人教版九年级全册第十七章 欧姆定律第1节 电流与电压和电阻的关系一课一练
展开1.探究导体中的电流与电压的关系时,需要控制_________不变,利用滑动变阻器来改变定值电阻_________;所用的实验器材有干电池、开关、若干个导体、 、 和若干导线。画出实验电路图。
【答案】电阻(导体),两端的电压;电流表、电压表。电路图见解析。
【详解】探究电流与电压关系的实验中,需要控制电阻不变,用滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。在该实验中,用电流表测量电流,用电压表测量电压,所以缺少电流表、电压表。
2.最先通过实验研究,并正确归纳得出了电流与电压和电阻的关系的科学家是( )
A.牛顿 B.欧姆 C.伏特 D.爱因斯坦
【答案】B
【详解】A.牛顿以力学牛顿三大定律著称,故A错误;
B.德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出电流与电压和电阻的关系(欧姆定律),B正确;
C.伏特发明了伏特电池,他的名字被命名为电压的单位,故C错误;
D.爱因斯坦对物理学贡献很大,其中广义相对论是现代宇宙学膨胀的理论基础,故D错误。
故选B。
3.关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.导体中通过的电流越大,它的电阻就越大
C.有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D.导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大
【答案】D
【详解】A.导体接入电路,如果开关没有闭合,电路没有构成通路,则电路中也没有电流,故A错误;
B.当导体两端电压一定时,导体中通过的电流越大,说明它的电阻越小,题干中没有“电压一定”这个条件,故B错误;
C.电压是形成电流的首要条件,小灯泡有电流通过,则小灯泡两端一定有电压,故C错误;
D.电阻一定时,其电压越大,通过的电流越大,题中“导体”的字眼就说明了电阻一定,故D正确。所以选D。
4.小明同学在探究“通过电阻的电流与电压的关系”的实验中,要改变电阻两端的电压,下列办法不可行的是( )
A.改变干电池的个数 B.改变电阻的阻值
C.改变滑动变阻器的滑片 D.调节学生电源的调压旋钮
【答案】B。
【解析】在探究通过电阻的电流跟电阻两端的电压的关系时,应该控制导体(定值电阻R)不变,多次改变导体两端的电压;可以通过以下方法改变电压:A.改变干电池的个数;C.改变变阻器的滑片;D.调节学生电源的调压旋钮。而选项B:改变电阻的阻值是不能进行探究实验的,故B错误的。所以选B.
5.在“探究电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中I﹣U图象正确的是( )
A B C D
【答案】B
【详解】用定值电阻进行实验,电阻不变,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,所以电流随电压的变化关系图象为过原点的直线,只有B正确。所以选B。
二、探究电流与电阻的关系
6. 在探究“研究电流与电阻的关系”时,实验中要控制 两端的电压不变,改变的是 。所以需要在电路中串联 ,通过调节滑动变速器,保持电阻两端的电压不变。画出实验电路图。
【答案】电阻,导体的阻值,滑动变阻器,电路图见下。
【详解】在探究“研究电流与电阻的关系”时,实验中要控制电阻两端的电压不变,改变的是导体的阻值(不同的导体)。所以需要在电路中串联滑动变阻器,通过调节滑动变速器,保持电阻两端的电压不变。实验电路图如下。
7. 在“探究导体中电流与电压关系”的实验中,将一段导体接在电路中,多次改变导体的 ,以得到通过它的电流与它两端电压的关系。实验中为了得到普遍的规律,还应多次改变 (选填“电流”、“电压”或“导体”),进行实验。图中能够反映电流与电压关系的图像是 (选填a或b),它说明通过导体的电流与导体两端电压的关系是: 。
【答案】电压;导体;a;同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【解析】在“探究导体中电流与电压关系”的实验中,应该控制同一导体不变,多次改变导体两端的电压,以得到通过它的电流与它两端电压的关系。实验中为了得到普遍的规律,还应多次改变导体进行实验。在U-I图像中,电流与电压关系的图像是一条过原点的倾斜的直线,它说明通过导体的电流与导体两端电压的是成正比的。
U
I
a
b
8.在“探究电流跟电阻的关系”实验中,同学们绘制出的四条I﹣R图线如图所示,其中正确的图线是( )
A B C D
【答案】C
【详解】由欧姆定律可知,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故C正确,ABD错误。所以选C。
9.小明同学为了探究电流跟电阻的关系,在如图所示的情况下,将A、B两点间10的电阻更换为20的电阻,闭合开关后,下一步的操作应当是( )
A.适当增加电池的节数
B.记录电流表和电压表的示数
C.将滑动变阻器滑片向左移动到合适位置
D.将滑动变阻器滑片向右移动到合适位置
【答案】D
【详解】将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻,闭合开关,电路总电阻变大,电路电流变小,滑动变阻器两端电压变小,则AB间的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,即保持AB间的电压不变,要移动滑片使AB间的电压减小,当滑动变阻器连入电路的电阻增大时,电路中电流变小,由U=IR可知,AB间的电压减小,则将滑动变阻器的滑片向右移动。故ABC不符合题意,D符合题意。所以选D。
10.小华同学在探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,所用的实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器及开关各一个,定值电阻和导线若干。实验电路如图所示。
(1)在图甲中,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大;
(2)排除故障后,闭合开关,进行实验,保持定值电阻两端的电压为2.4V,记录的实验数据如下表:
①在方格纸上画出电流I与电阻R的关系图像;
②分析实验数据和图像,可得出的探究结论是:______。
【答案】(1)见解析;(2)①见解析;②电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
【详解】(1)滑动变阻器采用“一上一下”的接法,由题意得滑动变阻器的滑片向左移动时,接入电路的电阻变大。因此导线应该接在滑动变阻器的右下端,如图所示:
(2)①将表格中的数据描点,并连接起来,如图所示。
②计算表格中的数据
由以上数据可得:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
11. 用如图所示电路研究电流跟电压的关系.为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案.
甲:多节干电池串联接入MN;乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN.可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
【答案】D
【详解】研究电流跟电压的关系时,由控制变量法知道,需要控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,则
甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,故方法可行;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,当移动滑动变阻器滑片P时,可以改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,故方法可行;
丙:电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN,定值电阻R′的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,故方法可行;
综上所述,甲、乙、丙三种方案均可行.
12.在“探究电流与电阻关系”实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图像。下列说法正确的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比 B.电源至少选用3节新干电池
C.换用2Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程 D.多次实验是为了寻求普遍规律
【答案】D
【详解】A.电压一定时,电流与电阻成反比,故A错误;
B.由图和欧姆定律知,电阻两端电压恒为U=IR=0.4A×5Ω=2V
一节干电池的电压为1.5V,则电源至少选用两节新干电池(3V),故B错误;
C.换用2Ω电阻时,控制电阻两端的电压不变,则不需要更换电压表量程,故C错误;
D.多次实验是为了避免偶然性,得出普遍性的规律,故D正确。所以选D。
13.如图所示,在探究“电流与电阻关系”时,电源电压3V恒定不变。实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用10Ω、20Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.用10Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变大
B.用10Ω 电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变小
C.用20Ω电阻替换,滑片P应向左端移动,电流表示数变大
D.用20Ω电阻替换,滑片P应向右端移动,电流表示数变小
【答案】D
【详解】用10Ω电阻或20Ω电阻替换5Ω的电阻进行实验,电阻阻值变大,根据串联电路分压原理,定值电阻两端电压将会变大,要探究电流和电阻的关系,应保持定值电阻两端电压不变,此时应该将滑动变阻器滑片向右移动,增大滑动变阻器接入电路中的阻值,使定值电阻两端电压减少到原来的值,此时电路总电阻变大,电流表示数将变小。
故选D。
14.在探究“电流与电压的关系”实验中,小力设计了如图甲所示的电路。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该滑动到________(选填“A”或“B”)端;
(2)小力调节滑动变阻器,进行了多次实验,实验数据记录如表;
①其中电流表示数为0.5A时,电压表示数如图乙所示,其值为________V;
②请根据表中数据,在图丙中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图像________;
③分析数据和图像可得出的结论是________;
(3)同组的小红认为可以用小灯泡代替定值电阻进行实验,你认为她的观点是________,理由是________。
【答案】(1)B;(2)2.5;见解析;电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比;(3)不正确,灯的电阻随温度的变化而变化。
【详解】(1)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应该滑到阻值最大处,即B端。
(2)①其中电流表示数为0.5A时,电压表示数如图乙所示,此时电压表选用小量程,分度值为0.1V,其值为2.5V。
②根据表中数据,在图丙中找出对应的点连线,如下图:
③因电流随电压的变化关系为一过原点的直线,分析图像可得出的结论是:电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
(3)研究电流与电压的关系时,要控制电阻大小不变,实验同组的小红认为可以用小灯泡代替定值电阻进行实验,她的观点不正确,理由是灯的电阻随温度的变化而变化。
15.探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片向右移动时电阻变大;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,并接近电源电压,则故障原因可能是电阻R ___________(填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向 ___________(选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变;
(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象,其中阴影部分面积表示的物理量是 ___________(填“电功”、“电压”或“电功率”)。
【答案】(1)见解析;(2)断路;(3)右;(4)电压.
【详解】(1)根据滑片向右移动时电阻变大,所以变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如图所示:
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,并接近电源电压,说明电压表与电源连通,则故障原因可能是电阻R断路。
(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;实验中应控制电压不变,即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,使电压表示数保持不变。
(4)根据实验数据画出的定值电阻的I-R图象可知,其中阴影部分面积等于IR,根据U=IR可知,故阴影部分面积表示的物理量是电压。
16.(2022·广西·中考真题)在“探究电流与电压的关系”实验中,采用图像法得到如图所示的I-U图像,由图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是( )
A.成正比,R=10Ω B.成正比,R=1Ω
C.成反比,R=10Ω D.成反比,R=1Ω
【答案】A
【解析】由图所示的I-U图像是一条过原点的直线,所以当电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;当电压为2V时,电流为0.2A,根据欧姆定律I=U/R可得R的阻值为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
17.(2021·湖北宜昌·统考中考真题)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
【答案】D
【详解】A.电阻是导体的属性,与他两端是否加电压无关,当R1与R2两端的电压为0时,仍有电阻,故A错误;
B.导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的,故B错误;
C.在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小,电压是由电源提供的,不由电流大小决定,故C错误;
D.R1与R2的阻值之比为
故D正确。所以选D。
18.(2022·山东青岛·中考真题)小明做“探究电流和电阻的关系”的实验,所用电源电压为3V,三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整______;
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最______处,闭合开关,调节滑片P到合适位置,记录电压表和电流表的示数,其中电流表示数如图乙所示,电流大小为______A;
(3)将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究,均应将滑片P向______移动,使电压表示数仍为______V,并记录数据;
(4)分析实验数据得出结论,图丙中能正确反映电流和电阻关系的图像是______。
【答案】(1)见解析;(2)大,0.4;(3)左,2;(4)B.
【解析】(1)探究电流和电阻的关系,定值电阻与滑动变阻器、电流表串联,电压表并联在定值电阻的两端,电源电压3V,电压表选用0~3V的量程,如图所示:
(2)为保护电路,开关闭合前,要将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。如图乙,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流大小为0.4A。
(3)当定值电阻为5Ω时,电流表示数为0.4A,根据欧姆定律可知,电压表示数为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
研究电流与电阻的关系,要控制定值电阻两端的电压不变。根据串联分压规律可知,将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω,电压表示数会变大;要使电压表示数保持不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻值,增大所分得电压,应将滑片P向左移动,使电压表示数仍为2V,并记录数据。
(4)分析实验数据可得,在电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即与电阻的倒数成正比,所以图丙中能正确反映电流和电阻关系的图像是B。实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
4
8
12
16
20
24
电流I/A
0.60
0.30
0.20
0.15
0.12
0.10
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
3.0
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
19.(2022·贵州毕节·统考中考真题)小华同学在“探究电流与电阻关系”的实验时,定值电阻R有5Ω、10Ω、20Ω三种规格,R1为滑动变阻器,电源电压保持3V不变。
(1)为能完成实验,用笔画线将图甲连接完整______;
(2)小华首先将阻值为5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,发现电流表指针向左偏转如图乙所示,其原因可能是______;
(3)改正电路后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为2V时,记录电流表的示数,作为第一组数据;接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻做实验,移动滑片P,使电流表的示数为______A时,作为第二组数据,然后将20Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验,并正确记录数据,根据实验数据总结得出:在电压一定时,电流与电阻成反比。
【答案】(1)见解析;(2)电流表正负接线柱接反;(3)0.2.
【详解】(1)电压表并联在定值电阻两端,故可将电压表的“﹣”接线柱和定值电阻的左接线柱相连。如图:
(2)由乙图可知,闭合开关后,电流表指针向左偏转,出现这种现象的原因可能是电流表正负接线柱接反。
(3)在“探究电流与电阻关系”的实验时,应控制定值电阻两端的电压不变,第一次控制电压为2V,所以用10Ω的电阻替换5Ω的电阻做实验时,移动滑片P,控制定值电阻两端的电压不变为2V,此时电流表的示数为
20.(2022·江西·统考中考真题)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______。
【答案】增大; ;;0.06A;正比。
【详解】由于电压是形成电流的原因,可以猜想:通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增大。
由图可知,甲串联在电路中,是电流表,符号是;乙与电阻R并联,是电压表,符号是。
如图所示,电流表量程是0~0.6A,分度值是0.02A,此时电流表的示数为0.06A。
如图,将横坐标电压每格标度为0.25V,纵坐标电流每格标度为0.05A,然后根据表格中数据找出对应的坐标点,并把这些点连接起来,就得到I-U图像。
分析表格中数据及图像可知,在电阻一定的情况下,电压变为原来的几倍,电流就变为原理的几倍,图像为一条过原点的直线,所以可得出结论为: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。
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
人教版九年级全册第1节 电流与电压和电阻的关系精品巩固练习: 这是一份人教版九年级全册<a href="/wl/tb_c99075_t7/?tag_id=28" target="_blank">第1节 电流与电压和电阻的关系精品巩固练习</a>,文件包含分层练习人教版初中物理九年级全册171电流与电压和电阻的关系原卷版docx、分层练习人教版初中物理九年级全册171电流与电压和电阻的关系解析版docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共38页, 欢迎下载使用。
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