2025年中考物理一轮复习讲义：电流与电压和电阻的关系

中考重点题型复习 电流与电压和电阻的关系 知识回顾 电路名称 串联电路 并联电路 电路图 电流规律 串联电路中各处电流都相等 即I=I1=I2 并联电路中干路电流等于各支路电流之和，即I=I1+I2 电压规律 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 即U=U1+U2 并联电路两端的总电压等于各支路两端电压，即U=U1=U2 电阻规律 串联电路总电阻等于各部分电阻之和，即R=R1+R2 并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即 分配规律 串联电路电压比等于电阻比 即 并联电路电流比等于电阻的反比 即 典例分析 例1．在“探究电流与电压的关系”实验中，分别用电阻R1、R2进行实验，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的I﹣U关系图象，由图可知（　　） A．R1＜R2 B．当R1两端电压为0时，其电阻为0 C．通过导体的电流与导体两端的电压成反比 D．将它们串联接到同一电路中，通过R1的电流较大 解析：解：A、由图象可知，两电阻两端的电压相等时，通过R1的电流大于通过R2的电流，即I1＞I2，由I可知，电压一定时，电流与电阻成反比，则R1＜R2，故A正确； B、电阻是导体的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，则当R1两端电压为0时，其电阻不变，故B错误； C、由I可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C错误； D、将它们串联接到同一电路中，根据串联电路中电流相等可知，通过R1、R2的电流一样大，故D错误。 故选：A。 例2．沈青同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变，实验数据如下表，若第四次实验时将定值电阻的阻值由15Ω调为某一阻值后，电流表的示数如图中乙所示，则调换的电阻为（　　） 实验次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 1.2 0.6 0.4 A．20Ω B．25Ω C．30Ω D．40Ω 解析：解：探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，根据欧姆定律，由表中数据知，电阻的电压为： U＝IR＝1.2A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣＝0.4A×15Ω＝6V； 若第四次实验时将定值电阻的阻值由15Ω调为某一阻值后，电流表的示数如图中乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A，由欧姆定律，调换的电阻大小： R′20Ω。 故选：A。 例3．在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中： （1）请根据图1所示的电路图，用笔画出两根导线将图2的电路连接完整； 要求：滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，避免导线交叉。 （2）实验过程中得到的部分数据如下表所示。第2次测量时，电流表的示数如图3所示，电流值为　0.32　A； 实验序号 1 2 3 … 电压U/V 0.8 1.6 2.4 … 电流I/A 0.16 0.48 … （3）在完成第2次测量，准备第3次测量时，需要调节滑动变阻器的滑片，调节的目的是：　改变电阻两端电压　； （4）由实验所得数据，可以得到实验结论，结论是：　当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比　； （5）小明想将定值电阻换成小灯泡完成以上实验，但这种方案是不可行的，其原因是：　灯丝的电阻随温度的变化而变化　。 解析：解：（1）滑动变阻器的滑片向右移动时，接入电路中的电阻变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联在电路中，如下图所示： ； （2）第2次测量时，电流表的示数如图3所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.32A； （3）在完成第2次测量，准备第3次测量时，需改变电阻两端电压，因此调节滑动变阻器滑片的目的是改变电阻两端电压； （4）由表中数据可知，当电阻两端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：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （5）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，需控制电阻阻值不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，不是一定值，因此将定值电阻换成小灯泡不能完成以上实验。 故答案为：（1）见解答图；（2）0.32；（3）改变电阻两端电压；（4）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）灯丝的电阻随温度的变化而变化。 例4．探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路图。 （1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向左移动时电流表示数变大； （2）实验过程中，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 　右　（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使 　电压表示数不变　； （3）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，由此可得实验结论：　当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；　； （4）小明同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到要求，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 　C　； A.调高电源电压 B.将电压表改接到滑动变阻器两端 C.更换一个阻值更大的滑动变阻器 （5）下列图象中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 　B　。 A.电流表示数与R阻值的关系 B.电压表示数U与R阻值的关系 C.变阻器接入电路阻值RP与R阻值的关系 解析：解：（1）电源电压不变，滑片P向左移动时电流表示数变大，说明滑动变阻器阻值变小，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻R串联，如下图所示：； （2）当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向右适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变； （3）由图丙可知，电流与电阻的乘积为UV＝IR＝0.6A×5Ω＝……＝0.2A×15Ω＝3V，即电压表示数为一定值，故由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （4）A、设电源电压为U总，定值电阻两端的电压为UV＝3V，根据串联电路电压的规律及分压原理有：，方程左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，即，电源电压为：U总＝4.2V＜4.5V，所以降低电源电压可以完成这次实验，故A不符合题意； B、将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故B不符合题意； C、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＝4.5V﹣3V＝1.5V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍，根据分压原理，当接入50Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝0.5×50Ω＝25Ω＞20Ω；即为了能完成这次实验，应更换阻值更大的滑动变阻器，故C符合题意； 故选：C。 （5）A、因电压表示数不变，即电流与R之积为一定值，所以电流随R的变化关系为反比例函数，故A错误； B、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故B正确； C、由前面解答可知，定值电阻的电压为3V，滑动变阻器的电压为1.5V，由分压原理，滑动变阻器与R的阻值之比为1：2，故滑动变阻器连入电路的电阻与R的关系为一过原点的直线，故C错误； 故选：B。 故答案为：（1）见解答图；（2）右；电压表示数不变；（3）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）C；（5）B。 综合训练 1．如图所示是探究电流与电阻的关系”的实验电路图，当A．B间的电阻由10Ω换成15Ω后，闭合开关，接下来正确的实验操作应该是（　　） A．观察电流表，向右移动滑片，让电流表示数保持不变读取电压数据 B．观察电流表，向左移动滑片，让电流表示数保持不变读取电压数据 C．观察电压表，向左移动滑片，让电压表示数保持不变读取电流数据 D．观察电压表，向右移动滑片，让电压表示数保持不变读取电流数据 （多选）2．用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系。器材有：干电池2节（每节1.5V，串联使用）、开关、滑动变阻器（20Ω 2A）、电压表和电流表各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个，导线若干。连接好电路，设定加在电阻两端的电压为1.2V进行探究，发现在获得两组数据后无法再进行实验，为了继续使用前面两组数据，利用现有器材完成探究，下列方案中可行的是（　　） A．用1节干电池作为电源 B．将设定加在电阻两端的电压调整为2V C．再将一个5Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间 D．再将一个10Ω的电阻串联在开关和滑动变阻器之间 3．在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中： （1）请用笔画线代替导线将图1中的电路连接完整； （2）在某次实验时两电表的示数如图2所示，电压表的示数为 　 　V，电流表的示数为 　 　A； （3）根据两个小组的实验数据，画出了定值电阻R1与R2的电流I与电压U关系图像，如图3所示。由图像可知R1　 　R2（选填“大于”“小于”或“等于”）。 （4）本实验的实验结论是：在电阻一定时，　 　。 4．在探究“电流与电压的关系”的实验中。 （1）某实验小组，先设计出如图甲的电路，经过讨论又设计图乙和丙电路。请分析由甲电路改进为乙电路的好处是 　 　；由乙电路改进为丙电路的目的是 　 　。 （2）根据图1丙的电路图将图2所示的实物图连接起来 5．物理小组利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“50Ω，1A”。 （1）如图乙的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打叉，再画线把它改到正确位置上，导线不允许交叉； （2）电路改正后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 　 　（选填“左”或“右”）端； （3）实验中将5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑片向 　 　（选填“左”或“右”）适当滑动； （4）根据实验所得数据画出定值电阻电流与电阻关系的图象如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为 　 　Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片； （5）将上述错误调整后，重新得到电流I随电阻R变化的图象，并总结得到实验结论：　 　； （6）同学们用串联分压的知识很快推理出了保持定值电阻两端电压不变的最低值，这个值是 　 　V。 6．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电源电压3V且恒定，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器规格为“25Ω 2A”。 （1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整；（导线不允许交叉） （2）连接好电路，把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处，闭合开关后，无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变，电流表始终无示数，其原因可能是电阻R 　 　； （3）在探究电流与电压关系时，得到如下表所示的电流I随电压U变化的数据，据此得出结论：电阻一定时，　 　； 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 1.4 2.0 电流I/A 0.1 0.14 0.2 （4）在探究电流与电阻关系时，为了保证所给电阻均能完成实验，应控制定值电阻两端电压至少为 　 　V，现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑动变阻器滑片P向 　 　（选填“左”或“右”）侧移动。 答案解析 1.解析：解： 根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω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，使电压表的示数保持不变，并读取电流数据。 只有D正确，ABC错误。 故选：D。 2.解析：解：A.用一节干电池作为电源，即U＝1.5V，U0＝1.2V，由串联电路中电压分配与电阻成正比得：，，解得R滑1＝5Ω＜20Ω，故A方案可行； B.要继续使用前两次实验数据，不能改变定值电阻两端电压；故B方案不可行； C.电源电压U′＝3V，由串联电路中电压分配与电阻成正比得： ，，解得R′＝30Ω， 这是要求滑动变阻器接入得电阻为30Ω﹣5Ω＝25Ω＞20Ω，故C方案不可行； D.由C可知，当串联一个10Ω电阻时，滑动变阻器接入得电阻R滑＝30Ω﹣10Ω＝20Ω，即此时要求滑动变阻器接入的电阻等于滑动变阻器的最大值，故D方案可行； 故选AD。 3.解析：解： （1）图1中两个电表还未接入电路，在该实验中，电压表应与电阻R并联，电流表应串联在电路中，因电源为两节干电池串联（电源电压约为3V），且电路中电流不大，所以两个电表都应选择小量程（或者由图2可知两个电表都应选择小量程），且连接电表时都应注意电流从正接线柱流入、从负接线柱流出，如下图所示： （2）由图2可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，则电压表的示数为2.6V；电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.26A； （3）由图3可知，当R1和R2的电压相同时，通过R2的电流较小，说明其对电流的阻碍作用较大，则R2的电阻较大，即R1＜R2； （4）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）图见解答；（2）2.6；0.26；（3）小于；（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 4.解析：解： （1）灯的电阻随温度的变化而变化，研究探究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，由甲电路改进为乙电路的好处是R的阻值不随温度的变化而变化； 研究探究电流与电压的关系时，为得出普遍性的结论要多次测量，故由乙电路改进为丙电路的目的是可多次测量得出普遍性的结论； （2）电流表串联接入电路中，电压表与定值电阻并联；电源由两节干电池组成，电源电压为3V，所以电压表选用小量程；由于不知道电路中电流的大小，所以电流表选用大量程；如图所示 故答案为：（1）R的阻值不随温度的变化而变化；可多次测量得出普遍性的结论；（2）见上图。 5.解析：解：（1）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示： （2）电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即最右端； （3）根据如图丙画出的电流与电阻关系的图象知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为：UV＝IR＝0.6A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣0.12×25Ω＝3V； 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，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，使电压表示数为3V； （4）根据图丙知，除定值电阻为20Ω外，电流与电阻之积为：UV＝3V，故阻值为20Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片； （5）将上述错误调整后，根据实验数据可以得出结论：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比； （6）根据串联分压规律，为不更换滑动变阻器使所有电阻均能顺利进行实验，所选电压值最小为UV 则， 即， 解得UV＝1.5V。 故答案为：（1）如上所示；（2）右； （3）右；（4）20；（5）在导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（6）1.5。 6.解析：解：（1）在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电压表并联在电阻两端，如下图所示： ； （2）电流表始终无示数，电路可能断路，电压表有示数并保持不变，电压表与电源两极连通，所以与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即可能是R断路； （3）由表格中数据可知，电压和电流的比值一定，所以电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比； （4）研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为U，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压： U滑＝U总﹣U＝3V﹣U， 根据分压原理有： ，即①， 因电压表示数U为定值，由①式知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，故当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得：， 解得电压表的示数：U＝1.5V，即为完成实验，电压表的最小电压为1.5V； 将10Ω电阻换成15Ω电阻，根据串联电路的分压规律可知电压表的示数变大，为保持定值电阻两端电压不变，要增大变阻器分压，即增大变阻器电阻，所以滑片向左侧移动。 故答案为：（1）如上图所示；（2）断路；（3）通过导体的电流与导体两端电压成正比；（4）1.5；左。 学科网（北京）股份有限公司 $$