探究电流与电压、电阻的关系
一、单选题
在“探究电流与电阻的关系”的实验中,下列说法不正确的是
A. 实验中采用的主要科学研究方法是“控制变量法”
B. 滑动变阻器的作用是在多次测量过程中,保持这段导体两端电压值不变
C. 换用不同的定值电阻得到多组数据,是为了“避免造成规律的偶然性”
D. 经过测量得出的结论是“电压相等时,这段导体的电阻与通过的电流成反比
在探究电流与电压关系的实验中,每一次实验中下列各物理量的大小都不变的是
A. 电阻两端的电压
B. 滑动变阻器两端的电压
C. 电阻两端电压和滑动变阻器的电压之比
D. 电压表示数和电流表示数的比值
如图所示是同学们做电学实验使用的电路,同学们对此电路提出的以下说法中错误的是
A. 采用此电路可以探究电流跟电压的关系,实验时要保持电阻阻值不变
B. 采用此电路可以测量电阻的阻值,滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作用
C. 开关闭合后,当变阻器滑片由左向右滑动过程中,电流表示数增大,电压表示数增大
D. 开关闭合前,应确保电流表和电压表的连接正确,防止电路元件被烧毁
张华同学在探究通过导体的电流与其两端的电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,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. 导体的电阻大于导体的电阻
C. 当在导体的两端加上的电压时,通过导体的电流为
D. 将、两导体串联后接到电压为的电源上时,通过导体的电流为
如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图,每次实验必须保持大小不变的是
A. 滑动变阻器的阻值
B. 电流表的示数
C. 定值电阻的阻值
D. 电压表的示数
将一段导体接在电路中,如果将加在它两端的电压增大一倍,关于导体的电阻和通过它的电流,下列说法正确的是
A. 电阻和电流都保持不变 B. 电阻不变,电流增大一倍
C. 电流不变,电阻增大一倍 D. 电阻和电流都增大一倍
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. 电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
B. 电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C. 电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
D. 电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,得到图像如下图所示,则正确
A. B.
C. D.
小谢同学用如图所示的电路探究:一段电路中电流跟电阻的关系。在此实验过程中,当、两点间的电阻由更换为后,为了探究上述问题,她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. 将电池个数增加
如图所示是探究电流与电阻的关系”的实验电路图,当间的电阻由换成后,闭合开关,接下来正确的实验操作应该是
A. 观察电流表,向右移动滑片,让电流表示数保持不变读取电压数据
B. 观察电流表,向左移动滑片,让电流表示数保持不变读取电压数据
C. 观察电压表,向左移动滑片,让电压表示数保持不变读取电流数据
D. 观察电压表,向右移动滑片,让电压表示数保持不变读取电流数据
二、填空题
小明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象。根据图象,当导体乙两端加上的电压时,通过导体乙的电流为______,若将甲、乙两导体并联后接到的电源上,干路中电流为______。
小慧用如图甲所示的装置做“探究导体的电流跟电阻的关系”的实验。
图甲中有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“”并补画出正确的连线。
正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是______。
A.电阻断路
B.电流表断路
C.滑动变阻器短路
D.开关断路
排除故障后进行实验,通过实验得到如图乙所示的电流随电阻变化的图象可得出结论:电压一定时,电流与导体的电阻成______比。
小谷用一个小灯泡替换图中的定值电阻,来测量小灯泡的电功率,若两次测得小灯泡的电功率为分别和,且,则两次对应的小灯泡的电压为和的大小关系最有可能的是______。
A.
B.
C.
D.
在研究“电流与电阻关系”实验中,小明同学将的电阻换为的电阻后,他接着记下电流表的示数,发现电流由时的,变为时的,于是他得出电流与电阻不成反比的结论,他这样操作得出的结论是______的。填“正确”、“错误”因为______。
小文在探究“电流跟电压的关系”时,连接了如图的电路,实验中需要控制______不变,改变电压。在此电路基础上,不增减器材,改变电压的操作是:闭合开关,______。
三、实验探究题
小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。
请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整导线不允许交叉;
小欣把定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是______。
A.电阻处短路 电阻处断路 滑动变阻器处断路
排除故障后进行实验。实验中多次改变的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流随电阻变化的图象。
由图象可以得出结论:电压一定时,______;
将定值电阻换成定值电阻后,闭合开关,为了保持电压表的示数为______不变,应将滑动变阻器的滑片向______选填“”或“”移动,记录此时各表的示数。
四、计算题
在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻分别为、、、、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示,请按电路图将图乙连接完整。
在探究“电流与电压的关系”实验中:
闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至______填“”或“”;电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和______的作用;
闭合开关,无论如何移动滑动变阻器的滑片,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为,此时,电路出现的故障可能是______;小明排除故障后继续实验。
在探究“电流与电阻的关系”实验中:
小明先将的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表数为,记下电流表示数;接着在滑动变阻器的滑片位置不变,把换为的电阻时,应向______填“”“”方向移动滑动变阻器的滑片,才能使电压表示数为,同时记下电流表的示数;
根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示,小明由图象得出的结是:______。
若继续使用该实验电路,还可以进行的实验有______填写一个实验名称。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解:、探究电流与电阻的关系”的实验中,要控制电阻的电压不变,采用的主要科学研究方法是“控制变量法”,故A正确;
滑动变阻器的作用是在多次测量过程中的作用是保持这段导体两端电压值不变,故B正确;
C、为得出普遍性的结论,要多次测量,故换用不同的定值电阻得到多组数据,是为了“避免造成规律的偶然性”,故C正确;
D、经过测量得出的结论是“电压相等时,这段导体的电流与电阻成反比”,故D错误。
故选:。
、探究电流与电阻的关系”的实验中,根据控制变量法,要控制电阻的电压不变,据此分析;
C、为避免实验的偶然性,得出普遍性的结论,要多次测量;
D、电压相等时,这段导体的电流与电阻成反比电流随电阻的变化而变化。
本题探究电流与电阻的关系,考查控制变量法和归纳法的运用,同时明确各物理量的因果关系电流随电阻和电压的变化而变化。
2.【答案】
【解析】解:在探究电流与电压关系的实验中保持电阻不变,通过移动滑动变阻器改变电阻两端的电压和电路的电流;
由可知,电压与电流的比值等于导体的电阻,同一定值电阻的阻值一定,所以,其两端的电压改变时,它两端的电压与通过它的电流的比值不变,故D正确。
故选:。
在探究电流与电压关系的实验中保持电阻不变,改变电阻两端的电压和电路的电流。
本题考查了探究电流和电压关系的实验,要注意对于的理解。
3.【答案】
【解析】解:
A、探究电流跟电压的关系,需保持电阻阻值不变,而为定值电阻,故该电路可以探究电流与电压的关系;故A正确;
B、在此电路中,电压表测电阻的电压,电流表测电路中的电流,根据可测量电阻的阻值;滑动变阻器既可以起到保护电路的作用,又可以改变电路中的电流,得到多次实验数据,故B正确;
C、开关闭合后,当变阻器滑片由左向右滑动过程中,变阻器接入电路中的阻值增大,电路中的总电阻增大,则电路中的电流变小,即电流表示数变小;由可知,定值电阻两端电压变小,即电压表示数变小,故C错误;
D、开关闭合前,应确保电流表和电压表的连接正确,如电流表和电阻串联,电流需要正进负出,电压表与电阻并联,电流正进负出,否则电流表或电压表可能被损坏,故D正确。
故选:。
根据控制变量法进行分析,探究电流跟电压的关系时,需控制电阻不变;
滑动变阻器的作用:一是保护电路;二是改变电路中的电流;
根据欧姆定律和滑动变阻器接入电路的电阻分析电路中电流的变化;
电流表相当于导线,电压表相当于开路。
此题主要考查的是学生对控制变量法、电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用方法和作用的理解和掌握,基础性题。
4.【答案】
【解析】解:
A、由图线可知,图线是正比例函数图象,说明通过导体的电流与其两端的电压成正比,故A正确;
B、当时,由图象可知,,,根据,电阻:,,则导体的电阻小于导体的电阻,故B错误;
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、两导体串联后接到电压为的电源上时,通过导体的电流,故D正确。
故选:。
根据图象特点判断通过导体的电流与导体电压间的关系;
根据图象找出电压对应的电流,由欧姆定律求出电阻阻值;
根据欧姆定律计算时,中的电流;
由串联电路特点及欧姆定律分析答题。
图象中反映的是电流与电压的关系,都是正比例函数,通过两段导体的电流与电压成正比。当取相同的电压时,可以从图象中分别得到对应的电流,从而求出两导体的电阻。
5.【答案】
【解析】解:探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变,当换上不同的定值电阻后,电压表示数发生变化,通过移动变阻器的滑片控制电压表示数不变;
故只有D正确。
故选D。
探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变。
本题探究“电流与电阻关系”,考查控制变量法和实验过程。
6.【答案】
【解析】解:对同一段导体来说,它两端的电压无论升高或降低,电阻值都不发生改变,是一定值;在电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,导体两端的电压增大一倍,电流也增大一倍.故选B.
7.【答案】
【解析】解:图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,是个反比例函数图象,因此说明:电压一定时,电流随电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比。
故选:。
本题是电流--电阻图象,这是一个反比例函数图象,由图象可以得到“在电压一定时,电流与电阻成反比”的规律。注意电阻变化是自变量。
分析图象题时,首先要明白横纵坐标表示的物理量,然后根据图象的函数关系得出结论,重点考查学生的图象分析能力,注意电流随电阻的变化而变化。
8.【答案】
【解析】
【分析】
根据控制变量法和欧姆定律可知:电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比.由此分析各图即可。
本题考查欧姆定律中电阻一定时,通过导体的电流与电压的关系;本题考查对图象的认识和理解,关键知道电阻一定时,通过导体的电流随电压的增大而增大,即电流与电压成正比。
【解答】
A.图中电压增大,电流不变,故A错误;
B.图中电流随电压的增大而增大,且图像是从原点起的直线,可见电流与电压是正比关系,故B正确;
C.图像电流随电压的增大而减小,故C错误
D.图中电流随电压的增大而减小,故D错误。
故选B。
9.【答案】
【解析】解:在滑动变阻器的电阻值不变的情况下,电路中由于将的定值电阻换成的定值电阻,使整个电路的总电阻增大。
利用公式可知,电路中的总电流减小。
根据可知,此时滑动变阻器两端的电压的减小,
根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知,定值电阻两端的电压变大;
要使电压表的示数不变,只能减小电路中的电流,所以要使电路中的电阻增大,即滑片向右端移动增大电阻。
故选:。
研究电路电流与电阻的关系,由控制变量法的思路可知,需要保证导体两端电压不变,当电路中的电阻由换成时,分析定值电阻两点之间的电压怎样变化是此题的解题思路。
研究导体中的电流与电阻的关系,需要保证导体两端的电压不变是此题的突破点。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题“探究电流与电阻的关系”的实验,考查控制变量法的运用和操作过程。
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。
【解答】
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,使电压表的示数保持不变,并读取电流数据;故只有 D正确,ABC错误。
故选D。
11.【答案】;
【解析】解:
由图线知,当导体乙两端加电压时,通过的电流为;
甲、乙导体并联在电源上,通过甲导体的电流为,通过乙导体的电流为
所以干路电流为。
故答案为:;。
解决此题,要会分析图象,能从图象中提取出有用的信息。从图象上找到电压对应的点,向纵轴做垂线,从而可以确定对应的电流值。
在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
此题运算过程不复杂,难点在迅速正确地从图象中提取出有用的信息进行解答。
12.【答案】 反
【解析】解:原电路中,电压表和电阻都被短路了,电压表应与电阻并联,电流表应与电阻串联,如图所示:
闭合开关,两电表均无示数,则电路故障类型为断路,将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,说明故障位置在开关处,即开关断路,故选D;
排除故障后进行实验,通过实验得到如图乙所示的电流随电阻变化的图象可得出结论:电压一定时,电流与导体的电阻成反比;
小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,由于,根据可知,
由于,所以,由于温度对电阻的影响不是特别大,故不合适,故选C。
故答案为:如上图所示;;反;。
原电路,电压表和电阻都被短路了,电压表应与电阻并联,电流表应与电阻串联,据此画图;
根据两电表均无示数可知电路中有断路,电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,据此分析断路的位置;
电压一定时,电流与导体的电阻成反比;
小灯泡的电阻随着温度的升高而变大,两次测得小灯泡的电功率分别为和,且,根据可知,温度对电阻的影响不是特别大,然后选择出最适合的选项。
本题主要考查了探究电流与电压、电阻的关系实验,要注意电路图的正确画法和电路故障的判断。
13.【答案】错误 他改变电阻后没有保持电阻两端的电压不变
【解析】解:我们在研究电流与电阻的关系时,改变电阻后,新换入的电阻两端电压会改变,必须调节滑动变阻器,使电阻两端电压保持不变,记录电流值,才能得出正确结论,故小明的操作错误。
故答案为:错误;他改变电阻后没有保持电阻两端的电压不变。
在研究电流与电阻的关系时,应该控制电阻两端的电压不变。
本题是“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验,掌握控制变量法是解题的关键。
14.【答案】电阻 调节滑片到不同位置,同时观察电压表示数
【解析】解:根据控制变量法知,在探究电流跟电压的关系时,需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,得出电流与电压的规律,故在此电路基础上,不增减器材,改变电压的操作是:闭合开关,调节滑片到不同位置,同时观察电压表示数。
故答案为:电阻;调节滑片到不同位置,同时观察电压表示数。
电流与电压和电阻有关,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,据此分析;
滑动变阻器在电路中的作用有二:保护电路,改变用电器两端电压或电路电流。
本题考查了探究“电流跟电压的关系”,掌握滑动变阻器的作用是解题的关键。
15.【答案】;
;
电流与电阻成反比;
;。
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题探究“电流跟电阻的关系”,考查电路连接、故障和数据分析、控制变量法及操作过程。
电压表与电阻并联,电流表、滑动变阻器与电阻串联,滑动变阻器要接一上一下;
根据电流表无示数而电压表有示数进行分析具体原因;
电流与电阻的关系:电压一定,电流与电阻成反比;
根据串联电路的分压特点,换接电阻后,应保持电压表的示数不变,根据串分压的知识判断滑片的移动方向。
【解答】
变阻器按一上一下接入电路中,电压表与电阻并联,如下所示:
小欣把定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是电阻处断路,选B;
由图知,电阻两端的电压始终保持:---------,电流与电阻之积为一定值,由图象可以得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,由知应保持电阻两端的电压为不变。
将定值电阻由改接成的电阻,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,所以滑片应向端移动,记录此时各表的示数。
故答案为:如上所示;;电流与电阻成反比;;。
16.【答案】;改变电阻两端电压,进行多次测量;电阻断路;;电压一定时,电流与电阻成反比;伏安法测电阻
【解析】解:根据图甲连接图乙,将电压表与电阻并联,电流表串联在电路中,滑动变阻器串联在电路中,已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示:
在探究“电流与电压的关系”实验中:
由图知,滑动变阻器的下面接了右端的接线柱,所以闭合开关前,要将滑动变阻器滑片移至端,使其阻值最大;
电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和改变电阻两端电压,进行多次测量的作用;
闭合开关,无论如何移动滑动变阻器的滑片,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约为,此时,电路出现的故障可能是处断路;
在探究“电流与电阻的关系”实验中:
电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和控制电阻两端电压不变的作用;
小明先将的电阻接入,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,直到电压表示数为,记下电流表示数;接着在滑动变阻器的滑片位置不变,把换为的电阻时,电压表的示数会变大,此时应增大滑动变阻器的电阻,将滑片向方向移动,才能使电压表示数为,同时记下电流表的示数;
根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线可知,电流与电阻的乘积为一定值,由图象得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
若继续使用该实验电路,还可以进行的实验有伏安法测电阻。
故答案为:;改变电阻两端电压,进行多次测量;电阻断路;;电压一定时,电流与电阻成反比;伏安法测电阻。
根据电路连接实物图;
连接过程中,开关应断开,闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处;
若电流表几乎无示数,电压表示数等于电源电压,则可能是因为与电压表并联的电路断路造成;
要探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,根据串分压的知识进行分析即可;
根据图象分析得出电流与电阻的反比例关系;
已知电流和电压,可根据得出电功率,同时也可根据得出电阻的大小。
本题考查了实验分析,探究电流与电压、电阻关系实验,要采用控制变量法,应用控制变量法分析即可正确解题。
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