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第4章　电路探秘
第6节　电流与电压、电阻的关系
第2课时　欧姆定律及其应用
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.【跨学科·数学】(2022广西北部湾经济区中考)在“探究电流与电压的关系”实验中,采用图像法得到如图所示的I U图像,由图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是 (　　)
A.成正比　R=10 Ω　　　　　
B.成正比　R=1 Ω
C.成反比　R=10 Ω　　　　　
D.成反比　R=1 Ω
2.(2023浙江淳安联考)在“怎样使两灯泡都亮起来”的活动中,小明采用如图所示的方法连接,结果两灯泡都亮了,这时,两灯泡的连接方式是　　　(选填“串联”或“并联”);若电源电压为3 V,两灯泡的电阻均为10 Ω(不考虑温度对灯泡电阻的影响),通电后通过灯泡甲的电流是
　　　A。
3.(2022黑龙江哈尔滨中考)一只灯泡的额定电压是6 V,额定电流是0.4 A,若将该灯泡接在10 V的电源上,为使其正常发光,应　　　　联一个　　　　Ω的定值电阻。
4.(2022安徽中考)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=15 Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.8 A,电流表A的示数为1.2 A,则电阻R2=
　　　　Ω。
5.【学科素养·科学观念】(2023浙江永康期末,9,★☆☆)根据欧姆定律公式I=,可得到变形公式R=,下列说法正确的是 (　　)
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
6.(2023浙江杭州萧山高桥金帆实验学校,18,★★☆)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中,关于电压表和电流表的示数变化,判断正确的是 (　　)
A.电压表示数变小,电流表示数不变
B.电压表示数不变,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数不变
D.电压表示数不变,电流表示数变小
7.【科学方法·比值法】(2023浙江杭州采荷中学月考,15,★★☆)如图所示电路中,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲∶U乙=3∶2;当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲∶I乙为 (　　)
A.2∶1　　　B.3∶1　　　C.2∶3　　　D.1∶3
8.(2021浙江金华中考,24,★★☆)按如图所示电路探究电流与电压的关系。已知电源电压为 6 V,R1为定值电阻,滑动变阻器R2标有“20 Ω　1 A”字样,电流表量程为“0~0.6 A”,电压表量程为“0~15 V”。完成下列问题:
(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是　　　　　　　　　;
(2)若R1=6 Ω,为保证电路安全,滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为　　　　。
9.(2021浙江宁波中考,26,★★☆)小宁用如图所示电路探究电阻的并联。
(1)按电路图连接电路,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为0 A、0.40 A和1.20 A。如果电路元件完好,接线时发生了错误,该错误是　　　　　　　　　　。
(2)使用电流表时,当被测电流值大于电流表量程的一半时,能减小实验误差。本实验所用电源电压为8 V,电流表有两个量程(0~0.6 A、0~3 A)。为减小实验误差,小宁重新选择定值电阻,实验室里可供选择的定值电阻的阻值有5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω,应该选用的2个电阻阻值分别为　　　　　。
10.(2022浙江杭州中考,30,★★☆)小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上,通过调节滑动变阻器Rp,先后完成了四次实验,测得的电压和电流值如表所示。回答问题:
甲 乙
实验次数 U/伏 I/安
1 0.6 0.12
2 0.8 0.16
3 1.2 待填
4 1.8 0.36
(1)根据实验要求,用笔画线作为导线在图中正确连接电压表。
(2)第3次实验时,电流表示数如图乙所示,此时电流为　　　　安。
(3)根据表中数据,在实验过程中,滑动变阻器Rp滑片移动的方向是
　　　　　　　(选填“A→B”或“B→A”)。
11.【学科素养·科学思维】(2021浙江温州中考)据史料记载,欧姆曾用如图电路来探究电流的影响因素。该电路的温差电源中,铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,A、B两端存在电压,其电压大小由温度差决定。欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,转动金属丝上端手柄;扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度 /英寸 2 4 6 10
手柄转过 角度/度 305 281.5 259 224
(1)在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是　　　 　　。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R',才得出正确的电流与电阻关系。结合表中数据,判断R'的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值 　　　　。
A.5英寸　　　　　 B.10英寸
C.15英寸　　　　　D.20英寸
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,金丝的长度比铅丝长。据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值更大 简要说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
12.【学科素养·探究实践】小金用图甲所示的电路探究串联电路电压的特点,实验时意外发现:“当变阻器滑片P向左移时,两电压表的读数之和减小。”他产生了疑惑,在老师的引导下,知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻,可将它看作一个理想电源(电压U恒定,电阻为0)与一个电阻r的串联(图乙所示),为了测量干电池电阻r,他选择了适当器材,设计出如下的实验方案。
甲　乙
(1)选用的器材:一个电压表,符合实验要求的已知阻值的定值电阻R1,导线和开关若干,一节旧干电池。
(2)设计出了如图丙的实验电路图。
丙
(3)请你根据他所设计的电路图,帮他写出主要的实验步骤和需测量的物理量。
①　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;
②　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)请你帮他写出干电池电阻r的表达式(用已知量和测量量表示):　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案解析
1.A　由图像可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;由欧姆定律I=得,电阻R==10 Ω。
2.串联　0.15
解析　如图所示的电路中,电路中只有一条电流路径,所以两灯泡的连接方式是串联;(2)两灯泡串联时的总电阻R总=10 Ω+10 Ω=20 Ω,此时电路中的电流I==0.15 A,因为在串联电路中电流处处相等,所以通过灯泡甲的电流也是0.15 A。
3.串　10
解析　电源电压大于灯泡的额定电压,则需要串联一个定值电阻分担电压,则定值电阻两端的电压U1=U-UL=10 V-6 V=4 V,此时灯泡正常发光,电路中的电流等于灯泡的额定电流,故定值电阻的阻值R==10 Ω。
4.30
解析　由图知,R1、R2并联,闭合开关,电流表A1测量通过R1的电流,电流表A测量干路电流;根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流I2=I-I1=1.2 A-0.8 A=0.4 A;R1两端的电压U1=I1R1=0.8 A×15 Ω=12 V;根据并联电路的电压特点可知,R2两端的电压U2=U1=12 V,则R2==30 Ω。
5.D　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D正确。
6.D　根据题图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。当滑动变阻器的滑片向右移动时,它的阻值增大,根据I=可知,通过它的电流I2减小;而R1两端的电压不变,所以通过它的电流I1保持不变,根据I总=I1+I2可知,总电流减小,即电流表的示数减小。
7.D　当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲处电压表测电源电压,乙处电压表测R2两端电压,因为U甲∶U乙=3∶2,所以U1∶U2=1∶2,因此R1∶R2=1∶2。当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,甲处电流表测通过R2的电流,乙处电流表测干路电流,因并联电路中各支路电流之比等于电阻的反比,所以I1∶I2=R2∶R1=2∶1,所以I甲∶I乙=1∶3。故选D。
8.(1)R1断路　(2)4Ω
解析　(1)闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明可能是R1断路。(2)电流表量程为“0~0.6 A”,则电路中允许通过的最大电流为0.6 A;当电路中电流为0.6 A时,电路的总电阻R==10 Ω,则滑动变阻器允许连入电路的最小阻值R滑=R-R1=10 Ω-6 Ω=4 Ω。
9.(1)接线时电流表A1被短路　(2)5Ω、20Ω
解析　(1)按电路图连接电路,闭合开关S,电流表A1、A2、A3的示数分别为0 A、0.40 A和1.20 A。如果电路元件完好,接线时发生了错误,则该错误是接线时电流表A1被短路了。
(2)根据公式I=得,I1==1.6 A,选择量程0~3 A,大于量程的一半;I2==0.8 A,选择量程0~3 A,小于量程的一半;I3==0.4 A,选择量程0~0.6 A,大于量程的一半;I4==0.16 A,选择量程0~0.6 A,小于量程的一半。故应该选用的2个电阻阻值为5 Ω和20 Ω。
10.(1)如图所示　(2)0.24　(3)B→A
解析　(1)根据题意可知,要用电压表和电流表测导体R的电阻,电压表应与R并联;根据表格中的数据可确定,电压表选用的是小量程。(2)电流表选用的是小量程,分度值为0.02 A,故电流表示数为0.24 A;(3)分析表中数据可知,移动滑片时滑动变阻器两端的电压变小,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,所以滑动变阻器Rp滑片移动的方向是B→A。
11.(1)控制电源电压相同　(2)D　(3)见解析
解析　(1)在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是控制电源电压相同。
(2)在实验中,铁丝和电阻R'串联,设1英寸铁丝的电阻为R铁,手柄转过1°需要的电流为I,
根据表格中第1、2组数据,利用U总=I总R总得,
U总=(2R铁+R')×305I　①,
U总=(4R铁+R')×281.5I　②,
①②联立解得R'≈22R铁,故选D。
(3)实验中粗细相同的长金丝与短铅丝阻值相同,故当金丝与铅丝的长度与粗细都相同时,铅丝阻值更大。
12.(3)①按照电路图连接电路,记下开关S断开时电压表的示数U;②闭合开关S,记下电压表的示数U1　(4)
解析　(3)根据实验电路图丙可知,将R1与电源(r)串联起来,将电压表并联在R1两端。当S断开时,电压表测的是电源电压;当S闭合时,电压表测的是R1两端电压,利用串联电路的电流和电压特点即可求解。(4)串联电路中电流处处相等,则有,整理得r=。第4章　电路探秘
第6节　电流与电压、电阻的关系
第3课时　伏安法测量导体的电阻
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2021浙江衢州中考)如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路是 (　　)
A.只有①　　　　　 B.只有②
C.只有②③　　　　　D.只有②③④
2.(2022浙江台州联考)聪聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图甲所示。
甲 乙 丙
(1)该实验的原理是　　　　　(填公式)。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应置于　　　　　(选填“a”或“b”)端。
(3)聪聪同学按图甲所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如图丙所示,则被测电阻Rx的阻值为　　　　Ω。
3.(2022江苏苏州中考)小华用电源(3 V)、电流表(0~0.6 A　0~3 A)、刻度尺、鳄鱼夹等器材,探究粗细均匀电阻丝的电阻与长度的关系,实验电路如图甲所示,测得数据如表中所示。
甲
序号 长度L/cm 电流I/A
1 30.0 0.20
2 20.0 0.30
3 10.0 0.60
(1)根据实验数据,可求得1 cm该电阻丝的电阻为　　　　Ω;
(2)小明在小华实验的基础上,利用该电阻丝测量未知电阻Rx的阻值(约10 Ω)。
乙
①按图甲连好电路,闭合开关,在电阻丝上移动鳄鱼夹M,使电流表的示数为0.50 A;
②保持M位置不变,把Rx接入电路,如图乙所示。闭合开关,此时电流表的示数为0.20 A。请在虚线框内画出图乙的电路图,并求出此时Rx的电阻为　　　　Ω;
③小明实验时电源的实际电压比3 V略低,则他测算出的电阻值　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”);
④为了消除因电源电压降低对电阻测量结果的影响,小明用原实验电路,改变测量方法就可以消除影响。其做法:
ⅰ.连接图甲电路,闭合开关,移动M使电流表的示数为0.20 A,记下M的位置A;
ⅱ.把Rx接入电路,闭合开关,移动M使电流表示数为　　　　A,记下M的位置B;
ⅲ.用刻度尺量出AB间距离为l cm,则Rx=　　　　Ω。
4.(2022辽宁大连中考,9,★☆☆)如图是“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是 (　　)
A.实验原理是P=UI
B.滑动变阻器的作用是改变电源电压
C.多次测量取平均值是为了减小误差
D.实验结束,断开开关即可离开实验室
5.(2022浙江湖州中考,15,★★☆)要测未知电阻Rx的阻值,现提供电压未知的电源、2电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关。导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图,并据图连接电路,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,则Rx的阻值为 (　　)
甲　乙 丙
A.5欧姆　　　B.10欧姆　　　C.15欧姆　　　D.20欧姆
6.【学科素养·探究实践】(2022安徽中考,20,★☆☆)小红测量一小灯泡(额定电压为2.5 V)正常发光时的电阻,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 Ω　1 A”。
(1)图甲为实验电路图,图中的圆圈分别表示电流表和电压表,请在圆圈内填入相应的字母;
(2)正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处,闭合开关。要使小灯泡正常发光,应进行的操作是　　　　　　 ;
(3)正确完成上述操作后,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为　　　　Ω(结果保留一位小数);
(4)小灯泡正常发光时,因灯丝断路突然熄灭,若其他元件均完好,则此时电压表的示数　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)2.5 V。
7.(2023浙江仙居期中,24,★★☆)小明同学用如图甲所示电路做“用电压表和电流表测导体的电阻”实验,分别测出电压表和电流表的几组示数并记录下来,根据记录的数据,作出了如图乙所示的U I图像。则被测电阻R1的电阻值为　　　Ω。滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的指针位置如图丙所示(电压表所接的量程为0~3 V),则电压表的示数为　　V。
甲　乙 丙
8.【跨学科·数学】(2022浙江杭州西湖期末,32,★★☆)小金同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中,所用小灯泡正常发光时电压为2.5 V。
甲 乙
丙　丁
(1)请你根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路图连接完整(要求:滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗,且导线不交叉)。
(2)实验过程中若误将电压表与电流表互换位置,则两只电表的示数　　　。
A.电压表无示数,电流表有示数
B.电压表有示数,电流表无示数
(3)丙图是实验过程中小灯泡两端电压 电流关系图,根据图像,小灯泡正常发光时的电阻是　　　Ω。
(4)在操作过程中,电流表指针如图丁所示,若要使小灯泡正常发光,滑片应向　　　(选填“A”或“B”)端滑动。
9.【学科素养·探究实践】(2022浙江温州中考)某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时,连接了如图甲所示的电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c,发现电压表未调零。将电压表调零后,重做实验,第二次测量数据如图乙中的A、B、C。
甲 乙 丙
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置,其示数为　　安。
(2)分析图乙中的第二次测量数据,待测电阻的阻值是　　　欧(结果保留一位小数)。
(3)小组同学讨论发现,利用第一次的测量数据,能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值,也能求出被测电阻的阻值。分析图乙,写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值,并说明理由。
答案解析
1.D　①根据图可知, S接1和2时,通过电压表的电流方向会发生变化,电压表的指针会出现反向偏转的现象,无法读取电压表的示数,故①不可行。②根据图可知,闭合S1、S2,电压表测量电源电压U;只闭合开关S1 ,两电阻串联,电压表测Rx两端电压Ux,根据串联电路的电压特点可知,定值电阻两端的电压U0=U-Ux,此时电路中的电流I=,根据串联电路的电流特点可知,通过Rx的电流I=,可以求出Rx的阻值,故②可行。③根据图可知,闭合S1、S2时,电路是Rx的简单电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变知,I(R0+Rx) =IxRx,可求出Rx的阻值,故③可行。④闭合S1, S接2时,R0和R串联,把R连入的阻值调到0,根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U;闭合S1, S接1时,Rx和R串联,把R连入的阻值调到0,读出电流表的示数,根据电流表示数和求出的电源电压可以求出Rx的阻值,故④可行。
2.(1)I=　(2)b　(3)8
解析　(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律;(2)为了电路安全,闭合开关前,滑动变阻器接入电路的阻值应该最大,即滑片位于b端;(3)电压表的读数为 2.4 V,电流表的读数为0.3 A,则Rx==8 Ω。
3.(1)0.5　(2)②如图所示　9　③偏大　④ⅱ0.20　ⅲ0.5l
解析　(1)实验次数1中,电源电压为3 V,电阻丝长度为30 cm时,电流为0.20 A,则接入的电阻R1==15 Ω,所以1 cm电阻丝的电阻R0==0.5 Ω。(2)②根据实物图,依次连接电源、开关、电流表、待测电阻、电阻丝。当闭合开关,电流表的示数为0.50 A,此时连入电阻丝的电阻R'==6 Ω;保持M位置不变,把Rx接入电路,此待测电阻与电阻丝串联,电流表的示数为0.2 A,则电路总电阻R总==15 Ω,则待测电阻Rx=R总-R'=15 Ω-6 Ω=9 Ω。③待测电阻两端的电压为U0,电源电压为U,则电阻丝两端的电压U丝=U-U0,待测电阻与电阻丝的电阻之比,则待测电阻Rx=,电源电压变小,故待测电阻偏大。④小明是用等效替代的方法测量电阻,可得出待测电阻的阻值等于A、B间电阻丝的阻值,每1 cm电阻丝的电阻为0.5 Ω,故待测电阻的阻值为0.5l Ω。
4.C　在伏安法测电阻的实验中,用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,故伏安法测电阻的实验原理是I=,故A错误;在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面可以改变电路中的电流与电阻两端的电压,故B错误;在伏安法测电阻的实验中,为了减小误差,应多次测量取平均值,故C正确;实验结束,整理完器材方可离开实验室,故D错误。
5.B　由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测量R0所在支路的电流,电流表A2测量干路电流;由图乙可知,电流表A1的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,示数是 0.1 A,即流经R0的电流I1=0.1 A;由图丙可知,电流表A2的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,示数是0.3 A,干路电流I=0.3 A,根据并联电路的电流、电压特点可得,流经未知电阻Rx的电流I2=I-I1=0.3 A-0.1 A=0.2 A,未知电阻Rx两端电压U2=U1=I1R0=0.1 A×20 Ω=2 V,则Rx==10 Ω。
6.(1)如图所示
(2)滑动变阻器的滑片向右移动,使电压表示数为2.5V
(3)7.8　(4)大于
解析　(1)电流表应与灯泡串联,电压表应与灯泡并联。(2)将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,闭合开关,此时电路中的电流较小,灯泡两端的电压较小,为了使灯泡正常发光,需要增大灯泡两端的电压,根据串联电路中的电压规律可知,应减小滑动变阻器接入电路的电阻,应将滑动变阻器的滑片向右移动。(3)电流表选用小量程,分度值为0.02 A,通过灯泡的电流为0.32 A,由欧姆定律可知,灯泡正常发光时的电阻R=≈7.8 Ω;(4)灯丝突然烧断,灯泡断路,电压表串联进入电路,电压表示数接进电源电压,一定大于2.5 V。
7.8　1.6
解析　由图乙可知,当R1两端的电压为2.4 V时,通过它的电流为0.3 A,由I=可得,R1==8 Ω;由题可知,电压表的量程为0~3 V,则电压表的示数为 1.6 V。
8.(1)如图所示
(2)B　(3)12.5　(4)B
解析　(1)滑动变阻器滑片P向右移动时灯泡变暗,说明电路电流变小,滑动变阻器连入电路的电阻变大,故滑动变阻器应接左下接线柱,即A端。(2)电压表和电流表位置互换,电压表串联接入电路,电路相当于断路,电路中没有电流;由于电压表的正负接线柱与电源两极相连,所以电压表有示数,故选B。(3)小灯泡正常发光时电压为2.5 V,由图丙可知此时电流为0.2 A,则小灯泡正常发光时的电阻R==12.5 Ω。(4)图丁所示电流表的示数为 0.24 A,小灯泡正常发光时的电流为0.2 A,所以应调大滑动变阻器的电阻,故滑片应向B端滑动。
9.(1)0.3　(2)4.9　(3)见解析
解析　(1)图丙中电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,故其示数为0.3 A。(2)根据图乙中的第二次测量数据,由R=知,RA==5 Ω,RB==5 Ω,RC=≈4.83 Ω,所以,待测电阻R=≈4.9 Ω。(3)延长a、b、c三点的连线,与纵坐标相交于0.4 V。(答案合理即可)所以第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4 V。第4章　电路探秘
第6节　电流与电压、电阻的关系
第1课时　探究电流与电压、电阻的关系
　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2022浙江杭州翠苑中学月考)某导体中的电流与它两端的电压关系如图所示,下列分析正确的是 (　　)
A.该导体的电阻随电压的增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
2.【学科素养·探究实践】(2022湖南衡阳中考)如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图,按照电路图连接好电路,闭合开关S,发现电流表和电压表的指针均没有偏转,电路中仅有一处故障,故障可能是 (　　)
A.电阻R1断路　　　　　 B.电阻R1短路
C.滑动变阻器R断路　　　　　D.滑动变阻器R短路
3.小金用如图所示的电路探究电流和电压的关系,为了改变定值电阻R两端电压,设计了以下四种方案,其中可行的方案个数是 (　　)
甲:换用可调电压的学生电源接入M、N
乙:两节新干电池与滑动变阻器串联接入M、N
丙:两节新干电池先后与不同的定值电阻R'串联接入M、N
丁:两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入M、N
A.一个　　　B.两个　　　C.三个　　　D.四个
4.(2021浙江衢州中考)小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系,部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入　　　　(选填“定值电阻”或“小灯泡”)。
(2)图中M、N之间若接入定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器两端的电压　　　　(填变化情况)。
5.【科学方法·控制变量法】(2022江苏徐州中考,37,★★☆)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中:
(1)小明连接的电路如图甲所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整;
图甲
(2)小华连接的电路,电流表在电池和开关之间,其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置　　　　;
A.小明的可以,小华的不可以
B.小华的可以,小明的不可以
C.两种都可以
D.两种都不可以
(3)实验时保持电阻两端的电压不变,如图乙所示,电压表的示数为
　 　　　V;
图乙
(4)根据表格中记录的三组数据,发现电阻越大则电流越小,要判断电流与电阻是否成反比,在不画坐标图像的前提下,应该如何对数据进行处理:　　　　　　　　　。
序号 R/Ω I/A
① 5 0.40
② 10 0.20
③ 20 0.10
6.(2022江苏苏州中考,18,★★☆)用如图所示电路探究电流与电阻的关系,电源电压不变,电阻有5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω。连接电路闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压。为了找出故障,把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,发现两表指针位置均和之前一样,进一步检查发现电流表完好,则电路的故障是　　　　　　。排除故障后,将不同阻值的电阻分别接入电路,移动滑片记录的数据如表:
实验次数 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.40 0.20 0.13 0.10
分析表中数据,实验中电阻两端的电压为　　　　V,实验得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
7.(2022山西中考,32,★★☆)在“探究电流与电压的关系”实验中:
甲 乙 丙
(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)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其原因可能
是　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为0.5 V时,电流表的示数如图乙所示,则电流表示数为　　A。
(4)继续实验,记录实验数据如表,请你根据表中数据在图丙中描点作出图像。分析图像可以得到的结论是　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　。
电阻R=5 Ω
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3
电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.5 0.6
8.(2022浙江绍兴中考,26,★★☆)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是0~9 999欧之间的任意整数值,现提供的器材有电源(恒为6伏)、滑动变阻器(1安　50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。
甲 乙
(1)请完成实物图甲的连接(要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大)。
(2)实验中滑动变阻器的作用是　　　　　　　　　　　　。
(3)实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为5欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为　　　　伏。
(4)小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为　　　　　　　　。
9.【学科素养·探究实践】(2022浙江金华中考)研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。
【实验器材】两节新干电池,滑动变阻器(10 Ω　1 A),电流表(0~0.6 A、0~3 A),电压表(0~3 V、0~15 V),定值电阻(2 Ω、4 Ω、6 Ω、8 Ω),开关,导线若干(所有器材均完好)。
【实验探究】小组同学连接的电路如图甲所示,检查后发现有一根导线连接错误。
甲 乙
(1)图甲电路开关闭合后,电流表、电压表会出现的现象是　　　　　　　　　　;
(2)找出图甲中连接错误的导线并画“×”,再补充一根导线,使电路连接正确;
(3)正确连接电路,依次接入电阻进行实验,实验中出现如图乙所示情况,为了此次读数更精确,在不更换电路元件的前提下,需要做的调整是　　　　　　　　;
【问题讨论】
(4)为确保电路安全,并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验,定值电阻两端电压最大不能超过　　　　V。
答案解析
1.D　导体的电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故选项A、B、C错误;电压是产生电流的条件之一,当导体两端无电压时,电流为0,选项D正确。
2.C　电路连接正确,闭合开关S后,电流表和电压表均无示数,说明与电压表并联部分以外的电路断路,则可能是滑动变阻器R断路,故选C。
3.D　探究电流跟电压的关系时,应控制电阻R的阻值不变,改变电阻两端的电压。
甲:用可调电压的学生电源接入M、N,可直接改变电阻R两端的电压,故甲方案可行;
乙:两节新干电池与滑动变阻器串联接入M、N,移动滑动变阻器滑片改变其接入电路中的电阻,可以改变电阻R两端的电压,故乙方案可行;
丙:两节新干电池先后与不同的定值电阻R'串联接入M、N,定值电阻R'的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压就不同,故丙方案可行;
丁:两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入M、N,不同规格的小灯泡的电阻不同,可以改变R两端的电压,故丁方案可行。
4.(1)定值电阻　(2)变小
解析　(1)探究电流与电压的关系时,需要保持电阻一定,而小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以在M、N之间需要连入定值电阻;(2)闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的电压特点可知,滑动变阻器两端的电压变小。
5.(1)如图所示　(2)C　(3)2　(4)计算出每次实验电流与电阻的乘积
解析　(1)滑动变阻器应一上一下连入电路。(2)在串联电路中,各处电流都相等,所以只要电流表和电阻串联,电流表接在图中位置或者开关和电池之间都可以,故C符合题意。(3)图乙中,电压表选用的量程是0~3 V,分度值为0.1 V,示数为2 V;(4)计算出每次实验中电流和电阻的乘积,如果三次乘积相同,说明通过导体的电流与其电阻成反比。
6.c、d间导线断路　2　电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比
解析　闭合开关,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,可能是与电压表并联的部分断路。把导线M的一端从接线柱a移开,分别连到接线柱b和c上,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明a、c之间无断路,c、d间导线断路。电阻两端的电压U=IR=0.40 A×5 Ω=0.20 A×10 Ω=2 V;通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,说明当电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比。
7.(1)如图甲所示　(2)定值电阻R断路
(3)0.1　(4)如图丙所示　导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
甲 丙
解析　(1)滑动变阻器应一上一下接入电路。(2)若电流表无示数,电压表示数接近电源电压,说明电压表、电流表、开关、滑动变阻器与电源连通,则与电压表并联部分以外的电路是完好的,则故障为定值电阻R断路了。(3)由图乙可知,电流表选用的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,则电流表的示数为0.1 A。(4)根据表格数据,描点、连线作出图像;分析图像可得出结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
8.(1)如图所示
(2)保护电路,调节滑片使电阻箱两端的电压保持不变
(3)2　(4)4~25Ω
解析　(1)要求滑片在最右端时滑动变阻器接入电路的阻值最大,所以要用线连接开关右端接线柱与滑动变阻器左下接线柱。(2)探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,应保持导体两端的电压不变,并通过调节滑动变阻器滑片来实现。(3)图乙中电流表的量程为0~0.6 A,所以电流表示数为0.4 A;电阻箱接入电路的阻值为5 Ω,所以电阻箱两端电压U'=IR=0.4 A×5 Ω=2 V。(4)由(3)知道,设定电压大小是2 V,电源电压恒为6 V、滑动变阻器最大阻值为50 Ω;当滑动变阻器以最大阻值接入电路时,由串联分压规律可知,此时电阻箱接入电路的电阻最大,则R最大=×50 Ω=25 Ω;电流表的量程是0~0.6 A,当电流最大时,电路中的电阻最小,此时电路的总电阻R总==10 Ω,
此时电阻箱接入电路的电阻最小,则R最小= Ω,由于电阻箱能提供的阻值是整数值,所以电阻箱可调节的范围为4~25 Ω。
9.(1)电流表几乎没有示数,电压表示数接近3V　(2)如图所示
(或定值电阻右端接电源正极)　(3)把电流表改接小量程　(4)2
解析　(1)图甲电路中,电压表串联接到电路中,由于电压表的电阻很大,电路中的电流几乎为零,所以电流表几乎没有示数;电压表此时相当于测量电源电压,所以电压表示数接近3 V。(2)在此探究实验中,电流表应与电阻串联,电压表应与电阻并联。(3)由图乙电流表的指针偏转情况可知,电流表所接的量程太大,所以要换用0~0.6 A的小量程进行实验。(4)根据题意可知,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,为确保电路安全,电路中的最大电流I最大=1 A;当使用2 Ω的定值电阻进行实验时,定值电阻两端的最大电压U最大=I最大R=1 A×2 Ω=2 V;当定值电阻两端的电压大于2 V时,2 Ω的定值电阻就不能用来实验,所以定值电阻两端电压最大不能超过2 V。

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