初中物理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课后作业题

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1.(2022安徽淮北月考)小明利用如图甲所示的电路探究通过导体的电流跟电阻的关系。在实验中,他通过正确的实验操作和数据分析,得到了I与R的关系图象,如图乙所示。由图象可知,实验中电压表的示数始终保持 V不变。
甲
乙
2.(2022甘肃武威期末)小明探究“电流跟电阻的关系”的实验电路如图所示。
(1)连接电路后,闭合开关,两表均有示数,但无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两电表示数均保持不变,其原因可能是 (写出一个即可)。
(2)小明再分别换接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到表中的实验数据,分析数据可得出结论:当保持电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成 比。
(3)利用此实验电路图,还可以完成的实验探究有: (写出一个即可)。
3.(2021湖北孝昌期末)图甲是小明在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
甲
乙
丙
丁
(1)①将图甲中的滑动变阻器(20 Ω)阻值调到最大,闭合开关时,会看到的现象是 。
A.电压表指针偏转较大,电流表指针也偏转较大
B.电压表指针偏转较大,电流表指针几乎不偏转
②图甲中有一根导线接错了,请在错误处画“×”,并在图上改正。
(2)用改正后的电路测小灯泡的电阻,将定值电阻换成一只标有“2.5 V”的小灯泡,闭合开关后,调节滑动变阻器,某时刻电流表示数如图乙所示,由图可知通过小灯泡的电流为 A,从图丙中小灯泡的U-I图象可知,小灯泡的电阻随电压增大而 。
(3)小明还设计了如图丁所示的电路,其中电源电压恒为1.5 V,将M、N用导线连接,调节滑动变阻器,使电流表指针指在0.5 A处,则此时滑动变阻器接入电路的电阻是 Ω。保持滑动变阻器滑片位置不变,若在M、N之间接入电阻Rx,电流表示数如图乙所示,则电阻Rx的阻值是 Ω。
4.(2022河南许昌月考)小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压为6 V且保持不变。
(1)在探究“电流与电压的关系”的实验中,
①连接电路时,开关应 。
②选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器的目的是 。
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中。三个定值电阻R的阻值分别为10 Ω、15 Ω和20 Ω。
①每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是 ,并记下对应的电流表示数。
②图乙是根据实验数据画出的电流随电阻变化关系的图象,由图象可知R两端的电压为 V。为了完成实验,所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω。由图像可知:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 (选填“正比”或“反比”)。
5.(2021江苏苏州高新月考)在“探究导体中的电流与导体两端电压的关系”实验中,提供的器材有:5 Ω的定值电阻R,滑动变阻器的规格为“10 Ω 1 A”,电流表,电压表,电压为3 V的电源,开关和导线。
甲
乙
(1)用笔画线代替导线,将实物图补充完整。(要求滑片P向左移动时电流表示数变大)
(2)小翔用5 Ω的定值电阻R进行实验,最终描绘的I-U图线如图乙所示,由此可得出的结论是: ;其中数据点 不是由真实实验得到的,你判断的理由是: 。
答案全解全析
1.2.5
解析 根据图象可知,当R的阻值为5 Ω时,通过的电流为0.5 A,所以两端的电压为U=IR=0.5 A×5 Ω=2.5 V。
2.(1)将滑动变阻器下面(或上面)两个接线柱接入电路 (2)反 (3)伏安法测电阻(或探究电流与电压的关系)
解析 (1)连接电路后,闭合开关,两表均有示数,但无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两电表示数均保持不变,说明电路中电流不变,滑动变阻器接线错误,可能是将上面两个接线柱接入电路,也可能是将下面两个接线柱接入电路,滑动变阻器没有起到变阻器的作用;
(2)由表中实验数据可知,在电压不变时,通过电阻的电流与电阻阻值的乘积是一个定值,故可得出的结论为:在电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比;
(3)该实验电路图中有电压表和电流表,利用此电路还可以完成的实验有:伏安法测电阻、探究电流与电压的关系。
3.(1)①B ②如图所示
(2)0.2 增大 (3)3 4.5
解析 (1)①甲图中,电压表与电流表均串联在电路中,因电压表内阻很大,根据欧姆定律,电路中电流几乎为0,电流表指针几乎不偏转;电压表与电源连通,电压表示数接近电源电压,即接近3 V,电压表指针偏转较大,故选B;
②探究电流与电压的关系时,电压表应与定值电阻并联;
(2)图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A;由图丙可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也增大,但随着灯泡两端的电压增大,两者的比值也增大,故小灯泡的电阻随电压增大而增大;
(3)电源电压恒为1.5 V,将M、N用导线连接,调节滑动变阻器,使电流表指针指在0.5 A处,根据欧姆定律,则此时滑动变阻器接入电路的电阻为R1=UI1= Ω;保持滑动变阻器滑片位置不变,若在M、N之间接入电阻Rx,电流表示数如图乙所示,此时电流大小为I2=0.2 A,由电阻的串联和欧姆定律得,电阻Rx的阻值为Rx=UI1−R1= Ω=7.5 Ω-3 Ω=4.5 Ω。
4.(1)①断开 ②改变定值电阻两端的电压和通过电路的电流,测量多组数据,使实验结论具有普遍性
(2)①移动滑动变阻器的滑片使电阻R两端的电压保持不变 ②3 20 反比
解析 (1)①为了保护电路,连接电路时,开关应断开。
②在探究“电流与电压的关系”实验中,选定某一定值电阻进行实验,多次调节滑动变阻器,改变定值电阻两端的电压和通过的电流,测量多组数据,使实验结论具有普遍性。
(2)①在探究“电流与电阻的关系”时,需保持定值电阻两端电压不变,因此每次改变电阻R的阻值后,要移动滑动变阻器的滑片使电阻R两端的电压保持不变,并记下对应的电流表示数。
②根据电流随电阻变化关系的图象知,电阻两端的电压为U=IR=0.3 A×10 Ω=0.2 A×15 Ω=0.15 A×20 Ω=3 V,
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U总-U=6 V-3 V=3 V,变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入20 Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=1×20 Ω=20 Ω,所选滑动变阻器的最大阻值应不小于20 Ω;由图象知,在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5.(1)如图所示
(2)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比 A 电路中的最小电流为0.2 A
解析 (1)滑片P向左移动时电流表示数变大,滑动变阻器接入电路的电阻减小,接左下接线柱,且与电阻串联,电源电压为3 V,故电压表选用小量程与电阻并联;
(2)描绘的I-U图线为过原点的直线,由此可得出的结论是:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成正比。
滑动变阻器的规格为“10 Ω 1 A”,表示变阻器的最大电阻为10 Ω,则电路中的最小电流为I=UR+R滑大=3V5Ω+10Ω=0.2 A>0.1 A,故数据点A不是由真实实验得到的。
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.3
0.15
0.10