鲁科版五四制九年级物理13.1探究电流与电压、电阻的关系习题(有解析)

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名称 鲁科版五四制九年级物理13.1探究电流与电压、电阻的关系习题(有解析)
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资源类型 教案
版本资源 鲁教版(五四学制)
科目 物理
更新时间 2021-10-28 13:41:15

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文档简介

探究电流与电压、电阻的关系
一、单选题
下图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图像是
A. B.
C. D.
关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻一定越小
B. 电路两端有电压,电路中就一定会有电流
C. 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D. 导体电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”,下列有关说法错误的是【】
A. 实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,可以保护电路
B. 探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑片,使电压表的示数产生变化
C. 在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,当将由换成时,应将滑片向右移动,使电压表示数不变
D. 实验中,多次测量是为了减小实验误差
用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻两端电压,设计了三种方案。
甲:多节干电池串联接入;
乙:电池与滑动变阻器串联接入;
丙:电池先后与不同定值电阻串联接入。
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
在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验中,将记录的数据绘制成了如下图像,下列说法错误的是
A. 通过导体的电流与其两端的电压成正比
B. 导体和导体 的电阻之比为:
C. 若在导体两端加上电压,则通过它的电流为
D. 将导体与串联时通过的电流为,则导体的电压为
现利用图甲所示电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持不变,分别将、、、、的定值电阻连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是
A. 实验中电压表示数保持不变
B. 当的阻值是时,通过的电流为
C. 滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为
D. 将从换成后,应将滑片向右移
韩华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,分别测量了定值电阻和小灯泡在不同电压下的电流值,根据测量数据绘制出如图所示的图象。下列判断正确的是
A. 通过的电流与它两端所加电压不成正比
B. 通过的电流与它两端所加电压成正比
C. 将它们串联接到同一电路中时,通过的电流较大
D. 将它们并联接到电源电压为的电路中,通过干路的电流是
如图,在探究电流与电阻的关系实验时,将 间的电阻由换成时,下一步操作是
A. 读出电流表与电压表的示数
B. 将滑片向左移动
C. 将滑片向右移动
D. 适当增加电池的节数
在研究导体的电流与导体电阻的关系时,在具体实验操作中,手和眼的合理分工应该是
A. 手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表
B. 手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表
C. 手移动滑动变阻器的滑片,眼观电源
D. 手按开关,眼观电流表
在做“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图所示。先在、间接入的电阻,移动滑片,使电压表示数为,读出电流表示数。接着用的电阻替换的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是
A. 大于,应将滑片向左滑 B. 大于,应将滑片向右滑
C. 小于,应将滑片向左滑 D. 小于,应将滑片向右滑
二、填空题
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图象图乙。由图象可知,导体两端的电压为______;当电流为时,导体的电阻为______。
在“研究电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器所起的作用是______,这个实验的结论是______。
在探究“电流与电阻的关系”实验中,
小芳同学连接电路后,闭合开关发现电流表如图所示,请问可能是______。将电路修改正确后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是______。
闭合开关,移动滑动变阻器滑片,使定值电阻两端电压为,电流表示数如图所示,为______,则的阻值为______。
换上的电阻后,闭合开关,电压表示数将______选填变大变小,此时应将滑片向______选填左右端移动,使电阻两端电压为______。
为了寻找实验的普遍规律,本实验还提供了、两个电阻,电源电压为,滑动变阻器的最大阻值
,请问______电阻不能选。
三、实验探究题
在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供的器材如下:电压恒为的电源,个定值电阻、、、、,标有“”的滑动变阻器电压表可用量程有和、电流表、开关各只,导线若干。
小赵同学设计了如图甲所示的实验电路,电路连接完毕,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数。若电路故障只出现在和上,则电路故障是______ 。
排除电路故障后,将滑动变阻器的滑片移到最______ 端,闭合开关,调节滑片,使电压表的示数为时,电流表的示数应为______ 。
分别用定值电阻、、、依次替换,重复中的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出图像,如图乙所示,由图像可得出的结论是:在______ 。
完成步骤后,若保持滑片位置不变,断开开关,用替换,闭合开关,发现电压表示数______ 选填“大于”或“小于”,应向______ 选填“左”或“右”移动滑片才能达到实验要求。
为完成该实验探究,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为______ 。
小宇用图所示的电路,研究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压不变。
实验次序
实验过程中,小宇每次改变电阻箱的阻值后,通过调节______,始终保持______示数不变。
将电阻由换成,为了使电阻两端的电压不变,他应将滑动变阻器的滑动触头向______端滑动填“左”或“右”,在触头滑动的过程中,电路中的电流将______。填“变大”或“变小”
小宇做第次实验时,将电阻箱的阻值从调为后,就直接记录电流表示数。这个示数可能是______。
A.
上表是小宇实验过程记录的数据,可以初步得出的实验结论是______。
小宇对表格数据进行转换处理后,在坐标系中画出一条正比例函数图线。该坐标系是以电流为纵坐标,以______为横坐标建立的。
进行多次实验的目的是______。
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题利用图象分析物理学中物理量之间的关系,要正确理解物理量之间的关系,能用不同的表达方法来描述它们的关系。
先确定图象中两个物理量的关系是怎样的,再看图象中所反应的这两个物理量的关系与电阻一定时,电流与电压关系是否吻合。
【解答】
电阻一定时,电流与电压成正比。
A.图象反应的是电流与电压成正比,故A正确;
B.图象反应的是电流随电压增大而减小,故B错误;
C.图象中当导体两端电压为时,电流不为,故C错误;
D.图象反应的电流与电压成反比,故D错误。
故选A。

2.【答案】
【解析】略
3.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中变阻器在电路中的不同作用及控制变量法的运用,属于中等难度的题目。
为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片处于最大值端;
在探究通过导体的电流与导体的电压关系时,要控制导体的电阻不变;
在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,要通过移动滑片使电压表示数不变;
为避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,要多次测量。
【解答】
A.为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的滑片处于最大值端,作用是使电路中的电流最小,故A正确,不符合题意;
B.在探究通过导体的电流与导体的电压关系时,要控制导体的电阻不变,应调节滑片,使电压表的示数产生变化,故B正确,不符合题意;
C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,因为要控制电压不变,当将由换成时,定值电阻变大,应将滑片向右移动,增大变阻器接入电路中的电阻值,使电压表示数不变,故C正确,不符合题意。
D.探究“电流与电压、电阻的关系”实验中,为避免实验的偶然性,得出具有普遍性的结论,要多次测量,故D错误,符合题意。
故选D。

4.【答案】
【解析】解:研究电流跟电压的关系时,应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时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,两端的电压发生变化,方法可行;
乙:电池与滑动变阻器串联接入时,移动滑动变阻器滑片改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和两端的电压,方法可行;
丙:电池先后与不同定值电阻串联接入,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻两端的电压不同,方法可行;
综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故选:。
研究电流跟电压的关系时应采用控制变量法,即控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压测出通过的电流,据此进行解答。
本题考查了研究电流跟电压的关系实验,是一道较为简单的应用题。
5.【答案】
【解析】解:
A.由图象可知,导体的电流与电压关系图象为一条过原点的倾斜直线,所以通过导体的电流与其两端的电压成正比,故A正确;
B.当时,,,
根据欧姆定律可得两导体的电阻分别为:
,,
所以导体和的电阻之比::::,故B正确;
C.当在导体的两端加上的电压时,通过导体的电流:
,故C正确;
D.将导体和串联时,因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过的电流为时,通过的电流也为,
则导体两端电压:,故D错误。
故选:。
由图象可知,通过两导体的电流与各自两端的电压成正比例即为定值电阻;
从图象中读出时通过两端的电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值,然后比较两电阻的大小关系;
根据欧姆定律求出当在导体的两端加上的电压时,通过的电流;
将导体和串联时通过的电流为,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出导体两端电压。
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象得出相关的信息。
6.【答案】
【解析】A、探究电流和电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变;
根据图乙可知,当电阻为时,电路中的电流为;
由可得,电压表的示数:,故A错误;
B、根据图乙可知,当时,通过的电流为,故B错误;
C、当时,电路电流为;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压:,
根据图乙可知,当时,电路电流为,滑动变阻器两端电压仍为,
由可得,;;
所以滑动变阻器连入电路的阻值范围;故C错误;
D、由于串联电路起分压作用,电阻越大,分得的电压越大,所以将从换成后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻两端电压不变,需减小定值电阻两端电压,可增大滑动变阻器接入电路的电阻来实现,即将滑片向右移动,故D正确。
故选:。
本题考查了欧姆定律的应用以及串联电路的分压特点等,难度一般。
7.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查串联电路的规律及欧姆定律的运用,关键是从图中获取有效的信息。
为定值电阻,电流随电压的变化关系为过原点的直线,灯的电阻随温度的变化而变化,电流随电压的变化关系为曲线,据此分析;
根据串联电路电流的规律:串联电路中电流处处相等分析;
当定值电阻和小灯泡并联在电压为电路中,由并联电路电压的规律,由图知和灯的电流,由并联电路电流的规律得出电路中总电流。
【解答】
电阻的函数图象是一条过原点的直线,所以通过的电流与它两端所加电压成正比;电阻的函数图象是一条曲线,所以通过电阻的电流与它两端所加电压不成正比,故AB错误;
C.若将它们串联接到同一电路中,因串联电路中电流处处相等,所以通过和的电流相等,故C错误;
D.将它们并联接到电源电压为的电路中时,因该并联电路中各支路两端的电压相等,等于电源电压,所以它们两端的电压均为,
由图象可知,通过的电流,通过的电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流,故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】解:
利用控制变量法探究“电流与电阻的关系”的实验中,要控制电阻两端的电压不变;当两点的电阻由换成后,电路中的总电阻减小,由可知,电路中的电流变大,滑动变阻器两端的电压变大,由串联电路总电压等于各分电压之和可知,电压表的示数变小,要使电压表的示数不变,应调节滑动变阻器的滑片。
A.更换电阻后,电阻两端的电压和电流均发生变化,所以不能直接读出电流表与电压表的示数,故A不正确;
B.将滑片向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变大,分得的电压变大,电阻两端的电压会进一步的变小,故B不正确;
C.将滑片向右移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,分得的电压变小,电阻两端的电压变大,直到电压表的示数与之前相同为止,故C正确;
D.适当增加电池的节数,可以增大电阻两端的电压,也可以保持电压表的示数不变,但不方便实验操作,故D不正确。
故选:。
本题考查了探究电流与电阻之间关系的实验,关键是知道实验的电路原理图,要注意电路中串联滑动变阻器的目的是便于操作实验。
探究“电流与电阻的关系”中,要保持电阻两端的电压不变,去改变电阻,但当电阻减小时,它两端的电压也随之变化,为保证结论的准确性,要通过调节滑片,使滑动变阻器两端的电压减小,从而使电阻两端的电压变为原来的值,根据串联电路的分压关系去调节即可。
9.【答案】
【解析】解:研究导体的电流与导体电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,故移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表。选B。
故选:。
由控制变量法,研究导体的电流与导体电阻的关系时,要控制电阻的电压不变。
本题研究导体的电流与导体电阻的关系,考查控制变量法的运用。
10.【答案】
【解析】解:根据串联分压原理可知,将定值电阻由改接成的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的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,使电压表的示数为只有B正确。
故选:。
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
本题探究电流与电阻的关系,考查控制变量法、欧姆定律和操作过程。
11.【答案】
【解析】解:根据实验的数据绘出了图象知,与成正比,
由图知,与之比为:
-----
即;
由图知,当电流为时,,
导体的电阻为:

故答案为:;。
根据实验的数据绘出图象知,与成正比,由图求出与之比回答;
由图知,当电流为时可知,求出导体的电阻。
探究“通过导体的电流与电阻的关系”,考查数据分析和欧姆定律的运用。
12.【答案】保护电路和控制电阻两端电压不变 在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
【解析】在“研究电流与电阻的关系”实验中,需控制电阻两端的电压不变,为了测量多组数据,需调节滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端的电压不变,所以滑动变阻器的作用为保护电路和控制电阻两端电压不变;该实验的结论是在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
故答案为:保护电路和控制电阻两端电压不变;在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
在“研究电流与电阻的关系”实验中,需控制电阻两端的电压不变,为了测量多组数据,需调节滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端的电压不变;
该实验的结论是在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
学生需明确“研究电流与电阻的关系”实验中滑动变阻器的作用和实验结论。
13.【答案】电流表的正负接线柱接反了 定值电阻短路 变大 右
【解析】解:连接电路后,闭合开关发现电流表如图所示,此时电流表指针反向偏转,说明电流表的正负接线柱接反了,即电流从“”接线柱流入,从“”接线柱流出了;
将电路修改正确后,移动滑动变阻器滑片,发现电流表有示数,说明电路为通路无断路故障,电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,其原因是定值电阻短路;
图中电流表的量程为,分度值为,示数为;
此时电压表示数为,由欧姆定律可得,定值电阻的阻值:;
将的电阻换为的电阻,根据串联分压的规律可知,定值电阻两端电压增大即电压表示数增大,大于原来的电压,为保持定值电阻两端电压不变应使定值电阻两端电压减小到原来的,应增大滑动变阻器的电压,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,由电路图可知,应将滑片向右端移动,使电阻两端电压为。
由题可知,电源电压为,定值电阻两端电压控制为,滑动变阻器的最大阻值;
则滑动变阻器两端的电压恒为:,
根据串联分压的规律有:,由于变阻器的电压与定值定值的电压的比值不变,所以,定值电阻的阻值越大,所需滑动变阻器的阻值越大;当滑动变阻器接入的阻值最大为时,定值电阻的阻值也最大;
根据串联分压的规律可得,;
解得,所以,应选用的电阻,不能选的电阻。
故答案为:
电流表的正负接线柱接反了;定值电阻短路;;;变大;右;;。
电流表正确的连接方式是电流从“”接线柱流入从“”接线柱流出,否则电流表指针将反向偏转;
电流表有示数,说明电路为通路无断路故障,电压表无示数,说明定值电阻两端无电压,其原因是定值电阻短路;
要探究电流和电阻之间关系,必须保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律判断滑片移动的方向;
根据串联分压的规律有:,由于变阻器的电压与定值定值的电压的比值不变,所以,当滑动变阻器接入的阻值最大为时,定值电阻的阻值也最大;根据题中条件结合串联分压的规律进行计算和判断。
本题是探究“电流与电阻的关系”实验,关键是对串联电路分压特点的理解,在实验中,要保持电阻两端的电压不变,根据可知:定值电阻的阻值越大,所需的滑动变阻器的阻值也越大。
14.【答案】定值电阻短路 右 导体两端电压一定时,导体中的电流电流与导体的电阻成反比 大于 右
【解析】解:电流表有示数,说明整个电路是通路,电压表无示数,说明定值电阻相对于整个电路的电阻来说很小,所以定值电阻能够分得的电压很小,其原因是定值电阻短路;
排除电路故障后,为保护电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处的最右端;
由图甲可知,电路中连接的是,由欧姆定律可知,通过的电流:,串联电路中电流表示数:;
根据实验所得的五组数据绘制出图像图乙可知,电流与电阻之积为:---,为一定值,故由图像可得出的结论是:在导体两端电压一定时,导体中的电流电流与导体的电阻成反比;
完成步骤后,若保持滑片位置不变,断开开关,用替换,因电阻变大,根据串联分压原理可知,其分得的电压增大,即电压表示数大于;
探究电流与电阻的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滑片才能达到实验要求;
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:
,故为了完成整个实验,滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为。
故答案为:定值电阻短路;右;;导体两端电压一定时,导体中的电流电流与导体的电阻成反比;大于;右;。
电流表有示数,说明整个电路是通路,电压表无示数,说明定值电阻相对于整个电路的电阻来说很小,所以定值电阻能够分得的电压很小,其原因是定值电阻短路;
为保护电路,闭合开关时,变阻器连入电路的电阻最大;根据可以计算电路中的电流。
根据实验所得的五组数据绘制出图像求出电流与电阻之积分析;
根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入电阻时变阻器连入电路中的电阻。
本题探究电流与电阻的关系的实验,考查电路连接、注意事项、故障和数据分析、操作过程等,有一定的难度。
15.【答案】滑动变阻器 电压表 右 变小 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 得到普遍的规律
【解析】解:
探究“电流与电阻的关系”时采用了控制变量法,需要保持导体两端的电压不变,
所以,小宇每次改变电阻箱的阻值后,通过调节滑动变阻器,使电压表的示数不变。
将电阻由换成后,根据串联分压的知识可知,电阻两端的电压变大,此时应将滑动变阻器的滑片向右端移动,增大滑动变阻器的阻值,增大变阻器分得的电压,直到两端的电压值为。
当滑动变阻器阻值变大时,总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。
研究电流与电阻的关系要保持电阻两端的电压不变,小宇将电阻箱的阻值从调为后,就直接记录电流表示数,滑动变阻器阻值不变,总电阻变大,从而会导致电路中的电流变小。
如果移动滑动变阻器,根据表格数据和欧姆定律可知,电阻箱两端的电压应为:

当电阻箱的阻值为时,电路中的电流应该为:,
从而可知,当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于小于,符合题意。
电压表的示数不变,当电阻箱的阻值由到再到,通过电阻箱的电流由到再到,由此可知:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
分析记录的数据可知,电压一定时,电流与电阻成反比,函数图象应为反比例图象;要在坐标系中画出一条正比例函数图线,坐标系是以电流为纵坐标,以电阻的倒数为横坐标建立的;
为了防止偶然性的发生,应进行多次测量,这样才能得到普遍的规律;
故答案为:
滑动变阻器;电压表;右;变小;;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;;得到普遍的规律。
探究“电流与电阻的关系”实验重点的是考查控制变量法,研究电流跟电阻关系时,要保持导体两端的电压不变。
研究电流与电阻的关系时,控制电阻两端的电压不变,通过移动滑动变阻器滑片来实现,可根据串分压的知识来判断变阻器的移动方向;
研究电流与电阻的关系要保持电压不变,小宇将电阻箱的阻值从调为后,就直接记录电流表示数,滑动变阻器阻值不变,总电阻变大,从而会导致电路中的电流变小。
再根据欧姆定律,计算出当电阻箱的阻值为时,电路中的电流,从而再进行判断;
对表格中的数据进行分析,得出通过导体的电流与电阻之间的关系,滑动变阻器阻值变大时,电路中的电流变小。
电压不变,电流与电阻成反比,则与电阻的倒数成正比;
多次实验是为了得到普遍规律。
本题考查了滑动变阻器的调节,这是我们常考的内容,也是中考重点考查的内容;属于难题,要注意运用控制变量法探究问题,还要理解正比例和反比例图象,灵活运用欧姆定律进行计算。
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