初中物理沪科版九年级全册第二节 科学探究:欧姆定律当堂检测题
展开15.2 欧姆定律
【知识梳理】
一、探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】电流与电压、电阻有什么定量关系?
【制订计划,设计实验】
要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。
实验电路图:
探究一:保持电阻不变,研究电流随电压的变化关系。
取一定值电阻,改变两端电压,同时测出对应电流,测出三组数据,总结电流和电压的关系。
实验中滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变R两端的电压。
探究二:保持电压不变,改变电阻,研究电流随电阻的变化关系。
保持电压不变,改接5Ω、10Ω、15Ω的电阻,同时测出对应的电流。
实验中滑动变阻器的作用:①保护电路;②保持R两端的电压不变。
【进行实验】收集数据信息:(会进行表格设计)
【分析论证】(分析实验数据,寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。)
【得出结论】保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。
保持电压不变时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
滑动变阻器的作用:
在探究电流与电压关系的实验中:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压成整数倍地变化。
在探究电流与电阻关系的实验中:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
二、欧姆定律
1.欧姆定律的内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2.欧姆定律的公式:
3.欧姆定律的变形公式:;
【易错点】
1.(1)电流与电压之间的关系:当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。不能说成电压跟电流成正比,电流和电压之间存在因果关系,电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。
(2)电流与电阻的关系:当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。不能说成电阻跟电流成反比,导体的电阻是导体本身的一种性质,不随导体中的电流的变化而变化。
2.对变形公式的理解:导体的电阻可以由计算,同一段电路,电阻R的大小与电压U和电流I无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电阻R与电压U成正比、与电流I成反比。
【规律总结】
欧姆定律的理解:①保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。
②保持电压不变时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
使用欧姆定律时应注意:
(1)同体性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的,不可乱套公式。
(2)同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值,若由于某种原因,电路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化。
【典例分析】
(2021 四川德阳中考)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是 ___________。
A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:___________。
(4)本实验探究采用的研究方法是 ___________。
【思路小结】
1.电路连接或设计电路图:在根据实物图画出电路图或根据电路图连接实物图时,一定要注意电路图和实物图的位置及接法对应,如本题中滑动变阻器滑片向右滑动时连入电路的电阻值变小,则一定要接入右下接线柱。
2.数据处理:如果两个物理量的比值一定,则这两个物理量成正比;如果两个物理量的乘积一定,则这两个物理量成反比。
【真题操练】
1.(2021 广西玉林中考)由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
2.(2020 四川甘孜中考)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关S后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动D.适当增加电池的节数
3.(2019 辽宁盘锦中考)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象,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.电源至少选用两节新干电池
C.换用2Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程
D.多次实验是为了求平均值,以减小实验误差
4.(2021 福建三明九年级期末)在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中,同学们绘制的四条图线如图,正确的是( )
A.B.C.D.
5.(2021 广东九年级期末)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的图象,下列结论与图象相符的是( )
A.电阻一定时,电流随电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随电流的增大而减小
6.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
D.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
7.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U -I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R2 > R1B.R2 = R1C.R2 < R1D.无法确定
8.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
9.(2021 云南昭通九年级期末)如图所示,这是“探究通过导体的电流与___________关系”的实验电路和依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,实验中控制定值电阻R两端的电压为___________V。
10.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I-R-1图像如图乙。当电流为0.4A时,选用的导体的电阻为 ___________ Ω。
11.如图,“研究电流与电阻关系”的电路图,闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至______(填“a”或“b”)端;实验过程中,当电阻R1由5变为10时,为使R1两端的电压保持不变,滑片应向______(填“a”或“b”)端滑动。
12.(2021 湖南岳阳九年级期末)如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I关系图线。由图可知,定值电阻R的阻值为_______Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的变化而改变,当其两端电压为2V时阻值为________Ω。
13.当一导体两端的电压为4 V时,通过它的电流为1 A,则这导体的电阻为___Ω;当两端电压为8V时,则导体的电流为______A;当两端电压为0V时,则导体的电阻为____Ω,
14.(2021 安徽滁州九年级期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,某实验小组经过相互讨论,将实验方案由甲图改为乙图,这样改进的好处是______。
15.(2021 湖南九年级期末)电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示由图可知,R1的电阻值是______(选填“恒定”或“变化”)的。R2的电阻值是______Ω。
16.(2021 四川绵阳中考)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小兰同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路。请继续完成实验:
(1)闭合开关前,检查电路。小兰发现有接线错误,且只需要改接一根导线就可以,请在接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上_______。
(2)之后,小兰测得的实验数据如表所示。请在图乙的坐标系中制定标度,把表中数据在坐标系中描点,画出电流与电压的关系图线______,得到电阻一定时电流与电压的关系。
(3)从描点得到的图中可以看出,有一组数据是明显错误的。这组数据序号是_______。
17.(2021 内蒙古兴安盟中考)某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中。
(1)请用笔画线表示导线,将甲图中的实物图连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻线左端,接下来应进行的操作是___________;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为___________ A; 若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动。
(4)实验中测得多组数据如表。分析表中数据可得:电流与电压的关系是___________。
18.(2021 四川德阳中考)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。___________
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是 ___________。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:___________。
(4)本实验探究采用的研究方法是 ___________。
19.(2021 江苏扬州中考)在“探究电流和电阻的关系”实验中,器材有:电源(6V),电阻箱(0-9999Ω),滑动变阻器(2001A),电压表、电流表,开关和导线若干;
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,使滑片向左移动时电阻减小______;
(2)第一组数据的测量过程中,有下列步骤,正确的顺序是______;
①保持开关断开,连接实物电路
②检查电路无误后闭合开关
③读出电流表的示数,断开开关
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
(3)将电阻箱调到15Ω,闭合开关,发现电流表示数如图所示,示数为______A,该电流值与15Ω电阻值______(填“能”或“不能”)作为第二组数据记在表格中,此时电压表示数为0V可能发生的故障是______。
20.(2021 湖北鄂州中考)晓东用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整______。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
(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的目的是______。
(3)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
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在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是______(选填A、B、C、D选项)。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是______。
21.在如图(甲)所示的电路中,电源电压 U 为 3V 且不变。闭合电键 S,(1)若电 流表的示数如图(乙)所示,则求电阻 R 的阻值;(2)若将电阻 R 换为阻值为 10 欧的电阻 R′,则求电流表的示数变化量⊿I。
沪科版九年级
第十五章《探究电路》
15.2 欧姆定律
【知识梳理】
一、探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】电流与电压、电阻有什么定量关系?
【制订计划,设计实验】
要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。
实验电路图:
探究一:保持电阻不变,研究电流随电压的变化关系。
取一定值电阻,改变两端电压,同时测出对应电流,测出三组数据,总结电流和电压的关系。
实验中滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变R两端的电压。
探究二:保持电压不变,改变电阻,研究电流随电阻的变化关系。
保持电压不变,改接5Ω、10Ω、15Ω的电阻,同时测出对应的电流。
实验中滑动变阻器的作用:①保护电路;②保持R两端的电压不变。
【进行实验】收集数据信息:(会进行表格设计)
【分析论证】(分析实验数据,寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。)
【得出结论】保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。
保持电压不变时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
滑动变阻器的作用:
在探究电流与电压关系的实验中:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压成整数倍地变化。
在探究电流与电阻关系的实验中:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
二、欧姆定律
1.欧姆定律的内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2.欧姆定律的公式:
3.欧姆定律的变形公式:;
【易错点】
1.(1)电流与电压之间的关系:当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。不能说成电压跟电流成正比,电流和电压之间存在因果关系,电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。
(2)电流与电阻的关系:当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。不能说成电阻跟电流成反比,导体的电阻是导体本身的一种性质,不随导体中的电流的变化而变化。
2.对变形公式的理解:导体的电阻可以由计算,同一段电路,电阻R的大小与电压U和电流I无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电阻R与电压U成正比、与电流I成反比。
【规律总结】
欧姆定律的理解:①保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。
②保持电压不变时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
使用欧姆定律时应注意:
(1)同体性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的,不可乱套公式。
(2)同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值,若由于某种原因,电路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化。
【典例分析】
(2021 四川德阳中考)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是 ___________。
A.电阻R短路 B.电阻R断路 C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:___________。
(4)本实验探究采用的研究方法是 ___________。
【答案】 A 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。 控制变量法
【解析】
(1)按电路图连接定值电阻与滑动变阻器的左上接线柱,使定值电阻与滑动变阻器串联,把电压表并联在定值电阻两端,如图
(2)若电阻R短路,则电压表无示数,电流表有示数,移动滑片,电流表示数发生变化,故A符合题意;若电阻R断路,则电压表串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,电流表、电压表的示数不发生变化,故B不符合题意;若滑动变阻器短路,则电压表有示数,电流表有示数,移动滑片,电流表、电压表的示数都不发生变化,故C不符合题意。故选A。
(3)分析表中的数据,得出的结论是: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。(4)本实验探究电流与电阻的关系时,控制导体两端的电压不变,采用的研究方法是控制变量法。
【思路小结】
1.电路连接或设计电路图:在根据实物图画出电路图或根据电路图连接实物图时,一定要注意电路图和实物图的位置及接法对应,如本题中滑动变阻器滑片向右滑动时连入电路的电阻值变小,则一定要接入右下接线柱。
2.数据处理:如果两个物理量的比值一定,则这两个物理量成正比;如果两个物理量的乘积一定,则这两个物理量成反比。
【真题操练】
1.(2021 广西玉林中考)由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
【答案】C
【解析】
导体的电阻是导体的一种属性,导体两端的电压及通过它的电流的大小不会影响导体电阻的大小,而电路中导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,当电路中的电压一定时,改变电路中的电阻大小,通过电阻的电流会与电阻成反比,故ABD错误,C正确。故选C。
2.(2020 四川甘孜中考)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω,闭合开关S后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动D.适当增加电池的节数
【答案】C
【解析】当A、B两点间的电阻由5Ω更换成10Ω后电路中的总电阻变大,电路中的电流变小,滑片不动时,变阻器两端电压变小;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以定制电阻两端的电压变大;因探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时,应控制电阻两端电压不变,所以应调节滑动变阻器的滑片增大接入电路中的电阻,减小电路中的电流,即将变阻器滑片适当向右移动,故AB错误、C正确。滑片不动时,增加电池的节数,会使电阻两端的电压更大,故D错误。故选C。
3.(2019 辽宁盘锦中考)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象,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.电源至少选用两节新干电池
C.换用2Ω电阻做实验时,需要更换电压表量程
D.多次实验是为了求平均值,以减小实验误差
【答案】B
【解析】由图可知,导体两端的电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比,故A错误;由图可知,这个不变的电压为:U=IR=0.4A×5Ω=2V;电源至少选用两节新干电池(3V),故B正确;换用2Ω电阻做实验时,控制电阻的电压不变,故不需要更换电压表量程,故C错误;多次实验是为了得出普遍性的规律,故D错误.
4.(2021 福建三明九年级期末)在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中,同学们绘制的四条图线如图,正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】电流跟电压、电阻有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。在电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比,故电流随电压的变化关系为一过原点的直线,故A正确,C错误;在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比,故电流随电阻的变化关系为反比例函数曲线;因通过导体的电流跟电阻的倒数成正比,故通过导体的电流跟电阻的倒数的变化关系为一过原点的直线,故BD错误。故选A。
5.(2021 广东九年级期末)某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的图象,下列结论与图象相符的是( )
A.电阻一定时,电流随电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随电流的增大而减小
【答案】A
【解析】
图象的横坐标表示电压,纵坐标表示电流,是个正比例函数图象,可得结论:当电阻一定时,电流随着电压的增大而增大(电流与电压成正比),故BCD错误,A正确。故选A。
6.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
D.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
【答案】C
【解析】
电阻是导体本身的一种性质,不随电压与电流的变化而变化,故ABD都不符合题意;欧姆定律的内容为:通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比,故C符合题意.
7.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U -I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( )
A.R2 > R1B.R2 = R1C.R2 < R1D.无法确定
【答案】A
【解析】
由图示可知,当电流相等时,电阻R2两端的电压较高,由可知,电阻R2的电阻值较大,故A项符合题意,BCD项不符合题意。故选A。
8.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
【答案】D
【解析】由图像上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,但是电阻不为零,因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故AB不正确,D正确;由图知,当导体两端电压为2V时,对应的电流为0.4A,故C不正确。故选D。
9.(2021 云南昭通九年级期末)如图所示,这是“探究通过导体的电流与___________关系”的实验电路和依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,实验中控制定值电阻R两端的电压为___________V。
【答案】电阻 3
【解析】如图可知,横坐标是电阻,纵坐标是电流,故探究的是电流与电阻的关系。当电阻为5Ω时,电流为0.6A,则电压为,同理,当电阻为10Ω,电流为0.3A,电压仍然为3V,故控制定值电阻R两端的电压为3V。
10.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I-R-1图像如图乙。当电流为0.4A时,选用的导体的电阻为 ___________ Ω。
【答案】5
【解析】
由图乙可知,当电流为0.4A时,选用导体的电阻的倒数,即R-1为0.20Ω-1。则选用的导体的电阻
11.如图,“研究电流与电阻关系”的电路图,闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至______(填“a”或“b”)端;实验过程中,当电阻R1由5变为10时,为使R1两端的电压保持不变,滑片应向______(填“a”或“b”)端滑动。
【答案】b b
【解析】闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处,即b端。当电阻R1由5Ω变为10Ω时,根据串联分压可知,当R1的阻值增大时,其两端的电压变大,要保持其电压不变,即R1两端的电压要减小,由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压要增加,根据串联分压可知,增加变阻器连入电路的电阻,滑片P向b端滑动。
12.(2021 湖南岳阳九年级期末)如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U-I关系图线。由图可知,定值电阻R的阻值为_______Ω;小灯泡L的阻值会随其两端电压的变化而改变,当其两端电压为2V时阻值为________Ω。
【答案】5 4
【解析】由图象可知,当UR=UL=2V时,通过定值电阻和灯泡的电流分别为IR=0.4A,IL=0.5A,则定值电阻R的阻值和此时灯泡的电阻分别为R=5Ω,RL=4Ω
13.当一导体两端的电压为4 V时,通过它的电流为1 A,则这导体的电阻为___Ω;当两端电压为8V时,则导体的电流为______A;当两端电压为0V时,则导体的电阻为____Ω,
【答案】4 2 4
【解析】这导体的电阻为;当两端电压为8V时,则导体的电流为;当两端电压为0V时,电阻不变,电阻与电压的大小无关,则导体的电阻为4Ω。
14.(2021 安徽滁州九年级期末)在“探究电流与电压的关系”实验中,某实验小组经过相互讨论,将实验方案由甲图改为乙图,这样改进的好处是______。
【答案】可方便改变定值电阻的电压,从而进行多次实验数据的测量
【解析】
由图示知,甲实验只测出一组对应的电流与电压值,通过一组数据得出的实验结论说服力不强,而乙实验中可通过调节变阻器的滑片的位置,从而改变定值电阻两端的电压,可测量多组实验数据,可得出具有普遍性的实验结论。
15.(2021 湖南九年级期末)电阻R1与R2的I﹣U图象如图所示由图可知,R1的电阻值是______(选填“恒定”或“变化”)的。R2的电阻值是______Ω。
【答案】变化 10
【解析】读图可知R1的图象是一条曲线,所以R1的阻值是变化的。R2的图象是一条直线,其阻值不变,根据欧姆定律可计算R2的电阻值,当R2两端的电压为4V时,通过R2的电流为0.4A,则
16.(2021 四川绵阳中考)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小兰同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图甲所示的电路。请继续完成实验:
(1)闭合开关前,检查电路。小兰发现有接线错误,且只需要改接一根导线就可以,请在接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上_______。
(2)之后,小兰测得的实验数据如表所示。请在图乙的坐标系中制定标度,把表中数据在坐标系中描点,画出电流与电压的关系图线______,得到电阻一定时电流与电压的关系。
(3)从描点得到的图中可以看出,有一组数据是明显错误的。这组数据序号是_______。
【答案】 4
【解析】
(1)要探究电阻一定时电流与电压关系,应将电流变串联接入电路测流过导体的电流,电压表并联在定值电阻两端测其两端电压,如图所示:
(2)根据表中数据先在坐标纸上定合适的标度,然后描点,再连线,且当定值电阻两端所加电压为零时,流过电阻的电流也为零,如图所示:
(3)从描点得到的图中可以看出,当导体的电阻一定时,流过导体的电流与导体两端电压成正比,图像时一条过原点的倾斜直线,不满足此规律的是表中第4组数据。
17.(2021 内蒙古兴安盟中考)某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中。
(1)请用笔画线表示导线,将甲图中的实物图连接完整,要求滑片P向B端滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大;
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻线左端,接下来应进行的操作是___________;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为___________ A; 若要增大电阻两端的电压,应将滑片P向___________(选填“A”或“B”)端移动。
(4)实验中测得多组数据如表。分析表中数据可得:电流与电压的关系是___________。
【答案】 电流表指针调零 0.12 A 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
【解析】
(1)滑片P向B端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,故变阻器的A接线柱连入电路中,如下图所示:
(2)闭合开关前,发现电流表指针在零刻线左端,需要对电流表进行调零,把指针调到0刻度线上。(3)图乙中电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.12A。要增大电阻两端的电压,由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压,根据串联电路的分压作用,应减小滑动变阻器连入电路的电阻,从而减小滑动变阻器分得的电压,滑片P向A端移动。(4)由表中数据可知,电压增大为原来的几倍,相应的电流增大为原来的几倍,可以得到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。
18.(2021 四川德阳中考)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。___________
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为零,此时电路出现的故障可能是 ___________。
A.电阻R短路
B.电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为2.0V,记下相应电流表示数(见下表),分析表中数据,得出的结论是:___________。
(4)本实验探究采用的研究方法是 ___________。
【答案】 A 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。 控制变量法
【解析】
(1)按电路图连接定值电阻与滑动变阻器的左上接线柱,使定值电阻与滑动变阻器串联,把电压表并联在定值电阻两端,如图
(2)若电阻R短路,则电压表无示数,电流表有示数,移动滑片,电流表示数发生变化,故A符合题意;
若电阻R断路,则电压表串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,电流表、电压表的示数不发生变化,故B不符合题意;若滑动变阻器短路,则电压表有示数,电流表有示数,移动滑片,电流表、电压表的示数都不发生变化,故C不符合题意。故选A。(3)分析表中的数据,得出的结论是: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。(4)本实验探究电流与电阻的关系时,控制导体两端的电压不变,采用的研究方法是控制变量法。
19.(2021 江苏扬州中考)在“探究电流和电阻的关系”实验中,器材有:电源(6V),电阻箱(0-9999Ω),滑动变阻器(2001A),电压表、电流表,开关和导线若干;
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整,使滑片向左移动时电阻减小______;
(2)第一组数据的测量过程中,有下列步骤,正确的顺序是______;
①保持开关断开,连接实物电路
②检查电路无误后闭合开关
③读出电流表的示数,断开开关
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
(3)将电阻箱调到15Ω,闭合开关,发现电流表示数如图所示,示数为______A,该电流值与15Ω电阻值______(填“能”或“不能”)作为第二组数据记在表格中,此时电压表示数为0V可能发生的故障是______。
【答案】 ①④②⑤③ 0.24 不能 电阻箱被短路
【解析】
(1)滑片向左移动时电阻减小,连接变阻器左下方的接线柱,如图所示:
(2)实验步骤:①保持开关断开,连接实物电路;④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处;②检查电路无误后闭合开关;⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V;
③读出电流表的示数,断开开关。(3)由图可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.24A。电阻箱调到15Ω,此时的电压表的示数为U=IR=0.24A×15Ω=3.6V电压表的示数没有达到4V,该电流值与15Ω电阻值不能作为第二组数据记在表格中。此时电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为0V,可能电阻箱被短路。
20.(2021 湖北鄂州中考)晓东用如图所示的电路,探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压不变。
(1)晓东设计了如图甲所示电路图,请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整______。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大。
(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的目的是______。
(3)在探究“电流与电阻的关系”实验中。
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在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,就直接记录电流表示数,这个示数可能是______(选填A、B、C、D选项)。
A.0.2A B.0.18A C.0.15A D.0.13A
③晓东同学及时更正错误,完成实验后,通过分析实验数据,初步得出的结论是______。
【答案】 改变(调节)定值电阻两端电压 调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变 B 电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
【解析】
(1)要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻左下接线柱连入电路中再与定值电阻串联,如下所示:
(2)为得出普遍性的规律要测量多组数据,故在探究“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的目的是改变(调节)定值电阻两端电压。(3)①在探究“电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻的电压不变,故每次改变电阻R的阻值后,要进行的操作是:调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变。②根据表中数据,由欧姆定律,第3次实验电阻的电压为,在做第4次实验时,将电阻R的阻值从15Ω调为20Ω后,因定值电阻变大,而变阻器连入电路的电阻值不变,由分压原理,电阻的电压大于3V,由欧姆定律,此时通过定值电阻的电流 ,即电路的电流大于,根据串联电阻的规律,现在的总电阻大于第3次实验电路的总电阻,由欧姆定律,此时电路的电流应小于0.2A,故这个示数可能是0.18A,故选B。③由欧姆定律,定值电阻的电压为……,即电阻的电压为一定值,通过分析实验数据,初步得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
21.在如图(甲)所示的电路中,电源电压 U 为 3V 且不变。闭合电键 S,(1)若电 流表的示数如图(乙)所示,则求电阻 R 的阻值;(2)若将电阻 R 换为阻值为 10 欧的电阻 R′,则求电流表的示数变化量⊿I。
【答案】(1)15 (2)0.1A
【解析】
(1)如甲图,电源电压U3V,电流表的示数I0.2A,由欧姆定律R15;(2)若R换为10的,则此时电路中的电流0.3A.则电流变化了⊿。实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
2
3
物理量
实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.07
0.15
0.22
0.24
0.36
0.44
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
物理量
实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12
实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/A
1
2
3
物理量
实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.07
0.15
0.22
0.24
0.36
0.44
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
物理量
实验次数
电压/V
电阻/Ω
电流/I
1
2.0
5
0.40
2
2.0
10
0.20
3
2.0
20
0.10
实验次数
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12
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