1、12.1 探究电流与电压、电阻的关系 学校：_ 班级：_ 姓名：_ 考号：_一、选择题1. 用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”为了改变定值电阻R两端的电压，有三种方案：多节干电池串联接入M、N两点之间；电池与滑动变阻器串联接入M、N两点之间；电池先后与不同的定值电阻R串联接入M、N两点之间可行的方案是（ ）A.仅有B.仅有C.仅有、D.、都可行2. 某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（）A.实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路B.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数发生变化
2、C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将R1由10换成20时，应将滑片向右移动，使电压表示数不变D.实验中，多次测量是为了减小实验误差3. 某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象，以下有关叙述正确的是（ ）A.该同学研究的是电流和电压的关系B.实验中电压表的示数保持0.5V不变C.滑动变阻器阻值变化范围为15D.将Rx从5换成10后，应将滑片P向左移4. 在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，利用实验数据作出了如图所示的图象根据图象，下列说法正确的是（）A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
3、C.当导体甲两端的电压为2V时，通过导体甲的电流为0.2AD.将两导体并联后接在3V的电源上时，干路中的电流为0.6A5. 如图是小明探究“电流一定时，电压与电阻关系”的实验电路图。已知电源电压U15V，滑动变阻器上标有“203A”（实际最大阻值略小于20），实验中所用的四个定值电阻分别为5，10，15，20为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是（）A.00.6A0.5AB.03A0.8AC.03A0.7AD.03A0.75A6. 小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，作出了如图所示的图象，下列说法中正确的是（）A.甲、乙的电阻大小关系：
4、R甲R乙B.导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零C.将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上，干路中的电流为0.6AD.根据图象可得出结论：同一导体两端的电压与通过它的电流成正比7. 如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图，每次实验必须保持大小不变的是（）A.电压表的示数B.电流表的示数C.定值电阻的阻值D.滑动变阻器的阻值8. （3分）关于如图所示的电路图，下列说正确的有（）A.在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器的主要作用是为了保护电路B.将图中电阻R换成小灯泡，滑片P由b向a端缓慢移动，灯泡变亮，电压表示数V与电流表示数A比值变大C.在测量定值电阻的阻值实验中，改变滑动变阻器
5、的阻值目的是为了多次测量取平均值、减小误差D.在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值是为了保持电阻两端的电压一定二、填空题9. 物理学中研究一个变量与多个变量之间的关系时，常常采用控制变量法。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需要控制的变量是_。10. 图甲是探究电流一定时，电压与电阻关系的实验电路图。已知电源电压U15V，滑动变阻器上标有“203A”（实际最大阻值略小于20），实验中所用的四个定值电阻分别为5，10，15，20小明实验时尝试在ab间接入5，10，15，20电阻，并调节滑动变阻器，使电路中的电流控制在图乙所示数值不变，但发现当ab间接_电阻时，无论怎样移动
6、滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据。为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在_A最合理。11. 如图，在做“探究电流与电压电阻的关系”实验中，采用了6V蓄电池、最大阻值为50的滑动变阻器、电流表和电压表等器材。（1）在研究电流与电压的关系实验时，一般是连接同一电阻R1，通过适当_来改变R1两端的电压。（2）在研究电流与电阻的关系实验时，当用10的电阻连接在电路AB间测得电压为2V后，断开开关，用20的电阻替换AB间的R1，然后闭合开关，应将滑片向_（选填“a”、“b”或“下”）端移动，直到看到_时，才能读出所需电表的示数。三、实验探究题12. 现有下列器材，学生电源（电压恒
7、为6V），电流表（00.6A，03A）、电压表（03V，015V）、定值电阻（5、10、20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”，实验电路图如图甲所示（1）连接电路时，开关S应该_（选填“断开”或“闭合”）（2）该实验中带动变阻器的作用除了保护电路外，还有_.（3）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变化的图象，由图象可以得出结论_（4）上述实验中，小明用10的电阻做完实验后，接着把R换成5的电阻接入电路，闭合开关S，应向_（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为_V，读出电流表的示数（
8、5）为了完成整个实验，应该选取下列哪种规格的滑动变阻器：_（填字母）A20 1.0A B30 1.0A C50 1.0A 13. 在“探究电流与电压的关系”实验中：（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求滑片P向B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）小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为_A若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向_（选填“A”或“B”）端移动。（3）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I-U图象如图丙所示：由图象可得：电阻一定时，电流与电压成_。14. 用图甲所示器材和装置探究通过导体的电流与电
9、阻关系，电源电压恒为4.5V，定值电阻阻值分别为5、10、15、20、25和45，滑动变阻器R上标有“151A”。（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最_（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是_。（3）实验的部分数据如图乙所示，其中一次数据由于操作不当出现了错误，错误的电流值为_A出现该错误是由于忘记调节滑动变阻器保持电压不变造成的，则在该步错误操作之前，接入电路的定值电阻为_。（4）继续实验，当接入电路中的电阻为45时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，都无法使电压表的示数保持不变。
10、利用现有器材，下列操作可继续完成实验的有_。将5电阻串联接入电路将10电阻串联接入电路将15电阻串联接入电路将20电阻串联接入电路将25电阻串联接入电路参考答案与试题解析一、选择题1.【答案】D【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】研究电流跟电压的关系时应采用控制变量法，即控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压测出通过的电流，据此进行解答【解答】解：探究电流跟电压的关系时，应控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压，改变M、N之间串联电池节数，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化，方法可行；电池与滑动变阻器串联接入M、N时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电
11、阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，方法可行；电池先后与不同定值电阻R串联接入M、N，定值电阻R的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同，方法可行；综上，、都可行故选D2.【答案】D【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端；为避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论，要多次测量；在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，要控制导体的电压不变；实验中，多次测量是为了使滑动变阻器的的电阻发生变化【解答】解：A为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，故A正确，不符合题意；B在探究通过导体的电
12、流与导体两端电压关系时，通过调节滑片，使电压表的示数产生变化，多次测量，得出具有普遍性的结论，故B正确，不符合题意；C在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，根据控制变量法，要控制导体两端的电压不变，所以当将R1由10换成20时，应将滑片向右移动，使电压表示数不变，故C正确，不符合题意；D实验中，多次测量是为了得出普遍性的结论，故D错误，符合题意故选D3.【答案】C【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】此题暂无解析【解答】解：A控制电压不变，该同学研究的是电流和电阻的关系，A选项错误；B由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变，由图乙知，电流与电
13、阻之积：U=IRx=2.5V，即电压表保持2.5V不变，故B错误；C由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：R滑1=R总-R1=UI1-R1=3V0.5A-5=1，由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻：R滑2=R总-R2=UI2-R2=3V0.1A-25=5，所以，滑动变阻器阻值变化范围为1欧5欧，故C正确；D根据串联分压原理可知，将定值电阻由5改接成10的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于2.5V），探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路电
14、压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压使电压表的示数减小为2.5V，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，故D错误故选C4.【答案】B【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】（1）由图象取电流相等的某点，比较它们的电压可知两电阻关系；（2）由图象可知，通过两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数即为定值电阻；（3）当导体甲两端的电压为2V时，从图象中读出2V时通过导体甲的电流；（4）由并联电路的电压特点知甲、乙并联时的电压关系，由图象知它们的电流关系然后根据并联电路的特点求出干路电流。【解答】解：A由图象可知，当通过甲、乙的电流都是0.3A时，乙两端电压大于
15、甲两端电压，由R=UI可知乙的电阻大于甲的电阻，故A错误；B由图象可知，通过导体乙的电流与其两端的电压成正比，故B正确；C当导体甲两端的电压为2V时，从图象中读出通过甲的电流为0.4A，故C错误；D由并联电路的电压特点可知，当导体甲与乙并联接入电路后它们的电压相等，即当U甲=U乙=3V时，I甲=0.6A，I乙=0.3A，干路中的电流I=I甲+I乙=0.6A+0.3A=0.9A，故D错误故选B5.【答案】C【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】（1）当定值电阻为5，且滑动变阻器接入电路中的电阻为0时，由欧姆定律求同电路中的最大电流，确定电流表的选择的量程；（2）当定值电阻为20时，由欧姆
16、定律求出电路中的最大电流；当定值电阻为5时，由串联电阻的规律和欧姆定律求出电路中的最小电流：根据滑动变阻器的实际最大阻值略小于20，且电流表的分度值为0.1A，确定为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制的大小。【解答】（2）当定值电阻为20时，电路中的最大电流：Imax2=UR4=15V20=0.75A，滑动变阻器上标有“203A”表示变阻器的最大电阻为20，当定值电阻为5时，由电阻的串联和欧姆定律，电路中的最小电流：Imin1=UR4+R1=15V20+5=0.6A(1)因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20，Imin1稍大于0.6A，且电流表的分度值为0.1A，为了使这四个电阻都能
17、为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理。故选：C。6.【答案】C【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】（1）从U-I图象可以得出的信息：在一定电压下通过导体的电流；通过比较相同电压下的电流大小，比较电阻大小关系；通过导体的电流与其两端的电压成正比。（2）电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关。【解答】A、当甲乙两端电压都为2V时，I甲0.4A，I乙0.2A，I甲I乙，根据I=UR知：R甲R乙，故A错误；B、电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变，故B错误；C、当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时，U甲
18、U乙2V，由图知I甲0.4A，I乙0.2A，干路电流：II甲+I乙0.4A+0.2A0.6A，故C正确；D、根据数据和图象得出的结论是：同一导体，电阻一定，通过它的电流与两端的电压成正比，故D错误。7.【答案】A【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，结合欧姆定律分析。【解答】探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，当换上不同的定值电阻后，电压表示数发生变化，通过移动变阻器的滑片控制电压表示数不变；由欧姆定律I=UR，每次通过定值电阻的电流不同，即电流表的示数不同；故只有A正确。8.【答案】B,C【考点】伏安法测电阻的探究实验探究电流与电压
19、、电阻的关系实验【解析】（1）据课本所学的电学实验中滑动变阻器的作用逐个分析即可判断；（2）小灯泡的电阻是变化的，即其受温度的影响，温度越高，电阻越大。【解答】A、在探究电流与电阻的关系试验中，滑动变阻器的主要作用是调节定值电阻两端的电压不变，故A错误；B、由于灯丝的电阻受温度的影响，故将图中电阻R换成小灯泡，滑片P由b向a端缓慢移动，变阻器的有效电阻变小，电路电流变大，灯泡变亮，同时灯泡温度变高，故其阻值变大，所以电压表示数V与电流表示数A比值变大，故B正确；C、在测定值电阻的阻值实验中，为了减小误差，即通过改变滑动变阻器的阻值目的多次测量电阻，最后得出电阻的平均值，故C正确；D、在探究电流
20、与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值是为了改变电阻两端的电压，故D错误；二、填空题（本题共计 3 小题，每题 3 分，共计9分）9.【答案】导体的电阻【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】电流与电阻和电压有关，研究导体的电流与导体两端电压的关系时，需要控制导体的电阻不变。【解答】电流与电阻和电压有关，根据控制变量法，在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需要控制的变量是导体的电阻。10.【答案】20,0.7【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】根据欧姆定律求出电路中的最大电流确定电流表的量程；根据电流表的量程和分度值读出示数；根据欧姆定律求出电流表示数为0.8A时电路
21、中的总电阻，即可判断20的电阻不符合实验要求；当定值电阻为20时，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，当定值电阻的阻值为5时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后结合电流表的分度值确定电路中控制的最合理电流。【解答】由图乙可知，电流表的分度值为0.1A，其示数为I0.8A(1)电流表的示数为0.8A时，电路中的总电阻R=UI=15V0.8A=18.7520，所以，当ab间接20电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据（2）（2）当定值电阻为20时，电路中的最大电流$I_max = fracUR = frac15V20Omega = 0.75A$，当定值电阻为
22、5时，电路中的最小电流Imin=UR+R=15V20+5=0.6A，因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20，且电流表的分度值为0.1A，所以，为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理。故答案为：20；0.7。11.【答案】移动变阻器的滑片b,电压表示数为2V【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】（1）研究电流与电压的关系，需控制电阻的相同，记录电流随电压（通过移动变阻器的滑片改变电阻的电压）的变化关系；（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移
23、动的方向。【解答】在研究电流与电压的关系实验时，要控制电阻大小不变，一般是连接同一电阻R1，通过适当移动变阻器的滑片来改变R1两端的电压；根据串联分压原理可知，将定值电阻由10改接成20的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；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b端移动，直到看到电压表的示数为2V时，才能读出所需电流表的示数。三、实验探究题12.【答案】（1）断开（2）控制定值电阻两端的电压不变（3）在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比（4）右,2（5
24、）C【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】（1）为保护电路，连接电路时，开关S应该断开（2）该实验中带动变阻器的作用除了保护电路外，还能控制定值电阻两端的电压不变（3）分析图乙数据可见，在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比（4）由图乙可知，当电阻为10时，电流为0.2A，所以定值电阻两端电压为2V，根据串联电路有分压的特点，为使定值电阻两端电压不变，应向右调节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大定值电阻两端的电压为2V（5）由图知，电阻两端的电压始终保持U=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的4V2
25、V=2倍，根据分压原理，当接入20电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=220=40，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40的滑动变阻器【解答】解：（1）为保护电路，连接电路时，开关S应该断开（2）该实验中带动变阻器的作用除了保护电路外，还能控制定值电阻两端的电压不变（3）分析图乙数据可见，在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比（4）由图乙可知，当电阻为10时，电流为0.2A，所以定值电阻两端电压为U=IR=0.2A10=2V，实验电路图为串联电路，用10的电阻做完实验后，接着把R换成5的电阻接入电路，根据串联电路有分压的特点，电阻变小，分压变少，为使定值电阻两端电压不变，应向右调
26、节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大定值电阻两端的电压为2V（5）由图知，电阻两端的电压始终保持U=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=6V-2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的4V2V=2倍，根据分压原理，当接入20电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=220=40，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40的滑动变阻器，故选C13.【答案】如上所示；0.12,A正比【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验【解析】（1）根据滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大确定变阻器左下接线柱连入电路中；（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数，要增
27、大电阻两端的电压，根据欧姆定律分析；（3）绘制出电阻R的I-U图象为过原点的直线，据此得出结论。【解答】要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：小明排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时通过电阻的电流为0.12A，若要增大电阻两端的电压，根据UIR，即应增大电路的电流，由欧姆定律，应减小变阻器连入电路的电阻，故应将滑片P向A端移动；绘制出电阻R的I-U图象为过原点的直线，由图象可得：电阻一定时，电流与电压成正比。14.【答案】如上所示；右,电阻R断路0.18,10【考点】探究电流与
28、电压、电阻的关系实验【解析】（1）变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，如下所示（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处；若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，则与电压表并联的支路断路了；（3）由图甲知，除(20,0.18A)点外，求出电流与电阻积确定错误的电流值；由欧姆定律得出此时电路的总电阻，由电阻的串联得出变阻器连入电路的电阻；电阻的电压为3V，由串联电路电压的规律和分压原理求出在该步错误操作之前，接入电路的定值电阻大小；（4）当接入电路中的电阻为45时，由分压原理得出变阻器连入电路电阻，而现有
29、变阻器的最大电阻为15，由串联电阻的规律得出至少串联电阻的大小，串联的最大电阻不超过22.5，据此分析；【解答】变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，如下所示：闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即最右端，闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电路可能断路，电压表指针有明显偏转，电压表测电源电压，帮原因可能是电阻R断路；由图甲知，除(20,0.18A)点外，电流与电阻积为：0.6A50.3A10-0.12A253V，错误的电流值为0.18A；由欧姆定律，此时电路的总电阻：R串=UI=4.5V0.18A=25；由电阻的串联，变阻器连入电路的电阻为：R滑25-205；电阻的电压为3V，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为4.5V-3V1.5V，由分压原理，定值电阻的大小是变阻器连入电路电阻的3V1.5V=2倍，故在该步错误操作之前，接入电路的定值电阻为2510；继续实验，当接入电路中的电阻为45时，由分压原理，变阻器连入电路电阻：R滑=1.5V3V4522.5，而现有变阻器的最大电阻为15，故至少串联一个22.5-157.5的电阻，串联的最大电阻不超过22.5，故将10或15或20的电阻串联接入电路均可，选；故答案为：（1）如上所示；（2）右；电阻R断路；（3）0.18；10；（4）。