17.1 电流与电压和电阻的关系 寒假复习练习
知识点回顾
一、电流与电压的关系
1.设计实验：
运用 法,控制导体(电阻)的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压,观察并记录电流表示数,分析电流随电压的变化规律. 实验电路图如图所示
结论：在电阻--定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
2.实验注意事项
(1)连接电路时,开关应处于 状态.
(2)为了使得出的结论更具有 性,可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤.
(3)在实验中,可以通过改变串联干电池的个数或调节学生电源的旋钮来改变电压,但通常采用 来改变电阻两端电压.
(4)调节滑动变阻器时,要缓慢移动滑片,防止电压表和电流表示数变化过快.
(5)在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛要紧盯电压表,当电压表示数达到设定值时,停止移动滑片,记下电流表的示数.
3. 实验结论中的因果关系
（1）该结论不能说成“电阻一定时,电压跟电流成正比”,因为物理量之间存在一定的因果关系,这里电压是原因,电流是结果,即因为导体两端加了电压，导体中才有电流,不是因为导体中有了电流,导体两端才加了电压.
（2）在叙述时,一定要注意结论成立的前提条件是“电阻一定”,不能将其漏掉.
二、电流与电阻的关系
1. 设计实验：
(1)要研究电流和电阻的关系,需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同的电阻接人电路即可.
(2)在该实验中更换电阻后要控制电阻两端的电压相同，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端的电压相等.
(3 )实验电路图如图所示
2.实验结论：在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成 。
3. 换大调大，换小调小：实验中,如果将原来的电阻更换为一个阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大,可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压；同理,如果更换为一个阻值更小的电阻,应将滑动变阻器的阻值调小。
4. 实验结论中的制约关系
（1）不能说导体的电阻与通过它的电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,与通过它的电流大小 ,不会因为导体中电流的增大或减小而发生 .
（2）一定要注意“电流跟电阻成反比”成立的前提条件是“电压一定”。
练习题
1．在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将如图所示的实物电路连接完整。要求：滑片向左移动时，电流表示数减小 ；
（2）连接好电路，用开关试触，发现电压表指针反向偏转 ；
（3）排除故障后继续实验，小明记录的实验数据如表所示。分析数据，可以得出电流与电压定量关系的结论是 。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流I/A 0.16 0.24 0.32 0.42 0.48
（4）继续探究“电流与电阻的关系”，小明先测出了5Ω电阻在2V电压下的电流，然后断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻后，直接闭合开关，读出电流值 （选填“正确”或“错误”）的，理由是 。
2．探究“电流与电阻关系”的实验中，选用如下器材：电压恒为5V的电源，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻，1A”的滑动变阻器，电流表、电压表、开关和若干导线。
（1）如图甲所示为小硕连接的实验电路，试触开关，发现电压表指针迅速摆到表盘最右端 故障。
（2）排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数如图乙所示 V。断开开关，保持滑动变阻器滑片位置不动，将5Ω电阻换成10Ω电阻，发现电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），应将滑片向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数与第一次实验的示数相同。
（3）在探究过程中，为了保持定值电阻两端电压不变，只要使滑动变阻器连入电路中的阻值与电路中定值电阻的阻值之比为 即可。
（4）多次实验后，根据数据可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
3．在物理实验课上，同学们要探究“ 电流与电压、 电阻的关系 ”。实验室提供的器材有：
A.两节干电池，B. 电压表（0～3V﹣15V），C. 电流表，E.滑动变阻器，F.开关和导线若干。
（1）请用笔划线代替导线将图甲中的电路连接完整 ；
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是____；
A．定值电阻短路 B．定值电阻断路
C．滑动变阻器短路 D．滑动变阻器断路
（3）某次实验当电压表示数为 1.8V 时， 电流表示数（如乙图所示）为 A。
（4）实验中需要获得多组实验数据，这样做的目的是 ；
（5）根据实验数据分析可得： 。
（6）为了进一步探究电流与电阻的关系，又找来 10Ω 、15Ω 、20Ω的定值电阻继续实验。 将滑动变阻器滑片置于阻值最大处，闭合开关，直至电压表示数为 1V 。再将 10Ω 、15Ω、 20Ω的定值电阻分别接入电路，重复以上步骤，另一个作用是 。根据实验数据分析可得： 。
4．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、25Ω各一只）、滑动变阻器（规格为“30Ω 0.5A”）、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关、导线若干。
（1）请将图甲电路连接完整，要求闭合开关前滑动变阻器滑片移到如图所示的位置 。
（2）先将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，小明发现电压表示数接近电源电压，则可能故障原因是 。
（3）排除故障后进行实验，移动滑动变阻器的滑片，使定值电阻R两端的电压为 V。
（4）断开开关，将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，再次闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向 端移动。
（5）将电阻依次接入电路实验，绘制得到如图乙所示的I﹣R图象。由此可知，导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 。
（6）另一小组同学认真研究数据后，发现小明不可能完成所有定值电阻的探究实验，你认为原因是： 。
5．小海同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
（1）根据图甲把实物电路连接好 。
（2）小海同学按照电路图连接好后，闭合开关，移动滑片，发现电压表无示数，电流表却有示数。你认为发生故障的原因可能是 （电表本身没问题）。
（3）排除故障后，首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表，请在如图坐标上描点画出图像，由此得出的实验结论是： 。通过计算可知，此次实验所用的电阻为 。
（4）在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中：
①移动变阻器滑片时，眼睛应注视 （选填序号）；
A、变阻器滑片
B、电压表示数
C、电流表示数
②小海选择了电压恒为6V的电源，、、、的定值电阻各一个，滑动变阻器的规格为“”的，他在完成本实验时，控制定值电阻两端的电压为2V不变，当接入的定值电阻为时，他发现电压表示数始终无法达到2V，请你帮他想出一种解决方法： 。
6．在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用规格为“ 1A”的滑动变阻器等器材进行实验。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 0.6 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8
电流 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48 0.56
（1）请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整 。
（2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到 （选填“最左”或“最右”）处，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则产生故障的原因可能是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为 A。
（4）在实验操作过程中保持 不变，改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值，如上表所示，由测得数据可以得出的结论是：当电阻一定时，导体中的电流与电压成 。
（5）胡明认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律，小红觉得他的说法是错误的，原因是 。
7．小亮在探究“通过导体的电流跟电阻的关系”实验中，电源电压为6V，五个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”），根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图1所示。
（1）在图1所示的实物电路中， 连接有错误；
（2）本实验用到的实验方法是 ；
（3）小亮将电路连接的错误改正后开始实验，在闭合开关S前，应使滑动变阻器滑片P置于 端；（选填“A”或“B”）
（4）在此实验中，先将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表达到合适的示数，并记下相应的电流值。再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）移动；
（5）在实验过程中，当滑动变阻器的滑片P移到某点时，发现两电表的示数如图2甲、乙所示，则此时小亮所使用的定值电阻为 Ω；
（6）小亮实验中又进行了多组实验，并根据自己实验数据绘制出通过导体的电流随导体电阻变化规律的图像，本实验控制的电压 V，当使用定值电阻25Ω，移动滑动变阻器滑片，对应接入电路的阻值为 Ω。所以本实验为了完成用五个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是 。通过对图像的分析可以得出的实验结论是：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。（选填“正”或“反”）
8．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，某实验小组选用5Ω、10Ω、20Ω、40Ω四个定值电阻。电压恒为6V的电源，“40Ω 1A”的滑动变阻器等器材
（1）闭合开关后，发现两电表指针偏转情况如图乙所示，则电路存在的故障可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路”）；
（2）排除故障后，接入10Ω的电阻“探究电流与电压的关系”：
①当电压表示数为2.8V时，电流表示数如图丙所示，为 A；实验小组记录的数据如表所示，小红分析了数据后，指出有一组数据不符合实际，这组数据对应的实验序号是 ；
序号 1 2 3 4 5 6
U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 2.8 3.0
I/A 0.10 0.14 0.20 0.25 0.30
②分析正确的数据，可得出结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 ；
（3）接着小红继续按照图甲所示电路，将5Ω、10Ω、20Ω、40Ω这四个定值电阻单独接入电路，探究电流与电阻的关系：
①实验中控制定值电阻两端的电压为2V不变。她用5Ω的电阻完成实验后，保持滑动变阻器的滑片位置不动，断开开关，换上10Ω的电阻，闭合开关后，为使电阻两端的电压仍为2V，此时应将滑片适当向 （选填“左”或“右”）调；
②她发现当接入 Ω的电阻时，无论怎样调节滑片，电压表的示数都无法达到2V，为了完成实验，她可以适当地 （选填“增大”或“减小”）电源电压。
参考答案
1．（1）
（2）电压表正负接线柱接反
（3）导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比
（4）错误；没有保持定值电阻两端电压一定
2．（1）断路
（2）2.0；变大；右
（3）3：2
（4）反比
3．（1）
（2）B
（3）0.4A
（4）得到普遍规律
（5）电压一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（6）得到普遍规律；电压一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
4．（1）
（2）定值电阻R断路
（3）2.5
（4）右
（5）反比
（6）滑动变阻器的最大阻值太小
5．（1）
（2）定值电阻短路
（3）当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；10
（4）B；换用最大阻值至少为的滑动变阻器
6．（1）
（2）最右；电阻短路（或电压表断路或电压表短路）
（3）0.34
（4）电阻；正比
（5）小灯泡的电阻不是恒定的（或小灯泡的电阻随着温度的改变而改变）
7．（1）电流表正负接线柱
（2）控制变量法
（3）B
（4）右
（5）10.4
（6）2.5；35；“50Ω 1A”；反
8．（1）断路
（2）0.28；1；正比
（3）左；40；减小
