浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第1课时)

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名称 浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第1课时)
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资源类型 试卷
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科目 科学
更新时间 2020-10-14 00:00:00

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浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第1课时)
一、探究电流与电压的关系(电阻不变)
1.在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,能得到的结论是(  )
①电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
②电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
③导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比
④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
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据对欧姆定律的理解分析判断。
【解答】根据欧姆定律可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;因为电压是形成电流的原因,因此不能说成电压与电流成正比,故①错误,②正确;
根据欧姆定律可知,当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;电阻是导体的一种性质,与它两端的电压和通过的电流大小无关,所以不能说成电阻与电流成反比,故③错误,④正确。
那么正确的结论是②④。
故选C。
2.下列说法中,不正确的是(  )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压相同时,通过导体的电流与电阻成反比;
(2)根据公式可知,当电阻相同时,通过导体的电流与它两端的电阻成正比;
(3)根据欧姆定律进行分析;
(4)电阻在数值上等于它两端的电压和电流的比值。
【解答】A. 相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同,故A正确不合题意;
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样,即:通过导体的电流与它两端的电阻成正比,故B正确不合题意;
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大,故C正确不合题意;
D.导体的电阻与它两端的电压和通过的电流无关,而电压与电流的比值就是电阻的阻值,因此当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值保持不变,故D错误符合题意。
故选D。
3.某导体中的电流与它两端的电压的关系如图所示,下列分析正确的是(  )
A.该导体的电阻随电压增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据表格,分别计算出电压和电流不同时该导体的电阻,然后进行比较即可;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与它两端是否有电压,是否有电流无关;
(3)根据图像坐标原点的意义分析即可。
【解答】根据图像可知,当电压为1V时电流为0.2A,这时的电阻为:;
当电压为2V时电流为0.4A,这时的电阻为:;
可见,当电压增大或电流增大时,导体的电阻保持不变,故A、B错误;
即使导体两端没有电压,电阻依然存在,故C错误;
根据图像可知,当导体两端的电压为0时,通过导体的电流为0,故D正确。
故选D。
4.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U—I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是(  )
A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1<R2 D.无法确定
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据公式可知,当电压相等时,电阻与电流成反比。
【解答】从纵轴上某点作横轴的平行线与两个图像相交,再从两个交点分别做横轴的垂线,再次与横轴相交,如下图所示:
据上图可知,当电压相等时,I1<I2;根据公式可知,电阻R1>R2。
故选A。
5.小明在研究通过导体的电流时,根据测量数据绘制出如图所示的I-U图像。对此作出的判断中,错误的是(  )
A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B.通过R2的电流与它两端所加电压不成正比
C.将它们串联接入到同一电路中时,通过R1的电流较小
D.将它们并联连接到两端电压为1.5V的电路中时,通过干路的电流大约是0.46A
【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在数学上,如果两个变量之间的关系变化图像是一条通过坐标原点的斜线,那么它们之间成正比例关系;
(2)在串联电路中,各处电流都相等;
(3)从图像中找到电压1.5V时通过两个电阻的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算干路电流即可。
【解答】A. 通过R1的电流与它两端所加电压 的图像是一条通过坐标原点的斜线,因此它们成正比例关系,故A正确不合题意;
B. 通过R2的电流与它两端所加电压的图像是一条曲线,因此它们不成正比关系,故B正确不合题意;
C.将它们串联到同一电路中时,通过它们的电流相等,故C错误符合题意;
D.根据图像可知,当它们的电压为1.5V时,通过R1的电流为0.3A,通过R2的电流大约0.16A;如果它们并联,那么干路电流大约为:I总=I1+I2=0.3A+0.16A=0.46A,故D正确不合题意。
故选C。
6.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。分析图像得出的下列说法中错误的是(  )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将导体A和B串联时通过A的电流为0.4A,则导体B两端电压为2V
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在数学上,如果两个变量之间的关系图像是一条通过坐标原点的斜线,那么它们成正比例关系;
(2)根据图像利用公式分别计算出A和B的电阻,然后作比即可;
(3)已知电压和电阻根据公式计算即可;
(4)串联电路中,各处电流都相等,根据公式U=IR计算导体B的电压即可。
【解答】A.根据图像可知, 通过导体A的电流与其两端的电压 的关系图像是一条通过坐标原点的斜线,因此它们正比例关系,故A正确不合题意;
B.导体A的电阻为:;
导体B的电阻为:;
那么A和B的电阻之比为:RA:RB=5Ω:10Ω=1:2,故B正确不合题意;
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为 :,故C正确不合题意;
D.串联电路中,各处电流都相等,
那么通过导体B的电流为0.4A,
导体B两端的电压为:U''B=I''BRB=0.4A×10Ω=4V,故D错误符合题意。
故选D。
7.以下是某同学根据探究电流与电压关系的实验的数据画出的图像,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据欧姆定律分析电流与电压的关系,然后确定图像的形状即可。
【解答】根据欧姆定律可知,当电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比,因此电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
8.研究电流与电压的关系,如图所示,分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应(  )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】研究电流与电压的关系时,电路中的定值电阻R1为研究对象;如果“保持电阻不变”,那么研究对象R1的阻值要保持不变,而改变它两端的电压大小。因为串联电路的总电压等于R1与变阻器R2的电压之和,因此可通过调节变阻器的电阻来改变变阻器的电压,进而改变定值电阻R1的电压。
【解答】A. 不能持R2滑片的位置不动,应该移动滑片的位置改变电阻,故A错误;
B.要改变R1两端的电压,必须改变R2两端的电压,故B错误;
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置,故C正确;
D.当R2的滑片位置改变时,总电阻发生变化,那么电路中的电流肯定变化,故D错误。
故选C。
9.在“电阻一定时,探究电流与电压关系”的实验中,小红把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成如图甲所示的电路。正准备实验时,同组的小明检査发现,电路连接有错误,他改接了一根导线,使电路连接正确。
(1)请你把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画出正确的电路连接。
(2)电路改正后,小明通过实验得到的数据如表:
实验次数 1 2 3 4 5
电压U(V) 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
电流I(A) 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38
请你在图乙的方格中建立有关坐标轴并确定标度,利用表中的数据在坐标系中描点绘线。
(3)分析归纳,你有什么发现?写出你的发现。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)结合图像分析表中数据可知:在误差范围内,随着电阻两端的电压增大,通过电阻的电流也增大,并且增加的倍数相同,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)探究电流与电压的关系时,除了电压表与电阻R并联外,其他的元件都是串联,注意:①电表的正负接线柱的选择;②滑动变阻器接线注意“一上一下”,据此判断错误的接线并改正;
(2)将每组数据中电压和电流对应的点在方格纸上找到,然后将相邻的点用线连接起来即可。
(3)根据图像的特点分析电流与电压的关系。
【解答】(1)在甲图中,电压表是串联的,而电流表是并联的,因此需要通过调整一条线的位置改变过来。分析发现,只要将电阻R与电流表中间的接线柱连接的导线从电流表那里断开,然后接到电压表的左边的接线柱上即可,如下图:
(2)将每组数据中电压和电流对应的点在方格纸上找到,然后将相邻的点用线连接起来,如下图所示:
(3)根据图像可知,电流与电压关系是一条通过坐标原点的斜线,因此二者成正比例关系,那么得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
二、探究电流与电阻的关系(电压不变)
10.电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,下列说法中,正确的是(  )
A.R1两端的电压大于R2两端的电压
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中的电流大于R2中的电流
D.R1中的电流小于R2中的电流
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在并联电路中,电路的总电压与各支路两端电压相等;
(2)在并联电路中,电流的分配与电阻成反比,即。
【解答】 电阻R1和R2并联在某电源上,
根据并联电路的电压规律可知,U1=U2=U;
根据可知,因为R1大于R2,所以I1<I2。
故选D。
11.某实验小组在做“电流与电压、电阻的关系”的实验时,得出一组数据,则可以得出的结论是(  )
导体两端电压/V 导体电阻/Ω 通过导体的电流/A
3 2 1.5
3 5 0.6
3 6 0.5
3 10 0.3
A.导体两端电压一定时,流经导体的电流大小与导体的电阻成正比
B.导体两端电压一定时,流经导体的电流大小与导体的电阻成反比
C.流经导体的电流大小一定时,导体两端电压与导体电阻成正比
D.流经导体的电流大小一定时,导体两端电压与导体电阻成反比
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】如果两个物理量的乘积相等,那么它们成反比关系;如果两个物理量的比值相同,那么它们成正比关系。
【解答】将表格中每组对应的电流与电阻相乘,发现它们的乘积都是3,因此得到结论:导体两端电压一定时,流经导体的电流大小与导体的电阻成反比,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.如图所示电路来研究一段电路中的电流和电阻的关系,其中滑动变阻器在这个实验中作用是(  )
A.改变电路中的电阻,保护电阻R
B.改变流过R的电流和它两端的电压
C.当改换电阻R时,调节滑动变阻器,使电压表的读数保持不变
D.当改换电阻R时,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持不变
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据探究电流和电阻关系的实验设计思路和过程分析判断。
【解答】根据控制变量法的要求可知,探究通过导体的电流和电阻的关系时,必须控制它两端的电压相等而改变电阻。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此只要改变滑动变阻器的阻值就能改变电压表的示数,让其保持一致,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.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一个图像。下列结论与图像相符的是(  )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据欧姆定律可知,当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
【解答】图像中,电流随电阻变化的图像为双曲线,因此它们成反比例关系,即电压一定时,电流随着电阻的增大而减小,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.
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变化的图像,由图像可知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   (填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向   (填“a”或“b”)端滑动。
【答案】3;不变;b
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)从图乙中找到一组对应的电流和电流,然后根据公式U=IR计算即可;
(2)根据控制变量法的要求,当探究电流和电阻的关系时,必须控制电压相等而改变电阻的阻值;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此判断电阻改变后电压的变化,进而确定变阻器滑片的移动方向。
【解答】(1) R两端的电压 U=IR=0.6A×5Ω=3V;
(2)当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,闭合开关后,使R两端的电压不变;
(3)根据串联电路的分压规律可知,当电阻值增大后,电压表的示数会增大;为了使电压表的示数减小恢复到原来的3V,那么变阻器的电压就要增大,即变阻器的阻值增大,滑片P向b端移动。
15.
小明同学利用如图所示的电路,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。
电阻R/Ω 5 6 10 15 20 30
电流I/A 0.6 0.5 0.3 0.2 0.15 0.1
(1)分析表中的数据,可以得出的结论是   。
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是   。
【答案】(1)电压不变时,导体中的电流与电阻成反比
(2)使电阻R两端电压保持不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)将电阻与对应的电流相差,如果乘积相等,那么它们成反比例关系,根据控制变量法描述实验结论;
(2)在实验中,一旦换用不同的电阻后,电压表的示数就会改变,这时需要对滑动变阻器的滑片进行相应调整,使电压表的示数保持不变。
【解答】(1)分析表格数据可知,每组数据中电阻和电流的乘积都等于3,那么得到结论:电压不变时,导体中的电流与电阻成反比;
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是使电阻R两端电压保持不变。
16.
在探究导体的电流跟电阻关系的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将如图1所示的实验电路连接完整。
(2)某小组同学选择了阻值不同的多个定值电阻做实验,实验过程中,每次更换定值电阻R后,都应通过调节   ,保持   示数不变。
(3)该小组的两位同学分别描绘了电流随电阻变化的I-R图像(如图2所示),正确的是   。(填图像字母)
【答案】(1)解:如图所示:
(2)滑动变阻器;电压表
(3)b
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在探究电流和电阻关系的实验中,除了电压表与定值电阻并联之外,其他的元件都是串联,连接电路时注意:①电表的正负接线柱的选择:②滑动变阻器接线“一上一下”;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此每次换用不同的电阻后,电压表的示数都会发生变化,这时就要通过调节变阻器滑片的位置,从而保持电压表的示数不变;
(3)当电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比。
【解答】(1)根据图1可知,从电阻R的右边接线柱引线与电流表的“-”接线柱相连,从开关右边的接线柱引线与电流表中间的接线柱相连,如下图所示:
(2)某小组同学选择了阻值不同的多个定值电阻做实验,实验过程中,每次更换定值电阻R后,都应通过调节滑动变阻器,保持电压表示数不变。
(3)当电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比,因此电流与电阻的变化图像是一条双曲线,故选b。
17.
小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6伏且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R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I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:   。
②上述实验中,小明用5欧的电阻做完实验后,先断开开关,取下5欧的电阻,然后将10欧的电阻接入电路,闭合开关,接下来他应该进行的操作是:向   (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为   时,读出电流表的示数。
(3)小明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器   ,或者定值电阻   。
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于   欧的滑动变阻器。
【答案】(1)解:如图所示:
(2)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;左;2.5伏
(3)同时接上面两个接线柱;断路
(4)35
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)探究电流与电压的关系时,除了电压表与电阻R并联外,其他的元件都是串联,注意:①电表的正负接线柱的选择;②滑动变阻器接线注意“一上一下”;
(2)①根据图像,将对应的电流和电阻值相乘,如果乘积相等,那么它们成反比例关系;
②在探究电流和电阻的关系时,必须保证电阻两端的电压相等。当换用更多大的电阻后,电压表的示数肯定会增大。为了使电压表的示数减小恢复到原来的示数,就需要增大变阻器的阻值;
(3)电压表的示数接近电源电压,可能是串联在电路里了,也可能是变阻器的电阻丝没有被使用;
(4)变阻器的最大阻值决定了它的调节能力。当定值电阻为25Ω时,电压表的示数为2.5V,计算出这时变阻器接入的阻值即可。
【解答】(1)分析发现,电压表没有与电阻R并联,那么从电阻R右端引线,与电压表的最右边接线柱相连即可,如下图:
(2)①根据图丙得到,每组对应的电流和电阻的乘积都是2.5V,因此得到结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
②述实验中,小明用5欧的电阻做完实验后,先断开开关,取下5欧的电阻,然后将10欧的电阻接入电路,闭合开关,接下来他应该进行的操作是:向左移动滑片,使电压表示数为2.5V时,读出电流表的示数。
(3)明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表示数基本不变。发生故障的原因可能是:滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,或者定值电阻断路。
(4)当定值电阻为25Ω时,电压表的示数为2.5V,
那么滑动变阻器两端的电压为:U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V;
根据串联电路电压和电阻成正比得到:;
即:;
解得:R变=35Ω。
18.图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题。
(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到适当位置,调节电阻箱使接入电路的电阻为4Ω时,电流表示数如图乙所示,为   A;电压表示数应为   V。
(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“a”或“b”)端移动,使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值。
(3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越   。
物理量 1 2 3 4 5
R(Ω) 4 5 10 20 25
I(A) 乙图的示数 0.40 0.20 0.10 0.08
(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系,老师提出将表中各组电阻值的倒数算出,请你在丙图中描点作出I-的图像   ,根据画出的图像可知:电压一定时,电流I跟电阻R成   比。
【答案】(1)0.5;2
(2)b
(3)小
(4);反
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数,并根据U=IR计算电压表的示数;
(2)根据串联电路电压与电阻成正比进行分析判断;
(3)根据表格数据分析电流随电阻变化的规律;
(4)根据表格中的数据,分别计算出对应的的值,然后在方格纸上对应位置描点,最后将相邻的点连接起来即可。如果图像成直线,那么电流与成正比,自然与R成反比。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表的量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的示数为0.5A,则电压表的示数为:U=IR=0.5A×4Ω=2V;
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比,当电阻箱的阻值增大后,电压表的示数变大。如果要使其示数变小恢复原来的示数,就要增大变阻器的电压。根据串联电路的电压规律可知,就要增大变阻器的阻值,即滑片想b端移动。
(3)根据表格可知,当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越小。
(4)根据表格中的数据,分别计算出对应的的值,然后在方格纸上对应位置描点,最后将相邻的点连接起来即可,如下图所示:
根据图像的形状可知,电压一定时,电流I跟电阻R成反比。
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浙教版科学八年级上学期4. 6电流与电压、电阻的关系(第1课时)
一、探究电流与电压的关系(电阻不变)
1.在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,能得到的结论是(  )
①电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
②电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
③导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比
④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
A.①② B.②③ C.②④ D.①④
2.下列说法中,不正确的是(  )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
3.某导体中的电流与它两端的电压的关系如图所示,下列分析正确的是(  )
A.该导体的电阻随电压增大而增大
B.该导体的电阻随电流的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电阻为0
D.当导体两端的电压为0时,电流为0
4.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U—I关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是(  )
A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1<R2 D.无法确定
5.小明在研究通过导体的电流时,根据测量数据绘制出如图所示的I-U图像。对此作出的判断中,错误的是(  )
A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B.通过R2的电流与它两端所加电压不成正比
C.将它们串联接入到同一电路中时,通过R1的电流较小
D.将它们并联连接到两端电压为1.5V的电路中时,通过干路的电流大约是0.46A
6.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”的实验时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像。分析图像得出的下列说法中错误的是(  )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A和B的电阻之比为1∶2
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将导体A和B串联时通过A的电流为0.4A,则导体B两端电压为2V
7.以下是某同学根据探究电流与电压关系的实验的数据画出的图像,其中正确的是(  )
A. B.
C. D.
8.研究电流与电压的关系,如图所示,分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应(  )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
9.在“电阻一定时,探究电流与电压关系”的实验中,小红把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连成如图甲所示的电路。正准备实验时,同组的小明检査发现,电路连接有错误,他改接了一根导线,使电路连接正确。
(1)请你把接错的那一根导线找出来并打上“×”,再画出正确的电路连接。
(2)电路改正后,小明通过实验得到的数据如表:
实验次数 1 2 3 4 5
电压U(V) 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5
电流I(A) 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38
请你在图乙的方格中建立有关坐标轴并确定标度,利用表中的数据在坐标系中描点绘线。
(3)分析归纳,你有什么发现?写出你的发现。
二、探究电流与电阻的关系(电压不变)
10.电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,下列说法中,正确的是(  )
A.R1两端的电压大于R2两端的电压
B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1中的电流大于R2中的电流
D.R1中的电流小于R2中的电流
11.某实验小组在做“电流与电压、电阻的关系”的实验时,得出一组数据,则可以得出的结论是(  )
导体两端电压/V 导体电阻/Ω 通过导体的电流/A
3 2 1.5
3 5 0.6
3 6 0.5
3 10 0.3
A.导体两端电压一定时,流经导体的电流大小与导体的电阻成正比
B.导体两端电压一定时,流经导体的电流大小与导体的电阻成反比
C.流经导体的电流大小一定时,导体两端电压与导体电阻成正比
D.流经导体的电流大小一定时,导体两端电压与导体电阻成反比
12.如图所示电路来研究一段电路中的电流和电阻的关系,其中滑动变阻器在这个实验中作用是(  )
A.改变电路中的电阻,保护电阻R
B.改变流过R的电流和它两端的电压
C.当改换电阻R时,调节滑动变阻器,使电压表的读数保持不变
D.当改换电阻R时,调节滑动变阻器,使电流表的读数保持不变
13.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一个图像。下列结论与图像相符的是(  )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
14.
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变化的图像,由图像可知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   (填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向   (填“a”或“b”)端滑动。
15.
小明同学利用如图所示的电路,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。
电阻R/Ω 5 6 10 15 20 30
电流I/A 0.6 0.5 0.3 0.2 0.15 0.1
(1)分析表中的数据,可以得出的结论是   。
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是   。
16.
在探究导体的电流跟电阻关系的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将如图1所示的实验电路连接完整。
(2)某小组同学选择了阻值不同的多个定值电阻做实验,实验过程中,每次更换定值电阻R后,都应通过调节   ,保持   示数不变。
(3)该小组的两位同学分别描绘了电流随电阻变化的I-R图像(如图2所示),正确的是   。(填图像字母)
17.
小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6伏且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧。
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R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I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论:   。
②上述实验中,小明用5欧的电阻做完实验后,先断开开关,取下5欧的电阻,然后将10欧的电阻接入电路,闭合开关,接下来他应该进行的操作是:向   (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为   时,读出电流表的示数。
(3)小明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器   ,或者定值电阻   。
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于   欧的滑动变阻器。
18.图甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为3V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题。
(1)闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到适当位置,调节电阻箱使接入电路的电阻为4Ω时,电流表示数如图乙所示,为   A;电压表示数应为   V。
(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向   (选填“a”或“b”)端移动,使电压表的示数保持不变,同时记下对应的电流值。
(3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越   。
物理量 1 2 3 4 5
R(Ω) 4 5 10 20 25
I(A) 乙图的示数 0.40 0.20 0.10 0.08
(4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系,老师提出将表中各组电阻值的倒数算出,请你在丙图中描点作出I-的图像   ,根据画出的图像可知:电压一定时,电流I跟电阻R成   比。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据对欧姆定律的理解分析判断。
【解答】根据欧姆定律可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;因为电压是形成电流的原因,因此不能说成电压与电流成正比,故①错误,②正确;
根据欧姆定律可知,当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比;电阻是导体的一种性质,与它两端的电压和通过的电流大小无关,所以不能说成电阻与电流成反比,故③错误,④正确。
那么正确的结论是②④。
故选C。
2.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)根据公式可知,当电压相同时,通过导体的电流与电阻成反比;
(2)根据公式可知,当电阻相同时,通过导体的电流与它两端的电阻成正比;
(3)根据欧姆定律进行分析;
(4)电阻在数值上等于它两端的电压和电流的比值。
【解答】A. 相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同,故A正确不合题意;
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样,即:通过导体的电流与它两端的电阻成正比,故B正确不合题意;
C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大,故C正确不合题意;
D.导体的电阻与它两端的电压和通过的电流无关,而电压与电流的比值就是电阻的阻值,因此当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值保持不变,故D错误符合题意。
故选D。
3.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据表格,分别计算出电压和电流不同时该导体的电阻,然后进行比较即可;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与它两端是否有电压,是否有电流无关;
(3)根据图像坐标原点的意义分析即可。
【解答】根据图像可知,当电压为1V时电流为0.2A,这时的电阻为:;
当电压为2V时电流为0.4A,这时的电阻为:;
可见,当电压增大或电流增大时,导体的电阻保持不变,故A、B错误;
即使导体两端没有电压,电阻依然存在,故C错误;
根据图像可知,当导体两端的电压为0时,通过导体的电流为0,故D正确。
故选D。
4.【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据公式可知,当电压相等时,电阻与电流成反比。
【解答】从纵轴上某点作横轴的平行线与两个图像相交,再从两个交点分别做横轴的垂线,再次与横轴相交,如下图所示:
据上图可知,当电压相等时,I1<I2;根据公式可知,电阻R1>R2。
故选A。
5.【答案】C
【知识点】串、并联电路的电流特点;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在数学上,如果两个变量之间的关系变化图像是一条通过坐标原点的斜线,那么它们之间成正比例关系;
(2)在串联电路中,各处电流都相等;
(3)从图像中找到电压1.5V时通过两个电阻的电流,然后根据并联电路I总=I1+I2计算干路电流即可。
【解答】A. 通过R1的电流与它两端所加电压 的图像是一条通过坐标原点的斜线,因此它们成正比例关系,故A正确不合题意;
B. 通过R2的电流与它两端所加电压的图像是一条曲线,因此它们不成正比关系,故B正确不合题意;
C.将它们串联到同一电路中时,通过它们的电流相等,故C错误符合题意;
D.根据图像可知,当它们的电压为1.5V时,通过R1的电流为0.3A,通过R2的电流大约0.16A;如果它们并联,那么干路电流大约为:I总=I1+I2=0.3A+0.16A=0.46A,故D正确不合题意。
故选C。
6.【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在数学上,如果两个变量之间的关系图像是一条通过坐标原点的斜线,那么它们成正比例关系;
(2)根据图像利用公式分别计算出A和B的电阻,然后作比即可;
(3)已知电压和电阻根据公式计算即可;
(4)串联电路中,各处电流都相等,根据公式U=IR计算导体B的电压即可。
【解答】A.根据图像可知, 通过导体A的电流与其两端的电压 的关系图像是一条通过坐标原点的斜线,因此它们正比例关系,故A正确不合题意;
B.导体A的电阻为:;
导体B的电阻为:;
那么A和B的电阻之比为:RA:RB=5Ω:10Ω=1:2,故B正确不合题意;
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为 :,故C正确不合题意;
D.串联电路中,各处电流都相等,
那么通过导体B的电流为0.4A,
导体B两端的电压为:U''B=I''BRB=0.4A×10Ω=4V,故D错误符合题意。
故选D。
7.【答案】A
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据欧姆定律分析电流与电压的关系,然后确定图像的形状即可。
【解答】根据欧姆定律可知,当电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比,因此电流随电压变化的图像是一条通过坐标原点的斜线,故A正确,而B、C、D错误。
故选A。
8.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】研究电流与电压的关系时,电路中的定值电阻R1为研究对象;如果“保持电阻不变”,那么研究对象R1的阻值要保持不变,而改变它两端的电压大小。因为串联电路的总电压等于R1与变阻器R2的电压之和,因此可通过调节变阻器的电阻来改变变阻器的电压,进而改变定值电阻R1的电压。
【解答】A. 不能持R2滑片的位置不动,应该移动滑片的位置改变电阻,故A错误;
B.要改变R1两端的电压,必须改变R2两端的电压,故B错误;
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置,故C正确;
D.当R2的滑片位置改变时,总电阻发生变化,那么电路中的电流肯定变化,故D错误。
故选C。
9.【答案】(1)解:如图所示:
(2)解:如图所示:
(3)结合图像分析表中数据可知:在误差范围内,随着电阻两端的电压增大,通过电阻的电流也增大,并且增加的倍数相同,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)探究电流与电压的关系时,除了电压表与电阻R并联外,其他的元件都是串联,注意:①电表的正负接线柱的选择;②滑动变阻器接线注意“一上一下”,据此判断错误的接线并改正;
(2)将每组数据中电压和电流对应的点在方格纸上找到,然后将相邻的点用线连接起来即可。
(3)根据图像的特点分析电流与电压的关系。
【解答】(1)在甲图中,电压表是串联的,而电流表是并联的,因此需要通过调整一条线的位置改变过来。分析发现,只要将电阻R与电流表中间的接线柱连接的导线从电流表那里断开,然后接到电压表的左边的接线柱上即可,如下图:
(2)将每组数据中电压和电流对应的点在方格纸上找到,然后将相邻的点用线连接起来,如下图所示:
(3)根据图像可知,电流与电压关系是一条通过坐标原点的斜线,因此二者成正比例关系,那么得到结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
10.【答案】D
【知识点】串、并联电路的电压特点;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)在并联电路中,电路的总电压与各支路两端电压相等;
(2)在并联电路中,电流的分配与电阻成反比,即。
【解答】 电阻R1和R2并联在某电源上,
根据并联电路的电压规律可知,U1=U2=U;
根据可知,因为R1大于R2,所以I1<I2。
故选D。
11.【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】如果两个物理量的乘积相等,那么它们成反比关系;如果两个物理量的比值相同,那么它们成正比关系。
【解答】将表格中每组对应的电流与电阻相乘,发现它们的乘积都是3,因此得到结论:导体两端电压一定时,流经导体的电流大小与导体的电阻成反比,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
12.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据探究电流和电阻关系的实验设计思路和过程分析判断。
【解答】根据控制变量法的要求可知,探究通过导体的电流和电阻的关系时,必须控制它两端的电压相等而改变电阻。在串联电路中,电压与电阻成正比,因此只要改变滑动变阻器的阻值就能改变电压表的示数,让其保持一致,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
13.【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】根据欧姆定律可知,当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。
【解答】图像中,电流随电阻变化的图像为双曲线,因此它们成反比例关系,即电压一定时,电流随着电阻的增大而减小,故C正确,而A、B、D错误。
故选C。
14.【答案】3;不变;b
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)从图乙中找到一组对应的电流和电流,然后根据公式U=IR计算即可;
(2)根据控制变量法的要求,当探究电流和电阻的关系时,必须控制电压相等而改变电阻的阻值;
(3)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,据此判断电阻改变后电压的变化,进而确定变阻器滑片的移动方向。
【解答】(1) R两端的电压 U=IR=0.6A×5Ω=3V;
(2)当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,闭合开关后,使R两端的电压不变;
(3)根据串联电路的分压规律可知,当电阻值增大后,电压表的示数会增大;为了使电压表的示数减小恢复到原来的3V,那么变阻器的电压就要增大,即变阻器的阻值增大,滑片P向b端移动。
15.【答案】(1)电压不变时,导体中的电流与电阻成反比
(2)使电阻R两端电压保持不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)将电阻与对应的电流相差,如果乘积相等,那么它们成反比例关系,根据控制变量法描述实验结论;
(2)在实验中,一旦换用不同的电阻后,电压表的示数就会改变,这时需要对滑动变阻器的滑片进行相应调整,使电压表的示数保持不变。
【解答】(1)分析表格数据可知,每组数据中电阻和电流的乘积都等于3,那么得到结论:电压不变时,导体中的电流与电阻成反比;
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是使电阻R两端电压保持不变。
16.【答案】(1)解:如图所示:
(2)滑动变阻器;电压表
(3)b
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)在探究电流和电阻关系的实验中,除了电压表与定值电阻并联之外,其他的元件都是串联,连接电路时注意:①电表的正负接线柱的选择:②滑动变阻器接线“一上一下”;
(2)在串联电路中,电压的分配与电阻成正比,因此每次换用不同的电阻后,电压表的示数都会发生变化,这时就要通过调节变阻器滑片的位置,从而保持电压表的示数不变;
(3)当电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比。
【解答】(1)根据图1可知,从电阻R的右边接线柱引线与电流表的“-”接线柱相连,从开关右边的接线柱引线与电流表中间的接线柱相连,如下图所示:
(2)某小组同学选择了阻值不同的多个定值电阻做实验,实验过程中,每次更换定值电阻R后,都应通过调节滑动变阻器,保持电压表示数不变。
(3)当电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比,因此电流与电阻的变化图像是一条双曲线,故选b。
17.【答案】(1)解:如图所示:
(2)电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;左;2.5伏
(3)同时接上面两个接线柱;断路
(4)35
【知识点】欧姆定律及其应用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)探究电流与电压的关系时,除了电压表与电阻R并联外,其他的元件都是串联,注意:①电表的正负接线柱的选择;②滑动变阻器接线注意“一上一下”;
(2)①根据图像,将对应的电流和电阻值相乘,如果乘积相等,那么它们成反比例关系;
②在探究电流和电阻的关系时,必须保证电阻两端的电压相等。当换用更多大的电阻后,电压表的示数肯定会增大。为了使电压表的示数减小恢复到原来的示数,就需要增大变阻器的阻值;
(3)电压表的示数接近电源电压,可能是串联在电路里了,也可能是变阻器的电阻丝没有被使用;
(4)变阻器的最大阻值决定了它的调节能力。当定值电阻为25Ω时,电压表的示数为2.5V,计算出这时变阻器接入的阻值即可。
【解答】(1)分析发现,电压表没有与电阻R并联,那么从电阻R右端引线,与电压表的最右边接线柱相连即可,如下图:
(2)①根据图丙得到,每组对应的电流和电阻的乘积都是2.5V,因此得到结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;
②述实验中,小明用5欧的电阻做完实验后,先断开开关,取下5欧的电阻,然后将10欧的电阻接入电路,闭合开关,接下来他应该进行的操作是:向左移动滑片,使电压表示数为2.5V时,读出电流表的示数。
(3)明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片,电压表示数基本不变。发生故障的原因可能是:滑动变阻器同时接了上面两个接线柱,或者定值电阻断路。
(4)当定值电阻为25Ω时,电压表的示数为2.5V,
那么滑动变阻器两端的电压为:U变=U总-U=6V-2.5V=3.5V;
根据串联电路电压和电阻成正比得到:;
即:;
解得:R变=35Ω。
18.【答案】(1)0.5;2
(2)b
(3)小
(4);反
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据乙图确定电流表的量程和分度值,然后根据指针位置读出示数,并根据U=IR计算电压表的示数;
(2)根据串联电路电压与电阻成正比进行分析判断;
(3)根据表格数据分析电流随电阻变化的规律;
(4)根据表格中的数据,分别计算出对应的的值,然后在方格纸上对应位置描点,最后将相邻的点连接起来即可。如果图像成直线,那么电流与成正比,自然与R成反比。
【解答】(1)根据乙图可知,电流表的量程0~0.6A,分度值为0.02A,那么电流表的示数为0.5A,则电压表的示数为:U=IR=0.5A×4Ω=2V;
(2)在串联电路中,电压与电阻成正比,当电阻箱的阻值增大后,电压表的示数变大。如果要使其示数变小恢复原来的示数,就要增大变阻器的电压。根据串联电路的电压规律可知,就要增大变阻器的阻值,即滑片想b端移动。
(3)根据表格可知,当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越小。
(4)根据表格中的数据,分别计算出对应的的值,然后在方格纸上对应位置描点,最后将相邻的点连接起来即可,如下图所示:
根据图像的形状可知,电压一定时,电流I跟电阻R成反比。
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