探究电流跟电压、电阻的关系 练习（含解析）

学而优教有方探究电流跟电压、电阻的关系练习学校：____________姓名：___________班级：___________一．实验探究题（共2小题）1．小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数（选填“变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（2）改正电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为某一值时，电流表示数如图乙所示。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为V；（3）小明将5Ω和15Ω电阻分别接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，两次实验整个电路消耗的电功率之比为；（4）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为Ω；（5）通过实验探究，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻。（6）实验结束后，小明想测一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，但电流表损坏。他用四节新干电池串联作电源，另有规格为“20Ω1A”的滑动变阻器R1和一个铭牌不清的滑动变阻器R2，设计了如图丙所示的电路。请你帮他完成测量过程：①闭合开关，将滑动变阻器R1的滑片移至最左端，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数为V，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将滑动变阻器R1的滑片移至最右端，读出电压表的示数为0.5V；③小灯泡的额定功率为W。2．某实验小组用伏安法测量待测电阻Rx的阻值，设计的实验电路如图甲所示。（1）根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整；（2）该实验的原理是；（3）某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则待测电阻的阻值为Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是；（4）若撤去电压表和滑动变阻器，新增一个阻值为R0的定值电阻，利用如图丙所示的实验电路，也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下：①首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数I1；②接着，断开开关，记录电流表的示数I2；则待测电阻的阻值Rx＝（用R0、I1、I2表示）。

探究电流跟电压、电阻的关系参考答案与试题解析一．实验探究题（共2小题）1．小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。（1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中，闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变（选填“变大”、“变小”或“不变”）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。（2）改正电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为某一值时，电流表示数如图乙所示。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为1.5V；（3）小明将5Ω和15Ω电阻分别接入电路，并将电压表示数调到所控制的电压时，两次实验整个电路消耗的电功率之比为3：1；（4）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω；（5）通过实验探究，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（6）实验结束后，小明想测一个额定电压为2.5V小灯泡的额定功率，但电流表损坏。他用四节新干电池串联作电源，另有规格为“20Ω1A”的滑动变阻器R1和一个铭牌不清的滑动变阻器R2，设计了如图丙所示的电路。请你帮他完成测量过程：①闭合开关，将滑动变阻器R1的滑片移至最左端，调节滑动变阻器R2的滑片，使电压表示数为3.5V，小灯泡正常发光；②保持滑动变阻器R2的滑片位置不动，将滑动变阻器R1的滑片移至最右端，读出电压表的示数为0.5V；③小灯泡的额定功率为0.375W。【解答】解：（1）原电路图中，电压表并联在变阻器和定值电阻两端，相当于测电源电压，由于电源电压不变，故当闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，电压表示数不变；在“探究电流与电阻关系”的实验中，电压表应并联在定值电阻两端，如下图所示：；（2）当电压表的示数为某一值时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.3A；由欧姆定律，当定值电阻为5Ω时，定值电阻两端电压为：UV＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，故用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为1.5V；（3）已知定值电阻5Ω和15Ω，根据I=UR可知，在电压不变时，电流与电阻成反比，故电路的电流之比为3：由P＝UI可知，在电压不变时，电功率与电流成正比，故两次实验整个电路的电功率之比为3：1；（4）由（2）知，电阻两端的电压始终保持UV＝1.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝3V﹣1.5V＝1.5V，变阻器分得的电压为电压表示数的1倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝1×25Ω＝25Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少25Ω的滑动变阻器；（5）在5次实验中，定值电阻两端的电压始终保持UV＝1.5V不变，故得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；（6）①将R1的滑片P1移至最左端，调节R2的滑片P2，此时小灯泡、R1和滑动变阻器R2串联，电压表测量R1和滑动变阻器R2两端的电压，当电压表的示数为6V﹣2.5V＝3.5V时，小灯泡L两端的电压为2.5V，灯泡正常发光；②保持R2的滑片位置不动，将变阻器R1的滑片移至最右端，此时电路的连接不变，电压表只测量滑动变阻器R2两端的电压，读出电压表的示数0.5V，根据串联电路电压的规律知定值电阻R1两端的电压为：U1＝3.5V﹣0.5V＝3V，此时电路的电流为：I1=U1R1=3V20Ω=0.15A，根据串联电路电流特点，灯泡的额定电流③小灯泡L的额定功率为：P＝U额IL＝2.5V×0.15A＝0.375W。故答案为：（1）不变；见解答图；（2）1.5；（3）3：1；（4）25；（5）成反比；（6）3.5；0.375。【点评】本题探究电流与电阻关系实验，考查电路的连接、电流表读数，电压的计算、控制变量法的运用和对器材的要求以及设计实验方案测额定功率的能力。2．某实验小组用伏安法测量待测电阻Rx的阻值，设计的实验电路如图甲所示。（1）根据图甲用笔画线代替导线将图乙的实物图补充完整；（2）该实验的原理是R=UI（3）某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则待测电阻的阻值为5Ω；实验时应多测几组数据，求电阻的平均值，目的是求平均值减小误差；（4）若撤去电压表和滑动变阻器，新增一个阻值为R0的定值电阻，利用如图丙所示的实验电路，也可以测量待测电阻Rx的阻值。实验步骤如下：①首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数I1；②接着，断开开关S2，记录电流表的示数I2；则待测电阻的阻值Rx＝(I1-I2)R0I2（用【解答】解：（1）由电路图可知，变阻器选用左下接线柱与开关串联接入电路中，如下图所示：；（2）在伏安法测量待测电阻Rx的阻值实验中，用电压表测待测电阻Rx两端的电压，用电流表测通过待测电阻Rx的电流，根据R=UI计算电阻，故该实验的原理是R（3）某次测量时，电压表的示数为1.5V，电流表的示数为0.3A，则待测电阻的阻值为：R=UI=为提高测量的准确程度，要多次测量求平均值减小误差；（4）实验步骤：①首先，闭合开关S1、S2，记录电流表的示数I1；②接着，断开开关S2，记录电流表的示数I2；③在步骤①中，电路为只有R0的简单电路，电流表测量电路电流，记下电流表示数为I1，根据欧姆定律可知电源电压为U＝I1R