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4.6 电流与电压、电阻的关系
一、选择题
1．如图所示(甲)是某同学探究电流与电压关系的电路图，开关S闭合后，将滑动变阻器的滑片P从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图(乙)，则图象可知(　　)
A．电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比
B．R0的电阻值是10欧姆
C．滑动变阻器R的最大阻值是25欧姆
D．该电路最大电流为0.7安
2．甲、乙、丙、丁四位同学各自设计了电路图，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． B．
C． D．
3．两个定值电阻R1与R2串联后接到电源上，它们两端的电压关系是U1>U2，若把它们并联后接到同一电源上，通过它们的电流关系是（ ）
A．Il=I2 B．I1>I2
C．Il4．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4伏，更换5个定值电阻Rx，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1.5伏不变
C．将Rx从5欧换成10欧后，应将滑片P向左移
D．滑动变阻器阻值变化范围为3欧~15欧
5．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
6．小科为探究“电压一定时，电流与电阻之间的关系”，设计了如图实验。先在间接入10欧的定值电阻，移动滑片P，读取电压表、电流表示数并记录；然后用15欧的定值电阻替换后，接下来的操作和操作后的电路分析正确的是（　　）
A．注视电压表，并向左调节滑片
B．注视电流表，并向右调节滑片
C．操作后，电路消耗的电功率减小
D．操作后，电路消耗的电功率保持不变
7．通过定值电阻R甲、R乙（R甲A．R甲：R乙=2：1
B．U甲：U乙=2：1
C．I甲：I乙=1：2
D．P甲：P乙=2：1
8．如图表示一种自动测定油箱内油面高度的装置，当油面上升时，则（ ）
A．接入电路中的电阻减小，油量表示数变大
B．接入电路中的电阻变大，油量表示数变小
C．接入电路中的电阻减小，油量表示数变小
D．接入电路中的电阻变大，油量表示数不变
9．如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻，Rx是压敏电阻，阻值随压力增大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当Rx上压力增大时，随之减小的是(　　)
A．通过Rx的电流 B．通过R0的电流 C．Rx两端的电压 D．R0两端的电压
10．根据欧姆定律可以得到，由此下列判断正确的是(　　)
A．导体的电阻跟加在它两端的电压成正比，电压为零时电阻就等于零
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比，没有电流通过时就没有电阻
C．导体的电阻等于加在它两端电压跟通过它的电流的比值
D．以上说法都不正确
二、填空题
11．已知两个电路元件A和B，通过它们的电流与它们两端电压的关系如图所示，则如果把它们串联在电源电压为3V的电路中，电路的电流是___A，如果把它们并联在同一电源两端，干路上电流为________。
12．小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表，设了如图所示电路，在M、N中可接待测电阻。已知电流表程0~0.6安，电源电压为12伏，请回答：
（1）先将M、N直接用导线连接，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，电流表0.6安的刻度上标定的电阻值为0欧，此时滑动变阻器连入电路的阻值为____欧。
（2）保持滑片P的位置不动，在M、N中继续接待测电阻，那么在电流表为0.2安刻度处，标定的电阻值为____欧。
13．如图所示，电源电压是5V且不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯L1、L2的电阻之比是_____。
三、探究题
14．小温同学探究“电流与电阻的关系”，电路图如图甲所示，图乙是他连接的部分电路。电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，电流表量程 0～0.6A，电压表量程 0～15V。
实验次序 R/Ω I/A
1 10 0.60
2 20 0.30
3 30 0.20
4 40 0.15
（1）请用笔画线代替导线将乙中电路补充完成，要求P向右移动，滑动变阻器电阻变大。（________）
（2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是___________。
（3）丙表是小温同学测得的实验数据，老师认为小温最后一次实验数据是造假的。老师这样认为理由是___________。
15．在“研究电流与电压的关系”，小明用了图甲电路进行实验。
（1）此实验的自变量是___________。
（2）请你根据实验记录表，判断小明第2次实验闭合开关后的操作是___________。
实验次数 电压U/伏 电流I/安 电压/电流
1 1
2 2
3 4
4 6
（3）实验后，把表中的数据画在图乙中。就“把表中数据画在图乙中”这步操作在科学探究中属于______。（选填“获取事实与证据”、“解释、检验与评价”或“表达与交流”）
16．图甲为“伏安法”测电阻的实验电路，电源是两节新干电池。
（1）请用笔面线代替导线将电路补充完整___________。
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的指针位置如图乙，则被测电阻的阻值为___________欧。此时滑动变阻器接入的电阻为___________欧。
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作是___________。
参考答案
1．C
【详解】
A．因为电流随电压的变化图象为正比例函数图象，且呈一条直线，所以通过R0的电流与R0两端的电压成正比．但由电压是产生电流的原因知道，不能说电阻R0两端电压与通过R0的电流成正比，故A不正确；
B．由电路图甲，当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电压表测电源的电压，电路中的电流最大，由图乙知道，电源的电压U=3.0V，电路中的最大电流I大=0.6A，由知道，R0的阻值
故B不正确；
C．由电路图，滑片在a端时，变阻器连入阻值最大，由图象乙此时电路电流最小I=0.1A，由知道，电路总电阻
滑动变阻器最大阻值
R滑最大=R总-R0=30Ω-5Ω=25Ω
故C正确；
D．由图像知道，该电路最大电流为0.6A，故D不正确。
故选C。
2．D
【分析】
由电路中可知，定值电阻与滑动变阻器串联，滑片下（或上）移时接入电路中的电阻变大（或小），根据欧姆定律可知电路中的电流的变化和两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化，据此分析表格数据得出答案。
【详解】
由电路中可知，定值电阻与滑动变阻器串联，当滑片下（或上）移时接入电路中的电阻变大（或小），电路中的总电阻变大（或小），由可知，电路中的电流变小（或大），由可知，定值电阻两端的电压变小（或大），因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变大（或小），则
A．电压表测电源两端的电压，当电流表的示数增大时电压表的示数不变，故A正确，不符合题意；
B．电压表测滑动变阻器两端的电压，当电流表的示数减小时电压表的示数增大，故B正确，不符合题意；
C．电压表测定值电阻两端的电压，当电流表的示数增大时电压表的示数增大，故C正确，不符合题意；
D．电压表测电源两端的电压，当电流表的示数增大时电压表的示数不变，故D错误，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】
两个定值电阻R1与R2串联后接到电源上，串联电路中各处的电流相等，它们两端的电压关系是
U1>U2
IR1＞IR2
R1＞R2
若把它们并联后接到同一电源上，并联电路中各个支路的电压相等，所以通过它们的电流分别为
，
因为
R1＞R2
所以
Il故选C。
4．D
【详解】
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．由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）
U=IRx=0.5A×5Ω=2.5V
即电压表保持2.5伏不变，故B错误；
C．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使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，故C错误；
D．由图乙可知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻
R滑1=R总-R1= -5Ω=3Ω
由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻
R滑2=R总′-R2=-25Ω=15Ω
所以，滑动变阻器阻值变化范围为3欧～15欧，故D正确。
故选D。
5．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。
6．C
【详解】
AB．根据串联分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω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，即应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，所以滑片应向右端移动，注视电压表，使电压表的示数不变；故AB错误；
CD．换成较大电阻后，变阻器连入电路的电阻也变大，由串联电阻的规律，电路的电阻变大，根据P=可知，操作后，电路消耗的电功率减小，故C正确，D错误。
故选C。
7．D
【详解】
AC．∵I=，且R甲I乙，由图象可知，I甲=0.6A，I乙=0.3A，∴I甲:I乙=0.6A:0.3A=2:1，故C错误；
R甲:R乙=:=I乙:I甲=1:2
故A错误；
B．定值电阻R甲、R乙并联时，∵并联电路中各支路两端的电压相等，∴U甲:U乙=1:1，故B错误；
D．∵P=UI，∴
P甲:P乙=UI甲:UI乙=I甲:I乙=2:1
故D正确。
故选D。
8．A
【详解】
由电路图可知，油量表串联在电路中为电流表，与串联；当油面上升时，接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可得，电路中的电流变大，即油量表的示数变大。
故选A。
9．C
【详解】
当Rx上压力增大时，则Rx的阻值减小，根据串联电路的特点，则
可知I减小，电源电压U不变，则减小。故C符合题意。
故选C。
10．C
【详解】
A．导体的电阻与导体的材质、横截面积有关，与施加的两端电压无关。故A错误；
B．无论有没有电流流过导体，导体都具有电阻，故B错误；
CD．由欧姆定律可知，导体的电阻等于加在它两端电压跟通过它的电流的比值，故C正确，D错误。
故选C。
11．0．2A 1．2A
【详解】
[1]由元件A的图象知道，当UA =2V时，IA =0.4A，根据欧姆定律知道，元件A的电阻
当元件A和B串联在电源电压为3V的电路中时，由于串联电路各处的电流相等，串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，所以由图象知道，当I=0.2A时，UA =1V，UB =2V，且
U=UA +UB =1V+2V=3V
即把它们串联在电源电压为3V的电路中时电路中流过元件A的电流为0.2A。
[2]把它们并联在同一电源两端，此时电压为3V时，由图象知道，通过AB的电流都为0.6A，故干路上电流为
0.6A+0.6A=1.2A
12．20 40
【详解】
(1)[1]先将M、N直接用导线连接(电阻为0)，并移动滑动变阻器的滑片使电流表满偏，即为0.6A，电流表0.6A的刻度上标定的电阻值为0欧，由欧姆定律，此时滑动变阻器的阻值为
R滑==20Ω
(2)[2]保持滑片P的位置不动，在M、N中继续接待测电阻，即待测电阻与滑动变阻器串联，此时电路中的总电阻
R总===60
所以串联的电阻的阻值为
R=60
因此电流表0.2A刻度处，标定的电阻值为40Ω。
13．4：1
【分析】
由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，根据串联电路的电压特点求出两端的电压，根据串联电路中电压之比等于电阻之比，可得出答案．
【详解】
由电路图可知，与串联，电压表测两端的电压，即因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两端的电压：=5V-1V=4V，因串联电路中电压之比等于电阻之比，所以：=4：1
14． 控制电压不变 当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100欧-40欧=60欧，但滑动变阻器最大阻值仅为50欧，所以数据有误
【详解】
（1）[1]P向右移时电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，且滑动变阻器串联到电路中，如图所示：
（2）[2]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，故要完成预定实验探究任务，滑动变阻器除了保护电路外，另有一个重要作用是控制定值电阻两端的电压不变。
（3）[3]当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是
100欧-40欧=60欧
但滑动变阻器最大阻值仅为50欧，所以最后一组数据错误。
15．电压 移动变阻器滑片，使电压表示数为2伏 表达与交流
【详解】
（1）[1]在“研究电流与电压的关系”时，需要控制用电器的电阻不变，改变用电器两端的电压来判断通过用电器电流的变化，故此实验的自变量是电压。
（2）[2]在进行第一次实验之后，需要改变用电器两端的电压，所以操作是：移动变阻器滑片，使电压表示数为2伏。
（3）[3]“把表中数据画在图乙中”这步操作在科学探究中属于表达与交流
16． 6 4 移动滑动变阻器的滑片，记录电压表和电流表的示数
【详解】
（1）[1]滑动变阻器应串联在电路中，且要“一上一下”接入电路。如图：
（2）[2]由图乙可知，电压表使用小量程，分度值为0.1V，示数为1.8V；电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。则被测电阻的阻值为
R=6Ω
[3]电源是两节新干电池，即电源电压为3V，则此时滑动变阻器两端的电压为
UP=3V-1.8V=1.2V
则滑动变阻器接入的电阻为
RP=4Ω
（3）[4]为减小实验误差，需要进行多次测量，完成第一次测量后，要移动滑动变阻器的滑片改来变定值电阻两端的电压重新测量，并记录电压表和电流表的示数。

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