17.1 电流与电压、电阻的关系（重难点专练）物理新教材人教版九年级全一册

17.1 电流与电压、电阻的关系 ▌题型01 探究电流与电压的关系（实验操作、图像与结论） ▌题型02 探究电流与电阻的关系（换阻操作与稳压控制） ▌题型03 实验电路连接规范与电表异常故障诊断 ▌题型04 探究电流与电阻关系中的极值与范围计算 ▌题型01 探究电流与电压的关系（实验操作、图像与结论） 1. 核心知识 (1) 控制变量：保持电阻阻值不变，通过移动滑动变阻器滑片改变定值电阻两端的电压，记录多组对应的电流值。 (2) 滑动变阻器作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压及通过它的电流。 (3) 图像与结论：在电阻一定时，I-U 图像是一条过原点的倾斜直线；结论表述为“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”（因果关系不可颠倒）。 (4) 器材选择：不可用小灯泡替代定值电阻，因为灯丝电阻随温度显著变化，无法控制电阻一定。 2. 解题技巧 审题时注意结论书写的严密性，必须以“在电阻一定时”为前提，且“电流”在先、“电压”在后。 1．在“探究电流与电压的关系”实验中，下列说法中正确的是（　　） A．可以用小灯泡代替定值电阻进行实验 B．滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压保持不变 C．根据实验数据绘制的 I-U 图像是一条过原点的倾斜直线 D．实验得出的结论是：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 【答案】C 【详解】 A．小灯泡灯丝的电阻随温度升高而增大，无法控制电阻不变，因此不能用小灯泡代替定值电阻，故A错误； B．在“探究电流与电压的关系”实验中，滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压，从而获取多组数据寻找普遍规律，故B错误； C．在电阻一定时，电流与电压成正比，在直角坐标系中反映为一条过坐标原点的倾斜直线，故C正确； D．电压是形成电流的原因，因果顺序不可颠倒，应表述为“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”，故D错误。 故选：C。 2．科学研究中常用图像来表示两个量之间的关系，以使研究的问题变得直观明了。下列两个物理量之间的关系不符合如图所示的是（　　） A．在地面同处，物体受到的重力与质量的关系 B．在一定范围内，弹簧的伸长量与所受拉力的关系 C．同一导体中通过的电流与该导体两端电压的关系 D．同一物质的比热容与质量的关系 【答案】D 【详解】 观察图象可知这是一个正比例关系图线，图象中两个量（x，y）之间是成正比关系； A．根据公式G=mg可知，物体受到的重力与质量成正比关系，故A不符合题意； B．在弹性限度内，弹簧的伸长量与所受拉力成正比，故B不符合题意； C．由欧姆定律可知，同一导体，电阻一定，通过它的电流与该导体两端的电压成正比，故C不符合题意； D．比热容是物质的一种特性，与质量无关，同一物质的比热容不变，故D符合题意。 故选：D。 3．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（　　） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器得滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 【答案】B 【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．探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，进而改变电路中的电流，因此可调节滑动变阻器得滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确； C．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，由图可知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移至阻值最大的最右端，故C错误； D．实验中使用的是同一个电阻，控制的是电阻不变，改变电压电阻两端的电压，电路中的电流也跟着变化，电压变化是因，电流变化是果，所以实验的结论为：电阻一定时，电流与电压成正比，故D错误。 故选：B。 4．小明探究电阻丝电流与电压、电阻的关系，连接了如图1的实物图，实验中，小明移动滑动变阻器，测得多组数据，用同种材料，不同长短、粗细的电阻丝重复实验，整理数据得到了电阻丝的U﹣I关系如图2所示，已知R1与R2粗细相同，R1比R2长；R1与R3长度相同，R3比R1粗。 (1)请根据实物图，在方框中画出电路图； ； (2)由实验结果，电阻一定时，导体中的电流跟电压 （选填“成正比”“成反比”）；电压一定时，通过R2的电流比 大（选填“R1”“R3”）；同种材料、长度相同的导体，越粗的电阻 （选填“越大”“越小”）。 【答案】(1) (2)成正比 R1 越小 【详解】 （1）根据实物图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表与定值电阻并联，电流表测电路电流，电路图如图所示： （2）[1]由图2可知，电阻丝的U﹣I关系图像是一条倾斜的直线，说明导体两端电压与通过导体电流的比值是一个定值，可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 [2]由图2可知，电压相同时，通过的电流最小，通过的电流最大，电压一定时，通过R2的电流比R1大。 [3]R1与R3长度相同，材料相同，R3比R1粗，通过R1的电流小于通过R3的电流，根据可R1的电阻大于R3的电阻，说明同种材料、长度相同的导体，越粗的电阻越小。 5．学习小组在“探究电流与电压的关系”时，设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V，定值电阻R1约为4Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。该小组同学完成了以下实验步骤： U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 I/A 0.08 0.16 0.22 0.38 (1)连接电路时，开关要 ，闭合开关前需将滑片P移动至 端； (2)闭合开关S后，发现无论怎样移动滑片P，电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下，你认为引起上述现象的原因可能是 ；（写出一种即可） (3)排除故障后，小组同学正常进行操作，在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时，电流表如图乙所示，为 A； (4)根据表格中数据，请用描点法在图丙中画出R1两端电压和电流的I-U关系图像； (5)分析所绘制的图像得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。 【答案】(1)断开 b (2)滑动变阻器断路 (3)0.3 (4) (5)正比 【详解】 （1）[1][2]正确连接好电路，连接电路时，为了保护电路，开关要断开，且需将滑片P移动到电阻最大位置，由图可知滑片P移动至b端。 （2）闭合开关S后，发现无论怎样移动滑片P，电流表无示数，说明电路是断路，而电压表也无示数，说明电压表并联支路以外的电路出现断路，则在检查电源和导线均正常的前提下，可能是滑动变阻器断路（或开关接触不良等）。 （3）由图乙可知，电流表选择量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表示数为0.3A。 （4）根据表格数据，描点连线，画出R1两端电压和电流的I-U关系图像，如图所示： （5）分析所绘制的图像是一条过原点的直线，可得出结论：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正比。 ▌题型02 探究电流与电阻的关系（换阻操作与稳压控制） 1. 核心知识 (1) 控制变量：更换不同阻值的定值电阻，通过调节滑动变阻器滑片，控制定值电阻两端的电压保持不变，记录电流值。 (2) 换阻操作规律（“换大调大，换小调小”）： 换用更大阻值的定值电阻后,定值电阻分压变大,为使定值电阻两端电压降回原设定值,应增大滑动变阻器分压,将滑动变阻器滑片向接入阻值变大的方向移动。 (3) 图像与结论：在电压一定时，I-R 图像为双曲线的一支；若绘制 I-1/R 图像，则为过原点的射线。结论表述为“在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”。 2. 解题技巧 判断滑片移动方向口诀：电阻变大电压大，调大滑阻去分压。 6．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如图所示的I-R图像，下列结论与图像相符的是（   ） 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增大 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，因此得到的是电流和电阻的关系；图象是个反比例函数图象，因此说明电流与电阻成反比，即电流随电阻的增大而减小；在探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变；综上，由图象可得出的结论是：电压一定时，电流随电阻的增大而减小，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选：D。 7．在“探究电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先接入5Ω的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着换上10Ω的定值电阻，不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是（　　） A．小于 2V、增大变阻器接入的阻值 B．小于2V，减小变阻器接入的阻值 C．大于2V，增大变阻器接入的阻值 D．大于2V，减小变阻器接入的阻值 【答案】C 【详解】 当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，AB间的电压将增大，该实验要控制AB间的电压不变，所以下一步的操作是：向右滑动滑片，使滑动变阻器连入的电阻变大（分压变大），使AB间的电压减小，直到电压表的示数为2V为止，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选：C。 8．如图所示，是小悦探究电流与电阻关系的实验电路，当AB间换接更大阻值的电阻后，电压表的示数会 ，为了使AB间电压与换接前一样，她应将滑动变阻器的滑片P向 调至适当位置。 【答案】 变大 右 【详解】 [1][2]当AB间换接更大阻值的电阻后，由串联分压可知电压表的示数会变大，为了使AB间电压与换接前一样，即电压表的示数减小，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，应将滑动变阻器的滑片P向右调节到适当位置。 9．小明“探究电流与电阻的关系”时连接了图甲所示电路，定值电阻阻值为10Ω。 (1)经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； (2)正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障可能是 ；改正错误后，闭合开关，移动滑片，当电流表示数为如图乙所示时，记录两表示数； (3)接着小明将10Ω的电阻分别换成其它定值电阻进行多次实验；每次实验时，调节滑动变阻器滑片，当其中一只电表示数为 时记录另一电表的示数； (4)为了测量一只标有“0.24A”字样小灯泡正常发光时的电阻，小明初步设计了图丙所示的原理电路，电源电压保持不变，请从滑动变阻器（最大阻值已知）、电阻箱（最低倍率是×1，元件符号）、电压表、开关中选择三个器材，并将它们的电路元件符号填入图丙的虚线框中，帮助小明完成电路设计。 【答案】(1) (2)小灯泡断路 (3)2.4V (4) 【详解】 （1）图中电压表没有并联在定值电阻两端，起到测量电压的作用，改正如下图 （2）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，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，则与电压表并联的支路断路了，即电路故障可能是小灯泡断路。 （3）由图乙所示电流表示数知道，选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.24A，由欧姆定律知道，定值电阻两端的电压 由控制变量法知道，探究电流与电阻的关系时，需要换成其它定值电阻进行多次实验；每次实验时，调节滑动变阻器滑片，当其中电压表示数为2.4V时。记录另一电流表的示数。 （4）为了更精确的测量，可将电压表并联在滑动变阻器两端，当电流表的示数是0.24A时，小灯泡恰好正常发光，故三个器材中选择开关、滑动变阻器和电压表，电路设计如下图 10．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小明设计的实验电路图如图甲所示，已知电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。 （1）请用笔画线代替导线，按电路图将乙图所示的实物电路补充完整； （2）小明连接完最后一根导线后闭合开关就发现电流表有示数而电压表无示数，造成上述现象的原因是 ； （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，读出并记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于1.5V，于是他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动，使电压表示数等于1.5V并记下电流值；可当他再将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，却发现无论如何电压表的示数总是大于1.5V，其原因是 ； （4）此实验得到的结论是 。 【答案】 电阻R短路 左 滑动变阻器的阻值太小 电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比 【详解】 （1）[1] 根据甲图可知，滑动变阻器应选择右下接线柱与电流表串联，作图如下： （2）[2] 闭合开关发现电流表有示数，说明电路为通路，而电压表无示数，则可能是电阻R短路。 （3）[3] 根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即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，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值。 [4] 实验中保持电阻两端的电压为1.5V不变，电源电压为3V，则当将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，根据串联分压原理则有 解得此时变阻器的阻值，但滑动变阻器规格为“15Ω 1A”，则变阻器的阻值达不到，所以发现无论如何电压表的示数总是大于1.5V，其原因是滑动变阻器的阻值太小。 （4）[5] 根据实验可知电流与电阻的乘积一定，据此可得：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 ▌题型03 实验电路连接规范与电表异常故障诊断 1.核心知识 (1) 连线规范：连接电路时开关断开；滑动变阻器按“一上一下”串联；电压表并联在定值电阻两端，电流表串联在电路中，“正进负出”。 (2) 典型电路故障归纳： · 定值电阻断路：电流表无示数，电压表示数接近电源电压。 · 定值电阻短路：电流表有示数，电压表示数为零。 · 滑动变阻器断路：电流表无示数，电压表无示数。 · 滑阻同时接下接线柱：两表示数极小，移动滑片两表示数均不变。 · 电压表反向偏转：正负接线柱接反。 · 电压表示数随滑片移动与电流表反向变化（电流变大电压变小）：电压表误并联在滑动变阻器两端。 11．在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，实验小组的同学们设计如图所示的电路图，正确连接电路后，闭合开关，发现电流表与电压表均没有示数，则可能原因是（　　） A．实验电路图设计错误 B．导线与干电池接触不良 C．滑动变阻器滑片与电阻丝未接触 D．电阻R₁断路 【答案】C 【详解】 A．探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，定值电阻应和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路中的电流，故A不符合题意； BCD．在串联电路中电流表和电压表均没有示数，说明电路中电压表并联的位置之外的某处发生了断路，而导线与干电池接触不良将会导致电压表电流表示数不稳定，故C符合题意，BD不符合题意。 故选：C。 12．小珠在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图所示： (1)连接电路时，开关S应处于____（选填“断开”或“闭合”）状态；滑动变阻器滑片要滑到最____（选填“左”或“右”）端。 (2)连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了测量范围，则电路中的故障可能是定值电阻______（选填“短路”或“断路”）。 (3)正确连接电路后，小珠先用5Ω的电阻R完成实验。再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，应将滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动，同时眼睛观察电压表，直至其示数与原来相同。 【答案】(1) 断开 左 (2)断路 (3)左 【详解】 （1）[1][2]连接电路时，为保护电路元件，防止连接过程中出现短路等异常情况损坏电路元件，开关S应处于断开状态。由图可知，滑动变阻器下面接的是右边的接线柱，那么要使滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑片要滑到最左端。 （2）连接好电路进行试触时，电流表无示数，说明电路中没有电流通过，可能是电路出现了断路故障；而电压表指针偏转超过测量范围，说明电压表与电源正负极之间是接通的，那么故障就可能是定值电阻断路，导致电压表串联在电路中，测的是电源电压。 （3）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。当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联电路分压原理（串联电路中电阻越大，分得的电压越大），定值电阻两端的电压会变大。为了使定值电阻两端电压保持不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，从而增大滑动变阻器分得的电压，减小定值电阻两端的电压，所以滑片应向左端移动，同时眼睛观察电压表，直至其示数与原来相同。 13．在探究“电流与电压、电阻的关系”中，两位同学提出了以下猜想： 小邦猜想：电流可能跟电压成正比； 小册猜想：电流可能跟电阻成反比。 （1）小邦按如图所示连接电路，开关闭合前，小邦发现电流表的指针在零刻度线的左端，他首先需要做的是将电流表 。 （2）确认电路无误后，闭合开关（如上图），小邦发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是 。 A．定值电阻短路    B．定值电阻断路   C．滑动变阻器短路    D．滑动变阻器断路 （3）小册连接了如图所示的电路，取来三只阻值为5Ω、10Ω、15Ω的电阻，他将接入电路的阻值更换后，调节滑动变阻器滑片P的目的是 。 （4）“验证猜想”要求更换某些条件后重复进行上述实验，其目的是： 。 【答案】 调零 B 保持定值电阻两端的电压不变 多次实验，使得出的规律更具有普遍性 【详解】 (1)[1]小邦按如图所示连接电路，开关闭合前，小邦发现电流表的指针在零刻度线的左端，其原因是电流表没有调零，所以他首先需要做的是将电流表调零。 (2)[2]闭合开关，小邦发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，则电路可能断路，电压表指针有示数且不变，电路故障可能是定值电阻断路，故选B。 (3)[3]取来三只阻值为5Ω、10Ω、15Ω的电阻，他将接入电路的阻值更换后，调节滑动变阻器滑片可以保持定值电阻两端的电压不变。 (4)[4] “验证猜想”要求更换某些条件后重复进行上述实验，多次实验，使得出的规律更具有普遍性。 14．在“探究电流与电压的关系”实验中，用2节新干电池做电源，其他器材如图甲所示； (1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 （导线不得交叉）； (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是______（假设电路只有一处故障）； A．定值电阻短路 B．定值电阻断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 (3)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中 （选填“A”或“B”）端； (4)某实验小组根据实验数据，作出甲、乙两个电阻的图像。分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 比； (5)由图像可知甲的电阻为 ，乙的电阻比甲的电阻 （选填“大”或者“小”）。 【答案】(1) (2)B (3)A (4)正 (5)5Ω 大 【详解】 （1）连接电路时，电流表串联在电路中，滑动变阻器的接线柱应该一上一下接入电路中，电路图如图所示 （2）发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路总电阻很大或断路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，说明电压表与电源连通，所以原因是定值电阻断路导致电压表串联在电路中，综上分析知，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （3）为了保护电路，闭合开关前滑动变阻器滑片应该在阻值最大处，所以滑片应置于A端。 （4）分析甲、乙两个电阻的图像，电压跟电流的比值不变，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电压成正比。 （5）[1][2]分析图像知，当甲电阻两端电压为1V时，通过的电流为0.2A，则甲的电阻为 分析图像知，当乙电阻两端电压为1V时，通过的电流为0.1A，则乙的电阻为 乙的电阻比甲的电阻大。 15．如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω1A）、开关、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 。连接电路时，开关应保持 ；滑动变阻器的滑片P应滑到 （A/B）端。 (2)检查电路连接无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表有示数且不变，原因可能是__________________（填字母）。 A．R短路 B．R断路 C．滑动变阻器断路 (3)排除故障后继续实验，实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持 （电压表/电流表）示数不变，滑片P应向 （A/B）端移动。 (4)根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出电流与电阻的关系是： 。 (5)该小组用电流表和一个定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作： ①闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1； ②闭合S和S1，此时电流表的示数为I2； ③则Rx= （用R0、I1、I2表示） 【答案】(1) 断开 A (2)B (3)电压表 A (4)当电压一定时，电流与电阻成反比 (5) 【详解】 （1）[1]电源电压为3V，因电路为串联，则定值电阻两端的电压小于3V，故电压表选择小量程，电压表并联在定值电阻两端，正接线柱接入，负接线柱接出，如图所示： [2][3]连接电路时，为了保护电路，开关应保持断开状态；滑动变阻器的滑片位于阻值最大处，故滑片需要位于A端。 （2）A．若R短路，则电流表有示数，电压表没有示数，故A不符合题意； B．若R断路，电压表测量电源电压有示数，电流表没有示数，故B符合题意； C．若滑动变阻器断路，则电流表、电压表均没有示数，故C不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压不变。当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，根据串联分压规律，电阻变大，电阻两端的电压变大，大于控制的电压值。为了控制电压不变，定值电阻的两端的电压需要变小，则需要将滑动变阻器的两端的电压变大，滑动变阻器的阻值需变大，则需要将滑动变阻器往A端滑动。 （4）根据图乙可知，电流与电阻的乘积是一个定值，故结论为：当电压一定时，电流与电阻成反比。 （5）①闭合S、断开S1，只有R0接入，此时电流表的示数为I1，故电源电压为 ； ②闭合S和S1，此时两个电阻并联，电流表测量干路电流，电流表的示数为I2，通过待测电阻的电流为 ， 则待测电阻的阻值为 ▌题型04 探究电流与电阻关系中的极值与范围计算 1. 核心知识 在探究“电流与电阻的关系”时，为保证接入所有备选定值电阻时实验都能顺利完成，必须依据串联电路分压原理列出极限不等式： (1) 滑动变阻器最大阻值要求：接入最大定值电阻 $R_{\max}$ 时，滑动变阻器所需阻值达到最大： (2) 控制电压 U0 的最小值： 若设定的控制电压U0min，则接入大电阻时，即便变阻器调到最大阻值，定值电阻两端电压依然高于 U0。 2. 解题技巧 抓住“最大电阻”：计算变阻器最小需要多大阻值，或控制电压最低可以设为多少，均以备选定值电阻中的最大值 Rmax为基准进行计算。 16．小华探究电流与电阻的关系实验中，准备使用5Ω、10Ω、20Ω的电阻完成实验，她先将这三个电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，得到电压表示数的变化范围分别是0.4V~1.9V、0.7V~2.15V、1.1V~2.35V，最终设定合理的电压范围为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 在探究电流与电阻的关系实验中，应控制待测电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值，三个不同阻值的电阻接入电路，调节滑动变阻器，电阻两端电压各不相同，电压值 ，， 由此可得： ； 电压值 ，， 由此可得： ； 由分析可知，最终设定合理的电压范围为，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 17．用图甲所示的电路探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”，已知电源电压恒为4V，实验用到的定值电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器滑片移至 （填“左”或“右”）端； （2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数。换用10Ω的电阻后，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表的示数； （3）经多次实验，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）为了让提供的电阻都能用到，滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。 【答案】 断开 右 电压一定时，电流与电阻成反比 15 【详解】 （1）[1]连接电路时，为了电路元件的安全，开关应处于断开状态， [2]由图知，滑动变阻器的下面接了右边的接线柱，所以在闭合开关前，将滑片移至最右端。 （3）[3]由图知，电压一定，导体中的电流与导体的电阻成反比。 （4）[4]滑动变阻器两端的电压应为 当定值电阻的阻值为25Ω时，电路中的电流为 则 则滑动变阻器的最大阻值应不小于15Ω。 18．按照图甲连接电路，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系，电源电压值为3V，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，先将电阻Ra接入电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端，闭合开关，读出电压表、电流表的示数。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，以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，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，如图乙所示。则Ra的阻值为___________Ω；单独分析图乙中每条I-U图像，可知，当导体电阻一定时，___________，实验中滑动变阻器的最大阻值为___________Ω，为了探究电流与电阻的关系，分别将三个电阻接入电路，需要保持电阻两端电压不变，则该电压的最小值为___________V。 【答案】 5 电流与电压成正比 20 1.5 【详解】 [1]由图乙得，当Ra的电压为3.0V，电流为0.6A，由欧姆定律得，Ra的阻值为 [2]单独分析图乙中每条I-U图像，可知，当导体电阻一定时，其电流与电压的图像为一条倾斜向上的直线，说明当导体电阻一定时，电流与电压成正比。 [3]由题知，每次实验时，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端，闭合开关，电路电流最小，由图中b图线可知，电流最小为0.1A，此时电压表的示数为1.0V。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 [4]由图乙中c图线可知，当Rc的电压为3.0V，电流为0.15A，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20Ω，变阻器接入电路中电阻最大为20Ω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 19．用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为6V不变，滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“10Ω，3A”“20Ω，0.5A”“36Ω，1A”字样），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关后，电流表和电压表都无示数，移动滑片P，试触C点，电压表指针不偏转，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则故障可能为 。 (3)分别接入五个不同阻值的电阻，保持电源电压6V不变，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表示数，绘制了如图乙所示图像并得出结论： ①实验中选取的滑动变阻器是 （填“10Ω，3A”“20Ω，0.5A”或“36Ω，1A”），结合所选的滑动变阻器，把五个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最小是 V。 ②如图当把10Ω的电阻接入电路，控制电阻两端的电压不变，此时滑动变阻器的电功率是 W。 (4)实验结束后，想利用10Ω的定值电阻，按照1V、2V、3V的三组电压值，但使用目前已有器材无法完成，若想完成实验，你选择更换的是：　 　。 A．更换电压范围在3~5V的电源 B．更换最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器 【答案】(1)B (2)导线BC间断路 (3)“36Ω 1A” 1.5 0.864 (4)B 【详解】 （1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的B端。 （2）闭合开关后，电流表示数为0，说明电路可能断路，电压表示数为0，说明电压表与电源没有联通；将与电压表“﹣”接线柱相连的导线从D端拆下，试触C点，电压表指针不偏转，电压表指针偏转，说明此时电压表与电源连通，此时电压表并联的电路断路，则可能是导线BC断路。 （3）[1]①由欧姆定律可知，当电路中电流最小时滑动变阻器接入电路的电阻最大，由图像可知，电路中的最小电流为0.2A，此时定值定值的阻值为12Ω，由欧姆定律可知 滑动变阻器接入电路的最大电阻 由图像可知，电路中的最大电流为0.6A，故实验中选取的滑动变阻器是“36Ω1A。 [2]研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 根据分压原理有 即 ……① 因电压表示数UV为定值，由①式知，方程左边为定值，右边也为一定值，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式知，方程左边为一定值，右边也为一定值，因此当定值电阻取最大时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，由①式得 解得 即把五个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最小是1.5V。 [3]由图像可知，电阻两端的电压 由欧姆定律可知，当把10Ω的电阻接入电路时，电路中电流 由串联电路的电压规律可知，此时滑动变阻器两端的电压 则此时滑动变阻器的电功率 （4）已知电源电压为6V，第1次实验时电压表示数最小为1V，根据串联电路电压规律，滑动变阻器两端的最大电压为 由串联电路电流处处相等与欧姆定律得 即 解得 即更换一个最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器。 20．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。 (1)电路连接时，开关应____________。 (2)甲图是小若同学连接的实验电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。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。 (3)先将5的定值电阻接入电路，闭合开关后，在移动滑片的过程中，眼睛应注意观察______（选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）。 (4)断开开关，取下5的定值电阻，换成10的定值电阻，闭合开关，应移动滑片，直至电压表示数为______V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示图像，分析图像得出结论：____________。 (5)当将20的定值电阻换成30的定值电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值______（选填“过大”或“过小”）。为了完成本实验，接入的定值电阻最大不超过______。 【答案】(1)断开 (2) (3)电压表 (4)2 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 (5) 过小 25 【详解】 （1）为保护电路，连接电路前，应将开关断开。 （2）由图甲可知，此时的电流表与电阻并联在电路中，电压表串联在电路中，所以电流表和电压表的连接是错误的；电压表应并联到定值电阻的两端，电流表串联中电路中。 （3）在探究导体的电流与电阻关系的实验中，应控制电压不变，先将5的定值电阻接入电路，闭合开关后，在移动滑片的过程中，眼睛观察电压表。 （4）由图乙可知，定值电阻两端电压 取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，为保持定值电阻两端电压不变，应移动滑片，直至电压表示数2V保持不变； 根据数据分析可知：在电压一定时，电流与电阻的乘积是定值，符合反比例的特点，故可得到结论：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。 （5）定值电阻换成30Ω后，要保持定值电阻两端电压是2V，则此时电路的电流 变阻器两端的电压 变阻器需要接入电路的电阻 已知变阻器的最大阻值为50Ω，故将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。 变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍，根据分压原理知滑动变阻器的最大电阻为定值电阻的2倍，当滑动变阻器接入最大阻值50Ω时，定值电阻的阻值应为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 17.1 电流与电压、电阻的关系 ▌题型01 探究电流与电压的关系（实验操作、图像与结论） ▌题型02 探究电流与电阻的关系（换阻操作与稳压控制） ▌题型03 实验电路连接规范与电表异常故障诊断 ▌题型04 探究电流与电阻关系中的极值与范围计算 ▌题型01 探究电流与电压的关系（实验操作、图像与结论） 1. 核心知识 (1) 控制变量：保持电阻阻值不变，通过移动滑动变阻器滑片改变定值电阻两端的电压，记录多组对应的电流值。 (2) 滑动变阻器作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压及通过它的电流。 (3) 图像与结论：在电阻一定时，I-U 图像是一条过原点的倾斜直线；结论表述为“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”（因果关系不可颠倒）。 (4) 器材选择：不可用小灯泡替代定值电阻，因为灯丝电阻随温度显著变化，无法控制电阻一定。 2. 解题技巧 审题时注意结论书写的严密性，必须以“在电阻一定时”为前提，且“电流”在先、“电压”在后。 1．在“探究电流与电压的关系”实验中，下列说法中正确的是（　　） A．可以用小灯泡代替定值电阻进行实验 B．滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压保持不变 C．根据实验数据绘制的 I-U 图像是一条过原点的倾斜直线 D．实验得出的结论是：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 2．科学研究中常用图像来表示两个量之间的关系，以使研究的问题变得直观明了。下列两个物理量之间的关系不符合如图所示的是（　　） A．在地面同处，物体受到的重力与质量的关系 B．在一定范围内，弹簧的伸长量与所受拉力的关系 C．同一导体中通过的电流与该导体两端电压的关系 D．同一物质的比热容与质量的关系 3．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（　　） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器得滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 4．小明探究电阻丝电流与电压、电阻的关系，连接了如图1的实物图，实验中，小明移动滑动变阻器，测得多组数据，用同种材料，不同长短、粗细的电阻丝重复实验，整理数据得到了电阻丝的U﹣I关系如图2所示，已知R1与R2粗细相同，R1比R2长；R1与R3长度相同，R3比R1粗。 (1)请根据实物图，在方框中画出电路图； ； (2)由实验结果，电阻一定时，导体中的电流跟电压 （选填“成正比”“成反比”）；电压一定时，通过R2的电流比 大（选填“R1”“R3”）；同种材料、长度相同的导体，越粗的电阻 （选填“越大”“越小”）。 5．学习小组在“探究电流与电压的关系”时，设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V，定值电阻R1约为4Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。该小组同学完成了以下实验步骤： U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 I/A 0.08 0.16 0.22 0.38 (1)连接电路时，开关要 ，闭合开关前需将滑片P移动至 端； (2)闭合开关S后，发现无论怎样移动滑片P，电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下，你认为引起上述现象的原因可能是 ；（写出一种即可） (3)排除故障后，小组同学正常进行操作，在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时，电流表如图乙所示，为 A； (4)根据表格中数据，请用描点法在图丙中画出R1两端电压和电流的I-U关系图像； (5)分析所绘制的图像得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。 ▌题型02 探究电流与电阻的关系（换阻操作与稳压控制） 1. 核心知识 (1) 控制变量：更换不同阻值的定值电阻，通过调节滑动变阻器滑片，控制定值电阻两端的电压保持不变，记录电流值。 (2) 换阻操作规律（“换大调大，换小调小”）： 换用更大阻值的定值电阻后,定值电阻分压变大,为使定值电阻两端电压降回原设定值,应增大滑动变阻器分压,将滑动变阻器滑片向接入阻值变大的方向移动。 (3) 图像与结论：在电压一定时，I-R 图像为双曲线的一支；若绘制 I-1/R 图像，则为过原点的射线。结论表述为“在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比”。 2. 解题技巧 判断滑片移动方向口诀：电阻变大电压大，调大滑阻去分压。 6．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如图所示的I-R图像，下列结论与图像相符的是（   ） 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增大 D．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 7．在“探究电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先接入5Ω的定值电阻，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着换上10Ω的定值电阻，不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是（　　） A．小于 2V、增大变阻器接入的阻值 B．小于2V，减小变阻器接入的阻值 C．大于2V，增大变阻器接入的阻值 D．大于2V，减小变阻器接入的阻值 8．如图所示，是小悦探究电流与电阻关系的实验电路，当AB间换接更大阻值的电阻后，电压表的示数会 ，为了使AB间电压与换接前一样，她应将滑动变阻器的滑片P向 调至适当位置。 9．小明“探究电流与电阻的关系”时连接了图甲所示电路，定值电阻阻值为10Ω。 (1)经检查发现有一根导线连接错误，请你在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； (2)正确连接电路后闭合开关，移动滑片P，发现电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障可能是 ；改正错误后，闭合开关，移动滑片，当电流表示数为如图乙所示时，记录两表示数； (3)接着小明将10Ω的电阻分别换成其它定值电阻进行多次实验；每次实验时，调节滑动变阻器滑片，当其中一只电表示数为 时记录另一电表的示数； (4)为了测量一只标有“0.24A”字样小灯泡正常发光时的电阻，小明初步设计了图丙所示的原理电路，电源电压保持不变，请从滑动变阻器（最大阻值已知）、电阻箱（最低倍率是×1，元件符号）、电压表、开关中选择三个器材，并将它们的电路元件符号填入图丙的虚线框中，帮助小明完成电路设计。 10．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，小明设计的实验电路图如图甲所示，已知电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样。 （1）请用笔画线代替导线，按电路图将乙图所示的实物电路补充完整； （2）小明连接完最后一根导线后闭合开关就发现电流表有示数而电压表无示数，造成上述现象的原因是 ； （3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，读出并记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表示数大于1.5V，于是他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右”）移动，使电压表示数等于1.5V并记下电流值；可当他再将10Ω的电阻改接成20Ω的电阻重复上述实验时，却发现无论如何电压表的示数总是大于1.5V，其原因是 ； （4）此实验得到的结论是 。 ▌题型03 实验电路连接规范与电表异常故障诊断 1.核心知识 (1) 连线规范：连接电路时开关断开；滑动变阻器按“一上一下”串联；电压表并联在定值电阻两端，电流表串联在电路中，“正进负出”。 (2) 典型电路故障归纳： · 定值电阻断路：电流表无示数，电压表示数接近电源电压。 · 定值电阻短路：电流表有示数，电压表示数为零。 · 滑动变阻器断路：电流表无示数，电压表无示数。 · 滑阻同时接下接线柱：两表示数极小，移动滑片两表示数均不变。 · 电压表反向偏转：正负接线柱接反。 · 电压表示数随滑片移动与电流表反向变化（电流变大电压变小）：电压表误并联在滑动变阻器两端。 11．在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，实验小组的同学们设计如图所示的电路图，正确连接电路后，闭合开关，发现电流表与电压表均没有示数，则可能原因是（　　） A．实验电路图设计错误 B．导线与干电池接触不良 C．滑动变阻器滑片与电阻丝未接触 D．电阻R₁断路 12．小珠在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图所示： (1)连接电路时，开关S应处于____（选填“断开”或“闭合”）状态；滑动变阻器滑片要滑到最____（选填“左”或“右”）端。 (2)连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了测量范围，则电路中的故障可能是定值电阻______（选填“短路”或“断路”）。 (3)正确连接电路后，小珠先用5Ω的电阻R完成实验。再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，应将滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动，同时眼睛观察电压表，直至其示数与原来相同。 13．在探究“电流与电压、电阻的关系”中，两位同学提出了以下猜想： 小邦猜想：电流可能跟电压成正比； 小册猜想：电流可能跟电阻成反比。 （1）小邦按如图所示连接电路，开关闭合前，小邦发现电流表的指针在零刻度线的左端，他首先需要做的是将电流表 。 （2）确认电路无误后，闭合开关（如上图），小邦发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是 。 A．定值电阻短路    B．定值电阻断路   C．滑动变阻器短路    D．滑动变阻器断路 （3）小册连接了如图所示的电路，取来三只阻值为5Ω、10Ω、15Ω的电阻，他将接入电路的阻值更换后，调节滑动变阻器滑片P的目的是 。 （4）“验证猜想”要求更换某些条件后重复进行上述实验，其目的是： 。 14．在“探究电流与电压的关系”实验中，用2节新干电池做电源，其他器材如图甲所示； (1)请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 （导线不得交叉）； (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是______（假设电路只有一处故障）； A．定值电阻短路 B．定值电阻断路 C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路 (3)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中 （选填“A”或“B”）端； (4)某实验小组根据实验数据，作出甲、乙两个电阻的图像。分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 比； (5)由图像可知甲的电阻为 ，乙的电阻比甲的电阻 （选填“大”或者“小”）。 15．如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω1A）、开关、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 。连接电路时，开关应保持 ；滑动变阻器的滑片P应滑到 （A/B）端。 (2)检查电路连接无误后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表有示数且不变，原因可能是__________________（填字母）。 A．R短路 B．R断路 C．滑动变阻器断路 (3)排除故障后继续实验，实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持 （电压表/电流表）示数不变，滑片P应向 （A/B）端移动。 (4)根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出电流与电阻的关系是： 。 (5)该小组用电流表和一个定值电阻R0，测量未知电阻Rx的阻值，他们设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作： ①闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1； ②闭合S和S1，此时电流表的示数为I2； ③则Rx= （用R0、I1、I2表示） ▌题型04 探究电流与电阻关系中的极值与范围计算 1. 核心知识 在探究“电流与电阻的关系”时，为保证接入所有备选定值电阻时实验都能顺利完成，必须依据串联电路分压原理列出极限不等式： (1) 滑动变阻器最大阻值要求：接入最大定值电阻 $R_{\max}$ 时，滑动变阻器所需阻值达到最大： (2) 控制电压 U0 的最小值： 若设定的控制电压U0min，则接入大电阻时，即便变阻器调到最大阻值，定值电阻两端电压依然高于 U0。 2. 解题技巧 抓住“最大电阻”：计算变阻器最小需要多大阻值，或控制电压最低可以设为多少，均以备选定值电阻中的最大值 Rmax为基准进行计算。 16．小华探究电流与电阻的关系实验中，准备使用5Ω、10Ω、20Ω的电阻完成实验，她先将这三个电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器的滑片，得到电压表示数的变化范围分别是0.4V~1.9V、0.7V~2.15V、1.1V~2.35V，最终设定合理的电压范围为（　　） A． B． C． D． 17．用图甲所示的电路探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”，已知电源电压恒为4V，实验用到的定值电阻R分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）连接电路时，开关应处于 状态，滑动变阻器滑片移至 （填“左”或“右”）端； （2）将5Ω的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数。换用10Ω的电阻后，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表的示数； （3）经多次实验，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）为了让提供的电阻都能用到，滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。 18．按照图甲连接电路，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系，电源电压值为3V，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，先将电阻Ra接入电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端，闭合开关，读出电压表、电流表的示数。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，以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，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，如图乙所示。则Ra的阻值为___________Ω；单独分析图乙中每条I-U图像，可知，当导体电阻一定时，___________，实验中滑动变阻器的最大阻值为___________Ω，为了探究电流与电阻的关系，分别将三个电阻接入电路，需要保持电阻两端电压不变，则该电压的最小值为___________V。 19．用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为6V不变，滑动变阻器3个（铭牌上分别标有“10Ω，3A”“20Ω，0.5A”“36Ω，1A”字样），电流表、电压表、开关各一个，导线若干。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移至 （选填“A”或“B”）端。 (2)闭合开关后，电流表和电压表都无示数，移动滑片P，试触C点，电压表指针不偏转，电压表指针偏转，若电路中只有一处故障，则故障可能为 。 (3)分别接入五个不同阻值的电阻，保持电源电压6V不变，调节滑动变阻器的滑片，记下电流表示数，绘制了如图乙所示图像并得出结论： ①实验中选取的滑动变阻器是 （填“10Ω，3A”“20Ω，0.5A”或“36Ω，1A”），结合所选的滑动变阻器，把五个定值电阻分别接入电路完成实验，电阻两端控制不变的电压最小是 V。 ②如图当把10Ω的电阻接入电路，控制电阻两端的电压不变，此时滑动变阻器的电功率是 W。 (4)实验结束后，想利用10Ω的定值电阻，按照1V、2V、3V的三组电压值，但使用目前已有器材无法完成，若想完成实验，你选择更换的是：　 　。 A．更换电压范围在3~5V的电源 B．更换最大阻值不小于50Ω的滑动变阻器 20．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。 (1)电路连接时，开关应____________。 (2)甲图是小若同学连接的实验电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。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。 (3)先将5的定值电阻接入电路，闭合开关后，在移动滑片的过程中，眼睛应注意观察______（选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）。 (4)断开开关，取下5的定值电阻，换成10的定值电阻，闭合开关，应移动滑片，直至电压表示数为______V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示图像，分析图像得出结论：____________。 (5)当将20的定值电阻换成30的定值电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值______（选填“过大”或“过小”）。为了完成本实验，接入的定值电阻最大不超过______。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $可学科网·上好课 www zxxk.com 上好每一堂课 17.1电流与电压、1 电阻的关系 参考答秦 题型01探究电流与电压的送系（实验操作、图像与结论） 1.c 2.D 3.B 4.(1) (2)成正比 R1 越小 ↑IA 0.4 0.3 5.(1)断开 b(2)滑动变阻器断路 (3)0.3 (40.2 (5)正比 0 2 U/V 题型02探究电流与电阻的关系（换阻操作与稳压控制） 题型精练 6.D 7.C 8.变大 右 1/3 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 9. (1)学生电日 (2)小灯泡断路 (3)2.4V (4) P 10 电阻R短路 左 滑动变阻器的阻值太小 电压一定时， 乙 通过导体的电流与电阻成反比 题型03实验电路连接规范与电表异常故障诊断 题型精练 11.C 12.(1) 断开 左(2)断路(3)左 13.调零 B 保持定值电阻两端的电压不变 多次实验，使得出的规律更具有普遍性 14 (2)B (3)A(4)正 (5)52大 2/3 可学科网·上好课 www.zxxk.com 上好每一堂课 0h 15.(1) 断开A(2)B (3)电压表A I Ro (4)当电压一定时，电流与电阻成反比 (5)1,-1 题型04探究电流与电阻送系虫的极值与范围计算 16.B 17.断开 右 电压一定时，电流与电阻成反比 15 18.5 电流与电压成正比 201.5 19.(1)B (2)导线BC间断路 (3)“3621A”1.5 0.864(4)B 20.(1)断开 (2) 生电 (3)电压表 (42 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 (5) 过小 25 3/3