内容正文:
17.1 电流与电压、电阻的关系
1. 通过实验探究电流与电压的关系,理解当电阻一定时,通过导体的
电流与导体两端的电压成正比。
2. 通过实验探究电流与电阻的关系,理解当电压一定时,通过导体的
电流与导体的电阻成反比。
1. 关于电流、电压、电阻的关系,下列说法中正确的是( B )。
A. 在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B. 在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C. 在电流一定时,导体的电阻跟导体两端的电压成正比
D. 导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
B
2. 在“探究电流与电阻关系”的实验中,电源电压保持不变,每次实验
中大小都发生改变的是( C )。
A. 定值电阻两端的电压
B. 滑动变阻器两端的电压
C. 电压表与电流表示数的比值
D. 定值电阻与滑动变阻器两端电压之比
C
3. 如图所示为探究灯泡两端电压与电流关系的电路图,下列说法中错
误的是( D )。
A. 把滑动变阻器的滑片移到最左端时才能闭合开关
B. 电压表、电流表量程可能选大了
C. 开关闭合后灯不亮,电压表有示数,灯肯定存在断路现象
D. 灯亮度变亮时,电压表示数变大,电流表示数变小
D
4. 在做“探究电流与电阻的关系”实验中,小翔连接了如图所示的电
路。他先在电路的A、B间接入10Ω的电阻,移动变阻器的滑片,读出电
压表与电流表的示数;记录数据后,改用15Ω电阻替换10Ω电阻,闭合
开关,接下来他的实验操作应该是( C )。
A. 观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据
B. 观察电流表,向右移动滑片,读取电压数据
C. 观察电压表,向左移动滑片,读取电流数据
D. 观察电流表,向左移动滑片,读取电压数据
C
5. 在利用如图所示的电路探究“电流与电压关系”的实验中,闭合开关
前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是 。
在实验过程中,滑动变阻器的作用是 ;在利
用如图所示的电路探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用
是 。
保护电路
改变电阻的电压和电流
控制电阻两端的电压不变
6. 小敏利用如图甲所示的电路研究电流与电阻的关系。
甲 乙 丙 丁
(1)请根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙电路连接
完整(导线不能交叉)。
【答案】如下图所示。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应在 (填“A”或“B”)端。
(3)实验中,更换不同电阻后,应调节 ,使定值电阻R
两端的电压 。如图丙所示为某次测量的电流表示数,此时
通过R的电流是 A。
(4)根据测得的电压和电流值,绘制成如图丁所示的电流I随电阻R变
化的图像,由图像可以得出结论:电压一定时,
。
A
滑动变阻器
保持不变
0.30
通过导体的电流与导
体的电阻成反比
7. 小明在某次实验中记录了电压表的示数U和电流表的示数I,实验数
据如下表所示。下列电路图中,电压与电流的关系符合表中数据的是
( D )。
U/V 1.0 1.5 2.0 2.2 2.5 2.7
I/A 0.20 0.30 0.40 0.44 0.50 0.54
A. B. C. D.
D
8. 小明在“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,根据图像,下列说法中错误的
是( D )。
A. 当在导体乙的两端上加1V的电压时,通过导体乙的电
流为0.1A
B. 将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干
路中的电流为0.9A
C. 通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
D
【解析】由图像可知,当在导体乙的两端上加1V的电压时,通过的电流
为0.1A,A正确;因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以当甲、
乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,它们两端的电压均为3V,由
图像可知,通过两导体的电流分别为I甲=0.6A,I乙=0.3A,因为并联电路
中干路电流等于各支路电流之和,所以干路中的电流I=I甲+I乙
=0.6A+0.3A=0.9A,B正确;由图像可知,通过导体甲的电流与其两端的
电压成正比,C正确;当U甲=U乙=3V时,I甲=0.6A,I乙=0.3A,由I=
=10Ω,即导体甲的电阻小于导体乙的电阻,D错误。
9. 一位同学用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不
变,表中是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由40Ω调为
50Ω后就直接读出电流表的示数,这个示数可能是( D )。
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
A. 0.15 B. 0.10 C. 0.12 D. 0.13
D
【解析】研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不
变,由欧姆定律可知,电阻两端的电压UV=I1R1=0.6A×10Ω=6V;当电阻
R的阻值为50Ω时,由欧姆定律,电路中的电流应该为I'=
=0.12A,将电阻R的阻值从40Ω调为50Ω后,要保持电阻两端电压不
变,应向右移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变
大,滑动变阻器分得的电压变大,从而使电阻两端的电压保持不变,因
此,当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于0.12A而小于
0.15A,只有D符合题意。
10. 在研究电流与电阻的关系时,电路如图所示。电源电压恒为3V,滑
动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电
阻R,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。当20Ω的
电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V。为使电压表能达到
1.5V,下列方案中不可行的是( B )。
A. 减小电源电压
B. 换最大阻值更小的滑动变阻器
C. 换最大阻值更大的滑动变阻器
D. 在电路中串联一个电阻
B
【解析】当换上20Ω的电阻接入a、b间时,虽调节滑动变阻器,但电压
表示数始终无法达到1.5V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,因为滑动
变阻器的电阻太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R两端的电压过大,
或是由于控制的定值电阻两端的电压太小;或是电源电压太大;或电阻
R的阻值太小;故可以将原滑动变阻器改换为规格更大的滑动变阻器或
在电路中串联一个电阻或减小电源电压,故A、C、D不符合题意,B符
合题意。
11. 【泰州】在“探究电流与电压的关系”实验中,小明所用电路如
图所示。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。要求:开关闭合前
无须移动滑片。
【答案】略
(2)闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,小明检查发现仅导线
有故障,则故障为 (填字母)。
A. 导线④断路 B. 导线③断路
C. 导线②断路 D. 导线①断路
B
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,当电压表示数为1V时,读出
电流表示数并记录在表中;继续移动滑片,分别读出电阻两端电压为2V
和3V时电流表的示数,并依次记录在表中。
实验序号 U/V I/A
1 1.0 0.20
2 2.0 0.40
3 3.0 0.58
(4)分析表中数据,可得出的结论是
。
电阻一定时,电流与电压成正
比
(5)实验结束,小明整理器材时发现定值电阻很热,他联想到:处理
数据时,第3组数据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异,他
和同组的小华就此展开讨论,认为数据差异可能是由于
。由此反思实验过程:实验时每次读取数据后要先
(填具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
温度变化导致
R变大
断开开
关
12. 如图甲所示为探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验
电路。
甲
(1)连接电路的过程中,开关应始终 。
断开
(2)在连接如图乙所示的滑动变阻器时,要求滑片向右移动时变阻器
连入电路的电阻变大,则下接点应接 (填“a”或“b”)。
乙
a
(3)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表示数接近电源电压,原
因可能是 。
(4)在这个实验中,滑动变阻器的作用有:①保护电路中的元件;②
使电阻箱两端的电压 (填“逐渐增大”“逐渐减小”或“保持不
变”)。
滑动变阻器接入电路的阻值很小
保持不变
(5)主要实验步骤如下:
步骤一:将电阻箱的阻值调到5Ω,调节滑动变阻器的滑片P使电压表示
数为3V,读出电流表示数为0.6A;记录数据到表中(下同)。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.6 0.3
步骤二:将电阻箱的阻值调到10Ω,并将滑动变阻器的滑片P向
(填“a”或“b”)端移动,使电压表示数为 V,记录下电流表示数为
0.3A。
步骤三:将电阻箱的阻值调到15Ω,重复步骤二的操作,此时电流表示
数为 A。
(6)分析三次实验数据,可得结论:
。
b
3
0.2
电压一定时,通过导体的电流
与导体电阻成反比
13. 【安顺】某同学在探究电流与电压、电阻的关系时,根据收集到的
数据画出了如图所示的图像。下列结论中与图像相符的是( C )。
A. 电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B. 电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C. 电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D. 电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
C
14. 【宜昌】用如图所示的电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值
电阻R两端的电压,设计了三种方案。甲:多节干电池串联接入M、N
间;乙:电池与滑动变阻器串联接入M、N间;丙:电池先后与不同的定
值电阻R'串联接入M、N间。其中可行的方案是( D )。
A. 甲 B. 乙
C. 甲、乙 D. 甲、乙、丙
D
15. 【大连】在探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压的
关系”的实验中,所用的实验器材有:电流表、电压表、10Ω的定值电
阻、滑动变阻器、开关各一个,1.5V的干电池两节,导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将如图甲所示的电路补充完整。
甲
【答案】略
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 (填“a”或
“b”)端。
(3)用开关“试触”时,电压表和电流表均无示数,这说明电路中存在
故障。若故障是某一个元件发生了断路,则发生断路的元件可能
是 (填字母)。
A. 开关或定值电阻
B. 定值电阻或电流表
C. 开关、滑动变阻器或电流表
D. 滑动变阻器、电压表或电流表
a
C
(4)排除故障后,继续进行实验,并将实验数据记录在表中。请在图
乙中画出电流I与电压U的关系图像。
乙
实验序
号 1 2 3 4 5 6
电阻
R/Ω 10
电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24
【答案】略
(5)根据图像,可得出的探究结论是
。
导体的电阻一定时,通过导体
的电流与导体两端的电压成正比
16. 【温州】小明利用如图甲所示的电路研究电流与电压的关系,其中
滑动变阻器的最大阻值为500Ω,定值电阻R0的阻值为10Ω。闭合开
关,当滑片从最右端慢慢向左移动时,发现最初电压表指针几乎不动,
直到接近左端时电压表指针才开始有所偏转,继续左移,指针偏转角度
迅速变大,即该滑动变阻器引起电压表示数发生明显变化的调节区域很
小。本实验中,要使滑片每移动一段距离,都能引起电压表示数较为明
显的变化,应选择怎样的滑动变阻器?
小明用不同的电阻丝代替滑动变阻器,利用如图乙所示的电路图进行如
下实验:
①取3条长度都为100cm的粗细均匀的电阻丝A、B、C,其阻值分别为
1Ω、20Ω、400Ω。
②将电阻丝A接入图乙的电路中,闭合开关,滑片P从最右端移到最左
端,记录电压表示数U随滑片移动长度x变化的相关数据,多次测量。
③分别用电阻丝B、C代替A,重复步骤②。
④处理相关数据,获得电压表示数U随移动长度x变化的关系图像如图丙
所示。
(1)如图甲所示的实验中,闭合开关,当滑动变阻器的滑片位于最左
端时,导线a与接线柱M处的连接意外断开,此时示数为零的电表是
。
(2)分析图丙,实验过程中电压表示数变化范围与电阻丝阻值的关系
是 。
电
压表
电阻丝阻值越大,电压表示数变化范围越大
(3)若利用图乙研究通过R0的电流与其两端电压的关系,在A、B、C三
条电阻丝中,你认为选择哪一条电阻丝最合适并说明理由。
。
选择B电
阻丝最合适;因为在滑片移动过程中,使用B电阻丝时,电压表示数始
终能发生较明显的变化,且示数变化范围较大
$$