考点19探究电流与电压、电阻的关系以及测量电阻实验(解析版)学案

考点19探究电流与电压、电阻的关系以及测量电阻实验

考点总结

1、   熟悉控制变量法的实验过程

2、学习探究电流和电压、电阻的关系

3、学会使用电压表和电流表测量电阻的方法。

4、通过对实验数据的分析，加深对电阻概念的正确理解。

5、会用特殊法测量电阻。

知识梳理

探究电流与电压和电阻的关系

1、实验方法：

    控制变量法

2、探究电流与电压和电阻的关系

3、注意事项：

(1)在连接实物图时，开关应 断开 ，滑动变阻器的滑片要移到 阻值最大处。

(2)电流表和电压表要选择合适的量程（试触法）。在不超过量程的情况下，要尽可能选用小量程，以减小实验的误差。

(3)一定要让电流从电流表和电压表的 正接线柱 进，从 负接线柱 出，否则指针会向 左偏转 。

(4)读数时，视线要与刻度盘上的刻度线垂直，若指针不指在整刻度线，要适当估读。

(5)控制变量：实验过程和实验结论都要注意。

(6)电表量程的选择

①根据题中已给的数据来选择 

②根据试题当中所画出的表头来选择 

③根据试题当中所给出的表格数据来选择 

④根据试题当中所给出的电源电压来选择 

⑤若不能确定电表量程大小的情况时，各表都要选择最大量程

4、利用数学函数图像分析电流与电阻和电压的关系

看清楚横轴和纵轴表示的内容，然后再看变化趋势。

如图所示，横轴表示电流，纵轴表示电阻，从图像中可以看出，电流随电阻的增大而减小。隐含条件：  电阻两端的电压不变 

电阻的测量

一、伏安法测量小灯泡的电阻

【实验器材】小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。

【实验电路图】

【实验原理】  R=   

【实验表格】

【实验结论】灯丝的电阻与温度有关。温度越高，灯丝电阻 越大 。

【注意事项】
① 连接实物图时，开关S应 断开 ，滑动变阻器滑片P  移到阻值最大处  。
② 接通电源后先通过变阻器把电压调到小灯泡的额定电压，然后从该电压开始依次降低。
③ 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。

    ④实验最后不能求电阻的平均值，因为：灯丝的电阻与温度有关。

二、伏安法测电阻
【实验器材】待测电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线。

【实验电路图】

【实验原理】R= 
【实验表格】

【注意事项】
① 多次测量平均值的目的：减小误差。
② 滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压；保护电路。

三、实验电路连接的常见错误：

（1）电表“＋”“－”接线柱。

（2）电表的量程。

（3）滑动变阻器的接线柱接错了。

（4）电表的串联、并联。

（5）连接电路时开关没有断开。

四、实验过程中常见故障及分析

常见的故障有：灯泡不亮、电流表无示数、电压表无示数、电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压等。（连接实物图时，在电路有故障时要先断开开关，并分析故障原因。）

具体分析如下：

（1）灯泡不亮，可能是灯泡被短路，灯泡断路（接触不良、灯丝烧断、连接灯泡导线断开）

（2）电流表无示数，可能是电流表短路，或从电流表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。

（3）电压表无示数，可能是电压表被短路，或从电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处断路。

（4）电流表无示数但电压表有示数且接近电源电压，故障为所测灯泡断路。

五、其他方法测电阻

真题演练

一、单选题

1．（2021·山东淄博·中考真题）长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，分别接到线路板上A、B间和C、D间，如图所示。移动滑动变阻器的滑片，发现保险丝熔断而铜丝完好。下列说法错误的是  （    ）

A．保险丝的电阻比铜丝的大

B．通过保险丝的电流比铜丝的大

C．电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多

D．为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝

【答案】B

【详解】

A．由于保险丝的电阻率大、熔点低，而铜丝的电阻率小、熔点高，所以比较长短、粗细均相同的保险丝和铜丝，保险丝的电阻比铜丝的大，故A正确，不符合题意；

B．由图知道，保险丝和铜丝串联，由于串联电路电流处处相等，故B错误，符合题意；

C．由Q=I2Rt知道，电流相同、通电时间相同，电阻大的产生的热量多，所以，电流通过保险丝产生的热量比铜丝的多，故C正确，不符合题意；

D．若换用铜线作保险丝，由于铜丝的熔点高，当电路中电流过大时不会熔断，无法保护电路，所以，为了用电安全，禁止用铜丝代替保险丝，故D正确，不符合题意。

故选B。

2．（2021·湖南益阳·中考真题）关于图所示的实物电路，在S1、S2都闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．通过L1与L2的电流一定相等

B．通过L1与L2的电流一定不相等

C．L1与L2两端的电压一定相等

D．L1与L2两端的电压之和等于电源电压

【答案】C

【详解】

AB．如图可知，在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，故有

U=U1=U2

各支路电流

，

因为电阻R1、R2未知，所以I1、I2的关系也不能确定，故AB错误；

CD．因为在S1、S2都闭合后，两灯泡并联，所以有

U=U1=U2

故C正确，D错误。

故选C。

3．（2021·广西贺州·中考真题）以下描述与实际不符的是（　　）

A．15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s

B．人的正常体温是38.5℃

C．初中物理课本宽度约为18cm

D．一节干电池的电压大约是1.5V

【答案】B

【详解】

A．声音的传播速度与温度有关，15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s ，符合实际，故A不符合题意；

B．人的正常体温是37℃左右，变化幅度很小，38.5℃不符合实际，故B符合题意；

C．伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm，初中物理课本宽度略小于一些，约为18cm ，符合实际，故C不符合题意；

D．一节新干电池两极间的电压是1.5V，符合实际，故D不符合题意。

故选B。

4．（2021·黑龙江黑龙江·中考真题）下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确是（　　）

A．              B．

C． D．

【答案】D

【详解】

A．如图：电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误；

B．如图：电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误；

C．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误；

D．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。

故选D。

5．（2021·黑龙江绥化·中考真题）日常生活中处处有物理，下列说法中正确的是（　　）

A．一节新干电池的电压为2V

B．影子的形成不是光沿直线传播现象

C．家用空调的电功率约为1000W

D．霜的形成是凝固现象

【答案】C

【详解】

A．一节新干电池的电压为1.5V，故A错误；

B．影子是物体挡住光线后在光线不能到达的位置形成的暗影区，是光沿直线传播现象，故B错误；

C．家用空调的电功率较大，约为1000W，故C正确；

D．霜是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，是凝华现象，故D错误。

故选C。

6．（2021·福建·中考真题）图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（   ）

A．显示仪是由电流表改装成的

B．测较高温度时，R0两端的电压较大

C．增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值

D．增大电源电压，可增大测温仪的最大测量值

【答案】B

【详解】

A．电流表与用电器串联，电压表与用电器并联，图中显示仪与用电器并联，显示仪是由电压表改装成的，故A错误；

B．热敏电阻R与定值电阻R0串联，串联电路中电阻越大，分到的电压越多。热敏电阻R的阻值随温度的升高而减小，测较高温度时，热敏电阻R分到的电压变小，根据串联电路电压规律：各用电器两端电压之和等于总电压。因此，R0两端的电压较大，故B正确；

CD．测温仪的最大测量值由它的量程决定，故CD错误。

故选B。

7．（2021·江苏泰州·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V的示数变大 B．电压表V的示数变小

C．电压表V与电流表A1的示数之比不变 D．电压表V与电流表A的示数之比变小

【答案】C

【详解】

从图中可以看出，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电压表V测量电源电压，电流表A1测量定值电阻R2的电流，电流表A测量干路电流。

AB．开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，电压表V的示数始终等于电源电压，因此电压表V一定不变。故AB错误；

C．电压表V与电流表A1的示数之比等于定值电阻R2的阻值。故C正确；

D．电压表V与电流表A的示数之比等于电路的总电阻。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向右移动过程中，电路总电阻变大，因此电压表V与电流表A的示数之比变大。故D错误。

故选C。

8．（2021·湖南怀化·中考真题）如图所示的电路中，电阻阻值。开关S闭合后，电阻、两端的电压分别为、。通过、的电流分别为、，下列判断正确的是（ ）

A． B． C． D．

【答案】B

【详解】

A B．并联电路，各支路的电压等于电源电压，故A错误，B正确；

C D．根据可知，电阻大的电流小，，故，故CD错误。

故选B。

9．（2021·广西钦州·中考真题）如图所示，在探究串联电路特点的实验中，两盏小灯泡规格不同，当开关闭合后，下列说法正确的是（　　）

A．、两端电压相等

B．、的亮度一定相同

C．、、三处的电流一样大

D．若灯丝烧断了，仍能发光

【答案】C

【详解】

A．两盏小灯泡规格不同，即电阻不同，根据串联分压，电阻不同，则两灯泡的电压不同，故A错误；

B．、的亮度与实际电功率有关，电阻不同，故实际电功率不同，故B错误；

C．由于串联，电路的各个地方电流相等，故C正确；

D．若灯丝烧断了，则电路断路，没有电流经过灯泡L1，故两灯都不亮，故D错误。

故选C。

10．（2021·湖北武汉·中考真题）利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为La=Lb==，横截面积关系为Sa=Sb=Sc=，其中a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（　　）

A．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系

B．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系

C．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系

D．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系

【答案】A

【详解】

a、b、c、d四根合金丝，a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝，长度关系为

横截面积关系为

A．选用a和b进行实验，a和b长度相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故A正确；

B．选用c和d进行实验，c和d长度相同，横截面不相同，材料相同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体横截面的关系，故B错误；

C．选用a和c进行实验，a和c长度不相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟长度的关系，故C错误；

D．选用b和d进行实验，b和d长度不相同，横截面不相同，材料不同，有多个变量，无法得出结果，故D错误。

故选A。

11．（2021·湖南衡阳·中考真题）关于家庭电路及安全用电，下列说法正确的是（　　）

A．我国家庭电路的电压是

B．用电器起火，可以迅速用水将火扑灭

C．为了防止触电，必须把用电器的开关接在火线上

D．家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大

【答案】C

【详解】

A．我国家庭电路的电压是220V，故A错误；

B．用电器起火，要先断开电源，再想法灭火，如果直接用水灭火，由于水的是导体，有可能引起触电事故，故B错误；

C．开关必须接在用电器与火线之间，这样在断开用电器时，才能断开火线与用电器的连接，避免触电，故C正确；

D．家庭电路中的各用电器是并联连接，所以电路中用电器越多，总电阻越小，故D错误。

故选C。

12．（2021·山东潍坊·中考真题）如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（　　）

A．电阻断路 B．电阳断路 C．电阻短路 D．电阻断路

【答案】D

【详解】

BC．开关S断开时，三电阻串联，电流表和电压表均无示数，说明断路，而电压表没有示数，说明R1或者R3断路，故BC错误；

AD．由于电路中仅有一处故障，S闭合时，只有R1接入电路，电流表有示数，说明电阻R1正常，电压表没有接入电路，故没有示数，故电阻R1正常，电阻R3断路，故A错误，D正确。

故选D。

13．（2021·湖南邵阳·中考真题）如图所示的电路中，已知定值电阻，， 当开关接到位置1闭合时，电压表的示数为1.0V；当开关接到位置2闭合时，则电压表的示数可能为（　　）

A．1.2V B．2.1V C．0.9V D．1.1V

【答案】C

【详解】

已知定值电阻，当开关接到位置1闭合时，R1与R串联，电压表的测量电阻R1，电压表的示数为1.0V； 当开关接到位置2闭合时，R2与R串联，电压表的测量电阻R2，根据串联分压，电阻变小，电压表的示数变小，故电压表的示数小于1V，故C选项正确。

故选C。

14．（2021·四川成都·中考真题）普通笔记本电脑的电池电压最接近（　　）

A．220V B．110V C．20V D．380V

【答案】C

【详解】

笔记本电脑电池基本都采用4个锂电池串联起来的，所以普通笔记本电脑的电池按照型号不同，电压一般为14～22V。

故选C。

15．（2021·江苏·中考真题）如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V，若故障只有一个，则可能是（　　）

A．电源没电 B．开关断路

C．灯泡断路 D．灯泡短路

【答案】B

【详解】

将M接电源“+”极，N接E，无示数，说明可能存在断路，且断路不在变阻器，N接F，无示数，说明断路灯泡也没断路，N接G，有示数，说明断路可能在开关，且电源有电，故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。