专题17.1 电流与电压、电阻的关系(知识梳理+2个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共31题)-2025-2026学年人教版物理九年级全一册同步培优讲练(2024新教材)
2025-09-23
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2份
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48页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1节 电流与电压、电阻的关系 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.34 MB |
| 发布时间 | 2025-09-23 |
| 更新时间 | 2025-09-24 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54057585.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题17.1 电流与电压、电阻的关系
(知识梳理+2个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共31题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:探究电流与电压的关系 1
知识点梳理02:探究电流与电阻的关系 2
优选题型 考点讲练 3
考点1:探究电流与电压的关系 3
考点2:探究电流与电阻的关系 4
中考真题 实战演练 6
难度分层 拔尖冲刺 9
基础夯实 9
培优拔高 13
知识点梳理01:探究电流与电压的关系
1.实验器材:电源、开关、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器.
2.实验电路:
作用:(1)保护电路;(2)改变电流和电压,便于多次测量
3.实验思路:应用控制变量法,控制电阻不变,改变电阻两端的电压,观察电流表的变化,记录数据,绘制I—R图象,寻找电流与电压之间的关系.
4.实验步骤:
(1)按照电路图连接实物图;
(2)闭合开关S后,换用不同的定值电阻R使电阻成整数倍地变化,如:、、等.
(3)分别通过调节滑动变阻器R’的滑片P,保持每次定值电阻两端的电压不变;
(4)把对应不同阻值的电流记录在数据表格中.
(5)绘制实验图象:
5.实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.
6.注意事项:
(1)电路连接时开关要断开,滑动变阻的滑片移到阻值最大处.
(2)电流表和电压表的量程选择:电压表根据电源电压估测后再确定.电流表要根据题中提示确定;如果无法估测,则选择大量程进行试触再确定适当的量程.一般尽可能使被测的值接近选用的量程的为佳.
知识点梳理02:探究电流与电阻的关系
1.实验器材:电源、开关、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器.
2.实验电路:
3.实验思路:应用控制变量法,控制电压不变,改变定值电阻的阻值,观察电流表的变化,记录数据,绘制图象,寻找电流与电压之间的关系.
4.实验步骤:
(1)按照电路图连接实物图;
(2)闭合开关S后,调节滑动变阻器的划片P使定值电阻R两端的电压成整数倍地变化,如2V、4V、6V等.
(3)根据电压表和电流表的示数,读出 每次R两端的电压值和通过R的电流值,并记录在表格中.
(4)绘制实验图象:
5.实验结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
【特别注意】
(1)两个实验的结论前面都要加上条件:“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”;
(2)注意用词先后顺序:“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”.
(3)“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的:“导体中的电流”,“导体两端的电压”,“导体的电阻”.
考点1:探究电流与电压的关系
【典例精讲】(2025·四川广安·三模)实验小组探究“电流与电压的关系”。
次数
电压
电流
(1)根据如图所示的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)闭合开关,并移动滑动变阻器的滑片进行实验,得到多组电压表与电流表的示数如表所示。分析表中实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(3)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(2)中的结论,原因是 。
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示是小明所在的小组在做“探究电流与电压的关系”的实验电路,他们选用的器材如下:电源(两节新的干电池)、定值电阻R(阻值为5Ω)、滑动变阻器(规格为”20Ω 2A”)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)检查电路无误后,闭合开关,进行实验,小明将相关数据记录如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
在交流讨论过程中,同组的小亮指出表格中有一次数据不是真实的实验测量结果,你认为小亮所指出的是第 次,判断的理由是 ;
(2)根据表中记录的正确数据分析可以得到的结论是:当 一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比;
(3)该小组进一步处理正确数据后发现:电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值。为进一步论证此发现,他们提出两种收集数据的方案,具体如下:
方案一:收集阻值为5Ω的几个小组的数据;
方案二:收集阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案 更合理。
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·课后作业)探究电流与电压的关系
(1)电路图
(2)设计实验:运用控制变量法,控制 不变,改变定值电阻两端 。滑动变阻器在此实验中的作用是 。
(3)实验结论: 一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
考点2:探究电流与电阻的关系
【典例精讲】(2025·安徽亳州·三模)实验小组利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。实验室提供的器材包括电源(输出电压为4.5V)、4个定值电阻(阻值分别为、、、)、滑动变阻器()、电压表、电流表、开关和导线若干。
实验次数
1
2
3
4
电阻
5
10
15
20
电流
0.48
0.24
0.16
0.12
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整 。
(2)小明在实验时, ,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端电压不变,记录每次电阻的阻值和电流表示数,得到的数据如上表。
(3)根据实验数据可以初步得到的实验结论是 。
(4)小红使用相同的电路和器材进行该实验时,发现只能测出、、电阻对应的数据,无法测出电阻对应的数据,则小红实验时控制定值电阻两端的电压可能为( )(填序号)
A.2.4V B.2.1V C.1.8V
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·单元测试)图甲是“探究电流与电阻的关系”实验的实物电路图。
(1)请完成电路连接 。实验中为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑到 (选填“左”或“右”)端。在此实验中,滑动变阻器的作用还有 。
(2)下表中①处的值应该是 Ω。实验操作过程中,如果只是把a、b间的电阻由15Ω换成10Ω,为保持电压表的示数不变,滑动变阻器接入电路的电阻 (选填“变大”或“变小”)。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
10
①
20
30
电压U/V
3
3
3
3
电流I/A
0.3
0.2
0.15
0.1
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中大致画出电流与电阻的关系图像。
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·单元测试)小明用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒为3V,有四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,两只滑动变阻器(规格分别为①“10Ω 2A”和②“20Ω 1A”)供选用,导线若干。
(1)小明将电路接好后,闭合开关,发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触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。则电路中的故障可能是 ;
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,把定值电阻、电压表和电流表示数进行记录,电流表示数如图乙所示,为 A;
(3)将R阻值换成10Ω,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 V,记录数据。将R阻值换成15Ω重复上述操作。为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,此时小明应选择的滑动变阻器规格是 ;(填序号);
(4)根据实验数据,小明作出了如图丙所示的I-R图像。根据图像 (选填“可以”或“不可以”)判断I与R的定量关系。
1.(2025·吉林松原·中考真题)小悦同学用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源为4节全新干电池串联,滑动变阻器规格为“ 2A”,有、、、、的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应 。
(2)将的电阻连入电路,电流表示数如图乙,读数为 ,记录此时电压表和电流表的示数。
(3)将的电阻连入电路,需要调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为 。
(4)将的电阻分别换成、、的电阻,继续实验。小悦同学发现当定值电阻为时,无法完成实验。为了继续完成实验,请帮她想出一个利用已有器材的解决方案: 。(写出一种方案即可)
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
2.(2025·宁夏银川·中考真题)在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω,1A”。
(1)按图甲连接好电路,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数几乎不变,电流表无示数,试改动一根线,使电路完成该实验 ;
(2)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示。其中第1次实验中电流表示数如图乙所示,为 A,电路中定值电阻阻值为 Ω;分析实验数据可得出电流与电压的关系为: ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)利用本实验电路还可以进行“探究电流和电阻的关系”和“伏安法测电阻”实验。在这两个实验中进行多次实验的目的是 (填“相同”或“不相同”)的。
3.(2025·广东惠州·中考真题)如图所示,是某同学在“探究电流与电压关系”实验中设计的没有完整的电路图,请补充完整:(①在两圆圈中填入合适的电表符号;②在虚线框内画出所缺少的部分电路)
4.(2025·湖南长沙·中考真题)小宇和同学们在做电学实验过程中,她们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系
5.(2025·辽宁大连·中考真题)小明知道导体中的电流与导体两端的电压和电阻有关,在探究“导体中的电流与导体两端电压的关系”实验中,所用的实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻各一个,导线若干。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 (选填“a”或“b”)端;
(2)小明连接电路时,开关是闭合的,则可能会出现的现象是 ;
(3)小明连接的电路中,电流表接的是大量程,将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动,观察到电流表示数逐渐变大,当滑片滑到a端时,观察到电流表示数如图乙所示,接下来的操作是 ;
(4)该同学进行实验,记录的实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
电流I/A
0.06
0.10
0.14
0.18
0.22
0.26
①在方格纸(如图丙)上画出电流I与电压U的关系图像 ;
②分析图像得出的探究结论是: 。
基础夯实
1.(24-25九年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习)某同学在探究“电流与电压的关系”时,记录了如下表所示的数据分析表中数据,可得出的结论是( )
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
A.电阻一定时,电流与电压成正比 B.电压一定时,电流与电阻成反比
C.电流一定时,电压与电阻成正比 D.无法得出结论
2.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)以下实验操作或装置,不能完成对应实验目的的是( )
A.精确测出大气压强值
B.探究物体所受重力的大小与它的质量的关系(钩码的质量已知)
C.探究液体内部压强与深度的关系
D.探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系
3.(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)如图所示,在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入10Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑 B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑 D.小于3V,应将滑片P向右滑
4.(25-26九年级上·全国·课后作业)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
5.(24-25九年级上·山西晋中·阶段练习)在“探究电流与电阻的关系”实验中,根据实验数据绘制的图像如图所示,由图像可知:图中阴影部分的面积表示的物理量是 (选填“电流”“电压”或“电阻”),通过多次实验得出结论是 。
6.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图所示是小李同学为探究“电流与电压的关系”设计的电路图,他准备根据此电路图连接好实物电路并进行实验。实验时,应该控制 不变;若在实验前检查仪器时,发现电流表的指针在零刻度线左侧,则他接下来的操作是 。
7.(23-24九年级上·湖北荆州·阶段练习)如图为“探究电阻一定时,电流与电压关系实验”的错误电路图,其中电路中有一根导线连接错了,并画出正确的连线。
8.(24-25九年级下·山东菏泽·期中)小明利用下图探究电流与电阻的关系。电源6V保持不变,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个,滑动变阻器标称为“50Ω,2A”,电压表和电流表各一个,导线若干;
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大 ;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(3)实验中滑动变阻器的作用是 。在“探究电流与电压的规律”实验中,滑动变阻器的作用是 。多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,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,由图像可得出结论: ;
(4)在上述实验过程中,断开开关,拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关前忘记移动滑动变阻器滑片,在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向 (选填“左”或“右”移动滑片,使电压表示数为 V不变;
(5)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案 (选填“可行”或“不可行”),原因是: 。
9.(2025·山东济南·一模)创新实践小组的同学利用图甲进行实验,已知电源电压为6V不变。
(1)小明同学利用图甲进行“探究电流与电压关系”的实验,图乙是他根据图甲电路图连接的实物电路,仔细检查电路后,发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电流表始终没有示数,电压表有示数且有明显变化,则电路存在的故障可能是 。排除电路故障后,小明测量了如下表所示的数据,分析表中数据小明可以得到的结论是 ;
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.16
0.2
0.24
0.3
(3)小明完成上述实验后,又选择了5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻继续“探究电流与电阻”的关系。根据实验数据绘制出图丙所示的电流与电阻的关系图像,分析图像可以得到实验结论: ;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,小明又重新连接电路做了一组实验,根据实验数据绘制出电流与电阻关系的图像如图丁,通过对图像的分析小明判断出a点数据是错误的,他判断的依据是 。
10.(2025·福建厦门·二模)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V,所给的定值电阻阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端;
(2)图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像,可得到的结论:当导体两端电压不变时, ;
(3)实验过程中,保持滑片位置不变,将15Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,为了仍使电压表的示数为 V不变,滑片要向 移动;
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
培优拔高
11.(2025·甘肃武威·三模)下列关于图像的解释,正确的是( )
A.图甲是某物体的熔化图像,其中BC两点内能相等
B.图乙是某物体直线运动时的s—t图像,速度与时间成正比
C.图丙说明:当电阻一定时,电压与电流成正比
D.图丁说明:受力面积一定时,压强随压力的增加而增大
12.(2025·四川内江·二模)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.R2连入电路的电阻增大 B.电流表示数减小
C.电流表示数增大 D.电流表示数不变
13.(2025·四川成都·三模)小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B.实验过程中应控制电压表示数为不变
C.当电阻R由更换为后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
14.(2025·辽宁抚顺·一模)如图所示的电路中闭合开关,灯泡发光,此时电压表示数为。断开开关后将二极管正负极对调接入电路,再闭合开关,此时电压表示数为,则 。再次断开开关将灯泡和电压表位置对调后闭合开关,此时灯泡 发光(填“会”或“不会”)。
15.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)“乐学”小组用如图所示电路“探究电功率与电压的关系”,两灯泡串联的目的是 ;实验中通过 反映电功率的大小。
16.(2025·四川成都·二模)小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻 (选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是 。
17.(2025·四川成都·二模)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为 Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。
18.(25-26九年级上·全国·单元测试)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整。
19.(2025·广东潮州·一模)小敏做探究“电流与电压的关系”实验时,使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表和滑动变阻器,连接了如图所示的电路:
(1)在如图电路图中,甲为 ,乙为 ;(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图中的电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,电流表示数变大 ;(导线不能交叉)
(3)连接电路时,开关应该处于 状态,滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(4)本实验的研究对象是 (选填“”或“”)。
20.(2025·广东茂名·二模)小明用如图所示的器材探究电流与电阻关系,电源电压是6V保持不变,定值电阻5个,滑动变阻器的规格为“,1A”。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是 。
(3)排除故障后,进行实验,测量出的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
5
10
15
20
30
……
①换用15Ω的电阻进行实验时,当电压表示数达到U0时,电流表的示数如图乙所示,是 A。
②实验中小明控制电阻R两端的电压是U0= V。
(4)前4次实验的数据可得出结论:电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 。
(5)当小明用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为U0,可能的原因是 ,在不更换器材的情况下,可以采用 的方法完成这次实验。
第 1 页 共 11 页
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专题17.1 电流与电压、电阻的关系
(知识梳理+2个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共31题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:探究电流与电压的关系 1
知识点梳理02:探究电流与电阻的关系 2
优选题型 考点讲练 3
考点1:探究电流与电压的关系 3
考点2:探究电流与电阻的关系 6
中考真题 实战演练 11
难度分层 拔尖冲刺 16
基础夯实 16
培优拔高 24
知识点梳理01:探究电流与电压的关系
1.实验器材:电源、开关、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器.
2.实验电路:
作用:(1)保护电路;(2)改变电流和电压,便于多次测量
3.实验思路:应用控制变量法,控制电阻不变,改变电阻两端的电压,观察电流表的变化,记录数据,绘制I—R图象,寻找电流与电压之间的关系.
4.实验步骤:
(1)按照电路图连接实物图;
(2)闭合开关S后,换用不同的定值电阻R使电阻成整数倍地变化,如:、、等.
(3)分别通过调节滑动变阻器R’的滑片P,保持每次定值电阻两端的电压不变;
(4)把对应不同阻值的电流记录在数据表格中.
(5)绘制实验图象:
5.实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比.
6.注意事项:
(1)电路连接时开关要断开,滑动变阻的滑片移到阻值最大处.
(2)电流表和电压表的量程选择:电压表根据电源电压估测后再确定.电流表要根据题中提示确定;如果无法估测,则选择大量程进行试触再确定适当的量程.一般尽可能使被测的值接近选用的量程的为佳.
知识点梳理02:探究电流与电阻的关系
1.实验器材:电源、开关、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器.
2.实验电路:
3.实验思路:应用控制变量法,控制电压不变,改变定值电阻的阻值,观察电流表的变化,记录数据,绘制图象,寻找电流与电压之间的关系.
4.实验步骤:
(1)按照电路图连接实物图;
(2)闭合开关S后,调节滑动变阻器的划片P使定值电阻R两端的电压成整数倍地变化,如2V、4V、6V等.
(3)根据电压表和电流表的示数,读出 每次R两端的电压值和通过R的电流值,并记录在表格中.
(4)绘制实验图象:
5.实验结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比.
【特别注意】
(1)两个实验的结论前面都要加上条件:“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”;
(2)注意用词先后顺序:“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”.
(3)“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的:“导体中的电流”,“导体两端的电压”,“导体的电阻”.
考点1:探究电流与电压的关系
【典例精讲】(2025·四川广安·三模)实验小组探究“电流与电压的关系”。
次数
电压
电流
(1)根据如图所示的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)闭合开关,并移动滑动变阻器的滑片进行实验,得到多组电压表与电流表的示数如表所示。分析表中实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(3)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(2)中的结论,原因是 。
【答案】(1) 断开
(2)正比
(3)小灯泡的电阻随温度变化而变化
【规范解答】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。由图可知,滑动变阻器的A端接入电路时,电阻丝接入长度最长,阻值最大,所以应移到A端。
(2)根据表中数据可知:电压与电流的比值
为一定值,故得出的结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)用小灯泡代替电阻重复实验时,小灯泡的灯丝电阻会随温度的变化而变化(小灯泡发光时,灯丝温度升高,电阻增大),而探究“电流与电压的关系”时需要控制电阻不变,所以无法得出(2)中的结论,原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示是小明所在的小组在做“探究电流与电压的关系”的实验电路,他们选用的器材如下:电源(两节新的干电池)、定值电阻R(阻值为5Ω)、滑动变阻器(规格为”20Ω 2A”)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)检查电路无误后,闭合开关,进行实验,小明将相关数据记录如下表所示:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
在交流讨论过程中,同组的小亮指出表格中有一次数据不是真实的实验测量结果,你认为小亮所指出的是第 次,判断的理由是 ;
(2)根据表中记录的正确数据分析可以得到的结论是:当 一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比;
(3)该小组进一步处理正确数据后发现:电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值。为进一步论证此发现,他们提出两种收集数据的方案,具体如下:
方案一:收集阻值为5Ω的几个小组的数据;
方案二:收集阻值不同的几个小组的数据。
你认为方案 更合理。
【答案】(1) 1 见解析
(2) 电阻 正
(3)二
【规范解答】(1)[1][2]由图得,实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。电源由两节新的干电池组成,为3V;串联电路电流处处相等,由表格中数据得,第1次实验中电路电流为0.10A,由欧姆定律得,此时电路电阻为
由串联电路电阻特点得,此时滑动变阻器接入电路电阻为
超过变阻器的最大电阻20Ω,则第1次数据不是真实的实验测量结果。
(2)[1][2]根据表中记录的正确数据分析可以得到,当电阻一定时,电阻的电压与电流的比值为定值,因此可得的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(3)为了避免偶然性,得出更普遍的规律,应当换用阻值不同的电阻进行多次实验,故方案二更合理。
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·课后作业)探究电流与电压的关系
(1)电路图
(2)设计实验:运用控制变量法,控制 不变,改变定值电阻两端 。滑动变阻器在此实验中的作用是 。
(3)实验结论: 一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
【答案】 定值电阻 电压 保护电路和改变定值电阻两端的电压 电阻 正比
【规范解答】(2)[1][2]影响电流大小的因素有电压和电阻,根据控制变量法的思路,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,改变定值电阻两端电压。
[3]该实验中滑动变阻器的作用一是为保护电路,连接电路时,开关应该断开,闭合开关前,将滑片移至最大阻值处;二是在探究电流与电压的关系时,需要改变滑动变阻器接入电路的阻值,来调节定值电阻两端电压的变化。
(3)[4][5]导体电流与导体两端电压的关系:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
考点2:探究电流与电阻的关系
【典例精讲】(2025·安徽亳州·三模)实验小组利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。实验室提供的器材包括电源(输出电压为4.5V)、4个定值电阻(阻值分别为、、、)、滑动变阻器()、电压表、电流表、开关和导线若干。
实验次数
1
2
3
4
电阻
5
10
15
20
电流
0.48
0.24
0.16
0.12
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整 。
(2)小明在实验时, ,调节滑动变阻器的滑片使电阻两端电压不变,记录每次电阻的阻值和电流表示数,得到的数据如上表。
(3)根据实验数据可以初步得到的实验结论是 。
(4)小红使用相同的电路和器材进行该实验时,发现只能测出、、电阻对应的数据,无法测出电阻对应的数据,则小红实验时控制定值电阻两端的电压可能为( )(填序号)
A.2.4V B.2.1V C.1.8V
【答案】(1)
(2)更换不同阻值定值电阻
(3)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
(4)BC
【规范解答】(1)探究电流与电阻的关系实验中滑动变阻器必须与电阻串联,电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器接右下接线柱,由表格数据可知,当电阻接入为5Ω时,电流为0.48A,所以电流表接小量程,连接的实物电路图如下图所示:
(2)实验“探究电流与电阻的关系”,应保持电压不变,更换不同的定值电阻,移动滑片,使定值电阻两端电压保持不变,记录电流表示数。
(3)分析表格数据可知
电阻增大几倍,电流就减小几倍,电流和电阻的乘积相同,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。
(4)根据串联分压可知
当接入20Ω电阻时
解得UV=2.25V,定值电阻两端电压小于2.25V,无法测出20Ω电阻对应的数据,所以小红实验时,可能选择是2.1V或者1.8V,故A不符合题意,BC符合题意。
故选BC。
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·单元测试)图甲是“探究电流与电阻的关系”实验的实物电路图。
(1)请完成电路连接 。实验中为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑到 (选填“左”或“右”)端。在此实验中,滑动变阻器的作用还有 。
(2)下表中①处的值应该是 Ω。实验操作过程中,如果只是把a、b间的电阻由15Ω换成10Ω,为保持电压表的示数不变,滑动变阻器接入电路的电阻 (选填“变大”或“变小”)。
实验序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
10
①
20
30
电压U/V
3
3
3
3
电流I/A
0.3
0.2
0.15
0.1
(3)根据表格中的实验数据,在图乙中大致画出电流与电阻的关系图像。
【答案】(1) 右 控制定值电阻两端的电压不变
(2) 15 变小
(3)
【规范解答】(1)[1]连接电路时,电压表与电阻并联,根据电源电压是3V确定选择小量程,连接电路如图所示:
[2]为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应调到最大处,即滑片P移到最右端;
[3]在探究电流与电阻的关系实验中,要控制电阻两端的电压不变,该实验中滑动变阻器还有控制电阻两端电压不变的作用;
(2)[1]表中1、3、4次实验数据可知,电压等于电流与电阻的乘积,则①中的值
[2]如果只是把a、b间的电阻由15Ω换成10Ω,闭合开关后,电阻两端的电压变小,滑动变阻器两端的电压变大,为保持电阻两端的电压不变,则需使滑动变阻器两端的电压变小,则滑动变阻器的阻值变小;
(3)根据表中数据描点,画出图像,如图所示。
【变式训练02】(25-26九年级上·全国·单元测试)小明用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压恒为3V,有四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω)供选用,两只滑动变阻器(规格分别为①“10Ω 2A”和②“20Ω 1A”)供选用,导线若干。
(1)小明将电路接好后,闭合开关,发现电流表、电压表示数均为0,他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触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。则电路中的故障可能是 ;
(2)排除故障并将问题元件进行同规格更换,此时R的阻值为5Ω。闭合开关,调节滑动变阻器滑片P到适当位置,把定值电阻、电压表和电流表示数进行记录,电流表示数如图乙所示,为 A;
(3)将R阻值换成10Ω,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为 V,记录数据。将R阻值换成15Ω重复上述操作。为提高结论的可靠性,换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验,此时小明应选择的滑动变阻器规格是 ;(填序号);
(4)根据实验数据,小明作出了如图丙所示的I-R图像。根据图像 (选填“可以”或“不可以”)判断I与R的定量关系。
【答案】(1)滑动变阻器开路
(2)0.4
(3) 2 ②
(4)可以
【规范解答】(1)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的两端电压,电流表测量电路电流。小明将电路接好后,闭合开关,发现电流表、电压表示数均为0,说明电路存在断路现象,且此时电压表与电源连接断开。他将一根导线的一端接电源正极,另一端依次试触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,说明导线两端分别连接电源正极与a、b、c时,电路均为断路状态;导线两端分别连接电源正极与d时,电路被接通,则电路中的故障可能是cd间的滑动变阻器开路。
(2)由图乙可知:电流表的分度值为0.02A,示数为0.4A。
(3)[1]实验中控制定值电阻的电压不变,由(2)得,当定值电阻的阻值为5Ω时,电路电流为0.4A,由欧姆定律得,定值电阻的两端电压控制为
则将R阻值换成10Ω,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数为2V,记录数据。
[2]由串联电路电压特点得,滑动变阻器的两端电压为
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
当接入25Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中的电阻为
则滑动变阻器的最大电阻至少为12.5Ω,故小明应选择的滑动变阻器规格是②“20Ω 1A”。
(4)由图丙所示的I-R图像可知,当定值电阻的电压一定时,定值电阻的I-R图像是曲线,说明当电压一定时,I与R成反比,即通过图丙中的图像可以判断I与R的定量关系。
1.(2025·吉林松原·中考真题)小悦同学用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源为4节全新干电池串联,滑动变阻器规格为“ 2A”,有、、、、的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应 。
(2)将的电阻连入电路,电流表示数如图乙,读数为 ,记录此时电压表和电流表的示数。
(3)将的电阻连入电路,需要调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为 。
(4)将的电阻分别换成、、的电阻,继续实验。小悦同学发现当定值电阻为时,无法完成实验。为了继续完成实验,请帮她想出一个利用已有器材的解决方案: 。(写出一种方案即可)
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)断开
(2)0.4
(3)2
(4)将的定值电阻串联在电路中
(5)反比
【规范解答】(1)连接电路时,为了电路元件的安全,保护电路,开关应处于断开状态。
(2)电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.4A。
(3)第一次实验,定值电阻两端电压为
探究电流与电阻的关系需控制电阻的电压不变,将的电阻连入电路,需要调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为2V。
(4)本实验电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,每一次实验,滑动变阻器两端的电压都是4V,每一次滑动变阻器连入的阻值都是定值电阻的2倍。当定值电阻时,滑动变阻器需要连入,而这个滑动变阻器最大阻值只有,所以需要将的定值电阻串联在电路中。
(5)实验完毕,整理实验数据会发现,电压一定,电阻越大,电流越小,于是得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
2.(2025·宁夏银川·中考真题)在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω,1A”。
(1)按图甲连接好电路,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数几乎不变,电流表无示数,试改动一根线,使电路完成该实验 ;
(2)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示。其中第1次实验中电流表示数如图乙所示,为 A,电路中定值电阻阻值为 Ω;分析实验数据可得出电流与电压的关系为: ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)利用本实验电路还可以进行“探究电流和电阻的关系”和“伏安法测电阻”实验。在这两个实验中进行多次实验的目的是 (填“相同”或“不相同”)的。
【答案】(1)
(2) 0.12 5 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)不相同
【规范解答】(1)在“探究电流与电压的关系”的实验中,电压表与电阻R并联,电流表与电阻R串联,由实物电路可知,电流表与电阻R并联,电压表与电阻R串联是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)[1]由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.12A。
[2]电路中定值电阻阻值为
[3]由表格数据可知,通过定值电阻的电流随定值电阻两端电压增大而增大,电压与电流的比值是一个定值,所以可以得出: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)“探究电流和电阻的关系”实验中,需要保持导体两端的电压不变,改变接入电路的电阻,得出电流与电阻的关系,故多次测量的目的是寻找普遍规律;“伏安法测电阻”实验中,需要测量电阻两端的电压和通过的电流,再根据计算出电阻,则多次测量求平均值的目的是为了减小误差,在这两个实验中进行多次实验的目的是不相同。
3.(2025·广东惠州·中考真题)如图所示,是某同学在“探究电流与电压关系”实验中设计的没有完整的电路图,请补充完整:(①在两圆圈中填入合适的电表符号;②在虚线框内画出所缺少的部分电路)
【答案】
【规范解答】“探究电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表串联在电路中测电路中电流,电压表并联在定值电阻两端测定值电阻两端电压,电路图如图所示:
4.(2025·湖南长沙·中考真题)小宇和同学们在做电学实验过程中,她们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系
【答案】B
【规范解答】A.探究“电流与电压的关系”实验中,应控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变,故A错误;
B.由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变,得到电流跟电压之间的定量关系,故B正确;
C.探究电流跟电压的关系实验中,需多次改变电流和电压的数值,移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C错误;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D错误。
故选B。
5.(2025·辽宁大连·中考真题)小明知道导体中的电流与导体两端的电压和电阻有关,在探究“导体中的电流与导体两端电压的关系”实验中,所用的实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、开关、定值电阻各一个,导线若干。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 (选填“a”或“b”)端;
(2)小明连接电路时,开关是闭合的,则可能会出现的现象是 ;
(3)小明连接的电路中,电流表接的是大量程,将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动,观察到电流表示数逐渐变大,当滑片滑到a端时,观察到电流表示数如图乙所示,接下来的操作是 ;
(4)该同学进行实验,记录的实验数据如表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.6
1.0
1.4
1.8
2.2
2.6
电流I/A
0.06
0.10
0.14
0.18
0.22
0.26
①在方格纸(如图丙)上画出电流I与电压U的关系图像 ;
②分析图像得出的探究结论是: 。
【答案】(1)b
(2)见详解
(3)断开开关,电流表改接的量程
(4) 电阻一定时,电流与电压成正比
【规范解答】(1)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,即b端。
(2)小明连接电路时,开关是闭合的,则连好最后一根导线后电路即构成通路,电流表和电压表均会有示数。
(3)电流表接的是大量程,分度值为0.1A,将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动,观察到电流表示数逐渐变大,当滑片滑到a端时,观察到电流表示数最大如图乙所示约为0.2A,小于0.6A,为减小误差,接下来的操作是断开开关,电流表改接的量程。
(4)[1]根据表格数据在方格纸(如图丙)上描点连线画出电流I与电压U的关系图像如下:
[2]由图像可知,电流I与电压U的关系图像为正比例函数图像,可得:电阻一定时,电流与电压成正比。
基础夯实
1.(24-25九年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习)某同学在探究“电流与电压的关系”时,记录了如下表所示的数据分析表中数据,可得出的结论是( )
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.4
0.6
A.电阻一定时,电流与电压成正比 B.电压一定时,电流与电阻成反比
C.电流一定时,电压与电阻成正比 D.无法得出结论
【答案】A
【规范解答】分析表中数据可知,
发现电压和电流的比值不变,因此可得结论为在电阻一定时,电流与电压成正比,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·三模)以下实验操作或装置,不能完成对应实验目的的是( )
A.精确测出大气压强值
B.探究物体所受重力的大小与它的质量的关系(钩码的质量已知)
C.探究液体内部压强与深度的关系
D.探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系
【答案】A
【规范解答】A.托里拆利实验才能精确测出大气压强值,图中仅两人拉弹簧测力计的装置无法保证球内为真空,无法精确测量大气压强值,故A符合题意;
B.已知钩码质量,通过改变钩码个数,用弹簧测力计测量其重力,能探究物体所受重力大小与它质量的关系,故B不符合题意;
C.图中是U形管压强计,通过改变探头在水中的深度,观察U形管两侧液面高度差,可探究液体内部压强与深度的关系,故C不符合题意;
D.在探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系实验中,通过调节滑动变阻器改变导体两端电压,同时用电流表测量通过导体的电流,图中装置符合实验要求,故D不符合题意。
故选A。
3.(23-24九年级上·广东茂名·阶段练习)如图所示,在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入10Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑 B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑 D.小于3V,应将滑片P向右滑
【答案】B
【规范解答】由图可知,R与变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路的电流。将定值电阻R由10Ω改接成15Ω的电阻,根据串联分压原理可知,因电阻增大,其分得的电压增大,电压表示数大于3V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即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,使电压表的示数为3V。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
4.(25-26九年级上·全国·课后作业)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
【答案】正
【规范解答】根据欧姆定律及其表达式可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
5.(24-25九年级上·山西晋中·阶段练习)在“探究电流与电阻的关系”实验中,根据实验数据绘制的图像如图所示,由图像可知:图中阴影部分的面积表示的物理量是 (选填“电流”“电压”或“电阻”),通过多次实验得出结论是 。
【答案】 电压 见详解
【规范解答】[1][2]图中的阴影部分的面积为图像上点的横纵坐标的乘积,即电阻与电流的积,根据欧姆定律,表示的物理量是电压。图中图像为反比例函数,图像上点的横纵坐标的乘积即电压为一定值,故可得出结论电压一定时,电流与电阻成反比。
6.(24-25九年级上·全国·课后作业)如图所示是小李同学为探究“电流与电压的关系”设计的电路图,他准备根据此电路图连接好实物电路并进行实验。实验时,应该控制 不变;若在实验前检查仪器时,发现电流表的指针在零刻度线左侧,则他接下来的操作是 。
【答案】 电阻 将电流表指针调零
【规范解答】[1]由控制变量法可知,探究“电流与电压的关系”,控制电阻不变,改变电阻两端电压,观察电流的变化。所以需要控制电阻不变。
[2]在实验前,指针在零刻度线左侧,说明指针没有正对零刻度线,接下来的操作是将电流表指针调零。
7.(23-24九年级上·湖北荆州·阶段练习)如图为“探究电阻一定时,电流与电压关系实验”的错误电路图,其中电路中有一根导线连接错了,并画出正确的连线。
【答案】
【规范解答】在探究电阻一定时,电流与电压关系的实验中,电流表、电阻和滑动变阻器应串联,电压表测电阻的两端电压,改正后如下图所示:
8.(24-25九年级下·山东菏泽·期中)小明利用下图探究电流与电阻的关系。电源6V保持不变,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个,滑动变阻器标称为“50Ω,2A”,电压表和电流表各一个,导线若干;
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大 ;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(3)实验中滑动变阻器的作用是 。在“探究电流与电压的规律”实验中,滑动变阻器的作用是 。多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,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,由图像可得出结论: ;
(4)在上述实验过程中,断开开关,拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关前忘记移动滑动变阻器滑片,在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向 (选填“左”或“右”移动滑片,使电压表示数为 V不变;
(5)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案 (选填“可行”或“不可行”),原因是: 。
【答案】(1)
(2)断路
(3) 控制定值电阻两端电压不变 改变定值电阻两端的电压 见解析
(4) 左 2.5
(5) 不可行 见解析
【规范解答】(1)电流表与定值电阻、滑动变阻器串联,滑片向右移动,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,则应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路。连接后的实物图如下图所示。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表指针超过量程,说明电压表可能串联在电路中了,则故障可能是定值电阻断路。
(3)[1]要控制定值电阻两端的电压不变,当更换不同阻值的定值电阻时,通过调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压保持不变,所以滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变。
[2]通过调节滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,从而多次测量,以得到普遍规律,所以滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
[3]由图丙所示的电流I随电阻R变化的图像可知,当电阻为 5Ω 时,电流为 0.5A ,此时电阻两端电压 U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V ;当电阻为 10Ω 时,电流为 0.25A ,此时电阻两端电压 U=I2R2=0.25A×10Ω=2.5V ,.....以此类推,可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[1]拆下阻值为 5Ω 的电阻,改换成阻值为 10Ω 的电阻后,定值电阻阻值变大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变大。为保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,将滑片向左移动。
[2]由前面分析可知,要控制定值电阻两端电压为 2.5V 不变。
(5)[1][2]小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,该方案不可行。因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,无法控制电阻不变来探究电流与电压的关系。
9.(2025·山东济南·一模)创新实践小组的同学利用图甲进行实验,已知电源电压为6V不变。
(1)小明同学利用图甲进行“探究电流与电压关系”的实验,图乙是他根据图甲电路图连接的实物电路,仔细检查电路后,发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电流表始终没有示数,电压表有示数且有明显变化,则电路存在的故障可能是 。排除电路故障后,小明测量了如下表所示的数据,分析表中数据小明可以得到的结论是 ;
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.16
0.2
0.24
0.3
(3)小明完成上述实验后,又选择了5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻继续“探究电流与电阻”的关系。根据实验数据绘制出图丙所示的电流与电阻的关系图像,分析图像可以得到实验结论: ;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,小明又重新连接电路做了一组实验,根据实验数据绘制出电流与电阻关系的图像如图丁,通过对图像的分析小明判断出a点数据是错误的,他判断的依据是 。
【答案】(1)
(2) 电流表短路 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)当电压一定时,电流与电阻成反比
(4)该次实验没有控制定值电阻两端电压一定
【规范解答】(1)原电路图中,电流表、电压表和定值电阻没有接入电路,是错误的,在“探究电流与电压关系“实验中,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。将滑动变阻器右上接线柱与开关右接线柱连接的导线画“×”,再将滑动变阻器右上接线柱与定值电阻右接线柱用导线连接。如图所示:
(2)[1]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表有示数且有明显变化,说明电路是通路,电流表始终没有示数,说明电流表短路。
[2]忽略误差不计,由表中数据可知,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。
(3)由图丙可知,电流与电阻的乘积,,,
为一定值,故可得出结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)研究电流与电阻关系时要控制电压不变;由图丁可知,a点电流与电阻的乘积与其它点不同,即电压与其它点的电压不同,说明该次实验没有控制定值电阻两端电压一定。
10.(2025·福建厦门·二模)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V,所给的定值电阻阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端;
(2)图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像,可得到的结论:当导体两端电压不变时, ;
(3)实验过程中,保持滑片位置不变,将15Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,为了仍使电压表的示数为 V不变,滑片要向 移动;
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
【答案】(1)右
(2)通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3) 2 右
(4)25
【规范解答】(1)为了保护电路,防止因电流过大而损坏电路,应将滑动变阻器调至最大阻值处,因此滑片应该位于右端。
(2)观察图像可知,当电压一定时,电流与对应电阻的乘积是一个定值,图像为反比例函数图像,因此可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(3)[1]根据图乙中实验数据绘制的I-R图像可知,导体两端电压保持2V不变。
[2] 实验过程中,将15Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,根据串联电路分压特点可知,当定值电阻的阻值变大后,定值电阻的两端电压会增大,为了保持定值电阻两端的电压不变,需要将滑动变阻器滑片向右边移动,使变阻器两端的电压适当增大,直到定值电阻两端的电压减小到2V为止。
(4)如图乙所示,当电阻的阻值为20Ω时,电路中的电流为0.1A,此时变阻器的阻值最大,故变阻器需要接入电路的最大电阻值为
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11.(2025·甘肃武威·三模)下列关于图像的解释,正确的是( )
A.图甲是某物体的熔化图像,其中BC两点内能相等
B.图乙是某物体直线运动时的s—t图像,速度与时间成正比
C.图丙说明:当电阻一定时,电压与电流成正比
D.图丁说明:受力面积一定时,压强随压力的增加而增大
【答案】D
【规范解答】A.图甲是某物体的熔化图像,BC段是熔化过程,晶体在熔化过程中持续吸热,内能增加,温度不变,所以C点内能大于B点内能,故A错误;
B.图乙是某物体直线运动时的s—t图像,该图像是一条过原点的倾斜直线,说明物体做匀速直线运动,速度是定值,不随时间变化而变化,故B错误;
C.图丙是I−U图像,该图像是一条过原点的倾斜直线,可得:在电阻一定时,电流与电压成正比,因为电压是形成电流的原因,不能说电压与电流成正比,故C错误;
D.图丁是一条过原点的倾斜直线,说明受力面积一定时,压强随压力的增加而增大,故D正确。
故选D。
12.(2025·四川内江·二模)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片逐渐向左移动。下列说法正确的是( )
A.R2连入电路的电阻增大 B.电流表示数减小
C.电流表示数增大 D.电流表示数不变
【答案】C
【规范解答】由图可知电路为定值电阻和滑动变阻器并联,电流表A测电路中的电流,电压表V测R1的电压,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,根据串联电阻规律,电路的总电阻减小,根据可知,电源电压不变,电路的总电流会增大,即A的示数会变大,故C正确,ABD错误。
故选C。
13.(2025·四川成都·三模)小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B.实验过程中应控制电压表示数为不变
C.当电阻R由更换为后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
【答案】D
【规范解答】A.连接好电路闭合开关前,为防止电流过大而损坏元件,滑动变阻器应接入最大阻值,即滑片P应置于最右端,故A正确,不符合题意;
B.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,由图乙可知UV=I1R1=0.2A×10Ω=2V
使电压表的示数为2V,故B正确,不符合题意;
C.探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变,当电阻R由更换为后,由串联分压可知电阻两端的电压变大,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,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,电流和电阻的乘积不变,即电压表的示数不变,可以得到电压一定,电流和电阻成反比,电阻是导体的一种性质,电阻大小与电流和电压无关,故D错误,符合题意。
故选D。
14.(2025·辽宁抚顺·一模)如图所示的电路中闭合开关,灯泡发光,此时电压表示数为。断开开关后将二极管正负极对调接入电路,再闭合开关,此时电压表示数为,则 。再次断开开关将灯泡和电压表位置对调后闭合开关,此时灯泡 发光(填“会”或“不会”)。
【答案】 < 会
【规范解答】[1]由图可知,闭合开关,灯泡发光时,灯、定值电阻、二极管串联,电压表测量灯与二极管两端的电压,二极管正负极对调接入电路后,由二极管的单向导电性可知,此时电路断路,电压表与定值电阻串联,测量电源电压,串联电路中各用电器电两端电压之和等于电源电压,所以。
[2]将灯泡和电压表位置对调后闭合开关,灯与定值电阻串联后连接到电源两极上,反接的二极管和电压表串联可视为开路,故灯会发光。
15.(2025·黑龙江哈尔滨·一模)“乐学”小组用如图所示电路“探究电功率与电压的关系”,两灯泡串联的目的是 ;实验中通过 反映电功率的大小。
【答案】 控制电流相同 小灯泡的亮度
【规范解答】[1]用如图所示电路“探究电功率与电压的关系”,两灯泡串联的目的是为了控制通过两个小灯泡的电流相同,只使它们两端电压不同,来进行探究。
[2]实验中通过小灯泡的亮度反映电功率的大小,小灯泡越亮,则它的电功率越大,采用了转换法。
16.(2025·四川成都·二模)小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻 (选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是 。
【答案】 并 移动滑动变阻器的滑片
【规范解答】[1]根据电压表的使用规则,电压表要与被测电路元件并联,所以应将电压表与定值电阻R0并联,这样电压表才能测量定值电阻R0两端的电压。
[2]在探究 “电流与电压的关系” 实验中,要控制电阻不变,改变电阻两端的电压。电路中滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器的滑片,改变其接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻R0两端的电压,即改变电压表的示数。所以连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是移动滑动变阻器的滑片。
17.(2025·四川成都·二模)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为 Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。
【答案】 5 避免偶然性,寻找普遍规律
【规范解答】[1]如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为
[2]本实验探究电流与电压的关系,最终得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比,故多次实验目的是避免偶然性,寻找普遍规律。
18.(25-26九年级上·全国·单元测试)根据如图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙中的实物图连接完整。
【答案】
【规范解答】由电路图可知,除电压表外,其余元件串联,电压表并联在灯泡两端测灯泡两端的电压。电池串联,使电流从电压表、电流表都是正接线柱流入,从负接线柱流出,滑动变阻器“一上一下”接入电路。如图所示:
19.(2025·广东潮州·一模)小敏做探究“电流与电压的关系”实验时,使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表和滑动变阻器,连接了如图所示的电路:
(1)在如图电路图中,甲为 ,乙为 ;(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图中的电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,电流表示数变大 ;(导线不能交叉)
(3)连接电路时,开关应该处于 状态,滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(4)本实验的研究对象是 (选填“”或“”)。
【答案】(1) 电流表 电压表
(2)
(3) 断开 B
(4)
【规范解答】(1)[1][2]探究“电流与电压的关系”实验,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,所以甲为电流表,乙为电压表。
(2)使用电压恒为3V的电源,电压表选择小量程,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,电流表示数变大,此时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器选择A接线柱接入电路,如图所示
(3)[1]连接电路时,为防止因连接错误而损坏电路,开关应该处于断开状态。
[2]为保护电路,滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端。
(4)探究“电流与电压的关系”实验,应该控制定值电阻的阻值不变,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻改变定值电阻两端的电压和通过电路的电流,所以本实验的研究对象是。
20.(2025·广东茂名·二模)小明用如图所示的器材探究电流与电阻关系,电源电压是6V保持不变,定值电阻5个,滑动变阻器的规格为“,1A”。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故障是 。
(3)排除故障后,进行实验,测量出的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
5
10
15
20
30
……
①换用15Ω的电阻进行实验时,当电压表示数达到U0时,电流表的示数如图乙所示,是 A。
②实验中小明控制电阻R两端的电压是U0= V。
(4)前4次实验的数据可得出结论:电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 。
(5)当小明用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为U0,可能的原因是 ,在不更换器材的情况下,可以采用 的方法完成这次实验。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3) 0.2 3
(4)反比
(5) 滑动变阻器的最大电阻过小 在电路中串联一个阻值为10Ω的电阻
【规范解答】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流;电源电压为6V,所以电压表量程选择的,电路图如下:
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源形成通路,与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[1]根据电路图确定电流表量程为,分度值为,电流表读数为。
[2]由欧姆定律得,R两端的电压是
(4)根据表中数据知,当定值电阻的电压不变时,定值电阻的电流与电阻的乘积为定值,由此可得结论:电路两端电压一定,电流与电阻成反比。
(5)[1][2]两端的电压始终保持
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
当接入30Ω的定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻为
而滑动变阻器的规格为“,1A”,所以滑动变阻器的最大阻值为,根据串联电路电阻规律可知需在电路中串联一个阻值至少为
的电阻,即在不增加原有实验器材时,在电路中串联10Ω的电阻。
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