13.1探究电流与电压、电阻的关系同步练习题2021-2022学年鲁科版九年级物理
一、单选题
在“研究电流跟电压、电阻的关系”实验中,需要采用控制变量的方法,即分别保持
A. 电阻不变和电压不变两个步骤进行实验
B. 电流不变和电压不变两个步骤进行实验
C. 电阻不变和电流不变两个步骤进行实验
D. 电流不变、电阻不变、电压不变三个步骤进行实验
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
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、两点间的电阻由更换为后,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
如图所示,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是
A. B.
C. D.
小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,作出了如图所示的图象,下列说法中正确的是
A. 甲、乙的电阻大小关系:
B. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C. 将甲、乙两导体并联接到电压为的电源上,干路中的电流为
D. 根据图象可得出结论:同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图象。根据图象分析,下列说法正确的是
A. 导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B. 导体乙两端的电压与其通过的电流成正比
C. 当导体甲两端的电压为时,通过导体甲的电流为
D. 将两导体并联后接在的电源上时,干路中的电流为
小明“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,下列说法错误的是
A. 当在导体乙的两端加上 的电压时,通过导体乙的电流为
B. 当甲、乙两导体并联后接到电压为 的电源上时,干路中的电流为
C. 将甲、乙两导体串联后接入电路,测得电流为 ,则电源电压为
D. 导体甲的电阻是导体乙的电阻的二倍
小科用如图电路探究“电路中电流跟电阻的关系”。在探究过程中,当他将图中电阻由更换为后,闭合开关,接下来,他应该采取的操作是
A. 及时记录两表示数
B. 任意调节滑动变阻器,记录两表示数
C. 眼看电压表,调节滑动变阻器
D. 眼看电流表,调节滑动变阻器
李明同学在“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,下列说法中错误的是
A. 将甲、乙两导体并连接到电压为的电源上时,干路中的电流为
B. 在导体乙的两端加上的电压时,通过导体乙的电流为
C. 导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
下图中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是
A. B. C. D.
二、填空题
利用如图甲所示电路,在研究通过导体的电流跟电阻的关系时,实验中,不断增大的阻值,应该向______选填“左”或“右”调节滑动变阻器的滑片使电压表示数______,得到了与的关系图像,如图乙所示,此次实验中,电压表的示数始终保持______不变。
实验小组利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中,电阻箱阻值由调为,电压表示数会 ,要继续探究,应该将滑片向 移。
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______。
三、实验探究题
某学习小组完成“探究欧姆定律的实验”,实验中电源提供的电压恒为,请你完成下列问题:
用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整;要求:向右移动滑片时,电压表示数增大,导线不交叉。
小组里的小华和小林负责连接实物电路,在连接好最后一根导线时,电流表指针发生了很大的偏转,这是因为他们在连接电路的过程中,开关处于______,接着无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表和电压表的示数都不变,他们在连接滑动变阻器时错误的将______两个接线柱接入了电路中;
小蓉和小花同学帮助他们把电路连接正确后,闭合开关,滑片滑动到某一位置时,电流表的指针位置如图乙所示。则电流表的示数为______;
图丙、丁两图是他们在探究过程中,根据实验数据绘制的图象,其中表示电压不变,电流随电阻变化规律的图象是______选填“丙”或“丁”。在探究电流随电阻变化规律的过程中,使用滑动变阻器的作用是保护电路和______。
用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为,定值电阻备有、、、各一个。
闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最______选填“左”或“右”端。
将的定值电阻接入电路闭合开关,移动滑片发现电流表示数始终为零,电压表示数不为零,其原因可能是______填选项。
A.定值电阻短路定值电阻断路滑动变阻器短路
不改变滑动变阻器滑片的位置,将的电阻换成的电阻,闭合开关后,为保证电压表示数与更换前相同,滑片应向______选填“左”或“右”端滑动。
实验中依次接入定值电阻,调节滑片使定值电阻两端电压相同,记下电流表读数,绘出电流与电阻倒数变化的图象乙,由图乙可知:电压一定时电流与电阻成______比。
为完成整个实验,应该选择______填选项种规格的滑动变阻器。
A.
B.
C.
答案和解析
1.【答案】
2.【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。
3.【答案】
【解析】解:当、两点间的电阻由更换为后,电路中的总电阻变大,
由可知,电路中的电流变小,
由可知,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,定值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;
适当的加电池的节数,
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:。
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。
4.【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:电阻一定时,电流与电压成正比。
【解答】
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。
5.【答案】
【解析】解:、当甲乙两端电压都为时,,,,根据知:,故A错误;
B、电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变,故B错误;
C、当甲、乙两导体并联后接到电压为的电源上时,,由图知,,干路电流:,故C正确;
D、根据数据和图象得出的结论是:同一导体,电阻一定,通过它的电流与两端的电压成正比,故D错误。
故选:。
从图象可以得出的信息:在一定电压下通过导体的电流;通过比较相同电压下的电流大小,比较电阻大小关系;通过导体的电流与其两端的电压成正比。
电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关。
本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是知道电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关以及从图象中得出相关的信息。
6.【答案】
【解析】解:
A、由图象可知,当通过甲、乙的电流都时,乙两端电压大于甲两端电压,由可知乙的电阻大于甲,故A错误;
B、由图象可知,通过导体乙的电流与两端的电压为正比例函数,即通过导体乙的电流与两端的电压成正比,故B错误;
C、当导体甲两端的电压为时,从图象中读出时,通过甲的电流为,故C错误;
D、由并联电路的电压特点可知,当导体甲与乙并联后接入电路后它们的电压相等,当时,,,干路中的电流,故D正确。
故选:。
由图象取电流相等的某点,比较它们的电压大小,根据欧姆定律可知两电阻关系;
由图象可知,通过两电阻的电流与各自两端的电压关系为过原点的直线,据此分析注意因果关系;
当导体甲两端的电压为时,从图象中读出时通过导体甲的电流;
由并联电路的电压特点知甲、乙并联时的电压关系,由图象知它们的电流关系然后根据并联电路的特点求出干路电流。
本题利用图象考查欧姆定律的运用、并联电路电流的规律,从图象中获取有用的信息是关键,注意电流随电压的变化而变化。
7.【答案】
【解析】解:
由图象可知,当在导体乙的两端加上加的电压时,通过的电流为,故A正确;
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,当甲、乙两导体并联后接到电压为的电源上时,它们两端的电压均为,
由图象可知,通过两导体的电流分别为,,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路中的电流,故B正确;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,将甲、乙两导体串联后接入电路,测得电流为时,通过两导体的电流均为,
由图象可知,两导体两端的电压分别为,,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压,故C正确;
由可得,两导体的电阻分别为:
,,
则导体乙的电阻是导体甲的电阻的二倍,故D错误。
故选:。
从图象中直接读出乙两端的电压为时通过的电流;
当甲、乙两导体并联后接到电压为的电源上时,它们两端的电压相等,根据图象读出通过它们的电流,利用并联电路的电流特点求出干路电流;
将甲、乙两导体串联后接入电路时通过它们的电流相等,根据图象读出两导体两端的电压,根据串联电路的电压特点求出电源的电压,再根据欧姆定律求出两导体的电阻值,然后比较得出两者的关系。
本题考查了串联电路和并联电路的特点以及欧姆定律的应用,关键是知道电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关以及从图象中得出相关的信息。
8.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查探究“电路中电流跟电阻的关系”,属于基础题。
探究“电路中电流跟电阻的关系”,应保持定值电阻两端电压不变,据此分析。
【解答】
探究“电路中电流跟电阻的关系”,应保持定值电阻两端电压不变,所以应眼看电压表,调节滑动变阻器,故 C正确,ABD错误;
9.【答案】
【解析】
【分析】
解决此题首先要读懂图象提供的基本信息,然后结合串并联电路的一般规律求解。难度不大,主要考查对基础知识的掌握。
在探究电流与电压的关系时,要保持电阻一定。由图象知,此题利用了甲乙两只电阻,需分别分析电流与电压的对应关系。在串联电路中各处电流都相等,并联电路各支路两端电压相等。
【解答】
A.由图象知,在电阻两端电压都是时,通过甲电阻的电流为,通过乙电阻的电流为,
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流为,故A正确;
B.由图象知,在导体乙的两端加的电压时,通过导体乙的电流为,故B正确;
C.由图象知,在电阻两端电压都是时,通过甲电阻的电流为,通过乙电阻的电流为。
所以两电阻的阻值分别为
,
,即甲的电阻较小。故选C正确;
D.电阻是导体的一种属性,与导体两端电压和通过的电流无关,因此导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零,故D错误。
故选D。
10.【答案】
【解析】
【分析】
此题主要考查了电流与电压的关系图像,解题关键是知道电流与电压的关系,能看出图像中一个量随另一个量变化的情况。
在电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【解答】
A.由图可知,导体中的电流随导体两端电压的增大而减小,电流与电压成反比,故A错误;
B.由图可知,导体中的电流不随导体两端的电压的变化而变化,故B错误;
C.由图可知,导体中的电流随导体两端电压的增大而增大,且电流与电压成正比,故C正确;
D.由图可知,导体中的电流随导体两端电压的增大而减小,故D错误。
故选C。
11.【答案】右 不变
【解析】解:实验中,不断增大的阻值,根据串分压的知识,它两端的电压增大,为使它两端的电压不变,滑动变阻器的阻值应增大,滑片需向右滑动;
根据图象可知,当的阻值为时,通过的电流为,所以两端的电压为。
故答案为:右;不变;。
掌握串分压的知识。在串联电路中,电阻越大,分得的电压越多;
由图象找出特殊的点,确定电阻和电流,从而根据计算出电阻两端的电压值。
此题研究通过导体的电流跟电阻的关系,考查了学生运用串联分压的知识分析问题的能力及学生的识图能力。
12.【答案】 变大
右
【解析】实验过程中,电阻箱阻值由调为时,电路中总电阻变大、电流减小,滑动变阻器两端电压减小,则电阻箱两端电压变大,故电压表示数变大;探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻箱两端电压不变,又因为电源电压不变,所以需要控制滑动变阻器两端电压不变,设电阻箱的阻值为,则且为定值,因此当电阻箱阻值变大时,滑动变阻器接入电路中的阻值也要变大;观察电路中滑动变阻器的接线可知,滑片向右移时,滑动变阻器接入电路的电阻变大。
13.【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。
14.【答案】闭合状态 上面 丁 保持电阻两端电压不变
【解析】解:由图知电压表测量定值电阻两端的电压,滑片向右移动,电压表示数变大,根据知电流增大,滑片接入电路的阻值应变小,滑动变阻器选择右下接线柱串联接入电路,电路图如图所示:
连接好最后一根导线,电流表指针发生了很大的偏转,说明在连接电路的过程中,开关处于闭合状态;
发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片的位置,电流表和电压表的示数保持不变,且电流表指针发生了很大的偏转,说明电路的电阻保持不变且电阻较小,所以可能将变阻器上面两个接线柱连入了电路中;
由图示电流表可知,其量程为,分度值为,示数为:;
电压不变,电流与电阻成反比,所以丁图符合题意;
滑动变阻器的基本作用是保护电路,要探究电流和电阻的关系,需使电压不变,所以滑动变阻器的主要作用是保持电阻两端的电压不变。
故答案为:如图所示;闭合状态;上面;;丁;保持电阻两端电压不变。
滑片向右移动,电压表示数变大,根据知电流增大,滑片接入电路的阻值应变小,滑动变阻器选择右下接线柱串联接入电路;
为保护电路,连接电路时,开关要断开;
电流表和电压表的示数保持不变,且电流表指针发生了很大的偏转,说明电路的电阻保持不变且电阻较小,据此分析;
根据电流表的;量程和分度值读出电流表的示数;
电压不变,电流与电阻成反比,然后确定函数图像;
滑动变阻器的基本作用是保护电路,根据实验目的确定主要作用。
本题考查了连接实物电路图、电路故障分析、电流表读数、实验操作等知识,是实验的常考问题,一定要掌握。
15.【答案】左 左 反
【解析】解:为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,即最左端;
闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表示数始终为零,说明电路可能断路,而电压表有示数,说明与电压表并联部分断路,则此时电路可能的故障是定值电阻断路,故选B。
将的电阻换成的电阻接入电路,根据串联分压原理可知,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,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数与原来相同;
由图乙知,在电压一定时,电流与电阻倒数成正比,所以电压一定时电流与电阻成反比;
当定值电阻为时,电阻的倒数为,由图乙知,此时的电流为,
电阻两端的电压为:,
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阻两端的电压的倍,
根据分压原理,当接入最大的电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:,
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少的滑动变阻器,但又不能太大,故选B。
故答案为:左;;左;反;。
为了保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处。
若电流表示数为,说明电路可能断路;电压表示数不为零,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了;
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;
电压一定时电流与电阻成反比;
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,考查注意事项、故障分析、操作过程、控制变量法、串联电路的规律、欧姆定律和数据分析及对器材的要求,综合性强。
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