第1课时　探究电流与电压电阻的关系

第四章

电路探秘第六节

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.(学科素养·科学观念)(2024浙江丽水莲都期末)如图是小莲

探究电流与电阻关系的电路图,R为定值电阻,R'为滑动变阻

器,下列有关说法错误的是

()A.实验过程中要更换电阻R,以改变电阻大小B.调节R'的目的是控制R两端电压不变C.R'滑片向左移时,电压表示数会变大D.本实验得出的结论是电阻与电流成反比基础过关全练D解析导体的电阻是导体本身的性质,与通过导体的电流无

关;本实验得出的结论是在电压不变时,通过导体的电流与导

体的电阻成反比,D错误,符合题意。2.(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()DA.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0D.当导体两端的电压为0时,电流为0

解析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,D正确。3.(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”)。定值电阻(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)。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,根据串联电路的分压

特点可知,滑动变阻器两端的电压变小。4.(学科素养·科学观念)(2024浙江杭州滨江期末,7,★★☆)在

探究一个用电器中电流随电压变化的关系时,小明连接好的

电路如图所示,闭合开关,发现电流表、电压表均有示数,调

节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化,小明连接的电

路有不妥之处,改正的方法是

()能力提升全练BA.将导线K的a端移至接线柱AB.将导线M的c端移至接线柱BC.将导线M的c端移至接线柱DD.将导线L的b端移至接线柱D解析

由实物图可知,滑动变阻器没有按一上一下的原则串

联在电路中,而是全接到上方两个接线柱上;在探究一个用电

器中电流随电压变化关系时,电压表应并联在用电器的两端,

而实物图中电压表测的是电源电压。将导线K的a端移至接

线柱A时,滑动变阻器可以改变用电器两端的电压,但电压表

测电源电压,示数不变,无法进行实验探究,A不可行;将导线M

的c端移至接线柱B时,电压表测用电器两端的电压,通过移动

滑片可以改变用电器两端的电压,进行实验探究,B可行;将导

线M的c端移至接线柱D时,滑动变阻器被断路,不能改变用电器两端的电压,无法进行实验探究,C不可行;将导线L的b端移

至接线柱D时,滑动变阻器被断路,不能改变用电器两端的电

压,无法进行实验探究,D不可行。5.(学科素养·科学思维)(2024浙江宁波镇海模拟,22节选,★★

☆)小科探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。

现有电压为9V的电源、规格为“6V0.6A”的小灯泡、

规格为“2A10Ω”的滑动变阻器、导线、开关、电流表

和电压表等器材。小科根据图甲所示电路做实验时，发现无论怎么调节滑动变阻器,电压表示数始终较大,无法探究电压更

小时小灯泡的电流与电压的关系。小科在老师的指导下,设

计了如图乙所示的电路图,继续实验。

(1)按图甲电路进行实验,滑动变阻器阻值调到最大时,电压

表示数为5V,此时电流表示数为

A。(2)按图乙电路进行实验,采集数据,绘制了小灯泡电流与电

压关系的曲线图,如图丙所示。AB段是直线,可得出探究

结论:在电压较小时,

。0.4通过小灯泡的电流与它两端的电压成正比解析(1)由图甲知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量灯

泡两端的电压,由题意知,灯泡两端的电压为5V,所以滑动变

阻器两端的电压U滑=U-U灯=9V-5V=4V;所以电路中的电流I

=

=

=0.4A。(2)由图像知,AB段是一段直的线段,故在电压较小时,通过小

灯泡的电流与它两端的电压成正比。6.(新方法·对比分析法)(2024浙江新昌期末,24,★★☆)小科

同学利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。可

供选择的器材有电源(两节新干电池)、电流表、电压表、

开关,阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω的定值电阻各一个,两个

滑动变阻器R1、R2分别为“10Ω2A”“20Ω1.5A”,导

线若干。实验组别123电阻R/Ω51025电流I/A0.40.20.08(1)实验中电压表示数保持

V不变。(2)断开开关,拆下5Ω的电阻,改接10Ω的电阻。有以下几步

操作:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大位

置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片P移到适当位

置。合理的操作顺序是

。(填序号)(3)换用25Ω的电阻重复操作,要顺利完成本实验,应选用的

滑动变阻器是

(选填“R1”或“R2”)。2②①④③R2(4)分析表格数据,可得出的结论是：

。电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比解析(1)由表中数据可知,定值电阻两端电压为U=IR=0.4A

×5Ω=0.2A×10Ω=0.08A×25Ω=2V,故实验中电压表示数保

持2V不变。(2)从安全和规范角度考虑,正确的顺序是将滑

动变阻器的滑片移到阻值最大位置;闭合开关;将滑动变阻器

的滑片移到适当位置;记录电流表示数;故正确的顺序是②①

④③。(3)由(1)知,定值电阻两端的电压始终保持UR=2V,根

据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压U滑=U-UR=3

V-2V=1V,滑动变阻器分得的电压为电压表示数的0.5倍,根

据串联电路分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻R滑=0.5×25Ω=12.5Ω,故为了完成整个实验,应该

选取最大阻值至少为12.5Ω的滑动变阻器,本次实验中选择

较合适的滑动变阻器的规格为“20Ω1.5A”,即R2。(4)由

(1)知,定值电阻两端的电压始终保持UR=2V,故可得出结论:

电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。7.(学科素养·探究实践)(2024浙江余姚月考)如图甲所示是“探究电流与电压和电阻的关系”实验电路,电源电压保持6V不变。

甲素养探究全练

(1)连接电路时,开关应处于

状态;将实物电路连接

完整,要求:当滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数变大。断开(2)闭合开关,发现电流表有示数,电压表示数为0,造成此现象

的原因可能是：

。(3)在“探究电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的图

像如图乙,则可得出结论:

。定值电阻短路(或电压表短路或电压表断路)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比(4)在“探究电流与电阻的关系”时,选用10Ω、15Ω、20

Ω、25Ω的电阻R，由小到大依次正确接入图甲所示电路。当

把10Ω电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图丙所示是

A。后面的实验每更换一个电阻,为保持定值电阻

两端电压一定,滑动变阻器滑片P应向

(选填“A”或“B”)端滑动。(5)若每次实验时电阻R两端的电压均为2V,为完成实验,滑

动变阻器的最大阻值至少应是

Ω。0.2B50解析(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;

当滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大,说明滑动变

阻器阻值变小,故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串联在

电路中。(2)闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;

电压表示数为0,说明电压表并联的电路短路或电压表短路

或电压表断路,即造成此现象的原因可能是定值电阻短路(或

电压表短路或电压表断路)。(3)在“探究电流与电压的关

系”时,根据实验数据绘制的图像为一过原点的直线,由图像

可知,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流增大,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压

成正比。(4)由图甲可知,电流表选用小量程;当把10Ω的电

阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图丙所示,电流表分

度值为0.02A,其示数为0.2A,则定值电阻两端电压UV=I1R1=

0.2A×10Ω=2V;实验中,当把10Ω的电阻换成大阻值电阻后,

根据串联电路分压规律,电阻两端的电压变大,探究电流与电

阻关系时要控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路的电

压规律,要增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动变阻器接

入电路的阻值,故应把滑动变阻器滑片向B端滑动,使电压表示数为2V,同时记下对应的电流值。(5)