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4.6电流与电压、电阻的关系
一、选择题
1．利用伏安法测量电阻时，由于电表本身电阻的影响，造成测量结果有误差。现采用如图所示的电路，能较准确地测量Rx的阻值，已知A、B之间的电压U保持不变。当S接通a时，电压表示数为9.6V，电流表示数为0.3A，当S接通b时，电压表示数为12V，电流表示数为0.25A，则待测电阻Rx的阻值为(　　)
A．32Ω B．40Ω C．48Ω D．70Ω
2．图甲中当开关S转到2时，电流表和电压表对应的示数是乙图中相对应的a点；当开关S转到1时，两表对应的示数是乙图中相对应的b点。有关判断正确的是（　　）
A．电源电压为8V B．R2的阻值为10Ω
C．R1的阻值为20Ω D．S接2时通过R2的电流为0.2A
3．如图所示是自动测定油箱内油面高度的装置示意图。R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，它的滑片P是杠杆的一端，从油量表（电流表）指针所指示的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。关于这一装置的下列说法，正确的是（　　）
A．油量减小，浮标下降，滑片P移向a，电阻变小，电流变大
B．油量减小，浮标下降，滑片P移向a，电阻变大，电流减小
C．油量增多，浮标上升，滑片P移向b，电阻变大，电流减小
D．油量增多，浮标上升，滑片P移向b，电阻变小，电流减小
4．如图是一种温度测试仪的电路。其中R为热敏元件（用符号表示），其阻值随温度的升高而减小：R0为定值电阻。若输出信号的仪表选用电压表或电流表，闭合开关S，当所测物体的温度升高时，要求仪表的示数增大，下列做法可行的是（ ）
①用导线连接a、d，将电压表接在a、b之间
②用导线连接a、d，将电压表接在b、c之间
③用导线连接a、d，将电压表接在a、c之间
④将电流表接在a、d之间
A．①④ B．④ C．②③ D．②④
5．在科学实验时，为了减小误差或寻找普遍规律，经常需要进行多次测量。下列四个实验中，属于为了寻找普遍规律的是（　　）
①“用刻度尺进行反应快慢的测试”时，重复多次测量；
②“探究影响浮力大小的相关因素”时，把水换成其它液体，多次测量；
③“研究串、并联电路的电流特点”时，换用不同定值电阻，多次测量；
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值。
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
6．如图所示，在研究“电流与电阻的关系”实验中，下列说法中正确的是（ ）
①闭合电键前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合电键后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变
③闭合电键后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变
④闭合电键后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差。
A．①② B．②③
C．①③ D．②④
7．小娇、小江和小科各自设计了电路图，通过调节滑动变阻器并记录了多组实验数据，如图所示，其中记录的实验数据与实验电路图不对应的是（　　）
A．小娇 B．小江 C．小科 D．都对应
8．科学中常用图像来表示两个量之间的关系，使研究结果变得直观明了。下列两个量之间的关系符合如图关系的是（　　）
A．物体所受浮力与其排开液体质量的关系
B．各种物质的沸点与其所受的气压的关系
C．某一导体的电阻与通过它的电流的关系
D．各种物质的溶解度与其溶液温度的关系
二、填空题
9．如图为某种灯泡的电流I和电压U的关系图像，请回答下列问题：
（1）若有6只这样的灯泡串联接在电压6V的电压上，通过灯泡的电流为______A；
（2）若把一只这种灯泡与一个电阻并联接在电压为6V的电源上，总电流为1.5A，则该电阻的阻值为______Ω。
（3）若把一只这种灯泡与一个电阻串联接在电压为6V的电源上，电流为0.2A，则该电阻的阻值为______。
10．已知小灯泡正常发光时的电阻是20Ω。通过的电流为0.5A。则小灯泡发光时两端的电压为___________V。如果电源的电压为32V，为使灯泡正常发光，需要___________联一个___________Ω的电阻。
11．如图电路，电源电压保持不变，电阻R1=5欧，R2=15欧。
（1）若开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.2安，则电源电压是______伏；
（2）若开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.9安，则通过电阻R3的电流是______安，R3的阻值是______欧。
12．将两个充气后的气球用细线悬挂起来，让它们碰在一起，再用毛织品分别摩擦两个气球相接触的部分，放开气球后观察到的现象是_____，原因是_____。如图，是一种音乐定时播放装置的电路图。其中，“定时开关”到达设定时间会自动断开。请判断：未到达设定时间时，闭合开关S，播放器是否工作？_____（选填“是”或“否”）：到达设定时间后，指示灯的亮度会______（选填“变亮”或“变暗”）
13．如图所示电路中，电源电压为12V，定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当闭合开关时，滑片P在b端时，电压表的示数为___________ V。
三、探究题
14．朵朵和同学们在做电学实验过程中：
（1）朵朵和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中___________这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节使电阻两端的电压___________（选填“改变”或“保持不变”）。
（2）请用笔画线代替导线，帮助朵朵按电路图丙将图丁中实物电路连接完整。___________
（3）朵朵连完电路后，闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数。请分析造成这一现象的原因___________。
15．利用如图甲和乙所示的电路测量未知电阻Rx的阻值，其中R0阻值已知。
（1）补充完整利用图甲所示电路测量Rx阻值的方案∶
①闭合S和S2，断开S1，读出此时电压表的示数为U1；
②断开S2，闭合S1，读出此时电压表的示数为U2；
③未知电阻阻值的表达式为 Rx=___________。
（2）利用图乙所示电路测量Rx阻值，闭合S后，发现电路中两个电流表的指针偏转角度相同。如果R0=10Ω，则Rx=___________Ω。
16．图甲为测量电阻阻值的电路图。实验仪器如下：两节干电池、阻值约为5Ω的待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等。
（1）请根据电路图，将图乙中实物连接完整；（________）
（2）如图当滑动变阻器的滑片自左向右滑动时，滑动变阻器接入的电阻_______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；
（3）实验过程中获得的数据如下表：
组号 第 1组 第2组 第3组 第4组
电压U/V 0.6 1.1 1.8 2.5
电流I/A 0.12 0.22 1.8 0.51
由第1组实验电压和电流数据可算得待测电阻阻值为___________欧；
（4）要较准确得到待测电阻阻值，如何对上表4组数据进行处理：___________。
17．按照如图所示的电路图连接好电路，测量一只灯泡的电阻，部分实验数据和现象如下表。
实验次数 电压表示数/V 电流表示数/A 灯泡亮度
1 1 0.2 较暗
2 2.4 0.3 正常发光
3 6 几乎为0 不发光
（1）分析表中实验数据可知，所用电源电压约为___________ V。
（2）若某同学手上有A“1.5A 50Ω”和B“2.0A 20Ω”两种规格的滑动变阻器，上面实验中他所选的滑动变阻器为___________。
（3）灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。
四、简答题
18．如图所示的电路中R1=6Ω，当开关S闭合时，I=0.8A，I1=0.5A，求R2的电阻值。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
设电流表的内阻为当开关S接通a时
①
当开关S接通b时
②
由题意可知，电源电压，联立①②可得待测电阻的阻值为
故选B。
2．D
【详解】
AC．当开关S转到1时，仅有R1接入电路，电压表测电源电压，电流表测电路电流，对应图乙b点，则可知电源电压为6V，此时电流为0.6A，则可求R1阻值为
故AC错误；
BD．开关S转到2时，电路为R1与R2串联电路，电压表测R1两端电路，电流表测整体电流，对应图乙a点，则可知此时电路电流为0.2A，R2两端电压为
U2=6V-2V=4V
则可求求R2阻值为
故B错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
当油量减小时，浮标位置下降，在杠杆作用下，滑片P向a移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大，使电路中的电流变小。故选B。
4．D
【详解】
①②用导线连接a、d时，R与R0串联，由R的阻值随温度的升高而减小可知，当所测物体的温度升高时，R的阻值减小，电路的总电阻减小，由可知电路中的电流增大，由U=IR可知R0两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R两端的电压减小，将电压表接在a、b之间时其示数会减小，将电压表接在b、c之间时其示数会增大，故①不符合要求、②符合要求；
③用导线连接a、d，将电压表接在a、c之间时，电压表测电源两端的电压，则温度变化时电压表的示数不变，故③不符合要求；
④将电流表接在a、d之间，由①②的解答可知，当所测物体的温度升高时，电流表的示数会增大，故④符合要求。
故选D。
5．C
【详解】
①“用刻度尺进行反应快慢的测试”时，重复多次测量，为了减小误差；
②“探究影响浮力大小的相关因素”时，把水换成其它液体，多次测量，为了寻找普遍规律；
③“研究串、并联电路的电流特点”时，换用不同定值电阻，多次测量，寻找普遍规律；
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时，多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值，为了减小误差。
故选C。
6．A
【详解】
在研究“电流与电阻的关系”实验中，闭合电键前，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置，即最右端，是为了起到保护电路的作用；故①正确。
在研究“电流与电阻的关系”实验中，应保持电阻两端电压一定，所以闭合电键后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变，故②正确。
综上分析，①②正确，答案为A。
7．B
【详解】
A．小娇：电阻R和滑动变阻器串联，电压表测量R两端的电压，当电流增大时，由U=IR可知R两端的电压变大，电压表的示数变大，电流与电压成正比，故二者对应，故A不符合题意；
BD．小江：电阻R和滑动变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，当电流增大时，由U=IR可知R两端的电压变大，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压减小，故二者不对应，故B符合题意，D不符合题意。
C．小科：电阻R和滑动变阻器串联，电压表测量电源电压，当电流增大时，电源电压不变，电压表的示数不变，故二者对应，不符合题意。
故选B。
8．A
【详解】
坐标轴为正比例函数，则反应的两物理量应成正比关系；
A．物体所受浮力与其排开液体质量的关系为F浮=G排=m排g，则满足正比关系，故A符合题意；
B．各种物质的沸点随压强的增大而增大，但并不是正比关系，故B不符合题意；
C．导体电阻与通过它的电流大小无关，不满足正比关系，故C不符合题意；
D．不同物质受温度对溶解度的影响不同，有些物质如氢氧化钙，随着温度的升高，溶解度会下降，不一定满足正比关系，故D不符合题意。
故选A。
9．0.2 6 25Ω
【详解】
（1）[1]若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上时，因灯泡的电阻相等且通过的电流相等，由U=IR可知，每只灯泡两端的电压相等，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，每只灯泡两端的电压U=1V，由图像可知，通过灯泡的电流为0.2A。
（2）[2]若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由图像可知，通过灯泡的电流IL=0.5A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻的电流
IR=I-IL=1.5A-0.5A=1A
则该电阻的阻值
（3）[3]若把一只这种灯泡与一个电阻串联接在电压为6V的电源上，电流为0.2A，通过灯泡的电流是0.2A，由图可知灯泡两端的电压是1V，电阻的阻值
10．10 串 44
【详解】
[1]]由题可知，小灯正常发光时两端的电压
[2][3]如果电源的电压为32V，为使灯泡正常发光，而小灯泡正常发光时的电压为10V，则需要另一个用电器分走一部分电压，串联电路分压，所以需要串联一个电阻，所串联的电阻Rx两端电压
通过Rx的电流
Rx的值
。
11．4 0.1 40
【详解】
(1)[1]开关Sl、S2都断开时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由I=可得电源的电压
U=I(R1+R2)=0.2A×(5Ω+15Ω)=4V
(2)[2][3]开关Sl、S2都闭合时，R1与R3并联，电流表测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过电阻R1的电流：
I1===0.8A
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，通过电阻R3的电流
I3=I′ I1=0.9A 0.8A=0.1A
故R3的电阻为：
R3===40Ω
即R3的电阻为40Ω。
12．两个气球相互排斥 和毛织品相互摩擦的两个气球带同种电荷，同种电荷相互排斥 否 变暗
【分析】
毛织品摩擦后的气球带负电，同种电荷相互排斥；由图可知当定时开关闭合时播放器被短路，则播放器中没有电流通过；若定时开关断开时，播放器将接在电源两端，由以上原理可知答案。
【详解】
[1][2]因为用毛织品和气球摩擦使气球带上负电，两个气球带有同种电荷，故两气球相互排斥。
[3]由题意可知，闭合开关S，未到达设定时间时，“定时开关”处于闭合状态，播放器被短路，则播放器中没有电流通过，播放器不会播放音乐。
[4]由题意可知，到达设定时间，“定时开关”断开，指示灯和“播放器”串联形成通路，根据串联电路的电阻关系可知，此时的总电阻是变大的，由欧姆定律可知，电路中的电流减小，所以指示灯会变暗。
13．10
【详解】
根据电路图可知，R1和R2串联，电压表测量R2的电压，
当闭合开关时，滑片P在b端时，电路的总电阻为
电路中的电流为
则电压表的示数为
14．电阻 改变 定值电阻断路
【详解】
(1)[1][2]探究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，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；本实验中，为得出普遍性的结论，要多次测量，故由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器使电阻R两端的电压改变。
(2)[3]由图丙知，电路的其它部分已连接，将电压表的负接线柱连接电阻左接线柱即可，如下图所示
(3)[4]电流表无示数，说明电路出现断路，电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连且正常，因此电路故障为定值电阻断路或定值电阻处接触不良。
15． 40
【详解】
(1)[1]闭合开关S和S2，断开S1，两个电阻串联，电压表测量Rx和R0的总电压，所以U总=U1；闭合开关S和S1，断开S2，则电压表测量R0两端的电压，所以U0=U2；通过Rx的电流
Rx的阻值
Rx=
(2)[2]如图所示：
图中两电阻并联，A2测通过R2的电流IR2，因并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以A1的示数一定大于A2的示数，又因两只电流表的指针偏转角度相同，所以A1选大量程、A2选小量程，干路电流IA1与通过R2的电流IR2之比
IA1∶IR2=5∶1
由并联电路的电流的规律
IA1=IR1+IR2
所以，通过R1、R2的电流之比
IR1∶IR2=4∶1
根据分流原理，R1与R2的比值为1∶4，若R0=10Ω，则
Rx=4R0=4×10Ω=40Ω
16． 变大 5 去除异常数据后，再求几次电阻值的平均值或第3组数据重新测量后，再求几次电阻值的平均值
【详解】
（1）[1]两节干电池的电压为3V，电路中的最大电流为
电流表选择0～0.6A量程，且电流表串联到电路中，如图所示
。
（2）[2]如图所示，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度增大，故接入的电阻变大。
（3）[3]由第1组实验电压和电流数据可算得待测电阻阻值为
（4）[4]为了减少实验误差，所以需要去除异常数据后，再求几次电阻值的平均值。
17．6 A 8
【详解】
（1）[1]分析表中第3次数据：电流表示数为0时，说明电路可能断路，而电压表示数为6V，电压表与电源连接，故所用电源电压约为6V。
（2）[2]由表中数据可知，当电压为UL=1V时，通过的电流为IL=0.2A，由欧姆定律得灯此时的电阻
根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
U滑=U-UL=6V-1V=5V
变阻器的电压为灯电压的倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻为灯的电阻的5倍，即为25Ω，故选用“1.5A 50Ω”的变阻器A。
（3）[3]由表中数据，根据欧姆定律，灯正常发光时的电阻大小
18．10Ω
【详解】
解：由欧姆定律得，R1的电压
U1=I1R1=0.5A×6Ω=3V
由电路图可知，R1与R2并联，并联电路中各支路两端的电压相等，则
U2=U1=3V
R2通过的电流为
I2=I-I1=0.8A-0.5A=0.3A
则R2的电阻值为
答：R2的电阻值为10Ω。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页

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