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17.1 电流与电压、电阻的关系
一、单选题
1．关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）
A．只要将导体连入电路，电路中就有电流
B．导体中通过的电流越大，它的电阻越小
C．有电流通过的小灯泡，其两端不一定有电压
D．定值电阻两端电压越大，通过它的电流就越大
2．如图所示的是“研究电流跟电压关系”的电路，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（　　）
A．保持R'的滑片位置不动
B．保持R两端的电压不变
C．保持R不变，调节R'的滑片到不同的适当位置
D．保持电路中的电流不变
3．小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次完成了“探究电流跟电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
C．图丙：进行实验，眼睛一定要先看电流表，再看电压表
D．图丙：多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
4．如图所示，在“探究电流与电压的关系”实验中，小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻A和B的I-U图像，下列说法不正确的是（　　）
A．将电阻A、B串联后接入3V的电路中，电路中的电流为0.2A
B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C．实验结论是电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D．多次实验的目的是为寻找普遍规律
5．小红用如图所示的电路图，探究通过导体的电流与导体电阻关系（电源电压恒定），移动滑动变阻器滑片时，应特别观察的是（　　）
A．变阻器滑片 B．定值电阻R C．电流表示数 D．电压表示数
6．探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（ ）
A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零）
B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线
C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值
D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C
7．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
8．在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。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左端
B．将5Ω的电阻换成10Ω，应将滑片向左移
C．实验过程中移动滑片的主要作用是控制定值电阻两端的电压一定
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
二、填空题
9．在“探究导体中电流与电压关系”的实验中，小华将一段导体接在电路中，需要多次改变导体的 ，以得到通过它的电流与它两端电压的关系。实验中为了得到普遍的规律，他还应多次改变 （选填“电流”、“电压”或“导体”）进行实验。在图中能够反映电流与电压关系的图像是 （选填a或b），它说明通过导体的电流与导体两端电压的关系是： 。
10．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，几次要用到滑动变阻器，但每次的作用是不同的。实验开始时，滑动变阻器的主要作用是 。在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的主要作用是 ；在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用是 。
11．如图所示是小李同学为探究“电流与电压的关系”设计的电路图，他准备根据此电路图连接好实物电路并进行实验。实验时，应该控制 不变；若在实验前检查仪器时，发现电流表的指针在零刻度线左侧，则他接下来的操作是 。
12．小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”，所用电源电压为4.5V，闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1 （选填“断路”或“短接”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么，定值电阻R1的阻值是 ，该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了 Ω。
13．在探究“电流与电压的关系”的实验中，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到的 位置，分别采用5Ω、10Ω、15Ω的电阻进行实验，目的是 。图是根据实验数据绘制的图像，由图像可知：电阻一定时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成 关系；由图像还能得出电流与 之间的关系。
三、作图题
14．请完成“探究电流与电阻的关系”的实验中未连完的电路。
四、实验题
15．小刚在探究“通过导体的电流与其电阻的关系”实验中，找来如下实验器材；学生电源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器Rp、阻值不同的定值电阻R若干、开关和导线若干
（1）小刚的主要实验步骤如下，请你将其补充完整；
①根据图连接电路。
②闭合开关S，并移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，读取电流表示数I，将R和I的数据记录在表格中。
③断开开关S， ，闭合开关S， ，读取电流表的示数，将相应的电阻R和I的数据记录在表格中。
④仿照步骤③再做四次实验，将相应的电阻R和I的数据记录在表格中。
（2）实验数据如下表所示，请根据实验数据归纳出I与R的关系是： 。
R/Ω 10 15 20 25 30 50
I/A 0.60 0.40 0.30 0.24 0.20 0.12
16．探究电流与电压的关系
（1）电路图
（2）设计实验：运用控制变量法，控制 不变，改变定值电阻两端 。滑动变阻器在此实验中的作用是 。
（3）实验结论： 一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
17．小明选用电源（电压恒为4.5V）、定值电阻（若干）、滑动变阻器（20Ω2A）、电流表、电压表、开关及导线，探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示，小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整；
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，为 A；
(3)小明测得多组数据，分析得出结论：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。为验证结论是否具有普遍性，小明应更换 重复上述实验；
(4)第（2）问中，若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关时， 可能损坏；
(5)另一组的小华记录的数据比较杂乱，如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题： 。
《17.1 电流与电压、电阻的关系》参考答案
1．D
【详解】A．将导体连入电路，闭合开关，电路是通路，同时电路中有电压，此时电路中才会有电流，故A错误；
B．电阻是导体本身的一种性质，跟导体中通过的电流大小无关，故B错误；
C．电压是形成电流的原因，有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压，故C错误；
D．电压是形成电流的原因，当电路中电阻一定时，通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压成正比，所以定值电阻两端电压越大，通过它的电流就越大，故D正确。
故选D。
2．C
【详解】研究电流跟电压的关系时，保持电阻R不变，通过移动滑动变阻器R′的滑片，改变定值电阻的电压和电流，讨论电流跟电压的关系，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
3．D
【详解】A．研究电流与电压关系实验中，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，故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，故A错误；
B．图丙中移动滑动变阻器是为了改变电阻R两端的电压，故B错误；
C．图丙中探究电流跟电压的关系，先改变电压的大小，眼睛一定要先看电压表，再看电流表，故C错误；
D．图中探究电流跟电压的关系，多次实验得到多组实验数据，从而可以得到电流跟电压之间的定量关系，故D正确。
故选D。
4．C
【详解】A．将电阻A、B串联，由图可知，电路中的电流为0.2A时，A的电压为1V，B的电压为2V，根据串联电压规律，电源电压恰好为
故A正确，不符合题意；
B．根据控制变量法可知，在探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定，通过调节滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻，从而改变定值电阻两端的电压，故B正确，不符合题意；
C．由欧姆定律可知，当电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，故C错误，符合题意；
D．在该实验中，通过多次实验可以避免偶然性，从而得到电流跟电压之间的普遍规律，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．D
【详解】研究通过导体的电流与导体电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，更换电阻后为保持电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．D
【详解】A．整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示，乙图电压表指针没有指在0刻度线处，说明实验前没有对电压表调零（校零），故A正确，不符合题意；
B．为避免电源短路，实验结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线后，再拆除其他导线并整理器材，故B正确，不符合题意；
C．探究电流与电阻关系，需控制定值电阻两端电压一定，改变定值电阻阻值，所以没有对电压表调零，虽然控制的电压比实际电压小，但在移动滑片过程中始终保持电压表示数不变，即电阻两端电压保持为定值，所以并未影响结论，故C正确，不符合题意；
D．之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧，当电压表示数为控制不变的电压时，其实际电压较小，通过的电流较小，得到电流与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线A；正确操作重新进行实验，电压表示数(电阻R两端的电压)比之前偏大，在接入相同电阻时测得的电流将偏大，所以此时的关系图像应为图甲中的图线B，故D错误，符合题意。
故选D。
7．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。
8．C
【详解】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错误；
B．实验过程中电源电压不变，定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压不变，因串联电路中导体两端的电压之比等于电阻之比，则定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值之比不变，所以将5Ω电阻换成10Ω电阻时，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，故B错误；
C．在探究“导体电流与电阻关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变，故C正确；
D．探究电流跟电阻的关系时，要控制电压不变，多次改变定值电阻的阻值，记录电流值，判断电流跟电阻的关系，是为了得出普遍规律，故D错误。
故选C。
9． 电压 导体 a 同一导体，通过的电流与两端的电压成正比
【详解】[1]在“探究导体中电流与电压关系”的实验中，将一段导体接在电路中，应该控制导体不变，多次改变导体的两端电压，以得到通过它的电流与它两端电压的关系。
[2]实验中为了得到普遍的规律，还应多次改变不同导体进行实验。
[3][4]图中能够反映电流与电压关系的图像是a，它说明：同一导体，通过的电流与两端的电压成正比。
10． 保护电路 改变电阻两端电压 控制电阻两端电压不变
【详解】[1]实验开始时，电路连接完成后闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处。此时其主要作用是保护电路，防止电路中电流过大，损坏电流表、电压表或定值电阻等元件。
[2]在探究电流与电压的关系时，需控制定值电阻的阻值不变，通过改变电阻两端的电压，观察电流随电压的变化规律。因此滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压，从而获得多组不同的电压、电流数据。
[3]在探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压保持不变，更换不同阻值的电阻后，通过调节滑动变阻器的阻值，分担电路中多余的电压，使定值电阻两端电压始终维持在设定值。因此滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端电压不变。
11． 电阻 将电流表指针调零
【详解】[1]由控制变量法可知，探究“电流与电压的关系”，控制电阻不变，改变电阻两端电压，观察电流的变化。所以需要控制电阻不变。
[2]在实验前，指针在零刻度线左侧，说明指针没有正对零刻度线，接下来的操作是将电流表指针调零。
12． 短接 4 7.5
【详解】[1] 电流表有示数，表明电路不可能是断路，即有可能是短路，短路是几乎不能分到电压的，而电压表测R1两端为0，故可能是R1短路。
[2] [3]根据题意，由欧姆定律可得
根据串联电路电压的规律，此时R2两端电压为
由于串联电路电流相等，所以此时R2接入的电阻为
因为定值电阻的阻值是导体一种性质，与电压无关，故继续移动滑片，当电压表示数为2.4V时，电阻，根据欧姆定律可得此时电路中的电流为
R2此时两端电压为
由欧姆定律可得此时R2接入的电阻为
故R2接入的阻值减小的值为
13． 阻值最大 使实验结论更具有普遍性 正比 电阻
【详解】[1]开关闭合前，应该将滑动变阻器的阻值调到最大位置，使电路接通后，电路中电流最小，起到保护电路作用。
[2]分别采用5Ω、10Ω、15Ω的电阻进行实验，换用不同阻值的电阻进行多次实验，得出定值电阻变化时，电流与电压的关系是不是仍然成立，使结论正具有普遍性，减小偶然性。
[3]由图像可知，三个电阻的电流与电压图像都是过原点的倾斜直线，说明电压与电流的比是一个定值，可得同一电阻的电流与电压是成正比的。
[4]由该图像可得，当电压相同时，电阻扩大几倍与电流就缩小为原来的几分之一，因此还可以得出在电压相同时，电流与电阻成反比。
14．
【详解】“探究电流与电阻的关系”的实验中需要通过调节滑动变阻器来控制电阻两端电压，并测量电压、电流值，故需将滑动变阻器与定值电阻、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如图所示：
15． 将另一阻值的定值电阻替换电路中的电阻R 调节滑动变阻器使电压表的示数仍为U 当导体两端电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比
【详解】（1）③[1][2]根据实验目的和控制变量法的思想，探究电流与电阻的关系时，要控制电压一定，改变电阻，所以，断开开关S，更换阻值不同的电阻R，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为U，读取电流表示数I，将R和I的数据记录在表格中。
（2）[3]分析表格数据
即I与R的关系是，当导体两端电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比。
16． 定值电阻 电压 保护电路和改变定值电阻两端的电压 电阻 正比
【详解】（2）[1][2]影响电流大小的因素有电压和电阻，根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电压的关系时，要保持导体的电阻不变，改变定值电阻两端电压。
[3]该实验中滑动变阻器的作用一是为保护电路，连接电路时，开关应该断开，闭合开关前，将滑片移至最大阻值处；二是在探究电流与电压的关系时，需要改变滑动变阻器接入电路的阻值，来调节定值电阻两端电压的变化。
（3）[4][5]导体电流与导体两端电压的关系：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
17．(1)
(2)0.2
(3)阻值不同的定值电阻
(4)电压表
(5)没有记录数据单位
【详解】（1）实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流，如图所示：
（2）图乙中电流表的分度值为0.02A，示数为0.2A。
（3）为验证结论是否具有普遍性，小明应更换阻值不同的定值电阻重复上述实验，避免实验结论的偶然性。
（4）电源电压由3节干电池串联组成，电源电压为4.5V，定值电阻的阻值为10Ω，电路最大电流为
小于电流表的最大测量值，则电流表不会损坏；电压表的最大示数为电源电压的电压值，为4.5V，超过电压表的最大测量值3V，则第（2）问中，若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关时，电压表可能会损坏。
（5）物理量的大小由数值与单位组成，由图丙得，小华没有记录数据单位。

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