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第17章
第1节
课时1
电流与电压和电阻的关系
人教版-物理-九年级上册
导入新课-学习目标-探究新知-课堂小结-课堂练习
一、提出问题：
点击下方图片观看视频
——比较电流的大小
导
入
新
课
二、猜想与假设：
猜想1：电流大小可能与电压有关，
可能是电压越大，电流越大。
导
入
新
课
二、猜想与假设：
猜想2：电流大小也可能与电阻有关，
可能是电阻越大，电流越小。
导
入
新
课
问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
1.通过实验探究，知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
2.能应用欧姆定律进行简单的计算。
3.通过探究过程进一步体会猜想、设计实验、分析与论证、评估等探究要素。
4.在数据收集过程中形成实事求是的科学态度。
学
习
目
标
知识点
探究电流与电压的关系
1.
实验：探究电流与电压的关系
（1）提出问题：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压存在什么关系？
（2）猜想与假设：
①导体两端电压越大，通过导体中的电流越大；
②通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
1
探
究
新
知
给出以下实验器材：如何设计实验？
（3）设计实验：
探
究
新
知
A
V
R
R'
S
运用控制变量法，控制电阻的阻值不变，调节滑动变阻器改变电阻两端的电压，则通过电阻的电流随之改变，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。
探
究
新
知
在连接实物时要注意：
i.按照一定的顺序连接实物，开关要断开。
ii.电流表和电压表的量程和接线柱是否正确。
iii.滑动变阻器的接线柱要“一上一下”的接入电路中。
iv.滑动变阻器的滑片要移到阻值最大的位置。
探
究
新
知
（4）进行实验：
探
究
新
知
电阻R
10
Ω
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
电流I/A
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
③记录实验数据
④在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-U关系图像。
探
究
新
知
I/A
U/V
O
4.0
6.0
8.0
10.0
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
0.7
0.8
2.0
3.0
5.0
7.0
1.0
9.0
0.9
·
·
·
·
·
·
·
R
=
10Ω
⑤分析论证
①从实验数据可以看出：电阻一定时，通过电阻的电流与其两端的电压有关，电流随电压的增大而增大，电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍；
②由I-U图像和数据分析可知：电阻一定时，电流与电压成正比，电流与电压的比值为一定值。
探
究
新
知
⑥实验结论
在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，即R不变时，
=
探
究
新
知
1.探究电流与电压的关系.
【设计实验】
(1)实验方法:探究电流与电压的关系时,需控制 不变,改变 .这种方法被称为 法.?
(2)测量器材:①用 测导体两端的电压.②用 测通过导体的电流.?
(3)如下两种改变电阻两端电压的方法中较好的是 ,原因是 ?
.?
A.通过改变串联干电池的个数或调节学生电源面板上的调压旋钮来改变电源电压
B.通过在电路中串联滑动变阻器,移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端电压
(4)设计实验电路图并连接实物图.
?
?
典型例题
【进行实验】
闭合开关,通过移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压发生变化,并记下几组数据.
【收集数据】
R=10
Ω
【分析与论证】
(1)分析数据,画出电流与电压的关系图像.
?
电压U/V
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
电流I/A
0.02
0.04
0.06
0.08
0.10
0.12
典型例题
(2)分析数据及图像,得出的结论是?
.?
【交流与评估】
(1)在实验中,滑动变阻器的作用:①
;?②
.?
(2)如何选择电流表和电压表的量程?
(3)实验中采集多组数据的目的是
.?
1.【参考答案】 【设计实验】 (1)电阻 电压 控制变量 (2)①电压表 ②电流表 (3)B ①方便,可以连续地改变电压;②保护电路(答案合理即可) (4)如图所示.
典型例题
答案
【分析与论证】
(1)如图所示.
(2)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
【交流与评估】
(1)①保护电路 ②改变电阻两端的电压
(2)利用试触法选择电表量程;为了提高测量的精确度,电表尽量选用小量程. (3)寻找普遍规律
【解题思路】 【交流与评估】(1)滑动变阻器接入电路增大了电路中的电阻,可以限制电路中的电流,有保护电路的作用;通过改变接入电路的电阻线的长度,可以改变电阻两端的电压.
(3)不少探究实验需要采集多组数据才能最后得出结论,多次测量在不同实验中所起作用是不同的,多次测量有两个目的:一是为减小实验误差;二是探寻规律以得出科学结论,防止以偏概全,寻找在不同条件下的普遍规律.
典型例题
答案
2.[2021山西太原五育中学月考]如图所示,保证A、B间的电阻R1=5
Ω不变,通过移动滑动变阻器的滑片,分别使电压表的示数为3
V、6
V、9
V,这是为了研究
( )
A.通过电阻的电流与电阻的阻值的关系
B.通过电阻的电流与电阻两端的电压的关系
C.电阻的阻值与通过电阻的电流的关系
D.电阻两端的电压与电阻的阻值的关系
2.B 【解题思路】 题中保证A、B间的电阻R1=5
Ω不变,使R1两端的电压分别为3
V、6
V、9
V,这是在研究通过电阻的电流与电阻两端的电压的关系.故选B.
典型例题
答案
3.小明用如图所示的电路探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”.
?
(1)请你在图中用一根导线(用笔画线代替)完成实验电路的连接(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数增大).
(2)连接电路时,开关应 .?
(3)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是电阻R
(填“断路”或“短路”).?
典型例题
(4)排除故障后,小明在实验中通过调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R在不同电压下的电流值,如表所示:
?
分析表中的数据可得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成 .?
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
3.【参考答案】 (1)如图所示. (2)断开 (3)断路 (4)正比
【解题思路】 (1)滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数增大,则其接入电路中的电阻值应变小,故下面应接左边的A接线柱,如答案图所示.
(2)为保护电路,连接电路时,开关应断开.
(3)电流表无示数,电压表有示数,则可能是与电压表并联的电阻R断路.
(4)分析数据可知,导体两端的电压和通过导体的电流的比值为定值,可得导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
典型例题
答案
知识点
探究电流与电阻的关系
（1）提出问题：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系?
（2）猜想与假设：
①导体电阻越大，通过的电流越小（非线性）；
②通过导体的电流与电阻可能成反比。
2
探
究
新
知
（3）设计实验
①要研究电流和电阻的关系，需要改变接入电路的电阻大小，在实验时更换不同的电阻接入电路即可。
②该实验中需要控制不同电阻两端的电压相同，我们可在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器，使不同电阻两端的电压相等。
A
V
R
R'
S
探
究
新
知
（5）进行实验
探
究
新
知
电压U
3V
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
电流I/A
0.13
0.2
0.4
记录实验数据
O
探
究
新
知
（6）分析论证：由数据分析和I-R关系图可知：电压一定时，通过电阻的电流和其阻值有关，电阻变为原来的n倍，电流变为原来的
电流与电阻的乘积为一定值。
I/A
R/Ω
0
10
15
20
25
0.2
0.6
0.4
5
0.8
探
究
新
知
（7）实验结论
在导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
想一想：本实验中滑动变阻器的作用是什么？
保护电路，控制导体两端的电压保持不变。
应该进行多次实验，使实验结论更具有普遍性。
探
究
新
知
电流、电压、电阻的关系可以表示为：
1.
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
对这一关系的理解应注意：
（1）这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的，不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比。
（2）不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个因果关系，电压是因，电流是果，因为导体两端有了电压，导体中才有电流，不是因为导体中先有了电流才加了电压，因果关系不能颠倒。
探
究
新
知
2.
在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
对这一关系的理解应注意：
（1）电流和电阻也是针对同一导体而言，谁的电阻就影响谁的电流，不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。
（2）同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为，电阻是导体本身的性质，其大小由导体本身来决定，与导体中通过的电流无关。
电流、电压、电阻的关系可以表示为：
探
究
新
知
4.探究电流与电阻的关系.
【设计实验】
探究电流与电阻的关系时,改变 ,通过调节 保证电阻两端的电压不变.?
【进行实验】
(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压U=2
V.
(2)更换不同电阻,并使电阻成整数倍变化,通过移动滑动变阻器的滑片,保证电阻两端的电压U=2
V不变.
【实验数据】 U=2
V
?
【分析与论证】
分析以上数据,可得出实验结论:?
.?
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
典型例题
【交流与评估】
电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的图像是一条反比例曲线,即电流与电阻的乘积不变.请在图中大致画出这条曲线.
4.【参考答案】 【设计实验】 电阻 滑动变阻器
【分析与论证】 在导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【交流与评估】 如图所示.
答案
典型例题
5.某同学在探究“电流与电压、电阻的关系”.实验开始时,滑动变阻器的作用是 .在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,滑动变阻器的作用是
?.?
5.【参考答案】 保护电路 电阻 保证定值电阻两端的电压不变
滑动变阻器在探究电流与电压和电阻关系实验中的作用
(1)在探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器的作用除保护电路外,还有通过移动滑动变阻器的滑片,改变导体两端的电压;
(2)在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用除保护电路外,还有通过移动滑动变阻器的滑片,保持电阻不同的导体两端的电压不变.
答案
典型例题
电流与电压的关系
电流与电阻的关系
电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比
探究方法
实验电路
实验结论
电流与电压和电阻的关系
探究方法
实验电路
实验结论
课堂总结
1.如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图.实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行,在“保持电阻不变”这一步实验时应
( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
1.C 【解题思路】 研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,改变定值电阻两端的电压,讨论电流跟电压的关系;研究电流跟电阻的关系时,保持电阻两端的电压不变,改变电阻大小,讨论电流跟电阻的关系.故本题选C.
答案
课
堂
练
习
2.将一段导体接在电路中,如果将加在它两端的电压增大一倍,关于导体的电阻和通过它的电流,下列说法正确的是( )
A.电阻和电流都保持不变
B.电阻不变,电流增大一倍
C.电流不变,电阻增大一倍
D.电阻和电流都增大一倍
2.B 【解题思路】 对同一段导体来说,它两端的电压无论升高或降低,电阻值都不发生改变,是一定值;在电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,导体两端的电压增大一倍,电流也增大一倍.故选B.
答案
课
堂
练
习
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的图像,下列结论与图像相符的是
( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
3.C 【解题思路】 纵轴表示电流,横轴表示电阻,题图为反比例函数图像,即在电压一定时,电流随电阻的增大而减小.故选C.
答案
课
堂
练
习
4.[2020河南许昌长葛期末]张华同学在“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图像,根据图像,下列说法不正确的是
( )
A.当在导体乙的两端加上1
V的电压时,通过导体乙的电流为0.1
A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3
V的电源上时,干路中的电流为0.9
A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
4.D 【解题思路】 由图像可知,当U乙=1
V时,I乙=0.1
A,故A正确;当甲、乙两导体并联后接到电压为3
V的电源上,
I甲=0.6
A,I'乙=0.3
A,I=0.9
A,故B正确;由图像可知,通过导体的电流随电压的增大而增大,并且成正比,故C正确;加同样电压(3
V)时,I甲=0.6
A,I'乙=0.3
A,所以R甲答案
课
堂
练
习
5.某同学用如图所示电路来研究通过导体的电流和导体的电阻的关系,其中R为定值电阻,他第一次实验用电阻R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;他第二次实验用电阻R2,R2=2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,结果发现I1>I2且I1≠2I2.他认为电流和电阻不成反比,他的结论是 (填“正确”或“错误”)的,其原因是 .?
5.【参考答案】 错误 实验中没有保持定值电阻两端电压一定
答案
课
堂
练
习
6.[2021山东济宁兖州期中]在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱等连接了如图甲所示的实验电路(电源电压恒为6
V).
?
?
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整(要求当滑动变阻器滑片向B端滑动时接入电路的阻值变大).
序号
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
4
10
0.4
2
?
20
?
课
堂
练
习
(2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由10
Ω调至20
Ω,滑动变阻器的滑片向
(填“A”或“B”)端移动,直到
为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为
A.?
(3)根据以上实验数据得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比.
请对上述探究写出一条改进性建议: .?
(4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是
.?
6.【参考答案】 (1)如图所示. (2)B 电压表的示数为4
V 0.2 (3)进行多次实验 (4)电阻箱的阻值调得太大(或滑动变阻器最大阻值太小,答案合理即可)
答案
课
堂
练
习
【解题思路】 (1)实验要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时其接入电路的阻值变大,则应将A接线柱与开关的右接线柱相连;电压表使用大量程并联在电阻箱两端.
(2)在探究电流跟电阻的关系时,必须保证电阻两端的电压不变,由表格可知,预设电压为4
V,电阻箱的阻值由10
Ω变为20
Ω后,电路中的电流变小,此时滑动变阻器两端的电压变小,则电阻箱两端的电压变大,所以滑动变阻器的滑片应向B端调以增大滑动变阻器接入电路的电阻,直到电阻箱的两端的电压为4
V;由于电流表的量程接0~0.6
A,分度值为0.02
A,所以电流表的读数为0.2
A.
(3)由表格可知,只有两组数据,不具有普遍性,建议进行多次实验,得出在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.
(4)根据串联电路中的分压规律可知,若电阻箱的阻值变大,要使电阻箱分压保持4
V不变,则滑动变阻器接入电路的电阻应增大,若滑动变阻器的最大阻值不足够大,则无法使电阻箱的电压降为4
V.
答案
课
堂
练
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人教版物理
第十七章第一节电流与电压和电阻的关系
知识点
1 探究电流与电压的关系
1.为了探究“电流与电压的关系”,小亮设计了如图17-1-1甲所示的实验电路图。
图17-1-1
(1)请根据电路图,将如图乙所示实物元件连成电路(变阻器的A端接入电路)。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,闭合开关前,应使滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)端。?
(3)在探究过程中,使用滑动变阻器的目的:一是保护电路,二是 。?
(4)在探究电流与电压的关系时,应保持 不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变 ,记下对应的电流值,如下表所示。请你根据表中数据在图丙中作出I-U图象。?
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流表示数/A
0.12
0.18
0.24
0.30
0.36
(5)对表格中数据进行分析,可归纳得出的结论是: 。?
知识点
2 探究电流与电阻的关系
2.同学们想要探究电流与电阻有什么关系,请你和他们一起解决下列问题。
(1)用笔画线代替导线,将如图17-1-2所示实物电路图连接完整。
图17-1-2
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应? 。?
(3)为了达到探究的目的,实验过程中必须保持 不变。?
(4)实验中,将5
Ω的电阻接入电路中,适当调节变阻器的滑片,使电压表的示数等于2
V,将电流表数据记录在表格中。现将5
Ω的电阻换为10
Ω的电阻,应该调节变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数 ,然后将电流表数据记录在表格中。再继续换接20
Ω的电阻,重复实验,得到表中的另外一组数据。?
(5)分析表中实验数据,请你总结出电流与电阻的关系: 。?
3.如图17-1-3所示,在“探究电流与电阻的关系”实验中,最能反映实验结论的图象是
( )
图17-1-3
一、填空题
1.（2020·青浦模拟）在“探究导体中电流与电压的关系”实验中，电流表应与导体________，电压表应与导体________；实验时应选用________导体（选填“一个”或“多个”），并进行________实验。
2.（2020九上·南通期末）在“探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系”实验中，需要保持________不变，改变导体两端________的大小，根据导体中电流的大小，得出导体中的电流跟这段导体两端的电压的关系，这种研究物理问题的方法叫做________
．
3.（2021·邛崃模拟）小刚同学用如图所示电路探究“电流与电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后，他接着应该采取的操作是将变阻器滑片向________（选填“左”或“右”）移动到适当位置，再记下________表的读数。
4.（2020九上·包河期末）在“探究电流与电压的关系”实验中，某实验小组经过相互讨论，将实验方案由甲图改为乙图，这样改进的好处是________。
二、单选题
5.（2020九上·陇县期末）小明同学在探究电阻中的电流与电压关系的实验中，要改变电阻两端的电压，下列办法不可行的是（??
）
A.?改变干电池的个数?????????????????????????????????
B.?改变电阻的阻值
C.?改变电阻器的滑片?????????????????????????????????
D.?调节学生电源的调压旋钮
6.（2021·金山模拟）下列事例中运用相同科学研究方法的是（??
）
①探究导体中电流大小与导体两端的电压的关系???
②探究电流时，用电流比作水流
③探究串联电路电阻的特点时，引入总电阻的概念???
④探究导体电阻与哪些因素有关
A.?①和②???????????????????????B.?②和③???????????????????????C.?③和④???????????????????????D.?①和④
7.（2021·金乡模拟）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（??
）
A.?探究电流与电压的关系——改变定值电阻两端电压
B.?探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.?测量定值电阻的阻值——仅仅为了保护电路
D.?测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压，求平均电功率
8.（2021·南山模拟）在探究“电流与电阻的关系”时，电源电压恒为
，实验准备了阻值分别为
、
、
的电阻，当将
的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为
，再分别用
、20Ω的电阻替换的
电阻进行实验，下列说法正确的是（??
）
A.?此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B.?更换定值电阻时，开关可以不断开
C.?用
的电阻替换
电阻时，滑片位置不动，电压表的示数小于
D.?用
的电阻代替
电阻实验时，为达到实验目的应调节滑片向右移动
三、实验探究题
9.（2021·岳阳）小聪用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压为6V，滑动变阻器规格为“
，2A”，有
、
、
、
、
的定值电阻各一个。
（1）连接电路时，开关应________；
（2）将
的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P发现电压表有示数，电流表始终无示数，其原因可能是定值电阻________（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，使电压表示数为
，电流表示数如图乙，此时电流为________A，记下电压表、电流表的示数；
（4）将
的电阻分别换成
、
、
、
的电阻，继续实验。小聪发现当定值电阻为
时，无法完成实验。为了让
的电阻也能完成实验，他设计了如下三个调整方案。其中方案有错误的是______。（选填“A”、“B”或“C”）
A.在电路中多串联一个
的电阻，其余操作不变
B.
不变，改变电源电压，电源电压的取值范围是2V~4.4V
C.电源电压不变，改变
的大小（视需要选取电压表、电流表量程），
的取值范围是2.25V~6V
（5）实验完毕，得到结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成________比。
10.（2021·凉山）某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小丽连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）请你用笔画线代替导线将甲图实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大；导线不能交叉）；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R________；（选填“断路”或“短路”）
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向________（选填“左”或“右”）端滑动从而达到控制R两端的________不变的目的；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
11.（2021·阜新）小亮在“探究电流与电阻的关系”实验中，使用的实验器材有：电池组、电流表、电压表、开关、5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻、滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）先将5Ω的电阻接入如图甲所示电路中，将滑动变阻器的滑片放到________端；小亮在检查电路时，发现错接了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线________。
（2）电路正确后，闭合开关，同时调节滑动变阻器，当电压表示数如图乙所示时，此时记下的电流表示数应为________A。
（3）断开开关，将电阻由5Ω换成10Ω；再闭合开关，同时调节滑动变阻器，________，记下电流表示数（将实验过程补充完整）；更换不同阻值电阻重复实验。
（4）小亮用如图丙所示电路，测量额定电压为U额的小灯泡正常发光时的电阻，（U额小于电源电压），电阻R0已知，将下面实验步骤补充完整。
①只闭合开关________，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额；
②只闭合开关________，保持滑动变阻器滑片位置不变，读出电压表示数为U1；
③小灯泡电阻RL
=________。（用物理量符号表示）
12.（2021·绥化）在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，电源电压3V且恒定，定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器规格为“25Ω
2A”。
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
1.4
2.0
电流I/A
0.1
0.14
0.2
（1）请根据图甲的电路图将图乙所示的实物连接完整；（导线不允许交叉）
（2）连接好电路，把滑动变阻器的滑片P移动到阻值最大处。闭合开关后，无论怎样移动滑片P都发现：电压表有示数并保持不变，电流表始终无示数。其原因可能是电阻R________；
（3）在探究电流与电压关系时，得到如表所示的电流I随电压U变化的数据，据此得出结论：电阻一定时，________；
（4）在探究电流与电阻关系时，为了保证所给电阻均能完成实验，应控制定值电阻两端电压至少为________V。现将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，需要将滑动变阻器滑片P向________（选填“左”或“右”）侧移动。
答案解析部分
1.(1)如图所示
(2)断开 B (3)改变定值电阻两端的电压
(4)电阻 定值电阻两端的电压
如图所示
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
2.(1)如图所示
(2)将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的一端
(3)电阻两端电压
(4)保持2
V不变
(5)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
一、填空题
1.【答案】
串联；并联；多个；多次
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】电流表与被测用电器串联，所以电流表应与导体串联；电压表与被测用电器并联，所以电压表应与导体并联；为了得到普遍规律，实验时应选用多个导体，并进行多次实验。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压；探究普遍规律，应多次试验。
2.【答案】
电阻；电压；控制变量法
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】根据控制变量的思想，在“探究电阻上的电流与电阻两端电压的关系”实验中，需要保持电阻不变，改变导体两端电压的大小；
根据导体中电流的大小，得出导体中的电流跟这段导体两端的电压的关系，这种研究物理问题的方法叫做控制变量法．
【分析】要研究电流和电阻的关系，需要保证电阻的电压不变；要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变；当有多个因素对某一个物理量有影响时，要研究每一个因素对该物理量的影响，需要用到控制变量法。
3.【答案】
左；电流
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流与电阻的关系，需要控制电压不变，当电阻变小时，电压表的示数变小，故滑动变阻器的需要分担少一点电压，定值电阻两端电压才能保持不变，故需要将滑片向左调节，阻值变小，滑动变阻器两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大。并记录此时电流表的示数，因为探究电流与电阻的关系，其实质就是保持定值电阻两端电压不变，改变电阻，观察电流，看电流与电阻的关系，故需要记录电流表的示数。
【分析】探究电流和电阻关系时，电压表处的电阻减小，滑动变阻器的电阻减小。
4.【答案】
可方便改变定值电阻的电压，从而进行多次实验数据的测量
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】由图示知，甲实验只测出一组对应的电流与电压值，通过一组数据得出的实验结论说服力不强，而乙实验中可通过调节变阻器的滑片的位置，从而改变定值电阻两端的电压，可测量多组实验数据，可得出具有普遍性的实验结论。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
二、单选题
5.【答案】
B
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A.
改变干电池的个数，电源电压发生变化，从而电阻两端的电压也改变，A不符合题意；B.
在探究电阻上电流与电压的关系的实验中，应控制电阻不变，B符合题意；C.
改变电阻器的滑片，会使电路中的电流发生改变成，从而改变电压，C不符合题意；D.
调节学生电源的调压旋钮能使电源电压发生变化，从而电阻两端的电压也改变，D不符合题意．
故答案为：B.
【分析】探究电流和电压关系时，要保持电阻不变。
6.【答案】
D
【考点】影响电阻大小的因素，探究电流与电压、电阻的关系实验，控制变量法与探究性实验方案
【解析】【解答】①探究导体中电流大小与导体两端的电压的关系用的研究方法是控制变量法；②探究电流时，用电流比作水流用的研究方法是类比法；③探究串联电路电阻的特点时，引入总电阻的概念用的研究方法是等效替代法；④探究导体电阻与哪些因素有关用的研究方法是控制变量法。
故答案为：D。
【分析】探究电流和影响因素、电阻的影响因素时，都利用了控制变量法。
7.【答案】
A
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验，伏安法测电阻的探究实验，探究用电器的电功率实验
【解析】【解答】A．探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用除了保护电路，另一个作用就是改变定值电阻两端电压，A符合题意；
B．根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，滑动变阻器正好起到保持电阻两端的电压不变的作用，B不符合题意；
C．测量定值电阻的阻值时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，C不符合题意；
D．在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，测得多组数据，可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系，不是为了求平均功率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】要研究电流和电压的关系，需要保证电阻的阻值不变，填、、体现了控制变量法的思想；滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
8.【答案】
D
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A．在探究“电流与电阻关系”时，要控制电阻的电压不变，故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外，还有控制R两端的电压不变，A不符合题意；
B．更换定值电阻时，为保护电路，开关应处于断开状态，B不符合题意；
CD．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，即电压表的示数大于2V，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，使电压表的示数为2V，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向；
三、实验探究题
9.【答案】
（1）断开
（2）断路
（3）0.4
（4）B
（5）反
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）为了保护电路，在连接电路时，开关应断开。
?
（2）若电流表始终无示数，说明电路可能断路，电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的定值电阻断路。
（3）如图乙所示，电流表选用0~0.6A的量程，0.2A之间有10个小格，1小格代表0.02A，电流表的分度值为0.02A，电流表的示数为0.4A。
（4）定值电阻两端的电压
A．控制
的定值电阻电压不变，电路中的电流
其他电阻两端的总电压
其他电阻的总电阻
滑动变阻器规格为“
，2A”，在电路中多串联一个
的电阻，其他电阻的总电阻最大值
调整有效，A不符合题意；
B．
不变，电源电压取2V时，滑动变阻器两端的电压为0V，连入电路中的电阻为零。
不变，即控制
的定值电阻电压不变，电路中的电流不变，滑动变阻器连入电路中的电阻取最大值
时，电路中的总电阻
此时电源电压
电源电压的取值范围是2V~5.33V，B符合题意；
C．电源电压不变，改变
的大小，
取2.25V时，电路中的最小电流
滑动变阻器两端的电压
滑动变阻器连入电路中的电阻
滑动变阻器规格为“
，2A”，方案可行，C不符合题意。
故答案为：B。
（5）由
可知，实验完毕，得到结论，电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【分析】（1）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）明确电流表的量程和对应的分度值，结合表盘的指针读数即可。
（4）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，电流相等，用电器电压之和为电源电压，提高电源电压可以调高定值电阻两端的电压，结合欧姆定律和设定电压求解电源电压；
（5）通过实验最后得出，当电压一定时，电流和电阻成反比。
10.【答案】
（1）
（2）断路
（3）3；左；电压；7.5
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在探究电流和电阻的关系的实验中，滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，滑动变阻器和定值电阻串联，滑动变阻器的滑片P右移动时电路中电流变大，所以滑动变阻器下面要接右侧的接线柱，如图所示：
?
（2）如果R短路，电压表也被短路，此时电压表无示数，电流表有示数，不符合题意；当R断路时，电压表和电流表及滑动变阻器串联，因为电压表的电阻非常大，所以电流中的电流很小，所以电流表几乎没有示数，电压表测电源电压有示数，符合题意，故故障是R断路。
（3）由图可知，当所用电阻阻值是5Ω是，电流是0.6A，所以定值电阻的电压为
当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，用滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变，根据公式
得此时电路中的电路变小，所以滑动变阻器的电阻变大，即滑片向左滑动。
因为定值电阻和滑动变阻器两端的电压一定，电流相等，所以定值电阻阻值最大时滑动变阻器的电阻也最大，当定值电阻是15Ω时，由乙图可知电流为0.2A，此时滑动变阻器接入电路的电阻为
【分析】（1）滑动变阻器有四个接线柱，选择的接线柱应一上一下，结合题目要求选择相应的接线柱；
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向。
11.【答案】
（1）左；
（2）0.44
（3）保持电压表示数不变
（4）S、S2；S、S1；
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）在连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处以保护电路，即将滑动变阻器的滑片放到左端，由图甲的电路可知，电流表并联接入而电压表串联接入，改正如下图所示：
?
（2）由图乙可知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，故此时电压表示数应为2.2V，故由欧姆定律可知，此时电流表的示数应为
（3）因探究的是电流与电阻的关系，故应控制电阻两端电压不变，将电阻由5
换成10
后，应调节滑动变阻器，保持电压表示数不变，记下电流表示数，更换不同阻值电阻重复实验。
（4）只闭合开关S、S2
，
此时电压表测小灯泡两端电压，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为U额
，
则由欧姆定律可得，此时电路中的电流为
只闭合开关S、S1
，
此时电压表测小灯泡与电阻R0两端电压之和，此时电路中的电流为
因电路中的电流不变，故有
解得小灯泡电阻
【分析】（1）为了保证电路安全，拆装电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器应处在阻值最大端，结合滑动变阻器的接法求解即可；
（2）明确电流表的量程和对应的分度值，结合表盘的指针读数即可。
（3）要研究电流和电阻的关系，需要保证电阻的电压不变；
（4）结合题目给出的电流和电压值，利用欧姆定律求解电阻的表达式即可。
12.【答案】
（1）
（2）断路
（3）电流与电压成正比（通过导体的电流与导体两端电压成正比或导体中的电流与导体两端电压成正比均给分）
（4）1.5；左
【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】（1）电压表和R并联。
?
（2）电流表始终无示数，可能断路，电压表有示数并保持不变，电压表和电源串联，所以可能是R断路。
（3）由表格可知，电压和电流的比值一定，所以电阻一定时，电流与电压成正比。
（4）变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV
，
根据串联电路电压的规律和分压原理有
左边为一定值，故右边也为一定值，当定值电阻取最大时，变阻器连入电路中的电阻最大，即
解得UV=1.5V。
将10Ω电阻换成15Ω电阻，为保持定值电阻两端电压不变，要增大变阻器分压，即增大变阻器电阻，所以滑片左移。
【分析】（1）电压表是测量电压的仪表，应并联在电路中，电压表与哪个用电器并联，就测量哪个用电器两端的电压。
（2）分析电路结构，电路为串联电路，结合电流表、电压表示数的变化，分析电路存在的故障即可；
（3）探究电流与电压的关系，得到的结论是电阻一定时，电流和电压成正比。
（4）定值电阻和滑动变阻器是串联关系，串联分压，分得的电压和电阻成正比，保证定值电阻两端的电压不变，结合定值电阻阻值的变化判断滑动变阻器的移动方向。
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精品试卷·第
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