3.4.1 欧姆定律及其应用—电流与电压、电阻的关系（举一反三·讲义）-科学新教材浙教版八年级上册

3.4.1 欧姆定律及其应用—电流与电压、电阻的关系 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（11基础11强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 电流与电压的关系（实验探究）】 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：5Ω、10Ω、15Ω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. 考点1：探究电流和电阻的关系 【例1】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”）。 【变式1】某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。 (1)连接电路前，如果电流表有示数，应该对电流表进行________。 (2)图甲所示电路有一条导线连接错误，请在该导线上打“”，并用笔画一条线代替导线，将电路连接正确________。 (3)连接电路时，开关应处于________状态。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最________（选填“左”或“右”）端。 (4)排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，则此时通过定值电阻的电流为________A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 2.4 3 电流I/A 0.12 0.18 1.8 0.48 0.6 小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第________组（填序号）。 (5)分析表中数据可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________；得出此结论的理由是________________________________________。 【知识点2 电流与电阻的关系（实验探究）】 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2：探究电流与电阻的关系 【例2】小阳用如图中的实验器材及多个阻值已知的定值电阻，探究通过导体的电流跟电阻的关系。他连接了如图所示的实验电路，同组的小朝检查电路时，发现电流表与电压表的位置接反了。 R/Ω 5 10 15 20 25 30 I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 0.08 (1)只需改动一根导线，就可使电路连接正确。请在错接的导线上打“×”，并以笔代线，画出导线的正确连接； (2)小阳改正电路连接后，对器材进行了正确的调节。请写出他们接下来的主要实验步骤: ________ ________________________________________________； (3)分析如表中的实验数据，归纳出实验结论: ________________________________________。 【变式2】在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中，已知电源电压恒为4V，小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。 (1)请在图乙中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (2)连接电路时开关应________，闭合开关前，如图甲所示滑动变阻器的滑片应置于________（选填“最左”或“最右”）端； (3)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外，还有________________的作用； (4)电路连接正确后，闭合开关，发现电流表几乎没有示数，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________________________； (5)实验中，当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后，应把变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住________________________ ； (6)根据实验数据，作出I﹣R图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。 模块三 课后作业 基础巩固 1.在“探究电流跟电阻的关系”实验中，同学们绘制出的四条图像如图所示，其中正确的是（ ） 2.根据欧姆定律公式，可以导出，由公式得出的正确结论是（ ） A.导体电阻的大小跟导体两端电压成正比 B.导体电阻的大小跟导体中电流成反比 C.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定的 D.导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体两端电压和导体中的电流无关 3.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 4.(2024・甘肃酒泉期末)有关探究电流跟电阻的关系实验，说法正确的是（ ） A.保持滑动变阻器的滑片位置不变 B.保持电阻两端的电压不变 C.保持电路中的电流不变 D.保持定值电阻阻值不变，调节滑动变阻器的滑片到不同的位置 5.如图所示的是“研究电流跟电压关系”的电路，实验要求是（ ） A.保持的滑片位置不动 B.保持两端的电压不变 C.保持不变，调节的滑片到不同的适当位置 D.保持电路中的电流不变 6.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（ ） A.当导体两端的电压为时，电阻为 B.该导体的电阻随电压的增大而减小 C.当导体两端的电压为时，电流为 D.当导体两端的电压为时，电流为 7.如图所示是探究“通过导体的电流大小与导体两端电压大小的关系”的电路图。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端 B．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变 C．实验中，滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变 D．如果电压表和电流表位置接错，一定烧坏电流表 8.关于“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中滑动变阻器的主要作用说法正确的是（　　） A．都是控制定值电阻两端电压一定 B．都是改变定值电阻两端的电压 C．前者是控制定值电阻两端电压一定，后者是改变定值电阻两端的电压 D．前者是改变定值电阻两端的电压，后者是控制定值电阻两端电压一定 9．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。 10.小张在探究电流与电阻关系实验时，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处的目的是__________________；在实验过程中，多次移动滑动变阻器其目的是___________________________。 11.小嘉同学利用如图1所示的电路研究电流、电压、电阻之间的关系，电源电压恒为，实验中小嘉更换了、、、、共个定值电阻，得到如图2所示的图像。请回答： (1)本次实验小嘉研究的是_________的关系。 (2)通过本实验，可以初步得出的实验结论是____________________________________。 强化提升 12.小明准备利用如图所示电路进行探究实验，以下能完成探究并得出定量关系的是（　　） ①保持滑片位置不变，移动滑片，探究电流与电压的关系 ②保持滑片位置不变，移动滑片，探究电流与电阻的关系 ③改变滑片位置后，移动滑片保持电压表示数不变，探究电流与电阻的关系 A．① B．② C．①② D．①③ 13.小乐利用如图所示的电路，探究“电流与电阻的关系”时，你认为他的操作或思考正确的是（　　） A．记录各组数据时电压表示数可以不同 B．调节滑动变阻器时，眼睛应该观察电流表 C．当换用较大阻值电阻时，滑片P应向左调节 D．他得到结论：电流与电阻成反比 14.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，其中电源电压恒为，滑动变阻器规格为“”，电流表量程为，电压表量程为，所用定值电阻为、、、四种。要完成所有实验，他应控制电压表示数为多少（ ） A.　B.　C.　D. 15.如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格是“”。实验中，先在、两点间接入的电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换、间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ） A.和 B.和 C.和 D.和 16.图1为小科研究“电流与电阻关系”的实验电路示意图。其中电源电压恒为，分别接个不同阻值的定值电阻进行实验，并依据测得的实验数据绘制成图2所示曲线。下列有关实验分析错误的是（ ） A.每次更换定值电阻后，均需移动滑片使电压表示数为 B.将的定值电阻替换成后，应将滑片向左移动 C.实验中滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为 D.实验得出结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比 17.如图所示为小莲探究电流与电阻关系的电路图，为定值电阻，为滑动变阻器。下列说法中错误的是（ ） A.实验过程中要更换电阻，以改变电阻大小 B.调节的目的是控制两端电压不变 C.的滑片向左移动时，电压表的示数会变大 D.本实验得出的结论是电阻与电流成反比 18.某同学利用如图1所示的电路进行实验，电源电压恒为，更换个定值电阻，得到如图2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不变 C.实验时，将滑动变阻器滑片向右移时，电压表示数将变大 D.按图2，个定值电阻对应滑动变阻器阻值变化范围为 19.用图示电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压保持不变，定值电阻有、、等规格，实验数据如下表。关于该实验，下列说法错误的是（ ） 实验序号 电阻 电流表示数 第1次 5 0.4 第2次 10 0.2 第3次 20 0.1 A.次实验中，控制电压表示数为 B.调节滑动变阻器滑片的过程中，应观察电压表的示数 C.将由换成后，应向右适当调节变阻器滑片 D.正确操作后，通过滑动变阻器的电流在第次实验中最大 20.探究电流与电阻定量关系的电路如图所示，在AB间更换不同阻值的定值电阻后，应调节滑动变阻器滑片，控制__________________不变。更换不同的电阻进行多次实验，这是为了____________________ _______。 21.在探究“电流与电阻的关系”的实验中，所用的器材有学生电源()，阻值为、、的定值电阻，“”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关和导线若干。 (1)请将图中电路连接完整。 (2)小金连好电路，闭合开关后发现电压表的示数为电源电压、电流表的示数为零，则发生故障的原因可能是___________________________(填字母)。 A.断路 B.短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路 (3)排除故障后，小金将不同阻值的定值电阻分别接入电路，调节滑动变阻器，测量电压为时通过不同电阻的电流。该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有_________ ____________________________________。 (4)实验中，若将定值电阻换成的，则无法达到实验目的，其原因是__________________ ____________________________________。 22.探究电流与电压、电阻的关系，器材有电源(恒为)、电压表()、电流表()、电阻(、、)、滑动变阻器()、开关、导线若干。 (1)用笔画线代替导线将图1的实物电路连接完整。 (2)探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第次实验的电压表示数如图2所示，为_________。分析数据可得：电阻不变时，电流跟电压成_________。 序号 电压 电流 1 1.0 0.2 2 1.5 0.30 3 0.40 (3)探究电流与电阻的关系，将电阻接入电路，记录电流表示数为；将电阻更换为，移动滑片直至电压表示数为_________，记录电流表示数；再将电阻更换为，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为_________。 第 1 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4.1 欧姆定律及其应用—电流与电压、电阻的关系 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（11基础11强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 电流与电压的关系（实验探究）】 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：5Ω、10Ω、15Ω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. 考点1：探究电流和电阻的关系 【例1】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 【解析】（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）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。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。 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。 【变式1】某兴趣小组设计了图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”实验。 (1)连接电路前，如果电流表有示数，应该对电流表进行________。 (2)图甲所示电路有一条导线连接错误，请在该导线上打“”，并用笔画一条线代替导线，将电路连接正确________。 (3)连接电路时，开关应处于________状态。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最________（选填“左”或“右”）端。 (4)排除故障后，闭合开关，调节滑片P，当电压表示数为时，电流表示数如图乙所示，则此时通过定值电阻的电流为________A。调节滑动变阻器，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.8 2.4 3 电流I/A 0.12 0.18 1.8 0.48 0.6 小州同学发现这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这组数据是第________组（填序号）。 (5)分析表中数据可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________；得出此结论的理由是________________________________________。 【答案】(1)调零 (2) (3)断开 左 (4) 0.24 4 (5)正比 见详解 【解析】（1）连接电路前，如果电流表有示数，即电流表指针不在零刻度，应该对电流表进行调零。 （2）由图可知，电压表和定值电阻被短路，则开关到定值电阻的导线连接错误，应将开关的左接线柱与定值电阻的左接线柱连接。如图所示。 （3）连接电路时，为保护电路，应该断开开关；滑动变阻器的滑片应该处于阻值最大处，即图中的左端。 （4）如图乙所示，电流表选择小量程，分度值为0.02A，示数为0.24A。 由表格数据结合得到6次实验电阻分别为，，，，， 据此分析只有根据第4次实验数据算出的电阻阻值和其它阻值不同，因此可知第4组数据有误。 （5）分析表格数据可知，电压与电流的比值一定，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流就增大为原来的几倍，由此可得出实验结论为：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【知识点2 电流与电阻的关系（实验探究）】 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2：探究电流与电阻的关系 【例2】小阳用如图中的实验器材及多个阻值已知的定值电阻，探究通过导体的电流跟电阻的关系。他连接了如图所示的实验电路，同组的小朝检查电路时，发现电流表与电压表的位置接反了。 R/Ω 5 10 15 20 25 30 I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 0.08 (1)只需改动一根导线，就可使电路连接正确。请在错接的导线上打“×”，并以笔代线，画出导线的正确连接； (2)小阳改正电路连接后，对器材进行了正确的调节。请写出他们接下来的主要实验步骤: ________ ________________________________________________； (3)分析如表中的实验数据，归纳出实验结论: ________________________________________。 【答案】(1) (2) ①闭合开关，适当移动滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数为U，记录定值电阻的阻值R和电流表示数I；②更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数U不变，记录定值电阻的阻值R和电流表示数I；③仿照步骤②再做4次，记录定值电阻的阻值R和电流表示数I。 (3)当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟电阻成反比 【解析】（1）图中电流表与电压表的位置接反了，探究通过导体的电流跟电阻的关系时，电流表应串联在电路中，电压表应并联在定值电阻两端，故实物图连接如下所示： （2）探究电流与电阻的关系，应控制电压不变，所以接下来应移动滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使定值电阻两端电压适当，记录电流和电阻的阻值，同时为避免实验的偶然性，应更换定值电阻，多次测量，所以接下来的实验步骤为：①闭合开关，适当移动滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的阻值，使电压表的示数为U，记录定值电阻的阻值R和电流表示数I；②更换定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数U不变，记录定值电阻的阻值R和电流表示数I；③仿照步骤②再做4次，记录定值电阻的阻值R和电流表示数I。 （3）分析表中的实验数据，通过电阻的电流与电阻的乘积不变，可知当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟电阻成反比。 【变式2】在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中，已知电源电压恒为4V，小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验。 (1)请在图乙中连接错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确； (2)连接电路时开关应________，闭合开关前，如图甲所示滑动变阻器的滑片应置于________（选填“最左”或“最右”）端； (3)在该实验中滑动变阻器除可以保护电路外，还有________________的作用； (4)电路连接正确后，闭合开关，发现电流表几乎没有示数，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________________________； (5)实验中，当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后，应把变阻器的滑片向________（选填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住________________________ ； (6)根据实验数据，作出I﹣R图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。 【答案】(1) (2)断开 最左 (3)控制R两端的电压不变 (4)电阻R断路 (5)右 电压表 (6)反比 【解析】（1）滑动变阻器选择“一上一下”两个接线柱串联使用，所以应把变阻器右下角接线柱与电源负极相连。 （2）为了保护电路，连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处，即最左端。 （3）探究电流与电阻的关系，应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变，所以滑动变阻器除可以保护电路外，其主要作用是控制电阻两端电压不变。 （4）连接好电路，闭合开关，发现电流表几乎没有示数，说明是断路，电压表示数始终接近电源电压，则电压表的两端与电源相通，则造成这一现象的原因可能是电阻R断路。 （5）探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端电压不变。根据串联电路的分压原理，当把10Ω的电阻换成5Ω的电阻后，电压表示数变小，为控制电阻两端电压不变，应减小变阻器的电压，则应减小变阻器的阻值，所以应向右移动滑片，同时眼睛盯住电压表，直至电压表示数等于控制的电压值。 （6）由丙图可知，电流与电阻的乘积为 乘积为定值，可得：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 模块三 课后作业 基础巩固 1.在“探究电流跟电阻的关系”实验中，同学们绘制出的四条图像如图所示，其中正确的是（ ） 【答案】C 【解析】由欧姆定律可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C正确，A、B、D错误。故选C。 2.根据欧姆定律公式，可以导出，由公式得出的正确结论是（ ） A.导体电阻的大小跟导体两端电压成正比 B.导体电阻的大小跟导体中电流成反比 C.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定的 D.导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体两端电压和导体中的电流无关 【答案】D 【解析】公式只说明导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值；电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；故A、B、C错误，D正确。故选D。 3.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 【解析】根据图像可知，横轴表示电阻，纵轴表示电流，二者变化的图像是反比例函数图像的一部分，那么得到结论：电压一定时，电流随着电阻的增大而减小。故D正确，A、B、C错误。故选D。 4.(2024・甘肃酒泉期末)有关探究电流跟电阻的关系实验，说法正确的是（ ） A.保持滑动变阻器的滑片位置不变 B.保持电阻两端的电压不变 C.保持电路中的电流不变 D.保持定值电阻阻值不变，调节滑动变阻器的滑片到不同的位置 【答案】B 【解析】探究电流跟电阻关系时，调节滑动变阻器的滑片。使电阻R两端的电压不变，A不符合题意，B符合题意；探究电流和电阻关系时，需要改变定值电阻的阻值，当定值电阻的阻值改变时，电路中的电流改变，C、D不符合题意。故选B。 5.如图所示的是“研究电流跟电压关系”的电路，实验要求是（ ） A.保持的滑片位置不动 B.保持两端的电压不变 C.保持不变，调节的滑片到不同的适当位置 D.保持电路中的电流不变 【答案】C 【解析】要研究电流与电压的关系，需要保持电阻不变。这是物理实验常用的实验方法：控制变量法。可取定值电阻R，移动滑动变阻器的滑片改变加在它两端的电压，来分析通过它的电流的变化。故选C。 6.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（ ） A.当导体两端的电压为时，电阻为 B.该导体的电阻随电压的增大而减小 C.当导体两端的电压为时，电流为 D.当导体两端的电压为时，电流为 【答案】C 【解析】由图像可知，当导体两端的电压为0时，电流为0，但是电阻不为零，因为电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积以及温度有关，与电压和电流没有关系，故A错误，C正确；由图像可求得导体的电阻为，并且不随电压的改变而改变，故B错误；当导体两端的电压为2V时，由图像可以找到此时对应的电流为0.4A，故D错误。故选C。 7.如图所示是探究“通过导体的电流大小与导体两端电压大小的关系”的电路图。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端 B．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变 C．实验中，滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变 D．如果电压表和电流表位置接错，一定烧坏电流表 【答案】A 【解析】A．闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A正确； BC．在探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变。在探究“通过导体的电流大小与导体两端电压大小的关系”，应控制导体的电阻不变，滑动变阻器的作用是改变导体两端的电压。故BC错误； D．由图可知，当电压表、电流表交换位置时，电压表串联在电路中，相当于断路，此时电流表不会烧坏。故D错误。 8.关于“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中滑动变阻器的主要作用说法正确的是（　　） A．都是控制定值电阻两端电压一定 B．都是改变定值电阻两端的电压 C．前者是控制定值电阻两端电压一定，后者是改变定值电阻两端的电压 D．前者是改变定值电阻两端的电压，后者是控制定值电阻两端电压一定 【答案】D 【解析】“探究电流和电压的关系”时，要改变定值电阻两端电压，所以滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压；“探究电流和电阻的关系”时，要保持定值电阻两端电压不变，所以滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压一定，故ABC错误，D正确。 9．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 【解析】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。 10.小张在探究电流与电阻关系实验时，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处的目的是__________________；在实验过程中，多次移动滑动变阻器其目的是___________________________。 【答案】保护电路 控制电压不变 【解析】为了防止电路中电流过大，损坏电流表等仪器，在闭合开关前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。在探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端的电压保持不变，所以实验时移动滑动变阻器的滑片的目的是：控制定值电阻两端的电压保持不变。 11.小嘉同学利用如图1所示的电路研究电流、电压、电阻之间的关系，电源电压恒为，实验中小嘉更换了、、、、共个定值电阻，得到如图2所示的图像。请回答： (1)本次实验小嘉研究的是_________的关系。 (2)通过本实验，可以初步得出的实验结论是____________________________________。 【答案】(1)电流与电阻 (2)电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【解析】（1）实验中多次改变了电阻大小，而每次电阻两端的电压不变，探究电流和电阻的关系。 （2）由图乙可知，电阻的电流与电阻之积为UV=I1R1=0.5A×5Ω=...=0.1A×25Ω=2.5V，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 强化提升 12.小明准备利用如图所示电路进行探究实验，以下能完成探究并得出定量关系的是（　　） ①保持滑片位置不变，移动滑片，探究电流与电压的关系 ②保持滑片位置不变，移动滑片，探究电流与电阻的关系 ③改变滑片位置后，移动滑片保持电压表示数不变，探究电流与电阻的关系 A．① B．② C．①② D．①③ 【答案】A 【解析】①研究电流与电压的关系时，应控制定值电阻的阻值不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端电压和通过的电流。保持滑片位置不变，即其阻值不变，改变R2的阻值时，根据串联电路的电压分配原则，R1两端的电压会改变。同时，由于电路的总电阻改变，电路中的电流也会改变。电压表测其两端电压，电流表测其通过的电流。可以探究电流与电压的定量关系，故①正确； ②研究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，改变定值电阻的阻值。保持R2滑片位置不变，通过移动R1滑片，可以使电压表的示数保持不变，但R1、R2的阻值未知，不能定量研究电流与电阻的关系，故②错误； ③改变R1和R2滑片的位置，两个变阻器的阻值大小发生改变，不知道具体电阻值的大小，无法探究电流与电阻的定量关系，故③错误。 综上所述，只有①能完成探究并得出定量关系。故A符合题意，BCD不符合题意。 13.小乐利用如图所示的电路，探究“电流与电阻的关系”时，你认为他的操作或思考正确的是（　　） A．记录各组数据时电压表示数可以不同 B．调节滑动变阻器时，眼睛应该观察电流表 C．当换用较大阻值电阻时，滑片P应向左调节 D．他得到结论：电流与电阻成反比 【答案】C 【解析】A．探究电流与电阻关系时，需控制定值电阻两端电压一定，所以记录各组数据时电压表示数需相同，故A错误； B．由于需要控制电压表示数相同，所以调节滑动变阻器时，眼睛应观察电压表，故B错误； C．当换用较大阻值电阻时，为保证电压表示数不变，由分压原理可知，滑动变阻器阻值也应增大，所以滑片P应向左移动，故C正确； D．本实验的结论为：当电压一定时，电流与电阻成反比；必须说明“电压一定”这一前提，故D错误。 14.小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，其中电源电压恒为，滑动变阻器规格为“”，电流表量程为，电压表量程为，所用定值电阻为、、、四种。要完成所有实验，他应控制电压表示数为多少（ ） A.　B.　C.　D. 【答案】C 【解析】探究电流和电阻关系时，电压表测量定值电阻两端电压。根据串联分压，当定值电阻最大，且滑动变阻器处于最大值时。则有，电源电压为6V，解得，故定值电阻两端电压至少为3V，能完成所有实验，而电压表量程为0~3V，则定值电阻两端电压不能超过3V，故A、B、D不符合题意，C符合题意。故选C。 【名师点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是知道探究"电流与电阻的关系"实验中应控制电压表的示数不变，且滑动变阻器接入电路中的阻值最大时定值电阻的阻值也最大。 15.如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持不变，滑动变阻器的规格是“”。实验中，先在、两点间接入的电阻，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换、间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（ ） A.和 B.和 C.和 D.和 【答案】A 【解析】探究电流和电阻关系时，需要保持电阻两端电压一定，此时电压为2V，根据串联分压和滑动变阻器的最大电阻可得，解得电压表并联的电阻最大为，超过20Ω不能完成实验，A符合题意。故选A。 16.图1为小科研究“电流与电阻关系”的实验电路示意图。其中电源电压恒为，分别接个不同阻值的定值电阻进行实验，并依据测得的实验数据绘制成图2所示曲线。下列有关实验分析错误的是（ ） A.每次更换定值电阻后，均需移动滑片使电压表示数为 B.将的定值电阻替换成后，应将滑片向左移动 C.实验中滑动变阻器接入电路的阻值变化范围为 D.实验得出结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比 【答案】B 【解析】在探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压保持不变，由图2可知，电阻两端的电压为，故A正确。定值电阻的阻值变大，由串联分压的特点可知，电压表示数将变大，应将滑片向右移，增大滑动变阻器连入电路的阻值，减小定值电阻两端的电压，直至电压表示数为2.5V，故B错误。串联电路中电压比等于电阻比，滑动变阻器两端的电压为，当定值电阻为5Ω时，，解得；当定值电阻的阻值为25Ω时，，解得，故C正确，由图可知。电压一定时，电阻变为原来的几倍，电流就为原来的几分之一，说明在电压一定时，电流与电阻成反比，故D正确。故选B。 17.如图所示为小莲探究电流与电阻关系的电路图，为定值电阻，为滑动变阻器。下列说法中错误的是（ ） A.实验过程中要更换电阻，以改变电阻大小 B.调节的目的是控制两端电压不变 C.的滑片向左移动时，电压表的示数会变大 D.本实验得出的结论是电阻与电流成反比 【答案】D 【解析】根据控制变量法知要探究电流与电阻关系，需要控制电阻两端的电压不变，改变电路的电阻，故A、B正确，不合题意；当滑片向左移时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小，由知电路中的电流变大，电压表示数会变大，由串联电路电压的规律知定值电阻R两端的电压变大，电压表的示数变大，故C正确，不合题意；本实验得出的结论是在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D错误，符合题意。故选D。 18.某同学利用如图1所示的电路进行实验，电源电压恒为，更换个定值电阻，得到如图2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不变 C.实验时，将滑动变阻器滑片向右移时，电压表示数将变大 D.按图2，个定值电阻对应滑动变阻器阻值变化范围为 【答案】D 【解析】探究电流和电压的关系时，应该控制电阻不变，而改变电压，题目中变化的是电阻，保持不变的是电压，故A错误；根据题图2可知，当电阻为5Ω时，通过它的电流为0.5A，那么电压表的示数：，故B错误；根据题图1可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻的电压，当滑片右移时，变阻器的阻值变大，通过电路的电流变小，根据可知，电压表的示数变小，故C错误；滑动变阻器两端的电压为，当电流为0.5A时。滑动变阻器的电阻为，当电流为0.1A时，滑动变阻器的电阻为，那么滑动变阻器接入的阻值变化范围为1~5Ω，故D正确。 19.用图示电路探究电流跟电阻的关系，已知电源电压保持不变，定值电阻有、、等规格，实验数据如下表。关于该实验，下列说法错误的是（ ） 实验序号 电阻 电流表示数 第1次 5 0.4 第2次 10 0.2 第3次 20 0.1 A.次实验中，控制电压表示数为 B.调节滑动变阻器滑片的过程中，应观察电压表的示数 C.将由换成后，应向右适当调节变阻器滑片 D.正确操作后，通过滑动变阻器的电流在第次实验中最大 【答案】C 【解析】由表中数据可知，3次实验中，控制电压表示数为，故A正确；探究电流跟电阻的关系时，换用不同阻值的定值电阻实验时，要控制定值电阻两端的电压不变，因此在调节滑动变阻器滑片的过程中，应观察电压表的示数，故B正确；将由10Ω换成20Ω后，根据分压原理可知，若要保持两端电压不变，应增大变阻器的电压，要增大滑动变阻器阻值，所以应向左适当调节滑动变阻器滑片故C错误；由表格可知第1次实验中电流最大，故D正确。故选C。 20.探究电流与电阻定量关系的电路如图所示，在AB间更换不同阻值的定值电阻后，应调节滑动变阻器滑片，控制__________________不变。更换不同的电阻进行多次实验，这是为了____________________ _______。 【答案】定值电阻两端的电压 使结论具有普遍性 【解析】探究电流与电阻的关系时，采用控制变量法，应控制定值电阻两端的电压不变。 本实验中通过更换不同的定值电阻进行多次实验，其目的是为了避免偶然性，使结论具有普遍性。 21.在探究“电流与电阻的关系”的实验中，所用的器材有学生电源()，阻值为、、的定值电阻，“”的滑动变阻器，电流表，电压表，开关和导线若干。 (1)请将图中电路连接完整。 (2)小金连好电路，闭合开关后发现电压表的示数为电源电压、电流表的示数为零，则发生故障的原因可能是___________________________(填字母)。 A.断路 B.短路 C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路 (3)排除故障后，小金将不同阻值的定值电阻分别接入电路，调节滑动变阻器，测量电压为时通过不同电阻的电流。该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有_________ ____________________________________。 (4)实验中，若将定值电阻换成的，则无法达到实验目的，其原因是__________________ ____________________________________。 【答案】(1)如图所示(答案不唯一) (2)A (3)控制定值电阻两端的电压不变 (4)滑动变阻器的最大阻值太小 【解析】(1)滑动变阻器上下各选一个接线柱与开关串联在电路中，如图所示。 (2)小金连好电路，闭合开关后发现电流表示数为零，说明电路可能发生断路，电压表示数为电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路发生断路了，即发生故障的原因可能是R断路，故选A。 (3)根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此本实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有一个作用是控制定值电阻两端的电压不变。 (4)电阻两端的电压始终保持2V不变，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：，滑动变阻器接入电路的电阻与定值电阻的阻值之比为1:1，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为，故实验中，将定值电阻换成20Ω，无法达到实验目的，其原因是滑动变阻器最大阻值太小。 22.探究电流与电压、电阻的关系，器材有电源(恒为)、电压表()、电流表()、电阻(、、)、滑动变阻器()、开关、导线若干。 (1)用笔画线代替导线将图1的实物电路连接完整。 (2)探究电流与电压的关系，实验数据如表，其中第次实验的电压表示数如图2所示，为_________。分析数据可得：电阻不变时，电流跟电压成_________。 序号 电压 电流 1 1.0 0.2 2 1.5 0.30 3 0.40 (3)探究电流与电阻的关系，将电阻接入电路，记录电流表示数为；将电阻更换为，移动滑片直至电压表示数为_________，记录电流表示数；再将电阻更换为，发现无法完成实验。从本实验可行性与安全性考虑，应控制电阻两端的电压范围为_________。 【答案】(1)如图所示 (2)2 正比 (3)1.5V 【解析】(1)将滑动变阻器上接线柱与定值电阻串联，如图所示。 (2)根据电压表的量程和分度值读数，示数为2V，电阻不变时，电流跟电压成正比。 (3)由，定值电阻和滑动变阻器组成串联电路，根据串联分压的原理，电阻越大，滑动变阻器连入电路的阻值越大，分的电压越大，由此计算控制的最低电压，，电压表的量程是0～3V，所以最大值是3V，则电压范围为2～3V。 第 1 页 共 19 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $