第二节 科学探究:欧姆定律
第1课时 电流跟电压、电阻的关系
1.用如图所示的电路探究电流与电压的关系。为了改变定值电阻R两端的电压,设计了三种方案:
甲:多节干电池串联接入MN;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;
丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN。
其中可行的方案是 ( )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
2.中能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是 ( )
3.小明在研究通过导体的电流与其两端电压的关系时,根据测量的数据绘制出如图所示的I-U图像。下列判断正确的是( )
A.通过R1的电流与它两端所加电压不成正比
B.通过R2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R1的电流较大
D.将它们并联连接到两端电压为1.5 V的电路中,通过干路的电流是0.45 A
4.(2020黄冈)在“探究电流与电压关系”的实验中,已有器材:干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线和阻值不同的定值电阻若干个。
(1)请你用笔画线代替导线,将中的电路连接完整。要求滑片向右滑动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大。
(2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数,接下来的操作是 。
A.断开开关,结束实验,整理好器材
B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数
(3)小明记录的实验数据如图下表所示。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压 。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评估: 。
5.在探究电流与电压关系的实验中,同学们设计了如图所示的三种电路:
(1)甲同学认为图②电路比图①电路好,理由是 。乙同学认为图③电路比图②电路更好,理由是图③电路便于进行多次实验。
(2)乙同学利用图③电路(其中电阻R=5 Ω)完成了本实验,测得数据如图下表所示。
实验次数 电压U/V 电流I/A
1 1 0.2
2 2 0.4
3 4 0.8
分析表格数据,可得出结论: 。
(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考后利用图②电路最终也完成了多次实验,该同学的做法是 。
6.在先后探究电流跟电压及电流跟电阻的关系时,电路中的滑动变阻器的作用是 ( )
A.均使电阻R两端的电压成倍数变化
B.均使电阻R两端的电压保持不变
C.前者使电阻R两端的电压成倍数变化,后者使电阻R两端的电压保持不变
D.前者使电阻R两端的电压保持不变,后者使电阻R两端的电压成倍数变化
7.在“探究电流与电阻关系”的实验中,轩轩连接了如图所示的电路,他先在电路的a、b两点间接入10 Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,读出电压表与电流表的示数,记录数据后,改用15 Ω的电阻替换10 Ω的电阻,闭合开关S,接下来他的实验操作应该是 ( )
A.观察电压表,向右移动滑片P,读取电流表示数
B.观察电流表,向右移动滑片P,读取电压表示数
C.观察电压表,向左移动滑片P,读取电流表示数
D.观察电流表,向左移动滑片P,读取电压表示数
8.小明利用如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I-图像如图图乙所示,分析图像可知,当导体的电阻为 Ω时,通过它的电流为0.2 A;当接入电路的电阻为R1时,通过它的电流为0.25 A,当接入电路的电阻为R2时,通过它的电流为0.5 A,则R1∶R2= 。
9.(2020东莞改编)小张同学做“探究导体中电流与电阻关系”的实验,实验器材有:学生电源(3 V不变)、定值电阻三个(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、滑动变阻器(20 Ω 1 A)、开关、导线若干,实验装置如图甲所示。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。(要求:滑片P向右移动时,连入电路的阻值变大)
(2)连接电路前开关应 ,小张按图示连接好电路后,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,发现电压表均无示数,电流表示数有变化,则故障原因可能是定值电阻R (选填“短路”或“断路”)。
(3)多次更换不同阻值的定值电阻,实验数据记录如图下表所示。其中第3次实验时电流表示数如图图乙所示,其读数为 A。这里采用的研究方法是 。
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2
(4)由表格可得,在定值电阻两端电压不变时,通过的电流与电阻成 比。
10.电阻箱是能够直接读出连入电路中电阻阻值的可变电阻,在电路图中符号是“”,为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟导体电阻倒数的关系,小明设计了如图甲所示的实验电路图和如图图乙所示的实物连线图,图丙是根据实验数据描绘出的I-图像。
(1)如图图乙所示的实物图接线存在错误,请在连接错误的导线上打“×”,并将实物图连接正确。
(2)实验时,当电阻箱接入电路的电阻从10 Ω变成15 Ω时,电压表示数变大,此时,应该调节滑动变阻器的滑片向 移动,使电压表示数保持不变。
(3)分析实验数据,小明得出的实验探究结论是: 。
11.小军利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,所用器材规格已在图中标明。
将电流表示数记为I,电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2。小军根据实验数据绘制的I与之间关系的图线如图图乙所示。在如图所示的选项中,能正确反映I与之间关系的是 ,你的理由是 。
答案解析
第二节 科学探究:欧姆定律
第1课时 电流跟电压、电阻的关系
1.D 解: 研究电流与电压的关系时,应控制定值电阻的阻值不变,改变定值电阻两端的电压。甲方案:电源电压发生变化,R两端的电压也发生变化,故该方案可行;乙方案:移动滑动变阻器的滑片,改变滑动变阻器接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,故该方案可行;丙方案:R'的阻值不同,电路中的电流和R两端的电压也不同,故该方案可行。
2.B 3.D
4.(1)如图图所示
(2)B (3)成正比
(4)多次测量,使得出的结论更具有普遍性(合理即可)
5.(1)定值电阻的阻值不变
(2)在电阻不变时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
(3)改变电源电压,进行多次实验
6.C 7.A
8.10 2∶1 解: 根据实验的数据绘出了I-图像,可知当电流为0.2 A时,对应的=0.1 Ω-1,则电阻为R=10 Ω;因为电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故当电流分别为I1=0.25 A和I2=0.5 A时,接入电路的导体的电阻之比R1∶R2=I2∶I1=0.5 A∶0.25 A=2∶1。
9.(1)如图图所示
(2)断开 短路
(3)0.1 控制变量法 (4)反
10.(1)如图图所示
(2)右
(3)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻的倒数成正比
11.A 滑动变阻器两端的电压保持1 V不变