初中第1节 电流与电压和电阻的关系优秀课后作业题

课时17.1 电流与电压和电阻的关系（帮课堂）（原卷版）

【学习目标】

1.通过实验探究掌握导体上电流与导体两端电压的关系；

2.通过实验探究掌握导体上电流与导体电阻的关系；

3.进一步理解控制变量法在实验探究活动的应用；

4.培养学生通过实验发现与总结规律的基本素养。

【知识导图】

【基础知识】

知识点一、探究电流与电压的关系

1.实验：探究电流与电压的关系

2.注意事项

（1）连接电路时，开关应处于断开状态；

（2）为了使得出的结论更具有普遍性，可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤；

（3）实验中可以通过改变串联的干电池的个数或调节学生电源的电压，但实验时常采用移动滑动变阻器的滑片P来达到改变电压的目的；

（4）调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，防止电压表、电流表示数变化过快；

（5）移动滑动变阻器滑片过程中，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，记录电流表的示数。

【典例1】在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。

（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小；______

（2）连接电路时，开关应该______。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端；

（3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______；

（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R的电流为______A；

（5）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I﹣U图像如图丙所示。由图像可得：

①实验中所用定值电阻R的阻值为______Ω；

②实验结论：______；

（6）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。

知识点二、探究电流与电阻的关系

【典例2】小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω，滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。

（1）实验前，小海发现电流表出现如图甲所示情况，造成该现象的原因是_____；

（2）调整后，按图乙方式连接好电路；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最_____（选填“左”或“右”）端；

（3）小海把5Ω的电阻接入电路后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，记录电流表示数。断开开关，保持滑片位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω，再次闭合开关，发现电压表示数_____2.5V（选填“大于”、“等于”或“小于”），此时应向_____（选填“左”或“右”）移动滑片，同时注意观察_____（选填“电流表”或“电压表”），使其示数与第一次相同；

（4）根据实验数据，小海绘制了如图丙所示I-R关系图像；分析图像，得出该实验的结论是_____；

（5）五个定值电阻均可按上述要求完成实验，推测滑动变阻器的最大阻值至少为_____Ω。

【方法帮】

题型一：滑动变阻器的作用

滑动变阻器在两个实验中的作用

相同点：限制电流，保护电路。

不同点：探究电流与电压关系时，利用滑动变阻器改变电阻两端电压以获得多组数据（多次实验）；探究电流与电阻关系时，利用滑动变阻器使不同电阻两端电压相同（控制变量法）。

【典例】滑动变阻器通过改变自身接入电路部分的电阻的方式，起到控制电路的作用。滑变阻器在“探究电流与电压的关系”实验中，除了保护电路，还起到的作用是（　　）。

A．改变定值电阻两端的电压，以便收集多组数据；

B．保持定值电阻两端的电压不变；

C．调节定值电阻两端的电压，使其达到额定电压；

D．调节定值电阻的电流，改变定值电阻的电功率

题型二：电流与电压关系图像

【典例】在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示，下列说法正确的是（　　）。

A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0；

B．用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样；

C．在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比；

D．R1与R2的阻值之比为1:2

题型三：探究电流与电压关系

【典例】某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中。

（1）请用笔画线表示导线，将甲图中的实物图连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大；

（2）闭合开关前，发现电流表指针在零刻线左端，接下来应进行的操作是___________；

（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为___________A；若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动。

（4）实验中测得多组数据如表。分析表中数据可得：电流与电压的关系是___________。

题型四：探究电流与电阻关系

【典例】在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、三节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。

（1）画出图甲中的实验电路图；(  )

（2）在“探究电流与电压的关系”实验中，将10Ω的电阻接入电路中进行实验；

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至___________（填“C”或“D”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和___________的作用；

②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V。此时，电路出现的故障可能是___________；小明排除故障后继续实验，得到如表中数据，请在图乙中描点并画出此电阻的I-U图像；(  )

（3）在“探究电流与电阻的关系”实验中：

①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和的___________作用；

②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变情况下，把R换为15Ω的电阻时，应向___________（填“C”或“D”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数。若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有___________Ω的滑动变阻器，要求写出计算过程；

③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示，由图像得出的结论是___________。

【中考帮】

考点一：探究电流与电压的关系

【典例】（2022·江西）探究电流与电压的关系

【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢？

【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因，猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而______；

【设计实验】如图所示，是该实验的电路图。请判断虚线框内的电表，它们的符号分别是：甲______乙______；

【进行实验】按电路图连接电路，闭合开关，电流表针位置如图所示，此时电流表的示数为______A。保持电阻R＝5Ω不变，移动滑片，测得的几组数据如下表所示；

【分析与论证】请在下图的坐标轴上制定标度：把上表中的实验数据在坐标系中描点，并绘出图像______；

【结论】在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成______。

该题要求同学们能根据已有的科学探究方案，使用基本器材获得实验数据，并能对科学探究过程进行反思和评估，这是物理核心素养的科学探究的体现。

考点二：探究电流与电阻的关系

【典例】（2022·荆州）某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。

（1）连接电路时开关应该_________（选填“断开”或“闭合”）。

（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在那一根错误的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上_________。（导线不允许交叉）

（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为________V，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是_________Ω。

该题要求同学们能根据已有的科学探究方案，使用基本器材获得实验数据，并能对科学探究过程进行反思和评估，这是物理核心素养的科学探究的体现。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1．下列说法正确的是（   ）。

A．当加在导体两端的电压改变时，电压与电流的比值也随着改变；

B．用不同的导体研究电流和电压的关系，得到的结论不一样；

C．相同的电压加在电阻不同的导体两端，电流一定相同；

D．同一导体，两端电压越大，通过电流也越大

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象。下列结论与图象相符的是（　　）。

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，电流随着电阻的增大而减小；

D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小

3．研究电流与电压关系时，用如图所示的电路，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（    ）。

A．保持的滑片位置不动；

B．保持R的电压不变；

C．保持R不变，调节的滑片到不同位置；

D．保持电路中的电流不变

4．在某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示，由图中信息可知（   ）。

A．A导体的电阻为10Ω；

B．A导体的电阻大于B导体的电阻；

C．A导体两端电压为3V时，通过A导体的电流为0．6A；

D．B导体两端电压为0V时，B导体的电阻也为0Ω

5．如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图，每次实验必须保持大小不变的是（　　）。

A．电压表的示数 B．电流表的示数

C．定值电阻的阻值 D．滑动变阻器的阻值

6．小雨用如图所示的电路研究导体电压一定时，通过导体中的电流跟导体电阻的关系，其中为定值电阻.闭合开关后，记下电流表的示数；他第二次实验时仅将定值电阻的阻值换成，闭合开关后，记下电流表的示数，结果发现.由此，他认为导体两端电压一定时，电流跟电阻不成反比，他的结论是________（选填“正确”或“错误”）的，其原因是_______________________。

7．在探究“电流与电压和电阻的关系”时，采用的科学方法是________。探究电流与电压的关系时，保持________不变，改变电压；探究电流与电阻的关系时，保持________不变，改变电阻。

8．小月探究“电路中电阻箱两端电压U 与通过它的电流I 的关系”时，记录的实验数据如表。请根据表中数据归纳判断：当I＝0.3A时，U＝______V。

二、综合练（能力提升）

9．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（ ）。

A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路；

B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化；

C．实验中，多次测量是为了减小实验误差；

D．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将由换成时，相比上一次实验，应将滑动变阻器接入阻值调大，才能使电压表示数不变

10．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像以下有关叙述正确的是（    ）。

A．该同学研究的是电流和电压的关系；

B．实验中电压表的示数保持0.5V不变；

C．滑动变阻器阻值变化范围为；

D．将从5换成10后，应将滑片P向左移

11．利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象，则下列判断正确的是（　　）。

A．实验中电压表的示数保持3V不变；

B．当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.2A；

C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为1～5Ω；

D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片向左移

12.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图所示。

(1)在探究“电流与电压的关系”实验中：

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 ___________ （填“A”或“B”）端；

②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 ___________ ；小明排除故障后继续实验。

(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中：

①静仪先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向 ___________ （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；

②若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有 ___________ Ω的滑动变阻器；

(3)若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 ___________ （只要求填写一个实验名称）。

三、培优练（挑战自我）

13.在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中，同学们绘制的四条图线如图，正确的是（　　）。

A． B． C． D．

14.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（　　）。

A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向左移动

C．将变阻器滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数

15.如图甲所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路（电源电压恒为4.5V）。

（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于___端（选填“A”或“B”），闭合开关进行实验，此时电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A；电压表的指针位置如图丙所示，其示数为______V；

（2）然后将接入电路的阻值由10Ω换为20Ω，滑动变阻器的滑片方向______（选填“A”或“B”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察______表示数的变化。直到其示数为______为止；

（3）根据实验数据，作出I—R图像如图丁所示，分析图像得出的结论是：______；

（4）如果实验提供200Ω电阻，试问：能否用电阻进行实验______；原因是______。