北师大版九上物理 第十二章 一、学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系 基础
一、单项选择题(共3小题;共12分)
1. 一段电阻丝的电阻值为 ,其两端电压为 ,通过其电流为 (不计温度对电阻的影响),以下说法正确的是
A. 变大时, 变大 B. 变大时, 变小
C. 变小时, 不变 D. 时,
2. 关于“探究电流跟电阻、电压的关系”实验,下列对图象含义表述正确的是
A. 电阻一定时,电流随电压的变化关系
B. 电压一定时,电阻随电流的变化关系
C. 电阻一定时,电压随电流的变化关系
D. 电压一定时,电流随电阻的变化关系
3. 下列说法正确的是
A. 物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向
B. 导体的电阻由导体的长度、横截面积和电压决定
C. 导线用铜制造是利用了铜具有较好的导热性
D. 遥感卫星利用物体辐射的紫外线拍摄地面情况
二、填空题(共2小题;共10分)
4. 将一支铅笔芯接在 电源两端,测出通过铅笔芯的电流是 ,则该铅笔芯的电阻为 ;若将这支铅笔芯两端的电压增加到 ,则通过它的电流是 。
5. 德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压之间的关系:对于某导体来说,通过它的电流与它两端的 成正比,用数学公式可表示为 。当某导体两端的电压变为原来的 倍时,通过它的电流将变为原来的 。
三、实验题(共3小题;共26分)
6. 在“探究电流与电阻关系”的实验中,某次实验的电路图如图所示。除了如图所示的实验器材外,还有阻值分别是 、 、 的电阻。请回答下列问题:
(1)请设计一个记录实验数据的表格。
(2)实验时把定值电阻由 换成 的,闭合开关后,下一步的操作是:将变阻器的滑片 向 (选填“”或“”)端移动,目的是 。
7. 小李同学在探究电流与电压关系的实验时,请回答下列问题:
(1)按照图甲所示的电路图,请用笔代替导线,完成图乙所示的实物图的连接。
(2)连接电路时,开关应处于 状态。
(3)在做探究电流与电压关系的实验时,采用的实验方法是 法,要求保持电阻阻值不变,通过改变电阻两端的 ,观察电流大小的变化。
(4)如图丙所示,是他在实验中的第三次测量结果,请把实验数据填入到记录表中。
实验记录:定值电阻
(5)分析实验数据,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
8. 如图甲所示,是“探究电流与电压、电阻的关系”实验的实物连接图。
(1)实验中为保护电路元件,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应该滑到 (选填“左”或“右”)端。
(2)在探究电流与电压的关系时,闭合开关,保持 间的电阻不变,调节滑动变阻器滑片位置,测出对应的电流和电压,根据实验数据画出电流随电压变化的图象,如图乙所示,分析图象可以得出结论:
(3)在探究电流与电阻关系时,实验操作过程中如果只是把 间电阻由 换成 后,为保持 表的示数不变,应将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)移动。
答案
第一部分
1. C
2. D
【解析】电阻一定时,电流与电压成正比, 图象为过原点的直线,故AC 错误;
电压一定时,电流与电阻成反比,由图知,图象为反比例曲线,故图象含义表示:电压一定时,电流随电阻的变化关系;D 正确;
电流随电阻的变化而变化,而不是电阻随电流的变化而变化,故B错误。
3. A
第二部分
4. ;
5. 电压;; 倍
第三部分
6. (1) 实验数据表格
(2) ;控制定值电阻两端电压不变
7. (1)
【解析】电压表与用电器并联,量程为 ,正进负出,电流表与用电器串联,量程为 ,电路连接如下图所示:
(2) 断开
【解析】为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态;
(3) 控制变量;电压
【解析】实验中研究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系,应该保持电阻的阻值不变,改变滑动变阻器的阻值,从而改变定值电阻两端的电压,此方法为控制变量法;
(4) ;
【解析】电流表的量程为 ,分度值为 ,示数为 ,电压表的量程为 ,分度值为 ,示数为 ;
(5) 正比
【解析】分析表格中的数据可得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
8. (1) 右
【解析】据图可知,此时滑片左边电阻丝接入电路,故闭合开关前,滑片应该处于最大阻值处,即处于最右端;
(2) 在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比
【解析】据乙图中的图象可知;在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;
(3) 电压;右
【解析】把定值电阻 换成 ,闭合开关后,根据串联分压的知识,电阻两端的电压变大,则需增大滑动变阻器的阻值,由图知,滑动变阻器的下面接的是左边的接线柱,所以下一步的操作是:将滑动变阻器的滑片向右移动,使得变阻器的电阻变大,分担的电压变大,目的是保持电阻两端的电压不变。
第1页(共1 页)北师大版九上物理 第十二章 一、学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系 能力
一、单项选择题(共3小题;共12分)
1. 如图所示,能正确反映在电阻一定时,电流与电压变化的图象是
A. B.
C. D.
2. 如图所示,电源电压恒为 , 是定值电阻, 、 是滑动变阻器 的两端。闭合开关,当滑片 在 端时,电流表 的示数为 ;当滑片 移到 端时,电流表 的示数为 。则 和滑动变阻器 的最大阻值分别是
A. , B. , C. , D. ,
3. 小明采用如图所示的电路研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”,在实验中,他将 、 两点间的电阻 由 更换为 ,闭合开关后,滑动变阻器应该
A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片向左移动
C. 将变阻器滑片向右移动 D. 更换阻值更大的滑动变阻器
二、双项选择题(共1小题;共4分)
4. 在如图所示的电路中,当开关闭合后,滑动变阻器滑片 向右移动时,对电表读数的变化,分析正确的是(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)
A. 电流表 、电压表 示数都减小,电压表 示数增大
B. 电流表 、电压表 示数都变大,电压表 示数变小
C. 电流表 的示数减小,两电压表示数之和不变
D. 三个电表的示数都不变
三、填空题(共2小题;共8分)
5. 一个质量为 的玻璃瓶,盛满水时称得质量是 ,则这个玻璃瓶的容积是 。它最多能装 的酒精(酒精的密度 )。
6. 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。
四、实验题(共3小题;共18分)
7. 小阳在探究电流与电压的关系时,选择了下列实验器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电池、定值电阻 、导线若干,实验电路图如图所示。请按要求完成实验:
(1)在连接电路时,开关应 (选择“断开”或“闭合”)。
(2)滑动变阻器在本实验中的主要作用是 。
A.改变电阻 两端的电压
B.控制电阻 两端的电压保持不变
C.控制通过电阻 的电流保持不变
(3)小阳得到的实验数据如表所示。
经老师检查发现有一组数据是错误的,请你根据所学的知识判断,错误的是第 组数据。
8. 小明按如图所示电路图连接好电路,通过实验证明“导体中的电流与导体的电阻成反比”,他的实验步骤如下:
①电流表和电压表调零,滑动变阻器阻值调至最大,电阻箱 调到适当阻值,闭合开关 ,移动滑动变阻器的滑片到适当位置;
②读出电阻箱 的阻值,用电流表测量通过 的电流 ,并将 、 的数值记录在表格中,并记下电压表示数;
③断开开关 ,改变电阻箱的阻值 ,闭合开关 ,移动滑动变阻器的滑片,重复步骤②;
④仿照步骤③再做 次。
根据以上叙述,回答下列问题:
(1)小明在探究过程中存在的问题是: 。
(2)请你针对小明探究过程中存在的问题,写出改进措施: 。
9. 在“研究电流跟电压、电阻的关系”时,同学们设计如图电路图,其中 为定值电阻, 为滑动变阻器,实验后,数据记录在表一和表二中。
表一
表二
(1)根据表中实验数据,可得出如下结论:
由表一可得: ;
由表二可得: 。
(2)在研究电流与电阻关系时,先用 欧的定值电阻进行实验,使电压表的示数为 ,再换用 欧的定值电阻时,某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置,合上开关后,电压表的示数将 (选填“大于”、“小于”或“等于”)。此进就向 (选填“右”或“左”)调节滑片,使电压表的示数仍为 。
答案
第一部分
1. A
【解析】电流与电压关系是否吻合。电阻一定时,电流与电压成正比。
图象反应的是电流与电压成正比,故A正确;
图象反应的是电流随电压增大而减小,故B错误;
图象中当导体两端电压为 时,电流不为 ,故C错误;
图象反应的电流与电压成反比,故D错误。
2. B
【解析】由图知,当滑片在 端时变阻器连入阻值为 ,只有 接入电路,
由欧姆定律可得:,
由图知,当滑片 移到 端时,两电阻串联,变阻器连入的阻值为最大值,
由欧姆定律可得:,
由串联电路特点知滑动变阻器的最大值:
。
3. B
【解析】研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”时,应控制定值电阻两端的电压不变,即电压表的示数不变;
当将 、 两点间的电阻R由 更换为 后,电路中的总电阻变小,
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源的电压不变,所以此时定值电阻两端的电压变小,故选:B。
第二部分
4. A, C
第三部分
5. ;
【解析】玻璃瓶的质量 ,装满水的总质量 ,瓶中水的质量 ,玻璃瓶的容积 ,瓶中最多能装酒精的体积 ,酒精的质量 。
6. 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,故 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。
第四部分
7. (1) 断开
(2) A
【解析】在探究电流跟电压的关系时,要保持电阻不变,改变定值电阻两端的电压,因此在本实验中要用滑动变阻器改变电阻 两端的电压,故选A。
(3) 四
【解析】通过各组实验数据中电压对应的电流,由 计算可知定值电阻阻值约为 ,整个实验过程中保持定值电阻的阻值不变,第四组数据中测出的电流有错误。
8. (1) 小明在探究过程中没有控制电阻箱 两端的电压不变
(2) 步骤③改为:断开开关 ,改变电阻箱的阻值 ,闭合开关 ,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,重复步骤②
9. (1) 电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
【解析】①在表一中,导体的电阻 一定,导体两端的电压从 到 再到 ,相对应的导体中的电流从 到 再到 ,电压增加几倍,电流也增加几倍,
故得结论:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
②在表二中,导体两端的电压 一定,导体的电阻从 到 ,再到 ,相对应的导体中的电流从 到 再到 ,电阻增加几倍,电流变为原来的几分之一倍,
故得结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2) 大于;右
【解析】如果先用 定值电阻,然后再换用 的定值电阻时,不改变滑动变阻器的滑片 的位置,那么电路中的电流会减小,滑动变阻器的分压会减小,则电压表的示数会增大,即示数会大于 ;如果要让电压表的示数不变,应该增大阻值,即将滑片 向右移动。
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