資源簡介

4.6
電流與電壓、電阻的關系（一）
一、電流與電壓的關系
1、探究電流與電壓的關系
（1）猜想假設：在電阻一定時，電壓越高，電路中的電流越大。
（2）實驗方法：控制電阻不變，然后調節滑動變阻器，使得電阻R兩端的電壓發生變化，然后讀出在不同電壓下對應電流表的示數。
（3）實驗電路：
（4）實驗圖像：
（5）實驗結論：在電阻一定的情況下，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。
【注意】導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，其前提條件是電阻一定（或同一段導體），不能反過來說電壓跟電流成正比，電壓是因，電流是果，因為導體兩端有了電壓，導體中才會有電流。
2、滑動變阻器的主要作用：改變電阻R兩端的電壓。
二、探究電流與電阻的關系
1、探究電流與電阻的關系
（1）猜想假設：在電壓一定時，電阻越大，電路中的電流越小。
（2）實驗方法：保持電壓不變，在電路中換用不同的定值電阻，通過調節滑動變阻器的滑片，保證被測電阻兩端的電壓恒定不變，用電流表測出不同定值電阻中的電流值，研究電流跟電阻的變化規律。
（3）實驗電路：
（4）實驗圖像：
（5）結論：在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。
【注意】導體中的電流與導體的電阻成反比，其前提條件是電壓一定，不能反過來說電阻跟電流成反比，因為電阻是導體本身的一種性質，它的大小由導體本身來決定，與導體中通過的電流無關。
2、變阻器的作用：保護電路和控制電阻兩端電壓不變。
三、歐姆定律
1、內容：導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比。
2、表達式：I＝U/R，推導式：U＝IR，R＝。
3、歐姆定律三性：
（1）同體性：定律中的電壓、電流、電阻是對同一段電路而言的。
（2）同時性：定律中的電壓、電流、電阻必須是同一時刻的數值。
（3）統一性：定律中的電壓、電流、電阻的單位必須統一成國際制單位。
【例1】某導體中的電流與它兩端電壓的關系如圖所示，下列分析正確的是（
C
）
A.
當導體兩端的電壓為0時，電阻為0
B.
該導體的電阻隨電壓的增大而減小
C.
當導體兩端的電壓為0時，電流為0
D.
當導體兩端的電壓為2伏時，電流為0.6安
1、小明在探究“通過導體的電流與其兩端電壓的關系”時，將記錄的實驗數據通過整理作出了如圖所示的圖像，根據圖像，下列說法錯誤的是（
D
）
A．當在導體乙的兩端加上1
V的電壓時，通過導體乙的電流為0.1
A
B．將甲、乙兩導體并聯后接到電壓為3
V的電源上時，干路中的電流為0.9
A
C．通過導體甲的電流與其兩端的電壓成正比
D．導體甲的電阻大于導體乙的電阻
2、用如圖所示的電路探究通過導體的電流與電壓之間的關系，其中滑動變阻器的作用是（
D
）
A.
多次實驗，求平均值，使實驗結果更加準確
B.
多次實驗，取多組數據，尋找規律
C.
保持電路中的電阻不變
D.
保持電路中的電流不變
【例2】在“研究電流跟電壓、電阻的關系”的實驗中，當研究電流與電阻的關系時，應該（
B
）
A．調節滑動變阻器，使電路中的電流保持不變
B．調節滑動變阻器，使不同的定值電阻R兩端的電壓保持不變
C．使電阻R兩端電壓成倍數變化
D．每次測量時都要使電路中的電流成倍數變化
1、在探究“通過電阻的電流與電阻的大小關系”時，我們一般需要先預設一個電壓值，實驗中保持電阻兩端電壓為預設值不變，現采用如圖所示電路進行探究，器材：學生電源(6
V)，滑動變阻(20
Ω　1
A)，電流表，電壓表，開關，三個定值電阻(5
Ω、10
Ω、20
Ω)及導線若干。以下說法正確的是（
C
）
A.
要獲得3組實驗數據，電壓預設值范圍可以為1.5～5
V
B．要獲得3組實驗數據，電壓預設值范圍可以為1～4
V
C．電壓預設值越大，在獲得3組實驗數據過程中，滑動變阻器阻值調節范圍越小
D．實驗電壓預設值為2
V，要獲得3組實驗數據，要更換最大阻值為30
Ω的滑動變阻器
【例3】關于公式I=U/R，下面說法正確的是（
C
）
A.
導體的電阻越小，通過導體的電流越大
B.
導體兩端的電壓越大，通過導體的電流越大
C.
導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比
D.
當電阻一定時，通過導體的電流跟這段導體兩端的電壓成反比
1、關于歐姆定律，下列說法中正確的是（
D
）
A．通過導體的電流跟該導體的電阻成正比，跟該導體的電壓成反比
B．當導體兩端的電壓一定時，導體的電阻跟通過它的電流成反比
C．當通過導體的電流一定時，導體的電阻跟該導體兩端的電壓成正比
D．當導體的電阻一定時，通過導體的電流跟它兩端的電壓成正比
1、（18-常德）如圖所示，R0為定值電阻，R1為滑動變阻器，A1，A2為實驗室用電流表（接線柱上標有“﹣”，“0.6”，“3”），閉合開關后，調節滑片P．使兩電流表指針所指位置相同。下列說法正確的是（　D　）
A.
電流表A1與A2的示數之比為1：4
B.
通過R0與R1的電流之比為4：1
C.
R0與R1兩端的電壓之比為1：4
D.
R0與R1的阻值之比為4：1
2、一位同學用如圖所示的電路探究電流與電阻的關系。電源電壓不變，下表是實驗數據，若第四次實驗時將定值電阻的阻值由30
Ω調為40
Ω后就直接讀出電流表的示數，這個示數應該是（
B
）
A
.0.2
B．0.17
C．0.15
D．0.13
R/Ω
10
20
30
40
50
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12
3、(2019·淮安)如圖（a）所示是電阻甲和乙的I－U圖像；（b、（c）是它們的部分電路連接示意圖，下列說法錯誤的是（　B　）
A．當電阻乙兩端電壓為2.5V時，它的阻值和甲的阻值相等
B．圖（b）中，當電壓U為3V時，乙的電阻為5Ω
C．圖（c）中，當電壓U為2V時，干路總電流為0.6A
D．圖（c）中，在電壓U從0增大到2.5V的過程中，通過甲、乙兩電阻的電流之差先變大后變小
4、下列四個圖像中，能正確描述電阻一定時，通過導體的電流與它兩端電壓關系的是（
C
）
5、在如圖所示的電路中，兩只電流表的規格相同，電流表有兩個量程(0~0.6安以及0~3安)。閉合開關S，電阻R1與R2均有電流流過，兩只電流表的指針偏轉角度相同，則R1與R2的比值為（
C
）
A.
1：5
B.
5：1
C.
：4
D.
4：1
6、下列有關電流、電壓、電阻的分析正確的是（
C
）
A.
電壓是形成電流的原因，有電壓就一定有電流
B.
加在導體兩端的電壓越高，導體中的電流就一定越大
C.
當電阻一定時，導體中的電流與這段導體兩端的電壓成正比
D.
白熾燈泡在不同電壓下測得的電阻不同，因此導體的電阻與電壓有關
7、剛同學用如圖所示的電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5歐更換為10歐后，為了探究上述問題，他應該采取的唯一操作是（
C
）
A.
保持滑動變阻器滑片不動
B.
將滑動變阻器滑片適當向左移動
C.
將滑動變阻器滑片適當向右移動
D.
電池個數增加
8、當某一導體兩端的電壓為3
V時，通過該導體的電流為0.3
A。如果使該導體兩端的電壓再增加6
V，那么此導體的電阻和通過它的電流分別是（
A
）
A．10
Ω，0.9
A
B．20
Ω，0.6
A
C．10
Ω，0.6
A
D．20
Ω，0.9
A
9、(2019·恩施)如圖的電路中，R為待測電阻，阻值約為5Ω。實驗器材有：滑動變阻器，規格為“10Ω
2A”；電壓表（量程分別為0～3V、0～15V）；電流表（量程分別為0～0.6A、0～3A）；電池組為新干電池3節串聯。兩只電表的量程可采用以下4種選法，為使測量時能較準確地讀數(指針最好在中間刻度線附近），兩只電表的量程應采用（　B　）
A．0～0.6A和0～15V
B．0～0.6A和0～3V
C．0～3A和0～15V
D．0～3A和0～3V
10、(2019·麗水)小金制作了一個利用電壓表測物體重力的小作品，它能在電壓表盤上讀出所放物體重力的大小，如圖所示。
（1）當秤盤不放任何重物時，滑片P恰好處于a點。閉合開關，當秤盤上所放鉤碼個數增多時，電壓表示數將______（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（2）一段時間后，在秤盤放2牛重的鉤碼時，表盤讀數比2牛大，換不同重的鉤碼反復試驗，每次讀數都不同且大于鉤碼的重力。產生這一現象是由于______引起的（填字母）。
A．R1短路?
B．R1斷路?
C．R2短路?
D．R2斷路
【答案】（1）增大；（2）A
11、在如圖甲所示的電路圖中，電源電壓保持6伏不變。閉合開關S后，當滑動變阻器滑片P向B端移動時，電流表示數將
(填“變大”“不變”或“變小”)；當滑片P在滑動變阻器的某位置時，電壓表和電流表示數分別如圖乙所示，則電阻R1的阻值是
歐。
【答案】變小
11
12、（2019·桂林）小飛在做探究電流與電壓、電阻的關系“實驗時，準備了以下器材：兩節新的干電池，電流表、電壓表、滑動變阻器、定值電阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω）、開關、導線若干。
（1）在按電路圖連接實物時，開關必須處于_____狀態；在實物圖中，滑變阻器的滑片要移到_____（選填“最右端”或“最左端”）。
（2）上圖是小飛連接好的實驗電路，閉合開關后，他發現移動滑片的過程中，電流表的示數_____，電壓表的示數_____。（選“變大”、“變小”或“不變”）
（3）小沖在一旁觀察后指出小飛沒有按照電路圖正確連接實物，請你在實物圖上對連接錯誤的一根導線打“×”，并用筆補畫一根線代替導線將電路連接正確。
（4）問題解決后，他們接入10Ω的電阻進行實驗，并得出下表中的數據，對數據進行分析后得出實驗結論是：________。
電壓U/V
1
1.5
2
2.5
電流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
（5）接下來他們分別接入其它電阻再次對電流與電阻關系進行探究，并作出了如圖2所示圖像，請你通過圖像中所給信息計算出實驗過程中滑動變阻器兩端的電壓U=______V。
【答案】（1）斷開，最左端；（2）不變，不變；（3）如圖所示
（4）當電阻一定時，電流與電壓成正比（5）l。4.6
電流與電壓、電阻的關系（二）
一、歐姆定律的應用
1、由的變形公式U=IR可知，已知導體電阻和通過它的電流，可計算出導體兩端的電壓。
2、由的變形公式可知，已知導體兩端的電壓和通過它的電流，可計算出導體的電阻。
注意：歐姆定律適用于從電源正極到負極之間的整個電路或者其中一部分電路，并且是純電阻電路，對于電動機等非純電阻電路不適用。
二、用電壓表和電流表測導體的電阻（定值電阻）
1.
了解滑動變阻器的結構，初步學會滑動變阻器的使用方法。
2.
學會正確使用電壓表和電流表。
3.
練習用電壓表和電流表測電阻。
干電池2節，待測電阻1個，開關1個，電流表1個，電壓表1個，滑動變阻器1個，導線若干。
1.
按圖4-61所示連接好電路。閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大的位置。
2.
閉合開關S，讀出電路中被測電阻兩
端的電壓和通過電阻的電流，記錄在表格中。
3.
改變滑動變阻器的阻值，再讀數，記入表格中。如此再重復1次。
4.
表中共有
3組讀數，代入，算出電阻值，最后求電阻3次測量值的
1．滑動變阻器上標有“2A
20Ω”或“1A
10Ω”的字樣，這表示什么意思？
2．某同學求出三次測量的電壓平均值和電流平均值，再運用歐姆定律，從電壓平均值和電流平均值求出電阻平均值。你認為這種方法可行嗎？為什么？
3．在一次電阻測量實驗中，電流表用
0~0.6安量程，電壓表用
0~3伏量程，它們的指針如圖4-62所示，被測電阻的阻值是多大？
4．變阻器在本實驗中的作用是什么？
（1）實驗中多次測量的目的：測量定值電阻時進行多次測量,是為了減小測量的偶然性誤差；
（2）若測電燈電阻與溫度的關系時進行多次測量,是為了發現
電阻隨電流變化的規律；
（3）伏安法測小燈泡的電阻不是一個定值，是因為它受到電壓的影響而導致溫度發生變化，通過實驗知小燈泡燈絲電阻隨溫度的升高而增大。
【例1】(2018天津中考)圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關S，當滑動變阻器的滑片P向右滑動時，下列說法正確的是（
D
）
A.
兩個電流表的示數都變大
B.
兩個電流表的示數都變小
C.
電流表A1示數不變，電流表A2示數變大
D.
電流表A1示數不變，電流表A2示數變小
1、用如圖所示的電路探究通過導體的電流與電壓之間的關系，其中滑動變阻器的作用是（
B
）
A.
多次實驗，求平均值，使實驗結果更加準確
B.
多次實驗，取多組數據，尋找規律
C.
保持電路中的電阻不變
D.
保持電路中的電流不變
2、如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關，在滑動變阻器的滑片P從a向b滑動的過程中，設燈泡工作時的電阻不變。下列說法正確的是（
D
）
A.
燈L1逐漸變亮
B.
燈L2逐漸變暗
C.
電流表的示數變小
D.
滑動變阻器兩端的電壓逐漸變小
【例2】（2020?高邑縣模擬）（1）如圖甲是正在使用的電流表表盤，此時電流表讀數是　
　；圖乙是正在使用的電壓表表盤，若選0～15Ⅴ的量程，讀數為　
　Ⅴ。
（2）在測量小燈泡電阻的實驗中，因缺少電壓表，揚揚利用兩個電流表和一個已知阻值為5Ω的電阻R0，同樣測出了小燈泡的電阻，原理如圖甲所示。揚揚讀出電流表　
　的示數為0.5A，而電流表　
　的示數如圖乙所示（選填“A1”或“A2”），則小燈泡L兩端的電壓為　
　V，小燈泡L的電阻為　
　Ω。
【答案】（1）2.4A；13；（2）A1；A2；1.5；7.5。
1、（2020?福州模擬）用“伏安法”測量一段電阻絲的電阻Rx：
（1）小明將實驗桌上的實驗器材連接成如圖甲所示的電路。同組的小亮在檢查時認為，實驗電路中有一根導線接錯了。如果這時閉合開關，電壓表測的是　
　（選填“Rx”、“滑動變阻器R”或“電源”）兩端的電壓。請你在接錯的那根導線上打“×”，并用筆代替導線畫出正確的接線。
（2）改接正確后，在閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片P移至　
　（選填“A”或“B”）端。實驗時器材完好，操作正確，剛一“試觸”，就發現電流表的指針迅速擺動到最大刻度，其原因可能是：①　
　；②　
　。
（3）重新連接電路后，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片至某位置，電壓表和電流表的指示如圖乙所示，于是算出被測電阻Rx的阻值為　
　Ω。
（4）完成上述操作后，準備整理器材結束實驗時，小亮告訴小明，他得到的數據誤差偏大。那么，小明接下來還應　
　。
（5）若滑動變阻器的最大阻值為R，被測電阻的阻值為Rx，實驗過程中電流表突然燒壞，不能正常使用了，小明想出一個方法，應用現有的器材，也能測出電阻Rx的阻值。實驗步驟如下：
①按照圖丙所示電路圖正確連接實物電路，將滑動變阻器的滑片置于阻值最大處；
②將滑動變阻器滑片移到A端，閉合開關S，讀出電壓表的讀數，記為U；
③　
　；
④則被測電阻Rx的阻值為：Rx＝　
　。（用已知量和所測物理量符號表示）
【答案】（1）電源；如下所示；（2）B；①電源電壓過大；②電流表的量程選擇偏小（或滑動變阻器的最大阻值偏小）；（3）7.5；（4）多次測量取平均值；（5）③斷開開關，再將變阻器滑片移到B端，閉合開關S，讀出電壓表的讀數，記為U′；④。
1、如圖所示電路，電源電壓恒定，R1=20Ω，R2=10Ω，當S1閉合，S2、S3斷開時，電流表的示數為0.6A，則（
C
）
A.
電源電壓為12V
B.
當S2閉合，S1、S3斷開時，電流表示數為0.4A
C.
當S1、S3閉合，S2斷開時，電流表示數為0.9A
D.
當S1、S2閉合，S3斷開時，電流表示數為0.2A
2、如圖所示電路中，當開關S斷開，甲、乙兩表是電流表，且滑片P在中點時，兩表示數之比為I甲：I乙=1：3；當開關S閉合，甲、乙兩表是電壓表，且滑片P在最右端時，兩表示數之比U甲：U乙為（
B
）
A.
4：5
B.
5：4
C.
3：2
D.
2：3
3、如圖所示電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關S，滑片P從a點滑到b點過程中，電流表的示數從Ia變為Ib下列各圖中，能表示這一過程中電壓表示數U與電流表示數I之間關系的是（
B
）
4、如圖所示電路中，電源電壓保持不變，當開關S閉合，滑動變阻器的滑片P向右滑動時，電壓表示數的變化情況是（
B
）
A.
V1、V2的示數均增大
B.
V1的示數減小，V2的示數增大
C.
V1、V2的示數均減小
D.
V1的示數增大，V2的示數減小
5、某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3伏，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。以下有關敘述正確的是（
C
）
A.
該同學研究的是電流和電壓的關系
B.
實驗中電壓表的示數保持0.5伏不變
C.
滑動變阻器阻值變化范圍為1歐~5歐
D.
將Rx從5歐換成10歐后，應將滑片P向左移
6、如圖所示的電路，在AB兩端接入10V電源，電壓表示數為3V，拆去AB兩端電源，再將CD兩端接入10V電源，電壓表示數為7V，則R1：R2的值為（
C
）
A.
1：1
B.
7：3
C.
49：9
D.
100：21
7、（18-荊州）小金在實驗室做測量電阻實驗時，設計了如圖所示的電路，用來測量接入1、2兩點間導體的電阻，已知電源電壓為6V.
（1）用導線直接連接1、2兩點，電流表示數剛好達到最大測量值，則電阻R為________
Ω.
（2）把待測電阻Rx接入1、2兩點之間，此時電流表讀數為0.2A，則Rx的阻值是________Ω.
（3）小金實驗時，發現電流表損壞，于是找來另外一塊表盤模糊不清但其他均完好的電流表做實驗.
在實驗過程中，先將電阻R1接在1、2兩點之間，再將R2=30Ω并聯在R1兩端，前后兩次電流表指針偏轉角度之比為20:21，則R1=_________Ω.
【答案】（1）10；（2）20；（3）5.
8、（2019·玉林）如圖所示，圖甲是“伏安法測電阻”的實驗電路圖。
（1）請你根據圖甲的電路圖，用筆畫線代替導線，將圖乙中的實物圖連接完整。（要求滑動變阻器滑片P向右移動時阻值變大）
（2）在連接電路時，開關必須_____。
（3）閉合開關S后，發現電流表無示數，電壓表有示數，則出現的故障可能是_____。
（4）排除故障后，閉合開關S，當滑片P移動到某一個位置時，電流表的示數為0.2A，電壓表的示數如圖丙所示，其讀數為_____V，則待測電阻Rx=_____Ω。
（5）若實驗中電流表不慎損壞，現給你一個已知阻值為R0的電阻、一個單刀雙擲開關和導線若干，請你用上述器材和原有器材完成圖丁的電路圖，要求能測量Rx的阻值。
【答案】（1）見下圖；（2）斷開；（3）Rx斷路；（4）2；10；（5）見下圖
9、(2018·淮安)如圖甲是電阻R和燈泡L的I—U圖象。由圖可知，電阻R的阻值是________Ω。將電阻R和燈泡L接在圖乙電路中，S閉合，電流表示數為0.3
A，則電源電壓為______V。
【答案】10；4
10、(2017浙江金華中考)某同學為探究電流和電壓的關系，設計了如圖所示的電路。圖中電流表量程為“0~0.6A”，電壓表量程為“0~3V”，定值電阻規格為“10Ω
0.5A”，滑動變阻器規格為“20Ω
1A”，電源電壓恒為4.5V。請回答：
（1）閉合開關發現電流表有示數，電壓表無示數，經檢測發現電路中只有一處故障。該故障可能是
。
（2）故障排除后，閉合開關重新進行實驗。在保證電路安全的前提下，移動滑動變阻器的滑片P改變電阻R兩端的電壓。則滑動變阻器允許接入電路的最小阻值是
。
【答案】（1）定值電阻R短路(或“電壓表斷路”或“電壓表短路”)(合理即可)；（2）5Ω
11、小敏用圖甲所示電路來測定某定值電阻的阻值。
（1）閉合開關前，要將滑動變阻器滑片滑到
(選填“A”或“B”)端。
（2）閉合開關后，發現只有一只電表的指針發生偏轉，請結合圖甲電路分析產生此現象的原因是
。
（3）排除故障后，進行三次實驗，測得數據如上表。表中第二次實驗的電流可從圖乙中讀取，根據這三次測得的數據求得此電阻的阻值為
歐(保留一位小數)。
（4）下列實驗電路圖中，也能夠得出定值電阻Rx阻值的電路有
。
【答案】（1）A；（2）電壓表利電流表的位置互換了；（3）10.3；（4）
ACD

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