第12讲 欧姆定律及其应用（暑假预习讲义）新八年级科学新教材浙教版

第12讲 欧姆定律及其应用 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 电流与电压的关系 电流与电阻的关系 欧姆定律 欧姆定律的应用 电路分析与应用 1. 电流与电压的关系实验 2. 电流与电阻的关系实验 3. 欧姆定律及其应用 4. 电路的分析与应用 学习重点：电流与电压电阻的实验，欧姆定律，电路的分析与应用。 学习难点：电学的实验，欧姆定律及其应用，电路的分析与应用。 情｜境｜启｜思 电压越大，对电路中电荷的推动作用越大，相当于电流获得的推动作用越强;而电阻越大，则对电路中电流的阻碍作用就越大。那么，电流与电压、电流与电阻之间存在怎样的定量关系呢? 概｜念｜构｜建 1. 电流与电压关系探究实验 2. 电流与电阻关系探究实验 3. 欧姆定律及其应用 4. 电路分析与应用 深｜研｜精｜炼 知识点01 电流与电压的关系 1.实验仪器：学生电源一个，滑动变阻器一个，电流表一个，电压表一个，10欧，15欧、20欧和30欧的电阻各一个，开关一个，导线若干 2.探究电流与电压的关系： ①实验方法：采取控制变量的方式，控制电阻不变改变电压大小，观察电流变化 ②实验电路图与U-I图像： ③实验结论：导体的电阻不变时，通过导体的电流和它两端的电压成正比 【例1】下列图像能正确表示通过定值电阻的电流与其两端电压关系的是（　　） A． B． C． D． 【即练1】小科利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系，图乙是绘制的电流随电压变化的图像。由此推断，小科在M和N之间接入的是_________（填“定值电阻”或“小灯泡”）。一段时间后，电流表示数变为0，电压表示数增大，则故障原因是__________。 A．MN之间短路　　B．MN之间断路 C．短路　　   D．断路 【即练2】小科用如图甲电路探究“电流与电压的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω、1A”。 (1)用笔画线代替导线，将图甲实物电路连接完整。要求开关闭合前无需移动滑片。 (2)闭合开关后，移动滑片时发现电流表没有示数，电压表有明显的示数，则发生故障的原因可能是定值电阻_________（填“断路”或“短路”）。 (3)他将5Ω的电阻接入电路，检查电路无误后开始实验，多次改变导体电阻两端的_________，并记录对应的电流。 (4)在步骤（3）操作中，依次得到A到E点的数据，并绘制I—U图像如图乙，根据图像可得出结论：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。进一步分析发现，A到E点的数据中，_________点的数据是编造的，利用上述器材无法得到。 知识点02 电流与电阻的关系 1.探究电流与电阻的关系： ①实验方法：采取控制变量的方式，控制电压不变改变电阻大小，观察电流变化 ②实验电路图与R-I图像： ③实验结论：导体两端的电压不变时，通过导体的电流和电阻成反比 【例1】某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4.5V，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持2.5V不变 C．将从5换成10后，电压表的示数不变 D．将从5换成10后，应向左调节滑动变阻器滑片 【即练1】小军采用如图所示的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该（　　） A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片向右移动 C．将变阻器滑片向左移动 D．更换阻值更大的滑动变阻器 【即练2】根据下列一组实验数据，可以得到的结论是（   ） 导体两端的电压 导体的电阻 通过导体的电流 4V 5Ω 0.8A 4V 10Ω 0.4A 4V 20Ω 0.2A A．导体电阻一定时，电压跟电流成正比 B．导体电阻一定时，电流跟电压成正比 C．电压一定时，电阻跟电流成反比 D．电压一定时，电流跟电阻成反比 知识点03 欧姆定律 1.欧姆定律：德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻的关系，得出了如下结论:导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这就是著名的欧姆定律。如果用U表示导体两端的电压，R表示这段导体的电阻，I表示通过导体的电流，那么欧姆定律可写成: 2.分析实验数据：通过观察和实验获得的数据，需要进行分析处理，以寻找数据之间的关系和规律。数据分析往往需要把获得的数据整理成表格或图像，以利于寻找和发现规律。 3.欧姆：德国物理学家，出生于工人家庭，从小就掌握了机械制造方面的许多技能。16岁时，他进入埃尔兰根大学旁听数学、物理与哲学。由于经济困难中途辍学，24岁时他重新回校，26岁完成博士学业，当了一名中学教师。他热心于电学研究，研究过不同金属的导电能力。 在今天看来，对欧姆定律的研究并不困难，但在欧姆那个年代非常困难。主要原因有两个:一是没有电压足够稳定的电源;二是没有能精确测量电路中电流大小的仪表(电流表)。 1826年，欧姆在实验研究的基础上，归纳出了今天所称的欧姆定律。次年他在专著《伽伐尼电路:数学研究》中，给出了欧姆定律的理论推导。他的成果当时在德国没有得到肯定，但在其他国家受到了重视，英国皇家学会于1841年授予他科普利奖章，次年接收他为会员。这时德国才意识到了欧姆的价值。1849年，慕尼黑大学聘任他为教授，欧姆终于实现了当一名大学教授的理想。 【例1】根据欧姆定律，下列说法不正确的是（    ） A．从可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B．从可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大 C．从可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 D．从可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量 【即练1】关于欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体的电流跟该导体的电阻成正比，跟该导体两端的电压成反比 B．当通过导体的电流一定时，导体的电阻跟该导体两端的电压成正比 C．当导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过电阻的电流成反比 D．当电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比 【即练2】由变形得，对此，下列说法正确的是（ ） A．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大 B．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 C．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 D．当导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 知识点04 欧姆定律的应用 1.欧姆定律及意义： ①1827年德国物理学家欧姆总结出了欧姆定律,其内容是导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 ②欧姆定律的表达式:I=U/R 2.伏安法测电阻： ①利用如图所示的电路图，读出电压和电流表的示数，用欧姆定律计算电阻 3.伏阻法测电阻 原理：利用串联电路电流相等进行计算 4.安阻法测电阻 原理：利用并联电路电压相等计算 【例1】如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，R=10Ω，当闭合开关S， 电压表的示数为2V，以下判断正确的是（      ） A．通过电阻R的电流时0.6A B．电阻R两端的电压是2V C．通过灯泡L的电流时0.2A D．灯泡L两端的电压是2V 【即练1】小明在按如图所示电路进行“伏安法测定导体电阻”的实验，电源使用二节新干电池，被测电阻的阻值约为5 Ω，滑动变阻器的规格是“10 Ω　1.5 A”，电路连接正确，其实验数据记录如表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，该组数据的实验序号是（　　） 实验序号 A B C D 电压（V） 2.4 1.8 1.2 0.6 电流（A） 0.48 0.36 0.24 0.12 A．A B．B C．C D．D 【即练2】用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压，有三种方案可选： 甲：改变接入MN的串联电池的个数； 乙：将电池与不同阻值的电阻串联接入MN； 丙：将电池与滑动变阻器串联接入MN，改变滑动变阻器滑片的位置。 其中可行的方案是（　　） A．仅有甲可行 B．仅有丙可行 C．仅甲、丙可行 D．甲、乙、丙都可行 知识点05 电路分析与应用 【例1】如图甲所示，电源电压U=4V，电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P从最左端移动到中点时，电路中电流表A的示数如图乙所示。下列说法中，正确的是（　　） A．滑片P位于最左端时通过R1的电流为0.2A B．滑动变阻器的最大阻值为2.5Ω C．滑片P位于中点时电流表A的示数为0.4A D．滑片从最左端移动到中点时电流表A的示数改变了0.8A 【即练1】如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．滑片向左移动时，电压表示数变大 B．滑动变阻器的最大阻值为60欧 C．电源电压为5伏，的阻值为10欧 D．滑片移动过程中，两电表变化量的比值不变 【即练2】如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻设计了四个测未知电阻的电路，其中不可行的是（   ） A．B．C．D． 1221U1 一、选择题 1．某同学用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”时，在实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω的 R1更换为15Ω的 R2后，闭合开关，他接下来应该进行的操作是（　　） A．读取电流表的数据 B．保持变阻器滑片不动 C．增加电池的节数 D．调节变阻器滑片的位置 2．如图为研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验电路图，其中正确的是（　　） A．B．C．D． 3．在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻 和 的I-U图像如图所示，下列说法中，正确的是 （　　） A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论不一样 C．当电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 D．R1与R2的阻值之比为1: 2 R1R2 4．从欧姆定律可以导出公式，下列说法正确的是（　　） A．当电压增大为原来的2倍时，电阻R也增大为原来的2倍 B．当电流I增大为原来的2倍时，电阻R减小为原来的2倍 C．通过导体的电流若为零，电阻也为零 D．即使导体两端的电压为零，电阻也不为零 II 5．在研究电流跟电压、电阻的关系实验中，能得到的结论是（　　） ①电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比 ②电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 ③导体两端电压一定时，导体的电阻和通过导体的电流成反比 ④导体两端电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 6．如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合，滑片由端向端移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表的示数减小 B．电压表示数与电流表示数的比值不变 C．当滑片移到中点时，电压表示数为2V D．当滑片移到端时，电流表示数为0.2A 7．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关 S1、S2，电压表示数为 3V，电流表示数为 0.3A，断开S2后，电压表示数为2V，则下列判断正确的是（　　） A．R1阻值为20Ω B．R2阻值为10Ω C．电源电压为3V D．电源电压为2V 8．如图，电源电压恒为6V，灯 L1、L2的电阻不随温度变化，灯L2的电阻为10Ω。闭合开关S后，发现灯L1比L2亮，则（　　） A．灯L1和L2的电流相等 B．电流表的示数为0.3A C．电压表的示数小于6V D．灯L1的电阻小于10Ω 9．某同学用如图所示的其中一个电路做实验，电源电压恒定，R1为定值电阻，逐渐改变滑动变阻器R2连入电路中的阻值大小，记录电流表和电压表的示数如表所示。该实验所用的电路是（　　） I/A 0.08 0.09 0.10 0.14 0.16 0.19 U/V 0.82 0.90 1.05 1.44 1.65 1.94 A．B．C．D． 二、探究题 10．小明利用如图所示的实验装置探究“电流跟电压的关系”。电源电压恒为3V，电阻R为定值电阻，滑动变阻器标有“10Ω；1A”字样。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整； (2)闭合开关，调节滑动变阻器，测得数据如上表所示，其中第3次实验中电流表示数如图乙，其读数为______A。在得到第3组实验数据后，他将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动适当距离后得到了第4组数据； (3)分析论证时，老师发现表中有一组数据是错误的，该数据的实验序号为______，原因是______。 11．为了探究电流与电压的关系，小华设计了如图1所示的实验电路图。 (1)实验选用的器材如图2所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为，滑动变阻器标有“ 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为__________V，电流表应选用的量程为__________A。 (2)请根据电路图用笔画线代替导线，将图2中的元件连成电路。要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大。 (3)下表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是__________。 实验次数 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.28 12．实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中，连接了如图所示的实物电路，所用电源为两节新干电池，滑动变阻器上标有“10Ω，1A”字样。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 (1)如图所示的实验电路，闭合开关后几乎没有示数的是__________表； (2)正确连接电路后，实验小组进行了多次实验，记录的实验数据如表所示； ①结合实验所用的器材分析，第__________次的实验数据不是实际测量得出的； ②分析其余数据可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (3)完成实验后，为了使实验结论更具有普遍性，小组同学又利用小灯泡替换定值电阻再次进行实验，得出的结论是：通过小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比。原因是灯丝的电阻会随_______而增大。 A．灯两端的电压的升高 B．通过灯丝的电流的增大 C．灯丝温度的升高 D．灯的亮度的增大 13．在“研究电流与电压的关系”的实验中，小乐设计了如图甲、乙所示的两种方案： 电压U/伏 3.00 2.50 2.00 1.50 电流I安 0.30 0.25 0.20 0.15 (1)选择______（选填“甲”或“乙”）图中的方案进行实验更合理。 (2)小乐选择合理的方案连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压。产生此现象的原因可能是______。 (3)排除故障后，小乐选择10欧、15欧、20欧三个定值电阻按正确操作进行实验，得到实验结果如表所示，由此可得出结论：______。 (4)为了使实验结论更具有普遍性，应进行的操作是______。 14．在“探究电流与电压关系”的实验中，某实验小组设计了如图甲所示的电路。电源电压保持3V不变。 (1)请用笔画线代替导线完成图甲的电路连接完整，要求滑片向右移动时，电流表的示数变大。 (2)检查电路无误后，闭合开关，发现电流表示数为零。电压表示数接近3V。移动滑片，两表示数均无变化，则电路故障可能是____________。 (3)排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图像如图乙所示。由图像可得： ①实验中所用的定值电阻R的阻值为_____________Ω。 ②实验结论是_____________。 (4)结合图像分析，本实验所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_________Ω。 15．为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小嘉设计了图甲所示的电路。电源电压恒为6V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。 (1)闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因可能是___________。 (2)改正错误后，小嘉继续实验，将有关实验数据标记在图丙上。分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格可能是（　　）（选填字母）。 A．10；2A B．25；2A C．25；0.5A D．50；0.5A (3)图丙中，阴影部分的面积大小表示___________。 (4)分析数据可以得出的结论是___________。 16．小明用图甲电路验证“电流与电压的关系”。器材有：两节新干电池，开关，滑动变阻器，阻值分别为5、10的定值电阻各一个，电压表和电流表各一个，导线若干。 (1)图甲中，电表1应为_________表（选填“电压”或“电流”）； (2)小明将5的电阻接入电路，检查电路无误后，依次得到五组数据，并绘制I-U图像如图乙，发现电流与电压并不成正比，则可能的原因是_________； (3)得知原因后小明重新进行实验，并绘制I-U图像如图丙，从而验证了电流与电压的关系，则滑动变阻器最大阻值不少于_________； (4)为了使实验更具有普遍性，小明换用10的电阻重复前面操作，得到多组数据，请在图丙中画出本次实验中I-U的大致图像________。 17．小科用如图所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。其中四个定值电阻分别为5欧、10欧、15欧、20欧，滑动变阻器规格为“30欧，1安”。 (1)用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整； (2)正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。取一根导线一端连接图甲电源正极处，另一端依次连接A、B和C处，连接到C处时两表有示数，由此判断电路故障为_________； (3)排除故障后，小科进行实验，并根据实验结果作出如图乙所示的I-R图像，得出通过导体的电流与电阻不成反比的结论，i请分析导致小科得出错误结论的原因是_________； (4)若电压表选用“0～3伏”的量程，为使上述四个定值电阻分别接入电路时都能完成实验，则电源电压的最大值不能超过_________伏。 18．剑剑利用如图所示的电路，探究电流与电阻的关系，实验器材如下：电源电压4.5V保持不变、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器R1（30Ω  1A）和R2（20Ω  0.6A）、导线若干。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 20 电流I/A 0.40 0.20 0.14 0.1 (1)用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整，当滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数变小； (2)实验中，当接入的定值电阻，调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U1，然后依次将10、15、20四个定值电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，眼睛应注意观察___________（选填“电流表”或“电压表”），并记录不同电阻对应电流表的示数，如表所示，则选择的滑动变阻器是___________（选填“R1”或“R2”）； (3)当把电阻替换为电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片P，都无法完成实验。小芸提出可串联一个定值电阻，重新进行了5次实验，其中U1示数保持不变，则该定值电阻的阻值可能是___________。 A． B． C． D． 19．如图甲是探究“电流与电阻的关系”的电路图，实验中所用器材有：学生电源、四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“20Ω，1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物连接完整。 (2)按甲图连接好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最________端；（选填“左”或“右”） (3) A、B两组同学进行了实验，并作出图像如图乙所示，通过分析可知哪组实验操作不符合要求，并说明理由________。 (4)实验结束，某同学整理仪器时忘记先断开开关，而是立即将电路某元件拆下，却发现电压表示数超出最大量程，他拆下的元件是________。 20．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中实验台上准备好了以下实验器材：电源（电压为4.5V）、电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω、2A”、“50Ω、1A”），导线若干。 (1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整； (2)小亮连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数约为4.5V，则电路中出现的故障可能是______。 (3)小亮纠正错误后，继续进行实验，电流与电压的关系如图所示，说明：______。 (4)小亮在研究电阻对电流的影响时，先将定值电阻5Ω接入电路，测得电阻两端电压为1.5V，并记录了电流表示数0.3A，然后将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：眼睛看______（选填“电流表”、“电压表”）向______（填“左”“右”）调节滑动变阻器的滑片，小亮为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是______ 21．小科用图甲所示装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V，四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 (1)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移至__________（填“A”或“B”）端。 (2)小科依次使用三个定值电阻进行实验，每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使__________（选填“电流表”或“电压表”）示数与之前相同，记录三组数据并绘制出图像如图乙所示，第一次实验时电压表的示数为__________V。 (3)当把15Ω的定值电阻换成20Ω后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到控制值，其原因可能是__________。 22．在探究“电压一定时，电流与电阻的关系”的实验中，设计电路如图1所示。 (1)连接电路前，开关必须_______。 (2)连接电路后，闭合开关，发现电流表没有示数。移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是（　　）。 A．电流表坏了 B．滑动变阻器短路 C．电阻R 断路 D．电阻短路 (3)排除电路故障后进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记录实验数据如下表。其中第5次实验的电流表示数如图2所示，其示数为_______A。 实验序号 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 　 (4)本实验的结论是________ 23．某科学兴趣小组在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图甲所示的电路。已知电源电压为保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为，滑动变阻器有“”、“”两种规格。 (1)图甲是尚未完成连接的实物电路，请你在答卷对应图中用笔画线代替导线完成连接。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电压表示数变大。 (2)断开开关，保持滑片的位置不变，拆下的电阻，改接的电阻。闭合开关，要得到正确的实验结论，应将滑片①移动，使电压表示数为②，再读出电流表的示数。以下正确的是________（填字母） A．①向右        ② B．①向右    ② C．①向左    ② D．①向左    ② (3)兴趣小组的同学排除故障后进行实验，将获得的相关数据绘制成图乙所示的图像。根据图像判断，滑动变阻器应选用的规格为________。 (4)分析图乙图像可以得到的实验结论是________。 24．如图所示电路中，电源电压为4.5 V，滑动变阻器的规格为“”。 （1）小丽想用该电路研究“电流与电阻的关系”，请帮她把电路连接完整_____。 （2）以下是小丽的一些操作步骤： ①将阻值为的定值电阻接入电路，__________，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.0 V时，读出电流表示数并记录； ②断开开关，拆下，接上阻值为的定值电阻，使_____，读出电流表示数并记录； ③断开开关，拆下，接上阻值为的定值电阻，重复②的操作。 小丽发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压到达2.0 V，经检查电路完好。为顺利完成实验，可行的措施有__________。（写一种即可） 25．小科用阻值为、、的三个定值电阻探究电流与电阻关系，电源电压为且保持不变。 (1)将的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，电路出现的故障是___________； (2)小科根据实验所测得的数据绘制了图像，如图乙所示。分析图像可以得出的结论是___________； (3)分析实验数据可知，本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于___________； (4)小科还可以利用此电路完成的实验有___________。 26．在“测量小灯泡的电阻”实验中，电源电压恒定，小灯泡正常发光的电压为。     (1)按照图甲正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是_________。 A．断开开关，更换小灯泡 B．观察两表示数判断电路情况 C．移动滑动变阻器观察小灯泡情况 (2)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P继续向_________端移动。（选填“左”或“右”）。 (3)经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的图象如图丙所示。通过分析图象，可知小灯泡两端电压为0时电阻可能为_________。 A． B． C． D． 27．在测电阻的实验中，同学们分别设计了甲乙两种电路。 （1）部分同学们认为甲电路设计比乙电路设计好。因为甲电路设计可以多次测量求平均值减小误差，而乙电路设计做不到这点。他们的想法是：______。（选填“正确的”或“错误的”）。 （2）如电路图乙所示，测量的阻值的实验步骤如下： ①当闭合开关S，接a时，调节滑动变阻器，记录电压表的示数为； ②当闭合开关S，接b时，______（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器，记录电压表的示数为； ③的阻值表达式为______。（用、、表示） 28．小金发现一个定值电阻R的标签已模糊，故利用电流表、电压表等器材测量其电阻大小。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变小______； （2）正确连接电路并闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数但无变化，而电流表无示数，则此时电路的故障是______； （3）小金又设计了如图乙所示的电路，也完成了电阻R阻值的测量（为滑动变阻器且已知它的最大阻值为）。请完成下列步骤： ①闭合开关S，把滑片移到最左端，记下电流表的示数； ②把滑片移到最右端，记下电流表的示数； ③电阻R=______（用、和表示）。 四、解答题 29．如图甲所示，是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变，R1的阻值为8Ω，R2的阻值为12Ω。求： (1)只闭合开关S，通过R2的电流； (2)继续闭合开关S1后，电路中的总电流； (3)整个电路的总电阻。 30．在如图甲所示的电路中，电源电压为12伏。闭合开关S，电流表A的示数2.3安，电流表的示数如图乙所示。 (1)求通过电阻电流； (2)求电阻的阻值； (3)现用电阻替换电阻、中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同，其示数均如图乙所示。求电阻的阻值。 31．如图所示，电阻R1的阻值为10Ω，当开关闭合时，电流表A 的示数为1.2A，电流表 A1的示数为0.4A。求： (1)电源电压； (2)通过电阻R2的电流； (3)电阻R2的阻值。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第12讲 欧姆定律及其应用 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 电流与电压的关系 电流与电阻的关系 欧姆定律 欧姆定律的应用 电路分析与应用 1. 电流与电压的关系实验 2. 电流与电阻的关系实验 3. 欧姆定律及其应用 4. 电路的分析与应用 学习重点：电流与电压电阻的实验，欧姆定律，电路的分析与应用。 学习难点：电学的实验，欧姆定律及其应用，电路的分析与应用。 情｜境｜启｜思 电压越大，对电路中电荷的推动作用越大，相当于电流获得的推动作用越强;而电阻越大，则对电路中电流的阻碍作用就越大。那么，电流与电压、电流与电阻之间存在怎样的定量关系呢? 概｜念｜构｜建 1. 电流与电压关系探究实验 2. 电流与电阻关系探究实验 3. 欧姆定律及其应用 4. 电路分析与应用 深｜研｜精｜炼 知识点01 电流与电压的关系 1.实验仪器：学生电源一个，滑动变阻器一个，电流表一个，电压表一个，10欧，15欧、20欧和30欧的电阻各一个，开关一个，导线若干 2.探究电流与电压的关系： ①实验方法：采取控制变量的方式，控制电阻不变改变电压大小，观察电流变化 ②实验电路图与U-I图像： ③实验结论：导体的电阻不变时，通过导体的电流和它两端的电压成正比 【例1】下列图像能正确表示通过定值电阻的电流与其两端电压关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】由欧姆定律可知，在定值电阻的情况下，定值电阻上的电流I与两端电压U成正比例关系，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 【即练1】小科利用图甲所示的电路探究电流与电压的关系，图乙是绘制的电流随电压变化的图像。由此推断，小科在M和N之间接入的是_________（填“定值电阻”或“小灯泡”）。一段时间后，电流表示数变为0，电压表示数增大，则故障原因是__________。 A．MN之间短路　　B．MN之间断路 C．短路　　   D．断路 【答案】 小灯泡 B 【解析】[1]由图乙所示I - U图像可知，电流与电压不成正比，这表明电阻是变化的。因为小灯泡的电阻随温度变化而变化，而定值电阻阻值不变，所以小科在M和N之间接入的是小灯泡。 [2]A．若MN之间短路，那么电压表示数为0，电流表示数不为0，故A不符合题意； B．若MN之间断路，此时电路中没有电流，电流表示数为0，而电压表串联在电路中，测电源电压，电压表示数增大，符合题意，故B符合题意； C．若RP短路，电路是通路，电流表有示数，电压表测电源电压，示数增大，故C不符合题意； D．若RP断路，整个电路断路，电流表和电压表都无示数，不符合电压表示数增大的条件，故D不符合题意。 故选B。 【即练2】小科用如图甲电路探究“电流与电压的关系”。电源电压恒为3V，滑动变阻器规格为“20Ω、1A”。 (1)用笔画线代替导线，将图甲实物电路连接完整。要求开关闭合前无需移动滑片。 (2)闭合开关后，移动滑片时发现电流表没有示数，电压表有明显的示数，则发生故障的原因可能是定值电阻_________（填“断路”或“短路”）。 (3)他将5Ω的电阻接入电路，检查电路无误后开始实验，多次改变导体电阻两端的_________，并记录对应的电流。 (4)在步骤（3）操作中，依次得到A到E点的数据，并绘制I—U图像如图乙，根据图像可得出结论：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。进一步分析发现，A到E点的数据中，_________点的数据是编造的，利用上述器材无法得到。 【答案】(1) (2)断路 (3)电压 (4)A 【解析】（1）开关闭合前无需移动滑片，这意味着滑动变阻器接入电路的电阻应最大。根据滑动变阻器的接法，应将滑动变阻器的左下接线柱连入电路中与电阻串联，这样就能满足开关闭合前无需移动滑片时接入电阻最大的要求。如图所示： （2）闭合开关后，移动滑片时电流表没有示数，这表明电路可能存在断路情况。又因为电压表有明显的示数，说明电压表与电源连通，那么与电压表并联的支路以外的电路是完好的，所以与电压表并联的定值电阻断路了。 （3）在探究“电流与电压的关系”实验里，需要多次改变导体电阻两端的电压，然后记录对应的电流，从而得出普遍规律，所以此处应填电压。 （4）由图乙可知，电阻 当电压为0.5V时，根据欧姆定律，此时电路中的电流应为 但从图中看A点电流小于0.1A，这不符合实际情况，所以A点的数据是编造的，利用上述器材无法得到。 知识点02 电流与电阻的关系 1.探究电流与电阻的关系： ①实验方法：采取控制变量的方式，控制电压不变改变电阻大小，观察电流变化 ②实验电路图与R-I图像： ③实验结论：导体两端的电压不变时，通过导体的电流和电阻成反比 【例1】某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4.5V，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持2.5V不变 C．将从5换成10后，电压表的示数不变 D．将从5换成10后，应向左调节滑动变阻器滑片 【答案】B 【解析】A．研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误； B．由题意和图像可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制两端的电压不变，即电压表示数不变；由图乙知，两端的电压为 即电压表保持2.5V不变，故B正确； CD．据串联分压原理可知，从5Ω换成10Ω后， 电阻增大，其分得的电压增大，电压表示数大于2.5V，探究电流与电阻的实验中，应控制电阻两端的电压不变，由分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故CD错误。 故选B。 【即练1】小军采用如图所示的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该（　　） A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片向右移动 C．将变阻器滑片向左移动 D．更换阻值更大的滑动变阻器 【答案】B 【解析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；将AB两点间5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，根据串联电路分压规律可知，AB间的电压将增大（电压表的示数增大）；为保持AB间的电压不变，要移动滑片使AB间的电压减小，根据串联电路电压规律可知，则应将当滑动变阻器两端电压升高，根据串联电路分压规律可知，则滑动变阻器接入电路的阻值要变大，所以应将变阻器滑片向右移动。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【即练2】根据下列一组实验数据，可以得到的结论是（   ） 导体两端的电压 导体的电阻 通过导体的电流 4V 5Ω 0.8A 4V 10Ω 0.4A 4V 20Ω 0.2A A．导体电阻一定时，电压跟电流成正比 B．导体电阻一定时，电流跟电压成正比 C．电压一定时，电阻跟电流成反比 D．电压一定时，电流跟电阻成反比 【答案】D 【解析】由表中数据可知，导体两端的电压4V保持不变，导体电阻与通过导体的电流乘积是定值，即IR=4V=U，由此可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 知识点03 欧姆定律 1.欧姆定律：德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻的关系，得出了如下结论:导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这就是著名的欧姆定律。如果用U表示导体两端的电压，R表示这段导体的电阻，I表示通过导体的电流，那么欧姆定律可写成: 2.分析实验数据：通过观察和实验获得的数据，需要进行分析处理，以寻找数据之间的关系和规律。数据分析往往需要把获得的数据整理成表格或图像，以利于寻找和发现规律。 3.欧姆：德国物理学家，出生于工人家庭，从小就掌握了机械制造方面的许多技能。16岁时，他进入埃尔兰根大学旁听数学、物理与哲学。由于经济困难中途辍学，24岁时他重新回校，26岁完成博士学业，当了一名中学教师。他热心于电学研究，研究过不同金属的导电能力。 在今天看来，对欧姆定律的研究并不困难，但在欧姆那个年代非常困难。主要原因有两个:一是没有电压足够稳定的电源;二是没有能精确测量电路中电流大小的仪表(电流表)。 1826年，欧姆在实验研究的基础上，归纳出了今天所称的欧姆定律。次年他在专著《伽伐尼电路:数学研究》中，给出了欧姆定律的理论推导。他的成果当时在德国没有得到肯定，但在其他国家受到了重视，英国皇家学会于1841年授予他科普利奖章，次年接收他为会员。这时德国才意识到了欧姆的价值。1849年，慕尼黑大学聘任他为教授，欧姆终于实现了当一名大学教授的理想。 【例1】根据欧姆定律，下列说法不正确的是（    ） A．从可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 B．从可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，说明导体两端的电压越大 C．从可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 D．从可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量 【答案】A 【解析】A． 电阻是本身的一种性质，电阻的大小跟它两端的电压和通过的电流大小无关，故A错误，符合题意； B． 从可知，对于某一确定的导体，电阻不变，电流与电压成正比，即过的电流越大，说明导体两端的电压越大，故B正确，不符合题意； C． 由欧姆定律可知，导体中的电流跟两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，故C正确，不符合题意； D．对于某一确定的导体，电阻不变，由可知，所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量，故D正确，不符合题意。 故选A。 【即练1】关于欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．通过导体的电流跟该导体的电阻成正比，跟该导体两端的电压成反比 B．当通过导体的电流一定时，导体的电阻跟该导体两端的电压成正比 C．当导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过电阻的电流成反比 D．当电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比 【答案】D 【解析】AD．当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；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反比，故D正确，A错误； BC．电阻是导体本身的一种性质，与通过它的电流和它两端的电压无关，故BC错误。 故选D。 【即练2】由变形得，对此，下列说法正确的是（ ） A．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大 B．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 C．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 D．当导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 【答案】C 【解析】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，由变形得，只是计算电阻的一种方法，故C正确，ABD错误。 故选C。 知识点04 欧姆定律的应用 1.欧姆定律及意义： ①1827年德国物理学家欧姆总结出了欧姆定律,其内容是导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 ②欧姆定律的表达式:I=U/R 2.伏安法测电阻： ①利用如图所示的电路图，读出电压和电流表的示数，用欧姆定律计算电阻 3.伏阻法测电阻 原理：利用串联电路电流相等进行计算 4.安阻法测电阻 原理：利用并联电路电压相等计算 【例1】如图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，R=10Ω，当闭合开关S， 电压表的示数为2V，以下判断正确的是（      ） A．通过电阻R的电流时0.6A B．电阻R两端的电压是2V C．通过灯泡L的电流时0.2A D．灯泡L两端的电压是2V 【答案】D 【解析】D．由电路图可知，灯泡与电阻R串联，电压表测L两端的电压，则灯泡L两端的电压是2V，故D正确； B．因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电阻R两端的电压 故B错误； A．通过电阻R的电流 故A错误； C．因串联电路中各处的电流相等，所以通过灯泡L的电流 故C错误。 故选D。 【即练1】小明在按如图所示电路进行“伏安法测定导体电阻”的实验，电源使用二节新干电池，被测电阻的阻值约为5 Ω，滑动变阻器的规格是“10 Ω　1.5 A”，电路连接正确，其实验数据记录如表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，该组数据的实验序号是（　　） 实验序号 A B C D 电压（V） 2.4 1.8 1.2 0.6 电流（A） 0.48 0.36 0.24 0.12 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】由电路图可知，Rx与R串联，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电压等于各分电压之和，且二节新干电池组成电源的电压 U=3V 所以，滑动变阻器两端的电压 UR=U-Ux 因串联电路中各处的电流相等，所以，滑动变阻器接入电路中的电阻 把表格数据依次代入可得 因滑动变阻器的最大阻值为10Ω，所以，D组数据有拼凑的嫌疑。 故选D。 【即练2】用如图电路“测量电阻R的阻值”。为了改变电阻R两端的电压，有三种方案可选： 甲：改变接入MN的串联电池的个数； 乙：将电池与不同阻值的电阻串联接入MN； 丙：将电池与滑动变阻器串联接入MN，改变滑动变阻器滑片的位置。 其中可行的方案是（　　） A．仅有甲可行 B．仅有丙可行 C．仅甲、丙可行 D．甲、乙、丙都可行 【答案】D 【解析】测量电阻R的阻值时，为了多次测量求平均值减小误差，需要改变电阻两端的电压和通过电路的电流，则 甲：多节干电池串联接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化，故甲方法可行； 乙：电池先后与不同定值电阻串联接入MN，定值电阻的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同，故乙可行； 丙：电池与滑动变阻器串联接入MN时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，故丙方法可行。 综上可知，甲、乙、丙三种方案均可行。 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 知识点05 电路分析与应用 【例1】如图甲所示，电源电压U=4V，电阻，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片P从最左端移动到中点时，电路中电流表A的示数如图乙所示。下列说法中，正确的是（　　） A．滑片P位于最左端时通过R1的电流为0.2A B．滑动变阻器的最大阻值为2.5Ω C．滑片P位于中点时电流表A的示数为0.4A D．滑片从最左端移动到中点时电流表A的示数改变了0.8A 【答案】D 【解析】A、由图甲可知，闭合开关S，R1、R2并联，电流表A1测通过R1的电流，由并联电路的电压特点可得U1=U2=U=4V 则通过R1的电流为，故A错误； BC、由图甲可知，电流表A测干路上的总电流I总，当滑动变阻器的滑片在中点时，由并联电路的电流特点可知电流表A的示数大于电流表A1的示数，即I总＞0.4A，则图乙中电流表使用的是0～3A量程，由图乙可读出其示数为I总=2A，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，则通过变阻器的电流：I2=I总-I1=2A-0.4A=1.6A 根据可得此时变阻器接入电路的阻值 则滑动变阻器的最大阻值：R滑=2R中=5Ω，故BC错误； D、当滑动变阻器的滑片P移到最左端时，变阻器的最大阻值接入电路且与R1并联，则电流表A的示数（干路中的电流）： 所以，滑片从P点移动中点时电流表A的示数变化量为：ΔI=I总-I总'=2A-1.2A=0.8A，故D正确。 【即练1】如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．滑片向左移动时，电压表示数变大 B．滑动变阻器的最大阻值为60欧 C．电源电压为5伏，的阻值为10欧 D．滑片移动过程中，两电表变化量的比值不变 【答案】D 【解析】A．电路为串联电路，电压表测量滑动变阻器两端电压，滑片向左移动，滑动变阻器连入电路的有效长度变小，电阻减小，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端电压减小，即电压表示数减小，故A错误； B．当滑片移至最右端，即b端时，滑动变阻器的阻值最大，滑动变阻器两端的电压最大，据乙图可知，此时滑动变阻器两端电压是5V，电流为0.1A，此时滑动变阻器的阻值为，故B错误； C．当滑动变阻器在a端时，电路为定值电阻单独接入，此时电路中的电流是0.6A，可得电源电压是① 当滑片移至最右端，即b端时，电路为两电阻串联，此时电路中的电流是0.1A，滑动变阻器两端电压是5V，可得电源电压为② 联立①②解得，故C错误； D．由上述分析可知，电压表并联在R两端，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知电压表V示数变化量 解得，因此无论滑片左移或右移时，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值一定不变，故D正确。 故选D。 【即练2】如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻设计了四个测未知电阻的电路，其中不可行的是（   ） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】A．和定值电阻串联，电压表V1测量定值电阻两端的电压，根据，求出通过定值电阻的电流；根据串联电路电流处处相等，通过的电流等于通过定值电阻电流，即；电压表V2测量两端的电压，根据即求出电阻，故A不符合题意； B．和定值电阻并联，电流表测量定值电阻的电流，根据，求出定值电阻两端的电压；根据并联电路各支路电压相等，两端电压等于定值电阻两端的电压，电流表A2测量的电流，根据即求出电阻，故B不符合题意； C．和定值电阻串联，电流表测量串联电路的电流，不能直接或间接测量两端的电压，不能求出电阻，故C符合题意； D．开关S和S1都闭合时，电压表测量电源电压U，开关S闭合、S1断开时，电压表直接测量两端的电压，根据串联电路总电压等于各串联导体电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据，求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过电流等于通过定值电阻电流，根据即求出电阻，故D不符合题意。 故选C。 一、选择题 1．某同学用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”时，在实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω的 R1更换为15Ω的 R2后，闭合开关，他接下来应该进行的操作是（　　） A．读取电流表的数据 B．保持变阻器滑片不动 C．增加电池的节数 D．调节变阻器滑片的位置 【答案】C 【解析】在探究“导体中电流跟电阻的关系”实验时，需运用控制变量法，保持电阻两端的电压不变。当把A、B两点间由10Ω的R1更换为15Ω的R2后，根据串联电路分压原理，电阻增大，其两端的电压会增大。为了保持电阻两端的电压不变，需要调节滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器接入电路的电阻，从而减小电阻两端的电压，直到电压表的示数与更换电阻前相同，然后再读取电流表的数据。所以接下来应该进行的操作是调节变阻器滑片的位置。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．如图为研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验电路图，其中正确的是（　　） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】AB．探究电流跟电压、电阻的关系，电压表和电阻并联，电流表串联在电路中，图中电压表串联在电路中，电流表和用电器并联，是错误的，故AB错误； C．探究电流跟电压、电阻的关系，电压表和电阻并联，电流表串联在电路中，故C正确； D．图中电压表测量电源电压，是错误的，故D错误。 故选C。 3．在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻 和 的I-U图像如图所示，下列说法中，正确的是 （　　） A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0 B．用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论不一样 C．当电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 D．R1与R2的阻值之比为1: 2 【答案】D 【解析】A．电阻是导体的属性，与其两端是否加电压无关，当R1与R2两端的电压为0时，仍有电阻，故A错误； B．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，用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的，故B错误； C．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小，电压是由电源提供的，不由电流大小决定，故C错误； D．根据欧姆定律，可从图像中取相同电压（如）计算： 电阻的阻值： 电阻的阻值： 则，故D正确。 故选D。 4．从欧姆定律可以导出公式，下列说法正确的是（　　） A．当电压增大为原来的2倍时，电阻R也增大为原来的2倍 B．当电流I增大为原来的2倍时，电阻R减小为原来的2倍 C．通过导体的电流若为零，电阻也为零 D．即使导体两端的电压为零，电阻也不为零 【答案】D 【解析】AB．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，当电压增大为来的2倍时，电阻不变，由欧姆定律可知，电流I增大为原来的2倍时；当电流I增大为原来的2倍时，导体两端的电压也增大为原来的2被，故AB错误； CD．通过导体的电流为零（或导体两端的电压为零）时，导体的电阻不变，且不为零，故C错误，D正确。 故选D。 5．在研究电流跟电压、电阻的关系实验中，能得到的结论是（　　） ①电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比 ②电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 ③导体两端电压一定时，导体的电阻和通过导体的电流成反比 ④导体两端电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比 A．①② B．②③ C．②④ D．①④ 【答案】C 【分析】根据欧姆定律的理解分析判断。 【解析】根据欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；因为电压是形成电流的原因，因此不能说成电压与电流成正比，故①错误、②正确； 根据欧姆定律可知，当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比；电阻是导体的一种性质，与它两端的电压和通过的电流大小无关，所以不能说成电阻与电流成反比；故③错误、④正确； 那么正确的结论是②④。 故选C。 6．如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为。当开关闭合，滑片由端向端移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．电压表的示数减小 B．电压表示数与电流表示数的比值不变 C．当滑片移到中点时，电压表示数为2V D．当滑片移到端时，电流表示数为0.2A 【答案】B 【解析】A．当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小、电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大、定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，故A错误； B．因电压表测定值电阻两端的电压、电流表测电路中的电流即通过定值电阻的电流，由于定值电阻的阻值不变，所以根据欧姆定律可知，电压表示数与电流表示数的比值不变，故B正确； C．当滑片移到中点时，变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，则电路中的电流I′== =0.3A 电压表的示数，故C错误； D．当滑片移到a端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为零，此时电流表示数I==＝0.6A，故D错误。 故选B。 7．如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关 S1、S2，电压表示数为 3V，电流表示数为 0.3A，断开S2后，电压表示数为2V，则下列判断正确的是（　　） A．R1阻值为20Ω B．R2阻值为10Ω C．电源电压为3V D．电源电压为2V 【答案】C 【解析】ACD．闭合开关S1、S2时，电阻R2被短路，电路中只有电阻R1，等效电路如图1所示： 因为电路中只有电阻R1，所以电压表测量的是电源电压，电压表示数为3V，则电源电压为U=3V 电阻R1的阻值为，故C正确，AD错误； B．当只闭合S1时，电阻R1和电阻R2串联，电压表测量的是电阻R1两端的电压，等效电路如图2所示： 此时电路中的电流为 电阻R2两端的电压为U2=U-U1=3V-2V=1V 则电阻R2的阻值为，故B错误。 故选C。 8．如图，电源电压恒为6V，灯 L1、L2的电阻不随温度变化，灯L2的电阻为10Ω。闭合开关S后，发现灯L1比L2亮，则（　　） A．灯L1和L2的电流相等 B．电流表的示数为0.3A C．电压表的示数小于6V D．灯L1的电阻小于10Ω 【答案】D 【解析】AD．两灯并联，则两灯泡两端的电压相同，灯L1比L2亮，则L1的实际功率大，根据P=UI可知通过L1的电流大于通过L2的电流， 灯L2的电阻为10Ω，根据可知灯L1的电阻小于L2的电阻，即：灯L1的电阻小于10Ω，故A不符合题意，D符合题意； BC．闭合开关S后，两灯并联，电流表测量通过L2的电流，电压表测量电源电压，则电压表的示数为6V，根据欧姆定律可知通过L2的电流为 即电流表的示数为0.6A，故BC不符合题意。 故选D。 9．某同学用如图所示的其中一个电路做实验，电源电压恒定，R1为定值电阻，逐渐改变滑动变阻器R2连入电路中的阻值大小，记录电流表和电压表的示数如表所示。该实验所用的电路是（　　） I/A 0.08 0.09 0.10 0.14 0.16 0.19 U/V 0.82 0.90 1.05 1.44 1.65 1.94 A．B．C．D． 【答案】B 【解析】A．如图，、串联，电压表测滑动变阻器两端电压，当电流增大时，是定值电阻，两端电压增大，两端电压应减小，不符合表格数据特点，故A不符合题意； B．如图，、串联，电压表测两端电压，当电流增大时，是定值电阻，两端电压增大，符合表格数据特点，故B符合题意； CD．电压表测电源电压，电压表示数应不变，不符合表格数据特点，故CD不符合题意。 故选B。 二、探究题 10．小明利用如图所示的实验装置探究“电流跟电压的关系”。电源电压恒为3V，电阻R为定值电阻，滑动变阻器标有“10Ω；1A”字样。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.4 0.5 (1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物电路连接完整； (2)闭合开关，调节滑动变阻器，测得数据如上表所示，其中第3次实验中电流表示数如图乙，其读数为______A。在得到第3组实验数据后，他将滑片P向______（选填“A”或“B”）端移动适当距离后得到了第4组数据； (3)分析论证时，老师发现表中有一组数据是错误的，该数据的实验序号为______，原因是______。 【答案】(1) (2) 0.3 B (3) 1 滑动变阻器的最大阻值小于25Ω 【解析】（1）实验中滑动变阻器应“一上一下”选择接线柱串联到电路中，作图如下： （2）[1]如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。 [2]与第3组实验数据比较，第4组中电流变大，说明变阻器阻值变小，所以在得到第3组实验数据后，是将滑片P向B端移动适当距离后得到了第4组数据。 （3）[1][2]实验1时，电流表示数为0.1A，电压表示数为0.5V，则变阻器阻值为 而变阻器规格为“10Ω；1A”，所以实验1数据有误。 11．为了探究电流与电压的关系，小华设计了如图1所示的实验电路图。 (1)实验选用的器材如图2所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为，滑动变阻器标有“ 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为__________V，电流表应选用的量程为__________A。 (2)请根据电路图用笔画线代替导线，将图2中的元件连成电路。要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大。 (3)下表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是__________。 实验次数 1 2 3 4 5 电压/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流/A 0.10 0.15 0.20 0.25 0.28 【答案】(1) 0~3 0~0.6 (2) (3)当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比 【解析】（1）[1][2]1节干电池的电压是1.5V，电源为2节干电池串联，电源电压是3V，故电压表使用0~3V的量程；定值电阻为10Ω，电路中的最大电流约为，故电流表的量程选用0~0.6A。 （2）从电源正极开始，依次将开关、变阻器、电阻和电流表连接起来，最后回到电源负极，电压表并联在电阻两端，电压表使用0~3V的量程，电流表的量程为0~0.6A，变阻器一上一下接入电路。滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大，由欧姆定律可知电路的总电阻变小，由电阻的串联可知变阻器连入电路的电阻变小，下面应接左边的接线柱，如图所示： （3）由表格中的数据可得：当电阻一定时，导体两端的电压越大，通过导体的电流越大。并且电压和电流之比是一个定值，等于电阻阻值。故可得结论：当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 12．实验小组在“探究电流与电压的关系”的实验中，连接了如图所示的实物电路，所用电源为两节新干电池，滑动变阻器上标有“10Ω，1A”字样。 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.16 0.20 0.24 0.28 (1)如图所示的实验电路，闭合开关后几乎没有示数的是__________表； (2)正确连接电路后，实验小组进行了多次实验，记录的实验数据如表所示； ①结合实验所用的器材分析，第__________次的实验数据不是实际测量得出的； ②分析其余数据可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (3)完成实验后，为了使实验结论更具有普遍性，小组同学又利用小灯泡替换定值电阻再次进行实验，得出的结论是：通过小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比。原因是灯丝的电阻会随_______而增大。 A．灯两端的电压的升高 B．通过灯丝的电流的增大 C．灯丝温度的升高 D．灯的亮度的增大 【答案】(1)电流 (2)1 (3)C 【解析】（1）原电路图中，电流表和电阻R并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，闭合开关后，电路中几乎没有电流通过，因此电流表无示数，此时电压表测电源电压，有示数。 （2）由题意可知，电源为两节干电池串联，即3V。由表中数据可知，当电阻R两端电压为1.2V时，通过电路中的电流为0.12A，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为 故第1次的实验数据不是实际测量得出的。 （3）灯丝的电阻随温度的升高而增大，因此通过小灯泡的电流跟它两端的电压不成正比，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 13．在“研究电流与电压的关系”的实验中，小乐设计了如图甲、乙所示的两种方案： 电压U/伏 3.00 2.50 2.00 1.50 电流I安 0.30 0.25 0.20 0.15 (1)选择______（选填“甲”或“乙”）图中的方案进行实验更合理。 (2)小乐选择合理的方案连接好电路，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压。产生此现象的原因可能是______。 (3)排除故障后，小乐选择10欧、15欧、20欧三个定值电阻按正确操作进行实验，得到实验结果如表所示，由此可得出结论：______。 (4)为了使实验结论更具有普遍性，应进行的操作是______。 【答案】(1)乙 (2)定值电阻断路 (3)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (4)见解析 【解析】（1）研究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，改变电阻两端的电压。甲图中没有滑动变阻器，无法改变定值电阻两端的电压；乙图中有滑动变阻器，可以通过调节滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压，所以选择乙图中的方案进行实验更合理。 （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相连通，所以产生此现象的原因可能是定值电阻断路。 （3）由表格数据可知 即电压与电流的比值为定值，所以可得出结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）为了使实验结论更具有普遍性，应该更换不同阻值的定值电阻进行多次实验，避免实验结果的偶然性。 14．在“探究电流与电压关系”的实验中，某实验小组设计了如图甲所示的电路。电源电压保持3V不变。 (1)请用笔画线代替导线完成图甲的电路连接完整，要求滑片向右移动时，电流表的示数变大。 (2)检查电路无误后，闭合开关，发现电流表示数为零。电压表示数接近3V。移动滑片，两表示数均无变化，则电路故障可能是____________。 (3)排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图像如图乙所示。由图像可得： ①实验中所用的定值电阻R的阻值为_____________Ω。 ②实验结论是_____________。 (4)结合图像分析，本实验所用的滑动变阻器的最大阻值应不小于_________Ω。 【答案】(1) (2)电阻R开路 (3) 5 当电阻不变时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 (4)25 【解析】（1）滑片右移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，因此滑动变阻器应接右下端接线柱，如图： （2）电流表无示数，说明电路断路；电压表示示数接近3V，说明电压表与电源正负极连通，且故障点在与电压表并联的部分开路，即定值电阻R开路；移动滑片，两表示数均无变化，滑动变阻器正常时改变阻值会影响电路，但此处无变化，说明故障与滑动变阻器无关，进一步确认是R开路。 （3）[1]从图像上任取一点，当电压时，电流，则 [2]由于I-U图像是一条过原点的直线，说明当电阻不变时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 （4）实验中需要测量多组数据，包括电压最小、电流最小时，此时滑动变阻器需接入最大阻值，滑动变阻器两端电压最大；当电压表示数最小为0.5V，此时滑动变阻器分压最大 电流最小为0.1A，则滑动变阻器接入的最大阻值 因此，滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。 15．为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小嘉设计了图甲所示的电路。电源电压恒为6V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器。 (1)闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因可能是___________。 (2)改正错误后，小嘉继续实验，将有关实验数据标记在图丙上。分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格可能是（　　）（选填字母）。 A．10；2A B．25；2A C．25；0.5A D．50；0.5A (3)图丙中，阴影部分的面积大小表示___________。 (4)分析数据可以得出的结论是___________。 【答案】(1)滑动变阻器接了C、D（都接在上面两个接线柱上）或滑动变阻器短路 (2)B (3)当电压为1V时，电阻R1的电功率 (4)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 【解析】（1）闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，由于图乙中电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为6V，为电源电压，说明变阻器没有变阻的作用，接入电路中的电阻为0，即将滑动变阻器的 CD两个接线柱接入了电路。 （2）原电路中，变阻器与电阻串联，电压表测电阻的电压，电流表测电路中的电流，由图丙知道，当电压为1V时，通过的电流为0.2A，此时电路中的电流最小，电阻最大，根据串联电路的规律和欧姆定律知道，变阻器连入电路中的电阻 即他所选择的滑动变阻器的规格是25Ω 2A，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）由图丙知道，横轴为电阻R1两端的电压，纵轴表示的是通过电阻R1的电流，由知道，阴影部分的面积表示当电压为1V时，电阻R1的电功率。 （4）将图中的各点连接起来，其图像为过原点的直线，故可总结出：在电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 16．小明用图甲电路验证“电流与电压的关系”。器材有：两节新干电池，开关，滑动变阻器，阻值分别为5、10的定值电阻各一个，电压表和电流表各一个，导线若干。 (1)图甲中，电表1应为_________表（选填“电压”或“电流”）； (2)小明将5的电阻接入电路，检查电路无误后，依次得到五组数据，并绘制I-U图像如图乙，发现电流与电压并不成正比，则可能的原因是_________； (3)得知原因后小明重新进行实验，并绘制I-U图像如图丙，从而验证了电流与电压的关系，则滑动变阻器最大阻值不少于_________； (4)为了使实验更具有普遍性，小明换用10的电阻重复前面操作，得到多组数据，请在图丙中画出本次实验中I-U的大致图像________。 【答案】(1)电压 (2)电流表在使用前未调零或电压表在使用前未调零 (3)25 (4) 【解析】（1）如图甲，电流经开关，电表2、电阻R、滑动变阻器回负极，电表1接在电阻R两端，电表1为电压表。 （2）如图乙，电路中电流为0.1A时，电压表的示数为零，说明电压表在使用前没有调零，指针在零刻线左侧，因此电流与电压并不成正比。 （3）如图丙，电路中的最小电流为0.1A，此时电阻R两端的电压为0.5V，滑动变阻器接入电路的最大值电阻 （4）换用10Ω的电阻实验时，电阻两端的电压相同时，通过10Ω的电阻的电流是5Ω的电阻对应电流的，因此10Ω电阻对应的图像在5Ω电阻对应的图像的下方，如图 17．小科用如图所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”。其中四个定值电阻分别为5欧、10欧、15欧、20欧，滑动变阻器规格为“30欧，1安”。 (1)用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整； (2)正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数。取一根导线一端连接图甲电源正极处，另一端依次连接A、B和C处，连接到C处时两表有示数，由此判断电路故障为_________； (3)排除故障后，小科进行实验，并根据实验结果作出如图乙所示的I-R图像，得出通过导体的电流与电阻不成反比的结论，i请分析导致小科得出错误结论的原因是_________； (4)若电压表选用“0～3伏”的量程，为使上述四个定值电阻分别接入电路时都能完成实验，则电源电压的最大值不能超过_________伏。 【答案】(1) (2)BC之间电路断开 (3)实验过程中没有控制定值电阻两端的电压不变 (4)7.5 【解析】（1）滑动变阻器需要按“一上一下”原则串联接入电路，图中已经接了滑动变阻器上端C接线柱，只需将滑动变阻器的任意一个下接线柱连接到定值电阻的右接线柱即可。 （2）闭合开关后两表均无示数，说明电路整体断路。导线一端接电源正极，试触A、B时都无示数，说明断路在B之后；试触C后两表有示数，说明断路位置在B和C之间。 （3）探究电流与电阻的关系时，必须控制定值电阻两端电压不变，根据图乙计算可知，实验中定值电阻两端电压随电阻增大不断升高，没有保持不变，因此得出了错误结论。 （4）电压表量程为0~3V，因此定值电阻两端最大电压为3V。当接入最大的定值电阻，滑动变阻器接入最大阻值时，是电源电压最大的临界情况，此时电路电流 电源最大电压 若电源电压超过7.5V，接入20Ω电阻时，即使滑动变阻器调至最大阻值，定值电阻两端电压也会超过电压表量程，因此电源电压最大不能超过7.5V 18．剑剑利用如图所示的电路，探究电流与电阻的关系，实验器材如下：电源电压4.5V保持不变、电流表、电压表、开关各一个，定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器R1（30Ω  1A）和R2（20Ω  0.6A）、导线若干。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 20 电流I/A 0.40 0.20 0.14 0.1 (1)用笔画线代替导线将甲图中的电路连接完整，当滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数变小； (2)实验中，当接入的定值电阻，调节滑片P使电压表示数达到所要控制的电压U1，然后依次将10、15、20四个定值电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，眼睛应注意观察___________（选填“电流表”或“电压表”），并记录不同电阻对应电流表的示数，如表所示，则选择的滑动变阻器是___________（选填“R1”或“R2”）； (3)当把电阻替换为电阻后，发现无论怎么调节滑动变阻器的滑片P，都无法完成实验。小芸提出可串联一个定值电阻，重新进行了5次实验，其中U1示数保持不变，则该定值电阻的阻值可能是___________。 A． B． C． D． 【答案】(1) (2) 电压表 R1 (3)BCD 【解析】（1）探究电流与电阻的关系时，应将滑动变阻器串联在电路中，当滑动变阻器滑片向左移动时电压表示数变小，根据串联电路分压原理，此时滑动变阻器接入电路的电阻变大，所以应将滑动变阻器右下接线柱接入电路，如图所示，只需用导线将滑动变阻器B接线柱与开关右侧接线柱连接即可，据此作图。 （2）[1]在探究电流与电阻的关系实验中，要控制定值电阻两端的电压不变，所以移动滑动变阻器滑片时，眼睛应注意观察电压表。 [2]由可知，每次实验时定值电阻两端电压均为2V，则当定值电阻阻值为20Ω时，滑动变阻器两端电压 此时滑动变阻器接入电路中的电阻 因为 所以滑动变阻器应选择R1。 （3）当接入25Ω电阻时，要使定值电阻两端电压仍为2V，此时电路中的电流 此时滑动变阻器能分担的最大电压 定值电阻需分担的最小电压 需串联定值电阻的最小阻值 所以接入的定值电阻的阻值必须大于1.25Ω，故BCD符合题意。 19．如图甲是探究“电流与电阻的关系”的电路图，实验中所用器材有：学生电源、四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、标有“20Ω，1A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物连接完整。 (2)按甲图连接好电路，闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到最________端；（选填“左”或“右”） (3) A、B两组同学进行了实验，并作出图像如图乙所示，通过分析可知哪组实验操作不符合要求，并说明理由________。 (4)实验结束，某同学整理仪器时忘记先断开开关，而是立即将电路某元件拆下，却发现电压表示数超出最大量程，他拆下的元件是________。 【答案】(1) (2)右 (3)A组实验操作不符合要求，理由是：实验时没有控制定值电阻两端的电压不变。 (4)定值电阻 【解析】（1）探究电流与电阻关系的实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表接在定值电阻两端，如图电流从定值电阻右端流入，应从左端流出，流入滑动变阻器左上接线柱，因此应用导线连接定值电阻左端的接线柱和滑动变阻器左上接线柱。 （2）连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应滑到最大值，即滑片应移到最右端。 （3）由图乙可知，A组同学得到的图像上每个点对应的乘积是变化的，B组同学得到的图像上每个点对应的乘积保持不变，因此A组实验操作不符合要求，理由是，A组同学实验时没有控制定值电阻两端的电压不变。 （4）忘记先断开开关，立即将电路某元件拆下，却发现电压表示数超出最大量程，说明电压表串联在了电路中，因此他拆下的元件定值电阻。 20．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中实验台上准备好了以下实验器材：电源（电压为4.5V）、电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω、2A”、“50Ω、1A”），导线若干。 (1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整； (2)小亮连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为零，电压表示数约为4.5V，则电路中出现的故障可能是______。 (3)小亮纠正错误后，继续进行实验，电流与电压的关系如图所示，说明：______。 (4)小亮在研究电阻对电流的影响时，先将定值电阻5Ω接入电路，测得电阻两端电压为1.5V，并记录了电流表示数0.3A，然后将5Ω的电阻换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：眼睛看______（选填“电流表”、“电压表”）向______（填“左”“右”）调节滑动变阻器的滑片，小亮为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是______ 【答案】(1) (2)定值电阻R断路 (3)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (4) 电压表 右 “50Ω、1A” 【解析】（1）由后面实验数据可知，电路电流小于0.6A，故电流表选用小量程串联接入电路，据此作图。 （2）电流表示数始终为零，说明电路可能断路；电压表示数约为4.5V（电源电压），说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，所以电路中出现的故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路。 （3）由电流与电压的关系图像可知，图像是一条过原点的倾斜直线，说明在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）[1][2]在研究电阻对电流的影响时，要控制电阻两端的电压不变。将的电阻换成的电阻后，根据串联分压原理，电阻增大，其两端电压增大，所以要增大滑动变阻器两端的电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，应将滑片向右调节，眼睛看电压表，使电压表示数保持1.5V不变。 [3]根据串联电路分压原理，电阻比等于电压比，即 定值电阻两端电压为1.5V， 当定值电阻为时，可得 即所需滑动变阻器的阻值为，所以小亮为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是“50Ω、1A”。 21．小科用图甲所示装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V，四个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。 (1)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移至__________（填“A”或“B”）端。 (2)小科依次使用三个定值电阻进行实验，每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使__________（选填“电流表”或“电压表”）示数与之前相同，记录三组数据并绘制出图像如图乙所示，第一次实验时电压表的示数为__________V。 (3)当把15Ω的定值电阻换成20Ω后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到控制值，其原因可能是__________。 【答案】(1)B (2) 电压表 2.4 (3)电源电压太大或滑动变阻器的最大阻值太小 【解析】（1）为保护电路，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，如图甲所示，滑片移至B端。 （2）[1]如图甲所示，电压表测量定值电阻两端电压，探究电流和电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，所以每次更换定值电阻后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数与之前相同。 [2]如图乙所示，第一次实验时，定值电阻阻值为5Ω，通过它的电流为0.48A，此时其两端电压 （3）当把 15Ω的定值电阻换成 20Ω后，定值电阻阻值变大，根据串联分压可知，定值电阻两端电压会变大。要使定值电阻两端电压达到控制值，滑动变阻器需分担更多的电压。若无论怎样移动滑片，电压表示数都无法达到控制值，则滑动变阻器无法分担足够的电压，则可能是电源电压太大，或者滑动变阻器最大阻值太小。 22．在探究“电压一定时，电流与电阻的关系”的实验中，设计电路如图1所示。 (1)连接电路前，开关必须_______。 (2)连接电路后，闭合开关，发现电流表没有示数。移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是（　　）。 A．电流表坏了 B．滑动变阻器短路 C．电阻R 断路 D．电阻短路 (3)排除电路故障后进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压表示数保持不变，记录实验数据如下表。其中第5次实验的电流表示数如图2所示，其示数为_______A。 实验序号 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 　 (4)本实验的结论是________ 【答案】(1)断开 (2)C (3)0.12 (4)电压一定时，通过该电阻的电流与电阻成反比 【解析】（1）在连接电路前，为了防止电路连接过程中出现短路等问题损坏电路元件，开关必须断开。 （2）A．若电流表坏了，电压表也不会有示数，与电压表示数始终接近电源电压不符，故A不符合题意； B．若滑动变阻器短路，电路是通路，电流表应有示数，与电流表没有示数不符，故B不符合题意； C．电阻R断路时，电路中几乎无电流，电流表没有示数，而电压表串联在电路中，测电源电压，所以电压表示数始终接近电源电压，故C符合题意； D．若电阻短路，电压表被短路，示数为0，与电压表示数始终接近电源电压不符，故D不符合题意。 故选C。 （3）由图2可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.12A。 （4）由表中数据可知，电阻与电流的乘积为定值，即电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 23．某科学兴趣小组在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图甲所示的电路。已知电源电压为保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为，滑动变阻器有“”、“”两种规格。 (1)图甲是尚未完成连接的实物电路，请你在答卷对应图中用笔画线代替导线完成连接。要求：滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电压表示数变大。 (2)断开开关，保持滑片的位置不变，拆下的电阻，改接的电阻。闭合开关，要得到正确的实验结论，应将滑片①移动，使电压表示数为②，再读出电流表的示数。以下正确的是________（填字母） A．①向右        ② B．①向右    ② C．①向左    ② D．①向左    ② (3)兴趣小组的同学排除故障后进行实验，将获得的相关数据绘制成图乙所示的图像。根据图像判断，滑动变阻器应选用的规格为________。 (4)分析图乙图像可以得到的实验结论是________。 【答案】(1) (2)D (3) (4)在导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比 【解析】（1）根据要求，滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电压表示数变大，这意味着定值电阻两端电压变大，根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端电压变小，所以滑动变阻器接入电路的电阻变小，因此应将滑动变阻器的接线柱与定值电阻连接，完成电路连接。如图： （2）在探究“电流与电阻的关系”实验中，要控制定值电阻两端电压不变。由图乙可知，当电阻为5Ω时，电流为0.6A，根据，可得定值电阻两端电压 当把10Ω电阻换成5Ω电阻时，根据分压原理，定值电阻分压变小，要保持其两端电压为3V不变，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片向左移动，所以①向左，②为3V，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 （3）由图乙知，电阻两端的电压始终保持 根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压 根据分压原理，当接入30Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑动变阻器应选用“60Ω  1A”的规格。 （4）分析图乙I - R图像，可看出电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，所以实验结论是：在导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 24．如图所示电路中，电源电压为4.5 V，滑动变阻器的规格为“”。 （1）小丽想用该电路研究“电流与电阻的关系”，请帮她把电路连接完整_____。 （2）以下是小丽的一些操作步骤： ①将阻值为的定值电阻接入电路，__________，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.0 V时，读出电流表示数并记录； ②断开开关，拆下，接上阻值为的定值电阻，使_____，读出电流表示数并记录； ③断开开关，拆下，接上阻值为的定值电阻，重复②的操作。 小丽发现无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法使定值电阻两端电压到达2.0 V，经检查电路完好。为顺利完成实验，可行的措施有__________。（写一种即可） 【答案】 将滑动变阻器阻值调到最大 电压表示数为2.0 V 换用最大阻值至少为37.5Ω的变阻器 【解析】（1）[1]探究通过导体的电流与电阻的关系时，除了电压表与电阻并联外，其它的都是串联。根据图片可知，电压表的“3”接线柱已经与电阻的右端相连，此时只要将电阻的左端与电压表的“-”接线柱相连即可，如下图 （2）[1]为保护电路，闭合开关前应将变阻器的最大电阻连入电路中，故步骤①为：将阻值为10Ω的定值电阻R1接入电路，将滑动变阻器置于阻值最大的位置，闭合开关，调节滑动变阻器，当电压表示数为2.0V时，读出电流表示数并记录。 [2]探究通过导体的电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，步骤②的内容为：断开开关，拆下R1，接上阻值为20Ω的定值电阻R2，使电压表示数为2.0V，读出电流表示数并记录。 [3]根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 变阻器分得的电压为电压表示数的1.25倍，根据分压原理，当接入30Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 小丽在实验步骤③中，发现无论怎么调节滑动变阻器，也无法使电压表的示数达到2V。解决上述问题的方法：换用最大阻值至少为37.5Ω的滑动变阻器。 25．小科用阻值为、、的三个定值电阻探究电流与电阻关系，电源电压为且保持不变。 (1)将的定值电阻接入电路，闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，电路出现的故障是___________； (2)小科根据实验所测得的数据绘制了图像，如图乙所示。分析图像可以得出的结论是___________； (3)分析实验数据可知，本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于___________； (4)小科还可以利用此电路完成的实验有___________。 【答案】(1)定值电阻断路(2)当定值电阻两端的电压一定时，通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值成反比 (3)10 (4)探究电流与电压的关系 【解析】（1）据图可知， 电路是串联的，闭合开关，电流表无示数，说明电路发生断路，电压表有示数，则可能是定值电阻发生断路，电压表串联接入电路，测电源电压，因此有示数。 （2）乙图中电压不变时，电流与电阻的倒数图像是过原点的直线，说明电流与电阻的倒数成正比，则其和电阻成反比，因此可得结论 为：当定值电阻两端的电压一定时，通过定值电阻的电流与定值电阻的阻值成反比。 （3）据乙图可知，定值电阻两端电压为 由于电源电压为3V，定值电阻的最大阻值为，根据串联分压原理可得 解得，即选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于10Ω。 （4）实验中器材中有定值电阻，可以通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端电压，探究电流与电压的关系。 26．在“测量小灯泡的电阻”实验中，电源电压恒定，小灯泡正常发光的电压为。     (1)按照图甲正确连接好电路，闭合开关，发现小灯泡不亮，则接下来合理的操作是_________。 A．断开开关，更换小灯泡 B．观察两表示数判断电路情况 C．移动滑动变阻器观察小灯泡情况 (2)当滑动变阻器的滑片P移到某一位置时，电压表示数如图乙所示，为了测出小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片P继续向_________端移动。（选填“左”或“右”）。 (3)经过多次实验，测出并记录多组电压和电流的值，得到小灯泡的图象如图丙所示。通过分析图象，可知小灯泡两端电压为0时电阻可能为_________。 A． B． C． D． 【答案】(1)B (2)左 (3)B 【解析】（1）闭合开关后小灯泡不亮，首先应观察电流表和电压表的示数，判断是断路、短路还是滑动变阻器阻值过大导致电流过小，再针对性处理，而不是直接更换灯泡或盲目移动滑片。 故选B。 （2）图乙中电压表量程为0~3V，分度值0.1V，示数为1.8V，小于小灯泡额定电压2.5V。为使小灯泡两端电压升高至2.5V，根据串联分压已经串联电路电压规律，需减小滑动变阻器接入电路的电阻，因此滑片应向左端移动。 （3）小灯泡的电阻随温度升高而增大，电压为0时，灯丝温度接近室温，此时电阻最小。从图丙可知，电压很低时（如0.5V）电流约为0.1A，此时电阻；电压为0时温度更低，电阻应略小于，故最合理。 故选B。 27．在测电阻的实验中，同学们分别设计了甲乙两种电路。 （1）部分同学们认为甲电路设计比乙电路设计好。因为甲电路设计可以多次测量求平均值减小误差，而乙电路设计做不到这点。他们的想法是：______。（选填“正确的”或“错误的”）。 （2）如电路图乙所示，测量的阻值的实验步骤如下： ①当闭合开关S，接a时，调节滑动变阻器，记录电压表的示数为； ②当闭合开关S，接b时，______（选填“需要”或“不需要”）调节滑动变阻器，记录电压表的示数为； ③的阻值表达式为______。（用、、表示） 【答案】 错误的 不需要 【解析】（1）[1]甲图可以通过移动滑动变阻器的滑片，多次改变电路中的电流值和电压表的示数，多次测量求平均值减小测量的误差；乙图可以通过移动滑动变阻器的滑片，多次改变电路中的电流值和电压表的示数，多次测量求平均值减小测量的误差；故他们的想法是错误的； （2）[2][3]当闭合开关S，S1接a时，两个定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量Rx的电压，调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U1；当闭合开关S，S1接b时，两个定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量Rx和R0两端两端的电压，不需要调节滑动变阻器，记录电压表的示数为U2，根据串联电路的电压特点可知R0两端的电压为U2﹣U1，根据欧姆定律可知电路中的电流 [3]根据欧姆定律可知Rx的阻值表达式为 28．小金发现一个定值电阻R的标签已模糊，故利用电流表、电压表等器材测量其电阻大小。 （1）请用笔画线代替导线，将如图甲所示实验电路补充完整，要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变小______； （2）正确连接电路并闭合开关后，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数但无变化，而电流表无示数，则此时电路的故障是______； （3）小金又设计了如图乙所示的电路，也完成了电阻R阻值的测量（为滑动变阻器且已知它的最大阻值为）。请完成下列步骤： ①闭合开关S，把滑片移到最左端，记下电流表的示数； ②把滑片移到最右端，记下电流表的示数； ③电阻R=______（用、和表示）。 【答案】 定值电阻断路 【解析】（1）[1]测量未知电阻的阻值，滑动变阻器应与电阻串联，电压表接在定值电阻两端，电流表测电路中的电流，如图甲，滑动变阻器应按一上一下接入电路，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表示数变小，电路中的电阻应变大，故滑动变阻器应接右下接线柱，如图所示： （2）[2]正确连接电路并闭合开关后，电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，电压表示数无变化，说明电压表与电源接通，则此时电路的故障是定值电阻断路。 （3）①闭合开关S，把滑片移到最左端，电路中只有定值电阻R，记下电流表的示数； ②把滑片移到最右端，此时定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电路记下电流表的示数； ③[3]两种情况下电源电压不变，则有 解得电阻R的值 四、解答题 29．如图甲所示，是年轻人追捧的高颜值实用性加热杯垫，可以随时加热咖啡茶饮，还可以加热面包等小零食，其等效电路结构如图乙所示。电路中电源两端电压保持12V不变，R1的阻值为8Ω，R2的阻值为12Ω。求： (1)只闭合开关S，通过R2的电流； (2)继续闭合开关S1后，电路中的总电流； (3)整个电路的总电阻。 【答案】(1)1A (2)2.5A (3) 【解析】（1）只闭合开关S，单独接入电路，则通过R2的电流为 （2）继续闭合开关S1后，、并联，通过的电流为 根据并联电流规律，干路电流为 （3）整个电路的总电阻为 30．在如图甲所示的电路中，电源电压为12伏。闭合开关S，电流表A的示数2.3安，电流表的示数如图乙所示。 (1)求通过电阻电流； (2)求电阻的阻值； (3)现用电阻替换电阻、中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同，其示数均如图乙所示。求电阻的阻值。 【答案】(1)2A (2)40Ω (3)10Ω 【解析】（1）如图甲所示，两电阻并联，电流表A测量干路电流，A1测R1电流，如图乙所示，接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，读数为0.3A，电流表根据并联电路的电流规律可知，通过电阻R2电流 （2）R1的电阻 （3）两电流表指针偏转角度相同，则大量程的示数是小量程示数的5倍，即，若替换R1，通过电阻R0电流I0=0.3A；而此时通过R2的电流I2为2A，电流表A的示数为 不满足题中“两电流表指针偏转角度相同”的条件，故不成立； 所以，只能用电阻R0替换R2，替换R2后，此时通过R1的电流为0.3A，则电流表A的示数为，通过电阻R0的电流为 电阻R0的阻值为 31．如图所示，电阻R1的阻值为10Ω，当开关闭合时，电流表A 的示数为1.2A，电流表 A1的示数为0.4A。求： (1)电源电压； (2)通过电阻R2的电流； (3)电阻R2的阻值。 【答案】(1)4V (2)0.8A (3)5Ω 【解析】（1）由电路图可知，R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1支路的电流。根据并联电路的电压特点，各支路两端的电压相等，且等于电源电压。 电源电压 （2）因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过电阻R2的电流 （3）电阻R2的阻值 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $