17.1 电流与电压和电阻的关系 （有解析）

17.1 电流与电压和电阻的关系 C
一、单项选择题（共3小题；共12分）
1. 在学习了电流和电压的概念后，老师用同一只灯泡给大家做了如图所示的两个实验，要求大家根据实验中的现象提出一个科学问题。经过讨论，大家提出的以下四个问题中，最有探究价值且易于探究的是
A. 同一灯泡中电流的大小跟它两端的电压是否有关
B. 同一灯泡发光的亮度跟它两端的电压有什么关系
C. 同一导体中电流的大小跟它两端的电压有什么关系
D. 导体中的电流跟它两端的电压及其电阻有什么关系
2. 下列说法中，能用于研究电流与电压之间关系的是
A. 用同一导体，保持导体两端电压相同
B. 用不同导体，保持导体两端电压相同
C. 用同一导体，改变导体两端电压
D. 用不同导体，改变导体两端电压
3. 在探究“电流与电阻关系“的实验中，每次实验中大小都发生改变的是
A. 定值电阻两端的电压
B. 滑动变阻器两端的电压
C. 定值电阻和滑动变阻器两端电压之比
D. 电压表与电流表示数的比值
二、填空题（共3小题；共16分）
4. 将三根电阻丝 、 、 分别接到如图所示的电路中的 、 两点间，其电路电流大小如表所示的结果，由此判断电阻最大的是 ；如果三者材料、长度都相同，则最粗的电阻丝是 。
5. 如图所示电路，当把电源接在 、 两点时，电流表 测量的是通过电阻 的电流，电流表 测量的是通过电阻 的电流。若把电源改接在 、 两点，电流表 测量的是通过电阻 的电流，电流表 测量的是通过电阻 的电流。
6. 下图是“探究电流与电阻的关系”的电路图。将 的定值电阻接入图中 、 两点间，正确操作后，电流表的示数为 。接下来的操作是：断开开关，将 的定值电阻更换为 的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片 移到最 （选填“左”或“右”）端，然后闭合开关，移动滑片 ，使电压表的示数为 时，读出电流表的示数。
三、实验题（共2小题；共18分）
7. 小阳在探究电流与电阻的关系时猜想：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。为了验证猜想，他设计了如图所示的电路图，并找来符合实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、阻值已知的多个电阻和导线若干。主要的实验步骤如下：
①按照电路图连接电路，将滑动变阻器阻值调到最大。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 到适当位置，使电压表示数为 ，记录电阻 的阻值和电流表示数 。
③断开开关，更换阻值不同的电阻 ，保持滑动变阻器的滑片 的位置不变，闭合开关，记录电阻 的阻值和电流表示数 。
④仿照步骤③再做多次。
（1）小阳在探究过程中存在的问题： 。
（2）请你针对小阳探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。
（3）画出实验数据记录表格。
8. 小明在探究“电流与电阻关系”的实验中．
（1）选用两节新干电池做电源，所选电阻最小值为 ，滑动变阻器的铭牌上标有“”字样，他已完成了部分实物连接，请用笔画线将实物图连接好．要求滑片向右移时，电路中电流变大．
（2）小明先将 的电阻连入电路，当连好最后一根线时，发现电压表指针偏转超出量程的一半．小明在实验过程中存在的问题有： ；
（3）纠正错误后，他闭合开关，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为 ，读出电流表的示数，并记录在表格中．接着进行正确地操作将 的电阻接入电路，为读取正确的电流值，他应将滑动变阻器的滑片向 移，当 时，停止调节，读出电流表示数．
（4）按照小明的实验设计，为能读出相应的电流值，所选的定值电阻最大值为
答案
第一部分
1. B
【解析】若此实验仅得出同一灯泡中电流的大小跟它两端的电压是否有关的结论，电流的大小此实验中无法直接测量的，仅从亮度比较电流不符合易于探究的要求，故选项A不符合题意；
比较甲乙两个实验发现：乙实验中电源电压是甲实验中电源电压的 倍，乙实验中灯泡比甲实验中灯泡的亮度大，所以实验比较直观的说明同一灯泡亮度跟它两端的电压的关系，故选项B符合题意；
同一灯泡的发光亮度是指灯泡的实际功率，仅根据灯泡亮度的不同不易直接得出“同一导体中电流的大小跟它两端的电压的关系”这一普遍规律，故选项C不符合题意；
比较甲乙两个实验得出导体中的电流跟电阻的关系需要控制导体两端的电压一定，不符合控制变量法探究的要求，故选项D不符合题意。
2. C
3. D
【解析】首先要了解研究电流与电阻关系的做法：采用如图所示的电路，读出电压表和电流表示数，多次更换定值电阻 ，每次更换后先调节滑动变阻器 的滑片，使电压表示数与原来相同，再读出电流表的示数，最后通过多次实验的数据总结电流与电阻的关系。
本实验要控制定值电阻两端电压不变，故A不符合题意；
电源总电压不变，控制定值电阻两端电压也不变，根据 ，所以滑动变阻器两端电压也不变，故B不符合题意；
定值电阻和滑动变阻器两端电压都不变，故二者比值也不变，故C不符合题意；
根据 ，电压表与电流表示数比值等于定值电阻 阻值，每次实验要更换不同阻值的定值电阻，所以 不是定值，故D符合题意。
第二部分
4. ；
5. 和 ； 和 ；；
6. 右；
【解析】先将 的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，正确操作后，电流表的示数为 ，则可知 的电阻两端的电压为 ；
接着断开开关，当把 的定值电阻换为 的定值电阻时，应将滑动变阻器的滑片 移至最右端阻值最大处，然后闭合开关，移动滑片 ，因探究的是电流与电阻的关系，则应保持定值电阻两端电压不变，所以应使电压表示数为 ，记下电流表的示数。
第三部分
7. （1） 步骤③中，保持滑动变阻器的滑片 位置不变
（2） 移动滑动变阻器的滑片 ，使电压表示数不变
【解析】探究电流与电阻的关系时，要注意控制电压不变。
（3）
【解析】实验记录表要注意因变量在自变量的下方。
8. （1）
【解析】电流表与定值电阻串联，滑动变阻器采取“一上一下”的连接方式；
电源电压为 ，所选电阻最小值为 ，电路中最大电流为 ，故电流表选择 量程
（2） 连接电路时，开关未断开；开关闭合前滑片未置于最大阻值处
【解析】连接电路时，开关应该是断开的，连接完最后一根导线后发现电压表指针偏转超出量程的一半，造成上述现象的原因可能是： 连接电路时开关没有断开； 开关闭合前滑片未置于最大阻值处
（3） 右；电压表示数为
【解析】定值电阻 的阻值由 更换为 时，根据串联电路分压的特点可知，定值电阻两端电压变大，因此需增大滑动变阻器两端电压，即增大滑动变阻器接入电路的阻值，故将滑片向右移动，直到电压表的示数为
（4）
【解析】电阻两端电压为 ，滑动变阻器两端电压为 ，
当接入电路的阻值太大时，滑动变阻器分压仍小于 ，无法继续进行实验；
当滑动变阻器阻值全部接入电路时，
电路电流 ，
此时接入电路的定值电阻阻值最大，
由 得，
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