第1节 电流与电压、电阻的关系 · 练习题（共30题）

[1][2]在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻不变；由实验现象可知，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正比。

A．闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A正确； BC．在探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变。在探究“通过导体的电流大小与导体两端电压大小的关系”，应控制导体的电阻不变，滑动变阻器的作用是改变导体两端的电压。故BC错误； D．由图可知，当电压表、电流表交换位置时，电压表串联在电路中，相当于断路，此时电流表不会烧坏。故D错误。 故选A。

(1)探究电流与电压关系，电压表并联定值电阻两端。滑片P向左滑电流变大，则滑动变阻器接入电阻变小，接下接线柱C；电源电压3V，最大电流0.6A，电流表选用0~0.6A小量程。 (2)连接电路，滑片放在滑动变阻器阻值最大的右端，作用是保护电路。 (3)电流表无示数说明断路；电压表有示数说明电压表连通电源，故障是定值电阻断路。 (4)电流表小量程分度值0.02A，示数0.30A；电阻一定，电流与电压成正比，电压扩大5倍，电流：0.10A×5 = 0.50A。 (5)R = U/I = 2.0V / 0.40A = 5Ω。 (6)电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

A．将电阻 A、B 串联，由图可知，电路中的电流为 0.2A 时，A 的电压为 1V，B 的电压为 2V，根据串联电压规律，电源电压恰好为 U＝U_A＋U_B＝1V＋2V＝3V 故 A 正确，不符合题意。 B．根据控制变量法可知，在探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定，通过调节滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻，从而改变定值电阻两端的电压，故 B 正确，不符合题意。 C．由欧姆定律可知，当电阻一定时，**通过导体的电流跟导体两端的电压成正比**；电压是自变量，电流是因变量，不能说电压与电流成正比，故 C 错误，符合题意。 D．在该实验中，通过多次实验可以避免偶然性，从而得到电流跟电压之间的普遍规律，故 D 正确，不符合题意。 故选 C。

电流表有示数，说明电路是通路，不可能断路；电压表测定值电阻 R₁两端电压，电压表无示数，所以故障是 R₁短接。 根据欧姆定律 I=U/R： R₁=U₁/I₁=1.2V/0.30A=4Ω。 串联电路总电压等于各部分电压之和，第一次滑动变阻器两端电压： U₂=U−U₁=4.5V−1.2V=3.3V， 串联电流相等，此时滑动变阻器接入电阻： R₂=U₂/I₁=3.3V/0.30A=11Ω。 定值电阻阻值不变，当电压表示数变为 2.4V，电路电流： I'=U₁'/R₁=2.4V/4Ω=0.6A， 此时滑动变阻器两端电压： U₂'=U−U₁'=4.5V−2.4V=2.1V， 此时滑动变阻器接入电阻： R₂'=U₂'/I'=2.1V/0.6A=3.5Ω。 滑动变阻器减小的阻值： ΔR₂=R₂−R₂'=11Ω−3.5Ω=7.5Ω。

(1) 原图中，电压表并联在导线上，并且电压表正负接线柱接反了。电压表应并联在定值电阻两端。 (2) 电流表无示数，表示电路断路；电压表示数接近电源电压，表示电压表能够连接到电源，综合分析是定值电阻 R 发生断路。 (3) 为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，滑动变阻器用了左下接线柱，故应将滑动变阻器的滑片移至最右端。 (4) 电压表选择的是小量程，分度值是 0.1V，故读数是 2.0V。继续向左滑动滑片，滑动变阻器阻值变小，根据串联电路电压大小分配规律，定值电阻两端电压变大，即电压表的示数变大。 (5) 分析小敏记录的实验数据和画出 U‑I 关系的图像，可知电流随电压的增大而增大，并且电压与电流的比值一定。可以得到：电阻一定时，电流与其两端的电压成正比。该实验过程中，滑动变阻器除了保护电路外，还需要用滑动变阻器来改变定值电阻的电压，来获得多次实验数据，分析数据找到普遍规律。

研究电流跟电阻的关系时，使用控制变量法，保持电阻两端的电压不变，改变电阻大小，所以要更换不同阻值 R，调节滑动变阻器的滑片到不同位置，保持电阻 R 两端的电压不变，记录相应的电流大小，故 B 符合题意，ACD 不符合题意。故选 B。

滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，因此应保持电压表示数不变。 将阻值为 5Ω 的电阻换成阻值为 10Ω 的电阻后，根据串联分压原理，定值电阻两端的电压将变大，电压表示数变大。为保持定值电阻两端电压不变，需要增大滑动变阻器分得的电压，增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑片向 A 端移动。

(1) 由图甲可知，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器已选右下接线柱，再从上面的接线柱中任选一个与定值电阻串联。 (2) 为保护电路，连接电路时开关应该断开。 (3) 闭合开关前，滑动变阻器调到最大阻值，滑片位于 A 端。 (4) 探究电流与电阻关系，更换定值电阻后，要调节滑动变阻器，控制定值电阻两端电压保持不变。 (5) 电压表指针偏向零刻度线左侧，是电压表正负接线柱接反。 (6) 电路完好，移动滑片指针偏转始终很小，是电流表选择了大量程，造成指针偏转角度小。 (7) 电压一定，电流与电阻乘积恒定，可得：电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。 (8) 把 5Ω 换成 10Ω 定值电阻，定值电阻分压变大，需要增大滑动变阻器接入电阻，滑片向 A 移动，使定值电阻两端电压保持 2V。 (9) 电源电压 6V，定值电阻控制电压 2V，滑动变阻器分压 U_滑=6V‑2V=4V；滑动变阻器分得电压是定值电阻的 2 倍；当接入最大定值电阻 20Ω，滑动变阻器需要接入 R_滑=2×20Ω=40Ω，所以滑动变阻器最大阻值不能小于 40Ω，选 A。

探究电流与电阻的关系需要更换定值电阻，保持定值电阻两端电压不变。将5Ω的电阻接入电路进行实验后，接下来应更换定值电阻的阻值，观察电压表的示数，调节滑动变阻器至电压表的示数与当定值电阻为5Ω做实验时的电压相同，故D正确，ABC错误。 故选D。

[1]通过导体电流的大小与导体的电阻和导体两端的电压有关，要探究电流与电阻的关系，需控制导体两端的电压不变，改变导体的电阻大小，所以在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间电压不变。 [2]定值电阻由10Ω换成12Ω时，根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大，为保证定值电阻两端的电压不变，应让滑动变阻器两端的电压变大，根据串联分压特点知道，滑动变阻器接入电路的阻值应变大，滑动变阻器的滑片应向右调节。 [3]本实验中换接电阻多次测量的目的是为了得出普遍性的结论。

(1) 由图乙得，电压表的分度值为 0.1V，示数为 2V。 (2) 探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端电压不变。将 5Ω 电阻更换为 10Ω 电阻，定值电阻分压变大，要保持定值电阻两端电压不变，需要增大滑动变阻器接入电路的阻值，故滑片向右移动。 (3) 电压一定时，电流与电阻成反比，电流与电阻的倒数成正比。I‑R 是曲线，不方便判断反比关系；绘制 I‑1/R 图像，图像是一条过原点的直线，可以直观体现电流与电阻的倒数成正比，从而验证电流和电阻的反比关系。

A．研究电流与电压关系实验中，要控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误； B．图丙中移动滑动变阻器是为了改变电阻R两端的电压，故B错误； C．图丙中探究电流跟电压的关系，先改变电压的大小，眼睛一定要先看电压表，再看电流表，故C错误； D．图中探究电流跟电压的关系，多次实验得到多组实验数据，从而可以得到电流跟电压之间的定量关系，故D正确。 故选D。

由图可知，电压表测量定值电阻两端电压，由串联分压可知 R_滑/R = (U‑U_V)/U_V 当定值电阻最大和滑动变阻器都处于最大值时，即 R=20Ω，R_滑=20Ω 时，可得 (U‑U_V)/U_V = R_滑/R = 20Ω/20Ω =1 电源电压为 6V，解得 U_V=3V，即要完成所有实验，定值电阻两端电压至少为 3V；若定值电阻两端电压为 4V，超过了电压表的量程，故定值电阻两端电压不能为 4V，故 ABD 不符合题意，C 符合题意。故选 C。

滑动变阻器串联在电路中使用，在电路中起到保护电路的作用。另外，实验（1）中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压；实验（2）中，滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变。故滑动变阻器的作用有：①②③，故C正确，ABD错误。 故选C。

A．探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变，故A错误； B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确； C．探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误； D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。 故选B。

[1][2][3]将AB两点间5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，AB间电阻变大，所分得的电压增大，故电压表的示数变大，探究电流和电阻的关系，保持电压不变，为保持AB间的电压不变，需要移动滑片使AB间的电压减小：由串联电路电压的规律可知需要增大变阻器两端的电压，由串联分压可知，需要增大滑动变阻器连入电路的电阻，将变阻器滑片向右移动，滑动变阻器连入电路的电阻增大。

根据表格中记录的物理量是通过导体的电流和电压，利用表格数据结合欧姆定律可以计算出实验中使用的定值的阻值为 R=U/I=3.0V/0.60A=2.0V/0.40A=1.0V/0.20A=5Ω 由此可判断该实验探究的是在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系。

（1）由图甲可知，电压表测定值电阻的电压，所以电压表与电阻并联。 （2）连接电路时，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即为最左端。 （3）开关闭合后，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表不能测定值电阻 R 的电压，所以可能是定值电阻 R 短路。 （4）由第 1 组和第 3 组的数据可知，电阻均为 R=U/I=1.0V/0.2A=2.0V/0.4A=5Ω 所以第 2 组实验电流为 I₂=U₂/R=1.5V/5Ω=0.3A （5）根据串联分压原理可知，实验中若定值电阻从 20Ω 换成 10Ω，电阻变小，其分到的电压也变小，再根据串联电路电源电压等于各用电器电压之和可知，应减小滑动变阻器分得的电压，再根据串联分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片向右移动。 （6）由图丙可知，电流与电阻的乘积为 0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V 电流与电阻之积为一定值，可得结论：当电压一定时，电流与电阻成反比。

（1）闭合开关 S 前，为了保护电路，滑动变阻器应移至阻值最大处，即 b 端。 （2）据图可知，电路是串联的，电路中无电流，说明电路发生断路，则可能是滑动变阻器发生断路，此时电路无通路，因此电压表无示数，且无论怎样移动滑片 P，电流表、电压表均无示数。 （3）乙图中电流表的量程是 0‑0.6A，分度值是 0.02A，读数为 0.3A。 （4）根据描点画线，画出的 I‑U 关系图像。 （5）I‑U 关系图像为一条过原点的倾斜的直线，可知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正比。根据图像分析可知，当电阻不变时，电压变为原来的多少倍，电流也变为原来的多少倍，即可得出：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正比的结论。 （6）为了使实验结论更具普遍性，需更换不同的定值电阻多次实验。

（1）连接电路中，为了保护电路，开关应该断开。为了保护电路，滑动变阻器的滑片 P 应移动至阻值最大处，故需要滑动变阻器的滑片 P 应移动至最左端。 （2）若闭合开关后发现，无论怎么移动变阻器的滑片，电流表均有示数，说明电路故障可能是短路，而电压表均没有示数，则电路中的故障可能是电压表所测的定值电阻短路，也可以是电压表断路。 （3）阴影部分的面积为电流与电阻的乘积，根据可知，电流与电阻的乘积是电压。电流与电阻的乘积是一个定值，始终为 2V，故当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻的定量关系是成反比。 （4）当小明接入 25Ω 的定值电阻时，探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压不变，故定值电阻的两端的电压为 2V，滑动变阻器两端的电压为 U_滑=U−U_定=6V−2V=4V 定值电阻与滑动变阻器的电压之比为 U_定/U_滑 = 2V/4V = 1/2 = IR_定/IR_滑 = R_定/R_滑 滑动变阻器接入的阻值为 R_滑=2R_定=2×25Ω=50Ω 而滑动变阻器的最大阻值只有 45Ω，故无论如何移动滑动变阻器的滑片都无法完成实验，原因是滑动变阻器的最大阻值太小了。

（1）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表，使电压表的示数不变，故 AC 不符合题意，B 符合题意。故选 B。 （2）由表中数据可知，实验中使用的定值电阻阻值最大为 20Ω，定值电阻两端的电压始终保持 U_R=IR=0.1A×20Ω=……=0.4A×5Ω=2V 根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U_滑=U−U_R=6V−2V=4V 变阻器分得的电压为电压表示数的 2 倍，根据分压原理，当接入 20Ω 电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R_滑=2×20Ω=40Ω 即所选择的变阻器不能小于 40Ω，故 AB 不符合题意，C 符合题意。故选 C。 （3）电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压 6V，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，说明与电压表并联的定值电阻 R 断路了。 （4）本实验要控制电阻两端的电压为 2V 不变，变阻器分到的电压为 4V 不变，才能进行探究，所以在实验过程中，小敏断开开关直接将 5Ω 电阻换成 10Ω 电阻，滑动变阻器的滑片 P 应向右端移动，直到电压表的数为 2V 时停止调节。本实验滑动变阻器的主要作用是：保持定值电阻两端的电压不变。 （5）根据表中数据可得出的结论：导体两端的电压不变时，通过这段导体的电流与这段导体的电阻成反比。 （6）根据导体两端的电压不变时，通过这段导体的电流与这段导体的电阻成反比可知，图中 I‑R 图象是反比例函数图像，所以 ABC 错误，D 正确。故选 D。

（1）闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应最大，使电路电流最小，故应将滑动变阻器的滑片调至 B 端，滑动变阻器起到保护电路的作用。 （2）电流表应与定值电阻串联，图中电流表与电压表串联了，由于电压表的电阻很大，因此电流表无示数；电压表应与定值电阻并联，电流表应串联在电路中，改正后的电路：将错误导线打 ×，把电流表改串联接入电路。 （3）在图中描出各点，用平滑的线把各点连接起来，得到 I‑U 关系图像。 （4）由表格中数据可知 R=U/_I=1.0V/_0.1A=1.2V/_0.12A=1.8V/_0.18A=2.4V/_0.24A=2.8V/_0.28A=10Ω 电压与电流的比值为一定值，结合画出的正比例函数图像，可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比。 （5）②探究电流与电阻的关系时，定值电阻两端的电压应保持不变，不改变滑动变阻器滑片的位置，将 5Ω 的电阻换成 10Ω 的电阻，定值电阻分得的电压增大，故应增大滑动变阻器的电压，则滑动变阻器接入电路的电阻需变大，所以需向右移动滑片，移动过程中眼睛注视电压表的示数，直到电压表的示数为 2V，然后读出电流表的示数。 ③换接不同的定值电阻，重复上述的实验步骤。绘制出电流 I 与电阻倒数 1/_R变化的图像，图像是一条过原点的直线，说明 I 与 1/_R成正比，I 与 R 成反比，故可得：电压一定时，通过导体电流与导体的电阻成反比。

（1）为了保护电路，连接电路时开关应断开。 根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此在这个实验中，滑动变阻器还可以在改变接入电路的电阻 R 时，通过调节滑片位置，使电阻 R 两端电压保持不变。 （2）根据串联电路的分压原理知道，将定值电阻由 10Ω 改接成 15Ω 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，根据串联电路电压的规律知道，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理知道，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻。 （3）电源电压为 9V，定值电阻两端电压为 U_R=IR=0.3A×20Ω=6V 则滑动变阻器两端电压为 U_滑=U−U_R=9V−6V=3V 定值电阻两端电压是滑动变阻器两端电压的 2 倍，由串联电路特点知道，定值电阻阻值是滑动变阻器接入电路阻值的 2 倍，定值电阻最大阻值 40Ω，用此电阻进行实验时，滑动变阻器接入电路的阻值应为 20Ω，则应选最大阻值为 20Ω 的滑动变阻器，因此选取规格为 “20Ω 1A” 的滑动变阻器。

（1）为保护电路，闭合开关前滑动变阻器的阻值应最大，所以滑片应移到 B 端。 （2）闭合开关前，电路未接通，电压表指针未指在零刻度线处，可能是电压表未调零。 （3）根据表中数据描点连线，可得铅笔芯的 I‑U 图像。 （4）铅笔芯的 I‑U 图像是一条过原点的倾斜的直线，由此可知，通过铅笔芯的电流与其两端的电压成正比。

（1）根据电路图连接电路的过程中，为保护电路，开关应该断开。 为了保护电路，闭合开关前应将滑动变阻器滑片 P 移至阻值最大处，即应将滑动变阻器滑片 P 移至 b 端。 （2）由图乙可知，闭合开关 S 试触时，电流表指针反向偏转，是因为电流表的正负接线柱接反了。 （3）由图甲可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量定值电阻两端的电压，闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片 P，电流表均有示数，说明电路是通路，电压表无示数，则电路出现的故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。 （4）根据图像画出的电流与电阻关系的图像知道，除定值电阻为 20Ω 外，其余数据中，电流与电阻之积为一定值，故阻值为 20Ω 的定值电阻连入电路时的实验数据是错误的。 （5）去掉错误数据后，其余数据中，电流与电阻之积为一定值，故能得出结论：当用电器两端电压一定时，通过用电器的电流与用电器的电阻成反比。

[1]由图甲可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A。 [2]由图乙可知，电流和电阻的乘积不变，即电压表的示数不变，可以得到电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

（1）探究 “电流与电压和电阻的关系” 的实验中，滑动变阻器要与定值电阻串联，接线 “一上一下”；电压表测量定值电阻两端电压，表一电压小于 3V，电压表选用 0~3V 量程。 （2）表一数据中电压发生改变，控制电阻不变，探究电流与电压的关系。 处理数据可以采用图像法：建立平面直角坐标系，以电流为纵轴、电压为横轴，描点连线，通过 I‑U 图像分析二者定量关系。 （3）由表二数据可知，电流与电阻的乘积为定值，电阻越大，电流越小。因此：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

（1）在探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变。滑动变阻器需接入最大阻值，应接右下接线柱。 （2）当接入 5Ω 电阻时，电压表示数为 1V，电流表示数为 0.2A，滑动变阻器分压：3V−1V=2V。 由欧姆定律得滑动变阻器接入阻值：R=U/_I=2V/_0.2A=10Ω，滑动变阻器最大阻值为 10Ω。 换用 10Ω 电阻后，若控制电压 1V，滑动变阻器需要 20Ω，超过原有变阻器最大阻值。把定值电阻控制电压改为 2V，滑动变阻器只需要分担 1V，对应电阻 5Ω，所以将滑动变阻器接入阻值调小。 （3）定值电阻为 30Ω，控制电压 2V，滑动变阻器分压 1V，根据串联分压，滑动变阻器需要 15Ω。原变阻器最大只有 10Ω，因此更换为 0~20Ω 的滑动变阻器。

（1）由图甲可知，电压表应与定值电阻并联，完成实物连线。 （2）闭合开关，电流表无示数，说明电路发生断路；电压表示数为 6V，电压表两端与电源相通，电路仅有一处故障，则故障为定值电阻断路。 （3）第 1 组数据中，电流为 0.15A，电压表示数为 1.5V，滑动变阻器阻值 R_滑=(U−U_V)/_I=(6V−1.5V)/_0.15A=30Ω。 滑动变阻器 R₂最大阻值只有 20Ω，达不到 30Ω，因此第 1 组数据无法测得。 （4）由表可知，电压与电流的比值 R=U/_I，比值为定值，可得结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。