初中物理九年级上册期末复习11:电流与电压电阻的关系、电阻的测量
一、探究电流与电压的关系
1.(2020九上·南宁期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中I﹣U图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】用定值电阻进行实验,电阻不变,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,所以电流随电压的变化关系图象为过原点的直线,只有B符合题意。
故答案为:B。
【分析】在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比,是正比例图像。
2.(2020九上·二道区期末)小明用如图所示电路研究电流与电压的关系。为了改变定值电阻R两端的电压,下列方案可行的是( )
A.电池与滑动变阻器串联接入MN
B.电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN
C.用不同节数的干电池做电源先后串联接入MN
D.以上三种方案都可行
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】电池与滑动变阻器串联接入MN与R构成串联电路,可以通过移动滑动变阻器滑片来改变定值电阻R两端的电压,A可行;
电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN与R构成串联电路,每一次定值电阻R两端的电压都不一样,B可行;
用不同节数的干电池做电源先后串联接入MN与R构成串联电路,每一次定值电阻R两端的电压都不一样,C可行;
以上三种方案都可行,
故答案为:D 。
【分析】改变电源电压可以改变定值电阻的分压,当电源电压不变时,改变其它电阻的分压,可以改变定值电阻的分压。
3.(初中物理九年级上学期 第十七章 欧姆定律 综合复习(广西专用))张华同学在“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,下列说法不正确的是( )
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A.根据图像,当乙的电压为1V,电流为0.1A,A不符合题意;
B.当甲乙并联电压为3V时,甲的电流为0.6A,乙的电流为0.3A,干路电流为0.6A+0.3A=0.9A,B不符合题意;
C.根据甲的图像是过原点的直线,说明电压和电流成正比,C不符合题意;
D.在图像中,导体甲乙电流相等时,甲的电压小,甲的电阻小,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】结合电流和电压的关系图像,分析不同的电流对应的电压,结合电压和电流的大小分析电阻的大小关系。
4.(2020·青浦模拟)在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,电流表应与导体 ,电压表应与导体 ;实验时应选用 导体(选填“一个”或“多个”),并进行 实验。
【答案】串联;并联;多个;多次
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】电流表与被测用电器串联,所以电流表应与导体串联;电压表与被测用电器并联,所以电压表应与导体并联;为了得到普遍规律,实验时应选用多个导体,并进行多次实验。
【分析】要研究电流和电压的关系,需要保证电阻的阻值不变,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压;探究普遍规律,应多次试验。
5.(人教版物理九年级上册17.1电流与电压和电阻的关系课后作业)在探究“电流与电阻的关系”实验中,把电流表连入电路时,必须使电流从 接线柱流入.每次更换电阻后,在调节滑动变阻器的同时,应观察 表,使其示数保持不变.
【答案】正;电压
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】使用电流表时,电流应从它的正接线柱流入,负接线柱流出;通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,所以探究电流与电阻的关系,需保持导体两端的电压不变。
故答案为:正;电压.
【分析】结合电流表的使用方法可解决第一空; 在探究“电流与电阻的关系”实验中, 需控制导体两端的电压不变.
6.(2020·鸡西)探究电流与电压的关系实验中,小伟设计了如图所示的电路:
(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整;
(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向(左或右) 端移动,直到电压表示数恰为1V,此时,电流表示数如图丙所示,电流的大小为 A;
(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如下表,由此可以归纳出结论是 ;
次数 1 2 3
R=5Ω U/V 1 2 3
I/A 0.4 0.6
(4)小伟要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,应该进行的操作是把5Ω的电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 V,读出电流表的示数,根据公式 求出额定功率。但是在闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,这可能是 ,他接下来应该 , 把电压表正负接线柱的接线对调。
【答案】(1)
(2)左;0.2
(3)电阻一定时,电流与电压成正比
(4)2.5;P=UI;电压表正负接线柱接反了;断开开关
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
。(2)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,即最右端,故小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,对照实物图他应将滑动变阻器的滑片缓缓向左端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时,电流大小为0.2A。(3)分析表中数据,电压为原来的几倍,通过的电流也为原来的几倍,即电阻不变时,电流与电压成正比。(4)电压表测灯泡两端电压,电压表示数为2.5V时灯泡正常工作。调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,读出电流表的示数,根据公式P=UI求出灯泡的额定功率。闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,可能是电压表正负接线柱接反了。他接下来应该断开开关, 把电压表正负接线柱的接线对调。
【分析】(1)探究电流和电压关系时,电压表和定值电阻并联;(2)电路接通后,适当减小滑动变阻器的阻值,根据电流表选择的量程和指针位置测量电流的大小;(3)在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;(4)测量灯泡额定功率时,利用电压表使灯泡达到额定电压,根据电压和电流的乘积计算电功率的大小,电压表要正入负出,否则指针反向偏转。
7.(2020·重庆)图甲是“探究电流与电压的关系”的实验电路,电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω,10Ω,15Ω的定值电阻进行探究。
(1)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大);
(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为 V;
(3)将不同小组的数据汇总后,得到表1的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成 比;
表1:实验数据
R1 5Ω R2 10Ω R3 15Ω
U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 U/V 1.2 1.8 2.2 2.6 U/V 1.5 1.8 2.1 2.4
I/A 0.16 0.20 0.30 0.40 I/A 0.12 0.18 0.22 0.26 I/A 0.10 0.12 0.14 0.16
(4)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:
①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,在表1的数据中有 可用于分析;
②为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个30Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大值太 (选填“大”或“小”);该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是 (选填下列选项前的字母)。
A.10Ω、3A B.20Ω、2A C.50Ω、1A
【答案】(1)
(2)断路;1.8
(3)正
(4)两组;小;C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电压表与电阻并联,滑片P向B端移动时电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
;(2)若定值电阻短路,则电压表示数为0,不符合题意;故电阻断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故产生故障的原因可能是定值电阻断路。如图乙所示,电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V。(3)分析实验数据知,R=5Ω时,电压与电流之比 = = = =
为一定值,同理可求R=10Ω和R=15Ω时,电压与电流之比仍为一定值,故可得: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。(4)①探究“电流与电阻的关系”时,若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,则在表1的数据中有两组数据可用于分析,分别是“1.5V,3.0A”和“1.5V,0.10A”。
②电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,需增大变阻器连入电路中的电阻,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V(大于1.5V),原因是滑动变阻器的最大阻值过小。根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5 1.5V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×15Ω=30Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器,故答案为:C。
【分析】(1)探究电流和电压关系,电压表和电阻并联,滑动变阻器滑片远离下面的接线柱时,电阻变大;(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;根据电压表选择的量程和指针位置测量电压;(3)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)探究电流和电阻关系时,要保持电压相等,利用电源电压而和分压,计算滑动变阻器的最大电阻。
二、探究电流与电阻的关系
8.(2020·牡丹模拟)小军采用图的电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”,他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验,当完成第一次实验后,小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω,闭合开关后,滑动变阻器应该( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片向右移动
C.将变阻器滑片向左移动 D.更换阻值更大的滑动变阻器
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流和电阻关系时,需要保持电压不变,当定值电阻处的电阻变大时,电压表示数变大,为使电压表不变,则使滑动变阻器的电阻变大,滑动变阻器的滑片向右移动,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】若使串联电路中的电压变大,要使电阻变大,滑动变阻器的滑片远离下面的接线柱时,电阻变大。
9.(2019九上·南通期中)在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示,先在AB间接入10Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻,不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑 B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑 D.小于3V,应将滑片P向右滑
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,要控制电压表示数不变,当接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻时,根据分压原理,电压表示数变大,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器分得的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向左移动。A符合题意。
故答案为:A.
【分析】当串联电路中电阻增大时,分压变大,若增大滑动变阻器的电阻,可以减小定值电阻处的分压。
10.(2019九上·保定期末)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
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:AB、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”,A不符合题意;
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,B不符合题意;
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”,C不符合题意;
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”,D错误,符合题意。
故答案为:D
【分析】研究电流与电压、电阻的变化关系,涉及到控制变量法(电流与电压的变化关系时,应控制电阻大小不变;研究电流与电阻的变化关系时,应控制电压大小不变)的运用及滑动变阻在不同实验中的不同作用(a。保护电路;b.控制定值电阻两端的电压或电流大小)和分析数据归纳结论的能力.
多次测量的目的(一个是测量性实验,实验中多次测量的目的是取平均值减小误差;一个是探究性实验,实验中多次测量的目的是找到普遍成立的规律).
11.(2020九上·珠海期中)在利用下图探究“电流与电压关系”的实验中,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是 。在实验过程中,滑动变阻器的作用是 ;在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是 。
【答案】保护电路;改变电阻两端的电压;保持电阻两端的电压不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是保护电路。在探究“电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。在探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。
【分析】滑动变阻器调到最大阻值,可以保护电路;在探究“电流与电压关系”时,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压;在探究“电流和电阻的关系”时,滑动变阻器可以保持电阻两端的电压不变。
12.(2019九上·商南期末)图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 V;当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“a”或“b”)端滑动。
【答案】3;不变;b
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)由图知当电路电流I=0.3A时,对应的电阻值R=10Ω,
由I= 可得,电阻两端的电压UR=IR=0.3A×10Ω=3V;(2)当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,
由U=IR可知,滑动变阻器两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R两端的电压变大,
要探究通过导体的电流与电阻关系,应控制电阻R两端的电压不变,
即减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,故滑片向b端移动。
故答案为:3;不变;b
【分析】根据UR=IR可求出电阻两端的电压;R的电阻由10Ω更换为15Ω时,电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,应控制电阻R两端的电压不变.
13.(2020九上·北京期中)在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时,小李使用电池、开关、导线、电压表、电流表、滑动变阻器以及若干阻值不同的定值电阻进行实验。
(1)请画出实验电路图;
(2)本实验中的自变量是 ;
(3)小李在实验中发现电压表如图所示,电流表却显示正常, 原因可能是 ;
(4)问题解决后,闭合开关 S,滑动变阻器滑片滑动到某一适当位置时,记录定值电阻阻值 R1、电压表示数 U1和电流表示数 I1。为发现“导体中的电流与导体电阻的关系”,应继续多次更换定值电阻,再调节滑动变阻器使 ,读出电流表示数并记录相关数据。
【答案】(1)
(2)定值电阻R
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)电压表示数保持不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压,实验电路图如图所示:
;(2)根据 可知,当电压一定时,电流与电阻成反比,即本实验中的自变量是定值电阻R,因变量是电流I。(3)小李在实验中发现电流表显示正常,说明电路中电流正常,电压表如图所示指针反转,原因可能是电压表的正负接线柱接反了。(4)为发现“导体中的电流与导体电阻的关系”,应继续多次更换定值电阻,再调节滑动变阻器使电压表示数保持不变,读出电流表示数并记录相关数据。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器控制定值电阻两端的电压;
(2)要研究电流和电阻的关系,需要改变电阻的阻值;
(3)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(4)要研究电流和电阻的关系,需要保证电阻的电压不变。
14.(2020九上·南宁期中)某实验小组同学在“探究电流与电阻关系”的实验中,所选电源电压为3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)图甲是实验实物连线图,有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调节至最 (选填“左”或“右”)端。
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片至某一合适位置,电流表的示数如图乙所示,为 A,电压表的示数为 V;
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换为10Ω,闭合开关并相应地将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察电压表表示数的变化,直到其示数为 V,并记录相关数据;
(5)继续更换不同电阻,重复上述操作,分析实验数据可以得出的结论是: 。
【答案】(1)
(2)左
(3)0.4;2.0
(4)左;2.0
(5)当导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电流表与电阻之间的导线导致电路短路,拆除就可以了,正确实物图如下所示:
;(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调节至最大阻值处,即最左端。(3)电流表量程为0~0.6A,示数为0.4A。I=0.4A,R=5Ω,由U=IR可得,U=2V。(4)5Ω的定值电阻换为10Ω,定值电阻两端电压会升高,闭合开关并相应地将滑动变阻器的滑片向左移动,使电压表降到2V,记下电流表示数。(5)当导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电流表、滑动变阻器和定值电阻串联,电压表和定值电阻并联;(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片在最大阻值处;(3)根据电流表选择的量程和指针位置测量电流,利用电流和电阻的乘积计算电压;(4)电压表处的电阻变大,分压变大,为使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻调大些,保持电压表示数不变;(5)当导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
15.(2020·西藏)在“探究电流与电阻的关系”实验中,
(1)某同学设计的实验电路图如图(甲),请你根据电路图用笔画线表示导线,把实物图补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,且导线不能交叉.
(2)实验步骤:
①检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数I1;
②把电阻R由5Ω更换成10Ω,向 (填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2.0V,记录此时电流表的示数I2= A,如图(丙);
③把电阻R依次更换为15Ω、20Ω、25Ω,重复实验步骤②,得到以下数据
R/Ω 5 10 15 20 25
I/A 0.40
0.14 0.10 0.08
(3)以上实验探究过程中,运用的物理探究方法是 法;
(4)分析以上数据,你得到的结论是: 。
【答案】(1)
(2)右;0.2
(3)控制变量
(4)当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)如图所示
;
(2)电路为串联电路,检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数I1;若将电阻R由5Ω更换成10Ω,根据串联电路中,串联电阻分压的原理可知,应将滑动变阻器向右移动,使电压表的示数仍为2.0V,电流表选用的小量程故示数I2=0.2A。
(3)控制无关变量相同,只研究一个量随另一个量的变化,用到控制变量法。
(4)当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
【分析】(1)连接滑动变阻器时,接线柱要一上一下,滑片远离下面的接线柱电阻变大;(2)探究电流和电阻关系时,电压表处电阻变大,滑动变阻器的电阻要增大;根据电流表选择的量程和指针位置测量电流;(3)探究电流和电阻关系时,利用了控制变量法;(4)电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
三、电阻的测量
16.(2020·鄂州)小周同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有甲 B.只有乙丙
C.只有甲乙丙 D.甲乙丙丁都可以
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】甲图:只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I 0R 0
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
乙图:闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
丙图:只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
丁图:闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表反接,不能测量Rx两端电压Ux,仅有一个电压值,不能测出Rx阻值。
ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用单表测量电阻时,要利用电压表或电流表分别测量不同的位置的电流,或不同的电压,再间接计算电阻。
17.(2020九上·苏州期末)如图所示电路中,电源电压均不变,R0为阻值已知的定值电阻,R为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.根据图像,电压表测量的是电源电压,不能测量未知电阻的分压,不能测量电阻,A不符合题意;
B.根据图像,电流表测量了干路电流,不能测量未知电阻的电流,不能测量电阻,B不符合题意;
C.根据图像,电流表测量电流,但不能测量未知电阻的电压,不能测量电阻,C不符合题意;
D.根据滑片在最大和最小处,电流表可以测量不同的电流,根据电源电压不变能计算未知电阻的阻值大小,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】利用单表测量电阻时,有电压表时利用串联电路电流相等得到电流大小,有电流表时利用并联电路电压相等得到电压大小,从而可以计算电阻的大小。
18.(人教版初中物理九年级17.3《电阻的测量》同步练习)在“伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,为了使被测电阻阻值测得更准确些,下列方法可行的是( )
A.在可能的情况下,加在电阻两端的电压要尽量大一些
B.通过电阻的电流尽量大一些
C.取测得的平均值作为待测电阻的阻值
D.以上办法都可以
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在“伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,为了使被测电阻阻值测得更准确些,通常采用多次测量取平均值减小误差的方法。
故答案为:C。
【分析】在“伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,采用多次测量取平均值减小误差的方法.
19.(人教版初中物理九年级17.3《电阻的测量》同步练习)如图所示,小华同学连接了一个测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】连接实验电路中,为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,即图中的最左端,A不符合题意;图中电源为两节干电池,电压为3伏,故电压表用小量程即可,电流值也通常在小量程范围内,故两表均换小量程;B不符合题意;灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化,故灯泡两端电压发生变化时,其功率变化,灯丝温度也随之变化,C不符合题意;图中电路闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,接入电路中的阻值将变大,灯泡两端的电压将变小,小灯泡变暗,D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处.
灯泡电阻受温度的影响,随灯泡电压的变化而变化.
根据滑动变阻器的接法及滑片的移动方向,判断电路电流的变化,从而判断灯泡亮度如何变化.
20.(2020·山西)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为 ,滑动变阻器规格为“ 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉);
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有 作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是 ;
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片 ,观察到 ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 。继续向左移动滑片,则可能出现的现象有 (写出一条即可);
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论: 。
【答案】(1)
(2)改变小灯泡两端的电压;电路连接过程中开关没有断开
(3)电压表示数为2.5V;8.3;小灯泡变亮
(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用 的量程,电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连;滑动变阻器一上一下的串联在电路中;小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为 ,由欧姆定律知道,灯正常发光时的电流约为
故电流表选用小量程且与灯串联,如下所示:
;(2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流,算出多组电阻;连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时没有断开开。(3)灯在额定电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片 ,观察到电压表的示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的电阻为 滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,根据 知道,电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,根据 知道,小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。(4)由图知道,由于不是直线,表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和灯泡并联,滑动变阻器要一上一下接入电路中;(2)电路连接时,开关要断开,滑动变阻器可以改变灯泡的电压;(3)利用电压和电流的比值计算电阻,减小滑动变阻器电阻,增大电流,灯泡变亮;(4)灯泡电阻受温度影响。
21.(2020·邵阳)小华同学对物理很感兴趣,特别喜欢动手动脑进行物理实验探究。有一天,他发现家里有两个外形一模一样的的小灯泡。仔细一看上面分别标有“6V 6W”“和“6V 3W”的字样,于是把它们分别标记为L1和L2,带到学校实验室进行探究。先设计出伏安法测小灯泡电阻的的电路图甲,利用它们和电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源,分别进行多次测量,根据实验数据,绘制出了通过灯泡L1和L2的电流随两端电压变化关系的的曲线如图乙。然后又设计出如图丙的电路图,继续探究L1和L2串联时的发光情况。
(1)根据灯泡的规格。判断图乙中曲线 (选填“ ”或“ ”)是通过L2的电流随电压变化关系的曲线;
(2)在图丙“ ”内正确标出电流表A、电压表V;
(3)将两灯连入图丙所示电路,当滑动变阻器滑片移到最右端时,其中一个灯泡正常发光,此时电源电压为 V。
【答案】(1)OB
(2)
(3)8
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由 可得,灯泡 的额定电流
由图可知,曲线 是通过 的电流随电压变化关系的曲线。(2)因电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联,所以,左侧“ ”为电流表,右侧“ ”为电压表,如下图所示
;(3)由丙电路图可知,两灯泡与滑动变阻器串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片移到最右端时,接入电路中的电阻为零,由图象可知,L1的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且 ,所以,电路中的电流
由图象可知,L1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
【分析】(1)取图像上的点,利用欧姆定律求解元件的电阻,再进行比较即可;
(2)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中;
(3)灯泡和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比。
22.(2020·哈尔滨)小聪帮爷爷检修小电器。发现一个规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1坏了,他在家中找到一个标有2.5V的小灯泡L2,想知道能否用L2替换L1,于是在现有条件下,用如图所示的电路进行研究。
(1)请将小聪设计的图甲所示电路连接好。(要求:闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮)
(2)小聪用此电路进行实验,收集了五组数据,在图乙 坐标系上已描出了三个坐标点,请你将第2组和第3组数据描在坐标系上,并画出图象 。则L2两端电压为2.5V时的电流为 A,此时的电阻为 。(结果均保留一位小数)
1 2 3 4 5
电压 0.7 1.0 1.4 2.0 3.0
电流 0.16 0.20 0.24 0.28 0.31
(3)小聪能否用L2替换L1,并说明理由 。
(4)通过实验研究可知,小灯泡L2电阻的变化规律是 。
【答案】(1)
(2);0.295;8.5
(3)能, 两端电压为2.5V时的电流为0.295A,与灯的规格相符
(4)灯泡的电阻随电压的增大而变大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下左所示:
;(2)根据第2组和第3组数据在坐标系上确定对应的点,用平滑的曲线连接,如上右所示:据此可知, 两端电压为 时的电流为 ,由欧姆定律,此时的电阻为 (3)小灯泡 规格为“ ”,而 两端电压为 时的电流为 ,与灯的规格相符,故小聪能用 替换 。(4)[根据表中第1组数据,由欧姆定律,灯的电阻为
同理,第2、2、3、5次的电阻分别为 、 、 和 ,故小灯泡的电阻随电压的增大而变大。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(2)结合用电器两端的电压和流过用电器的电流,利用欧姆定律求解用电器的电阻即可;
(3)通过比较两只灯的额定电压和额定功率确定规格即可;
(4)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大。
1 / 1初中物理九年级上册期末复习11:电流与电压电阻的关系、电阻的测量
一、探究电流与电压的关系
1.(2020九上·南宁期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中I﹣U图象正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(2020九上·二道区期末)小明用如图所示电路研究电流与电压的关系。为了改变定值电阻R两端的电压,下列方案可行的是( )
A.电池与滑动变阻器串联接入MN
B.电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN
C.用不同节数的干电池做电源先后串联接入MN
D.以上三种方案都可行
3.(初中物理九年级上学期 第十七章 欧姆定律 综合复习(广西专用))张华同学在“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,下列说法不正确的是( )
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
4.(2020·青浦模拟)在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,电流表应与导体 ,电压表应与导体 ;实验时应选用 导体(选填“一个”或“多个”),并进行 实验。
5.(人教版物理九年级上册17.1电流与电压和电阻的关系课后作业)在探究“电流与电阻的关系”实验中,把电流表连入电路时,必须使电流从 接线柱流入.每次更换电阻后,在调节滑动变阻器的同时,应观察 表,使其示数保持不变.
6.(2020·鸡西)探究电流与电压的关系实验中,小伟设计了如图所示的电路:
(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整;
(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向(左或右) 端移动,直到电压表示数恰为1V,此时,电流表示数如图丙所示,电流的大小为 A;
(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如下表,由此可以归纳出结论是 ;
次数 1 2 3
R=5Ω U/V 1 2 3
I/A 0.4 0.6
(4)小伟要测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,应该进行的操作是把5Ω的电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为 V,读出电流表的示数,根据公式 求出额定功率。但是在闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,这可能是 ,他接下来应该 , 把电压表正负接线柱的接线对调。
7.(2020·重庆)图甲是“探究电流与电压的关系”的实验电路,电源电压为4.5V。三个小组的同学分别用5Ω,10Ω,15Ω的定值电阻进行探究。
(1)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲的电路连接完整(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大);
(2)正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻R (选填“断路”或“短路”);排除故障后,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为 V;
(3)将不同小组的数据汇总后,得到表1的数据,分析可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流和导体两端的电压成 比;
表1:实验数据
R1 5Ω R2 10Ω R3 15Ω
U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 U/V 1.2 1.8 2.2 2.6 U/V 1.5 1.8 2.1 2.4
I/A 0.16 0.20 0.30 0.40 I/A 0.12 0.18 0.22 0.26 I/A 0.10 0.12 0.14 0.16
(4)在进一步探究“电流与电阻的关系”实验中:
①若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,在表1的数据中有 可用于分析;
②为得到更多的实验数据,老师给每个小组再次提供一个30Ω的定值电阻R0,某小组在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R0两端电压调为1.5V,其原因是滑动变阻器的最大值太 (选填“大”或“小”);该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是 (选填下列选项前的字母)。
A.10Ω、3A B.20Ω、2A C.50Ω、1A
二、探究电流与电阻的关系
8.(2020·牡丹模拟)小军采用图的电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”,他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验,当完成第一次实验后,小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω,闭合开关后,滑动变阻器应该( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片向右移动
C.将变阻器滑片向左移动 D.更换阻值更大的滑动变阻器
9.(2019九上·南通期中)在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示,先在AB间接入10Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为3V,读出电流表示数。接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻,不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑 B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑 D.小于3V,应将滑片P向右滑
10.(2019九上·保定期末)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
11.(2020九上·珠海期中)在利用下图探究“电流与电压关系”的实验中,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是 。在实验过程中,滑动变阻器的作用是 ;在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是 。
12.(2019九上·商南期末)图甲是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 V;当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“a”或“b”)端滑动。
13.(2020九上·北京期中)在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时,小李使用电池、开关、导线、电压表、电流表、滑动变阻器以及若干阻值不同的定值电阻进行实验。
(1)请画出实验电路图;
(2)本实验中的自变量是 ;
(3)小李在实验中发现电压表如图所示,电流表却显示正常, 原因可能是 ;
(4)问题解决后,闭合开关 S,滑动变阻器滑片滑动到某一适当位置时,记录定值电阻阻值 R1、电压表示数 U1和电流表示数 I1。为发现“导体中的电流与导体电阻的关系”,应继续多次更换定值电阻,再调节滑动变阻器使 ,读出电流表示数并记录相关数据。
14.(2020九上·南宁期中)某实验小组同学在“探究电流与电阻关系”的实验中,所选电源电压为3V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。
(1)图甲是实验实物连线图,有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”并画出正确连线;
(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调节至最 (选填“左”或“右”)端。
(3)将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片至某一合适位置,电流表的示数如图乙所示,为 A,电压表的示数为 V;
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换为10Ω,闭合开关并相应地将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察电压表表示数的变化,直到其示数为 V,并记录相关数据;
(5)继续更换不同电阻,重复上述操作,分析实验数据可以得出的结论是: 。
15.(2020·西藏)在“探究电流与电阻的关系”实验中,
(1)某同学设计的实验电路图如图(甲),请你根据电路图用笔画线表示导线,把实物图补充完整。要求:滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表的示数变大,且导线不能交叉.
(2)实验步骤:
①检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数I1;
②把电阻R由5Ω更换成10Ω,向 (填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数仍为2.0V,记录此时电流表的示数I2= A,如图(丙);
③把电阻R依次更换为15Ω、20Ω、25Ω,重复实验步骤②,得到以下数据
R/Ω 5 10 15 20 25
I/A 0.40
0.14 0.10 0.08
(3)以上实验探究过程中,运用的物理探究方法是 法;
(4)分析以上数据,你得到的结论是: 。
三、电阻的测量
16.(2020·鄂州)小周同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有甲 B.只有乙丙
C.只有甲乙丙 D.甲乙丙丁都可以
17.(2020九上·苏州期末)如图所示电路中,电源电压均不变,R0为阻值已知的定值电阻,R为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是( )
A. B.
C. D.
18.(人教版初中物理九年级17.3《电阻的测量》同步练习)在“伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,为了使被测电阻阻值测得更准确些,下列方法可行的是( )
A.在可能的情况下,加在电阻两端的电压要尽量大一些
B.通过电阻的电流尽量大一些
C.取测得的平均值作为待测电阻的阻值
D.以上办法都可以
19.(人教版初中物理九年级17.3《电阻的测量》同步练习)如图所示,小华同学连接了一个测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,小灯泡变亮
20.(2020·山西)实践小组的同学们进行“伏安法测定小灯泡电阻”的实验,小灯泡的额定电压为2.5V(阻值约为 ,滑动变阻器规格为“ 1A”。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(导线不得交叉);
(2)滑动变阻器在实验中除保护电路外,还有 作用。同学们把电路元件接入电路,刚接好最后一根导线,灯泡就立即发光,发生这种现象的原因可能是 ;
(3)经检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片 ,观察到 ,表明小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的阻值为 。继续向左移动滑片,则可能出现的现象有 (写出一条即可);
(4)实验结束后,小组同学根据实验数据,绘制了如图丙所示的图象,分析图象可得出结论: 。
21.(2020·邵阳)小华同学对物理很感兴趣,特别喜欢动手动脑进行物理实验探究。有一天,他发现家里有两个外形一模一样的的小灯泡。仔细一看上面分别标有“6V 6W”“和“6V 3W”的字样,于是把它们分别标记为L1和L2,带到学校实验室进行探究。先设计出伏安法测小灯泡电阻的的电路图甲,利用它们和电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源,分别进行多次测量,根据实验数据,绘制出了通过灯泡L1和L2的电流随两端电压变化关系的的曲线如图乙。然后又设计出如图丙的电路图,继续探究L1和L2串联时的发光情况。
(1)根据灯泡的规格。判断图乙中曲线 (选填“ ”或“ ”)是通过L2的电流随电压变化关系的曲线;
(2)在图丙“ ”内正确标出电流表A、电压表V;
(3)将两灯连入图丙所示电路,当滑动变阻器滑片移到最右端时,其中一个灯泡正常发光,此时电源电压为 V。
22.(2020·哈尔滨)小聪帮爷爷检修小电器。发现一个规格为“2.5V 0.3A”的小灯泡L1坏了,他在家中找到一个标有2.5V的小灯泡L2,想知道能否用L2替换L1,于是在现有条件下,用如图所示的电路进行研究。
(1)请将小聪设计的图甲所示电路连接好。(要求:闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮)
(2)小聪用此电路进行实验,收集了五组数据,在图乙 坐标系上已描出了三个坐标点,请你将第2组和第3组数据描在坐标系上,并画出图象 。则L2两端电压为2.5V时的电流为 A,此时的电阻为 。(结果均保留一位小数)
1 2 3 4 5
电压 0.7 1.0 1.4 2.0 3.0
电流 0.16 0.20 0.24 0.28 0.31
(3)小聪能否用L2替换L1,并说明理由 。
(4)通过实验研究可知,小灯泡L2电阻的变化规律是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】用定值电阻进行实验,电阻不变,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,所以电流随电压的变化关系图象为过原点的直线,只有B符合题意。
故答案为:B。
【分析】在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比,是正比例图像。
2.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】电池与滑动变阻器串联接入MN与R构成串联电路,可以通过移动滑动变阻器滑片来改变定值电阻R两端的电压,A可行;
电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN与R构成串联电路,每一次定值电阻R两端的电压都不一样,B可行;
用不同节数的干电池做电源先后串联接入MN与R构成串联电路,每一次定值电阻R两端的电压都不一样,C可行;
以上三种方案都可行,
故答案为:D 。
【分析】改变电源电压可以改变定值电阻的分压,当电源电压不变时,改变其它电阻的分压,可以改变定值电阻的分压。
3.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】A.根据图像,当乙的电压为1V,电流为0.1A,A不符合题意;
B.当甲乙并联电压为3V时,甲的电流为0.6A,乙的电流为0.3A,干路电流为0.6A+0.3A=0.9A,B不符合题意;
C.根据甲的图像是过原点的直线,说明电压和电流成正比,C不符合题意;
D.在图像中,导体甲乙电流相等时,甲的电压小,甲的电阻小,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】结合电流和电压的关系图像,分析不同的电流对应的电压,结合电压和电流的大小分析电阻的大小关系。
4.【答案】串联;并联;多个;多次
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】电流表与被测用电器串联,所以电流表应与导体串联;电压表与被测用电器并联,所以电压表应与导体并联;为了得到普遍规律,实验时应选用多个导体,并进行多次实验。
【分析】要研究电流和电压的关系,需要保证电阻的阻值不变,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压;探究普遍规律,应多次试验。
5.【答案】正;电压
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】使用电流表时,电流应从它的正接线柱流入,负接线柱流出;通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关,所以探究电流与电阻的关系,需保持导体两端的电压不变。
故答案为:正;电压.
【分析】结合电流表的使用方法可解决第一空; 在探究“电流与电阻的关系”实验中, 需控制导体两端的电压不变.
6.【答案】(1)
(2)左;0.2
(3)电阻一定时,电流与电压成正比
(4)2.5;P=UI;电压表正负接线柱接反了;断开开关
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示:
。(2)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,即最右端,故小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,对照实物图他应将滑动变阻器的滑片缓缓向左端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时,电流大小为0.2A。(3)分析表中数据,电压为原来的几倍,通过的电流也为原来的几倍,即电阻不变时,电流与电压成正比。(4)电压表测灯泡两端电压,电压表示数为2.5V时灯泡正常工作。调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,读出电流表的示数,根据公式P=UI求出灯泡的额定功率。闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,可能是电压表正负接线柱接反了。他接下来应该断开开关, 把电压表正负接线柱的接线对调。
【分析】(1)探究电流和电压关系时,电压表和定值电阻并联;(2)电路接通后,适当减小滑动变阻器的阻值,根据电流表选择的量程和指针位置测量电流的大小;(3)在电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比;(4)测量灯泡额定功率时,利用电压表使灯泡达到额定电压,根据电压和电流的乘积计算电功率的大小,电压表要正入负出,否则指针反向偏转。
7.【答案】(1)
(2)断路;1.8
(3)正
(4)两组;小;C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电压表与电阻并联,滑片P向B端移动时电流表示数变大,即电阻变小,故滑片以右电阻丝连入电路中,如下所示:
;(2)若定值电阻短路,则电压表示数为0,不符合题意;故电阻断路,电流表没有示数,电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,故产生故障的原因可能是定值电阻断路。如图乙所示,电压表接小量程,分度值为0.1V,示数为1.8V。(3)分析实验数据知,R=5Ω时,电压与电流之比 = = = =
为一定值,同理可求R=10Ω和R=15Ω时,电压与电流之比仍为一定值,故可得: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。(4)①探究“电流与电阻的关系”时,若保持定值电阻两端的电压为1.5V不变,则在表1的数据中有两组数据可用于分析,分别是“1.5V,3.0A”和“1.5V,0.10A”。
②电阻两端的电压始终保持UV=1.5V,根据分压原理,当接入30Ω电阻时,需增大变阻器连入电路中的电阻,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V(大于1.5V),原因是滑动变阻器的最大阻值过小。根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=4.5 1.5V=3V
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入15Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×15Ω=30Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器,故答案为:C。
【分析】(1)探究电流和电压关系,电压表和电阻并联,滑动变阻器滑片远离下面的接线柱时,电阻变大;(2)在串联电路中,电流表无示数,电压表有示数,电压表测量的位置断路;根据电压表选择的量程和指针位置测量电压;(3)在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;(4)探究电流和电阻关系时,要保持电压相等,利用电源电压而和分压,计算滑动变阻器的最大电阻。
8.【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】探究电流和电阻关系时,需要保持电压不变,当定值电阻处的电阻变大时,电压表示数变大,为使电压表不变,则使滑动变阻器的电阻变大,滑动变阻器的滑片向右移动,B符合题意。
故答案为:B.
【分析】若使串联电路中的电压变大,要使电阻变大,滑动变阻器的滑片远离下面的接线柱时,电阻变大。
9.【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,要控制电压表示数不变,当接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻时,根据分压原理,电压表示数变大,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器分得的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向左移动。A符合题意。
故答案为:A.
【分析】当串联电路中电阻增大时,分压变大,若增大滑动变阻器的电阻,可以减小定值电阻处的分压。
10.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:AB、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”,A不符合题意;
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,B不符合题意;
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”,C不符合题意;
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”,D错误,符合题意。
故答案为:D
【分析】研究电流与电压、电阻的变化关系,涉及到控制变量法(电流与电压的变化关系时,应控制电阻大小不变;研究电流与电阻的变化关系时,应控制电压大小不变)的运用及滑动变阻在不同实验中的不同作用(a。保护电路;b.控制定值电阻两端的电压或电流大小)和分析数据归纳结论的能力.
多次测量的目的(一个是测量性实验,实验中多次测量的目的是取平均值减小误差;一个是探究性实验,实验中多次测量的目的是找到普遍成立的规律).
11.【答案】保护电路;改变电阻两端的电压;保持电阻两端的电压不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是保护电路。在探究“电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。在探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是保持电阻两端的电压不变。
【分析】滑动变阻器调到最大阻值,可以保护电路;在探究“电流与电压关系”时,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压;在探究“电流和电阻的关系”时,滑动变阻器可以保持电阻两端的电压不变。
12.【答案】3;不变;b
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】解:(1)由图知当电路电流I=0.3A时,对应的电阻值R=10Ω,
由I= 可得,电阻两端的电压UR=IR=0.3A×10Ω=3V;(2)当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,电路中的总电阻变大,
由I= 可知,电路中的电流变小,
由U=IR可知,滑动变阻器两端的电压变小,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻R两端的电压变大,
要探究通过导体的电流与电阻关系,应控制电阻R两端的电压不变,
即减小电路中的电流,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,故滑片向b端移动。
故答案为:3;不变;b
【分析】根据UR=IR可求出电阻两端的电压;R的电阻由10Ω更换为15Ω时,电路中的电流变小,滑动变阻器两端的电压变小,应控制电阻R两端的电压不变.
13.【答案】(1)
(2)定值电阻R
(3)电压表的正负接线柱接反了
(4)电压表示数保持不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压,实验电路图如图所示:
;(2)根据 可知,当电压一定时,电流与电阻成反比,即本实验中的自变量是定值电阻R,因变量是电流I。(3)小李在实验中发现电流表显示正常,说明电路中电流正常,电压表如图所示指针反转,原因可能是电压表的正负接线柱接反了。(4)为发现“导体中的电流与导体电阻的关系”,应继续多次更换定值电阻,再调节滑动变阻器使电压表示数保持不变,读出电流表示数并记录相关数据。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器控制定值电阻两端的电压;
(2)要研究电流和电阻的关系,需要改变电阻的阻值;
(3)电压表反向偏转,说明电压表正负接线柱接反了;
(4)要研究电流和电阻的关系,需要保证电阻的电压不变。
14.【答案】(1)
(2)左
(3)0.4;2.0
(4)左;2.0
(5)当导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)电流表与电阻之间的导线导致电路短路,拆除就可以了,正确实物图如下所示:
;(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调节至最大阻值处,即最左端。(3)电流表量程为0~0.6A,示数为0.4A。I=0.4A,R=5Ω,由U=IR可得,U=2V。(4)5Ω的定值电阻换为10Ω,定值电阻两端电压会升高,闭合开关并相应地将滑动变阻器的滑片向左移动,使电压表降到2V,记下电流表示数。(5)当导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
【分析】(1)探究电流和电阻关系时,电流表、滑动变阻器和定值电阻串联,电压表和定值电阻并联;(2)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片在最大阻值处;(3)根据电流表选择的量程和指针位置测量电流,利用电流和电阻的乘积计算电压;(4)电压表处的电阻变大,分压变大,为使电压表示数不变,滑动变阻器的电阻调大些,保持电压表示数不变;(5)当导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
15.【答案】(1)
(2)右;0.2
(3)控制变量
(4)当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】(1)如图所示
;
(2)电路为串联电路,检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,使电压表的示数为2.0V,记录此时电流表的示数I1;若将电阻R由5Ω更换成10Ω,根据串联电路中,串联电阻分压的原理可知,应将滑动变阻器向右移动,使电压表的示数仍为2.0V,电流表选用的小量程故示数I2=0.2A。
(3)控制无关变量相同,只研究一个量随另一个量的变化,用到控制变量法。
(4)当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
【分析】(1)连接滑动变阻器时,接线柱要一上一下,滑片远离下面的接线柱电阻变大;(2)探究电流和电阻关系时,电压表处电阻变大,滑动变阻器的电阻要增大;根据电流表选择的量程和指针位置测量电流;(3)探究电流和电阻关系时,利用了控制变量法;(4)电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
16.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】甲图:只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I 0R 0
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
乙图:闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
丙图:只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx
可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;
丁图:闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表反接,不能测量Rx两端电压Ux,仅有一个电压值,不能测出Rx阻值。
ABD不符合题意,C符合题意。
故答案为:C。
【分析】利用单表测量电阻时,要利用电压表或电流表分别测量不同的位置的电流,或不同的电压,再间接计算电阻。
17.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】A.根据图像,电压表测量的是电源电压,不能测量未知电阻的分压,不能测量电阻,A不符合题意;
B.根据图像,电流表测量了干路电流,不能测量未知电阻的电流,不能测量电阻,B不符合题意;
C.根据图像,电流表测量电流,但不能测量未知电阻的电压,不能测量电阻,C不符合题意;
D.根据滑片在最大和最小处,电流表可以测量不同的电流,根据电源电压不变能计算未知电阻的阻值大小,D符合题意。
故答案为:D.
【分析】利用单表测量电阻时,有电压表时利用串联电路电流相等得到电流大小,有电流表时利用并联电路电压相等得到电压大小,从而可以计算电阻的大小。
18.【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】在“伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,为了使被测电阻阻值测得更准确些,通常采用多次测量取平均值减小误差的方法。
故答案为:C。
【分析】在“伏安法测定值电阻的阻值”的实验中,采用多次测量取平均值减小误差的方法.
19.【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】连接实验电路中,为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,即图中的最左端,A不符合题意;图中电源为两节干电池,电压为3伏,故电压表用小量程即可,电流值也通常在小量程范围内,故两表均换小量程;B不符合题意;灯泡灯丝电阻随温度的变化而变化,故灯泡两端电压发生变化时,其功率变化,灯丝温度也随之变化,C不符合题意;图中电路闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片,接入电路中的阻值将变大,灯泡两端的电压将变小,小灯泡变暗,D错误,符合题意;
故答案为:D。
【分析】为了保护电路元件,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处.
灯泡电阻受温度的影响,随灯泡电压的变化而变化.
根据滑动变阻器的接法及滑片的移动方向,判断电路电流的变化,从而判断灯泡亮度如何变化.
20.【答案】(1)
(2)改变小灯泡两端的电压;电路连接过程中开关没有断开
(3)电压表示数为2.5V;8.3;小灯泡变亮
(4)小灯泡两端的电压和电流之比不是定值
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由于小灯泡的额定电压为2.5V,所以电压表选用 的量程,电压表与灯泡并联且正接线柱与小灯泡的进接线柱相连;滑动变阻器一上一下的串联在电路中;小灯泡的额定电压为2.5V,小灯泡正常发光时的电阻约为 ,由欧姆定律知道,灯正常发光时的电流约为
故电流表选用小量程且与灯串联,如下所示:
;(2)滑动变阻器的基本作用是保护电路,此实验中主要作用是改变小灯泡两端的电压及通过电阻的电流,算出多组电阻;连接好最后一根导线,灯泡立即发光,可能是连接电路时没有断开开。(3)灯在额定电压下正常发光,所以检查无误后,接通电路,向左移动滑动变阻器的滑片 ,观察到电压表的示数为2.5V时,表明小灯泡正常发光图乙中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,小灯泡的电阻为 滑片向左移动,滑动变阻器的电阻减小,根据 知道,电路的电流增大,小灯泡两端的电压变大,根据 知道,小灯泡的实际功率变大,灯泡变亮。(4)由图知道,由于不是直线,表示小灯泡两端的电压和电流之比不是定值。
【分析】(1)测量电阻时,电压表和灯泡并联,滑动变阻器要一上一下接入电路中;(2)电路连接时,开关要断开,滑动变阻器可以改变灯泡的电压;(3)利用电压和电流的比值计算电阻,减小滑动变阻器电阻,增大电流,灯泡变亮;(4)灯泡电阻受温度影响。
21.【答案】(1)OB
(2)
(3)8
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)由 可得,灯泡 的额定电流
由图可知,曲线 是通过 的电流随电压变化关系的曲线。(2)因电压表与被测电路元件并联、电流表与被测电路元件串联,所以,左侧“ ”为电流表,右侧“ ”为电压表,如下图所示
;(3)由丙电路图可知,两灯泡与滑动变阻器串联,电压表测L1两端电压,电流表测电路中的电流,当滑动变阻器滑片移到最右端时,接入电路中的电阻为零,由图象可知,L1的额定电流
因串联电路中各处的电流相等,且 ,所以,电路中的电流
由图象可知,L1两端的电压
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压
【分析】(1)取图像上的点,利用欧姆定律求解元件的电阻,再进行比较即可;
(2)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中;
(3)灯泡和滑动变阻器是串联关系,串联分压,分得的电压和电阻成正比。
22.【答案】(1)
(2);0.295;8.5
(3)能, 两端电压为2.5V时的电流为0.295A,与灯的规格相符
(4)灯泡的电阻随电压的增大而变大
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【解答】(1)根据滑动变阻器的滑片向左移动时,灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器左下接线柱连入电路中,如下左所示:
;(2)根据第2组和第3组数据在坐标系上确定对应的点,用平滑的曲线连接,如上右所示:据此可知, 两端电压为 时的电流为 ,由欧姆定律,此时的电阻为 (3)小灯泡 规格为“ ”,而 两端电压为 时的电流为 ,与灯的规格相符,故小聪能用 替换 。(4)[根据表中第1组数据,由欧姆定律,灯的电阻为
同理,第2、2、3、5次的电阻分别为 、 、 和 ,故小灯泡的电阻随电压的增大而变大。
【分析】(1)电流表串联在电路中,电压表并联在电路中,滑动变阻器的接线柱一上一下,连接实物图即可;
(2)结合用电器两端的电压和流过用电器的电流,利用欧姆定律求解用电器的电阻即可;
(3)通过比较两只灯的额定电压和额定功率确定规格即可;
(4)电阻的大小还与温度有关,一般来说,导体的温度越高,电阻越大。
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