17.1 电流与电压、电阻的关系(培优考点练)物理新教材人教版九年级全一册
2026-07-27
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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 电压 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 电流与电压、电阻的关系 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 23.33 MB |
| 发布时间 | 2026-07-27 |
| 更新时间 | 2026-07-27 |
| 作者 | 悟理物理 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-27 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58979462.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以“题型培优-拓展综合-中考真题-新题追踪”四层递进设计,聚焦电流与电压、电阻关系的实验探究,通过基础操作到综合应用的梯度训练,强化科学探究与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|题型培优练|电流与电压/电阻关系的实验操作、故障分析、数据处理|以选择、填空、实验题为主,强化控制变量法和实验规范,如电路连接、滑片调节等基础技能|
|拓展综合练|实验方案改进、器材匹配、多因素分析|结合图像分析和误差讨论,如滑动变阻器最大阻值选择问题,提升科学论证能力|
|中考真题练|中考规范实验流程与结论表述|选用中考原题,注重实验步骤完整性和数据记录规范性,对接升学要求|
|新题追踪练|情境化实验设计与创新探究|引入新情境数据和动态电路分析,如通过U-I数据反推电路结构,培养质疑创新素养|
内容正文:
17.1 电流与电压、电阻的关系
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································1
题型01 探究电流与电压的关系
题型02 探究电流与电阻的关系
✍拓展综合练································································································7
✍中考真题练································································································10
✍新题追踪练································································································11
✍题型培优练
✏题型01 探究电流与电压的关系
1. 小雅同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,下列说法正确的是( )
A.为了方便观察实验现象,可以将R1换成小灯泡
B.开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至最左端
C.多次调节滑片进行实验,是为了得到普遍性规律
D.实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
2. 小明做“探究电阻一定时电流与电压的关系”实验。如图甲是他根据实验数据在坐标系中描的点,若要画线连接这些点,在下图的连线中最恰当的是( )
A. B.
C. D.
3. 小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图丙中增加一个滑动变阻器的主要目的是为了保护电路
C.图乙改进为图丙是为了得到电流跟电压之间的定量关系
D.图丙中进行实验时,眼睛一定要先看电流表再看电压表
4.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法正确的是( )
A.本实验多次测量中保证电压不变
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是:电阻一定时,电压跟电流成正比
D.探究电流跟电压的关系时,若定值电阻损坏,可用小灯泡代替完成探究
5. 探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.实验的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
6. 在探究电流与电压的关系实验中,所用定值电阻的阻值约为10Ω,请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整_________,使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。某次电压表指针位置如图乙所示,读数为____V。
7. “探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表指针未指向零刻度线,应该对电流表进行 。
(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)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? 。(列举一种方法即可)
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
8.小明用电压为6V的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R2、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数,接下来的操作是______(填字母)。
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
(3)小明的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是______;
(4)通过实验得出初步结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______。
✏题型02 探究电流与电阻的关系
9. 如图所示,小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入15Ω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10Ω的电阻替换15Ω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
10. 如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,有以下实验操作,其中不正确的是( )
A.在电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到最左端
B.更换电阻时,不必断开开关S
C.当a、b间的电阻由5Ω更换为10Ω后,应将滑动变阻器的滑片P适当向左移动
D.a、b间换接20Ω的电阻时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,都无法达到预设电压U,需换用最大阻值更大的滑动变阻器
10. 小明用如图所示电路“探究电阻一定时电流与电压的关系”,得到的数据如表所示。下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移动至最左端
B.测量多组数据是为了求平均值减小误差
C.第4组数据是明显错误的,可能是读数时粗心引起的
D.本实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
11. 小明利用如图所示电路探究电流与电阻的关系。实验中,用5Ω电阻完成一组数据测量后,他断开开关,将5Ω电阻更换为10Ω电阻后,接下来必要的操作及其合理顺序是( )
①闭合开关;②记录电流表的示数;③将滑动变阻器滑片调到阻值最大处;④移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数与更换电阻前保持一致;⑤移动滑动变阻器滑片,使得电阻两端的电压改变。
A.①③④② B.③①⑤② C.③①④② D.①③⑤②
12.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象,下列结论与图象相符的是( )
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减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
13. 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。
请你检查一下电路,错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
14. 在探究电流和电阻的关系时,使用的器材有:学生电源,定值电阻(阻值为、、、、的各一个),滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线。实验电路如图。
(1)将电源电压调为4V,预设定值电阻两端电压保持2V不变。
①闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”);
②排除故障,在用10Ω的定值电阻做完实验后,若忘记断开开关就拆下定值电阻,则______表可能损坏;
(2)多次实验收集数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
电阻
5
10
20
25
电流
0.4
0.2
0.1
①第4次实验中,换用25Ω的定值电阻后,无论怎样调节滑片,电压表示数始终大于2V,原因可能是滑动变阻器的最大阻值较______;
②分析前3次实验数据可得初步结论: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。请写出“成反比”的依据_______。
③更换变阻器,测出第4组数据后,______(选填“需要”或“不需要”)重新测量前三次实验数据。
15.为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小亮选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。(导线不能交叉)
(2)连接好电路,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__________(填字母)。
A.电流表坏了 B.电阻断路
C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(3)排除电路故障继续进行实验,滑动变阻器在电路中起到_____和调节电阻两端电压保持不变的作用。实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向_____(填“左”或“右”)滑动。
(4)根据实验数据,作出I-R图像如图乙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:______。
✍拓展综合练
16. 在“探究电流与电压的关系”实验中,洛洛所在实验小组经过讨论,依次设计了三个实验电路,分别如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压
C.图丙中进行实验时,一定要先看电压表再看电流表
D.图丙中进行多次实验,是为了求取平均值以减小误差
17. 用如图所示电路探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,在A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数,接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻,移动滑片,使电压表示数仍为2V,当换上15Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。对此现象,下列分析正确的是( )
A.15Ω电阻太大,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
C.在第一次接入5Ω的定值电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入,并重新选择电压值进行实验
18. (2026·江苏无锡·一模)图所示电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压3 V,三个定值电阻Ra、Rb、Rc。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将Ra接入电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,闭合开关,读出电流表、电压表的示数分别为I、U。移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,在坐标系中描点画出Ra的I−U图像a,再分别将Rb、Rc接入电路,采用同样的方式探究得到图像b、c。下列说法中正确的是( )
A.探究电流与电压的关系,可以用小灯泡代替电阻完成实验
B.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
C.图像中,U0为1.4 V
D.用上述三个电阻及器材探究电流与电阻的关系,电阻两端电压不得小于1.8 V
19. 用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源电压为6V,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器,电流表量程是0~0.6A,电压表量程是0~3V,如表为实验数据记录表的部分数据。关于该实验,下列说法中( )
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
①实验过程中控制定值电阻R两端的电压为3V
②将电阻R由5Ω更换为10Ω时,应向右适当移动滑动变阻器滑片
③实验过程中换接不同电阻多次实验,是为了减小误差
④使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验
A.只有①正确 B.只有①②正确
C.只有①②④正确 D.只有②③④正确
20. 小李进行探究“电流与电阻的关系”实验,实验室提供的器材有:电源(3V)、滑动变阻器“25Ω 2A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、50Ω)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)实验电路如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变小。
(2)连接电路时,开关应处于___状态;实验过程中,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路故障可能是________断路。
(3)排除故障后,小李用5Ω的电阻做完实验后,断开开关,分别换用10Ω、20Ω电阻,闭合开关,发现电压表示数均________(选填“变大”或“变小”),此时应把滑片P向________调节,使电压表示数保持不变,并记录电流表示数。
(4)小李根据实验数据绘制出了通过定值电阻的电流I与定值电阻阻值R的图像,如图乙所示,分析图像可知:电压一定时,电流与电阻成________比。
(5)实验中小李发现使用50Ω电阻时,按(3)的要求不能完成实验,若想继续完成实验,可采取的措施是:更换阻值不小于________Ω的滑动变阻器。
✍中考真题练
21.(2026·陕西·中考真题)以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。
(1)小明连接电路前,观察到电流表指针位置如图-1所示,他接下来应对该电流表进行________。
(2)完成步骤(1)后,请用笔画线代替导线将图-2所示的电路补充完整。
(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图-3所示,读数为________V。
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
0.24
0.30
0.40
(4)请将表中数据补充完整后,根据表中数据,在图-4的坐标系中画出I—U图像。
22.(2026·湖北·中考真题)小华用实验探究电阻一定时电流与电压的关系。实验中电源电压不变。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)调节电阻箱阻值R1=_______(图乙),闭合开关,改变滑片的位置,依据测量的数据绘制R1的图像(图丙)。可得与成正比,那么与的比值______,在误差允许的范围内______R1的大小(填“>”“<”或“=”)。
(3)他进一步猜想该结论对不同的定值电阻均成立,于是改变电阻箱阻值重复实验,在图丙中绘制R2、R3的图像。可推断,当电阻R一定时,通过的电流和两端电压的关系式为________。
(4)图丙中,________的电阻值最大,判断依据是__________________________。
23.(2025·北京·中考真题)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻
5
10
15
20
25
40
电流
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
0.05
✍新题追踪练
24. (2026·北京丰台·一模)某同学做电学实验,改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,并测量记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析,连接的电路可能是下面电路中的( )
U/V
0.9
1.1
1.3
1.4
1.5
1.7
I/A
0.18
0.22
0.26
0.28
0.30
0.34
A. B.
C. D.
25. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有20Ω 2A字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉 。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是( )(填序号)
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是电压,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是( )(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻
26.(2025·山东·中考真题)某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线在图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表,电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0V,由此判断电路故障为_____。
(3)排除以上故障后,接入4Ω的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,为___。
(4)断开开关,用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:_________,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
R/Ω
4
5
8
10
20
0.25
0.2
0.125
0.1
0.05
I/A
0.4
0.38
0.21
0.11
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想,请在坐标纸上描点并作出图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与_____成正比,即电流与____成反比。
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17.1 电流与电压、电阻的关系
————————————⏩目录⏪————————————
✍题型培优练································································································1
题型01 探究电流与电压的关系
题型02 探究电流与电阻的关系
✍拓展综合练································································································12
✍中考真题练································································································17
✍新题追踪练································································································20
✍题型培优练
✏题型01 探究电流与电压的关系
1. 小雅同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,下列说法正确的是( )
A.为了方便观察实验现象,可以将R1换成小灯泡
B.开关闭合前,滑动变阻器的滑片应该移至最左端
C.多次调节滑片进行实验,是为了得到普遍性规律
D.实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
【答案】C
【详解】A.探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不可以将R1换成小灯泡,故A错误;
B.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,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到阻值最大的最右端,故B错误;
C.探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,因此可调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数产生变化,得到普遍性规律,故C正确;
D.探究“电流与电压的关系”的实验应控制电阻不变,通过电阻的电流随电压的增大而增大,所以可得结论为:电阻一定时,电流与电压成正比,故D错误。
故选C。
2. 小明做“探究电阻一定时电流与电压的关系”实验。如图甲是他根据实验数据在坐标系中描的点,若要画线连接这些点,在下图的连线中最恰当的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】在电阻一定时,电流与电压成正比,其 I−U图像是一条过原点的倾斜直线。在连线时,应使直线通过尽可能多的点,对于不能通过的点,应使它们均匀分布在直线的两侧,对于错误的点应舍去。 故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3. 小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图丙中增加一个滑动变阻器的主要目的是为了保护电路
C.图乙改进为图丙是为了得到电流跟电压之间的定量关系
D.图丙中进行实验时,眼睛一定要先看电流表再看电压表
【答案】C
【详解】A.研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.图丙中增加一个滑动变阻器,一方面可以在闭合开关前将滑片调到最大阻值处,起到保护电路的作用;另一方面,更主要的作用是通过调节滑片来改变定值电阻R两端的电压和通过电路的电流,以便进行多次测量,寻找普遍规律,故B错误;
C.图乙电路只能测量一组电流和电压值,无法得出电流和电压的普遍关系。改进为图丙后,可以通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,并测出对应的电流,从而进行多次实验,得到多组数据,分析得出电流跟电压之间的定量关系,故C正确;
D.图丙中探究电流跟电压的关系,先改变电压的大小,眼睛一定要先看电压表,再看电流表,故D错误。
故选C。
4.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法正确的是( )
A.本实验多次测量中保证电压不变
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是:电阻一定时,电压跟电流成正比
D.探究电流跟电压的关系时,若定值电阻损坏,可用小灯泡代替完成探究
【答案】B
【详解】A.本实验多次测量中保证电阻不变,改变电流与电压,故A错误;
B.滑动变阻器与定值电阻R串联,可以起到改变定值电阻两端电压的作用,故B正确;
C.实验结论是:电阻一定时,电流跟电压成正比(电压是因,电流是果,因果关系不能颠倒),而不是电压跟电流成正比,故C错误;
D.小灯泡的电阻随温度的改变而改变,探究电流跟电压的关系时,若定值电阻损坏,不可用小灯泡代替完成探究,故D错误。
故选B。
5. 探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.实验的结论是:通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【答案】B
【详解】A.在探究电流与电压的关系时,根据控制变量法,需要控制导体的电阻保持不变,故A正确,不符合题意;
B.实验结论应该是在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,此选项缺少“电阻一定”这个前提条件,故B错误,符合题意;
C.在该实验中,滑动变阻器通过改变自身接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻两端的电压,以便获得多组数据,故C正确,不符合题意;
D.多次实验是为了避免实验的偶然性,得到电流跟电压之间的定量关系(如正比例关系),故D正确,不符合题意。
故选B。
6. 在探究电流与电压的关系实验中,所用定值电阻的阻值约为10Ω,请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整_________,使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。某次电压表指针位置如图乙所示,读数为____V。
【答案】见下图 1.9
【详解】要使滑动变阻器滑片向左移动时电流变大,需让变阻器接入电路的电阻变小,因此应接左下接线柱,将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻R的右端用导线相连,同时,电压表应并联在定值电阻两端,选择0~3V量程;由图乙可知,电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向1.9V的位置,此时电压表读数为1.9V。
7. “探究电流与电压的关系”实验中,保持定值电阻R不变,小明设计了如图所示的电路图并进行实验。
(1)连接电路前,电流表指针未指向零刻度线,应该对电流表进行 。
(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)实验测出五组数据记录在表格中,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应该怎样处理数据? 。(列举一种方法即可)
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.6
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.12
0.16
0.18
0.20
0.24
【答案】(1)校零;(2)定值电阻R断路;(3)见解析
【详解】(1)连接电路前,电流表指针未指向零刻度线,因此应该对电流表进行调零,使指针对准零刻度线。
(2)闭合并关后,发现电流表没有示数,说明电路中可能某处断路,没有形成通路;电压表有示数,说明电压表和电源之间保持通路,则电路可能出现的故障是与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)由题意可知,为了找到电阻一定时,电流与电压的关系,应当将测得的实验数据转化为图像进行探究,所以应当以电流和电压为横纵坐标轴,在坐标系中根据实验数据描出各点,并用一条光滑曲线连接,得到对应的图像,之后再进行下一步的探究。
8.小明用电压为6V的电源、定值电阻R1、电压表、电流表、最大阻值为20Ω的滑动变阻器R2、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)连接好电路后,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数,接下来的操作是______(填字母)。
A.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
(3)小明的实验数据如下表:
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是______;
(4)通过实验得出初步结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______。
【答案】(1)见下图; (2)B; (3)1; (4)正比;
【详解】(1)甲图中,R1与R2串联,电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻R1两端。
(2)探究 “电流与电压的关系” 时,要控制电阻不变,改变电压,多次测量,故选B。
(3)电路中定值电阻
滑动变阻器两端电压
滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的三倍,由串联分压的规律可知,滑动变阻器接入电路中的阻值是定值电阻阻值的三倍,即滑动变阻器需接入阻值
此时已超过滑动变阻器的最大阻值20Ω,所以不能通过实验测得的数据是实验序号1。
(4)由数据可知:电阻一定时,电压增大几倍,电流也增大几倍。所以电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
✏题型02 探究电流与电阻的关系
9. 如图所示,小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入15Ω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10Ω的电阻替换15Ω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】C
【详解】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。“探究电流与电阻的关系”实验中,先在A、B间接入15Ω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10Ω的电阻替换15Ω的电阻,根据串联分压原理可知,因电阻变小,其分得的电压变小,电压表示数小于3V;探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为3V。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
10. 如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,有以下实验操作,其中不正确的是( )
A.在电路连接完整,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到最左端
B.更换电阻时,不必断开开关S
C.当a、b间的电阻由5Ω更换为10Ω后,应将滑动变阻器的滑片P适当向左移动
D.a、b间换接20Ω的电阻时,无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,都无法达到预设电压U,需换用最大阻值更大的滑动变阻器
【答案】B
【详解】A.连接电路时,为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由图可知,滑片P移到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,故A正确,不符合题意;
B.在更换电阻时,必须断开开关,防止在操作过程中发生短路等故障,损坏电路元件,故B不正确,符合题意;
C.根据串联分压原理,当、间的电阻由更换为后,电阻增大,其两端电压会增大。为保持电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,即应将滑动变阻器的滑片P适当向左移动,故C正确,不符合题意;
D.、间换接的电阻时,电阻增大,其两端电压增大。若无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,都无法达到预设电压,说明滑动变阻器的最大阻值不够大,需换用最大阻值更大的滑动变阻器,故D正确,不符合题意。
故选B。
10. 小明用如图所示电路“探究电阻一定时电流与电压的关系”,得到的数据如表所示。下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
A.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片移动至最左端
B.测量多组数据是为了求平均值减小误差
C.第4组数据是明显错误的,可能是读数时粗心引起的
D.本实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比
【答案】C
【详解】A.为保护电路安全,闭合开关前,应将滑片移至滑动变阻器的阻值最大处,即最右端,故A错误;
B.探究电阻一定时电流与电压的关系,多次实验是为了找到普遍规律,故B错误;
C.第4组数据是明显错误的,第4组数据的电压比第5组数据的电压小,电流反而比第5组数据的电流大,可能是读取数据时粗心引起的,故C正确;
D.本实验的结论为:电阻一定时,电流与电压成正比,故D错误。
故选C。
11. 小明利用如图所示电路探究电流与电阻的关系。实验中,用5Ω电阻完成一组数据测量后,他断开开关,将5Ω电阻更换为10Ω电阻后,接下来必要的操作及其合理顺序是( )
①闭合开关;②记录电流表的示数;③将滑动变阻器滑片调到阻值最大处;④移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数与更换电阻前保持一致;⑤移动滑动变阻器滑片,使得电阻两端的电压改变。
A.①③④② B.③①⑤② C.③①④② D.①③⑤②
【答案】C
【详解】闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。探究“电流与电阻的关系”时,必须控制定值电阻两端的电压不变。更换大电阻后,电路总电阻变大,电流变小,滑动变阻器两端电压变小,定值电阻两端电压变大,因此需调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压与更换前保持一致,最后记录电流表的示数。故ABD不符合题意,C符合题意。故选C。
12.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象,下列结论与图象相符的是( )
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减小
C.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
【答案】D
【详解】图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,是个反比例函数图象,因此说明:电压一定时,电流随电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比。故选D。
13. 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。
请你检查一下电路,错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
【答案】见下图。
【详解】电路错在电流表和电阻并联,并且电压表并未与待测电阻并联,只改接一根导线来改变电路,电路接法如下:
14. 在探究电流和电阻的关系时,使用的器材有:学生电源,定值电阻(阻值为、、、、的各一个),滑动变阻器,电流表,电压表,开关和导线。实验电路如图。
(1)将电源电压调为4V,预设定值电阻两端电压保持2V不变。
①闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是定值电阻______(选填“短路”或“断路”);
②排除故障,在用10Ω的定值电阻做完实验后,若忘记断开开关就拆下定值电阻,则______表可能损坏;
(2)多次实验收集数据如下表。
实验序号
1
2
3
4
电阻
5
10
20
25
电流
0.4
0.2
0.1
①第4次实验中,换用25Ω的定值电阻后,无论怎样调节滑片,电压表示数始终大于2V,原因可能是滑动变阻器的最大阻值较______;
②分析前3次实验数据可得初步结论: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。请写出“成反比”的依据_______。
③更换变阻器,测出第4组数据后,______(选填“需要”或“不需要”)重新测量前三次实验数据。
【答案】(1) 短路;电压;(2) 小;电阻与电流的乘积为定值2V;不需要
【详解】(1)实物图中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测串联电路中的电流。闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明与电压表并联的部分短路,因此故障是定值电阻短路;忘记断开开关就拆下10Ω的定值电阻,此时电路断路,电压表会直接串联在电路中,测量电源电压4V,超过了电压表的0~3V量程,可能会损坏电压表。
(2)实验中控制定值电阻两端电压为2V不变,因电源电压为4V,则滑动变阻器两端电压也为2V,即更换定值电阻实验时,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值相等。换用25Ω的定值电阻后,滑动变阻器接入电路的阻值也需要25Ω。无论怎样调节滑片,电压表示数始终大于2V,说明滑动变阻器最大阻值太小,导致分压不足;前3次实验中,电阻与电流的乘积始终为2V,即电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;更换变阻器后,前三次实验数据是在电压不变的条件下测得的,结论依然成立,因此不需要重新测量前三次数据。
15.为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”,小亮选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。(导线不能交叉)
(2)连接好电路,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__________(填字母)。
A.电流表坏了 B.电阻断路
C.滑动变阻器短路 D.电阻短路
(3)排除电路故障继续进行实验,滑动变阻器在电路中起到_____和调节电阻两端电压保持不变的作用。实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向_____(填“左”或“右”)滑动。
(4)根据实验数据,作出I-R图像如图乙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:______。
【答案】(1)见下图;(2)B;(3)保护电路;左;(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)探究电流与电阻关系实验中,电压表应并联在定值电阻两端,滑动变阻器与电阻串联。要使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,即电阻变小,所以应把变阻器右下接线柱接入电路。
(2)闭合开关后,电流表没有示数,电路可能断路;移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,电压表与电源两极连通,说明不是电流表坏了,所以故障应为与电压表并联的定值电阻断路了。故选B。
(3)探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”时,应控制电阻两端的电压不变,不断改变电阻阻值,所以滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到调节电阻两端电压保持不变的作用;根据串联电路的分压原理,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电阻分压变大,滑动变阻器分压变小,为保持电阻两端电压不变,应减小电阻分压,增大滑动变阻器分压,应使滑动变阻器接入电路的阻值变大,由电路图可知,应向左移动滑片。
(4)分析图像知道,电流与电阻的乘积为一定值,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。
✍拓展综合练
16. 在“探究电流与电压的关系”实验中,洛洛所在实验小组经过讨论,依次设计了三个实验电路,分别如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压
C.图丙中进行实验时,一定要先看电压表再看电流表
D.图丙中进行多次实验,是为了求取平均值以减小误差
【答案】B
【详解】A.研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.图乙改进为图丙是为了移动滑动变阻器方便改变定值电阻两端电压,故B正确;
C.图丙中进行实验时,是探究电流跟电压的关系,需要看电压表和电流表的读数,先看谁都可以,不一定要先看电压表再看电流表,故C错误;
D.图丙中进行多次实验,是利用滑动变阻器实现多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间普遍规律,故D错误。
故选B。
17. 用如图所示电路探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,在A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数,接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻,移动滑片,使电压表示数仍为2V,当换上15Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。对此现象,下列分析正确的是( )
A.15Ω电阻太大,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
C.在第一次接入5Ω的定值电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入,并重新选择电压值进行实验
【答案】D
【详解】AB.由图可知定值电阻R与滑动变阻器串联。根据串联电路的分压特点可知,当换用阻值更大的定值电阻时,电压表的示数将变大,为保证电压表的示数不变,应增大滑动变阻器的阻值。定值电阻越大,所需滑动变阻器的阻值越大,当电阻增大为某一值时,滑动变阻器不能使电阻两端的电压保持在2V不变,需要换一个最大阻值更大一点的滑动变阻器继续实验,故AB错误;
C.在第一次接入5Ω的定值电阻时,使电压表示数为定值1.5V,根据串联分压原理可得
左边为一定值,右边也为一定值,则完成实验所需滑动变阻器的阻值会更大,所以此时不能完成整个实验,故C错误;
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,当,所需滑动变阻器的阻值最大,此时调节电压表示数到某一值,则用其它两个电阻做实验时,所需滑动变阻器的阻值更小一些,则可以使电阻两端的电压不变,能完成所有的实验,故D正确。
故选D。
18. (2026·江苏无锡·一模)图所示电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压3 V,三个定值电阻Ra、Rb、Rc。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将Ra接入电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处,闭合开关,读出电流表、电压表的示数分别为I、U。移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,在坐标系中描点画出Ra的I−U图像a,再分别将Rb、Rc接入电路,采用同样的方式探究得到图像b、c。下列说法中正确的是( )
A.探究电流与电压的关系,可以用小灯泡代替电阻完成实验
B.滑动变阻器的最大阻值为20 Ω
C.图像中,U0为1.4 V
D.用上述三个电阻及器材探究电流与电阻的关系,电阻两端电压不得小于1.8 V
【答案】D
【详解】A.探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,而小灯泡的电阻阻值会随温度的变化而变化,所以不可以用小灯泡代替电阻完成实验,故A错误;
B.由题意可知,将Ra接入电路,滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,闭合开关,电路电流最小,由图中a图线可知,电流最小为0.2A,此时电压表的示数为1V。由串联电路电阻特点与欧姆定律得,变阻器接入电路中的电阻最大为
故B错误;
C.将Rb接入电路,由图中b图线可知,电流最大为0.3A,此时电压表的示数为3V,说明此时滑动变阻器接入阻值为0。由欧姆定律可得,电阻Rb的阻值为
Rb的阻值和滑动变阻器的最大阻值相等,都是10Ω,根据串联分压规律可知,当滑动变阻器位于阻值最大处时,滑动变阻器两端的电压为1.5V,电阻Rb两端的电压也为1.5V,故C错误;
D.由图乙中a图线可知,当Ra的电压为3.0V,电流为0.6A,由欧姆定律得,Ra的阻值为
由图乙中c图线可知,当Rc的电压为3.0V,电流为0.2A,由欧姆定律得,Rc的阻值为
三个电阻分别与滑动变阻器串联,实验中需要保持电阻两端电压不变,由串联电路电压特点得,变阻器的电压也保持不变;串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
且为定值,则定值电阻接入电路中的电阻越大,变阻器接入电路中电阻越大,当定值电阻接入电路中的电阻最大为15Ω,变阻器接入电路中电阻最大为10Ω时,定值电阻两端控制的电压最小,与定值电阻的比值最大,定值电阻的电压最小,即
解得定值电阻两端电压控制的最小值为,故D正确。
故选D。
19. 用如图电路探究电流与电阻的关系,所用器材:电源电压为6V,定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个),规格为“15Ω 1A”的滑动变阻器,电流表量程是0~0.6A,电压表量程是0~3V,如表为实验数据记录表的部分数据。关于该实验,下列说法中( )
序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
①实验过程中控制定值电阻R两端的电压为3V
②将电阻R由5Ω更换为10Ω时,应向右适当移动滑动变阻器滑片
③实验过程中换接不同电阻多次实验,是为了减小误差
④使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验
A.只有①正确 B.只有①②正确
C.只有①②④正确 D.只有②③④正确
【答案】C
【详解】①由表可知,实验过程中控制定值电阻R两端的电压值为,故①正确;
②将电阻R由5Ω更换为10Ω时,根据串联分压原理,定值电阻R两端的电压变大,探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻R两端的电压不变,则应增大变阻器的电压,则应向右适当移动滑动变阻器滑片,增大变阻器的阻值,故②正确;
③本实验是探究类实验,实验过程中换接不同电阻多次实验,是为了寻求普遍规律,故③错误;
④将20Ω的电阻接入电路中时,根据串联分压原理则有,解得,而滑动变阻器规格为“15Ω 1A”,所以使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验,故④正确。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
20. 小李进行探究“电流与电阻的关系”实验,实验室提供的器材有:电源(3V)、滑动变阻器“25Ω 2A”、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω、50Ω)、电流表、电压表、开关、导线若干。
(1)实验电路如图甲所示,请你用笔画线代替导线将实物电路连接完整,要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变小。
(2)连接电路时,开关应处于___状态;实验过程中,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路故障可能是________断路。
(3)排除故障后,小李用5Ω的电阻做完实验后,断开开关,分别换用10Ω、20Ω电阻,闭合开关,发现电压表示数均________(选填“变大”或“变小”),此时应把滑片P向________调节,使电压表示数保持不变,并记录电流表示数。
(4)小李根据实验数据绘制出了通过定值电阻的电流I与定值电阻阻值R的图像,如图乙所示,分析图像可知:电压一定时,电流与电阻成________比。
(5)实验中小李发现使用50Ω电阻时,按(3)的要求不能完成实验,若想继续完成实验,可采取的措施是:更换阻值不小于________Ω的滑动变阻器。
【答案】(1)见下图;(2) 断开;定值电阻R断路;(3)变大;左;(4)反;(5)50
【详解】(1)滑片左移电流表示数变小,说明接入电阻变大,因此滑动变阻器接右下接线柱,据此作图。
(2)连接电路时,为保护电路,开关必须断开;电流表无示数说明电路断路,电压表有示数接近电源电压,说明电压表串联接在电源两端,因此故障是与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)根据串联分压原理,更换更大阻值的定值电阻后,定值电阻分得的电压变大,因此电压表示数变大;实验需要保持定值电阻电压不变,则需要增大滑动变阻器的分压,因此要增大滑动变阻器接入电阻,滑片向左移动。
(4)由图乙可知,电压
始终为定值,因此电压一定时,电流与电阻成反比。
(5)由图乙得,实验控制定值电阻两端电压1.5V,电源电压3V,因此滑动变阻器需要分压
当定值电阻为50Ω时,根据串联分压可知,滑动变阻器接入的最小阻值为50Ω,因此需要更换阻值不小于50Ω的滑动变阻器。
✍中考真题练
21.(2026·陕西·中考真题)以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。
(1)小明连接电路前,观察到电流表指针位置如图-1所示,他接下来应对该电流表进行________。
(2)完成步骤(1)后,请用笔画线代替导线将图-2所示的电路补充完整。
(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图-3所示,读数为________V。
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
0.24
0.30
0.40
(4)请将表中数据补充完整后,根据表中数据,在图-4的坐标系中画出I—U图像。
【答案】(1)调零;(2)见下图;(3)1.2;(4)见下图
【详解】(1)在使用电流表之前,必须检查指针是否对准零刻度线。如图-1所示,电流表的指针偏向零刻度线的右侧,没有归零。因此,小明接下来应该对电流表进行调零,使指针指向零刻度线,以确保测量的准确性。
(2)探究电流与电压关系的实验中,定值电阻应与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,据此作图。
(3)由图-3可知,电压表的量程是。在此量程下,其分度值为0.1V。读数为1.2V。
(4)由图-4可知,横轴为电压U,分度值为0.1V,纵轴为电流I,分度值为0.02A,根据表格中的5组数据,依次在坐标系中描出对应的点,然后用一条平滑的直线将这些点连接起来。
22.(2026·湖北·中考真题)小华用实验探究电阻一定时电流与电压的关系。实验中电源电压不变。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)调节电阻箱阻值R1=_______(图乙),闭合开关,改变滑片的位置,依据测量的数据绘制R1的图像(图丙)。可得与成正比,那么与的比值______,在误差允许的范围内______R1的大小(填“>”“<”或“=”)。
(3)他进一步猜想该结论对不同的定值电阻均成立,于是改变电阻箱阻值重复实验,在图丙中绘制R2、R3的图像。可推断,当电阻R一定时,通过的电流和两端电压的关系式为________。
(4)图丙中,________的电阻值最大,判断依据是__________________________。
【答案】(1)见下图;(2) 20;20Ω;=;(3);(4) R3;电压相同时,电流越小,电阻越大
【详解】(1)滑动变阻器采用“一上一下”接法,把电阻箱、电流表、滑动变阻器串联,电压表并联在电阻箱两端。导线一端接滑动变阻器上面任意一个接线柱即可,据此作图。
(2)电阻箱阻值
取图像上一点:,,则
在误差允许的范围内,
(3)由图丙可知,电阻R1、R2、R3的图像都是正比例函数,因此可得出电阻一定时,电流与电压成正比,关系式为。
(4)由图丙可知,R3的电阻值最大,判断依据:图像中,相同电压下,R3对应的电流最小,由R=U/I可知电阻最大。
23.(2025·北京·中考真题)某同学利用干电池、数字电流表A、数字电压表V、多个阻值不同且已知的定值电阻、滑动变阻器、开关及导线,探究通过导体的电流与导体的电阻的关系。
(1)请画出实验电路图。
(2)该同学分析下表实验数据,发现________,由此可得实验结论:________。
电阻
5
10
15
20
25
40
电流
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
0.05
【答案】(1)见下图;(2) 导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变; 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)在探究通过导体的电流与导体的电阻的关系的实验中,电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)分析表中实验数据U=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=……=0.05A×40Ω=2V,发现导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变。故可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
✍新题追踪练
24. (2026·北京丰台·一模)某同学做电学实验,改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,并测量记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析,连接的电路可能是下面电路中的( )
U/V
0.9
1.1
1.3
1.4
1.5
1.7
I/A
0.18
0.22
0.26
0.28
0.30
0.34
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】分析表格数据,,电流I与电压U成正比,说明电压表测量的是定值电阻两端的电压。改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,电压表和电流表的示数均发生变化,说明变阻器与定值电阻串联。
A.电压表并联在定值电阻 R1 两端,故A符合题意;
B.电压表并联在滑动变阻器 R2 两端,故B不符合题意;
CD.电压表并联在电源两端,故CD不符合题意。
故选A。
25. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器(标有20Ω 2A字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电压表示数变大,导线不交叉 。
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,导致这一现象的原因可能是( )(填序号)
A.滑动变阻器断路 B.定值电阻R断路 C.定值电阻R短路
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
①其中阴影部分面积表示的物理量是电压,其值为 ;
②由实验图像可得出结论:在电压一定时, 。
(4)实验时更换为50Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值,为了能完成这次实验,下列措施可行的是( )(填序号)。
A.调高电源电压
B.将电压表改接到滑动变阻器两端
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻
【答案】(1)见下图;(2)B;(3)3V,通过导体的电流与导体的电阻成反比;(4)C
【详解】(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。滑片P向右移动时电压表示数变大,由欧姆定律得,此时通过定值电阻的电流变大,串联电路中电流处处相等,则此时电路的电流变大,电源电压不变,由欧姆定律得,此时电路中的电阻变小,由串联电路电阻特点得,此时变阻器接入电路中的电阻变小,则变阻器的右接线柱接入电路中,如图所示:
(2)连接好电路,将电源电压调至4.5V,滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表示数始终接近电源电压,电路中可能出现断路现象,且电压表与电源相连通,导致这一现象的原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路,故AC不符合题意,B符合题意。故选B。
(3)排除故障后利用前四个定值电阻进行实验,图乙是根据实验数据得到的I-R图像:
图中阴影部分面积是定值电阻的电流与电阻的乘积,表示的物理量是电压,其值为0.2A×15Ω=3V
由实验图像可得:在电压一定时,定值电阻的电流与电阻的乘积为定值,由此可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)依题意得,定值电阻的电压控制为3V,滑动变阻器的电压为
UP=U-UR=4.5V-3V=1.5V
由串联电路电流特点与欧姆定律得
当接入50Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻为
即此时变阻器接入电路中的电阻大于变阻器的最大电阻,故实验时更换为50 Ω的定值电阻后,无论怎样移动滑动变阻器的滑片都不能使电压表示数达到原来的数值。
A.调高电源电压,定值电阻的电压不变时,由串联电路的电压特点得,变阻器分到的电压变大,则变阻器的电压与定值电阻的电压的比值变大,由串联电路电流特点与欧姆定律得
则变阻器接入电路中电阻与定值电阻的阻值的比值变大,定值电阻的阻值不变,则变阻器接入电路中电阻变大,故A不符合题意;
B.将电压表改接到滑动变阻器两端,电源电压不变,定值电阻的电压控制不变,变阻器的电压不变,则变阻器的电压与定值电阻的电压的比值不变,由串联电路电流特点与欧姆定律得
则变阻器接入电路中电阻与定值电阻的阻值的比值不变,定值电阻的阻值不变,则变阻器接入电路中电阻不变,故B不符合题意;
C.在电源和开关之间串联一个15Ω的电阻,定值电阻的电压控制为3V,由串联电路电压规律得,此时变阻器与电阻的总电压为U'=U-UR=4.5V-3V=1.5V
由串联电路电流特点与欧姆定律得,此时变阻器与电阻的总电阻与定值电阻的比值为
当接入50Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻与电阻的总电阻为
由串联电路电阻特点得,此时滑动变阻器接入电路中电阻
故C方案可行,故C符合题意。故选C。
26.(2025·山东·中考真题)某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线在图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表,电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,分别显示0、0、3.0V,由此判断电路故障为_____。
(3)排除以上故障后,接入4Ω的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,为___。
(4)断开开关,用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:_________,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
R/Ω
4
5
8
10
20
0.25
0.2
0.125
0.1
0.05
I/A
0.4
0.38
0.21
0.11
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想,请在坐标纸上描点并作出图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与_____成正比,即电流与____成反比。
【答案】(1)见下图;(2)导线PM断路;(3)0.52A;
(4)向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.0V;(5)见下图;(6);;电阻
【详解】(1)根据电路图甲,滑动变阻器应与定值电阻串联,且采用 “一上一下” 的接法(电路图中滑动变阻器右下接线柱接入电路,故选右下接线柱)。电压表并联在定值电阻两端(电源为2节电池,故电压表选用0~3V量程),如图所示:
(2)电流表、电压表均无示数,说明电路存在断路。将电压表两端依次连接图乙中的M与N、N与O显示0V,说明MN、NO之间没有断路;而连接O与P时显示3.0V,等于电源电压,说明OP之间存在断路,即导线PM断路。
(3)由图可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.52A。
(4)用5Ω的定值电阻替换4Ω的定值电阻后,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变大。要探究电压一定时电流与电阻的关系,需保持定值电阻两端电压不变,所以接下来应向左调节滑动变阻器的滑片,调大滑动变阻器电阻,使电压表的示数为2.0V。
(5)据表格中的数据,在坐标纸上描出对应的点,然后将这些点连接起来,作出图像,如图所示:
(6)从作出的图像可以看出,在实验误差允许范围内,图像是一条过原点的直线,说明在电压一定的情况下,通过导体的电流与成正比,即电流与电阻成反比。
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