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第三节 探究电流与电压、电阻的关系
一、单选题
1．如图所示的电路中，电源电压U保持不变．若在甲、乙两处都接入电流表，断开开关S，则I甲：I乙＝2：3．若在甲、乙两处都接入电压表，闭合开关S，则U甲：U乙等于
A．1：1 B．3：2 C．2：3 D．4：9
2．2024年6月，国家卫健委等16个部门启动“体重管理年”三年行动。为响应国家号召，监测自己的体重情况，某科技小组同学利用所学知识做了一台简易体重计，其电路图如图甲所示。已知电源两端电压为12V，定值电阻R0=10Ω，RS为力敏电阻，其阻值与所受到的压力关系如图乙所示，电流表量程为0~0.6A，踏板重力不计，g取10N/kg。下列说法正确的是（　　）
A．测量的体重越大，电流表示数越小
B．该体重计所能测量的最大质量为120kg
C．当体重计测量的质量为60kg时，电路中电流为0.4A
D．若想使体重计的量程增大，R0应选用更小阻值的电阻
3．对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（　　）
A．同一电阻，它两端的电压越大，通过它的电流就越大
B．用不同的电阻研究电流和电压的关系，得到的结论一定不同
C．导体两端的电压与电流成正比
D．当某电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与通过它的电流的比值也随着改变
4．如图所示是电阻的电压—电流关系图像，下列说法正确的是（　　）
A．电阻两端电压为时，通过的电流是
B．电阻串联，当电流为时，两端总电压为
C．电阻并联到电压下，干路中的电流是
D．电阻和的阻值之比是
5．下表中实验操作不能达到实验目的的是（　　）
序号 实验目的 实验操作
① 探究平面镜成像的虚实 将白纸放在玻璃板后像的位置，透过玻璃板观察白纸
② 探究二力平衡条件 小卡片质量远小于钩码质量
③ 探究力的作用是否是相互的 小车A上固定磁体，小车B上固定铁块，将它们靠近一定距离后，固定A，释放B
④ 探究通过导体的电流与它两端电压的关系 保持导体的电阻不变，多次改变其两端电压，测量通过它的电流
A．①② B．③④ C．①③ D．②④
6．实验室中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成.在图甲中G是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）） 的电流表，其电阻. 10Ω，现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3A的电流表，如图乙所示，下列判断正确的是（　　）.
A．达到满偏时G 两端电压为0.03V，R0约为100000Ω
B．达到满偏时G 两端电压为 0.03V，R0约为0.01Ω
C．达到满偏时G 两端电压为 30V，R。约为100000Ω
D．达到满偏时G两端电压为30V，R。约为0.01Ω
7．小王同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I-U图像，根据图像，下列说法错误的是（　　）
A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B．导体A的电阻小于导体B的电阻
C．A、B两导体并联后的总电阻R并的I-U图像在图中的①区域
D．A、B两导体串联后的总电阻R串的I-U图像在图中的②区域
8．如图是电阻甲和乙的U-I关系图像，下列判断正确的是（　　）
A．电阻甲的电流与两端电压成反比
B．当电阻乙两端电压为1V时，其电阻值为0.4Ω
C．将甲和乙并联，若电路两端电压为2.5 V，则干路电流为0.5A
D．将甲和乙串联，若电路中电流为0.4A，则电路两端电压为3V
9．某同学做电学实验，通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小，测量并记录了多组电压表和电流表的示数，根据数据分析，连接的电路可能是图中电路图中的（　　）
U/V 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
I/A 0.18 0.21 0.25 0.27 0.30 0.33
A． B．
C． D．
10．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流与电阻的关系”，在此实验过程中，他的一步操作是将变阻器滑片适当向左移动，则下列说法中正确的是（　　）
A．移动滑片前，小刚可能是将R换成了一个阻值较小的定值电阻
B．小刚在移动滑片时，眼睛需要注视电流表
C．小刚在移动滑片时，电压表示数变小
D．此实验只需观察电流表和电压表示数变化即可得出结论
二、多选题
11．如图3所示是某电源的外特性曲线.下列说法中正确的是（　　）.
A．电源电压为6.0V B．电源内阻为12Ω
C．电流为0.2A时的外电阻是28Ω D．电源的短路电流为0.5A
12．如图所示，电阻R1的阻值为20Ω，滑动变阻器滑片P位于中点。用一阻值为10Ω的电阻替换R1后，可能使电流表示数与替换R1前相同的方法是（　　）
A．电源电压不变，不移动滑片 B．电源电压不变，向右移动滑片P
C．减小电源电压，不移动滑片P D．减小电源电压，向左移动滑片P
13．甲醛对人体的危害非常严重。“追梦”小组的同学们设计了甲醛监测设备，原理如图所示。电源电压恒为3V，R0为10Ω的定值电阻，R为可以感知甲醛污染指数的可变电阻，污染指数在50以下为轻度污染，50~100间为中度污染，100以上为重度污染。以下分析正确的是（　　）
A．污染指数越大，电压表示数越大
B．污染指数越小，电路中电流越大
C．电压表示数为1V时，属于中度污染
D．污染指数为50时，电压表示数为0.5V
三、填空题
14．如图，甲、乙为两只相同的电压表或电流表。断开开关，甲、乙两表示数之比为2：1，则R1与R2电阻之比为　 　；更换两表种类，闭合开关，两表均有示数，则甲乙两表示数之比为　 　。
15．如图所示的电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R 1=10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.6A，则电源电压为　 　V；当同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数增大了0.5A，则R 2的阻值是　 　Ω。
16．如图是小欢探究电流与电压关系的实验电路，实验中要保持　 　不变，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电阻R　 　（选填“通路”“开路”或“短路”）。
四、复合题
17．小明同学在实验室进行“探究电流与电压和电阻的关系”的实验，老师为他准备了以下电学器材：电源(三节干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器(“30Ω 1A”)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω) 、开关、导线若干， 实验电路如图甲所示。
(一)在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）按图甲电路进行实验，在闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移向　 　端(“A”或“B”)；
（2）小明将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，发现电流表几乎不偏转，但电压表示数接近4.5V，此故障的原因可能是电阻R　 　；
（3）排除故障后完成相应的实验后，小明得到的实验数据如表1所示。分析表格中的数据，可得出结论：电阻一定时，　 　；
实验序号 1 2 3 4
U/V 1.2 1.6 2.0 2.4
I/A 0.12 0.16 0.2 0.24
表1
（4）(二)在“探究电流与电阻的关系”实验中：将5 个定值电阻分别接入图甲电路中，调节滑动变阻器的滑片P，多次实验收集的数据如表2所示。
分析表中的数据，发现序号　 　的数据是不真实的，理由是　 　；
（5）剔除错误数据，分析其他数据可得结论：电压一定时，通过导体的电流与电阻成　 　比；
（6）另一个同学根据自己的实验数据绘制了I与R 的关系图像(图乙)，小明认为他的图像是在错误的实验操作下得到的，错误的原因是　 　。
实验序号 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 25
I/A 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08
18．现有下列器材：学生电源（恒为6V），电流表（，）、电压表（，）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各1个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
（1）连接电路时，开关应该　 　（选填“断开”或“闭合”）；
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于　 　端（选填“左”或“右”）；
（3）该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有　 　；
（4）实验中依次接入三个定值电阻，正确操作后，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成　 　；
（5）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接着把R换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向　 　（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为　 　时，读出电流表的示数；
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器______。
A．20Ω 1.0A
B．30Ω 1.0A
C．50Ω 1.0A
19．图甲是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路，三个小组的同学分别用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻和几节电池串联的电池组（电源电压是1.5V的整数倍、且不超过4.5V）进行探究。
（1）请用笔画线代替缺少的1根导线，将图甲的电路连接完整（要求：滑片P向左端移动时，电路中的电流变大）。
（2）正确连接电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，可能的故障是　 　；排除故障，缓慢移动滑片P到某位置时，电压表的示数如图乙所示，为　 　V。
（3）将不同小组的数据汇总后，得到下表的数据，汇总多组数据的目的是　 　，
R1=5Ω R2=10Ω R3=15Ω
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
U/V 0.8 1.0 1.5 1.8 1.2 1.8 2.2 2.6 1.5 1.8 2.1 2.4
I/A 0.16 0.20 0.30 0.36 0.12 0.18 0.22 0.26 0.10 0.12 0.14 0.16
（4）分析数据可得电流与电压的关系是　 　。
（5）根据表格中　 　三组数据还可以分析出电流与电阻的关系。
（6）在上述实验过程中，有两次记录数据时滑动变阻器的滑片恰好是在某一侧的端点，则经计算可知，滑动变阻器的最大电阻是　 　。
20．在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片P向A端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大（连线时导线不允许交叉）；
（2）正确连接好电路后，闭合开关发现电压表有示数且接近，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是　 　；
（3）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的图像如图乙所示：若将本实验中所用的电阻换成小灯泡，则不能完成本实验，理由是：　 　。
21．小秦同学在做“电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：电压可调的电源、电流表、电压表、滑动变阻器（50Ω 1A）、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、40Ω）开关、导线若干。小秦将电源电压调为6V后，根据如图所示的电路图进行实验。
实验次数 1 2 3 4 5
U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
I/A 0.22 0.32 0.42 0.52 0.58
（1）如图连接的实物图，其中有一根导线连接错了，请你在接错的那根导线上画“”，并用笔画线代表导线将电路连接正确（要求导线不能交叉）；
（2）连接好电路后，闭合开关S，发现电压表无示数而电流表有示数，则电路中的故障可能是　 　；
（3）排除故障后，小秦首先探究“电流与电压”的关系，小秦通过调节滑动变阻器滑片，测出定值电阻两端电压和通过的电流如表所示，根据数据可知，小秦在实验前的操作过程中存在的问题是　 　；修正问题后，根据实验数据可以得到结论：当电阻一定时，　 　成正比；
（4）小秦继续探究“电流与电阻的关系”，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为2V，记录电流表示数；接着小秦将电阻换为电阻，此时电压表示数　 　（选填“大于”“小于”或“等于”），将滑动变阻器的滑片往　 　（选填“左”或“右”）端移动；
（5）当小秦用的定值电阻替换的定值电阻，闭合开关，他调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能调为2V。请提出一条能帮助小秦利用现有器材完成40这次实验的措施：　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
2．【答案】B
【知识点】重力及其大小的计算；电阻的串联；欧姆定律及其应用
3．【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用
4．【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
5．【答案】C
【知识点】力作用的相互性；探究二力平衡的条件；探究平面镜成像的特点；探究电流与电压、电阻的关系实验
6．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
7．【答案】D
【知识点】电阻的串联；电阻的并联；欧姆定律及其应用
8．【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
9．【答案】B
【知识点】欧姆定律及其应用
10．【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
11．【答案】A,B,D
【知识点】电阻的串联；欧姆定律及其应用
12．【答案】B,C,D
【知识点】欧姆定律及其应用
13．【答案】A,D
【知识点】欧姆定律及其应用
14．【答案】1：2；2：1
【知识点】欧姆定律及其应用
15．【答案】6；12
【知识点】欧姆定律及其应用
16．【答案】电阻；开路
【知识点】电路故障的判断；探究电流与电压、电阻的关系实验
17．【答案】（1）A
（2）断路
（3）通过导体的电流与导体两端电压成正比
（4）5；滑动变阻器最大阻值不满足实验数据要求
（5）反
（6）未控制定值电阻两端电压不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
18．【答案】（1）断开
（2）左
（3）控制电阻两端的电压不变
（4）反比
（5）左；2V
（6）C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
19．【答案】（1）
（2）定值电阻R断路；1.8
（3）多次实验得出普遍规律，防止实验结论具有偶然性
（4）电阻一定时，电流与电压成正比
（5）4、6、10
（6）15Ω
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
20．【答案】（1）
（2）定值电阻断路
（3）实验中应控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻会随温度的变化而变化
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
21．【答案】（1）
（2）定值电阻短路
（3）电流表未调零；通过导体的电流与导体两端的电压
（4）大于；左
（5）将电源电压调至2~4.5V之间
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
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