专题04 探究电流与电压电阻的关系解析版中考物理电学提优特训专题.docx

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专题04探究电流与电压电阻的关系解析版中考物理电学提优特训专题

专题04探究电流与电压、电阻的关系（解析版）-2021年中考物理电学提优特训专题

1.（2020武汉）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小强和小红设计的电路如图甲所示，电源电压3V保持不变．

第1题图

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于________（选填“a”或“b”）端．

（2）小强同学按图甲正确连接电路，闭合开关S，调节滑片P，得到的实验数据如下表：

实验序号

1

2

3

4

5

电压U/V

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

电流I/A

0.15

0.32

0.30

0.38

0.45

分析数据可知，应该将实验序号________的一组数据剔除，进而得出结论：

电阻一定时，_______________________________________________.

为了能够顺利完成上述实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于________Ω.

（3）小红同学连接的电路如图乙所示，小强同学发现接错了一根导线.请在这根导线上打“”，并补画出正确的那根导线．

【答案】1.

（1）a　

（2）2　通过导体的电流与导体两端的电压成正比　16　（3）如答图所示

第1题答图

2.（2020天门改编）为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如图甲所示的实物图．实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，电源电压恒为3V，滑动变阻器的最大阻值为10Ω.

第2题图

（1）小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是__________．排除故障后，小明根据实验数据在乙图中描点，则阴影部分的面积表示________，其数值为______．

（2）第2次实验中，他将5Ω电阻换成10Ω，如果滑片仍然停留在第1次实验的位置，小明应向________（选填“A”或“B”）端移动滑片，同时，眼睛应注视________（选填“滑片”“电流表示数”或“电压表示数”）．

（3）只用10Ω的滑动变阻器________（选填“能”或“不能”）直接完成5次实验．

【答案】

（1）电阻断路　电阻两端的电压（或“电压”）　2V

（2）B　电压表示数　（3）不能

3.（2019龙东）某学习小组在“探究通电导体电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）．

第3题图

（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：

滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）．

（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“短路”或“断路”）．

（3）图乙是小组根据测得的实验数据所绘制的电流I随电阻R的变化的图像，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．为使R两端的电压________（选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向________（选填“左”或“右”）端滑动；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.

【答案】

（1）如答图所示　

（2）断路　（3）3　不变　右　7.5

第3题答图

4.（2018临沂）在“探究电流与电压的关系”实验中：

第4题图

（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，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（连接时导线不允许交叉）．

（2）正确连接好电路后，闭合开关发现电压表示数为2.8V，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是________________________________________________________________________．

（3）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．

（4）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I－U图像如图丙所示：

由图像可得电流与电压的关系是：

__________________________________；本实验所用电阻的阻值为________Ω.

【答案】

（1）如答图所示　

（2）电阻R断路　（3）0.12　A　（4）电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比　5

第4题答图

【解析】

（1）滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故应接左下接线柱，如答图所示；

（2）闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数为2.8V，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，与电压表并联的电阻R断路了，此时电压表串联在电路中测电源电压；（3）图乙中电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A；根据串联电路的分压作用，若要增大电阻两端的电压，应减小滑动变阻器接入电路的电阻，故滑片P应向A端移动；（4）据图像可得出“电流与电压关系”的结论是：

电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比；由图像知，当电压为0.5V时电流为0.1A，则R＝

＝

＝5Ω.

5.（2020黄冈）在探究电流与电压关系的实验中，已有器材：

干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个．

（1）请你用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整．要求滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大．

第5题图

（2）实验时，闭合开关，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数．接下来的操作是________．

A.断开开关，结束实验，整理好器材

B.将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数

C.换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数

（3）小明记录的实验数据如下表．分析可知，通过定值电阻的电流与其两端的电压________.

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.3

0.6

0.9

1.2

1.5

1.8

电流I/A

0.08

0.15

0.23

0.30

0.38

0.45

（4）有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验．请对此建议的科学性进行评估：

__________________________________________．

【答案】

（1）如答图所示　

（2）B　（3）成正比　（4）建议科学合理；通过不同规格电阻进行多组实验，使实验结论更具科学性、普遍性．

第5题答图

【解析】

（1）滑片向右滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，导线应接滑动变阻器左下方，如答图所示；

（2）探究电流与电压关系，要保持电阻不变，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数之后，接下来的操作应该直接将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数，故选B；（3）由表中数据可知，电压每增加几倍，电流就增加几倍，因此通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比；（4）只用一只定值电阻实验得到结论可能具有偶然性，因此同学的这个建议科学合理．通过不同规格的电阻，进行多组实验，使实验结论更具科学性、普遍性．

6.（2020盐城）小明和小华一起探究电流与电阻的关系．器材有新干电池两节，5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻各一只，“20Ω　1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一只，导线若干．

第6题图

（1）用笔画线代替导线将甲图中电路补充完整，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小．

（2）将滑动变阻器滑片移动到最________端．闭合开关，小明发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现了________故障．

（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为1V，此时电流表示数如图乙所示，大小为________A.

（4）小明逐一将10Ω和20Ω的电阻接入电路，继续进行实验．当________Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1V．于是，他改变定值电阻两端电压，重新依次进行实验，调节后的电压值应该不低于________V.

（5）实验结束后，小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题．合理的顺序是___________________________________________________________

____________________________________________________________.

【答案】

（1）如答图所示　

（2）右　断路　（3）0.2　（4）20　1.5　（5）先后将20Ω、10Ω和5Ω的定值电阻接入电路，控制定值电阻两端的电压不变，进行实验

第6题答图

【解析】

（1）当滑片向左端移动时，滑动变阻器连入电路中的阻值减小，所以应将其左下接线柱接入电路中，电压表应并联在定值电阻R两端，电源电压为3V，所以电压表使用0～3V量程，如答图所示；

（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；闭合开关后，发现电压表的示数接近电源电压，说明电压表到电源间是通路，则产生这种故障的原因可能是电阻R断路；（3）由图乙可知，电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，根据电流表指针位置可知，其示数为0.2A；（4）因电阻两端的电压保持1V不变，当改用20Ω的电阻时，此时电路中的电流I＝

＝

＝0.05A；滑动变阻器连入电路的阻值为R滑＝＝

＝40Ω，但滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以当20Ω的电阻接入电路时，无法将电压表的示数调到1V；根据串联电路的分压原理可知，

＝

，即

＝

，解得UR＝1.5V，所以为了能够继续进行实验，调节后的电压值应该不低于1.5V；（5）合理的实验顺序是：

先后将20Ω、10Ω和5Ω的定值电阻接入电路，控制定值电阻两端的电压不变，进行实验．

7.（2020苏州改编）小明用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压3V，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、15Ω、25Ω）供选用，滑动变阻器Rp规格为“10Ω　2A”．

第7题图

（1）开关闭合前，应将滑动变阻器滑片P移到最________（选填“左”或“右”）端；闭合开关后，小明发现电流表、电压表示数均为0，他将一根导线的一端接电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表开始有示数且为3V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各接线处均完好，则电路中所有可确定的故障是________________________________．

（2）排除故障并将问题元件进行同规格更换，此时R的阻值为5Ω.闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，此时电流表示数如图乙所示，该示数为________A．接着将R阻值换成10Ω，向________（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变．

（3）将R阻值换成15Ω重复上述操作，三组数据如下表所示，由此可得：

电压一定时，电流与电阻成________．为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续上述实验，是否可行？

________.

实验序号

R/Ω

I/A

①

5

________

②

10

0.20

③

15

0.13

【答案】

（1）右　电阻R断路且滑动变阻器RP（cd间）断路　

（2）0.4　右　（3）反比　不可行

【解析】

（1）开关闭合前，应将滑片移到阻值最大的右端；根据现象分析，可确定c点与d点之间存在断路，并且用导线连接电源正极到d点，电流表无示数，电压表有示数，所以故障是电阻R断路同时滑动变阻器RP（cd间）断路；

（2）图乙中电流表使用小量程，示数为0.4A；换用大阻值电阻后，要保持电压不变，应将滑片向右移动；（3）由表中数据可知，电压一定时，电流与电阻成反比；要保持定值电阻两端的电压为2V不变，则滑动变阻器两端分得的电压为3V－2V＝1V，当换用25Ω的定值电阻时，滑动变阻器应接入电路的阻值为12.5Ω>10Ω，所以不可行．

8.（2020梧州）小华在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了以下器材：

电源（电压恒为3V），电流表、电压表各一个，开关一个，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），两个滑动变阻器（规格分别为“10Ω　1A”的R1和“15Ω　1A”的R2

），导线若干，设计了如图甲所示的电路图．

第8题图

（1）连接电路时，开关应________，电压表应选用的量程是________（选填“0～3V”或“0～15V”），连接好电路后，他检查电路时发现电压表、电流表位置互换了，若此时闭合开关，电流表________（选填“会”或“不会”）被烧坏．

（2）正确连好电路后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片P移到阻值最________处，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定值电阻R________（选填“短路”或“断路”）．

（3）排除故障后，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，画出如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可以得出结论：

______________________________________________________________

__________________________________________________________.

（4）上述实验所选用的滑动变阻器是________（选填“R1”或“R2”）．

【答案】

（1）断开　0～3V　不会　

（2）大　断路　（3）导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　（4）R2

【解析】

（1）为了保护电路，连接电路时，开关要断开，检查好电路后再闭合开关；因为电源电压为3V，因此电压表应该选0～3V的量程；如果电压表和电流表位置互换，电压表串联在电路中，闭合开关，电路中几乎没有电流流过，因此电流表不会被烧坏；

（2）开关闭合前，为保证电路安全，应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处；电流表没有示数，说明电路发生断路，电压表有示数，说明电压表到电源两极之间为通路，因此电路故障可能是定值电阻R断路；（3）分析图像中数据可得，横坐标和纵坐标的乘积为一个定值，由此可得，导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（4）分析图像可知，定值电阻两端的电压始终为2V，则滑动变阻器两端的电压始终为1V；当R＝25Ω时，电路中的电流为I＝

＝

＝0.08A，此时滑动变阻器连入电路的电阻R滑＝

＝

＝12.5Ω，因此应该选滑动变阻器R2.

9.（2020河南）某实验小组探究电流与电压和电阻的关系．实验中电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω.

（1）他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图甲所示．

①请根据图甲的电路图把图乙的实物电路连接完整．

甲乙

丙丁

第9题图

②连接完毕后，小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容：

________________________________________．

③检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据．测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图丙所示．

请在图丁的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I－U图像．

④分析画出的I－U图像可得出结论：

在电阻一定时，__________________________________．

⑤为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：

________________________________________．

（2）接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上，又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三个定值电阻，以探究电压一定时电流与电阻的关系．为了控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压达到相同的值．这个电压控制在多少合适呢？

实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行了分析与讨论，你认为应选这三个电压值中的________V.

【答案】

（1）①如答图甲所示　②滑动变阻器滑片是否移至阻值最大处（合理即可）　③如答图乙所示④通过导体的电流与导体两端的电压成正比⑤更换阻值不同的定值电阻，进行多次实验　

（2）2

第9题答图

【解析】

（1）①由电路图可知，滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以应该将左下接线柱用导线和定值电阻右接线柱相接，电压表应并联在定值电阻两端，电源电压为3V，故电压表选择0～3V量程，具体如答图甲所示；②电路闭合前要检查：

滑动变阻器的滑片是否移至阻值最大处；电流表、电压表的正、负接线柱是否接反；电流表、电压表选用的量程是否恰当；所有元件的接线柱是否有松动；滑动变阻器是否“一上一下”接入电路等；③由图乙可知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.52A，然后将电压为2.6V、电流为0.52A的点描在图中，依据数据点的整体分布趋势，描绘出一条直线，如答图乙所示；④根据图像可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；⑤为了得到普遍规律，应该更换阻值不同的定值电阻进行多次实验；

（2）电源电压为3V，滑动变阻器最大阻值为20Ω，根据串联分压原理可知，当定值电阻阻值为20Ω时，其两端的最小电压为1.5V，故定值电阻两端的电压选择2V.

10.物理兴趣小组的同学们在“探究电流与电压和电阻的关系”时，选用的器材有：

电源（电压恒为6V）、电流表（量程0～0.6A、0～3A）、电压表（量程0～3V、0～15V）、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个，导线若干．

（1）图甲是小明连接的实验电路，检查发现有一根导线连接错误．请在错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．

第10题图

（2）电路连接正确后，闭合开关，进行实验，记录的实验数据如下表．第5次实验时，电流表的示数如图乙所示，为______A.

R＝10Ω

实验次数

1

2

3

4

5

电压表示数U/V

1

1.5

2

2.5

3

电流表示数I/A

0.1

0.15

0.2

0.25

由实验记录数据可知，小明探究的是：

________________________________________．

（3）实验中滑动变阻器接入电路的最大阻值是________Ω.

（4）为了完成探究任务，请你在下面虚线框中画出接下来的实验所用的记录实验数据的表格．

【拓展】完成实验后，他们看到实验台上有个标有“3.8V”字样的小灯泡，便想用现有器材研究小灯泡的电阻．同学们设计了图丙、丁所示的两种电路图．

第10题图

（1）请你从设计的两种电路图中选择一个作出评价：

_______________________________________________________________

____________________________________________________________.

（2）若选择图丙进行实验，当滑片P向右移动时，变阻器连入电路中电阻阻值的变化量为ΔR，灯丝电阻阻值的变化量为ΔRL，则ΔR____ΔRL（选填“＞”、“＝”或“＜”）．

【答案】

（1）如答图所示　

（2）0.3　导体电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的关系　（3）50　（4）如下表所示　【拓展】

（1）电路图丙：

电压表选0～15V量程，不能在电压表上准确读出3.8V（或电路图丁：

电压表选0～3V量程，开始操作时不易确定滑片的位置）　

（2）＞

第10题答图

电压表示数（U/V）一定

实验次数

1

2

3

4

5

电阻R/Ω

电流表示数I/A

11.（2020重庆B卷）小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：

学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻R、开关S、导线若干和标有“50Ω　0.5A”字样滑动变阻器R′.

（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整．（要求：

滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉．）

第11题图

（2）连接电路时，开关必须________（选填“断开”或“闭合”）．在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到________（选填“A”或“B”）端．

（3）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了________（选填“断路”或“短路”）．

（4）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为________Ω.多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如下：

实验次数

1

2

3

4

电压U/V

1.0

1.4

2.0

2.4

电流I/A

0.10

0.14

0.20

0.24

根据实验数据分析，可初步得出结论：

在电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体两端的电压成________比．

（5）在实验过程中，滑动变阻器R′接入电路的阻值不得小于________Ω.

【答案】

（1）如答图所示　

（2）断开　A　（3）短路　（4）10　正　（5）5

第11题答图

【解析】

（1）滑动变阻器按“一上一下”原则连接，当滑片P向D端滑动时，电路中电流变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器下端接B，且变阻器通过的最大电流为0.5A，所以电流表应选“0～0.6A”量程，如答图所示；

（2）连接电路时，开关必须断开；开关闭合前，应将滑片移至滑动变阻器的阻值最大处，即A端；（3）闭合开关，缓慢移动滑片的位置，电流表示数有变化，说明电路是通路；发现电压表无示数，可能是定值电阻R处发生了短路；（4）电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，此时R两端的电压为2.8V；由欧姆定律，电阻为R＝

＝

＝10Ω；分析数据可知，当电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，所以可得出结论：

当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；（5）由题意可知，电源电压始终保持U＝4.5V，电压表选择的是0～3V量程，则R两端电压最大为3V，此时R′两端电压最小，电阻最小，此时电路电流I＝

＝

＝0.3A，则Rmin′＝

＝5Ω，所以滑动变阻器接入电路的阻值不得小于5Ω.

12.（2020达州）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：

电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω　1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：

0～3V、0～15V）、电