中考物理高頻考點(diǎn)詳解：探究電流與電壓關(guān)系

中考物理高頻考點(diǎn)詳解：探究電流

與電壓關(guān)系

實(shí)驗(yàn)四：探究電流與電壓的關(guān)系

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹侩娏髋c電壓有什么關(guān)系

【猜想與假設(shè)】電流與電壓成正比。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】因電流與電壓、電阻均有關(guān)系，我們要研究電流與電壓的關(guān)系，應(yīng)該采用控制變量法。即

保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓，研究電流與電壓的關(guān)系。

【實(shí)驗(yàn)器材】電流表、電壓表、定值電阻（2個(gè)）滑動(dòng)變阻器、電源開關(guān)、導(dǎo)線。

【實(shí)驗(yàn)電流】如圖。

(YH

【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】（1）按圖連好電路，注意連接時(shí)開關(guān)要斷開，開關(guān)閉合之前要把滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值最大處,

實(shí)物圖如下所示。

(2)保持電阻Rl=5

不變，檢查電路后閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)分別為IV.2V、3V,并讀出電流表相應(yīng)

的數(shù)值、填表。

R1=5Q

次數(shù)電壓U/V電流I/A

110.2

220.4

330.6

改變電阻，使R2=10

不變，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)分別為IV、2V,3V,并讀出電流表相應(yīng)的數(shù)值、填表。

R2=10C

次數(shù)電壓U/V電流I/A

110.1

220.2

330.3

(3)根據(jù)數(shù)據(jù)畫出I-U圖像。

乙uU/V

(4)得出結(jié)論：在電阻不變時(shí)，通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

要點(diǎn)詮釋：

L任1可電學(xué)實(shí)驗(yàn)，在閉合開關(guān)之前，滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)節(jié)到阻值最大處，這樣可以保護(hù)電路.

2.本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用有兩點(diǎn)：①保護(hù)電路；②改變定值電阻兩端的電壓

3.如果只憑一組數(shù)據(jù)，就得出電流與電壓成正比的結(jié)論，缺乏普遍性，所以本實(shí)驗(yàn)用不同阻值的電阻，重

復(fù)實(shí)驗(yàn)操作，這樣得出的數(shù)據(jù)更具普遍性。

4.要會(huì)根據(jù)I-U圖，判斷電阻值的大小。

▲I/A

如圖，通過相同的電流時(shí)，UB>UA,所以RB>RA.

【考向點(diǎn)撥】

1.探究方法：控制變量法；

2.探究電流與電壓關(guān)系時(shí)：控制電阻不變；

3.連接電路前應(yīng)注意哪些問題：斷開開關(guān)、變阻器處于最大位置、電流表和電壓表選擇合適量程、注意正

負(fù)接線柱不能接反；

4.探究電流與電壓關(guān)系時(shí)，變阻器的作用：改變導(dǎo)體兩端電壓；保護(hù)電路；

5.完善表格，填入正確值：根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)律和給出數(shù)據(jù)，填入正確值；

6.多次測(cè)量目的：尋找規(guī)律；

7.補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)電路：按元件順序觀察缺少部分，然后進(jìn)行連接，注意不能交叉；

8.電路連接改錯(cuò)：電流要從電流表、電壓表正極入、負(fù)極出，量程選擇要預(yù)估，元件連接要符合要求，電

流表要串聯(lián)在電路中，電壓表要與被測(cè)元件并聯(lián)，變阻器要一上一下接入電路；

9.連接電路時(shí)：開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；變阻器應(yīng)置于阻值最大位置；

10.在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系：電流與電壓成正比。

【典例1](2021?廣東深圳?中考真題)某小組進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)探究。

(-)某同學(xué)探究"電流與電壓”的關(guān)系，他用了3個(gè)干電池，一個(gè)定值電阻、一個(gè)滑動(dòng)變阻器(20。，

1A),一個(gè)電壓表，一個(gè)電流表,導(dǎo)線若干。

(1)請(qǐng)補(bǔ)充實(shí)物圖；

(2)若電壓表無示數(shù)，電流表有示數(shù)，此時(shí)原因可能是(選填"R斷路"或"R短路");

(3)他用此電路做了若干組實(shí)驗(yàn)，以下第____組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)有誤；

①②③④

I0.10.20.30.4

U1234

（4）根據(jù)此表格可知:電阻一定時(shí)，電流與電壓成（選填"正比"或"反比"）.

（二）某同學(xué)探究"電流與電阻”的關(guān)系，他有5Q、10Q.15Q,20。、25。的電阻，一個(gè)電壓表，一個(gè)

電流表和導(dǎo)線若干，多次實(shí)驗(yàn)后得到電流與電阻的關(guān)系如圖所示。

（1）電阻兩端的電壓為V;

（2）滑動(dòng)變阻器的最大功率為W.

【答案】如圖；R短路；①；正比;2.5;1.

【解析】（一）（1）[1]探究"電流與電壓”的關(guān)系時(shí)，控制定值電阻不變，電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,

電路如下

(2)⑵電流表有示數(shù)，說明不是斷路，電壓表無示數(shù)，說明與電壓表并聯(lián)的電阻短路。

(3)［3］根據(jù)歐姆定律，在第1次實(shí)驗(yàn)中，電阻為

由電阻的串聯(lián)的規(guī)律和歐姆定徵口道，此時(shí)電路中的最小電流為

故第1組數(shù)據(jù)是有誤的.

(4)［4］由表中數(shù)據(jù)，電壓表電流之比為10Q,為一定值，可以得出結(jié)論：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)

體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

(二)(1)⑸根據(jù)題意知道，探究"電流與電阻”的關(guān)系時(shí)，電壓表測(cè)量的是電阻兩端的電壓，由電流I

隨電阻R變化的圖象知道，電流I與電阻R之積U=IR=0.5Ax5Q=0.1Ax25Q=2.5V

為一定值，即說明電阻兩端的電壓是2.5V。

(2)⑹由于探究"電流與電阻”的關(guān)系時(shí)，需要保持電阻兩端的電壓不變，所以，由［5］知道，實(shí)驗(yàn)過程

中滑動(dòng)變阻器兩端的電壓是

根據(jù)題意知道，他使用5Q的電阻是電路的電流最大，

由

知道，滑動(dòng)變阻器的最大功率為

【典例2】(2021?遼寧遼寧?中考真題)小彤在“探究電流與電壓的關(guān)系"實(shí)驗(yàn)中，所選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：

電壓恒為3V的電源，定值電阻，規(guī)格為"30Q0.5A”的滑動(dòng)變阻器R0,電流表、電壓表各1個(gè)、開關(guān)、

導(dǎo)線若干.

(1)小彤連接的電路如圖甲所示，有一根導(dǎo)線連接有誤。請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)誤的導(dǎo)線上打"x",并用筆畫線代替導(dǎo)

線將電路連接正確；

(2)改正錯(cuò)誤后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因可能是

定值電阻(填"短路"或"斷路")；

(3)故障排除后，閉合開關(guān)，將滑動(dòng)變阻器的滑片從正確的位置向端調(diào)節(jié)，當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí)，

電流表示數(shù)如圖乙所示，為A;

(4)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察每次電壓、電流值，記錄在下表中：

次數(shù)123

電壓U/V22.63

電流I/A/0.260.3

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可得到的結(jié)論是：電阻一定時(shí)，電流與電壓成比；

(5)根據(jù)所選器材的規(guī)格可知，定值電阻兩端可加的最小電壓為V,此時(shí)定值電阻與滑動(dòng)變阻器的

功率之比為；

(6)完成上述實(shí)驗(yàn)后，小彤重新選擇器材，設(shè)計(jì)了如圖丙所示的電路測(cè)量額定電流為0.3A的小燈泡的額

定功率，已知電源電壓為4.5V,請(qǐng)將以下操作補(bǔ)充完整：

①閉合開關(guān)s,SO接觸點(diǎn)2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1的滑片，使電流表示數(shù)為A，小燈泡正常發(fā)光；

②保持滑動(dòng)變阻器R1的滑片不動(dòng)，用SO試觸觸點(diǎn)1,發(fā)現(xiàn)電流表超過量程，立即將SO接回到觸點(diǎn)2,

斷開S,將另一個(gè)滑動(dòng)變阻器R2以最大值接入M點(diǎn)；

③閉合S,SO接觸點(diǎn)3,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R2的滑片，使燈泡再次正常發(fā)光；

④保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片不動(dòng)，將SO接觸點(diǎn)（填"1"、"2"或"3"）,此時(shí)電流表示數(shù)為

0.45A。小燈泡的額定功率為P額=W.

【答案】如圖；斷路；右；0.2;正；0.75;1:3;0.3;1;0.9.

【解析】（1）口］由圖甲知，電壓表與定值電阻串聯(lián)，且定值電阻處于短路狀態(tài)，正確的探究電路中，電

壓表應(yīng)并在定值電阻兩端，定值電阻與滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路中，電流表測(cè)電路中的電流，所以正確的

電路連接如下：

或

(2)[2]正確連接電路后，閉合開關(guān)，電流表無示數(shù)則電路中出現(xiàn)了斷路現(xiàn)象，而電壓表的示數(shù)接近電源

電壓，說明電壓表與電源是接通的，那么是定值電阻出現(xiàn)了斷路。

(3)[3]在閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大處，即最左端，所以在開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將滑片向右

移動(dòng)。

[4]由圖乙知，電流表的量程為0~0.6A,對(duì)應(yīng)的分度值為這002A,示數(shù)為0.2A。

(4)⑸分析表格數(shù)據(jù)知，每組對(duì)應(yīng)的電壓與電流的比值一定，所以在電阻一定時(shí)，電流與電壓成正比。

(5)⑹⑺由表格數(shù)據(jù)知，電壓與電流的比值為10,即定值電阻的阻值為10Q,據(jù)串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)

知，當(dāng)變阻器接入電路的阻值最大時(shí)，定值電阻兩端的電壓最小，此時(shí)電路中的最大電阻為

R總=R滑+口=30。+10。=400

那么10C:40C=U:3V

解得，定值電阻兩端的最小電壓U=0.75V

此時(shí)，變阻器兩端的電壓U滑=U總-U=3V-0.75V=2.25V

據(jù)P=UI知，定值電阻與滑動(dòng)變阻器的功率之比P:P滑=吐11滑=0.75V:2.25V=l:3

(6)[8]由題意知，小燈泡的額定電流為0.3A,由圖示知，閉合S、SO接觸點(diǎn)2時(shí)，電路是串聯(lián)電路，要

使小燈泡正常發(fā)光，應(yīng)調(diào)節(jié)滑片讓電路的電流為0.3A。

[9][10]在M點(diǎn)接上滑動(dòng)變阻器R2后，閉合S.S0接觸點(diǎn)3時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2與小燈泡串聯(lián)在電路，移

動(dòng)滑片，讓小燈泡正常發(fā)光，即電路中的電流為0.3A,那么此時(shí)變阻器R2接入電路的阻值與R1接入電

路的阻值相等，設(shè)都為R.

保持變阻器R

2的滑片不動(dòng)，將S0接觸點(diǎn)1,此時(shí)兩個(gè)變阻器串聯(lián)在電路中，小燈泡被短路，電路中的電流為0.45A,

那么

所以R=5C

那么閉合S、S0接觸點(diǎn)3時(shí)，R2兩端的電壓U2=I額R=O.3Ax5Q=1.5V

小燈泡兩端的電壓U額=U'-U2=4.5V-1.5V=3V

小燈泡的額定功率P額=U額I額=3VxO.3A=0.9W。

1.在"探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，圖甲是某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電路，電源電壓3V保持不變。

(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線，在圖甲中完成電路連接，要求滑片P向B端滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變??；

(2)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該。閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于_____(選填"A"或"B")

端；

(3)檢查無誤后，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近3VO移動(dòng)滑片P,兩電表示數(shù)均無

變化，則電路故障可能是；

(4》非除故障后移動(dòng)滑片P到某一位置時(shí)電流表示數(shù)如圖乙所示此時(shí)通過定值電阻R的電流為A;

(5)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得五組數(shù)據(jù)，并繪制出定值電阻R的I-U圖像如圖丙所示。由圖像可得：

①實(shí)驗(yàn)中所用定值電阻R的阻值為Q;

②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：;

(6)結(jié)合所測(cè)數(shù)據(jù)分析，本實(shí)驗(yàn)所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于Q.

【答案】如圖；斷開；B;定值電阻；R開路；0.30;5;保持電阻不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓成

正比；25.

【解析】(1)滑片P向B端滑動(dòng)時(shí)，電流表的示數(shù)變小，滑動(dòng)變阻器接入電路電阻變大，下端接線柱應(yīng)

接C點(diǎn)，如下圖所示：

(2)連接電路時(shí)，開關(guān)應(yīng)該處于斷開狀態(tài)，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于限值最大處，即B

麻■XULI。

(3)閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù)，說明電路是開路；電壓表示數(shù)接近3V,測(cè)電源電壓，移動(dòng)滑片P,

兩電表示數(shù)均無變化，則電路故障可能是定值電阻R開路。

(4)圖乙中，電流表量程為0~0.6A,分度值為0.02A,示數(shù)為0.30A.

(5)定值電阻R的阻值為

由圖丙圖像可得出：保持電阻不變，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓成正比。

(6)當(dāng)電路中電流最小時(shí)總電阻最大，為

勺得=^=3。。

此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻為

R'=R-R=30Q-5Q=25Q

故本實(shí)驗(yàn)所用滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于25Q。

2.用如圖甲所示的電路探究電流與電壓關(guān)系。

(1)請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，將圖甲中的電路連接完整_____。(要求滑片向左滑動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路

的電阻變大，且導(dǎo)線不能交叉)

(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)，將滑片移動(dòng)到某位置，記下電壓表和電流表的示數(shù)。接下來的操作是____。(填

字母)

A.換用另一個(gè)定值電阻，將滑片移動(dòng)到某位置,記下電壓表和電流表的示數(shù)

B.將滑片移動(dòng)到另外幾個(gè)位置，分別記下電壓表和電流表的示數(shù)

(3)小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出

I-U

圖象，如圖乙所示。分析可知，通過定值電阻的電流與其兩端的電壓成^

(4)小明同學(xué)還想測(cè)量小燈泡的電功率，于是他將上面實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成額定電壓為2.5V的小燈

泡。正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓，出現(xiàn)這種

故障的原因是。

(5)排除故障后，小明調(diào)節(jié)滑片，使小燈泡正