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1、专题17.1 电流与电压和电阻的关系 课前预习 1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。2在研究电流与电压、电阻的关系时，运用的是控制变量法，即：在研究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，使电压发生变化；在研究电流与电阻的关系时，应控制电压不变，使电阻发生变化知识点解读与例题突破探究电流跟电压和电阻的关系的电路图和实物图： 知识点一：探究电流与电压的关系(1)控制电阻不变，改变电阻两端的电压(2)电阻一定时，I 与 U 的图象如图所示(3)实验结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比(4)滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的
2、电压【例题1】（2018聊城）在“探究电流与电压的关系”的实验中，（1）请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图（2）通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示R=10实验序号123456电压U/V2.02.22.42.62.83.0电流I/A0.200.220.240.261.400.30对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号，排除错误数据，可归纳得出的结论是。（3）如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，可以通过调节，使电阻两端的电压不变。实验得出的结论是 。【答案】（1）见解析图；（2）5；在电阻一定时，电流与电压成正比；（3）滑
3、动变阻器；在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比。【解析】（1）实验中要能够改变定值电阻的电压需要用滑动变阻器测量电压用电压表，测量电流用电流表，电路如图：（2）根据数据分析可知，随着电压的增大电流在增大，并且电压与电流的比值为=10，所以第5次实验中的电流数应当是错误的，应该为0.28A，且可看出在电阻一定时，电流与电压成正比；（3）要探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，需要通过调节滑动变阻器，使电阻两端的电压不变。可以得出结论：在导体两端电压一定时，电流与电阻成反比。知识点二：探究电流与电阻的关系(1)控制导体两端的电压不变，改变电阻的阻值(2)电压一定时，I 与 R 的图象如图所示
4、(3)结论：电压一定时，电流跟导体的电阻成反比(4)滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变【例题2】（2019湖南模拟题）在探究“电流与电阻关系”的实验中，设计的实物电路如图，（1）用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片向右移动，电流表示数变大；连线不允许交又）。（2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是： （3）实验时，首先接入的是5电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，记下两表读数；接下来换用10电阻继续实验，须向 （选填填“左”或“右”）移动滑片，同时眼睛注视 （选填“电压表”或“电流表”），直到其示数为 时，记下电流表示数。（4）
5、换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成 比。 【答案】（1）见解析；（2）闭合开关前，开关没有断开；（3）左；电压表；2.5V；（4）反。【解析】（1）滑片向右移动，电流表示数变大，即电阻变小，故P以右电阻丝连入电路中，电压表与R并联，如下所示： （2）某同学连好最后一根导线发现两表均有示数，造成这一现象的原因可能是：闭合开关前，开关没有断开；（3）接入的是5电阻，当滑片移动到某一位置时，电流表示数为0.5A，根据欧姆定律，电压表示数：U=IR=0.5A5=2.5V；根据串联分压原理可知，将定值电阻由5改接成10的电阻，
6、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，所以滑片应向右左端移动，同时眼睛注视电压表直到其示数为2.5V时，记下电流表示数；（4）换用其他电阻进行多次实验，得得到多组数据，通过分析数据，能得到的实验结论是：当电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。习题精练1（2019内蒙古通辽）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“15 1A”字样的滑动变阻器，阻值分别为5、10、20的定值电阻。（1）小明连接了下面的电路，其中
7、有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“”并画出正确连线。（2）排除故障后，小明将5定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到（选填a”或“b”）端，再闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为A。（3）接下来断开开关，取下5的定值电阻，分别把它换成10、20的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：实验次数123电阻R/51020电流I/A0.20.1（4）由数据可知：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。（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未
8、知电阻Rx的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：闭合S、S1，此时电流表的示数为I；闭合S、断开S1，此时电流表的示数为I1；求未知电阻Rx的表达式为：Rx 。（用R0、I、I1表示）【答案】（1）如上所示；（2）b；0.4；（3）电压表；（4）反比；（5）。【解析】（1）电压表与定值电阻并联且正进负出，如图所示：（2）为保护电路，变阻器连入电路中电阻最大即b端，小明同学首先将5定值电阻接入电路，将滑片P滑到b端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数到达某一数值，电流表的示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数0.4A；（3）研究电流与电阻的关
9、系时，要控制电压表示数不变，由欧姆定律的变形公式，电压表示数UIR0.4A52V，小明同学应该断开开关，并且将滑动变阻器阻值调到最大，然后将5的电阻替换为10闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，将电流表示数记录在表格中。（4）由表格中数据发现：电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，故在电压一定时，电流与电阻成反比。（5）闭合S、断开S1，此时为只有Rx工作的电路，电流表测量Rx的电流，示数为I1，可测出电源电压UI1Rx，闭合S、S1，此时两电阻并联，电流表测量干路电流，示数为I，根据并联电路电流的规律知，R1的电流：I1II1，则电源电压为U（II1）R1根据电源电压相等知：U
10、UI1Rx（II1）R1未知电阻Rx的表达式为：Rx。2.（2019德州）探究“电流与电压和电阻的关系”：（1） 请根据图（甲）中电路图，用笔画线代替导线将实物图（乙）连接完整，使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大。 （2）探究“电流与电压的关系”时，某小组在ab间接入电阻R1，移动滑片P，将测量数据记录在表一中，当电压表示数为2.0V时，对应的电流值如图（丙）所示，为A另一小组使用其它阻值的电阻R2，测量数据如表二所示，根据两组数据描绘出相应的IU图象。表一（R1）U/V1.02.03.0I/V0.200.60表二（R2）U/V0.81.62.6I/V0.080.160.26（
11、3）根据描绘出的I一U图象可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成；其中图线表示的是R1的IU图象。（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了（填字母序号）。A寻找普遍规律 B取平均值减小误差（5）某同学继续探究“电流与电阻的关系”时，先测出了5电阻在2.0V电压下的电流，然后断开开关，将5Q电阻换成10电阻，闭合开关，直接读出电流值，这种做法（选填“正确”或“错误”），理由是 。【答案】（1）如上左所示；（2）0.4；（3）正比；a；（4）A；（5）错误；没有控制电阻的电压不变。【解析】（1）使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，故
12、变阻器左下接线柱连入电路中，如下左所示：（2）当电压表示数为2.0V时，对应的电流值如图（丙）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为 0.4 A；（3）根据描绘出的I一U图象为过原点的直线，故可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；由欧姆定律，R15；R2105；故电压相等时，通过R1的电流大，其中图线a表示的是R1的IU图象；（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了寻找普遍规律，选A；（5）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，先测出了5电阻在2.0V电压下的电流，然后断开开关，将5Q电阻换成10电阻，闭合开关，直
13、接读出电流值，由分压原理，电阻的电压大于2V，故这种做法错误，理由是没有控制电阻的电压不变。3（2019山西）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5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5的电阻更换为10的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“
14、右”）端移动，使电压表示数为 V。【答案】（1）如解析；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5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，电压表示数：UIR0.3A51.5V；根据串联分压原理可知，将定值电阻由5改接成10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。4（2019湖北荆州）小阳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且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25、20、15、10、5，滑动变阻器的规格为“050”。（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
