专题25 探究导体电阻与电流、电压关系中考问题（教师版含解析）.doc

专题25 探究导体电阻与电流、电压关系问题知识点1：探究电流与电压的关系1.实验中提出的问题以及方法和结论①提出问题：电流与电压有什么定量关系？②采用的研究方法是：控制变量法即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比(说法固定，不能更改)2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处3.电表异常偏转原因：①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；4.滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大知识点2：探究电流与电阻的关系VARxR′1.滑动变阻器的作用：①保护电路；②使电阻两端电压保持不变2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。

3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比 知识点3：探究电流与电压、电阻的关系实验程序步骤解读1.清楚实验目标(题目、提出问题)：探究理解：(1)为什么要探究电流与电压、电阻的关系? 电压时产生电流的原因，可能电压越大电流也越大；电阻表示导体对电流的阻碍作用，所以电阻越大电流越小那么它们之间有怎样的定量关系呢？这是我们学习电学必须研究清楚的问题2)探究谁的电流与电压、电阻的关系？是某一定值电阻的，电流、电压、电阻都是对同一导体在同一时间的对应值而言，即I是定值电阻两端电压是U时的电流所以我们要测的电流是定值电阻R的电流，电流表要与R串联；要测的电压也是定值电阻的电压，电压表要并联在R两端3)实验思维导向:电路中电压变化可能会导致电流的变化，电阻的变化可能会导致电压、电流同时变化，所以，要研究电流与电压的定量关系就要保证电阻不变，要研究电流与电阻的关系就要保证电阻两端的电压不变；要研究导体的电流与其两端电压的定量关系，我们需要知道导体两端电压数值和导体电流的对应数值怎样变化；要研究电流与电阻的定量关系，我们需要知道在同一电压下导体电阻值变化时导体中对应电流怎样变化。

所以我们需要电流、电压表来测量准确的电流、电压数值，不仅如此，我们还需要同一导体的电压产生变化，也需要同一电压是导体电阻值产生变化，所以，我们需要滑动变阻器和不同阻值的电阻2.明了实验原理;(1)探究同一导体中电流与电压的关系：电压是形成电流的原因2)探究同一电压时不同阻值的导体中电流与导体阻值的关系：导体阻值不同对电流阻碍作用不同3.合理选择器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、三个不同阻值的定值电阻、若干导线4.科学设计实验步骤，准确收集数据：(1)设计电路，并按照电路图连接实物(2)分步研究：保持电阻不变，测量电阻两端电压U和电流I，记下数值；改变电阻两端电压，重复三次以上，记下多组数据；保持电压不变，测量电流并记下阻值R和对应的电流值；改变接入电阻的大小，重复三次以上，记下多组数据5.计算对比数据，分析找出规律,制作图表 (1)探究同一导体中电流与电压的关系:I=KU(2)探究同一电压时不同阻值的导体中电流与导体阻值的关系：I=K/R6.得出结论在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比I=U/R四．实验操作要点1.实验前：(1)开关断开；(2)变阻器滑片滑到最大阻值处；(3)仪表是否正确使用，电路是否连接正确；(4)电流表量程选择：根据定值电阻阻值与电源电压；(5)电压表量程选择：根据电源电压和定值电阻阻值与变阻器最大阻值的比例关系；(6)滑动变阻器最大阻值选择(定值电阻最大电阻值选择)：定值电阻最大阻值要小于变阻器最大阻值，一般变阻器最大阻值是定值电阻最大阻值2倍。

7)电源选择：大于3伏，总电流不超过0.6安2.实验中：(1)为了减小误差，在不超过量程的前提下，应尽可能使电表指针偏转的角度大一些2)滑动变阻器的作用：保护电路；通过改变接入电路电阻值，改变定值电阻两端的电压；通过改变接入电路电阻值，保持不同阻值定值电阻两端的电压不变3)每次跟换电阻时要先断开开关3.在理解电流与电压、电阻关系时应注意的四个问题：(1)导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一个导体而言，不能拿一根导体的电流与另一个导体的电压进行分析2)电压是产生电流的原因，不能说电压和电流成正比3)电阻是导体的性质，不能说导体电阻与电压成正比，与电流成反比4)在叙述电流与电压、电阻的关系时，一定要注意两个前提：“电阻一定”、“电压一定”例题】(2020甘肃天水)在“探究电流与电阻的关系”实验中：(1)如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整(请勿更改原有导线，导线不得交叉)，要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大连接电路时，开关必须　 　2)闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是　 　3)实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为　 　A．将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向　 　(选填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为　 　V。

答案】(1)见解答；断开；(2)电阻R断路；(3)0.3；右；1.5分析】(1)根据滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大确定变阻器左下接线柱连入电路中；连接电路时，开关必须断开；(2)若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，则与电压表并联的电路断路了；(3)根据电流选用的量程确定分度值读数，由定律定律求出电压表示数；根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向解答】(1)当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：连接电路时，开关必须断开；(2)闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是电阻R断路3)实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.3A；由定律定律，电压表示数：U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1.5V。

点评】本题探究电流与电阻的关系，考查电路连接、注意事项、故障分析、电流表读数和操作过程及控制变量法的运用对点】在“探究电流与电阻的关系”实验中：(1)如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整(请勿更改原有导线，导线不得交叉)，要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大连接电路时，开关必须　　2)闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是　　3)实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为　　A．将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向　　(选填“左”或“右”)端移动，使电压表示数为　　V答案】(1)如上；断开；(2)电阻R断路；(3)0.3；右；1.5解析】(1)当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：连接电路时，开关必须断开；(2)闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是电阻R断路3)实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.3A；由定律定律，电压表示数：U＝IR＝0.3A×5Ω＝1.5V；根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为1.5V。

1.(2020黑龙江龙东农垦森工)探究电流与电压的关系实验中，小伟设计了如图所示的电路1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整；(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片缓缓向　 　(左或右)端移动，直到电压表示数恰为1V，电流表示数如图所示此时电流的大小为　 　A；(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片，多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如表，由此可以归纳出结论是　 　 次数123R＝5ΩU/V123I/A0.40.6(4)小伟接着测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，把5Ω的电阻换成了额定电压为2.5V的小灯泡，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为　 　V，读出电流表的示数，根据公式　 　求出额定功率但是在实际实验时闭合开关后，发现电压表指针向左偏转，这可能是　 　答案】(1)如解析所示；(2)右；0.2；(3)电阻不变时，电流与电压成正比；(4)2.5；P＝UI；电压表正负接线柱接反了解析】(1)电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下所示：(2)为保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路的电阻最大，小伟首先把5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片缓缓向右端移动，直到电压表示数恰为1V，电流表示数如图所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时电流的大小为0.2A；(3)根据表中数据，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，即电阻不变时，电流与电压成正比；(4)灯在额定电压下正常发光，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V，读出电流表的示数，根据公式P＝UI求出额定功率。

但是在实际实验时闭合开关后，发现电压表指针向左偏转，这可能是电压表正负接线柱接反了2.(2020湖北武汉)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1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于_________(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12345电压U/V0.60.91.2。