压    D.R0两端的电压 【答案】C 【解析】根据图片可知，定值电阻R0与压敏电阻Rx串联。闭合开关后，Rx的压力增大时，它的阻值减小，根据R总=Rx+R0可知，通过电路的电流增大。根据U0=I0R0可知，R0两端的电压增大。根据U总=Ux+U0可知，Rx两端的电压减小，故C正确，而A、B、D错误。 5.为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小金设计的电动汽车的模拟电路，向下踩“油门”踏板时（     ） A.电流表示数变大，电压表示数变大 B.电流表示数变大，电压表示数变小 C.电流表示数变小，电压表示数变大 D.电流表示数变小，电压表示数变小 【答案】A 【解析】首先确定电路的串并联关系，然后利用欧姆定律分析电流表和电压表的示数变化即可。 【解答】根据图片可知，电动机与变阻器串联，电压表测电动机的电压，电流表测总电流。 当向下踩油门踏板时，滑片向下移动，变阻器的阻值减小，那么总电阻变小，总电流变大，即电流表的示数变大。根据U=IR可知，电动机两端的电源变大，即电压表的示数变大，故A正确，而B、C、D错误。 6.如图所示是一种风速测定装置。其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连（活塞与管道壁接触紧密），活塞运动时，细杆可带动滑动变阻器滑片移动。当风速变小时（    ） A.活塞上方气压变小   B.活塞向上移动   C.R1接入电路的电阻变大   D.电压表示数变大 【答案】C 【解析】首先根据流体压强和流速的关系判断活塞上方气压的变化，再根据活塞的运动方向确定变阻器的阻值变化，最后根据欧姆定律判断电压表的示数变化。 【解答】根据流体流速和压强的关系可知，当活塞上方有风经过时，上方空气流速加快，气压变小，在大气压强的作用下，活塞受到向上的合力，即向上移动。 如果风速变小，那么上方的气压增大，于是活塞向下移动，变阻器上的滑片向下移动，变阻器R1的阻值变大，故A、B错误，而C正确； 变阻器的电阻变大，那么通过电路的电流变小，根据U=IR可知，电压表的示数变小，故D错误。 7.以下关于研究“电流与电阻的关系”实验的说法正确的是（    ） ①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用 ②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变 ③闭合开关后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变 ④闭合开关后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差 A.①②     B.②③     C.①③     D.②④ 【答案】A 【解析】根据“探究电流与电阻关系”的实验设计思想、实验过程和结论分析判断。 ①闭合开关前，移动滑片P到最右端，此时变阻器的阻值最大，可以防止电流过大烧坏用电器，故①正确； ②探究电流与电阻的关系时，需要控制电阻两端的电压相等而改变电阻的阻值，故②正确； ③④闭合开关后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电压保持不变，故③、④错误。 8.两个电阻的规格分别为“6  V 0.2 A”和“3  V 0.3 A”，将它们串联后接入电路，其总电压不能超过________V；将它们并联后接入电路，其总电流不能超过________A。 【答案】8；0.4 【解析】（1）串联时各处电流都相等，因此电路的最大电流等于两个电阻中最小的额定电流，首先根据计算出两个电阻的阻值，然后根据U总=I总R总计算电路的最大电压； （2）并联电路中总电压等于各支路两端电压，因此电路的最大电压等于两个电阻中较小的额定电压，根据欧姆定律计算出另外一个灯泡的工作电流，然后根据I总=I1+I2计算出此时最大总电流即可。 【解答】（1）两个电阻的阻值为：； 因为0.2A<0.3A， 所以串联电路的最大电流为0.2A； 那么此时总电压最大为：U总=I总R总=0.2A×（30Ω+10Ω）=8V； （2）因为3V<6V， 所以并联时最大电源电压为3V； 此时通过R1的电流为：； 此时的总电流为：I总=I1+I2=0.1A+0.3A=0.4A。 9.某同学按图甲所示的电路图连接实验电路，测量灯泡L的电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为  伏，灯泡L的电阻为   欧。 【答案】 2；5 【解析】根据乙图确定电压表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数；根据丙图确定电压表的量程和分度值，然后根据指针的位置读出示数，然后根据计算灯泡的电阻。 【解答】根据乙图可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么示数为2V； 根据丙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，那么示数为0.4A； 则灯泡的电阻为：。 10.如图所示，电源电压恒定，R1为20 Ω，闭合开关S，断开开关S1时电流表示数为0.3 A；若闭合S1电流表示数为0.5 A，通过R2的电流为________A，则电源电压是________V，R2电阻阻值为________Ω。 【答案】 0.2；6；30 【解析】根据电路图，分析电路的串并联关系和电表所测的物理量，然后利用欧姆定律和串并联电路的特点进行计算即可。 【解答】闭合开关S，断开开关S1时，只有电阻R1工作，此时电流表测通过R1的电流。 则通过R1的电流为0.3A； 若闭合S1 ， 此时电阻R1与R2并联，电流表测干路电流； 则通过电阻R2的电流为：I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A； 电源电压U总=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V； 那么电阻R2的阻值：。 11.如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙=4：1，则R1：R2=  ；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I1：I2=   。 【答案】 3：1；3：4 【解析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比； （2）在并联电路中，电流与电阻成反比，据此分析解答。 【解答】（1）根据图片可知，电阻R1与R2串联，电压表甲测总电压，乙测R2的电压。 则U甲：U乙=（U1+U2）：U2=4：1，解得：U1：U2=3：1； 在串联电路中，电压与电阻成正比；即。 （2）当开关S断开时，甲、乙为电流表时，R1与R2并联，电流表甲测R2的电流，乙测R1的电流。 在并联电路中，电流与电阻成反比，即； 则I甲：I乙=I2：（I1+I2）=3：（1+3）=3：4。 12.如图是酒驾检测中酒精测试仪的简化电路图。R0为定值电阻，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关，电源电压保持不变，若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪的电路中电流       ， 电压表示数      。（填增大、减小或不变） 【答案】 增大；增大 【解析】首先根据酒精浓度的变化确定气敏电阻R1的阻值变化，再根据R总=R0+R1确定总电阻的变化，接下来根据“电流与电阻的反比关系”确定电流的变化，最后根据U=IR判断电压表的示数变化。 【解答】根据电路图可知，定值电阻R0与气敏电阻R1串联，电流表测总电流，电压表测R0的电压。若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么R1的阻值减小。据R总=R0+R1可知，总电阻变小，因此总电流变大。根据U0=I0R0可知，电压表的示数增大。 13.如图所示，电阻R0＝20 Ω，R＝30 Ω，电源电压保持9 V不变，当滑动变阻器滑片P在a端时，电压表的示数是________V，电流表示数是________A。滑动变阻器滑片P移到b端时，电压表的示数是________V，电流表示数是________A。 【答案】3.6；0.18；9；0.18 【解析】根据电路图可知，定值电阻R0与变阻器串联，且无论滑片怎样移动，变阻器都是全部阻值接入电路。 （1）当滑动变阻器滑片P在a端时，电压表只与定值电阻R0并联，只测R0两端的电压。首先根据计算出总电流，再根据U0=I0R0计算电压表的示数即可； （2）滑动变阻器滑片P移到b端时，电压表测它们的总电压，但是电流表的示数不变，根据（1）中的分析计算即可。 【解答】根据电路图可知，定值电阻R0与变阻器串联，且无论滑片怎样移动，变阻器都是全部阻值接入电路。 （1）当滑动变阻器滑片P在a端时，电压表只与定值电阻R0并联，只测R0两端的电压。 此时通过电路的总电流； 此时电压表的示数U0=I0R0=0.18A×20Ω=3.6V。 （2）滑动变阻器滑片P移到b端时，电压表测它们的总电压， 那么此时电压表的示数U=U总=9V； 由于总电阻保持不变，所以总电流保持不变； 那么此时电流表的示数还是0.18A。 14.图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。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”)；他每次控制电阻的两端电压为________V不变。若电源电压为 4.5 V，实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为________Ω。 【答案】反比；2.5；20 【解析】（1）如果两个物理量的乘积相等，那么它们成反比例关系；如果两个物理量的比值相等，那么它们成正比例关系； （2）从图乙中找到一组对应的电阻和电流值，然后根据U=IR计算电阻两端不变的电压； （3）从图乙找到最小的电流和对应的阻值，首先根据经计算此时的总电阻，再根据R变=R总-R计算出变阻器的阻值即可。 【解答】（1）根据图乙可知，每组对应的电流和电阻的乘积都相等，因此得到：当电压一定时，电流与电阻成反比； （2）根据乙图可知，当R=5Ω时，电流I=0.5A，那么每次控制电阻的电压为：U=IR=0.5A×5Ω=2.5V； （3）根据乙图可知，电路的最小电流为0.1A，此时R=25Ω； 此时的总电阻； 此时变阻器接入的阻值为：R变=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω。 15某中学的小科同学在做用电压表、电流表测电阻的实验时，设计了如图1的电路： （1）该实验的原理是________； （2）按图1所示的电路图连接电路，连接电路时，应将开关断开，滑动变阻器的滑片P应滑在________端（选填“左”或者“右”），以保护电路； （3）闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图2所示，则电压表的读数是________V，电流表的读数是________A，被测电阻Rx的阻值是________Ω； （4）小科同学测量完毕准备整理实验器材结束实验．你认为他的实验真的结束了吗？你会给他提出什么建议呢？________ 。 【答案】（1） （2）右 （3）1.8；0.24；7.5 （4）没有结束，应调节滑动变阻器 【解析】（1）该实验的原理是 ； （2）根据图1可知，滑片在最右端时阻值最大，因此连接电路时，应将开关断开，滑动变阻器的滑片P应滑在右端，以保护电路； （3）根据图2可知，电压表选择量程0~3V，分度值为0.1V，那么示数为1.8V；电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.24A，那么电阻的阻值：。 （4）我认为实验没有结束，应该调节变阻器的滑片进行多次实验，然后计算出电阻的平均值。 16.某同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）请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）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2.5V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变化的图像。由图像可以得出结论：      . （3）正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，移动滑动变阻器滑片，电压表示数不变，其可能原因是      . A.R短路   B.R断路   C.滑动变阻器短路   D.滑动变阻器断路 （4）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】（1） （2）在导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （3）B （4）20 【解析】（1）根据滑动变阻器的使用方法分析解答； （2）如果两个物理量变化的图像为通过坐标原点的斜线，那么它们成正比例关系；如果图像为双曲线，那么它们成反比例关系； （3）对各个选项中的故障进行分析，推测可能出现的现象，再与题目描述的现象进行比较即可。 （4）从图丙中找到电路的最小电流，然后根据计算出总电阻，再根据R变=R总-R计算出变阻器接入的阻值即可。 【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器与电阻串联，接线时要“一上一下”，如下图所示： （2）根据丙图可知，电流随电阻变化的图像为一条双曲线，那么得到结论：在导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）A.R短路时，电压表同时被短路，示数为零，故A错误；  B.R断路时，电压表串联在电路中，由于它的内阻很大，所以电流表的示数为零；在串联电路中，电压与电阻成正比，因此电压表的示数接近电源电压，故B正确；  C.滑动变阻器短路时，电流表和电压表都有示数，故C错误；  D.滑动变阻器断路时，整个电路断开，两个电表都没有示数，故D错误。故选B。 （4）根据丙图可知，当R=25Ω时，最小电流为0.1A； 那么此时的总电阻； 此时变阻器接入的阻值：R变=R总-R=45Ω-25Ω=20Ω。 17.如图所示，R1=20Ω，R2是阻值为0~40Ω的变阻器，电源电压为12V。当P在B端时，电压表的示数多大？当P在AB中点时，电流表、电压表的示数各多大？ 【答案】 解：①当P在B端时，R2的阻值为40Ω 电路中的总电阻为： R= R1+R2= 20Ω+40Ω= 60Ω 由欧姆定律I= = 12V/60Ω=0.2A U1=IR1=0.2A×20Ω=4V ②当P在AB中点时，变阻器接入电路的阻值为： 20Ω 则电路总电阻为：R'=R1+R2=20Ω+20Ω=40Ω 此时电路电流I'= =12V/40Ω=0.3A 电压表示数为： U1'=I'R1=0.3A×20Ω=6V 答：当P在B端时，电压表的示数为4V．当P在AB中点时，电流表、电压表的示数分别为：0.3A、6V。 【解析】①当P在B端时，变阻器R2与R1串联，电压表测R1的电压。首先根据 R= R1+R2 计算出总电阻，再根据   计算出总电流，最后根据 U1=IR1 计算出电压表的示数。 ②当P在AB中点时，变阻器的阻值接入一半，为20Ω，再用（1）中相同的方法，计算出电压表的示数即可。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.6电流与电压、电阻的关系 知识梳理 经典例题 题型一、电流与电压的关系 1、利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”，(电源电压恒定，电阻R阻值不变)． (1)实验装置图中有一处连接错误，请在错误连线处画“×”，并用笔画线改正．(要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时，电流表示数减小) (2)连接电路时开关应 ，滑片P应处于 (选填“A”或“B”)端． (3)闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数且电压表示数始终接近3 V，则电路中存在的故障可能是 ； (4)排除故障后小明继续实验，在实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示(滑动变阻器规格“20 Ω　1 A”)，老师看后说其中一次数据是错误的，请帮小明分析出错的是第 次，原因是 . 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (5)排除错误的实验数据后，分析其他5组实验数据，可以得出的结论是： . 2、小明探究“电流与电压“的关系，设计的实验电路图如所示，已知电源电压为3V，定值电阻的阻值为完成下列题目： 在记录数据时，小明由于粗心，忘记将第三组电压表示数填入表格，同学们可以帮忙算出该电压应该为 V。 接下来，小明利用上述电路原理图来探究“电流与电阻”关系，闭合开关后移动滑动变阻器使得电压表的读数为2V，然后断开开关，将CD间的电阻从换成。再闭合开关，此时电压表的示数 填“大于”、“小于”或“等于”，接下来小明应将滑动变阻器的滑片向 端填“A”或“B”移动。 最后小明在桌子上发现一个阻值未知的定值电阻，为了测量电阻阻值的大小，小明用这个定值电阻换掉原电路中的，调节滑动变阻器，电路中电表的示数如图2所示，测电压表的示数为 V，电流表示数为 A，通过计算可得此定值电阻的阻值为 小明认为这样通过一组数据直接计算的定值电阻阻值不准确，为了使得结果更加准确，他接下来应该 。 3、如图是小明同学探究“电流与电压关系”的电路图。 （1）请按电路图将实物图连接完整要求滑片P向左滑时接入电阻变大。 （2）小明连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片P应放在最 选填“左”或“右”端。 （3）闭合开关后小明发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是 。 （4）接着小明取来三只阻值分别、、的电阻，探究“电流与电阻关系”，他将电阻换成，移动滑动变阻器滑片P的目的是 。 题型二．电流与电阻的关系 1、在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和25 Ω的5个定值电阻，电源电压恒为4.5 V. (1)请你用笔画线代替导线将图甲的实物图连接完整．（自行连接，需要考虑到电压表要测量R的阻值） (2)闭合开关后，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数，电压表示数为零，此时电路出现的故障可能是 ． (3)小明排除故障后，先将5 Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示，同时记下电流表示数；断开开关，把5 Ω电阻换为10 Ω的电阻，再闭合开关，应向 (选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 V，同时再记下电流表的示数． (4) ①为确保所给的5个定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，应该选取的滑动变阻器最大阻值不小于 Ω.②若实验所用滑动变阻器最大阻值为150Ω，则，小明能否用150 Ω电阻进行实验？请分析原因： . (5)请说明图丙I－R图像中每个描点线所形成的面积的物理意义 . 2、现有下列器材：学生电源，电流表、电压表、定值电阻、、各一个、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 实验次数 1 2 3 4 电阻 5 10 15 20 电流 （1）连接电路时开关必须处于 填“断开”或“闭合”状态 （2）上述实验中，小强用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为的电阻接入电路，闭合开关，向 选填“A”或“B”端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表示数。 接着又多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，实验数据记录如表所示，分析实验数据可得实验结论是：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 选填“正比”或“反比”。 4、在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了、、、四个定值电阻，电源电压恒为3V 请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。 闭合开关接触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是 。 排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用的电阻时，电流表示数如图丙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 选填“A”或“B”端移动，使电压表的示数 ，同时记下对应的电流值。 根据实验数据，小强做出了如图丁所示的图象，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是： 。 题型三、对欧姆定律的理解 1．根据欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小 B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大 C．通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比 D．导体两端的电压为零时，电阻值也为零 2．如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中信息可知（ 　） A．导体的电阻为6欧 B．导体的电阻为1.5欧 C．导体的电阻随导体两端电压的增大而增大 D．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0 3．一段导体电阻是4Ω，通过的电流是0.5A，此导体两端电压为　 　V．如果该导体两端电压增大到6V，导体中的电流是　 　A．如果导体两端电压降到0V，导体的电阻是　 　Ω 4.在利用如图所示电路，研究电流与电阻关系时，先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，再换用10欧的定值电阻时，某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置，合上开关后，电压表的示数将　 　3V（选填“大于”、“小于”或“等于”）．此时应向　 　（选填“右”或“左”）调节滑片，使电压表的示数仍为3V。 题型四、伏安法测电阻 1．在“伏安法测电阻”的实验中，按图甲所示的电路连接进行实验，电源电压不变。 （1）在连接电路时，开关应处于　 　状态。 （2）检查电路连接无误后，闭合开关S，观察和记录每次实验电压表和电流表的读数。 ①将滑片P置于最初位置，电压表和电流表的读数如表格所示； ②将滑片P移动到某一位置，电流表的读数如图乙所示为　 　A，电压表的读数如表格所示； ③将滑片P移动到另一位置，电压表和电流表的读数如表格所示； （3）根据上述数据计算：被测电阻Rx的阻值是　 　Ω。 （4）实验进行了多次测量，其目的是　 　（寻找可靠结论/减小误差）。 2.伏安法测电阻R的电路中，某同学做了如下实验，请你一起帮助完成下列问题。 （1）当滑片P在某点时，电压表的示数是8.5V，电流表示数如图为_____A,则被测电阻R阻值是_____Ω （2）若闭合开关后发现电压表指针偏转接近电源电压值，电流表指针没有偏转，该故障的原因是 ________ A．电阻R接线短路  B．电阻R接线断路    C．电源接触不良   综合练习 1.对于欧姆定律公式I= 的理解，下列说法错误的是(     )。 A.对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比 B.在电压相同的条件下，不同导体中的电流与该导体的电阻成反比 C.导体中的电流与导体两端的电压及其电阻有关 D.由I= 得R= ，说明R与U成正比，与I成反比 2.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是(    ) A.该导体中的电流与它两端的电压成反比 B.该导体的电阻随电压的增大而增大 C.当导体两端的电压为0时，电阻为5Ω D.当导体两端的电压为2 V时，电流为0.6A 3.通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图像如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3 V的电源两端。下列分析正确的是(   ) A.R甲∶R乙＝2∶1  B.U甲∶U乙＝2∶1  C.I甲∶I乙＝2∶1  D.I乙∶I甲＝2∶1 4.如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是(   ) A.通过Rx的电流    B.通过R0的电流  C.Rx两端的电压    D.R0两端的电压 5.为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。小金设计的电动汽车的模拟电路，向下踩“油门”踏板时（     ） A.电流表示数变大，电压表示数变大 B.电流表示数变大，电压表示数变小 C.电流表示数变小，电压表示数变大 D.电流表示数变小，电压表示数变小 6.如图所示是一种风速测定装置。其中风速表是由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，“T”型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片相连（活塞与管道壁接触紧密），活塞运动时，细杆可带动滑动变阻器滑片移动。当风速变小时（    ） A.活塞上方气压变小    B.活塞向上移动    C.R1接入电路的电阻变大   D.电压表示数变大 7.以下关于研究“电流与电阻的关系”实验的说法正确的是（    ） ①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用 ②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变 ③闭合开关后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变 ④闭合开关后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差 A.①②     B.②③     C.①③     D.②④ 8.两个电阻的规格分别为“6  V 0.2 A”和“3  V 0.3 A”，将它们串联后接入电路，其总电压不能超过________V；将它们并联后接入电路，其总电流不能超过________A。 9.某同学按图甲所示的电路图连接实验电路，测量灯泡L的电阻。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电压表的示数为  伏，灯泡L的电阻为   欧。 10.如图所示，电源电压恒定，R1为20 Ω，闭合开关S，断开开关S1时电流表示数为0.3 A；若闭合S1电流表示数为0.5 A，通过R2的电流为________A，则电源电压是________V，R2电阻阻值为________Ω。 11.如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲：U乙=4：1，则R1：R2=  ；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，通过两电表的电流之比I1：I2=   。 12.如图是酒驾检测中酒精测试仪的简化电路图。R0为定值电阻，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关，电源电压保持不变，若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪的电路中电流       ， 电压表示数      。（填增大、减小或不变） 13.如图所示，电阻R0＝20 Ω，R＝30 Ω，电源电压保持9 V不变，当滑动变阻器滑片P在a端时，电压表的示数是________V，电流表示数是________A。滑动变阻器滑片P移到b端时，电压表的示数是________V，电流表示数是________A。 14.图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。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”)；他每次控制电阻的两端电压为________V不变。若电源电压为 4.5 V，实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω，那么滑动变阻器的阻值至少为________Ω。 15某中学的小科同学在做用电压表、电流表测电阻的实验时，设计了如图1的电路： （1）该实验的原理是________； （2）按图1所示的电路图连接电路，连接电路时，应将开关断开，滑动变阻器的滑片P应滑在________端（选填“左”或者“右”），以保护电路； （3）闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的示数如图2所示，则电压表的读数是________V，电流表的读数是________A，被测电阻Rx的阻值是________Ω； （4）小科同学测量完毕准备整理实验器材结束实验．你认为他的实验真的结束了吗？你会给他提出什么建议呢？________ 。 16.某同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）请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）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2.5V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变化的图像。由图像可以得出结论：      . （3）正确连接好电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，移动滑动变阻器滑片，电压表示数不变，其可能原因是      . A.R短路   B.R断路   C.滑动变阻器短路   D.滑动变阻器断路 （4）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。 17.如图所示，R1=20Ω，R2是阻值为0~40Ω的变阻器，电源电压为12V。当P在B端时，电压表的示数多大？当P在AB中点时，电流表、电压表的示数各多大？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$