内容正文:
14.3 欧姆定律(题型优练)-2025-2026学年九年级物理精品课(解析版)(98题)
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系】
【题型2 欧姆定律的表达式】
【题型3 欧姆定律的简单计算】
【题型4 串联电路的电阻与电压之间的关系】
【题型5 并联电路的电阻与电流之间的关系】
知识详解
一、探究电流与电压的关系
【提出问题】电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系?
【猜想与假设】因为电压是形成电流的原因。若电阻一定,可能电压越大,电流越大。
【设计实验】
(1)运用控制变量法探究。控制电阻的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,并用电流表测出电路中的电流,用电压表测出定值电阻两端的电压。
(2)实验电路图如图所示。
(3)实验器材:电源、定值电阻、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线等。
【进行实验】
(1)按电路图把一个10Ω的定值电阻连接电路。
(2)闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
(3)调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V、4V、5V、6V,读出此时相应的电流值记入下表中。
电阻R
10 Ω
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
【分析论证】
(1)分析实验数据发现电流与电压有关,电流随电压的增大而增大,并且成正比。
(2)在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点,画出I-U图像。分析图像可得出:通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)实验结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【评估与交流】
(1)滑动变阻器的作用:保护电路;改变定值电阻两端的电压。
(2)表格错误数据的分析:分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同,不同的一组数据为错误数据。
(3)提示:
①结论中的电流、电压、电阻是针对同一导体而言的。
②明确电流与电压存在的因果关系,电压是导体中产生电流的原因,而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压,所以不能说电阻一定时,电压与电流成正比。
③在归纳结论时,不能漏掉前提条件“电阻一定”。
二、探究电流与电阻的关系
【提出问题】电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系?
【猜想与假设】因为电阻对电流有阻碍作用,所以若电压一定,可能电阻越大,电流越小。
【设计实验】要研究电流与电阻的关系,必须改变接入电路的阻值R,所以要更换不同的电阻R接入电路。实验中要控制电阻两端的电压不变,所以需要在电路中串联滑动变速器,通过调节滑动变速器,保持电阻R两端的电压不变,电路图如图所示。
【实验器材】电源、不同阻值的定值电阻多个、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线。
【进行实验】
(1)按电路图连接电路。
(2)闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
(3)把阻值为5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为3V保持不变,读出电流表的示数,记录在下面的表格中。
(4)把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω、25Ω的定值电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,读出电流表的示数,记录在下面的表格中。
电压U/V
2
电阻R/Ω
5
10
15
25
电流I/A
0.15
0.22
0.30
0.38
【分析论证】
(1)分析实验数据发现:电流与电阻有关,电流随电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为一定值,说明电流与电阻并且成反比。
(2)在坐标系中画出I-R图像。分析图像可得出:通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)实验结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
I-R图像 I- 图象
【评估与交流】
(1)对I-R图象的改进是作出I- 图象,“电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”也可以说成“电压一定时,导体中的电流与导体电阻的倒数成正比”。
(2)如果用干电池做实验,可以通过改变串联干电池的节数来改变定值电阻两端的电压(图甲);如果用学生电源做实验,可以通过转动旋钮来改变定值电阻两端的电压(图乙);如果用滑动变阻器,可以将滑动变阻器串联在电路中起分压作用,改变定值电阻两端的电压。
(3)注意:对实验结论两种错误的语言描述:
①“导体中的电流跟导体的电阻成反比”。漏掉了结论的前提条件(在电压一定时)。
②“电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比”。弄错了结论的因果关系(因为电阻是导体本身的性质,跟电压和电流都没关系)。
三、欧姆定律
1. 欧姆定律内容: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
(1)如果用U 表示导体两端的电压,R表示导体的电阻,I表示导体中的电流,那么用公式表示就是:I=
(2)公式中物理量单位
电压U:伏特,符号V;电阻R:欧姆,符号Ω;电流I:安培,符号A。
3. 变形公式
由欧姆定律的公式I= 可推出:U=IR、 R=
(1)电压U=IR的意义:表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说成电压与电流成正比。
(2)电阻R=的意义:表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。
因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与加在两端的电压和流过的电流大小无关。(选填“有关”或“无关”)
4. 对公式的理解
(1)统一性:I、U、R必须使用国际单位制中的单位,分别为:A、V、Ω。
(2)同一性
I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应。在解题时,习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示,如I1、R1、U1等。
(3)同时性
对同一导体或同一部分电路来说,由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动,都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化,所以公式I=中的三个量是针对R同一时间而言的。
(4)条件性
定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(5)适用范围
欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
学有所成,学以致用
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系】
1.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中)在“探究电阻一定时,导体中的电流跟导体的电压成正比”的实验中,滑动变阻器的作用是( )
A.改变电阻两端的电压
B.改变通过电阻的电流
C.保持电阻两端的电压不变
D.保持通过电阻的电流不变
【答案】A
【详解】在实验过程中,我们可以通过调节滑动变阻器的滑片位置,来改变整个电路的总电阻,从而改变电路中的电流。由于电源电压不变,根据欧姆定律U=IR,当电路中的电流改变时,定值电阻(即我们探究的导体)两端的电压也会随之改变。因此,滑动变阻器在这里的作用是帮助我们改变电阻两端的电压。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.(24-25九年级上·广东广州·期末)探究电流与电阻定量关系的电路如图所示,在AB间更换不同阻值的定值电阻后,应调节滑动变阻器滑片,控制 不变。更换不同的电阻进行多次实验,这是为了 。
【答案】 定值电阻两端的电压 使结论具有普遍性
【详解】[1]探究电流与电阻的关系时,采用控制变量法,应控制定值电阻两端的电压不变。
[2]本实验中通过更换不同的定值电阻进行多次实验,其目的是为了避免偶然性,使结论具有普遍性。
3.(2022·浙江丽水·中考真题)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5Ω。请回答:
实验次数
一
二
三
U/V
1.0
1.5
2.0
I/A
0.2
0.3
0.4
(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 相连(填字母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是 ;
(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出的结论是 ;
(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】 A 电阻R短路 电阻一定时,电流和电压成正比 电压表没有调零,指针偏右,或者是电流表没有调零,指针偏左
【详解】(1)[1]滑片P向右移时接入的阻值变小,说明接入阻值长度变短,由此可知,滑动变阻器是右下接线柱接入电路,即待接导线应与A相连。
(2)[2]电流表指针偏转说明有电流通过,排除断路,电压表没有示数说明电压表被短路,则故障可能是R被短路。
(3)[3]由数据可知,电压变大,电流变大,电压与电流的比值不变;可得到的结论为:电阻一定时,电流和电压成正比。
(4)[4]图乙中,当电流为0时,电压表有示数,意味着电压表没有调零,指针偏右;或者是电流表没有调零,指针偏左,指针指零时,电路中已经有电流,电压表有示数。
4.(23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置
D.更换R1,调节R2的滑片到不同的适当位置
【答案】C
【详解】
ACD.研究电流与电压关系,要控制电阻大小不变图中R1为研究对象,通过移动变阻器R2的滑片改变电阻两端的电压和电路中的电流,故AD错误,C正确;
B.探究电流与电压关系时,R1的电压改变了,其电流必然改变,故B错误。
故选C。
【题型2 欧姆定律的表达式】
5.(2022·江苏无锡·二模)如图所示,在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中,有以下器材:电源电压为6V、滑动变阻器(30Ω 1A)、电流表(0~0.6A量程)、电压表、三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、开关和导线若干。要完成实验,控制定值电阻两端电压的范围 V≤U≤ V;若控制定值电阻两端电压值为1.5V,完成实验需更换最大阻值为 Ω的滑动变阻器。
【答案】 2 3 45
【详解】[1][2]定值电阻两端电压取最小值时应为15Ω的电阻接入电路中时的最小电压,此时滑动变阻器最大电阻接入电路,由串联分压,电压之比等于电阻之比可知
Umin︰U滑=15Ω︰30Ω且
Umin+U滑=U=6V
解得Umin=2V;电路中最大电流为0.6A,同时定值电阻阻值为5Ω时定值电阻取最大电压
Umax=IR=0.6A×5Ω=3V
[3]定值电阻两端电压值为1.5V时,由串联分压,电源电压等于各用电器电压之和可知滑动变阻器电压
U'滑=U-U定=6V-1.5V=4.5V
由电压之比等于电阻之比可知,当定值电阻阻值为15Ω时滑动变阻器需最大电压,且满足
U定︰U'滑=15Ω︰R滑
解得R滑=45Ω
6.(2025·河北唐山·二模)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电压为6V的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电路中电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小明将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是___________(选填“A”、”B”或“C”);
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;由图像得到实验结论为:当 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)
(2)A
(3) 2 左 50 电压 反比
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电路中的电流,要求滑片P向右移动时电路中电流变大,变阻器接入电路中的电阻变小,变阻器的右下接线柱接入电路,连接实物图如下图所示
(2)串联电路中,闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表接在定值电阻和变阻器两端均无示数,则可能是开关发生断路,此时电压表无法和电源构成通路,因此无示数,故A符合题意。故选A。
(3)[1]据乙图可知,当定值电阻阻值是5Ω时,电路中的电流为0.4A,则定值电阻两端电压为
[2]当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,而探究电流与电阻的关系实验中需要保持定值电阻两端电压不变,则需要增大变阻器两端电压,增大变阻器的阻值,滑片向左移动至电压表的示数仍是2V。
[3]定值电阻的最大阻值是25Ω,定值电阻两端电压为2V,电源电压为6V,由串联分压原理可得
解得,即要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是50Ω。
[4][5]实验中保持电压不变,电流与电阻的乘积是定值,当电阻变大时,电流会变小,因此可得结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比。
7.(2025·山东烟台·一模)小华要探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1乙是根据电路图连接的实物电路,请在图1甲虚线框中画出该电路图 ;
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时 (选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程;
③闭合开关,移动滑片,记录数据如图1丙表格中所示。第5次的电压表和电流表的示数如图2甲乙所示,请将示数填入图丙表中;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a.
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b.
④请在图2丙中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像 ;
⑤分析图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 ;
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、20Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是( )(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】(1) 电压表 2.8 0.28 I-U图像为一条过原点的斜直线
(2)C
【详解】(1)①[1]由图1可知,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,据此画出电路图,如下图所示:
②[2]电源电压恒为4.5V,由图1可知,电压表选用小量程,若闭合开关前,没有将滑动变阻器的滑片移到最右端,即阻值最大处,闭合开关时电压表指针的偏转可能超出所用量程。
③[3][4]第5次的电压表和电流表的示数如图2、3所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为2.8V;电流表选用小量程,分度值0.02A,其示数为0.28A。
④[5]依据表格数据进行标点,再连接各点可得出I-U图像如图所示:
⑤[6]由图可知,I-U图像为一条过原点的斜直线,故可得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)A.换用电压为6V的电源,定值电阻两端电压保持2V不变,滑动变阻器两端电压为4V,根据串联分压原理得
即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍,当换成20Ω电阻后,滑动变阻器接入电路的阻值为,因此该方法不可行,故A不符合题意;
B.把电压表改接为0~15V量程,并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值,因此该方法不可行,故B不符合题意;
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻,当换成20Ω电阻后,定值电阻两端电压保持2V不变,滑动变阻器和串联电阻两端电压为
根据串联分压原理得
即滑动变阻器的阻值和串联电阻的总电阻为
则滑动变阻器接入电路的阻值为
故C符合题意。
故选C。
8.(20-21九年级上·河北保定·期末)图是“探究通过导体的电流与电压的关系”实验电路,关于这个实验的表述正确的是( )
A.表a是电压表,表b是电流表
B.使用滑动变阻器的目的是减小实验数据的误差
C.经过实验可以得出结论:电压与电流成正比
D.更换不同阻值的电阻重复实验,是为了使实验结论更具普遍性
【答案】D
【详解】A.由图可知,a串联在电路中,为电流表,b并联在电阻两端,为电压表,故A错误;
B.本实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端电压多次实验得出规律,故B错误;
C.通过实验可以得出的结论是:在电阻一定时,导体的电流与导体两端的电压成正比,故C错误;
D.更换不同阻值的电阻重复实验,这样做的目的是防止偶然性的发生,使实验结论更具普遍性,故D正确。
9.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定。下面是小华在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与之相同的是( )
A.学习电压时,可以通过对比水压来认识它
B.在“探究电流跟电压关系”的实验中,选用某一定值电阻进行研究
C.研究串联电路电阻时,引入总电阻的概念
D.在动能影响因素实验中,通过木块被推距离远近判断动能大小
【答案】D
【详解】电流看不见、摸不着,我们为了判断电路中是否有电流,将电流的有无转换为灯泡的亮暗,这种方法称为转换法。
A.学习电压时,通过水压进行类比,采用了类比法,故A不符合题意;
B.在“探究电流跟电压关系”的实验中,选用某一定值电阻进行研究,是控制了电阻的大小,去研究电流跟电压的关系,采用的是控制变量法,故B不符合题意;
C.研究串、并联电路电阻时,用一个总电阻来等效替代了各个分电阻,采用的是等效替代法,故C不符合题意;
D.在动能影响因素实验中,通过木块被推距离远近判断动能大小,用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接测量,这种研究问题的方法叫转换法转换法,故D符合题意;
故选D。
10.(16-17九年级·全国·课后作业)在研究电流跟电压及电流跟电阻的关系实验中,电路中的滑动变阻器两次的作用是
A.均使电阻R两端的电压成倍数变化
B.均使电阻R两端的电压保持不变
C.前次使电阻R两端电压成倍数变化,后次使电阻R两端的电压保持不变
D.前次使电阻R两端电压保持不变,后次使电阻R两端电压成倍数变化
【答案】C
【详解】在研究导体中的电流与电压的关系时,要保持导体的电阻不变,利用滑动变阻器来改变导体两端的电压;在研究导体中的电流与导体的电阻的关系时,要改变导体的电阻值,利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变.所以前后两个实验中滑动变阻器的作用不完全相同.所以,在研究导体中的电流与电压的关系时,滑动变阻器是使电阻R两端的电压成倍数变化,然后用电流表记录对应电压下的电流值,通过多次实验,来总结导体中电流与电压的关系;
而在研究导体中的电流与导体的电阻的关系时,利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变.通过更换几组不同的定值电阻,记录下对应的电流值,来总结导体中的电流和电压的关系.
故选C。
11.(2025·福建宁德·一模)在探究“电流与电压关系”的实验中。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电阻变小);
(2)检查电路连接无误,闭合开关后发现电压表示数接近于电源电压,电流表示数几乎为0,则故障可能是定值电阻R ;
(3)排除故障后,记录数据如下表。第2次电压表示数如图乙所示,电压表示数为 V;
(4)请根据表格中的数据在图丙的坐标纸中描点,并画出图像;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
(5)结合以上信息可知,定值电阻R = Ω;根据丙图可得出,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(6)为了使结论更具有普遍性,实验小组同学提出以下两种实施方案,其中合理的方案是___________(填字母);
A.使用原有的实验器材增加实验次数
B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
(7)评估交流时,发现另一小组所画出的图像如图丁所示,请你分析该小组实验中可能存在的问题是 。
【答案】(1)
(2)断路
(3)1.2
(4)
(5) 5 正比
(6)B
(7)电压表并联在滑动变阻器两端
【详解】(1)在探究“电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器要串联进电路;要想滑片向右滑动时电流表的示数变大,根据欧姆定律可知,滑片向右滑动时,滑动变阻器阻值变小,所以要将滑动变阻器右下接线柱接入电路,如图所示
(2)闭合开关后,电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通;电流表示数几乎为0,说明电路中电流极小,很可能是电路某处断开,而电压表并联在定值电阻R两端,所以故障可能是定值电阻R断路 。此时电压表串联在电路中,由于电压表内阻很大,根据,电路中电流几乎为0,而电压表测电源电压,示数接近电源电压。
(3)由图乙可知,电压表使用0~3V量程,其分度值为0.1V,电压表示数为1.2V。
(4)根据表格数据在图丙坐标纸中准确描点,然后用平滑直线连接各点,如图所示
(5)[1]根据,任选一组数据,如,,则 。
[2]由绘制的图像(或分析表格数据)可知,当导体的电阻一定时,通过导体的电流随导体两端电压的增大而增大,且电压与电流的比值一定,所以通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
(6)使用原有的实验器材增加实验次数,只是在同一电阻下进行多次测量,能减小误差,但探究的仍是同一个定值电阻的电流与电压关系;换用不同的定值电阻重复前面的实验,能在不同电阻情况下探究电流与电压关系,使结论更具普遍性,所以B方案更合理。故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(7)在探究电流与电压关系时,应保持电阻不变,研究电流随电压的变化关系。正常情况下,电压增大,电流增大;而图中图像显示电压增大电流减小,是因为电压表接在了滑动变阻器两端。当滑动变阻器接入电阻变大时,其两端电压增大,根据串联分压,定值电阻两端电压减小,同时电路总电阻增大,电流减小,从而出现图像中电压与电流的反向变化情况。
【题型3 欧姆定律的简单计算】
12.(21-22九年级上·广东惠州·期中)当某导体两端的电压是6V时,通过该导体的电流是0.6A,如果是该导体两端的电压再增加8V,那么这时该导体的电阻将 (填变大、不变、变小),通过它的电流是 。
【答案】 不变 1.4A
【详解】[1]电阻是导体的一种特性,只与导体的长度、横截面积、材料和温度有关,与其两端的电压或通过的电流无关,因此如果是该导体两端的电压再增加8V,该导体的电阻将不变。
[2]当该导体两端的电压为6V时,通过的电流为0.6A,则该导体的电阻为
当该导体两端电压再增加8V时,即该导体两端的电压为
则通过它的电流是
13.(2020·湖北襄阳·模拟预测)在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下图所示的三种电路:
A. B. C.
(1)甲同学认为图B电路比图A电路好,理由是图B能控制电阻不变;乙同学认为图C电路比图B电路更好,理由是图C电路便于实现 ;
(2)乙同学利用图C电路(其中电阻R=5Ω)完成了本实验,测得数据如下:分析表格中的数据,可以得出的结论是 ;
实验次数
电压U(伏)
电流I(安)
电压/电流
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图B电路最终也完成了多次实验,该同学的做法是改变 。
【答案】 多次实验 见解析 电源电压
【详解】(1)[1]图C电路中有滑动变阻器,可以进行多次实验,比图B电路更好。
(2)[2]纵向比较表中数据知,电压为原来的几倍,通过的电流为原来的几倍,故可以得出:在电阻不变时,通过导体的电流与电压成正比。
(3)[3]发现滑动变阻器损坏,可直接将电阻接在电路中,通过改变电池的个数来改变电源电压,达到多次实验得出普遍规律的目的。
14.(2021·江苏南通·中考真题)实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验,提供的器材有:电源(电压3V)、电流表、电压表、电阻箱R(0-999.9Ω)、滑动变阻器R1,开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,将电压表改接在R1两端,发现电压表的示数为3V,由此判断电路的故障是 。
(3)排除故障后,调节R的阻值,并移动R1的滑片,使电压表的示数为某一值,记录R的阻值和电流表示数继续实验,当R的阻值变大时,R1的滑片应向 移动,以使 示数不变,将多次实验测得的数据描绘成图乙所示的图线。
①在图丙中画出当R的阻值为10Ω时,电流表指针所在位置 。
②处理数据描绘的是图线,而不是I-R图线,这样做的优点是: 。
(4)实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻Rx,他们设计了的图丁中A、B两个实验方案,其中能准确测量Rx阻值的是 。
【答案】 R1断路 左 电压表 便于准确得出电流与电阻的关系 B
【详解】(1)[1]电压表应该与电阻箱并联,电流表串联在电路中,由图乙可判断出均应该选择小量程,故连接电路图如下:
(2)[2]电流表、电压表均无示数,所以电路出现了断路故障。将电压表改接在R1两端,发现电压表的示数为3V,由此可判断电路的故障是R1断路。
(3)[3][4]实验探究的是电流与电阻的关系,应该控制电阻箱两端的电压不变,当R的阻值变大时,它分得的电压变大,R1的滑片应向左移动使滑动变阻器的阻值变大分掉多余电压,以使电压表示数,即电阻箱两端电压不变。
[5]由图乙可知,当R的阻值为10Ω时,电流表示数为0.2A,故作图如下:
[6]若当电压一定时,电流与电阻成反比,则I-R图线是一条反比例曲线,而电流与电阻的倒数则成正比,图线应为一条直线;判断是否为直线比判断是否为反比例曲线更容易,所以这样可以更准确地得出电流与电阻之间的关系。
(4)[7]电压电压为3V,当接入数百欧的电阻时,电路中电流很小,题中的电流表的分度值远远达不到这样的精确程度,无法得到准确数据,故A方案无法准确测量Rx阻值。由于电阻箱的阻值也可达到几百欧,和待测电阻串联后,可以起到明显的分压作用,根据串联分压规律可测出待测电阻的阻值,所以B方案可以准确测量Rx阻值。
15.(24-25九年级上·黑龙江大庆·期中)根据I=,可以导出R=。以下几种看法正确的是( )
A.导体的电阻跟电压成正比
B.通过导体的电流减小,导体的电阻就增大
C.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
D.导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值
【答案】D
【详解】AD.由可知,导体的电阻等于两端电压与通过电流的比值,故A错误,D正确;
BC.电阻是导体本身的属性,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,故BC错误。
故选:D。
【题型4 串联电路的电阻与电压之间的关系】
16.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如图所示是电阻的关系图像,下列说法正确的是( )
A.电阻两端电压为时,通过的电流是
B.电阻并联到电压下,干路中的电流是
C.电阻串联,当电流为时,两端总电压为
D.电阻和的阻值之比是1∶2
【答案】C
【详解】A.由图可知,当的电压是4V时,通过的电流就是0.4A,故A错误;
CD. 由图像可知,若电阻串联,当电流为0.2A时, 、两端电压分别为2V、1V,由图可知, 图像都是一条过原点的直线,说明都是定值电阻,当通过的电流相等时,电压之比等于电阻之比,则
若两电阻串联,总电压等于各电阻电压之和,即
故C正确,D错误;
B. 两电阻并联到2V的电压下,说明两端的电压都是2V,中图可知,通过的电流为0.2A,通过的电流为0.4A,再根据并联电路电流特点可得干路的电流为
故B错误。
故选C。
17.(2024·湖南长沙·中考真题)小明制作了一款可调亮度的小台灯,电路如图所示。电源电压保持不变,灯泡的电阻为10Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)闭合开关后,移动滑片使R的阻值变 时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮;
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15A,此时灯泡两端的电压为 V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω。
【答案】 小 1.5 8
【详解】(1)[1]电源电压不变,当R的阻值变小时,由欧姆定律知,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮。
(2)[2]通过灯泡的电流为0.15A,灯泡的电阻为10Ω,由知,此时灯泡两端的电压为
UL=IRL=0.15A×10Ω=1.5V
[3]滑动变阻器R接入电路的最大阻值为R=20Ω,此时滑动变阻器R两端的电压为
UR=IRL=0.15A×20Ω=3V
由串联电路中电压的规律知,电源电压为
U=UL+UR=1.5V+3V=4.5V
当灯泡两端电压为U'L=2.5V时,电路中的电流为
故当灯泡两端电压为U'L=2.5V时,滑动变阻器接入电路的阻值最小,最小值为
18.(2024·安徽阜阳·二模)如图所示,电源电压不变,是定值电阻,R是电阻箱,闭合开关S后,多次改变电阻箱的阻值,记下电阻箱的阻值R、电压表示数U和电流表示数I,则下列绘制出的及关系图像正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AB.由电路图可知,闭合开关S,R0与R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源的电压
U源=I(R+R0)
整理可得
电源电压不变,是定值电阻,所以I和R成反比,故A错误,B正确;
CD.电压表的示数为
电源电压不变,是定值电阻,R增大,U也增大,U的变化量减小,故CD错误。
故选B。
19.(2024·江苏常州·中考真题)海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.由题意可知,金属片A、B之间海水与定值电阻R0串联,海水盐浓度越大,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小,根据串联电电路电压分配关系可知得,R0两端的电压越大,金属片A、B两端的电压越小,故A符合题意,B不符合题意;
C.由图可知,电压表测电源电压,由于电源电压恒定,电压表不变,故C不符合题意;
D.由图可知,金属片A、B之间海水与R0并联,电流表测R0的电流,由于电源电压恒定,由可知,定值电阻R0的电流不变,故D不符合题意。
故选A。
【题型5 并联电路的电阻与电流之间的关系】
20.(2025·福建泉州·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为I1;当滑片P位于中点时,电流表的示数为I2,电压表的示数为7.2V。若I1∶I2=5∶8,则R1与R2的阻值之比为 ,电源电压为 V。
【答案】 1∶3 12
【详解】[1][2]由图可知,、串联,电压表测量两端的电压,当滑片P位于最右端时,全部接入电路,此时电路中的总电阻为
根据欧姆定律可知,电流表的示数为
当滑片P位于中点时,一半接入电路,此时电路中的总电阻为
根据欧姆定律可知,电流表的示数为
则
解得,即
此时两端的电压,根据串联分压的特点可得
则两端的电压为
根据串联电路的电压规律可知,电源电压为
21.(2024·湖南怀化·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压恒定,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,灯泡规格为“6V 0.5A”(小灯泡电阻不变),电阻R1的阻值为10Ω。移动滑动变阻器R2的滑片到a点(图中未标出)此时电阻为Ra,保持滑片位置不动;断开S1、S2,闭合S,此时电压表的示数为U1,电流表A1的示数为I1,灯泡恰好正常发光;再将滑片移动到最右端,此时电压表示数为U2,电流表A1的示数为I2.已知U1:U2=4:5,I1:I2=4:3。
(1)求小灯泡电阻的阻值为多少?
(2)求滑动变阻器滑片在a点时电阻Ra的阻值为多少?
(3)当闭合S、S1、S2,滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表A1与电流表A2的示数之比为多少?
【答案】(1)12Ω;(2)12Ω;(3)3:2。
【详解】解:(1)断开S1、S2,闭合S,此时电压表的示数为U1,电流表A1的示数为I1,灯泡恰好正常发光,则
I1=I额=0.5A
小灯泡电阻的阻值为
(2)由已知I1:I2=4:3得
由已知I1:I2=4:3得
当保持滑片在a点位置不动,断开S1、S2,闭合S,电路如图所示,
滑动变阻器滑片在a点时有
6V+U1=U……………………………①
将滑片移动到最右端时有
U2+I2RL=U………………………………②
把I2=0.375A,U1=0.8U2,RL=12Ω代入①②两式得
6V+0.8U2=U……………………………③
U2+0.375A×12Ω=U……………………④
联合③④解得:U2=7.5V,U=12V,则
滑动变阻器滑片在a点时电阻Ra的阻值为
R2的最大阻值为
(3)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片在最右端时,L被短路,电路如下图所示:
通过电流表A1的电流
通过滑动变阻器R2的电流
通过电流表A2的电流
电流表A1与电流表A2的示数之比为
即
I:I1=3:2
答:(1)求小灯泡电阻的阻值为12Ω;
(2)求滑动变阻器滑片在a点时电阻Ra的阻值为12Ω;
(3)当闭合S、S1、S2,滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表A1与电流表A2的示数之比为3:2。
22.(2022·四川成都·一模)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L1、L2分别标有“6V,3W”,“6V,6W”的字样(灯丝电阻不随温度而改变),滑动变阻器上有“?Ω,1A”字样,由于保管不当,铭牌上最大电阻值已经看不清楚。
(1)只闭合S1、S4时,灯泡L1恰好正常发光;然后再将滑动变阻器滑片Rp拨至中点处,且闭合S2,电流表的读数为0.75A。求滑动变阻器的最大电阻;
(2)只闭合开关S4、S5,移动滑片,电流表能够达到所选量程的最大刻度处,再移动滑片,让电流表的示数为最大值的一半,这一过程中,滑动变阻器两端电压变化了3V,则电阻R1的阻值可能是多少欧姆?
【答案】(1)48Ω;(2)10Ω
【详解】解:(1)只闭合S1、S4时,因为此时L1正常发光,所以电源电压
U=6V
灯泡正常发光时的电流
再闭合S2时,灯泡和滑动变阻器并联,电流表测量干路中的电流,通过滑动变阻器的电流
I滑=I总-IL1=0.75A-0.5A=0.25A-
此时滑动变阻器接入电路的电阻
解得
R=48Ω
(2)只闭合开关S4、S5时,定值电阻R1与滑动变阻器RP串联,要满足题目条件,电流表满偏时的电流为I大=0.6A,让电流表的示数为最大值的一半,此时电流表的示数为0.3A,由串联电路电压的规律可知,定值电阻R1两端电压变化量与滑动变阻器RP即两端电压变化量的大小相等,由欧姆定律得到
答:(1)滑动变阻器的最大电阻是48Ω;
(2)电阻R1的阻值可能是10Ω。
23.(2022·北京西城·一模)如图甲所示,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。求:
(1)电源两端的电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)闭合开关S后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
【答案】(1)24V;(2)10Ω;(3)6Ω
【详解】解:(1)由乙图可知,当阻值为10Ω时,电压表示数为12V,则电源电压为
当阻值为20Ω时,电压表示数为8V,则电源电压为
由以上两式可得
所以电源电压为24V。
(2)由(1)分析可知定值电阻R1的阻值为10Ω。
(3)当R1两端的电压为15V时,R2两端的电压最小,由串联分压原理可知R2此时接入的阻值最小,R2两端的电压为
电路中的电流为
R2此时接入的阻值为
答:(1)电源两端的电压为24V;
(2)定值电阻R1的阻值为10Ω;
(3)闭合开关S后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻器R2接入电路的最小阻值为6Ω。
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24.(24-25九年级上·天津南开·期中)在如图所示的图象中,能正确反映物理量之间关系的是( )
A.甲图:定值电阻与它两端电压的关系 B.乙图:定值电阻与通过它的电流的关系
C.丙图:电压一定时,电流与电阻的关系 D.丁图:电阻一定时,电流与电压的关系
【答案】D
【详解】AB.定值电阻的阻值大小不随其两端电压及通过它的电流而改变,故AB不符合题意;
C.当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,故C不符合题意;
D.当电阻一定时,电流与电压成正比,故D符合题意。
故选D。
25.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
B.将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
D.依据图像可得导电阻分别为R乙=5Ω R甲=10Ω
【答案】D
【详解】A.由图象知道,当乙两端电压为2V时,通过乙的电流为0.2A,故A正确,不符合题意;
B.因为两电阻并联,所以两端的电压均为3V。由图知道,通过甲的电流为0.6A,通过乙的电流为0.3A,所以干路电流为
故B正确,不符合题意;
C.电阻是导体本身的性质,是由导体的材料、长度和横截面积决定的,与外加的电压、电流值无关,所以,电压为零时,导体的电阻不为零,故C正确,不符合题意;
D.由图知,甲两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A,所以甲的电阻为
乙两端电压为3V时,通过乙的电流为0.3A,所以乙的电阻为
故D错误,符合题意。
故选D。
26.(22-23九年级上·福建南平·期中)关于欧姆定律的公式,及其变形公式U=IR的理解,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B.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
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
【答案】B
【详解】A.电压是形成电流的条件,当导体电阻一定时,电流由电压决定,电流与电压成正比,而不是电压与电流成正比,故A错误;
B.通过导体的电流由导体两端的电压与导体的电阻决定,电压一定时,电流与导体的电阻成反比,故B正确;
CD.导体的电阻是导体的一种属性与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电压无关,与通过的电流无关,故CD错误。
故选B。
27.(24-25九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)关于欧姆定律表达式及推导式的理解,下列说法中正确的是( )
A.由可知,当导体电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成反比
B.由可知,当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
C.由可得,表明导体的电阻与它两端的电压成正比
D.由可得,表明导体的电阻与通过它的电流成反比
【答案】B
【详解】A.由可知,当导体电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,故A错误;
B.由可知,当导体两端电压一定时,电流与电阻的乘积一定,则通过导体的电流与导体的电阻成反比,故B正确;
CD.导体的电阻是导体的一种属性,与它两端的电压和通过它的电流无关,故CD错误。
故选B。
28.(15-16九年级上·全国·课后作业)当一个导体两端的电压为1.5V时,通过的电流为0.3A,若流过导体的电流增加0.3A时,导体两端的电压和此时导体的电阻分别为 ( )
A.1.5V,2.5Ω B.1.5V,10Ω C.3V,5Ω D.3V,10Ω
【答案】C
【详解】由可得,导体的电阻
因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,所以,当通过导体的电流增加0.3A即I′=0.6A时,导体的电阻仍为5Ω不变,此时导体两端的电压
U′=I′R=0.6A×5Ω=3V
故选C。
【点睛】解决此类问题的关键是知道影响导体电阻的因素,知道导体的电阻是本身的属性。
29.(20-21九年级上·山东烟台·期中)某导体两端的电压为3V时,通过它的电流为0.2A,若它两端的电压变为0,电流也为0,那么忽略温度的影响,关于该导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.该导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
B.题中该导体前后电压下的电阻值分别为15Ω和0
C.该导体的电阻是15Ω
D.该导体的电阻是0
【答案】C
【详解】由可知,导体的电阻
因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,不能说电阻与导体两端的电压成正比,与通过它的电流成反比,所以,电阻两端的电压变为0时,电流也为0,但其阻值仍为15Ω不变,故C正确,ABD错误。
故选C。
30.(18-19九年级上·湖南常德·期末)下列幅图能正确反映某导体的电阻与通过其电流的关系的是( )(不考虑温度对导体电阻的影响)
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,通过导体的电流变化时,导体的电阻不变,则R−I图象是一条平行于横轴的直线,由图象可知,A正确、BCD错误。
故选A。
31.(24-25九年级上·辽宁大连·期末)下列关于导体电阻的说法正确的是(不考虑温度影响)( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流决定
B.长度相同的铜丝和镍铬合金丝电阻一定不同
C.长度、横截面积相同的铜丝和镍铬合金丝,铜丝的电阻更小
D.导线断了重新搭接使用,搭接处比相同长度其他部分电阻小
【答案】C
【详解】A.导体的电阻是本身的一种性质,由材料、长度和横截面积有关,与电流、电压等无关,故A错误;
B.长度相同的铜丝和镍铬合金丝,若铜丝的横截面积小,镍铬合金丝的横截面积大,电阻可能相同,故B错误;
C.铜丝的导电性能比镍铬合金丝好,长度、横截面积相同的铜丝和镍铬合金丝,铜丝的电阻更小,故C正确;
D.当导线断了重新搭接时,搭接处的接触面积可能会变小,导致接触电阻增大。同时,搭接处还可能因为接触不良、氧化等原因导致电阻进一步增大。因此,搭接处的电阻通常会比相同长度的其他部分要大,故D错误。
故选C。
32.(14-15九年级上·上海闵行·阶段练习)甲、乙、丙三根镍铬合金丝,其横截面积关系S甲>S乙=S丙 ,长度关系为L甲=L乙<L丙.将它们分别接在同一电路中,则通过它们的电流大小关系是
A.I甲>I乙>I丙 B.I甲>I乙=I丙
C.I甲<I乙<I丙 D.I甲=I乙<I丙
【答案】A
【详解】导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,其他条件相同时,导体越长、横截面积越小,导体的电阻越大,
∵三根镍铬合金丝的材料相同,且S甲>S乙=S丙,L甲=L乙<L丙,
∴R甲<R乙<R丙,
∵I=,且它们分别接在同一电路中时两端的电压相等,
∴通过它们的电流大小关系是:I甲>I乙>I丙.
故选A.
【点评】本题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道影响电阻大小的因素并能判断三电阻的阻值关系,判断时可以分别比较横截面积相同时、长度相同时的电阻关系.
33.(23-24九年级上·四川广元·期末)照明电路的电压为220V,一般来说,人体的安全电压为36V,通过人体的电流达到1mA时会引起麻的感觉,通过人体的电流达到30mA时会有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】普通人体电阻约为
与R最接近的阻值为,故B符合题意,ACD不符合题意
故选B。
34.(23-24九年级上·安徽亳州·阶段练习)一只小灯泡的正常工作电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上,要使其正常发光,下列方法可行的是( )
A.串联一个的电阻 B.串联一个的电阻
C.并联一个的电阻 D.并联一个的电阻
【答案】A
【详解】因串联电路中总电压等于各分电压之和,且灯泡正常发光,所以,串联电阻分但的电压
因串联电路中各处的电流相等,所以,由知道,串联电阻的阻值
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
35.(18-19九年级·全国·课后作业)有两个电阻分别在各自的电路中,它们两端的电压之比,通过它们的电流之比,则两个电阻之比等于( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】已知,,根据
可得:
A. 不符合题意;
B. 符合题意;
C. 不符合题意;
D. 不符合题意;
36.(21-22九年级上·黑龙江鸡西·期末)将一段电阻丝接在6V的电源上,测得通过它的电流为0.5A,若改接在另一个电源上测得通过它的电流为2A,则此时该电阻的阻值和电源电压分别为( )
A.12Ω,24V B.3Ω,12V C.30Ω,24V D.12Ω,12V
【答案】A
【详解】电阻丝的电阻
因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,所以,当通过电阻丝的电流为2A时,其电阻仍为12Ω不变,此时电阻两端所加的电压
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
37.(14-15九年级·全国·单元测试)将一段电阻丝接在3V的电源上,测得通过它的电流为0.3A.若把该电阻改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为:
A.2V,15 ; B.3V,10; C.2V,10; D.3V,15.
【答案】C
【详解】由欧姆定律得,电阻丝的阻值R==10Ω;则电流为0.2A时,电源电压U=I2R=0.2A×10Ω=2V; 故选C.
【点睛】由欧姆定律的变形式可求得电阻丝的阻值,再由欧姆定律的变形式可求得另一电源的电压.
38.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末)某导体两端的电压为5V,通过的电流为0.1A,则该导体的电阻为 。若它两端的电压变为2.5V,则通过它的电流变为 A。
【答案】 50 0.05
【详解】[1][2]由可得,导体的电阻
因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,所以,当导体两端的电压变为2.5V时,电阻仍为50Ω不变,当导体两端的电压变为2.5V时,通过导体的电流为
39.(2024·上海长宁·一模)在5秒内,通过某导体横截面的电荷量为6库,则通过它的电流为 安;已知该导体的电阻为10欧,此时其两端的电压为 伏。若通过该导体的电流变为0.5安,则其电阻为 欧。
【答案】 1.2 12 10
【详解】[1]在5秒内,通过某导体横截面的电荷量为6库,则通过它的电流为
[2]已知该导体的电阻为10欧,此时其两端的电压为
[3]因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,通过该导体的电流变为0.5安,该导体的电阻仍为10Ω不变。
40.(2025·江苏连云港·一模)小明在探究“电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器一只,导线若干。
(1)连接电路时,小明将实物连接成如图甲所示电路,其中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正 ;
(2)正确操作后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压表有示数,其故障可能是 ;
(3)排除故障后,先接入的是5Ω电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为3.0V,并记下相应的电流值;再依次用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻替换5Ω的电阻重复上述实验,并记录每次电流值,填入如表所示的表格中,由此小明得到的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比关系,他判断的依据是 ;
次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
(4)小明对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器阻值,电流与总电阻”之间的图象,如图乙所示,图中阴影部分面积表示的具体物理含义是 ;
(5)在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,其中5Ω、10Ω、15Ω、20Ω电阻前两环的颜色如图丙所示,则25Ω电阻前两环的颜色应该是 。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3)定值电阻与对应电流的乘积为定值
(4)滑动变阻器两端电压
(5)红绿
【详解】(1)电压表应该并联在定值电阻两端,故修改如下:
(2)移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表有示数,说明电压表串联在电路中,则其故障可能是定值电阻断路。
(3)由表格数据可知定值电阻阻值与其对应电流之积为定值......,因此可以得到结论:电压一定时,电流与电阻成反比关系。
(4)横坐标为电阻,纵坐标是电流,由知其乘积为电压,由题可知定值电阻分压(3V)大于滑动变阻器分压(1.5V),阴影部分面积为电流与总电阻乘积减去电流与分电阻乘积,即,故阴影部分为滑动变阻器两端电压。
(5)图丙中黑绿的阻值为5Ω,则十位为0,个位为5,因此黑色代表0,绿色代表5;同理棕黑的阻值为10Ω,则十位为1,个位为0,因此棕色代表1,黑色代表0;棕绿的阻值为15Ω,则十位为1,个位为5,因此棕色代表1,绿色代表5
;红黑的阻值为20Ω,则十位为2,个位为0,因此红色代表2,黑色代表0。由此推断25Ω电阻2为红色,5为绿色,即红绿。
41.(21-22九年级上·江苏连云港·期末)在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验器材有:电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻五个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示实验电路连接完整;
(2)断开开关S,小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,接下来闭合开关后应 ,再观察与记录电流表的示数;
(3)图乙是根据实验数据画出的I﹣R图像,其中阴影面积对应的物理量是 ;
(4)根据图像,所得实验结论是: 。
【答案】 调节滑动变阻器,使电压表示数为控制的电压值 电压 电压一定时,电流跟电阻成反比
【详解】(1)[1]由实物连接图可知,电压表选用0~3V小量程,实验中选用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,则通过的最大电流为
则电流表选用0~0.6A小量程,且串联在电路中,电路图连接如图所示:
(2)[2]在探究电流与电阻关系实验中,根据控制变量法思想,应保持定值电阻两端电压值不变,断开开关S,小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,根据串联分压,定值电阻两端电压会大于原定值,则应闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为控制的电压值,再观察与记录电流表的示数。
(3)[3]图乙是根据实验数据画出的I﹣R图像,由于U=IR,则其中阴影面积对应的物理量是电压。
(4)[4]根据图像,电流与电阻的乘积保持不变,即电压一定时,电流跟电阻成反比。
42.(2024·江西上饶·一模)果果同学用如图甲所示的电路,探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“30Ω 1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;
(2)当选用5Ω的电阻时,移动滑片使电流表示数如图乙所示,以后每更换一个阻值更大的电阻后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 不变,同时记下对应的电流值;
(3)当果果同学改用15Ω的电阻继续实验时发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则果果同学选用的滑动变阻器是 (选填“甲”或“乙”);于是她更换另一只滑动变阻器继续实验,每次操作中更换的定值电阻的阻值与此时滑动变阻器接入电路的阻值之比为 ;
(4)多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I~R图像,得到的结论是 ;
(5)乐乐同学认为还有一种图像也能直观地判断出I与R的定量关系,你认为图A、B、C所示的图像中, 符合乐乐的观点。
【答案】(1)
(2) A 2.5
(3) 甲 5∶4
(4)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)A
【详解】(1)探究“通过导体的电流跟电阻的关系”电压表测量定值电阻R两端的电压,所以电压表负接线柱接定值电阻左端,如图所示:
(2)[1][2]探究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变;当选用5Ω的电阻时,电流表示数如图乙所示,乙图量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,所以电阻两端的电压为
当换上大电阻时,其分得的电压变大,即电压表的示数变大,为保持电压表的示数2.5V不变,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,即滑片向A端移动。
(3)[1]当改用15Ω的电阻继续实验时,即使将“10Ω 2A”的滑动变阻器的全部电阻接入电路,由欧姆定律,此时电路中的电流
电压表的最小示数
所以,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则果果选用的滑动变阻器是“10Ω 2A”,即甲滑动变阻器。
[2]因为定值电阻R与滑动变阻器串联,根据分压原理
(4)分析图丙图像,曲线上对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,说明电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(5)根据欧姆定律可知,在电压一定时,电流与电阻成反比,故I与成正比,即I~图像是一条过原点的直线,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
43.(22-23九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V,求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)通过电阻R2的电流。
【答案】(1)4V;(2)0.2A;(3)0.2A
【详解】解:(1)由图可知,闭合开关,两电阻串联,电压表测量R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知R1两端的电压
U1=U-U2=12V-8V=4V
(2)通过电阻R1的电流
(3)根据串联电路电流的规律可知通过电阻R2的电流为
I2=I1=0.2A
答:(1)电阻R1两端的电压是4V;
(2)通过电阻R1的电流是0.2A;
(3)通过电阻R2的电流是0.2A。
44.(24-25九年级上·天津·期中)如图所示的电路,电源电压保持6V不变。灯L1的电阻为15Ω,当开关S1、S2闭合时,电流表的示数为1A,求:
(1)灯L2的电阻;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A,求L3的电阻。(不考虑电阻对灯丝电阻的影响)(画等效电路图)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当开关S1和S2闭合时,电路为小灯泡L1和L2的并联电路,根据并联电路的电压特点可知,小灯泡L1和L2两端的电压为
小灯泡L1的电阻R1=15,故此时通过小灯泡的电流为
根据并联电路的电流特点可知,通过小灯泡L2的电流为
故小灯泡L2的电阻为
(2)当开关S1和S2都断开时,电路为小灯泡L1和L3的串联电路,等效电路图如图所示
根据串联电路的电流特点可知,通过小灯泡L1和L3的电流,此时小灯泡L1两端的电压为
根据串联电路的电压特点可知,小灯泡L3两端的电压为
故小灯泡L3的电阻为
45.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的电阻RL=10Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为1.5A,电流表A1的示数为0.9A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.通过灯泡的电流为0.5A
B.电源电压为5V
C.若再将滑片向左移动,灯泡变亮
D.若再将滑片向左移动,电流表A示数变大
【答案】D
【详解】A.由电路图可知,滑动变阻器和灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测滑动变阻器1的电流。根据并联电路的电流特点可得,通过灯泡的电流为
IL=I-I滑=1.5A-0.9A=0.6A
故A错误;
B.因并联电路各支路两端的电压相等,所以根据欧姆定律可得,电源电压
U=UL=ILRL=0.6A×10Ω=6V
故B错误;
C.将滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,通过滑动变阻器的电流增大,总电流也增大。由于灯泡和滑动变阻器并联,通过灯泡的电流不变,灯泡两端的电压不变,所以灯泡的亮度不变,故C错误;
D.将滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,通过滑动变阻器的电流增大,总电流也增大。因此,电流表A的示数会变大,故D正确。
故选D。
46.(23-24九年级上·江西南昌·期中)如图所示,电源电压恒为15V保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“”字样,灯泡L正常工作时的电压为6V。当闭合S1、S2、S3,将R2滑片移到中点时电流表示数为0.5A;当断开S1、S2,闭合S3时,调节R2滑片使灯泡L正常工作时,电流表的示数也为0.5A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)R1的阻值;
(3)断开S1、S2,闭合S3,小灯泡正常工作时,滑动变阻器R2的阻值。
【答案】(1)12Ω;(2)75Ω;(3)18Ω
【详解】解:(1)当断开S1、S2,闭合S3时,R2与L串联,电流表测电路中电流,调节R2滑片使灯泡L正常工作时,电流表的示数也为0.5A。小灯泡的电阻为
(2)当闭合S1、S2、S3,L短路,R1与R2并联,电流表测量总电流,将R2滑片移到中点时,通过R2的电流为
通过R1的电流为
R1的阻值为
(3)断开S1、S2,闭合S3,R2与L串联,小灯泡正常工作时,滑动变阻器R2的两端电压为
滑动变阻器R2接入的阻值为
答:(1)小灯泡的电阻为12Ω;
(2)R1的阻值为75Ω;
(3)断开S1、S2,闭合S3,小灯泡正常工作时,滑动变阻器R2的阻值为18Ω。
47.(23-24九年级上·内蒙古通辽·期中)一个定值电阻两端电压由3V增大到6V,通过该电阻的电流增加了0.15A;若该电阻两端所加电压为10V,则通过它的电流是( )
A.0.3A B.0.4A C.0.5A D.0.6A
【答案】C
【详解】因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,所以,电阻的阻值不变,因电阻两端的电压从3V增加到6V时,通过该电阻的电流增加了0.15A,所以,由欧姆定律可得
解得
将该电阻接到10V电源上时通过它的电流
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
48.(2025·四川广元·中考真题)如图甲所示电路,闭合开关,电流表和电压表的示数如图乙和丙所示,下列分析正确的是( )
A.灯与电阻R串联 B.电路的总电阻大于电阻R的阻值
C.通过电阻R的电流是0.40A D.电源两端的电压为3.0V
【答案】C
【详解】A.由图甲可知,电流从电源正极流出后,分别经过灯和“电流表、电阻R”支路,然后汇合回到电源负极,所以灯与电阻R是并联,故A错误;
B.根据并联电路电阻特点,并联电路总电阻小于其中任何一个分电阻;电阻R是其中一个分电阻,所以电路的总电阻小于电阻R的阻值,故B错误;
C.电流表使用的是量程,分度值为0.02A,其示数为0.40A,因为电流表测电阻R支路的电流,所以通过电阻R的电流是0.40A,故C正确;
D.电压表使用的是量程,分度值为0.1V,其示数为1.5V。在并联电路中,各支路两端电压相等且等于电源电压,所以电源电压为1.5V,故D错误。
故选C。
49.(辽宁省大连市高新园区名校联盟2024年中考适应性测试(三)物理与化学试题-初中物理)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A.A示数变小,V1的示数不变,V2的示数变小
B.A示数变大,V1的示数不变,V2的示数变大
C.V1的示数不变,V2的示数与A的示数之比变小
D.灯泡变亮,V1的示数与A的示数的乘积变小
【答案】C
【详解】AB.如图,小灯泡和滑动变阻器串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压,电流表测电路中电流。开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,则电路中电流变大,电流表示数变大,小灯泡变亮;根据串联分压规律可知,滑动变阻器两端电压变小,即电压表V2示数变小,电源电压不变,电压表V1示数不变,故AB错误;
C.V2的示数与A的示数之比即滑动变阻器阻值,滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器阻值变小,即V2的示数与A的示数之比变小,故C正确;
D.由上述分析已知电压表V1示数不变,电流表示数变大,则V1的示数与A的示数的乘积变大,故D错误。
故选C。
50.(24-25九年级下·吉林松原·期中)电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度,其原理是:光照增强,光敏电阻的阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃的透明度下降,反之玻璃的透明度上升,若电源电压不变,是定值电阻,如图所示的电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】AC.由选项A、C电路图图知道,光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接,根据串联电路的分压原理知道,阻值变小,分得的电压也变小;光敏电阻Rx的阻值随光照的增强会变小,所以在光照增强时,电路中的光敏电阻Rx两端的电压变小,定值电阻R0两端的电压变大;而光照增强时,应使玻璃透明度下降;玻璃透明度在玻璃两端的电压降低时会下降;所以玻璃应与两端电压变小的电阻并联,即玻璃应与光敏电阻Rx并联,故C符合题意,A不符合题意;
BD.两个电路图中玻璃与电源两端直接相联,所以光照强度变化,光敏电阻的阻值变化,玻璃两端的电压不变,玻璃的透明度不变,故BD不符合题意。
故选C。
51.(2025·湖北·三模)如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中MN之间,电源电压恒为7V,则闭合开关后电流表示数最小的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
【答案】A
【详解】由图甲知在电压为2V时,导体a的电流最小,导体b的电流次之,导体c的电流最大,由知导体a的电阻最大,导体b的电阻次之,导体c的电阻最小;当电源电压恒为7V,仍然是导体a的电阻最大,导体b的电阻次之,导体c的电阻最小,所以电流表示数仍是导体a的电流最小,导体b的电流次之,导体c的电流最大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
52.(2025·北京·三模)物理兴趣小组设计了一款模拟高速公路超载检测仪的装置:压敏电阻所在电路如图甲所示,电源电压恒定不变, 、均为定值电阻,的阻值为,质量为的圆柱形烧杯放在电子秤上,质量监测仪由电流表改装而成,当电流表示数超过0.6A时表示超载,压敏电阻的阻值与所受压力的关系如表所示。通过装入不同质量的水,得到电路中两个电压表和示数与电流表示数之间的关系如图乙所示。取,下列说法正确的是( )
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
45
28
15
9
5
2
A.的阻值为
B.电源电压为
C.烧杯中装水质量允许的最大值为
D.若只增大电源电压,可使烧杯中装水质量允许的最大值增大
【答案】C
【详解】A.由电路图可知,、和串联,电流表测串联电路的电流,电压表测两端电压,电压表测两端电压,由题意可知,为定值电阻,为压敏电阻,根据表格可知,压敏电阻的阻值随压力的增大而减小,由串联电路电压分配规律,则乙图中图线表示电压表示数与电流表示数之间的关系,图线表示电压表示数与电流表示数之间的关系,则定值电阻
故A错误;
B.由乙图像可知,当电流时,压敏电阻两端电压,定值电阻两端电压为,串联电路电流相等,定值电阻两端电压
电源电压
故B错误;
C.由数据表格可知,压力越大,电阻越小,当电流最大时,装水的质量最大,电源电压不变,由欧姆定律可知
由于、和串联,此时压敏电阻
由数据表格可知,压敏电阻受到的压力为,圆柱形烧杯和水的总重力
圆柱形烧杯和水的总质量
烧杯中装水质量允许的最大值为
故C正确;
D.若只增大电源电压,允许的最大电流不变,根据欧姆定律可知,总电阻增大,压敏电阻增大,由数据表格可知电阻越大,压力越小,只增大电源电压,可使烧杯中装水质量允许的最大值减小,故D错误。
故选C。
53.(2025·江苏南京·三模)如图所示,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.闭合、,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若将两表的位置对调,闭合后,两表都被烧坏
C.若被短,闭合、后,不亮,仍亮,电流表损坏
D.若先闭合,再闭合,电压表和电流表的示数之比将变小
【答案】D
【详解】A.同时闭合两个开关,两灯并联,由并联电路电压的规律,两灯电压相同,因为两灯的规格不一定相同,由欧姆定律可知,通过两只灯泡的电流不一定相同,故A错误;
B.若电压表和电流表的位置对调,电压表串联在电路中,电流表与L1并联。如图电源为两节干电池,总电压为3V,不超过电压表量程,又因电压表内阻很大,电路的电流很小,两表都不会被烧坏,故B错误;
C.若灯L1被短路,闭合S1、S2后,则灯L2也会短路,灯L2不亮,造成电流表损坏和电源短路,电流表和电源损坏,故C错误;
D.若先闭合,此时电路中只有L1接入电路,电压表测量电源电压U,电流表测量通过L1的电流I1,电压表和电流表的示数之比为
再闭合S2,两灯泡并联,电压表测量电源电压U不变,电流表测量干路电流
此时电压表和电流表的示数之比为
因为并联电路的总电阻小于任何一个分电阻,即,所以电压表和电流表的示数之比将变小,故D正确。
故选D。
54.(2025·江苏苏州·二模)在如图所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作。现对电路分别进行下列操作:①将滑动变阻器滑片向左移;②用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1;③断开开关S;④增大电源电压。其中能使电压表示数变大的操作有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【详解】由图可知,电阻R1、R2串联,电压表测量R2两端的电压。
①将滑动变阻器滑片向左移,连入电路的电阻变小,根据串联分压原理可知,R2所分电压减小,电压表示数变小;
②用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1,根据串联分压原理可知,R3所分电压小于R1所分电压,则R2分压增大,电压表示数增大;
③断开开关S,电路开路,电压表测量电源电压,示数变大;
④电阻R1、R2不变,所分电压之比不变,且两电阻电压之和等于电源电压,增大电源电压,两电阻电压都会增大,电压表示数变大。所以能使电压表示数变大的操作有②③④三个,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
55.(2025·江苏苏州·中考真题)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
【答案】D
【详解】AB.由图可知,电阻R1和变阻器R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量变阻器两端的电压,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,变阻器R2连入电路的电阻变小,由电阻的串联可知电路的总电阻变小,由可知电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知电阻R1两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
C.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R1的阻值,R1的阻值不变,所以电压表示数与电流表A示数之比不变,故C不符合题意;
D.由可知电压表示数与电流表A示数之比等于R2的阻值,R2的阻值变小,所以电压表示数与电流表A示数之比变小,故D符合题意。
故选D。
56.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,的阻值为
的电阻为
则、的电阻之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
57.(2025·湖北武汉·三模)如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.当电路的总电流为时,通过滑动变阻器的电流为
B.当电路的总电流为时,滑动变阻器接入电路的电阻为
C.当滑动变阻器接入电路的电阻为时,总电流为
D.当滑动变阻器接入电路的电阻为时,通过电阻R1的电流为0.3A
【答案】B
【详解】AB.由图可知,电阻R1和滑动变阻器并联,根据欧姆定律可得,通过R1的电流为
当电路的总电流为时,根据并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,通过滑动变阻器的电流为
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的电阻为
故A错误,B正确;
CD.当滑动变阻器接入电路的电阻为时,并联电路互不影响,则通过电阻R1的电流仍为1.2A,根据欧姆定律可得,此时通过滑动变阻器的电流为
总电流为
故CD错误。
故选B。
58.(2025·山东临沂·二模)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则( )
A.R1的电阻为5Ω B.R2的电阻为9.5Ω
C.前一种情况中a表的示数为3V D.后一种情况中b表的示数为1.2A
【答案】C
【详解】BC.当a、b同为电流表时,闭合S1和S2,电路被短路,不符合题意;当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,电压表a测量R1和R2的总电压为3V,电路的总电压为3V,电压表b测量R2的电压为1V,R1两端的电压为U1==U-U2=3V-1V=2V
将a、b换为另一种电流表,闭合S1、断开S2,两电阻并联,电流表b测量干路的总电流,电流表a测量流过R2的电流为0.4A,则电阻R2的阻值为
故B不符合题意,C符合题意;
A.当a、b同为电压表时,闭合S1和S2,两电阻串联,电路中电流为
R1的电阻为
故A不符合题意;
D.后一种情况中,电流表a测量流过R2的电流为0.4A,流过R1电流为
电流表b测干路电流,b表的示数为
故D不符合题意。
故选C。
59.(2025·四川·中考真题)如图所示,电阻,闭合、断开时,电流表的示数为0.4A;闭合和时,电流表的示数为0.5A。则电源两端的电压为 V,电阻的阻值为 。
【答案】 12 120
【详解】[1]闭合、断开时,电路为R1的简单电路,电流表的示数为0.4A,则通过R1的电流为0.4A,则电源电压
[2]闭合和时,两电阻并联,电流表测干路中的电流,由于R1两端的电压不变,流过R1的电流不变,仍为0.4A;电流表的示数为0.5A,则通过R2的电流
由并联电路中电压关系可知,电阻R2两端的电压为电源电压12V,则电阻的阻值
60.(24-25九年级下·广东广州·期中)小圆按图甲所示电路图进行实验,定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关,将滑片移至a处(图中未画出),此时电压表示数为7V,电流表示数为0.7A,电流表的示数为1.7A。
(1)滑片在a处,流过R的电流为 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻的阻值为 Ω;
(2)实验过程中,将滑动变阻器的滑片从b点移至c点(图中未画出);移动前后,电流表的示数如图乙所示,与b点相比,滑片在c点时,电压表示数 ,滑动变阻器接入电路中的电阻的阻值 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1) 0.7 7
(2) 变小 变小
【详解】(1)[1][2]由图甲得,定值电阻R与变阻器并联,电压表测电源电压,电流表A1测量R的电流,电流表A2测量干路电流。滑片在a处,将滑片移至a处,此时电压表示数为7V,电流表示数为0.7A,电流表的示数为1.7A,则电源电压为7V,流过R的电流为0.7A,的电流为
由欧姆定律得,此时的阻值为
(2)[1]在b点时,定值电阻和变阻器并联,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表示数为Ib1=0.6A,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表示数为Ib2=2.3A,根据欧姆定律和并联电路电压相等规律可得,此时电源电压为
在c点时,定值电阻和变阻器并联,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表示数为Ic1=0.5A,电流表量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表示数为Ic2=2.7A,根据欧姆定律和并联电路电压相等规律可得,此时电源电压为
由于U2<U1,与b点相比,滑片在c点时,电源电压变小,电压表示数变小。
[2]由[1]分析数据和并联电路电流干路电流等于各支路电流之和,在b点时,通过滑动变阻器的电流为
此时的阻值为
在c点时,通过滑动变阻器的电流为
此时的阻值为
与b点相比,滑片在c点时,的阻值变小。
61.(2025·湖南长沙·中考真题)如图所示电路中,电阻R1和R2的连接方式为 联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,通过R1的电流为 A,此时电流表的示数为1.2A,R2的阻值为 Ω。
【答案】 并 0.9 30
【详解】[1][2]由图可知,两个电阻并联,电流表测量干路中的电流,通过R1的电流为
[3]根据并联电路的电流特点可知通过R2的电流I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A
根据并联电路电压的规律和欧姆定律可知R2的阻值
62.(24-25九年级下·江苏淮安·期中)阻值分别为1Ω、2Ω、3Ω的定值电阻R1、R2、R3,若按照如图甲方式连接,通过它们的电流之比I1∶I2∶I3= 。若按照如图乙方式连接,各电阻两端的电压之比U1∶U2∶U3= 。
【答案】 6∶3∶2 1∶2∶3
【详解】[1]图甲中三个电阻并联,各支路电压相等,设电压为。根据欧姆定律可得通过的电流
通过的电流
通过的电流
所以
[2]图乙中三个电阻串联,通过它们的电流相等,设电流为I。 根据欧姆定律,可得两端的电压
两端的电压
两端的电压
所以
63.(24-25九年级下·重庆江津·期中)如图所示,定值电阻R1、R2分别标有“16Ω8V”和“20Ω12V”字样。若想要R1与R2串联,则甲应为 (选填“电压表”或“电流表”);当开关S1闭合,S2断开,甲、乙均为电流表时,在保证电路安全工作的前提下,甲表示数最大为 A。
【答案】 电压表 0.9
【详解】[1]若想要、串联,应使电流从电源正极出发,依次经过两电阻回到电源负极,电路只有一条路径,所以,甲、乙两表都应为电压表且两开关均闭合。
[2]当开关闭合,断开,甲、乙均为电流表时,两电阻并联接入电路,电流表甲测量干路电流,电流表乙测量通过的电流。由于并联电路各支路两端电压相等,定值电阻、分别标有“16Ω 8V”和“20Ω 12V”字样,即两端的最大电压为8V,两端的最大电压为12V,所以电源电压为8V;因并联电路各支路两端电压相等,所以通过、的电流分别为,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以甲的最大示数
64.(24-25九年级下·安徽芜湖·期中)如图所示,定值电阻,当开关闭合,断开时,电流表示数为;当开关闭合,断开时,电流表示数为,则电阻的阻值为 。
【答案】24
【详解】当开关闭合,断开时,单独接入电路,电流表测电路电流。则电源电压为
当开关闭合,断开时,、串联,电流表测电路电流。总电阻为
则电阻的阻值为
65.(24-25九年级下·四川广安·阶段练习)如图所示电路,电源电压为6V,调节滑动变阻器的滑片P从最左端b到最右端a,电流表示数从0.5A变为0.1A,则定值电阻R1的阻值为 Ω,滑片在最右端时,电压表示数为 V。
【答案】 12 1.2
【详解】[1][2]由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片P在最左端b时,只有R1连入电路,此时电路中电阻最小,则电流最大为0.5A,R1两端的电压等于电源电压,根据欧姆定律的计算公式得,R1的阻值为
滑动变阻器的滑片P在最右端a时,电阻R1与滑动变阻器R2的最大电阻串联,此时总电阻最大,则电流最小为0.1A,此时R1两端的电压为
即电压表示数1.2V。
66.(2025·安徽合肥·三模)如图甲所示,为定值电阻,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V;现将接入图乙电路,闭合开关,电流表示数为0.3A,则通过电阻的电流为 A。
【答案】0.2
【详解】如图甲所示,R1、R2为串联关系,电压表测量R1的电压;根据串联分压规律,
将R1、R2接入图乙电路,两个电阻并联,电流表测量干路电流,根据并联电路各支路电流之比等于各支路电阻倒数的比,故
根据干路电流等于各支路电流之和,则
解得通过电阻R1的电流
67.(2025·四川广安·中考真题)两个定值电阻串联在电路中,已知,则通过的电流之比为 ,两端的电压之比为 。
【答案】
【详解】[1]两个定值电阻串联在电路中,因为串联电路中各处的电流相等,所以通过的电流之比I1∶I2=1∶1
[2]两端的电压之比U1∶U2=IR1∶IR2=R1∶R2=7∶8
68.(2025·天津·二模)如图所示,电源电压不变,。当S1闭合、S2断开,a、b都是电流表时,R1、R2是 (选填“串联”或“并联”);当S1、S2都闭合,a、b都是电压表时,a、b两表的示数之比为 。
【答案】 并联 2∶3
【详解】[1]当闭合、断开,、都是电流表时,据图可知,电流从电源的正极流出分别经过、回到电源的负极,因此电路为、并联。
[2]当、都闭合,、都是电压表时,电流依次经过、回到电源的负极,电路为、串联,电压表a测R2两端电压,电压表b测电源电压,则、两表的示数之比为
69.(2025·河南平顶山·二模)在如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡的电流为 A,灯泡两端的电压之比是 ,灯泡的电阻之比是 。
【答案】 1.2 1∶1 1∶4
【详解】[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A₂测L₂支路电流。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且两个电流表的指针在同一个位置,所以,电流表A1的示数大于电流表A2的示数,则电流表A1的量程为0~3A,分度值为0.1A,示数为1.5A,即,电流表A2的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A,即,所以,灯泡L1中的电流
[2]因为两灯泡并联,根据并联电路电压特点可知,灯泡L1与L2两端的电压相等,则灯泡L1与L2两端的电压之比
[3]根据欧姆定律可得,则两灯泡的电阻之比
70.(2025·山东菏泽·二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将 ,电压表V1与电压表V2示数之和与电流表A示数的比值将 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】 变小 变大
【详解】[1][2]由电路图可知,R1、R2串联,电流表测电路中电流,电压表V1测R1两端电压,电压表V2测滑动变阻器两端电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,R2接入电路的阻值增大,电路中总电阻增大,由可知,电路中电流变小,因此嗲流标A示数减小。由串联电路电压特点可知,电压表V1与电压表V2示数之和等于电源电压,保持不变,电压表V1与电压表V2示数之和与电流表A示数的比值即为电路中总电阻,总电阻变大,因此压表V1与电压表V2示数之和与电流表A示数的比值将变大。
71.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)定值电阻R1标有“10Ω,0.6A”,滑动变阻器R2标有“20Ω,1A”,在保证元件安全的前提下,若两者串联,则电路中的最大压为 V;若两者并联,则干路的最大电流 A。
【答案】 18 1.6
【详解】[1] 定值电阻R1标有“10Ω,0.6A”,表明R1允许通过的最大电流I1=0.6A;滑动变阻器R2标有 “20Ω,1A”,意味着R2允许通过的最大电流I2=1A 。在串联电路中,电流处处相等,为确保各元件安全,电路中的最大电流I不能超过各元件允许通过最大电流中的最小值,因此I = I1=0.6A
依据串联电路电阻的特性,总电阻R = R1+ R2。已知R1=10Ω,R2=20Ω,则R = R1+ R2= 10Ω + 20Ω=30Ω
根据欧姆定律,可得U =IR= 0.6A×30Ω = 18V
[2] 根据欧姆定律,定值电阻R1两端允许的最大电压U1=I1R1=0.6A×10Ω= 6V
对于滑动变阻器R2,其两端允许的最大电压U2= I2 R2(R2取最大阻值时电压最大)。由于并联电路各支路电压相等,为保障元件安全,电源电压最大只能取U = U1=6V
因为U1< U2,若取U2,可能会超出R1的承受范围。当电源电压U = 6V时,根据欧姆定律,通过滑动变阻器的电流。R2接入电路的电阻不同,电流也不同,而R2允许通过的最大电流是1A。当U = 6V时,R2最小可为
在0~20Ω范围内,所以通过R2的最大电流为1A。在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。通过R1的电流I1=0.6A(因为R1两端电压为6V,电阻为10Ω,根据,可得
通过R2的最大电流I2=1A,所以干路最大电流I并=I1+I2=0.6A + 1A=1.6A
72.(2025·四川眉山·中考真题)甲、乙两根完全相同的电阻丝,将甲电阻丝剪去一半,电阻变为;将乙电阻丝从中间对折,电阻变为。然后将和串联到电路中,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流I2,两端电压与两端电压之比 。
【答案】 等于 2∶1
【详解】[1]根据串联电路的电流特点:串联电路中各处的电流都相等。因为R1和R2串联到电路中,所以通过R1的电流I1等于通过R2的电流I2,即I1=I2。
[2]设甲、乙两根完全相同的电阻丝的电阻为R,将甲电阻丝剪去一半,其长度变为原来的,材料和横截面积不变,此时电阻。将乙电阻丝从中间对折,其长度变为原来的,横截面积变为原来的2倍,材料不变。此时电阻
根据欧姆定律可得
73.(2025·四川凉山·中考真题)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω。
【答案】 16 80
【详解】[1]据图可知,电路是两电阻并联,电流表A1测R2支路电流,电流表A2测干路电流,闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置,说明电流表A1选用小量程,分度值是0.02A,读数为0.2A;电流表A2选择的是大量程,分度值是0.1A,读数为1A,根据并联电路电流规律可得R1支路电流为
电源电压为
[2]定值电阻R2的阻值为
74.(2025·安徽芜湖·三模)如图所示的电路中电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表读数之比为3∶2;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的读数之比为 。
【答案】1∶3
【详解】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2电压,甲、乙两表读数之比为3:2,即
则R1与R2的阻值之比也为1∶2;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电压相等,根据,此时电流与电阻成反比,所以R1与R2的电流之比为2∶1,此时甲表测R2的电流,乙表测干路电流,干路电流等于支路电流之和,所以甲、乙两表的读数之比为1∶3。
75.(2025·新疆·三模)小宇用图甲所示电路探究电流与电阻关系,器材有电源、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器“40Ω 1A”,且变阻器AB两接线柱的距离为20cm,变阻器的电阻与长度成正比,定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整(要求:连接后闭合开关,不移动滑动变阻器的滑片就能起到保护电路的作用,导线不允许交叉);
(2)小宇把5Ω的电阻接入电路中,移动滑片P到适当位置,读出电流表示数如图乙所示,示数为 A;
(3)正确记录后,小宇用10Ω电阻替换5Ω电阻后,直接闭合开关,发现电压表示数 (填“大于”或“小于”)上次示数,当将滑片P向 (填“左”或“右”)移动4cm时,电压表示数恰好与上次示数相同,则电源电压为 V。
【答案】(1)
(2)0.4
(3) 大于 右 5.2
【详解】(1)滑动变阻器的滑片位于最右端,为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至阻值最大处,滑动变阻器应连接左下接线柱,如下图
(2)由乙图知道,电流表连接小量程,分度值为0.02A,此时电流表的示数为0.4A。则定值电阻两端的电压
(3)[1][2]用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,滑动变阻器滑片的位置不动,电路中的总电阻变大,由知道,电路中的电流变小,则滑动变阻器两端电压变小,定值电阻两端的电压变大,即电压表示数变大,大于上次示数。由串联电路中电压的分配与电阻成正比知道,当定值的阻值增大时,滑动变阻器接入电路的阻值应增大,因此应向右移动滑片。
[3]根据串联电压知道,,探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端电压不变,为一定值,所以为一定值,移动4cm时,电压表示数恰好与上次示数相同,滑动变阻器“40Ω 1A”,且变阻器AB两接线柱的距离为20cm,则
解得R滑=8Ω
根据串联分压可得电源电压
76.(24-25九年级下·吉林长春·期中)小慧利用如图甲所示的实验装置“探究电流与电阻的关系”。实验器材有定值电阻A(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、规格为“20Ω 0.5A”的滑动变阻器、电压为3V的电源、电压表、电流表、导线和开关。
(1)图甲是小慧连接的实物电路,用笔画线代替导线将图甲中的电压表正确接入电路。
(2)小慧先用5Ω的定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数如图乙所示,其示数为 A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为 V。
(3)为了完成上述实验,该同学还可测量 组实验数据。
【答案】(1)
(2) 0.3 1.5
(3)2
【详解】(1)电压表测量定值电阻两端的电压,故直接并在定值电阻两端,如图所示:
(2)[1]电流表此时接小量程,故读下面一排的读数,分度值为0.02A,示数为0.3A。
[2]用5Ω的定值电阻进行实验时,其两端的电压
将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验时,要控制定值电阻两端的电压不变,故移动滑动变阻器直至电压表示数为1.5V。
(3)根据所给器材可知能接入电路中的最大定值电阻可由分压公式得
故还可以更换15Ω、20Ω的电阻完成两组实验。
77.(24-25九年级下·吉林松原·期中)小明在“探究电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)当闭合开关S试触时,小明发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,则电路存在的故障是 ;
(2)改正后,将5Ω的电阻接入、间,闭合开关S后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻依次换成10Ω、15Ω的电阻接入、间,闭合开关S后,滑片应向 端移动,直至电压表的示数也为U0,记下相应的电流值;
(3)小明在换用20Ω的电阻做实验时,发现电阻已经损坏,他灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小明的做法 ;
(4)小明根据实验数据绘制出I-R的关系图像如图丙所示。则U0= V,实验所用的滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
【答案】(1)电流表正、负接线柱接反了
(2)右
(3)把5Ω与15Ω的电阻串联接入、间进行实验
(4) 2.4 30
【详解】(1)当闭合开关S试触时,电路中右电流,小明发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,指针反偏,说明电流表正、负接线柱接反了。
(2)探究电流与电阻的关系,要控制电压不变。将5Ω的电阻依次换成10Ω、15Ω的电阻接入、间,闭合开关S后,根据串联分压原理可知定值电阻的电压变大,为控制定值电阻的电压不变,应增大变阻器的电压,根据串联分压原理,应将滑片向右移动,增大变阻器的阻值,直至电压表的示数也为U0,记下相应的电流值。
(3)小明在换用20Ω的电阻做实验时,发现电阻已经损坏,可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入、间进行实验,根据串联电阻的特点知,此时两个电阻串联连接的总阻值相当于20Ω。
(4)[1]定值电阻两端的电压
[2]由串联电路中电压的规律知,滑动变阻器两端电压为UP=U-U0=6V-2.4V=3.6V
由串联分压原理知,所以换用20Ω的电阻做实验时,滑动变阻器的阻值应调为
此时需要的滑动变阻器阻值最大,所以实验所用的滑动变阻器的最大阻值不小于。
78.(24-25九年级下·江西抚州·期中)探究电流跟电阻的关系
【问题】通过导体的电流与电阻的大小有什么关系;某同学设计了如下实验进行探究,所用器材有电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),导线若干。
(1)【证据】图乙是根据图甲连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的连线上打“×”,并补画出正确的连线 ;
(2)连接电路时,开关必须 ,滑动变阻器的滑片移动至 (选填“”或“”)端;
(3)先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关S,移动滑片,使电压表的示数为3V,并记下电流值。保持滑片不动,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关S,电压表的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)3V,接下来应该 ;
(4)多次实验,通过改变定值电阻R的阻值,测得的电流值如表一。
表一
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
【解释】分析表一中的实验数据,可得到结论: ;
【交流】小华同学在本实验过程中,保持电压表的示数为3V,得到了如表二的数据。则小华同学所设计的电路图甲的不同之处是 。
表二
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.30
0.15
0.10
【答案】(1)
(2) 断开 B
(3) 大于 调节滑动变阻器,使电压表示数为3V
(4) 电压一定时,通过导体的电流和导体电阻成反比 小华同学用电压表测的是滑动变阻器的电压
【详解】(1)“探究电压一定时,电流跟电阻的关系”实验,滑动变阻器跟定值电阻应串联,电压表应并联在定值电阻两端,电流表要串联在电路中,如图所示:
(2)[1][2]为保护电路,连接实物电路时开关要断开,滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处,由图可知,滑动变阻器的滑片要移动至B端。
(3)[1][2]定值电阻由5Ω换成10Ω,根据串联电路的分压原理可知,定值电阻阻值变大,电压表示数变大,为了使电压表的示数保持不变,滑动变阻器的阻值应增大,即应向B端移动滑片P直到电压表示数是3V。
(4)[1]由表一中数据可得,定值电阻两端的电压
表中数据,电流随电阻的增大而减小,可得结论,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
[2]由表二可知电阻两端的电压
由串联电路特点知,滑动变阻器两端的电压是U滑=U总-U=4.5V−1.5V=3V
而电压表示数是3V,则电压表与滑动变阻器并联,即小华同学用电压表测的是滑动变阻器的电压,则一位同学的电压表测量的是定值电阻的电压。
79.(24-25九年级下·山东济南·期中)小海同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)根据图甲把实物电路连接好 ;
(2)小海同学按照电路图连接好后,闭合开关,移动滑片,发现电压表无示数,电流表却有示数。你认为发生故障的原因可能是 (电表本身没问题);
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,请在如图坐标上描点画出I﹣U图象 ,由此得出的实验结论是: 。通过计算可知,此次实验所用的电阻为 Ω;
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.变阻器滑片
B.电压表示数
C.电流表示数
②小海选择了电压恒为7V的电源,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器的规格为“15Ω;1A”,实验中调节滑动变阻器的作用是 。不改变现有实验器材的规格,设定电压表示数应不低于 V,才能保证四次实验都顺利进行。
【答案】(1)
(2)定值电阻短路
(3) 见解析 10
(4) B 控制电阻两端的电压不变 4
【详解】(1)图甲电路图可知,电流表、定值电阻和滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器一上一下接入电路,据此完成实物电路的连接,如下图所示:
(2)连好电路闭合开关,电流表有示数,说明电路为通路,因电压表无示数且电表本身没问题,则故障可能是定值电阻短路。
(3)[1]根据表中数据,在图丙坐标上描点画出I-U图像连线,如下图所示:
[2]由图可知,电流随电压的变化关系为过原点的直线,由此得出的实验结论是:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[3]此次实验所用的电阻的大小为
(4)①[1]探究电压一定,电流与电阻的关系时,在不断的改变定值电阻的同时,必须不断的移动滑动变阻器,使得电压表的示数是一个定值,故在移动滑片的同时,眼睛观察电压表的示数,故选B。
②[2][3]研究电流与电阻的关系,要控制电压表示数不变,滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器的滑片可以控制电压表的示数不变,设电压表示数为UV,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=7V-UV
根据分压原理有
即①
因电压表示数UV为定值,由①式可知,左边为一定值,右边也为一定值,因此当定值电阻取最大时,滑动变阻器连入电路中的电阻最大,由①式得
解得UV=4V,因此为使该电阻也能完成实验,该预设值应不低于4V。
80.(2025九年级·云南·专题练习)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“30Ω 1A”、定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)请用笔画线将图甲实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2V,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻R= Ω;
(4)实验时,若将10Ω电阻接入电路时,电压表示数为,更换为15Ω电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 (选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;
(5)当他用20Ω的电阻替换15Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为2V,为能够完成最后一个电阻20Ω的实验,需要更换最大阻值至少是 Ω的滑动变阻器;
(6)同学们将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验,图丁中a、b是不同小组根据收集的数据绘制的I-R关系图像,你认为 (选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的。
【答案】(1)
(2) 未调零 滑动变阻器断路
(3)5
(4) < 左
(5)40
(6)b
【详解】(1)在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器与定值电阻应串联接入电路,电流表测电路中的电流,由图丙知,电流表选用小量程,电压表测定值电阻两端的电压;滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小,则变阻器阻值变大,所以变阻器右下接线柱接入电路。作图如下:
(2)[1]闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,指针指在零刻度线左侧,说明电流表还未调零。
[2]闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,说明发生断路且电压表两端没有与电源相通,则故障可能是滑动变阻器断路。
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2V,电流表示数如图丙所示,电流为0.4A,则接入电路的电阻
(4)[1][2]实验时,若将10Ω电阻接入电路时,电压表示数为U1,根据串联电阻的规律和欧姆定律可知
即 ------①
同理,更换为15Ω电阻后,电压表示数为 ------②
有
故U2<1.5U1 由分压原理,因电阻变大,电压表示数变大,为控制电压表示数不变,要增大变阻器的电压,故接下来滑片应向左端移动,同时眼睛应观察电压表的示数。
(5)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,变阻器分得的电压 U滑=U-UV=6V-2V=4V
变阻器的电压是电压表示数的 ,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为 R滑=2×20Ω=40Ω
需要更换最大阻值至少40Ω的滑动变阻器
(6)电压一定时,电流与电阻成反比。图丁中只有b的电流与电阻的乘积一定,所以只有b的数据是正确操作得到的。
81.(2025·宁夏银川·三模)小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端(选填“左”或“右”),否则,闭合开关时 (填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表都没有示数,则电路出现的故障可能是 (写出一条即可)。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2所示,请将示数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
④请在图3中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像。
(2)(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,向 端移动滑片(选填“左”或“右”),使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是 (填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0∼15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】(1) 右 电压表 见解析 0.28
(2) 右 C
【详解】(1)①[1]由图1可知,电阻、电流表、变阻器串联接入电路中,电压表和电阻并联,滑动变阻器滑片右移动阻值增大,如图所示:
②[2][3]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值
故不可能是电流表超量程,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小时电压表会超量程(0~3V)。
[4]闭合开关后发现无论怎样移动滑片,电流表没有示数,可能电路出现断路,电压表没有示数,说明电压表测量范围之外断路,可能滑动变阻器断开。
③[5]由图2可知,电流表量程为小量程,分度值0.02A,由图可知其示数为0.28A。
④[6]依据表格数据进行描点,再连接各点可得:
(2)[1]探究电压一定时,电流与电阻的关系,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,由分压原理,电压表示数变大,本实验要控制电阻的电压不变,故要增大变阻器的电压,由分压原理增大变阻器连入电路的电阻,此时滑动变阻器的滑片P向右移动,使电压表示数为2V,记录电流表示数。
[2]A.换用电压为6V的电源,根据串联电压分配与电阻成正比得R定∶R变=UV∶U变=2V∶(6V-2V)=1∶2
即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍,当定值电阻为20Ω时,变阻器的阻值R变=40Ω>20Ω
故A不符合题意;
B.把电压表改接为0~15V量程,并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值,故B不符合题意;
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻,当换成20Ω电阻后,电压表示数为2V,变阻器的电压为U滑=4.5V-2V=2.5V
由分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值
接入的定值电阻的阻值至少为25Ω-20Ω=5Ω<10Ω
故C符合题意。
故选C。
82.(2025·内蒙古·三模)如图是探究电流与电阻关系的电路图,电源电压恒为4.5V,实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)在连接电路的过程中,开关S应 ;闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,原因可能是 。
(3)排除故障后,更换阻值不同的定值电阻R,进行多次实验,实验数据记录如表。
实验次数
电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
0.15
分析表中数据可知:
①实验时,保持定值电阻R两端的电压为 V;
②电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
③滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω,才能完成上述实验。
【答案】(1) 断开 B
(2)定值电阻R断路
(3) 3 反比 10
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,在连接电路的过程中,开关S应断开,闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大端,即移到B端。
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源两极连通,则与电压表并联的支路以外的电路是通路,所以原因可能是定值电阻R断路。
(3)①[1]由表中数据可得
由此可知定值电阻两端的电压为3V。
②[2]由表中数据可知,电阻越大,电流越小,电阻与电流的乘积为一定值,所以电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
③[3]因为定值电阻两端电压为,结合电源电压为,根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的分压为
由此可知,滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半,根据串联分压原理可知,当定值电阻最大为20Ω时,滑动变阻器此时接入电路的电阻为
由此可知滑动变阻器的最大阻值至少,才能完成上述实验。
83.(2025·北京·三模)实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V 并保持不变的电源,规格为“”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;
(2)实验中,当的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向右移动,这样操作的目的是: ;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流随电阻大小变化的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为时,电流表的示数为 A;
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过 (结果保留1位小数)。
【答案】(1)
(2)保证定值电阻两端的电压不变
(3)0.08
(4)3.6
【详解】(1)电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在定值电阻两端,故将电流表正接线柱与定值电阻R的右端接线柱去掉,用一根导线一端与电流表的负接线柱相连,另外一端与定值电阻的左端相连,如图所示:
(2)探究电流与电阻的关系,需要改变定值电阻的阻值,即更换不同的定值电阻,控制定值电阻两端的电压不变,故滑动变阻器的作用就是保证定值电阻两端的电压不变。
(3)分析图乙可知,定值电阻两端的电压为
当的电阻为时,电流表的示数为
(4)为了完成时实验并保证电路安全,定值电阻两端的电压为2V,定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为
一次完整的实验,电源电压是固定的,故定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比也是一个定值,定值电阻增大时,滑动变阻器接入的阻值也增大,定值电阻最大值为30Ω,滑动变阻器接入的最大值为25Ω,故
经整理可知,电源电压为。
84.(2025·山西·三模)小明用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻探究电流与电阻的关系,电源电压为3V且保持不变,实验电路如图甲所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针均不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中 (填元件名称)出现了 故障。
(3)排除故障后,接入5Ω的电阻进行实验,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2V,记录电流表示数。断开开关,用10Ω电阻替换5Ω电阻,此时应向 移动滑片才可以达到实验要求。
(4)更换其他电阻继续实验,并将实验数据记录在表中。
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.4
0.2
0.12
0.1
①请根据表中数据,在图乙中用描点法画出通过导体的电流I与导体的电阻R的关系图像。
②分析实验数据可得: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 比。
③小明还想获得R=25Ω时的一组实验数据,在现有器材条件下,可行的操作方法是 。
【答案】(1)左
(2) 定值电阻 断路
(3)左
(4) 反 可以将5Ω和20Ω的两个电阻串联,然后将电压表并联在串联电阻整体的两端/可以将10Ω和15Ω的两个电阻串联,然后将电压表并联在串联电阻整体的两端
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图知,滑片右侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最左端。
(2)[1][2]电路连接正确后闭合开关,发现电流表无示数,说明电路是断路,电压表示数为电源电压,说明电压表并联的电路断路,即定值电阻断路。
(3)根据串联电路的分压原理可知,用10Ω电阻替换5Ω电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的关系的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联电路的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变。
(4)[1]根据表格数据描点画出图像,如图所示:
[2]该实验得到的结论是: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。
[3]小明还想获得R=25Ω的一组实验数据,在现有器材条件下,根据串联电路电阻的规律知:可以将5Ω和20Ω的两个电阻串联(或将10Ω和15Ω的电阻串联),然后将电压表并联在串联电阻整体的两端。
85.(24-25九年级上·河北沧州·期中)如图所示,电源电压为6V,的阻值为20Ω,为滑动变阻器,、为电流表,闭合开关后,的示数为0.5A,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A B.接入的电阻为30Ω
C.与两端的电压之比为1∶4 D.与的阻值之比为3∶2
【答案】B
【详解】由图可知,两电阻并联,电流表A1测量R0的电流,电流表A2测量干路电流。
A.由并联电路各用电器两端电压相等都等于电源电压可知,两端的电压为6V,电流表的示数为
故A错误;
B.由干路电流等于各支路电流之和可知,通过的电流为
接入的电阻为
故B正确;
C.由并联电路各用电器两端电压相等都等于电源电压可知,与两端的电压之比为1∶1,故C错误;
D.与的阻值之比为
故D错误。
故选B。
86.(22-23九年级上·广东广州·期末)如图是某电路图的一部分,R为定值电阻。接通电路后,电流表的示数为I,电压表的示数为U,则( )
A.当U=0V时,R=0Ω B.当I变大时,的值不变
C.当U变大时,的值也变大 D.当I=0A时,R=0Ω
【答案】B
【详解】BC.根据可得公式,则的值为定值电阻R的阻值,此式只说明导体电阻的大小是导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值,电阻的大小与它两端的电压和通过的电流无关,当电压发生变化时,电流也随之发生变化,但电阻不变,所以,当U变大时或当I变大时,的值都不变,故B符合题意,C不符合题意;
AD.因为电阻是导体的属性,与导体两端电压及通过的电流无关,因此当电压为0时或当I=0A时,电阻大小不变,不为0,故AD不符合题意。
故选B。
87.(2025·四川南充·一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻::3,开关S闭合,甲、乙两表为电压表;开关S断开,甲、乙两表为电流表,两种状态下两表的示数之比分别为( )
A.1:3ㅤ:4
B.4:3ㅤ:1
C.4:3ㅤ:1
D.4:3ㅤ:4
【答案】D
【详解】当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,和串联,甲测电源的电压,乙测两端的电压。因串联电路处处电流相等,所以过定值电阻,的电流之比为1:1,由可得,定值电阻、两端电压之比为
因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以甲、乙电压表示数之比
当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,和并联,甲电流表测支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端电压相等,所以
由于并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
88.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开,甲乙两表均为电流表时,两表的示数之比I甲∶I乙=7∶4,当开关S闭合,甲乙两表均为电压表时,两表的示数之比U甲∶U乙为( )
A.3∶7 B.7∶3 C.4∶3 D.4∶7
【答案】A
【详解】当开关S断开,甲乙两表为电流表时,此时两个电阻并联在电路中,甲电流表测量干路中的电流,乙电流表测量的是电阻R2的电流,此时电阻R1和电阻R2的电流之比为
此时电阻R1和电阻R2的电压都等于电源电压,电阻R1和电阻R2的阻值之比为
当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,此时两电阻串联在电路中,甲电压表测量电阻R2两端的电压,乙电压表测量总电压,所以两电压表的示数之比
即当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,两表的示数之比U甲∶U乙为3∶7,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
89.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)如图,电源电压恒定不变,R1︰R2=1︰2,闭合开关S1,通过R1、R2两电阻的电流之比是 ;将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,通过R1、R2两电阻的电流之比是 。
【答案】 1︰1 2︰1
【详解】[1]闭合开关S1,R1、R2串联,所以电流相等,即通过R1、R2两电阻的电流之比是1︰1。
[2]将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,R1、R2并联,由并联分流知,通过R1、R2两电阻的电流之比为
90.(23-24九年级上·江西赣州·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时( )
A.两表的示数都减小
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表示数减小,电流表示数增大
D.电压表的示数不变,电流表的示数减小
【答案】D
【详解】由图可知,电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测量各支路两端的电压,电流表A测量的是干路中的总电流,当滑片向右移动时,因为电源电压不变,而电阻R1的阻值不变,所以由欧姆定律可知,通过电阻R1的电流I1不变,所以电压表的示数始终不变,为电源电压,而滑动变阻器连入的电阻变大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器R2的电流I2变小,可知干路中的电流变小,即电流表A的示数变小,则电压表与电流表示数的比值变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
91.(2024·湖北·一模)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L1的电流为 A,通过小灯泡L2的电流为 A,此时L1和L2的电阻之比为 。
【答案】 0.2 0.3 3∶2
【详解】[1][2]由图可知,当开关闭合时,两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电流表A1测灯L1的电流,已知电流表A的示数为0.5A,即干路电流为0.5A。电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L1的电流为0.2A,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以流过灯泡L2的电流为
[3]当导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体电阻成反比。两灯泡并联,即两灯泡两端电压相等,则
92.(2025·吉林·中考真题)某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是 。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为 A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过 Ω。
【答案】(1)右
(2)正
(3) 灯丝电阻随温度的变化而变化 0.2 40
【详解】(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至阻值最大的位置,由图甲可知为最右端。
(2)由图乙可知电流与电压的图像为一条过原点的直线,它们的比值不变,则可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[1]探究电流与电压的关系,要控制电阻不变,而灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,故该实验方案不可行。
[2]由图丙可知电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[3]将15Ω的定值电阻接入a、b间,电流表的示数为0.2A,则定值电阻两端电压为
由于保持定值电阻两端电压不变,则滑动变阻器两端电压为
滑动变阻器接入电阻最大时,根据串联分压原理可知定值电阻阻值最大,滑动变阻器最大电阻为,此时电路中电流为
定值电阻最大阻值为
93.(24-25九年级下·云南昆明·期中)小坤计划做“探究通过导体的电流I与电阻R的关系”的实验。他根据实验电路图,在实验桌上连接了如图所示的实验电路,实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻。
(1)若滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的电阻值变小,则应将滑动变阻器的接线柱 连入电路(选填“A”或“B”);
(2)小坤的探究实验主要步骤如下:
①闭合开关S,调节滑片位置,使电压表有合适的示数U,读出此时电流表的示数I,并把R、U、I记录在数据表格中。
②调节滑动变阻器的滑片,改变R两端的电压,并把U、I记录在数据表格中。
③仿照步骤②,再做四次实验,并把实验数据记录在表格中。
根据以上实验步骤可知,小亮实际探究的是通过导体的电流I与 的关系;
(3)针对小坤原本计划探究的问题,在实验步骤②中,正确的操作方法应是:断开开关S,改变电路中 ,再闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片位置,使 ,并把R、I记录在数据表格中;
(4)小坤通过(3)中正确的实验步骤重新进行了实验,实验时,他将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电压表有较大的示数并且示数始终不变,而电流表始终无示数。经检查是定值电阻出现了故障,故障应是定值电阻发生了 ;
(5)小坤排除故障后继续进行实验,在第1次实验中,两电表的示数如图甲、乙所示。此时电流表的示数为 A,所选用的电阻为 Ω。
(6)分析表格中的数据,可得出的结论是 ;
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
2
10
0.24
3
20
0.12
【答案】(1)A
(2)电压U
(3) 连入定值电阻的阻值 电压表示数保持不变
(4)断路/开路
(5) 0.48 5
(6)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)若滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的电阻值变小,说明滑片P向左移动,接入电路的电阻丝长度变短,则应将滑动变阻器的接线柱A连入电路。
(2)由实验步骤可知,小坤控制电阻不变,改变电阻两端的电压,因此探究的是通过导体的电流I与导体两端的电压U的关系。
(3)[1][2]小坤原计划是探究通过导体的电流I跟电阻R的关系,因此需要控制电压不变,改变电阻,在实验步骤②中,正确的操作方法应是:断开开关S,改变连入定值电阻的阻值,再闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片位置,使电压表的示数不变,并把R、I记录在数据表格中。
(4)电压表有示数说明电压表与电源之间存在通路,能测到电源电压或部分电压;电流表无示数说明电路中没有电流,即电路存在断路(开路)。所以故障应是定值电阻发生了断路(开路)。
(5)[1][2]由甲图可知,电压表的量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V;电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.48A,则电阻为
(6)根据表格中的数据进行分析可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
94.(2025·陕西咸阳·一模)某同学利用图所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有电压恒为3V的学生电源一个,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线 。
(2)根据改好的电路图连接电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“最左”或“最右”)端。闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,电压表无示数,则发生的故障可能是 (填字母)。
A.定值电阻短路 B.定值电阻断路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)正确连接电路后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图所示;接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验。每次实验都需调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,并记录电流表的示数。数据记录如表所示。
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1
(4)分析数据可知:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)该同学又用50Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去。为完成第4次实验,同学们提出了以下两种解决方案:
①如果只改变电源电压,可调整电源电压范围为2~ V。
②如果只更换滑动变阻器,应换用一个最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
【答案】(1)
(2) 最左 A
(3)
(4)反比
(5)
【详解】(1)探究电流与电阻的关系实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,故如下图所示:
(2)[1]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处即最左端。
[2]BC.闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,说明不是定值电阻或滑动变阻器断路,故B错误,C错误;
AD.又由于电压表无示数,说明不是滑动变阻器短路,是定值电阻短路,故A正确,D错误。
故选A。
(3)由表中数据可知,电流表量程为,分度值为,电流表读数为,定值电阻的电压
接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验,每次实验都需调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,并记录电流表的示数。
(4)由表中数据可知,电流与电阻的乘积都为,得到的结论是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。
(5)[1] 该同学又用50Ω的电阻进行了第4次实验,控制定值电阻两端电压为不变,根据串联分压可知
当滑动变阻器最大时,滑动变阻器电压最大
电源电压的最大值为
[2] 该同学又用50Ω的电阻进行了第4次实验,控制定值电阻两端电压为不变,根据串联分压可知滑动变阻器分得的电压
又由
可知滑动变阻器的最大值
应换用一个最大阻值至少为的滑动变阻器。
95.(2025·重庆·三模)某实验小组利用规格为“35Ω 1A”的滑动变阻器进行了“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整。要求:滑片向A移动时,电流表示数减小 。
(2)连接好电路后将滑片移至 (选填“A”或“B”)端,试触开关S,发现电流表示数为0,电压表有示数,则电路中的故障可能是 。
(3)排除故障后继续实验,先接入4Ω定值电阻,闭合开关,电流表示数为0.1A,移动变阻器的滑片P移至合适位置,电压表的示数如图乙所示为 V,记下电流表的示数。断开开关,将4Ω电阻换成8Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同,并记录实验数据。
(4)依次改变电阻R的阻值,根据测得五组实验数据,在图丙的坐标系中描绘出图像为曲线A,分析可知:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(5)根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器接入电路的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是 。
【答案】(1)
(2) A 定值电阻断路
(3) 2.4 电压
(4)反
(5) 无交点 见详解
【详解】(1)探究电流与电阻关系的实验,定值电阻、滑动变阻器、电流表串联在电路中,电压表与定值电阻并联,另外要求:滑片向A移动时,电流表示数减小,应选择变阻器右下接线柱,电路如图:
(2)[1][2]连接好电路后将滑片移到阻值最大处,移至A端,试触开关S,发现电流表示数为0,电压表有示数,这说明电路中有断路故障,而电压表两个接线柱到电源之间是连通的,所以电路中的故障可能是定值电阻断路。
(3)[1][2]先接入4Ω定值电阻,闭合开关,电流表示数为0.1A,移动变阻器的滑片P移至合适位置,电压表的示数如图乙所示,连接0~3V的量程,分度值为0.1V,此时电压表读数为2.4V,记下电流表的示数。断开开关,将4Ω电阻换成8Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片,按照控制变量的要求,应控制定值电阻两端电压不变,使电压表的示数与前一次相同,并记录实验数据。
(4)右图像可知,定值电阻阻值越大,通过它的电流越小,于是得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)[1]第一次实验,先接入4Ω定值电阻,闭合开关,电流表示数为0.1A,此时滑动变阻器滑片在阻值最大处,由此可知电源电压为
实验过程中,每一次定值电阻两端电压都是
每一次滑动变阻器两端的电压都是
由图像可以看出,五次实验的电流值分别为0.6A、0.4A、0.3A、0.24A、0.2A,根据欧姆定律可求出五次实验变阻器连入的阻值分别为2.5Ω、3.75Ω、5Ω、6.25Ω、7.5Ω,描点画出曲线B,如图所示:
发现曲线B与曲线A无交点。
[2]每次实验通过定值电阻的电流与通过变阻器的电流都相等,但每一次变阻器连入的阻值都小于定值电阻的阻值。
96.(2025·重庆·二模)小侨在“探究导体中的电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压恒为,已有的4个定值电阻的阻值分别为、、、,滑动变阻器标有“”字样。
(1)请用笔画线代替缺少的导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大)。
(2)连接电路时,应 开关。闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是 。
(3)排除电路故障后,先接入的电阻,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表示数为 A,然后记录数据。接下来用的电阻代替的电阻做实验,记录数据时滑动变阻器连入电路的阻值比上次实验时更 。
(4)更换其余电阻继续实验,根据4组数据作出图像,如图丙所示。分析图像可得出:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 比。
(5)小江认为小侨的实验数据偏少,建议小侨选择另外的定值电阻继续完成上述实验。为顺利完成实验,所选定值电阻阻值不能超过 。
(6)小江也进行了上述实验。他断开开关,在整理器材时,发现整个实验中始终未对电压表调零,但其余实验操作均正确。小江根据他的实验数据作出的图像也是直线吗?请判断并说出理由: 。
【答案】(1)
(2) 断开 断路
(3) 0.4 大
(4)反
(5)60
(6)是,因为两端的电压仍保持为定值不变
【详解】(1)因为当滑片P向B端移动时,要使电路中的电流变大,则滑动变阻器接入电路的电阻应减小,所以应连接滑动变阻器下端的B接线柱。如图所示:
(2)[1]为保护电路连接电路时,应断开开关。
[2]闭合开关后,电流表无示数可能是电流表短路或与电压表并联的部分断路,但电压表有明显偏转说明电压表与电源连通,所以电路故障是R0断路。
(3)[1]根据图乙电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电流表示数为0.4A。
[2]根据串联分压原理,当更换为更大的定值电阻时,其分得的电压增大,为保持定值电阻两端电压不变,滑动变阻器接入电路的电阻应增大。
(4)分析图像可知U一定时,I和成正比,即I与R成反比,所以在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(5)根据题中信息可知定值电阻两端电压U0=6V,电源电压U=9V,由串联电路分压特点可知滑动变阻器两端电压U滑=9V-6V=3V
根据上述分析当更换为更大的定值电阻时,滑动变阻器接入电路的电阻应增大,当滑动变阻器接入最大阻值30Ω时,根据串联分压特点
代入数据,可得定值电阻的最大值为R0=60Ω。
(6)电压表虽未调零,但在实验过程中,电压表的示数始终是在同一基础上的测量值,每次测量的R0两端的电压不变,根据欧姆定律,电流和电压的关系不变,所以作出的图像是直线,因为R0两端的电压仍保持为定值不变。
97.(2025·山东菏泽·二模)晓丽组在“探究导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,实验中用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω。
(1)图甲所示是将其中的部分器材进行了连接,请你用笔画线代替导线,在答题卡上把图中的器材连接成完整的电路(要求导线不允许交叉,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数增大)。
(2)闭合开关后,晓丽组的同学发现电压表有示数,电流表没有示数。若电流表和电压表均完好,经检查发现电路中只有一处出现故障,则故障可能是定值电阻R 。
(3)探究导体中的电流与导体电阻的关系时,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达相同。晓丽组的同学分别提出1V、1.5V和2V三个电压值,大家进行了分析与讨论后认为,控制电压为 时,可以使实验顺利进行。
(4)晓丽组通过实验记录的相关数据描绘得到了图乙所示的图像,分析图像可以初步得到结论: ,为使结论更具说服力,老师建议更换不同阻值的电阻进行更多次实验,并绘制出电流与 的关系图像,观察其是否为一条过坐标原点的直线。
(5)本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是___________。
A.用刻度尺测量物理教科书的长和宽
B.用电流表和电压表测量小灯泡的电功率
C.用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
D.探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关
【答案】(1)
(2)断路
(3)2V
(4) 电压一定时,电流与电阻成反比 电阻的倒数
(5)D
【详解】(1)题中要求滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数增大,说明滑动变阻器的阻值减小,应该选择滑动变阻器的B接线柱。如图所示:
(2)闭合开关后电流表没有示数,说明电路某处开路,电压表有示数,说明与电压表并联的电路开路,故可能是定值电阻R断路。
(3)电路中电阻R和滑动变阻器串联,电源电压为3V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。根据串联分压,分的电压与阻值成正比关系
可知当UR=1V,R=25Ω时,滑动变阻器需接入阻值为50Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值;当UR=1.5V,R=25Ω时,滑动变阻器需接入阻值为25Ω,也超过了滑动变阻器的最大阻值;当UR=2V,R=25Ω时,滑动变阻器需接入阻值为12.5Ω,在滑动变阻器的阻值范围内,故控制电压为2V时,可以使实验顺利进行。
(4)[1]分析图乙可知,通过电阻的电流和电阻阻值的乘积是个定值,所以得到结论电压一定时,电流和电阻成反比。
[2]根据欧姆定律可得,当电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,所以绘制出电流与电阻的倒数的关系图像,观察其是否为一条过坐标原点的直线。
(5)本次实验多次测量的目的是为了排除偶然性,寻找普遍规律。
ABC.用刻度尺测量物理教科书的长和宽、用电流表和电压表测量小灯泡的电功率和小灯泡的电阻都是测量类实验,多次测量是为了减小误差,故ABC不符合题意;
D.探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关多次测量是为了寻找普遍规律,故D符合题意。
故选D。
98.(2021·江苏苏州·二模)在探究“电流与电阻的关系”实验中,实验室备了以下器材:电源(电压恒为)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、“、、、”的定值电阻各一个、导线若干。
实验次数
电阻
电流
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.23
4
20
0.15
(1)如图是小明实验组未连接好的电路,请将电路连接完整 ;
(2)正确连好电路后,闭合开关,小明发现电流表和电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次接触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电流表、电压表开始有示数且电压表示数为,经进一步检查,电表、各条导线及各接线处均完好,则电路中可确定的故障是 ;
(3)问题解决后小明测得的四组数据如上表所示,由于操作不当,导致表中第 次实验的数据出现错误,出错的原因是 ;小明及时纠正了错误,得出了正确的测量结果,通过数据分析他得出的实验结论是 ;
(4)请计算出小明实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是 ;
(5)对上述实验总结正确的是 。
A.连接电路时应将开关闭合
B.每次闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑到最右端
C.实验中采用了等效替代法
D.滑动变阻器除了保护电路外,其主要作用是控制定值电阻两端电压不变
【答案】 变阻器断开 3 上一次实验结束后,没有调节滑动变阻器的滑片 当电压一定时,电流与电阻成反比关系 D
【详解】(1)[1]在探究“电流与电阻的关系”实验中,定值电阻与变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压,电路连接完整后如图所示:
(2)[2]闭合开关发现电流表和电压表示数均为0,说明电路断开,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次接触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电流表、电压表开始有示数,从电源正极出发依次串联开关、变阻器、定值电阻、电流表,说明变阻器断开。
(3)[3][4]问题解决后小明测得的四组数据如上表所示,根据可知,电流与电阻的乘积应保持不变,可知表中第3次实验的数据出现错误,在第2次实验中,变阻器两端电压为
则变阻器接入阻值为
当接入的定值电阻且未调节滑片时,电路中的电流为
[5]小明及时纠正了错误,通过数据分析可知:当电压一定时,电流与电阻成反比关系。
(4)[6]根据串联分压,当接入的定值电阻时,变阻器接入阻值为
当接入的定值电阻时,变阻器接入阻值为
可知小明实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是。
(5)[7]A.为保证电路安全,连接电路时应将开关断开,故A错误;
B.每次闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最左端使其接入最大阻值,故B错误;
C.实验中采用了控制变量法,控制定值电阻两端电压不变,故C错误;
D.滑动变阻器除了保护电路外,其主要作用是根据控制变量法思想,控制定值电阻两端电压不变,故D正确。
故选D。
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14.3 欧姆定律(题型优练)-2025-2026学年九年级物理精品课(原卷版)(98题)
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系】
【题型2 欧姆定律的表达式】
【题型3 欧姆定律的简单计算】
【题型4 串联电路的电阻与电压之间的关系】
【题型5 并联电路的电阻与电流之间的关系】
知识详解
一、探究电流与电压的关系
【提出问题】电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系?
【猜想与假设】因为电压是形成电流的原因。若电阻一定,可能电压越大,电流越 。
【设计实验】
(1)运用控制变量法探究。控制 不变,通过调节 改变定值电阻两端的电压,并用电流表测出电路中的电流,用电压表测出定值电阻两端的电压。
(2)实验电路图如图所示。
(3)实验器材:电源、定值电阻、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线等。
【进行实验】
(1)按电路图把一个10Ω的定值电阻连接电路。
(2)闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
(3)调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V、4V、5V、6V,读出此时相应的电流值记入下表中。
电阻R
10 Ω
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
【分析论证】
(1)分析实验数据发现电流与电压有关,电流随电压的增大而增大,并且成 比。
(2)在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点,画出I-U图像。分析图像可得出:通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)实验结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【评估与交流】
(1)滑动变阻器的作用:保护电路;改变定值电阻 。
(2)表格错误数据的分析:分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同,不同的一组数据为错误数据。
(3)提示:
①结论中的电流、电压、电阻是针对同一导体而言的。
②明确电流与电压存在的因果关系,电压是导体中产生电流的原因,而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压,所以不能说电阻一定时,电压与电流成正比。
③在归纳结论时,不能漏掉前提条件“电阻一定”。
二、探究电流与电阻的关系
【提出问题】电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系?
【猜想与假设】因为电阻对电流有阻碍作用,所以若电压一定,可能电阻越大,电流越 。
【设计实验】要研究电流与电阻的关系,必须改变接入电路的 ,所以要更换不同的电阻R接入电路。实验中要控制电阻两端的 不变,所以需要在电路中串联滑动变速器,通过调节滑动变速器,保持电阻R两端的电压不变,电路图如图所示。
【实验器材】电源、不同阻值的定值电阻多个、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线。
【进行实验】
(1)按电路图连接电路。
(2)闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
(3)把阻值为5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数为3V保持不变,读出电流表的示数,记录在下面的表格中。
(4)把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω、25Ω的定值电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,读出电流表的示数,记录在下面的表格中。
电压U/V
2
电阻R/Ω
5
10
15
25
电流I/A
0.15
0.22
0.30
0.38
【分析论证】
(1)分析实验数据发现:电流与电阻有关,电流随电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为一定值,说明电流与电阻并且成 比。
(2)在坐标系中画出I-R图像。分析图像可得出:通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(3)实验结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
I-R图像 I- 图象
【评估与交流】
(1)对I-R图象的改进是作出I- 图象,“电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比”也可以说成“电压一定时,导体中的电流与导体 成正比”。
(2)如果用干电池做实验,可以通过改变串联干电池的 来改变定值电阻两端的电压(图甲);如果用学生电源做实验,可以通过转动旋钮来改变定值电阻两端的电压(图乙);如果用滑动变阻器,可以将滑动变阻器串联在电路中起分压作用,改变定值电阻两端的电压。
(3)注意:对实验结论两种错误的语言描述:
①“导体中的电流跟导体的电阻成反比”。漏掉了结论的前提条件(在电压一定时)。
②“电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比”。弄错了结论的因果关系(因为电阻是导体本身的性质,跟电压和电流都没关系)。
三、欧姆定律
1. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 比,跟导体的电阻成 比。
2. 数学表达式
(1)如果用U 表示导体两端的电压,R表示导体的电阻,I表示导体中的电流,那么用公式表示就是:I=_______
(2)公式中物理量单位
电压U:伏特,符号V;电阻R:欧姆,符号Ω;电流I:安培,符号A。
3. 变形公式
由欧姆定律的公式I= 可推出:U= 、 R=______
(1)电压U=IR的意义:表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说成电压与电流成正比。
(2)电阻R=的意义:表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。
因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与加在两端的电压和流过的电流大小 。(选填“有关”或“无关”)
4. 对公式的理解
(1)统一性:I、U、R必须使用国际单位制中的单位,分别为:A、V、Ω。
(2)同一性
I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应。在解题时,习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示,如I1、R1、U1等。
(3)同时性
对同一导体或同一部分电路来说,由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动,都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化,所以公式I=中的三个量是针对R同一时间而言的。
(4)条件性
定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的 一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的 一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(5)适用范围
欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
学有所成,学以致用
【题型1 探究电流与电压、电阻的关系】
1.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期中)在“探究电阻一定时,导体中的电流跟导体的电压成正比”的实验中,滑动变阻器的作用是( )
A.改变电阻两端的电压
B.改变通过电阻的电流
C.保持电阻两端的电压不变
D.保持通过电阻的电流不变
2.(24-25九年级上·广东广州·期末)探究电流与电阻定量关系的电路如图所示,在AB间更换不同阻值的定值电阻后,应调节滑动变阻器滑片,控制 不变。更换不同的电阻进行多次实验,这是为了 。
3.(2022·浙江丽水·中考真题)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5Ω。请回答:
实验次数
一
二
三
U/V
1.0
1.5
2.0
I/A
0.2
0.3
0.4
(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 相连(填字母);
(2)闭合开关,小科发现电压表指针不偏转,电流表指针偏转,则故障可能是 ;
(3)小科排除故障后,通过实验获得数据如表,分析数据可得出的结论是 ;
(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 。
4.(23-24九年级上·湖北武汉·阶段练习)如图所示,在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置
D.更换R1,调节R2的滑片到不同的适当位置
【题型2 欧姆定律的表达式】
5.(2022·江苏无锡·二模)如图所示,在探究通过导体的电流与电阻的关系实验中,有以下器材:电源电压为6V、滑动变阻器(30Ω 1A)、电流表(0~0.6A量程)、电压表、三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)、开关和导线若干。要完成实验,控制定值电阻两端电压的范围 V≤U≤ V;若控制定值电阻两端电压值为1.5V,完成实验需更换最大阻值为 Ω的滑动变阻器。
6.(2025·河北唐山·二模)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,小明使用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电压为6V的电源等器材进行探究。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电路中电流变大);
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。为了检查电路故障,小明将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是___________(选填“A”、”B”或“C”);
A.开关断路 B.滑动变阻器断路 C.定值电阻断路
(3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,由图像可知R两端的电压为 V;当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,应该将滑动变阻器的滑片P向 端(选填“左”或“右”)滑动;要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω;由图像得到实验结论为:当 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
7.(2025·山东烟台·一模)小华要探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1乙是根据电路图连接的实物电路,请在图1甲虚线框中画出该电路图 ;
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时 (选填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程;
③闭合开关,移动滑片,记录数据如图1丙表格中所示。第5次的电压表和电流表的示数如图2甲乙所示,请将示数填入图丙表中;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
a.
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
b.
④请在图2丙中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像 ;
⑤分析图像的特点,可得出:电阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的理由是 ;
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、20Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是( )(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0~15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
8.(20-21九年级上·河北保定·期末)图是“探究通过导体的电流与电压的关系”实验电路,关于这个实验的表述正确的是( )
A.表a是电压表,表b是电流表
B.使用滑动变阻器的目的是减小实验数据的误差
C.经过实验可以得出结论:电压与电流成正比
D.更换不同阻值的电阻重复实验,是为了使实验结论更具普遍性
9.(23-24九年级上·江苏扬州·期末)电流看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可通过电路中的灯泡是否发光去确定。下面是小华在学习中遇到的四个研究实例,其中采取的方法与之相同的是( )
A.学习电压时,可以通过对比水压来认识它
B.在“探究电流跟电压关系”的实验中,选用某一定值电阻进行研究
C.研究串联电路电阻时,引入总电阻的概念
D.在动能影响因素实验中,通过木块被推距离远近判断动能大小
10.(16-17九年级·全国·课后作业)在研究电流跟电压及电流跟电阻的关系实验中,电路中的滑动变阻器两次的作用是
A.均使电阻R两端的电压成倍数变化
B.均使电阻R两端的电压保持不变
C.前次使电阻R两端电压成倍数变化,后次使电阻R两端的电压保持不变
D.前次使电阻R两端电压保持不变,后次使电阻R两端电压成倍数变化
11.(2025·福建宁德·一模)在探究“电流与电压关系”的实验中。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求:滑片P向右移动时电阻变小);
(2)检查电路连接无误,闭合开关后发现电压表示数接近于电源电压,电流表示数几乎为0,则故障可能是定值电阻R ;
(3)排除故障后,记录数据如下表。第2次电压表示数如图乙所示,电压表示数为 V;
(4)请根据表格中的数据在图丙的坐标纸中描点,并画出图像;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
(5)结合以上信息可知,定值电阻R = Ω;根据丙图可得出,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(6)为了使结论更具有普遍性,实验小组同学提出以下两种实施方案,其中合理的方案是___________(填字母);
A.使用原有的实验器材增加实验次数
B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
(7)评估交流时,发现另一小组所画出的图像如图丁所示,请你分析该小组实验中可能存在的问题是 。
【题型3 欧姆定律的简单计算】
12.(21-22九年级上·广东惠州·期中)当某导体两端的电压是6V时,通过该导体的电流是0.6A,如果是该导体两端的电压再增加8V,那么这时该导体的电阻将 (填变大、不变、变小),通过它的电流是 。
13.(2020·湖北襄阳·模拟预测)在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如下图所示的三种电路:
A. B. C.
(1)甲同学认为图B电路比图A电路好,理由是图B能控制电阻不变;乙同学认为图C电路比图B电路更好,理由是图C电路便于实现 ;
(2)乙同学利用图C电路(其中电阻R=5Ω)完成了本实验,测得数据如下:分析表格中的数据,可以得出的结论是 ;
实验次数
电压U(伏)
电流I(安)
电压/电流
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图B电路最终也完成了多次实验,该同学的做法是改变 。
14.(2021·江苏南通·中考真题)实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验,提供的器材有:电源(电压3V)、电流表、电压表、电阻箱R(0-999.9Ω)、滑动变阻器R1,开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 。
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,将电压表改接在R1两端,发现电压表的示数为3V,由此判断电路的故障是 。
(3)排除故障后,调节R的阻值,并移动R1的滑片,使电压表的示数为某一值,记录R的阻值和电流表示数继续实验,当R的阻值变大时,R1的滑片应向 移动,以使 示数不变,将多次实验测得的数据描绘成图乙所示的图线。
①在图丙中画出当R的阻值为10Ω时,电流表指针所在位置 。
②处理数据描绘的是图线,而不是I-R图线,这样做的优点是: 。
(4)实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻Rx,他们设计了的图丁中A、B两个实验方案,其中能准确测量Rx阻值的是 。
15.(24-25九年级上·黑龙江大庆·期中)根据I=,可以导出R=。以下几种看法正确的是( )
A.导体的电阻跟电压成正比
B.通过导体的电流减小,导体的电阻就增大
C.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
D.导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值
【题型4 串联电路的电阻与电压之间的关系】
16.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如图所示是电阻的关系图像,下列说法正确的是( )
A.电阻两端电压为时,通过的电流是
B.电阻并联到电压下,干路中的电流是
C.电阻串联,当电流为时,两端总电压为
D.电阻和的阻值之比是1∶2
17.(2024·湖南长沙·中考真题)小明制作了一款可调亮度的小台灯,电路如图所示。电源电压保持不变,灯泡的电阻为10Ω,不考虑温度对灯丝电阻的影响,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样。
(1)闭合开关后,移动滑片使R的阻值变 时,通过灯泡的电流变大,灯泡变亮;
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时,通过灯泡的电流为0.15A,此时灯泡两端的电压为 V。若灯泡两端允许的最大电压为2.5V,为保证电路安全,滑动变阻器接入电路的最小阻值为 Ω。
18.(2024·安徽阜阳·二模)如图所示,电源电压不变,是定值电阻,R是电阻箱,闭合开关S后,多次改变电阻箱的阻值,记下电阻箱的阻值R、电压表示数U和电流表示数I,则下列绘制出的及关系图像正确的是( )
A.B.C.D.
19.(2024·江苏常州·中考真题)海水盐浓度越大,其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。下列电路中,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S,海水盐浓度越大,电表示数越大的是( )
A. B.
C. D.
【题型5 并联电路的电阻与电流之间的关系】
20.(2025·福建泉州·一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑片P位于最右端时,电流表的示数为I1;当滑片P位于中点时,电流表的示数为I2,电压表的示数为7.2V。若I1∶I2=5∶8,则R1与R2的阻值之比为 ,电源电压为 V。
21.(2024·湖南怀化·模拟预测)如图所示的电路中,电源电压恒定,电流表量程为0~3A,电压表量程为0~15V,灯泡规格为“6V 0.5A”(小灯泡电阻不变),电阻R1的阻值为10Ω。移动滑动变阻器R2的滑片到a点(图中未标出)此时电阻为Ra,保持滑片位置不动;断开S1、S2,闭合S,此时电压表的示数为U1,电流表A1的示数为I1,灯泡恰好正常发光;再将滑片移动到最右端,此时电压表示数为U2,电流表A1的示数为I2.已知U1:U2=4:5,I1:I2=4:3。
(1)求小灯泡电阻的阻值为多少?
(2)求滑动变阻器滑片在a点时电阻Ra的阻值为多少?
(3)当闭合S、S1、S2,滑动变阻器的滑片在最右端时,电流表A1与电流表A2的示数之比为多少?
22.(2022·四川成都·一模)如图所示,电源电压保持不变,灯泡L1、L2分别标有“6V,3W”,“6V,6W”的字样(灯丝电阻不随温度而改变),滑动变阻器上有“?Ω,1A”字样,由于保管不当,铭牌上最大电阻值已经看不清楚。
(1)只闭合S1、S4时,灯泡L1恰好正常发光;然后再将滑动变阻器滑片Rp拨至中点处,且闭合S2,电流表的读数为0.75A。求滑动变阻器的最大电阻;
(2)只闭合开关S4、S5,移动滑片,电流表能够达到所选量程的最大刻度处,再移动滑片,让电流表的示数为最大值的一半,这一过程中,滑动变阻器两端电压变化了3V,则电阻R1的阻值可能是多少欧姆?
23.(2022·北京西城·一模)如图甲所示,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω,电压表的量程为0~15V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系如图乙所示。求:
(1)电源两端的电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)闭合开关S后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻器R2接入电路的最小阻值。
培养尖优、打造学神
24.(24-25九年级上·天津南开·期中)在如图所示的图象中,能正确反映物理量之间关系的是( )
A.甲图:定值电阻与它两端电压的关系 B.乙图:定值电阻与通过它的电流的关系
C.丙图:电压一定时,电流与电阻的关系 D.丁图:电阻一定时,电流与电压的关系
25.(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
B.将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
D.依据图像可得导电阻分别为R乙=5Ω R甲=10Ω
26.(22-23九年级上·福建南平·期中)关于欧姆定律的公式,及其变形公式U=IR的理解,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B.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
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
27.(24-25九年级上·内蒙古呼和浩特·期中)关于欧姆定律表达式及推导式的理解,下列说法中正确的是( )
A.由可知,当导体电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成反比
B.由可知,当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
C.由可得,表明导体的电阻与它两端的电压成正比
D.由可得,表明导体的电阻与通过它的电流成反比
28.(15-16九年级上·全国·课后作业)当一个导体两端的电压为1.5V时,通过的电流为0.3A,若流过导体的电流增加0.3A时,导体两端的电压和此时导体的电阻分别为 ( )
A.1.5V,2.5Ω B.1.5V,10Ω C.3V,5Ω D.3V,10Ω
29.(20-21九年级上·山东烟台·期中)某导体两端的电压为3V时,通过它的电流为0.2A,若它两端的电压变为0,电流也为0,那么忽略温度的影响,关于该导体的电阻,下列说法中正确的是( )
A.该导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
B.题中该导体前后电压下的电阻值分别为15Ω和0
C.该导体的电阻是15Ω
D.该导体的电阻是0
30.(18-19九年级上·湖南常德·期末)下列幅图能正确反映某导体的电阻与通过其电流的关系的是( )(不考虑温度对导体电阻的影响)
A. B.
C. D.
31.(24-25九年级上·辽宁大连·期末)下列关于导体电阻的说法正确的是(不考虑温度影响)( )
A.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流决定
B.长度相同的铜丝和镍铬合金丝电阻一定不同
C.长度、横截面积相同的铜丝和镍铬合金丝,铜丝的电阻更小
D.导线断了重新搭接使用,搭接处比相同长度其他部分电阻小
32.(14-15九年级上·上海闵行·阶段练习)甲、乙、丙三根镍铬合金丝,其横截面积关系S甲>S乙=S丙 ,长度关系为L甲=L乙<L丙.将它们分别接在同一电路中,则通过它们的电流大小关系是
A.I甲>I乙>I丙 B.I甲>I乙=I丙
C.I甲<I乙<I丙 D.I甲=I乙<I丙
33.(23-24九年级上·四川广元·期末)照明电路的电压为220V,一般来说,人体的安全电压为36V,通过人体的电流达到1mA时会引起麻的感觉,通过人体的电流达到30mA时会有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于( )
A. B. C. D.
34.(23-24九年级上·安徽亳州·阶段练习)一只小灯泡的正常工作电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.5A。若将该灯泡接在12V的电源上,要使其正常发光,下列方法可行的是( )
A.串联一个的电阻 B.串联一个的电阻
C.并联一个的电阻 D.并联一个的电阻
35.(18-19九年级·全国·课后作业)有两个电阻分别在各自的电路中,它们两端的电压之比,通过它们的电流之比,则两个电阻之比等于( )
A.
B.
C.
D.
36.(21-22九年级上·黑龙江鸡西·期末)将一段电阻丝接在6V的电源上,测得通过它的电流为0.5A,若改接在另一个电源上测得通过它的电流为2A,则此时该电阻的阻值和电源电压分别为( )
A.12Ω,24V B.3Ω,12V C.30Ω,24V D.12Ω,12V
37.(14-15九年级·全国·单元测试)将一段电阻丝接在3V的电源上,测得通过它的电流为0.3A.若把该电阻改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为:
A.2V,15 ; B.3V,10; C.2V,10; D.3V,15.
38.(24-25九年级上·海南省直辖县级单位·期末)某导体两端的电压为5V,通过的电流为0.1A,则该导体的电阻为 。若它两端的电压变为2.5V,则通过它的电流变为 A。
39.(2024·上海长宁·一模)在5秒内,通过某导体横截面的电荷量为6库,则通过它的电流为 安;已知该导体的电阻为10欧,此时其两端的电压为 伏。若通过该导体的电流变为0.5安,则其电阻为 欧。
40.(2025·江苏连云港·一模)小明在探究“电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),滑动变阻器一只,导线若干。
(1)连接电路时,小明将实物连接成如图甲所示电路,其中有一处连线错误,请你在连接错误的导线上画“×”并改正 ;
(2)正确操作后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,发现电流表无示数,电压表有示数,其故障可能是 ;
(3)排除故障后,先接入的是5Ω电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为3.0V,并记下相应的电流值;再依次用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻替换5Ω的电阻重复上述实验,并记录每次电流值,填入如表所示的表格中,由此小明得到的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比关系,他判断的依据是 ;
次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
(4)小明对“探究电流与电阻关系”的实验过程进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、电流与滑动变阻器阻值,电流与总电阻”之间的图象,如图乙所示,图中阴影部分面积表示的具体物理含义是 ;
(5)在工程技术中用不同颜色的环对电阻进行标记,阻值是两位数以内的电阻可以根据前两环的颜色来判断阻值,其中5Ω、10Ω、15Ω、20Ω电阻前两环的颜色如图丙所示,则25Ω电阻前两环的颜色应该是 。
41.(21-22九年级上·江苏连云港·期末)在“探究电流与电阻关系”的实验中,实验器材有:电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻五个,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示实验电路连接完整;
(2)断开开关S,小明用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后,接下来闭合开关后应 ,再观察与记录电流表的示数;
(3)图乙是根据实验数据画出的I﹣R图像,其中阴影面积对应的物理量是 ;
(4)根据图像,所得实验结论是: 。
42.(2024·江西上饶·一模)果果同学用如图甲所示的电路,探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关,五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“30Ω 1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接;
(2)当选用5Ω的电阻时,移动滑片使电流表示数如图乙所示,以后每更换一个阻值更大的电阻后,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为 不变,同时记下对应的电流值;
(3)当果果同学改用15Ω的电阻继续实验时发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值,则果果同学选用的滑动变阻器是 (选填“甲”或“乙”);于是她更换另一只滑动变阻器继续实验,每次操作中更换的定值电阻的阻值与此时滑动变阻器接入电路的阻值之比为 ;
(4)多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I~R图像,得到的结论是 ;
(5)乐乐同学认为还有一种图像也能直观地判断出I与R的定量关系,你认为图A、B、C所示的图像中, 符合乐乐的观点。
43.(22-23九年级上·江苏扬州·阶段练习)如图所示,电源电压恒为12V,电阻R1为20Ω,当开关S闭合后,电压表的示数为8V,求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)通过电阻R1的电流;
(3)通过电阻R2的电流。
44.(24-25九年级上·天津·期中)如图所示的电路,电源电压保持6V不变。灯L1的电阻为15Ω,当开关S1、S2闭合时,电流表的示数为1A,求:
(1)灯L2的电阻;
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.3A,求L3的电阻。(不考虑电阻对灯丝电阻的影响)(画等效电路图)
45.(24-25九年级上·湖南长沙·阶段练习)如图所示,电源电压保持不变,小灯泡的电阻RL=10Ω,闭合开关S后,电流表A的示数为1.5A,电流表A1的示数为0.9A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法正确的是( )
A.通过灯泡的电流为0.5A
B.电源电压为5V
C.若再将滑片向左移动,灯泡变亮
D.若再将滑片向左移动,电流表A示数变大
46.(23-24九年级上·江西南昌·期中)如图所示,电源电压恒为15V保持不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“”字样,灯泡L正常工作时的电压为6V。当闭合S1、S2、S3,将R2滑片移到中点时电流表示数为0.5A;当断开S1、S2,闭合S3时,调节R2滑片使灯泡L正常工作时,电流表的示数也为0.5A。不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
(1)小灯泡的电阻;
(2)R1的阻值;
(3)断开S1、S2,闭合S3,小灯泡正常工作时,滑动变阻器R2的阻值。
47.(23-24九年级上·内蒙古通辽·期中)一个定值电阻两端电压由3V增大到6V,通过该电阻的电流增加了0.15A;若该电阻两端所加电压为10V,则通过它的电流是( )
A.0.3A B.0.4A C.0.5A D.0.6A
48.(2025·四川广元·中考真题)如图甲所示电路,闭合开关,电流表和电压表的示数如图乙和丙所示,下列分析正确的是( )
A.灯与电阻R串联 B.电路的总电阻大于电阻R的阻值
C.通过电阻R的电流是0.40A D.电源两端的电压为3.0V
49.(辽宁省大连市高新园区名校联盟2024年中考适应性测试(三)物理与化学试题-初中物理)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,下列说法正确的是( )
A.A示数变小,V1的示数不变,V2的示数变小
B.A示数变大,V1的示数不变,V2的示数变大
C.V1的示数不变,V2的示数与A的示数之比变小
D.灯泡变亮,V1的示数与A的示数的乘积变小
50.(24-25九年级下·吉林松原·期中)电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度,其原理是:光照增强,光敏电阻的阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃的透明度下降,反之玻璃的透明度上升,若电源电压不变,是定值电阻,如图所示的电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
51.(2025·湖北·三模)如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中MN之间,电源电压恒为7V,则闭合开关后电流表示数最小的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
52.(2025·北京·三模)物理兴趣小组设计了一款模拟高速公路超载检测仪的装置:压敏电阻所在电路如图甲所示,电源电压恒定不变, 、均为定值电阻,的阻值为,质量为的圆柱形烧杯放在电子秤上,质量监测仪由电流表改装而成,当电流表示数超过0.6A时表示超载,压敏电阻的阻值与所受压力的关系如表所示。通过装入不同质量的水,得到电路中两个电压表和示数与电流表示数之间的关系如图乙所示。取,下列说法正确的是( )
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
45
28
15
9
5
2
A.的阻值为
B.电源电压为
C.烧杯中装水质量允许的最大值为
D.若只增大电源电压,可使烧杯中装水质量允许的最大值增大
53.(2025·江苏南京·三模)如图所示,电源电压保持不变,下列说法正确的是( )
A.闭合、,通过两只灯泡的电流一定相同
B.若将两表的位置对调,闭合后,两表都被烧坏
C.若被短,闭合、后,不亮,仍亮,电流表损坏
D.若先闭合,再闭合,电压表和电流表的示数之比将变小
54.(2025·江苏苏州·二模)在如图所示的电路中,闭合开关S,电路正常工作。现对电路分别进行下列操作:①将滑动变阻器滑片向左移;②用电阻R3(R3<R1)替换电阻R1;③断开开关S;④增大电源电压。其中能使电压表示数变大的操作有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
55.(2025·江苏苏州·中考真题)如图所示的电路中,闭合开关S后,当滑片P向右移动时,则( )
A.电流表A示数变小
B.电压表示数不变
C.电压表示数与电流表A示数之比变大
D.电压表示数与电流表A示数之比变小
56.(2025·四川乐山·中考真题)如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
57.(2025·湖北武汉·三模)如图所示,电阻R1为10Ω,电源两端电压为12V。开关S闭合后,下列说法正确的是( )
A.当电路的总电流为时,通过滑动变阻器的电流为
B.当电路的总电流为时,滑动变阻器接入电路的电阻为
C.当滑动变阻器接入电路的电阻为时,总电流为
D.当滑动变阻器接入电路的电阻为时,通过电阻R1的电流为0.3A
58.(2025·山东临沂·二模)如图所示的电路中电源电压不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合S1和S2,a、b两表示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合S1、断开S2,a表示数为0.4(单位为A或V)。则( )
A.R1的电阻为5Ω B.R2的电阻为9.5Ω
C.前一种情况中a表的示数为3V D.后一种情况中b表的示数为1.2A
59.(2025·四川·中考真题)如图所示,电阻,闭合、断开时,电流表的示数为0.4A;闭合和时,电流表的示数为0.5A。则电源两端的电压为 V,电阻的阻值为 。
60.(24-25九年级下·广东广州·期中)小圆按图甲所示电路图进行实验,定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关,将滑片移至a处(图中未画出),此时电压表示数为7V,电流表示数为0.7A,电流表的示数为1.7A。
(1)滑片在a处,流过R的电流为 A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻的阻值为 Ω;
(2)实验过程中,将滑动变阻器的滑片从b点移至c点(图中未画出);移动前后,电流表的示数如图乙所示,与b点相比,滑片在c点时,电压表示数 ,滑动变阻器接入电路中的电阻的阻值 (均选填“变大”“变小”或“不变”)。
61.(2025·湖南长沙·中考真题)如图所示电路中,电阻R1和R2的连接方式为 联。已知电源电压为9V且保持不变,R1的阻值为10Ω。闭合开关后,通过R1的电流为 A,此时电流表的示数为1.2A,R2的阻值为 Ω。
62.(24-25九年级下·江苏淮安·期中)阻值分别为1Ω、2Ω、3Ω的定值电阻R1、R2、R3,若按照如图甲方式连接,通过它们的电流之比I1∶I2∶I3= 。若按照如图乙方式连接,各电阻两端的电压之比U1∶U2∶U3= 。
63.(24-25九年级下·重庆江津·期中)如图所示,定值电阻R1、R2分别标有“16Ω8V”和“20Ω12V”字样。若想要R1与R2串联,则甲应为 (选填“电压表”或“电流表”);当开关S1闭合,S2断开,甲、乙均为电流表时,在保证电路安全工作的前提下,甲表示数最大为 A。
64.(24-25九年级下·安徽芜湖·期中)如图所示,定值电阻,当开关闭合,断开时,电流表示数为;当开关闭合,断开时,电流表示数为,则电阻的阻值为 。
65.(24-25九年级下·四川广安·阶段练习)如图所示电路,电源电压为6V,调节滑动变阻器的滑片P从最左端b到最右端a,电流表示数从0.5A变为0.1A,则定值电阻R1的阻值为 Ω,滑片在最右端时,电压表示数为 V。
66.(2025·安徽合肥·三模)如图甲所示,为定值电阻,电源电压为3V,闭合开关,电压表示数为1V;现将接入图乙电路,闭合开关,电流表示数为0.3A,则通过电阻的电流为 A。
67.(2025·四川广安·中考真题)两个定值电阻串联在电路中,已知,则通过的电流之比为 ,两端的电压之比为 。
68.(2025·天津·二模)如图所示,电源电压不变,。当S1闭合、S2断开,a、b都是电流表时,R1、R2是 (选填“串联”或“并联”);当S1、S2都闭合,a、b都是电压表时,a、b两表的示数之比为 。
69.(2025·河南平顶山·二模)在如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,两个电流表指针偏转均如图乙所示,则通过灯泡的电流为 A,灯泡两端的电压之比是 ,灯泡的电阻之比是 。
70.(2025·山东菏泽·二模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A的示数将 ,电压表V1与电压表V2示数之和与电流表A示数的比值将 。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
71.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)定值电阻R1标有“10Ω,0.6A”,滑动变阻器R2标有“20Ω,1A”,在保证元件安全的前提下,若两者串联,则电路中的最大压为 V;若两者并联,则干路的最大电流 A。
72.(2025·四川眉山·中考真题)甲、乙两根完全相同的电阻丝,将甲电阻丝剪去一半,电阻变为;将乙电阻丝从中间对折,电阻变为。然后将和串联到电路中,则通过的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过的电流I2,两端电压与两端电压之比 。
73.(2025·四川凉山·中考真题)在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V,定值电阻R2的阻值为 Ω。
74.(2025·安徽芜湖·三模)如图所示的电路中电源电压恒定,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表读数之比为3∶2;当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表的读数之比为 。
75.(2025·新疆·三模)小宇用图甲所示电路探究电流与电阻关系,器材有电源、电流表、电压表、开关各一个,滑动变阻器“40Ω 1A”,且变阻器AB两接线柱的距离为20cm,变阻器的电阻与长度成正比,定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲的实验电路连接完整(要求:连接后闭合开关,不移动滑动变阻器的滑片就能起到保护电路的作用,导线不允许交叉);
(2)小宇把5Ω的电阻接入电路中,移动滑片P到适当位置,读出电流表示数如图乙所示,示数为 A;
(3)正确记录后,小宇用10Ω电阻替换5Ω电阻后,直接闭合开关,发现电压表示数 (填“大于”或“小于”)上次示数,当将滑片P向 (填“左”或“右”)移动4cm时,电压表示数恰好与上次示数相同,则电源电压为 V。
76.(24-25九年级下·吉林长春·期中)小慧利用如图甲所示的实验装置“探究电流与电阻的关系”。实验器材有定值电阻A(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω)、规格为“20Ω 0.5A”的滑动变阻器、电压为3V的电源、电压表、电流表、导线和开关。
(1)图甲是小慧连接的实物电路,用笔画线代替导线将图甲中的电压表正确接入电路。
(2)小慧先用5Ω的定值电阻进行实验,移动滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数如图乙所示,其示数为 A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,移动滑片直至电压表示数为 V。
(3)为了完成上述实验,该同学还可测量 组实验数据。
77.(24-25九年级下·吉林松原·期中)小明在“探究电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个、定值电阻四个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)当闭合开关S试触时,小明发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,则电路存在的故障是 ;
(2)改正后,将5Ω的电阻接入、间,闭合开关S后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5Ω的电阻依次换成10Ω、15Ω的电阻接入、间,闭合开关S后,滑片应向 端移动,直至电压表的示数也为U0,记下相应的电流值;
(3)小明在换用20Ω的电阻做实验时,发现电阻已经损坏,他灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小明的做法 ;
(4)小明根据实验数据绘制出I-R的关系图像如图丙所示。则U0= V,实验所用的滑动变阻器的最大阻值不小于 Ω。
78.(24-25九年级下·江西抚州·期中)探究电流跟电阻的关系
【问题】通过导体的电流与电阻的大小有什么关系;某同学设计了如下实验进行探究,所用器材有电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),导线若干。
(1)【证据】图乙是根据图甲连接的实物电路,其中有一根导线连接错误,请在错误的连线上打“×”,并补画出正确的连线 ;
(2)连接电路时,开关必须 ,滑动变阻器的滑片移动至 (选填“”或“”)端;
(3)先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关S,移动滑片,使电压表的示数为3V,并记下电流值。保持滑片不动,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,闭合开关S,电压表的示数 (选填“大于”“小于”或“等于”)3V,接下来应该 ;
(4)多次实验,通过改变定值电阻R的阻值,测得的电流值如表一。
表一
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
【解释】分析表一中的实验数据,可得到结论: ;
【交流】小华同学在本实验过程中,保持电压表的示数为3V,得到了如表二的数据。则小华同学所设计的电路图甲的不同之处是 。
表二
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.30
0.15
0.10
79.(24-25九年级下·山东济南·期中)小海同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)根据图甲把实物电路连接好 ;
(2)小海同学按照电路图连接好后,闭合开关,移动滑片,发现电压表无示数,电流表却有示数。你认为发生故障的原因可能是 (电表本身没问题);
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,请在如图坐标上描点画出I﹣U图象 ,由此得出的实验结论是: 。通过计算可知,此次实验所用的电阻为 Ω;
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.变阻器滑片
B.电压表示数
C.电流表示数
②小海选择了电压恒为7V的电源,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器的规格为“15Ω;1A”,实验中调节滑动变阻器的作用是 。不改变现有实验器材的规格,设定电压表示数应不低于 V,才能保证四次实验都顺利进行。
80.(2025九年级·云南·专题练习)小明准备做“探究电流与电阻的关系”的实验,器材有:电压恒为6V的学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“30Ω 1A”、定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω。
(1)请用笔画线将图甲实物图连接完整,使滑动变阻器的滑片左移时,电流表示数变小;
(2)闭合开关前,小明发现电流表指针如图乙所示,是因为电流表 。闭合开关后,移动滑片,发现电流表和电压表均无示数,则故障可能是 ;
(3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2V,电流表示数如图丙所示,则接入电路的电阻R= Ω;
(4)实验时,若将10Ω电阻接入电路时,电压表示数为,更换为15Ω电阻后,保持滑动变阻器的滑片不动,立即闭合开关,此时电压表示数为,则 (选填“<”、“>”或“=”)。接下来滑片应向 (选填“左”或“右”)端移动;
(5)当他用20Ω的电阻替换15Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为2V,为能够完成最后一个电阻20Ω的实验,需要更换最大阻值至少是 Ω的滑动变阻器;
(6)同学们将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验,图丁中a、b是不同小组根据收集的数据绘制的I-R关系图像,你认为 (选填“a”或“b”)的数据是正确操作得到的。
81.(2025·宁夏银川·三模)小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最 端(选填“左”或“右”),否则,闭合开关时 (填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表都没有示数,则电路出现的故障可能是 (写出一条即可)。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2所示,请将示数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
2.8
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
④请在图3中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U图像。
(2)(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,向 端移动滑片(选填“左”或“右”),使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是 (填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.把电压表改接为0∼15V量程
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
82.(2025·内蒙古·三模)如图是探究电流与电阻关系的电路图,电源电压恒为4.5V,实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。
(1)在连接电路的过程中,开关S应 ;闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,原因可能是 。
(3)排除故障后,更换阻值不同的定值电阻R,进行多次实验,实验数据记录如表。
实验次数
电阻R/Ω
电流表示数I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
0.15
分析表中数据可知:
①实验时,保持定值电阻R两端的电压为 V;
②电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成 ;
③滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω,才能完成上述实验。
83.(2025·北京·三模)实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V 并保持不变的电源,规格为“”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为、、、、、的定值电阻各一个,开关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。
(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;
(2)实验中,当的电阻由更换为时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向右移动,这样操作的目的是: ;
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流随电阻大小变化的关系图像,根据图像可推测:当的电阻为时,电流表的示数为 A;
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过 (结果保留1位小数)。
84.(2025·山西·三模)小明用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四个定值电阻探究电流与电阻的关系,电源电压为3V且保持不变,实验电路如图甲所示。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针均不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变。已知导线及各接线柱连接完好,则电路中 (填元件名称)出现了 故障。
(3)排除故障后,接入5Ω的电阻进行实验,闭合开关,移动滑片P使电压表示数为2V,记录电流表示数。断开开关,用10Ω电阻替换5Ω电阻,此时应向 移动滑片才可以达到实验要求。
(4)更换其他电阻继续实验,并将实验数据记录在表中。
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.4
0.2
0.12
0.1
①请根据表中数据,在图乙中用描点法画出通过导体的电流I与导体的电阻R的关系图像。
②分析实验数据可得: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 比。
③小明还想获得R=25Ω时的一组实验数据,在现有器材条件下,可行的操作方法是 。
85.(24-25九年级上·河北沧州·期中)如图所示,电源电压为6V,的阻值为20Ω,为滑动变阻器,、为电流表,闭合开关后,的示数为0.5A,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数为0.2A B.接入的电阻为30Ω
C.与两端的电压之比为1∶4 D.与的阻值之比为3∶2
86.(22-23九年级上·广东广州·期末)如图是某电路图的一部分,R为定值电阻。接通电路后,电流表的示数为I,电压表的示数为U,则( )
A.当U=0V时,R=0Ω B.当I变大时,的值不变
C.当U变大时,的值也变大 D.当I=0A时,R=0Ω
87.(2025·四川南充·一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻::3,开关S闭合,甲、乙两表为电压表;开关S断开,甲、乙两表为电流表,两种状态下两表的示数之比分别为( )
A.1:3ㅤ:4
B.4:3ㅤ:1
C.4:3ㅤ:1
D.4:3ㅤ:4
88.(23-24九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图所示电路中,电源电压不变,当开关S断开,甲乙两表均为电流表时,两表的示数之比I甲∶I乙=7∶4,当开关S闭合,甲乙两表均为电压表时,两表的示数之比U甲∶U乙为( )
A.3∶7 B.7∶3 C.4∶3 D.4∶7
89.(24-25九年级上·广西南宁·阶段练习)如图,电源电压恒定不变,R1︰R2=1︰2,闭合开关S1,通过R1、R2两电阻的电流之比是 ;将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,通过R1、R2两电阻的电流之比是 。
90.(23-24九年级上·江西赣州·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时( )
A.两表的示数都减小
B.电压表与电流表示数的比值不变
C.电压表示数减小,电流表示数增大
D.电压表的示数不变,电流表的示数减小
91.(2024·湖北·一模)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S后,电流表A的示数为0.5A,电流表A1的示数为0.2A,则通过小灯泡L1的电流为 A,通过小灯泡L2的电流为 A,此时L1和L2的电阻之比为 。
92.(2025·吉林·中考真题)某学习小组在“探究电流与电压的关系”实验中,所用的实验器材有:电源(电压恒为4.5V)、滑动变阻器(20Ω1A)、定值电阻、开关、电流表、电压表各一个,导线若干。
(1)按照图甲连接电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 端。
(2)经过多次实验,将测得的数据绘制成图像,如图乙所示。由图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(3)实验后,小组内同学提出两个观点并进行交流与讨论:
观点一:用小灯泡替换定值电阻也可以完成该实验。讨论后认为该观点不可行,原因是 。
观点二:利用原实验电路和器材,再增加几个不同阻值的定值电阻,还可以进行“探究电流与电阻的关系”实验。讨论后认为该观点可行,并进行实验。小组同学将15Ω的定值电阻接入a、b间,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置,电流表示数如图丙所示,示数为 A,记录此时的电阻值和电流值。为了完成实验,a、b间可更换的定值电阻阻值应不超过 Ω。
93.(24-25九年级下·云南昆明·期中)小坤计划做“探究通过导体的电流I与电阻R的关系”的实验。他根据实验电路图,在实验桌上连接了如图所示的实验电路,实验桌上还有多个阻值已知的不同的定值电阻。
(1)若滑动变阻器的滑片P向左移动,接入电路的电阻值变小,则应将滑动变阻器的接线柱 连入电路(选填“A”或“B”);
(2)小坤的探究实验主要步骤如下:
①闭合开关S,调节滑片位置,使电压表有合适的示数U,读出此时电流表的示数I,并把R、U、I记录在数据表格中。
②调节滑动变阻器的滑片,改变R两端的电压,并把U、I记录在数据表格中。
③仿照步骤②,再做四次实验,并把实验数据记录在表格中。
根据以上实验步骤可知,小亮实际探究的是通过导体的电流I与 的关系;
(3)针对小坤原本计划探究的问题,在实验步骤②中,正确的操作方法应是:断开开关S,改变电路中 ,再闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片位置,使 ,并把R、I记录在数据表格中;
(4)小坤通过(3)中正确的实验步骤重新进行了实验,实验时,他将滑动变阻器的滑片从阻值最大处移到最小处的过程中,发现电压表有较大的示数并且示数始终不变,而电流表始终无示数。经检查是定值电阻出现了故障,故障应是定值电阻发生了 ;
(5)小坤排除故障后继续进行实验,在第1次实验中,两电表的示数如图甲、乙所示。此时电流表的示数为 A,所选用的电阻为 Ω。
(6)分析表格中的数据,可得出的结论是 ;
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
2
10
0.24
3
20
0.12
94.(2025·陕西咸阳·一模)某同学利用图所示的电路探究电流与电阻的关系,使用的实验器材有电压恒为3V的学生电源一个,电流表、电压表各一个,开关一个,5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一个,规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器一个,导线若干。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线 。
(2)根据改好的电路图连接电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“最左”或“最右”)端。闭合开关后,移动滑片时发现电流表有示数,电压表无示数,则发生的故障可能是 (填字母)。
A.定值电阻短路 B.定值电阻断路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)正确连接电路后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑片,此时电流表的示数如图所示;接着将5Ω的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验。每次实验都需调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为 V,并记录电流表的示数。数据记录如表所示。
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
2
10
0.2
3
20
0.1
(4)分析数据可知:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
(5)该同学又用50Ω的电阻进行了第4次实验,发现实验无法进行下去。为完成第4次实验,同学们提出了以下两种解决方案:
①如果只改变电源电压,可调整电源电压范围为2~ V。
②如果只更换滑动变阻器,应换用一个最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器。
95.(2025·重庆·三模)某实验小组利用规格为“35Ω 1A”的滑动变阻器进行了“探究电流与电阻的关系”实验。
(1)请用笔画线代替导线,将如图甲所示的实物电路连接完整。要求:滑片向A移动时,电流表示数减小 。
(2)连接好电路后将滑片移至 (选填“A”或“B”)端,试触开关S,发现电流表示数为0,电压表有示数,则电路中的故障可能是 。
(3)排除故障后继续实验,先接入4Ω定值电阻,闭合开关,电流表示数为0.1A,移动变阻器的滑片P移至合适位置,电压表的示数如图乙所示为 V,记下电流表的示数。断开开关,将4Ω电阻换成8Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使 表的示数与前一次相同,并记录实验数据。
(4)依次改变电阻R的阻值,根据测得五组实验数据,在图丙的坐标系中描绘出图像为曲线A,分析可知:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 比。
(5)根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流值和对应变阻器接入电路的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点绘成曲线B,发现曲线B与曲线A (选填“有交点”或“无交点”),其原因是 。
96.(2025·重庆·二模)小侨在“探究导体中的电流与电阻的关系”实验中,所用电源电压恒为,已有的4个定值电阻的阻值分别为、、、,滑动变阻器标有“”字样。
(1)请用笔画线代替缺少的导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大)。
(2)连接电路时,应 开关。闭合开关后,发现电压表指针有明显偏转,电流表指针无偏转,可能的电路故障是 。
(3)排除电路故障后,先接入的电阻,调节滑动变阻器的滑片至某一位置时,观察到电流表指针位置如图乙所示,电流表示数为 A,然后记录数据。接下来用的电阻代替的电阻做实验,记录数据时滑动变阻器连入电路的阻值比上次实验时更 。
(4)更换其余电阻继续实验,根据4组数据作出图像,如图丙所示。分析图像可得出:在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 比。
(5)小江认为小侨的实验数据偏少,建议小侨选择另外的定值电阻继续完成上述实验。为顺利完成实验,所选定值电阻阻值不能超过 。
(6)小江也进行了上述实验。他断开开关,在整理器材时,发现整个实验中始终未对电压表调零,但其余实验操作均正确。小江根据他的实验数据作出的图像也是直线吗?请判断并说出理由: 。
97.(2025·山东菏泽·二模)晓丽组在“探究导体中的电流与导体电阻的关系”实验中,电源使用两节新干电池,滑动变阻器标有“20Ω 1A”字样,实验中用到的定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、25Ω。
(1)图甲所示是将其中的部分器材进行了连接,请你用笔画线代替导线,在答题卡上把图中的器材连接成完整的电路(要求导线不允许交叉,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数增大)。
(2)闭合开关后,晓丽组的同学发现电压表有示数,电流表没有示数。若电流表和电压表均完好,经检查发现电路中只有一处出现故障,则故障可能是定值电阻R 。
(3)探究导体中的电流与导体电阻的关系时,每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达相同。晓丽组的同学分别提出1V、1.5V和2V三个电压值,大家进行了分析与讨论后认为,控制电压为 时,可以使实验顺利进行。
(4)晓丽组通过实验记录的相关数据描绘得到了图乙所示的图像,分析图像可以初步得到结论: ,为使结论更具说服力,老师建议更换不同阻值的电阻进行更多次实验,并绘制出电流与 的关系图像,观察其是否为一条过坐标原点的直线。
(5)本实验进行了多次测量,其目的与下列实验中多次测量的目的相同的是___________。
A.用刻度尺测量物理教科书的长和宽
B.用电流表和电压表测量小灯泡的电功率
C.用电流表和电压表测量小灯泡的电阻
D.探究影响滑动摩擦力大小与哪些因素有关
98.(2021·江苏苏州·二模)在探究“电流与电阻的关系”实验中,实验室备了以下器材:电源(电压恒为)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、“、、、”的定值电阻各一个、导线若干。
实验次数
电阻
电流
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.23
4
20
0.15
(1)如图是小明实验组未连接好的电路,请将电路连接完整 ;
(2)正确连好电路后,闭合开关,小明发现电流表和电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次接触a、b、c、d各接线柱,当接触到d时,电流表、电压表开始有示数且电压表示数为,经进一步检查,电表、各条导线及各接线处均完好,则电路中可确定的故障是 ;
(3)问题解决后小明测得的四组数据如上表所示,由于操作不当,导致表中第 次实验的数据出现错误,出错的原因是 ;小明及时纠正了错误,得出了正确的测量结果,通过数据分析他得出的实验结论是 ;
(4)请计算出小明实验中滑动变阻器连入电路的阻值范围是 ;
(5)对上述实验总结正确的是 。
A.连接电路时应将开关闭合
B.每次闭合开关前应将滑动变阻器滑片滑到最右端
C.实验中采用了等效替代法
D.滑动变阻器除了保护电路外,其主要作用是控制定值电阻两端电压不变
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