1、第1节 欧姆定律第1课时实验:探究电流跟电阻、电压的关系一、夯实基础1.(2019扬州)如图所示,电源电压保持不变,开关 S 闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )A.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小 B.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大C.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大 D.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大【答案】B【解析】串联电路,且电压表测量灯泡电压,则当滑片向左滑动时总电阻变小,电流变大,灯泡分得电压变大,则电流表示数变大,电压表示数变大;反之,当滑片向右滑动时,电流表示数变小,电压表示数变小。2.(2019江西)(多选)处理物理实验数
2、据时,经常选用建立坐标系。如图所示,所建立的坐标系符合物理要求的是( )【答案】A D【解析】图像的画法必须满足物理量带单位,同一坐标轴刻度需均匀分布;A横轴为体积,纵轴为质量,有单位,刻度均匀,故A正确;B图中没有标注单位,故B错误;C图中电流的坐标轴刻度不均匀,故C错误;D横轴为时间,纵轴为路程,有单位,刻度均匀,故D正确;3.(2019贵州黔东南)如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中,电流表读数和电压表读数的变化情况分别是()A变大,变大B变大,变小C变小,变小D变小,变大【答案】D【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P
3、向上移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的读数变小,故AB错误;由UIR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表的读数变大,故C错误、D正确。4.(2019湖南湘西州)如图所示的电路中,当滑动变阻器滑片左移时,下面说法正确的是()A电压表示数变大 B总电流变小 C总电阻不变 DR2的电阻变大【答案】A。【解析】由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压;当滑动变阻器滑片左移时,滑动变阻器接入电路的电阻减小,即R2的电阻变小,根据串联电路的电阻关系可知,总电
4、阻减小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,根据U=IR可知,电阻R1两端的电压变大,即电流表示数变大,综上所述,A正确,BCD错误。5.(2019 山东菏泽)如图所示电路(电源电压保持不变),闭合开关S,当滑动变阻器的滑片向右端移动时,下列说法正确的是()A电压表示数不变,电流表示数变大 B电压表示数变大,电流表示数变小C电压表示数变小,电流表示数变小 D电压表示数变大,电阻R1的电功率变大【答案】D【解析】由图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,当滑动变阻器的滑片向右移动时, 滑动变阻器连入电路中的电阻变小,电路总电阻减小,而电源电压一定,由I= U/Rr 知,电路中的电流变大,即电流表的示数
5、变大; 根据U=I.R,流经电阻R1的电流增大,两端的电压也增大,根据P=U.I知,电阻R1的电功率变大,可见,A、B、C错、D正确。 故选D。6.(2019 湖南邵阳市)一盏调光台灯,其原理如图所示,闭合S,将滑片从左向右移动,电流表的示数和灯L两端的电压变化分别是()A变大、变大B变大、变小C变小、变小D变小、变大【答案】C【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流,将滑片从左向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;变阻器接入电路中的电阻变大,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大
6、,灯泡两端的电压变小,故C正确、D错误。7.(2019 新疆)如图所示,开关闭合后当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,观察到灯泡变暗,该过程中( )A. 电流表示数变大,电压表示数变小 B. 电流表示数变大,电压表示数变大C. 电流表示数变小,电压表示数变小 D. 电流表示数变小,电压表示数变大【答案】D【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时,灯泡变暗,则灯泡的实际功率变小,因串联电路中各处的电流相等,由P= I2R可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故AB错误;由U=IR可知,灯泡两端的电压变小,
7、因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故C错误、D正确。8.(2019 成都市)如图所示.电源电压不变,开关s闭合后,把滑片P向右移动.则滑动变阻器接入电路的阻值将 , 电压表示数将 。(两空均选填“变大”、“变小”或“不变”)。【答案】变大,变小。【解析】滑动变阻器组织变大,总电流减小,由欧姆定律,与之串联的定值电阻两端的电压会减小。9.(2019 新疆)小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路。(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。(2)闭合开关后发现,电流表示数为零,电压表有明显偏转,则该电路故
8、障是_处断路。(3)小华排除电路故障后,先将5的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图丙所示,记下此时的电流值。取下5的电阻,再分别接入10、15的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数均为_V,记下对应的电流值。通过实验可得出的结论是:当电压一定时,电流与电阻成_。【答案】 (1). (2). 定值电阻 (3). 1.5 (4). 反比【解析】(1)根据电路图,变阻器左下接线柱连入电路中,电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,如下图所示:(2)闭合开关后发现,电流表示数为零,说明电路发生断路,电压表有明显偏转,则该电路故障是定值电阻处断路;(3)小
9、华排除电路故障后,先将5的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图丙,电压表选用小量程,分度值为0.1V,电压为1.5V,记下此时的电流值;研究电流与电阻关系时,要控制电阻的电压一定,故取下5的电阻,再分别接入10、15的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数均为1.5V,记下对应的电流值。可以得到当电压一定时,电流与电阻成反比。10. (2019 浙江金华)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”,其中电流表量程为“00.6A”,电压表量程为“03V”,滑动变阻器的规格为“50,1A”,依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下
10、表。实验组别123电阻R(欧)51020电流I(安)0.40.20.1请回答:(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5欧的电阻,改接10欧的电阻。继续操作有以下四步:闭合开关;将滑动变阻器的滑片移到最右端;记录电流表示数;将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是_;(2)上述操作中判断滑片已处于适当位置的依据是_;(3)依据表中数据作出了下列图象,其中正确的是_;(4)要完成本次实验,电源最多只能将_节干电池串联。【答案】 电压表示数为2V AB 4【解析】(1)改接10欧的电阻。继续操作的步骤:将滑动变阻器的滑片移到最右端;闭合开关;将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记
11、录电流表示数;从安全和规范角度考虑,正确的顺序是;(2)研究“电流与电阻的关系“,要控制电阻的电压不变,由表中数据知,这个电压为:U=IR=0.4A5=2V,上述操作中判断滑片已处于适当位置的依据是:电压表示数为2V;(3)由表中数据知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一倍,即电压不变时,电流与电阻成反比,A正确,D错误;电流与电阻成反比,即电流与电阻的倒数成正比,B正确,C错误。故选AB;(4)要控制电阻的电压为2V不变,当定值电阻最大为20时,对应的变阻器的最大电阻不超过50,由压原理,变阻器的电压不超过2V=5V,根据串联电路电压的规律,要完成本次实验,电源最多为:2V+5V=
12、7V,因1节只干电池为1.5V,故电源最多只能将4节干电池串联能将4节干电池串联。故答案为:(1);(2)电压表示数为2V;(3)AB;(4)4。(1)研究“电流与电阻的关系“,要控制电阻的电压不变,继续操作的步骤:将滑动变阻器的滑片移到最右端;闭合开关;将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记录电流表示数;(2)研究“电流与电阻的关系“,要控制电阻的电压不变,由表中数据,根据欧姆欧姆定律求出这个电压,据此分析;(3)由表中数据知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一倍,即电压不变时,电流与电阻成反比,据此分析;(4)要控制电阻的电压为2V不变,当定值电阻最大为20时,对应的变阻器的最大电阻
13、不超过50,由压原理和串联电路电压的规律回答。二、提升训练1.(2019贵州毕节)如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中,电流表读数和电压表读数的变化情况分别是()A变大,变大B变大,变小C变小,变小D变小,变大【答案】D。【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P向上移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的读数变小,故AB错误;由UIR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表的的的读数变大,故C错误、D正确。的示数变大
14、。2.(2019安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关,向左移动滑片P,则( )A.电压表的示数变大,电流表的示数变大 B.电压表的示数变大,电流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大 D.电压表的示数变小,电流表的示数变大【答案】A【解析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变小,则电路中总电阻变小,由可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表示数变大;R为定值电阻,由可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误。3.(2019枣庄)如图,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变闭合
15、S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是()A电压表V的示数变大 B电流表A2的示数变小C电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变大 D电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大【答案】D【解析】A、电路中,两电阻并联,电流表A2测通过R1的电流,电流表A1测并联电路的总电流,电压表测电源电压,故电压表示数保持不变,A错误;B、根据并联电路各支路互不影响,故通过R1的电流大小不变,即电流表A2的示数不变,B错误;CD、当R2的滑片P向右滑动的过程中,变阻器连入电路中的电阻变大,由欧姆定律,通过变阻器的电流变小,根据并联电路电流的规律,A1示数变小,电压表V的示数与电流表A1的示数的
16、乘积变小,C错误;因A1示数变小,而电压表示数不变,故电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大,D正确。故选:D。4.(2019铜仁)如图所示,若电路中电源两端的电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从b端向a端滑动的过程中( ) A. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变大 B. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变小 C. 电压表V1的示数变大,电流表A的示数变小 D. 电压表V2的示数变大,电流表A的示数变大【答案】:A【解析】由图知,定值电阻R1和滑动变阻器R2串联,V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P从b
17、端向a端滑动的过程中,滑动变阻器的电阻变小,由串联分压的规律可知,变阻器分担的电压变小,即电压表V2示数变小;电源电压不变,所以定值电阻两端的电压就变大,即电压表V1示数变大;定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的电阻变小,所以整个电路的总电阻变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中的电流就变大,即电流表的示数就变大。故BCD错误,A正确。5.(2019郴州)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是()A电流表A1 变小,A2变小,电压表V不变B电流表A1变小,A2不变,电压表V不变C电流表A1变小,A2变小,电压表V变
18、大D电流表A1不变,A2变大,电压表V变小【答案】B【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电压表V测电源的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测R1支路的电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故CD错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1的电流不变,即电流表A2的示数不变,当滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I可知,该支路的电流变小,即电流表A1的示数变小,故B正确,A错误。本题研究“电流与电阻的关系”,考查控制变量法,实验步骤、数据分析和对器材的要求。6.(2019 辽宁辽阳市)如图所示的电路中,电源电压
19、恒定不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,下列说法正确的是()A电压表V2的示数将变小 B灯泡的亮度始终保持不变C电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等 D电压表V1的示数与电流表A3的示数比值将变大【答案】:B【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表V1、V2均测电源两端的电压,电流表A1、A3测阻器支路的电流,电流表A2测灯泡支路的电流。因电源电压恒定不变,所以,滑片移动时,电压表V1、V2的示数均不变,故A错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,电流表A2的示数不变,灯泡的亮度始终保持不变,故B正确;将滑动变阻器的滑片P由a点
20、移动到b点的过程中,接入电路中的电阻变小,由I可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A1、A3的示数变大,则电流表A1的示数与电流表A2的示数不相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小,故CD错误。7.(2019山东聊城)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,下列判断正确的是()A电压表V1示数变小 B电压表V2示数不变C灯泡L的亮度不变 D电压表V1与电流表A示数比值变小【答案】D【解析】由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,
21、电压表V1示数不变,故A错误;当滑动变阻器的片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,则电压表V1与电流表A示数比值变小,故D正确;变阻器接入电路中的电阻变小,由串联电路的分压特点可知,R两端分得的电压变小,即电压表V2示数变小,故B错误;电源电压不变,R两端分得的电压变小,则灯泡L两端的电压变大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,所以,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故C错误。8.(2019丽水)利用如图电路研究“电流与电阻的关系”,其中电流表量程为“00.6A”,电压表量程为“03V”,滑动变阻器的规格为
22、“50,1A”,依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验,获得数据如下表。实验组别123电阻R(欧)51020电流I(安)0.40.20.1请回答:(1)完成第一组实验,断开开关,拆下5欧的电阻,改接10欧的电阻。继续操作有以下四步:闭合开关;将滑动变阻器的滑片移到最右端;记录电流表示数;将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑,正确的顺序是 ;(2)上述操作中判断滑片已处于适当位置的依据是 ;(3)依据表中数据作出了下列图象,其中正确的是 ;(4)要完成本次实验,电源最多只能将 节干电池串联。【答案】:(1);(2)电压表示数为2V;(3)AB;(4)4。【
23、解析】(1)改接10欧的电阻。继续操作的步骤:将滑动变阻器的滑片移到最右端;闭合开关;将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记录电流表示数;从安全和规范角度考虑,正确的顺序是 ;(2)研究“电流与电阻的关系“,要控制电阻的电压不变,由表中数据知,这个电压为:UIR0.4A52V,上述操作中判断滑片已处于适当位置的依据是:电压表示数为2V;(3)由表中数据知,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一倍,即电压不变时,电流与电阻成反比,A正确,D错误;电流与电阻成反比,即电流与电阻的倒数成正比,B正确,C错误。故选AB;(4)要控制电阻的电压为2V不变,当定值电阻最大为20时,对应的变阻器的最大电阻
24、不超过50,由压原理,变阻器的电压不超过2V5V,根据串联电路电压的规律,要完成本次实验,电源最多为:2V+5V7V,因1节只干电池为1.5V,故电源最多只能将4节干电池串联能将4节干电池串联。9.(2019桂林市)小飞在做探究电流与电压、电阻的关系“实验时,准备了以下器材:两节新的干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5,10,15,20)、开关、导线若干。(1)在按电路图连接实物时,开关必须处于_状态;在实物图中,滑变阻器的滑片要移到_(选填“最右端”或“最左端”)。(2)图15是小飞连接好的实验电路,闭合开关后,他发现移动滑片的过程中,电流表的示数_,电压表的示数_。(选“变大”
25、、“变小”或“不变”)(3)小冲在一旁观察后指出小飞没有按照电路图正确连接实物,请你在实物图上对连接错误的一根导线打“x”,并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确。(4)问题解决后,他们接入10的电阻进行实验,并得出下表中的数据,对数据进行分析后得出实验结论是:_。(5)接下来他们分别接入其它电阻再次对电流与电阻关系进行探究,并作出了如图所示图像,请你通过图像中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压U=_V。【答案】(1)断开,最左端;(2)不变,不变;(3)如图所示(4)当电阻一定时,电流与电压成正比。(5)l。【解析】在第(5)接下来他们分别接入其它电阻再次对电流与电阻关系进行探究时
26、,图16中为反比例函数图,乘积为2.根据控制变量法可知,要维持电阻两端电压为2V,电源电压为3V,则滑动变阻器两端电压为lV。10.(2019 山西省) “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,电流表没有示数,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
27、,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。14