中考物理考点专题训练：专题13 电流与电压和电阻的关系（含解析）

专题13电流与电压和电阻的关系电流与电压电阻的关系1、实验：控制变量法①第一步，保持电阻不变，通过改变电压，观察电流的变化②第二步，保持电压不变，通过改变电阻，观察电流的变化2、理解电流电压电阻之间关系时的四个注意事项①这里的导体中电流和导体两端的电压都是准对同一个导体而言的，是用电压表和电流表测量同一导体的电压和电流，不能拿一个导体中的电流和另一个道题两端的电压相比。②不能反过来说，电压一定时，电压跟电流成正比。③同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。④在叙述时，一定要注意这两个关系成立的前提条件：电流跟电压成正比的前提是电压一定，电流跟电阻成反比的前提是电压一定3、用图像描述电流与电压的关系对于同一导体而言，通过的电流I与导体两端的电压U的关系可以用图像的方法描述。横轴为自变量U，纵轴为因变量I，其图像是一条通过原点的直线。典型例题小琴在“探究电压一定时，电流与电阻关系”的实脸中，可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、滑动变阻器、开关各一个、阻值不同的定值电阻四个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），导线若干．（1）如图所示是小琴连接的实物电路，开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移至处（选填“c”或“d”）．（2）实验时，小琴先把阻值为5Ω的电阻接入a、b间，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为2.4V，记下相应的电流值；（3）将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入a、b间，闭合开关后，滑片P应向（选填“左”或“右”）端移动，直至电压表示数为2.4V，记下相应的电流值；（4）再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接人a、b间，重复步骤（3）；（5）小琴在换用20Ω电阻做实验时，发现电阻已经损坏，她灵机一动，利用现有的几个电阻解决了这个问题．请你写出小琴的做法：．（6）实验完成后，得到实验数据，如下表所示：实验序号电压U/V电阻R/Ω电流I/A12.450.4822.4100.2432.4150.1642.4200.12分析数据可得：①电压一定时，通过异体的电流与导体的电阻成．②实验时小琴所用的滑动变阻其最大阻值不能小于Ω．答案.（1）d；（3）右；（5）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间；（6）反比；30．解析：（1）为保护电路安全，开关闭合前，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，滑动变阻器接入电路的电阻为Pc段，为使滑动变阻器阻值最大，应将滑动变阻器滑片移至d处．（3）将5Ω电阻换成10Ω电阻后，定值电阻阻值变大，两端分压变大，大于2.4V，滑动变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向右移动滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值增大，减小定值电阻分析，知道电压表示数为2.4V为止．（5）20Ω电阻损坏，可以把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间进行实验．（6）①由表中实验数据可知，在电压一定时，电流与电阻的乘积是定值，即电流与电阻成反比．②滑动变阻器接入电路的阻值越大，电路中的电流越小。由表中实验数据可知，当定值定值阻值为20Ω时，电路电流为0.12A，此时滑动变阻器接入电路的阻值：R1=AVVIUUR12.04.26=30Ω，则实验所用的滑动变阻其最大阻值不能小于30Ω．故答案为：（1）d；（3）右；（5）把5Ω与15Ω的电阻串联接入ab间；（6）反比；30．针对练习1小芳同学采用下图的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，实验中她进行了多次测量，我们以她分别用5Ω和10Ω的电阻做的两次实验为例，请你回答，完成第一次实验后，断开开关，小芳将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，应该如何操作才能继续完成实验（）A.保持滑动变阻器滑片不动B．将滑动变阻器滑片向右移动C．将滑动变阻器滑片向左移动D．调高电源的输出电压值针对练习2某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图像，下列结论与图像相符的是（）A.电阻一定时，电流随着电压的增大而增大B.电阻一定时，电压随着电流的增大而增大C.电压一定时，电阻随着电流的增大而减小D.电压一定时，电流随着电阻的增大而减小2、D解析：在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，运用到控制变量法，结合图4可知，发生变化的是电流与电阻，即探究的是电流与电阻的关系，而此时要保持电压一定，所以选择D。针对练习3图甲所示电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则R2的最大阻值为___。1、如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图．所用实验器材是：电源（6V）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、电阻箱（0~999.9Ω）、滑动变阻器（40Ω2A）、开关、导线若干．（1）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值见表1．分析表中数据可知：电阻箱接入电路的阻值为Ω；当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成关系．实验序号电压U/V电流I/A11.00.2021.50.3032.00.40实验序号电阻R/Ω电流I/A150.402100.203200.10表1表2（2）探究电流与电阻的关系时，应调节改变接入电路中的阻值，并调节使电压表的示数保持相同，读出电流值，所测几组数据见表2．分析表中数据可知：滑动变阻器两端的电压为V；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成关系．(3).就本实验所用器材，在探究电流与电阻的关系时，若保持电阻箱两端的电压为2V，为能完成实验，电阻箱可接入电路的阻值范围是Ω至Ω．（保留一位小数）2、小明同学利用如图甲所示电路来探究串联电路中导体两端电压与导体的电阻的关系，图中R0的阻值为10Ω，电源电压恒为3V；他分别用5Ω、10Ω、20Ω等三个电阻替换Rx接在ab之间，并读出对应的电压表的示数，绘制成如图乙所示的Ux－R图像。VARP（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电压表接在Rx两端；（2）根据图像信息可知：串联电路中，其中一导体R0的电阻不变时，另一导体Rx的电阻越大，Rx两端电压越______；由此规律可知在如图20所示电路中，当变阻器的滑片P向左移动时，电压表的示数将变______；（3）如果用导线替换Rx接在ab之间，则电压表的示数为接近_____V；若电阻Rx断路，则电压表的示数接近_____V；（4）小明同学在ab间接入某一未知电阻Rx（定值）时，电压表的示数为0.5V，则Rx的阻值是_____________Ω；若电压表的示数为Ux，则计算Rx的表达式为：Rx=__________。（用字母Ux、R0和电源电压U表示）2、（1）如右图；R1图20PVSR2RxR0-315ba甲Ux/V乙3、在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2V。但小华在实验中,当换上15Ω的定值电阻时,无任怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V。对此现象，下列分析正确的是（）A．15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验B．将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象C．变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验D．在第一次接入5Ω的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，继续实验RxR0-315ba3、B解析：AC、滑动变阻器和定值电阻串联，根据串联分压的知识，当换用阻值更大的定值电阻时，电压表的示数将变大，为保证电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，定值电阻阻值越大，滑动变阻器接入的阻值也越大，当定值电阻增大的某一值时，滑动变阻器接入的阻值不能使电阻两端的电压保持在2V不变，由此知，A、C错误；B、将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，当R=15Ω，所需滑动变阻器的阻值最大，此时调节电压表示数到某一值，则其它两个电阻，所需滑动变阻器的阻值更小一些，更能使电阻两端的电压不变，B正确；D、若使电压表的示数为1.5V，则滑动变阻器接入的阻值会更大，所以D错误；故选B。4、电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示，由图可知，A的电阻是_________Ω。若将A、B并联后接在电压为2V的电源两端，干路中的电流是_________A。5、小明利用实验探究通过电阻的电流跟电阻两端电压的关系。（1）请你根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙中的器材连接起来。要求：变阻器滑片向右移动时，电流表示数变小，导线不能交叉。（2）小明连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电流表示数始终为0，电压表示数约6V，则电路中出现的故障可能是。（3）小明排除故障后继续实验，通过调节滑动变阻器，改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表。分析表中的数据可以得出结论：。定值电阻实验次电压电流I/A（4）小明将电阻换成一个额定电压为2.5V，阻值约为10Ω的小灯泡，进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验：为了使实验更准确，需要对电路连接进行改进，你的改进是____________________，实验时调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数如图丙所示，其读数为A，则小灯泡的额定功率是W。5、（1）如图（2）电阻R断路（3）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比（4）电压表换0-3V的量程，电流表换0-0.6A的量程0.240.6序U/VR＝10Ω13.00.324.50.4536.00.66、如四所示，电源电压为4.5V且恒定不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中，三只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔU1、ΔU2、ΔU3，下列可能出现的情况是（）A．ΔU1=0VΔU2=2VΔU3=1VB．ΔU1=0VΔU2=2VΔU3=2VC．ΔU1=0.5VΔU2=1VΔU3=1.5VD．ΔU1=0.2VΔU2=1VΔU3=0.8V6、B解析：由电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电压表V3测灯泡两端的电压．因为电源的电压不变，所以滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端的过程中，电压表V1示数始终为电源电压，其变化的绝对值△U1=0V，故CD不正确；又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以U2=U－U3，△U2=U2－U2＇=(U－U3)－(U－U3＇)=－(U3－U3＇)=－△U3，即电压表V2示数变化的绝对值△U2等于电压表V3示数变化的绝对值△U3，结合选项可知B正确，A不正确．故选B．1.【湖北省鄂州市2015年中考物理试题】如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法中正确的是（）A．甲和乙都是阻值不变的电阻B．当乙两端电压为2V时，R乙=5ΩC．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为2VD．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总功率为1.2W2.【湖北省武汉市2015年中考物理试题】（6分）图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路。已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω。(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线。（2）电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图丙所示，则电路中的电流为A；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，移动滑片直至电压表示数为V，并记录电流表的示数。（3）该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻是。2、（1）如图所示3.【湖北省襄阳市2015中考物理试题】（5分）如图甲所示是小明“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图，各元件及连接均完好。（1）将图甲中的滑动变阻器阻值调到最大，试触开关时，会看到的现象是电压表：_____