18 欧姆定理九-电流 电压 电阻之间的关系（原卷版）

十八、欧姆定理九--电流、电压、电阻三者间的关系知识导航知识导航知识点1探究实验常考点开关：A、连接电路时，开关应处于断开状态B、闭合开关前，电表指针反向偏转，原因：未调零C、闭合开关后，电表指针反向偏转，原因：正负接线柱接反D、连接完最后一根导线，灯泡突然很亮，一会儿熄灭，原因：开关未断开，滑动变阻器未调到最大值2．滑动变阻器器的作用：保护电路，串联分压3．画电路图电路图、连接实物图4．常见电路故障：A、电流表有示数，电压表无示数，定值电阻短路B、电流表无示数，电压表有示数，定值电阻开路5．读数、计算探究实验探究实验1．晓东用如图所示的电路，探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，电源电压不变。（1）晓东设计了如图甲所示电路图，请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整。要求：滑动变阻器的滑片向左滑动时，电路中的电流变大。（2）在探究“电流与电压的关系”实验中，选定某一定值电阻进行实验，多次调节滑动变阻器的目的是。（3）在探究“电流与电阻的关系”实验中。①每次改变电阻R的阻值后，要进行的操作是，并记下对应的电流表示数。②在做第4次实验时，将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后，就直接记录电流表示数，这个示数可能是（选填A、B、C、D选项）。实验次数12345R/Ω510152025I/A0.60.30.20.12A．0.2AB．0.18AC．0.15AD．0.13A③晓东同学及时更正错误，完成实验后，通过分析实验数据，初步得出的结论是。2．小明做“探究电流与电阻关系”实验，实验器材有：电源（电压恒为6V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一只）、滑动变阻器（规格为“30Ω0.5A”）、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关、导线若干。（1）小明连接好如图所示的电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最（选填“左”或“右”）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（选填“短路”或“断路”）故障。（2）排除故障后，多次改变R的阻值，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R的变化图象。①由图象可得：导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成。②该实验采用的研究方法是。（3）为了顺利完成本次实验，则定值电阻两端的电压可调范围为V。（4）在使用10Ω和20Ω电阻实验时，滑动变阻器消耗的电功率之比为。3．现有下列器材：恒定电源（15V）、定值电阻（10Ω、20Ω、25Ω和30Ω各一个）、电流表、电压表、开关、滑动变阻器（100Ω1A）和导线若干。小王设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电阻的关系”。实验序号123电阻R/Ω102025电流I/A0.30.150.12（1）请用笔画线代替导线将如图乙所示的电路连接完整（要求：滑片向左移动时滑动变阻器阻值变大）。（2）小王连上最后一根导线后，立即看到电流表、电压表指针有明显的偏转，你认为他实验操作的错误之处是：。（3）实验过程中，他先将10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数为3V，测得电流表示数为0.3A，断开开关，保持滑片位置不动，直接用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关后，发现电流表读数（选填“大于”或“小于”）0.15A，为了继续完成实验，他应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）移。此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和。（4）他将10Ω、20Ω、25Ω三个定值电阻分别接入电路中，调节滑动变阻器滑片，读出电流表的示数，数据如上表所示，由此得出结论：当电压相同时，电流与电阻成关系。（5）接着他又将30Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关后，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数都不能为3V。为顺利完成以上所有探究，他设计了如下四个调整方案，你认为不可行的是。A．如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数范围为4V～10VB．如果只更换定值电阻，则更换的电阻阻值范围是5Ω～25ΩC．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于120ΩD．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是3V～13V4．如图甲所示是小明“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。选用的实验器材是：学生电源（为4.5V）、电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（20Ω，1A），实验用到的定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω。开关、导线若干。（1）连接电路时，开关应该（选填“断开”或“闭合”）；（2）该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还有的作用；（3）试触时，小明同学发现电流表无示数、电压表指针超过量程，则电路的故障可能是定值电阻（选填“短路”或“断路”）。（4）实验中依次接入前五个定值电阻，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：。（5）上述实验中，小明用5Ω的电阻做完实验后，接着把R换成10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向（选填“左”或“右”）移动滑片，使电压表示数为时，读出对应电流表的示数：在前后两次实验中，滑动变阻器的功率之比为；（6）当小明改用30Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值。为了完成该次实验，他应控制定值电阻两端的电压范围为V；此时，聪明的小杨同学说到：“我可以利用现有的定值电阻在不改变电压表示数的前提下完成该次实验（该电路仍为串联电路）!”关于小杨同学的说法，总共有几种可能的方案.A.3种B.4种C.5种D.6种5．小明利用如图甲的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25Ω、20Ω、15Ω、10Ω、5Ω，滑动变阻器的规格为“0﹣50Ω”。（1）如图乙的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了。请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上（导线不允许交叉）。（2）闭合开关后，在实验过程中，滑动变阻器的作用是。（3）连接好电路后，如果将电流表和电压表在电路中位置交换，则闭合开关后，会发现两表中只有表有示数（选填“电流”或“电压”）。（4）为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持V不变。（5）实验中将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向（选填“左”或“右”）适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值。（6）小明同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图象如图丙，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小明选取的是阻值为Ω的定值电阻。6．小南在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，选用的实验器材是：电压可调的学生电源、电流表、电压表，定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，滑动变阻器（40Ω2A）、开关、导线若干。（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向左移动时，电路中电流变大）；（2）为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况下，可用的方法选择合适的量程；（3）小南认为，要探究电流与电压的关系，应控制电阻不变，这里“控制电阻不变”是指（填选项前的字母）；A.控制定值电阻的阻值不变B.控制滑动变阻的阻值不变（4）在“探究电流与电压的关系”实验中，测得的数据如下表，其中①的电流表示数如图乙所示为A，分析表格中的实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，。电压U/V1.01.42.02.43.0电流I/V0.10.140.20.24①（5）在“探究电流与电阻的关系“实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路，还有；小南首先用5Ω定值电阻完成实验，此时电压表示数为2V，不改变滑片位置，换10Ω定值电阻进行实验，闭合开关后，应将滑片P向（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数仍为2V，当接20Ω定值电阻时，小南发现无论怎样移动滑片P，电压表的示数都无法达到2V，为完成实验，电源电压的取值范围应该是。7．小宇利用如图甲所示电路图来探究电流与电压的关系，电源由两节用过的干电池组成，滑动变阻器标有“2A20Ω”字样，定值电阻阻值为5Ω。（1）请按照图甲所示的电路图，用笔画线表示导线，在图乙中完成实物连接。要求：闭合开关后，当滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表示数增大；（2）小宇在连接电路时，当他接上最后一根导线时，电流表和电压表就有较大的偏转，请指出他在连接电路时的错误之处：。（3）改正错误后，小宇利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压，将收集到的实验数据记录在表格中。实验序号123456电压U/V0.511.522.53电流I/A0.10.20.30.40.5小宇在做第6次实验时，发现无论怎样调节滑动变阻器，电压表的示数都调不到3V，他于是按照前面数据的规律编写了一个数据填入表中，你认为小明的做法是（选填“正确”或“错误”）的。理由是：。（4）为了完成第6次实验，下列改进方案你认为可行的是。A.换用最大阻值更大的滑动变阻器B.增加电池节数，提高电源电压C.换用阻值更大的定值电阻（5）实验过程中，另一组的小睿同学在实验时发现，电压表和电流表的指针均有明显偏转，但无论怎样移动滑片，两个表的示数都不发生变化，请你帮她分析造成这种现象可能的原因是：。（6）实验完成后，小明换用2节新干电池作为电源继续用图乙所示电路探究“电流与电阻的关系”。实验中，他利用滑动变阻器保持定值电阻两端电压在2V不变。他第一次用5Ω的定值电阻完成实验后，紧接着换用10Ω的电阻继续实验，为了保持电压不变，他应将滑动变阻器的滑片向（选填“左”或“右”）移动。在不更换滑动变阻器的前提下，他所更换的定值电阻阻值最大不超过Ω.8．小欣同学在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备以下器材：电源电压为4.5V且保持不变，电流表（0～0.6A）、电压表（0～3V）、滑动变阻器（20Ω1A）、五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、开关、导线若干。根据如图的电路图进行实验（1）导线连接之前，开关S应该（选填“断开”、“闭合”）；（2）将电路连接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是。（3）探究电流与电压的关系时，小欣通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示。实验次数12345电压U/V0.511.011.512.012.51电流I/A0.10.20.30.40.5梁老师看到小欣的数据后说小欣的实验操作中存在问题，并且其中有一组数据是错误的。小欣在实验操作中存在的问题是。请你帮他分析出错的是第次，原因是。去掉出错的实验数据，分析可得到的结论是：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成比。（4）接着小欣又探究电流与电阻的关系，他只更换定值电阻，其余连接均不变。其实验步骤如下：①在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻，移动滑动变阻器的滑片，使得电压表示数为U0＝2V，记录电流表示数；②断开开关，用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻再闭合开关，他应该将滑动变阻器的阻值（选填“调大”或“调小”）直到电压表示数为U0，再记录电流表示数；③断开开关，用25Ω的定值电阻替换10Ω的定值电阻再闭合开关，他调节滑动变阻器的阻值，发现电压表示数始终不能调为U0．为完成五次探究，小欣设计了如下三个调整方案，你认为不可行的是。A．如果只调整电压表的示数，则应控制电压表示数U0的范围为2.5V～3VB．如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于25Ω，最大电流不小于0.4AC．如果只更换电源，则更换的电源电压范围是2V～3.6V二．解答题（共1小题）9．小江同学用下列器材探究“电流与电压和电阻的关系”：电压15V保持不变的电源、规格是“50Ω1A”的滑动变阻器、阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个、满足测量需求的电流表、电压表各一个。（1）图甲是他连接的电路，请改动一根导线，使电路连接正确，在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确