17.1 电流与电压和电阻的关系 同步练习
一、单选题
1.(2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末)关于电现象,下列说法正确的是( )
A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷
B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮
C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.把一段电阻丝对折后,其电阻值小于原阻值
2.(2022秋·黑龙江大庆·九年级期末)关于图像,下列说法中正确的是( )
A.图甲为物体的质量﹣体积关系图像,据图可知,ρ丙>ρ乙>ρ甲
B.图乙为电流与电阻的关系图像,根据图像可知电流与电阻成正比
C.图丙为物体的速度﹣时间关系图像,该图像表示物体正在做匀加速直线运动
D.图丁为某物体的温度随时间变化曲线,该曲线可以表示松香的熔化曲线
3.(2022秋·黑龙江鹤岗·九年级统考期末)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于2V,应将滑片P向左滑 B.大于2V,应将滑片P向右滑
C.小于2V,应将滑片P向左滑 D.小于2V,应将滑片P向右滑
4.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)用图甲所示电路“探究电流和电阻的关系”的实验,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,变阻器标有“50Ω 1A”字样。按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表示数可以任意设定只要保持不变就可以
B.将R从5Ω换成10Ω,为使电压表示数保持不变,应将滑片P向左移
C.当R的阻值是10Ω时,通过R的电流为0.3A
D.当R的阻值是25Ω时,滑动变阻器接入电路的阻值为5Ω
5.(2022秋·黑龙江绥化·九年级期末)如图所示的电路中,各个元件均能正常工作.当开关闭合后,下列说法正确的是( )
A.两表指针有明显偏转
B.两表指针几乎不动
C.电流表指针有明显偏转,电压表指针几乎不动
D.电压表指针有明显偏转,电流表指针几乎不动
6.(2022秋·黑龙江绥化·九年级期末)下列说法正确的是
A.当加在导体两端的电压改变时,电压与电流的比值也随着改变
B.用不同的导体研究电流和电压的关系,得到的结论不一样
C.相同的电压加在电阻不同的导体两端,电流一定相同
D.同一导体,两端电压越大,通过电流也越大
7.(2022秋·黑龙江七台河·九年级统考期末)如图所示是研究电流与电压、电阻关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电压不变”这一步实验时应( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R1不变
C.更换R1, 并调节R2滑片到适当位置,保持电压表示数不变
D.保持电路中电流不变
二、填空题
8.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)如图甲所示是电阻R和灯泡L的U-I图像,由图可知电阻R的阻值是 Ω;若将电阻R和小灯泡L串联在电路中(如图乙),电流表示数为0.4A,则电源的电压是 V。
三、实验题
9.(2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末)晓彤和小雪在同学们用如图所示的电路进行电学实验探究(电源电压可调)。
位置 AC BC AB
电压/V 1.2 1.8 3.0
(1)晓彤想探究“串联电路中开关的作用跟它所在位置是否有关”。将电路连接完成后,闭合开关,发现两电表均有示数,再将开关分别接在A、B两处,现象与上述相同,由此可以得出的结论是: ;
(2)小雪用电压表分别测量电路在同一状态下的三处电压值,实验数据如上表所示,分析表中数据,得出的结论是: ;
(3)晓彤利用该电路探究。“电流与电压的定量关系”,绘制成如图所示的I-U图像,根据晓彤的实验图像可得出的实验结论是 。
10.(2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末)探究“电流与电阻的关系”时,可供实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 0.5A”字样)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),开关一个,导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图:
(1)连接电路后,闭合开关,电流表、电压表均有示数且很小,无论如何移动滑动变阻器的滑片,示数均不变;则故障原因可能是: ;
(2)排除故障后,进行多次实验后,小叶绘制出I-R图像如图乙,根据图像信息可知,实验中电压表的示数恒定为U= V(我们将这个恒定不变的电压称为预设电压);保持滑动变阻器的滑片位置不变,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向 (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持预设电压不变;进一步分析图像可得出结论:电压一定时, ;
(3)实验中,在接入阻值为20Ω的定值电阻时,小静同学无论怎样移动滑片,电压表示数始终 (选填“小于”“等于”或“大于”)原来的预设电压,要实现上述四个定值电阻依次接入电路都能完成实验探究,滑动变阻器的阻值不低于 Ω。
11.(2022秋·黑龙江大庆·九年级期末)探究电流与电阻的关系
(1)实验用阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的六个电阻,电压恒为6V的电源,“50Ω 0.5A”的滑动变阻器等器材连接电路。当连接完图所示电路后,同学们检查时发现连接电路过程中有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确,在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法 ;
(2)改正错误后,同学们把电阻分别接入电路进行实验,实验中控制电阻两端的电压为2V不变,小明用5Ω的电阻完成实验后,断开开关并保证滑动变阻器的滑片位置不动,换上10Ω的电阻后闭合开关。电压表的指针应该指在图丙中 (选填“①”“②”或“③”)的位置,为了完成实验,小明应该使滑动变阻器的滑片 (选填“保持不动”“向右移动”或“向左移动”);
(3)实验中发现当接入30Ω的电阻进行实验时,无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数都无法达到2V,若想六个电阻都能完成实验,应使定值电阻两端电压设定为
12.(2022秋·黑龙江双鸭山·九年级统考期末)如图是某实验小组“探究电流与电压和电阻的关系”实验,电源电压保持6V不变。
(1)连接电路时,开关应处于 状态;
(2)在“探究电流与电压的关系”时,根据实验数据绘制的图像如图乙,分析图像可得结论: ;
(3)在“探究电流与电阻的关系”时,选用10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图丙所示是 A。则后面的实验每更换一个阻值,为保持定值电阻两端电压一定,滑动变阻器滑片P应向 (选填“A”或“B”)端滑动,使电压表示数为 V,同时记下对应的电流值;
(4)若每次实验时电阻R两端的电压均为2V,为完成实验,滑动变阻器的最大阻值至少应是 Ω。
(5)实验结束后,某同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压的关系”的实验探究,老师指出这个实验操作是不可行的,原因是 。
13.(2022秋·黑龙江牡丹江·九年级统考期末)小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系;已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω;
(1)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,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: ;
(2)在上述实验中,某同学在读取完电流表示数后,直接拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,请你指出他在操作中的错误: ;在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向 移动滑片,使电压表示数为2.5V;
(3)若在实验过程中出现电流表示数为0,电压表的示数为6V,则电路出现的故障可能是 ;
(4)为了完成整个实验,小红应该选择的变阻器是 ;
A.10Ω 0.5A
B.20Ω 1A
C.50Ω 2A
(5)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,同学小明认为她的实验方案不可行;理由是 。
14.(2022秋·黑龙江大庆·九年级期末)探究“电流与电阻的关系”。器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
(1)图甲是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线 ;
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于 端(选填“A”或“B”),在此实验中滑动变阻器除了有保护电路的作用,还起到的作用是: ;
(3)闭合开关后,移到滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,实验中,他们将20Ω的定值电阻换成15Ω的定值电阻后,同时应将滑动变阻器的滑片P向 端移动到适当位置(选填“A”或“B”),移动滑动变阻器的目的是 ,接着再改接10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因是 。改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为 A(如图乙所示)。综合分析表数据可得结论: ;
电压U/V 4
电阻R/Ω 20 15 10
电流I/A 0.20 0.28 0.40
(4)为了使所给的三个定值电阻都能进行实验,滑动变阻器的最大阻值至少应为 Ω(定值电阻两端电压为4V);
(5)若实验所提供的滑动变阻器最大阻值是40Ω,为了使所给的三个定值电阻都能进行实验,定值电阻两端设定的电压最低为 V。
15.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)小明用如图所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把如图所示的实验电路补充完整 ;
(2)将5Ω的电阻接入电路,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数均为零,电压表示数接近电源电压,原因是定值电阻发生了 (填“短路”或“断路”);
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,使电压表的示数为 V,记下电流表示数;
(4)用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,接着把R换为10Ω的电阻接入电路,闭合开关,电压表示数将 (选填“变大”或“变小”),此时应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动,从而使电压表示数不变;
(5)如此重复上述步骤,根据实验数据绘制出I﹣R图像,如图乙所示,由图像可得出的结论是电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 (选填“正比”或“反比”);
(6)为完成本次实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器。
16.(2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末)小刚同学连接了一个电路,如图所示,探究电流与电压、电阻的关系,为此他做了两个实验,实验电路如图:
(1)做“一段电路中的电流跟电压的关系”实验,在此实验过程中小刚想用一只小灯泡代替定值电阻,这样的做法是 (选填:“可以”或“不可以”)的;
(2)做“一段电路中的电流跟电阻的关系”实验,在此实验过程中它应该保持 不变。如果此实验中把Rx的阻值从10Ω变为20Ω,则滑动变阻器的滑片应该向 移动(选填:“左”或“右”);
(3)下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验记录数据:
表1电阻R=10Ω
电压U(V) 1 2 3
电流I(A) 0.1 0.2 0.3
表2电压U=2V
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.4 0.2 0.1
分析表1数据,可得出结论 ;
分析表2数据,可得出结论 ;
(4)本实验采用的实验方法为: 。
17.(2022秋·黑龙江鹤岗·九年级统考期末)在探究“电阻上的电流跟电压的关系”时,小伟第一次用了一节干电池,第二次用了两节干电池,他这样做的目的是 。为达到此目的,还可以怎么做? 。
18.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级统考期末)某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路(电源电压保持4.5V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整;(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中电流变大;导线不得交叉)
(2)连接电路时,开关应处于 状态,闭合开关后,发现电压表示数等于电源电压,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,则故障为滑动变阻R′ 。
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验,要在 一定时进行。图乙是某小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像。当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,向 (选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,眼睛看 ,当其示数为 时,停止调节。若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,为了保证完成实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
19.(2022秋·黑龙江佳木斯·九年级统考期末)小明在做“探究电流与电阻关系”的实验中:
(1)请你按照图甲的电路图,以笔画线代替导线,将图乙未连接好的电路连接完整 。
(2)实验前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“A”或“B”)端,目的是 。
(3)连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,发现电压表、电流表均有示数,但示数较小,无论怎样移动滑片,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是 。
(4)排除故障后,当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数如图丁所示,则通过定值电阻的电流大小为 A,它的阻值是 Ω。
(5)用5Ω的电阻做完实验后,滑动变阻器滑片P不动;若将5Ω电阻换成10Ω电阻进行实验时,滑动变阻器滑片P应向 (选填“A”或“B”)调节,并保持电压表示数为 V不变,读出电流大小为0.15A。
(6)由此得到结论:电压一定时, 。
20.(2022秋·黑龙江哈尔滨·九年级期末)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,实验器材有:电源(输出电压为6V)、电流表、电压表、滑动变阻器和开关各一个,定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)和导线若干。
(1)连接电路,闭合开关,电流表指针偏到零刻度线左边,如图乙,原因是 ;
(2)正确连接电路,用上述5个定值电阻进行实验得到5组数据,作出电流与电阻的关系图像如图丙、实验中定值电阻两端的电压保持 V,滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω;
(3)小明采用画图像的方法来处理数据,得出电流与电阻的定量关系。请你写出另一种处理数据的思路,并写出实验结论
①处理数据的思路: ;
②得出的实验结论: ;
③老师对比以上两种处理数据的方法,认为此实验中仅根据图像,无法直观、准确的得出电流与电阻的定量关系。建议可以改变横坐标,处理数据后画出电流I与 的关系图像,在坐标系中画出一条正比例函数图像。
21.(2022秋·黑龙江大庆·九年级统考期末)小华利用图甲所示的电路,研究通过导体的电流与导体电阻的关系。电源两端电压为9V且保持不变。
(1)实验过程中,他每次改变电阻箱R'的阻值后,通过调节 ,始终保持 不变;
(2)根据记录的数据,他描画出电流I与电阻箱阻值R'的关系图线,如图乙,根据图像分析,当通过R'的电流为0.06A时,电阻箱R的阻值是 Ω。
22.(2022秋·黑龙江绥化·九年级期末)用如图甲所示的电路探究电流与电压关系。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整 。(要求滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,且导线不能交叉)
(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 。(填字母)
A.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
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
(3)小明根据实验数据画出图象,如图乙所示。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压成 。
(4)小明同学还想测量小灯泡的电功率,于是他将上面实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡。正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现这种故障的原因是 。
(5)排除故障后,小明调节滑片,使小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,电流大小为 A,小灯泡正常发光时的电功率为 W。
(6)小明通过改变滑动变阻器滑片的位置,多次进行了小灯泡电功率的测量,这样做的目的是 。(填字母)
A.求出灯泡在不同电压下的功率的平均值,这样可以减小误差
B.找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系
23.(2022秋·黑龙江鸡西·九年级统考期末)在探究“电流与电阻的关系”实验过程中,老师给同学们准备了以下器材:蓄电池(6V)、电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(5、10、15各1个)、开关、滑动变阻器(1.5A,20)、导线若干。
(1)连接电路时,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态。
(2)小明按图甲连好电路后,闭合开关发现电压表和电流表都无示数,经检查,漏接了一根导线,如图乙,请你帮小明补接上 。
(3)补接后,小明先将5电阻接入电路,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,电流表示数如图丙为 A;再将5的电阻更换为10电阻,为了使电压表示数仍为2V,应将滑动变阻器适当向 (选填“左”或“右”)移动。
(4)当小明再换接15电阻时,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因 。(答出一种情况即可)
24.(2022秋·黑龙江鸡西·九年级期末)在探究“电流与电阻的关系”实验中,准备有以下器材:蓄电池(6V)、电流表(0-0.6A ,0-3A )、电压表(0-3V ,0-15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1个)、开关、滑动变阻器(1.5A,20Ω)、导线若干。
(1)小明按图甲连接电路,还有一根导线未连接,如图乙。要求:滑动触头向左移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻减小。请你在图中用铅笔代替导线帮小明连接上;
( )
(2)连接电路的过程中,开关应处于 (选填“断开”或“闭合”)状态;
(3)正确连接电路后,小明先将5Ω电阻接入电路,闭合电键,调节滑动变阻器使电压表示数为2V,电流表示数如图丙为 A;再将5Ω的电阻更换为10Ω电阻,为了使电压表示数仍为2V,应将滑动变阻器适当向 (选填“左”或“右”)移动;
(4)当小明再换接15Ω电阻时,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数为2V,分析其可能的原因 ;(答出一种情况即可)
(5)同组的小娟同学思考了一会,在不增减器材的条件下解决了这一问题,完成了实验,数据如下表:
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.6 0.3 0.2
实验结论: ;
(6)本实验采用的方法是 ,利用该电路还能完成的实验有: (答出1个实验名称即可)。
25.(2022秋·黑龙江齐齐哈尔·九年级期末)某同学通过研究电流、电压、电阻之间的关系,实验数据如表所示.
表一R1=5Ω 表二R2=10Ω 表三R3=20Ω
实验序号 电压(V) 电流(A) 实验序号 电压(V) 电流(A) 实验序号 电压(V) 电流(A)
1 1.5 0.3 4 1.5 0.15 7 1.5 0.075
2 3.0 0.6 5 3.0 0.3 8 3.0 0.15
3 4.5 0.9 6 4.5 0.45 9 4.5 0.225
(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9,可以得出的结论是 .
(2)分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9,可以得出的结论是 .
(3)进一步综合分析比较各表中的数据,归纳得出结论:
①分析比较 .
②分析比较 .
26.(2022秋·黑龙江绥化·九年级统考期末)用图甲电路探究“电流跟电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电压表接入电路,测R两端的电压 ;
(2)滑片P移至阻值最大处,将5Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现,电压表有示数,电流表始终无示数,其原因可能是 (只填序号)
A.R短路 B.R断路 C.滑动变阻器短路
(3)故障排除后,移动滑片P使电压表的示数如图乙所示,记下电压表的示数:
(4)将5Ω电阻换成10Ω电阻,为保持电压表示数不变,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动;
(5)若每次实验均选用单个定值电阻连入电路,实验室有“15Ω,20Ω,30Ω,35Ω,50Ω”5个电阻,你认为能供继续实验的电阻最多表中还有 个;
(6)利用可选电阻继续实验,并得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比.
27.(2022秋·黑龙江绥化·九年级期末)在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω,2A”、“20Ω,1A”),导线若干。
(1)请用笔画线表示导线,在图甲中将实验电路图连接完整 ;
(2)在连接电路时,要求先将开关、滑动变阻器分别处于 的位置;(填字母)
A.断开、阻值强小处 B.断开、阻值最小处
C.断开、阻值任意 D.断开、阻值最大处
(3)实验时,先在ab间接接入10Ω电阻,移动滑P,使电压表示数为3V,并记录相应的电流值;再改接l5Ω的电阻,此时滑片P应向 (选填“c”或“d”)端移动,这样移动滑片的目的是: ;
(4)本实验需在ab间先后接入上述四个定值电阻,为完成整个实验,应该选取规格为 的滑动变阻器;
(5)通过实验获救数据,得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: 。
参考答案:
1.D
【详解】A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有可以自由移动的电荷,故A错误;
B.两个完全相同的灯泡串联,通过它们的电流相等,它们的亮度也相同,故B错误;
C.电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比,故C错误;
D.把一段电阻丝对折后,它的长度变小,横截面积变大,其电阻值小于原阻值,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.由图知道,不同的三种物质质量一定时,体积的关系是
V甲<V乙<V丙
由知道
ρ甲>ρ乙>ρ丙
故A错误;
B.图为电流与电阻的关系图像,根据图像知道,电压一定时,电流与电阻成反比,故B错误;
C.在v-t图像中倾斜直线代表物体正在做匀加速直线运动,故C正确;
D.晶体凝固过程中持续放热,温度不变,该不变的温度就是凝固点,因此该图像是晶体的凝固图像,但松香是非晶体,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,故电压表示数大于2V;探究“电流与电阻关系”的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压为2V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,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.D
【详解】A.探究电流和电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变;根据串联电路的规律和分压原理
方程左边为定值,故右边也为定值,当变阻器连入电路的电阻最大时,对应的定值电阻最大,此时电阻的电压最小,则
R两端电压最小值
UV=1V
实验中,电压表最小值为1V,故A错误;
B.由于串联电路起分压作用,电阻越大,分得的电压越大,所以将R从5Ω换成10Ω后,电阻分得的电压会变大,为了保证定值电阻R两端电压不变,需减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器接入电路的电阻,故将滑片向右移动,故B错误;
C.根据图乙可知,当R=10Ω时,通过的电流为0.25A,故C错误;
D.由图乙可知,实验中保持电压表的示数
UV1=IR=0.5A×5Ω=2.5V
不变,因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端电压
U滑=U-UV1=3V-2.5V=0.5V
由图乙可知,当R=25Ω时,电路中电流为0.1A,滑动变阻器两端电压仍为0.5V,滑动变阻器接入电路的阻值为
故D正确。
故选D。
5.D
【详解】由于电压表的电阻很大,当它串联使用时,电路中的电流很小,故电流表的指针几乎不动,但电压表是有示数的,接近于电源电压.
6.D
【详解】在研究电流与电压的实验中,对同一导体,改变加在两端的电压,发现通过的电流也随之改变,但电压与电流的比值不变,换其他导体,也能得出同样结论。
故选D。
【点睛】导体的电阻取决于导体的长度、横截面积和材料,而与加不加电压、有无电流无关,但可以通过电压和相应电流的比值求出导体的电阻。
7.C
【详解】在探究电流与电阻的关系时,需要更换不同电阻值的电阻,根据串联电路分压关系可知,电路中的电流和电阻两端的电压都发生了变化,为了保持电阻两端电压为一定值,应改变R2滑片的位置,所以ABD错误,C正确。
故选C。
【点睛】导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,在电阻一定时,导体中的电流跟导体的电压成正比。
8. 5 3.0
【详解】[1]由图像上可知,电阻R的阻值是一个定值,当电压为2.0V时,通过的电流为0.4A,所以电阻R的阻值为
R===5
[2]当电阻R和小灯泡L串联时,电流为0.4A,所以通过甲图可以找出此时,电阻两端的电压为2.0V,小灯泡两端的电压为1.0V,所以电源电压为
==2.0V+1.0V=3.0V
9. 见解析 见解析 见解析
【详解】(1)[1]开关分别接在A、B两处,现象与开关在图甲位置时相同,说明串联电路中开关作用跟它所处位置无关。
(2)[2]由实验数据可知
UAB=UAC+UBC
可得出串联电路两端电压等于串联电路中各部分电路两端电压之和。
(3)[3]由图像可知,图像是一条过原点的斜直线,可以得到在导体电阻相同时,通过导体电流与导体两端电压成正比。
10. 将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路 2 右 通过导体的电流和导体的电阻成反比 大于 25
【详解】(1)[1]闭合开关,电流表和电压表都有示数但示数很小,说明电路是通路,电流较小,说明电路中电阻太大;无论如何移动滑动变阻器滑片P,示数均不变,说明滑动变阻器没有变阻作用,故原因可能是:将滑动变阻器下面的两个接线柱接入电路。
(2)[2]探究电流与电阻的关系,要保证定值电阻两端电压不变,根据图像信息可知,当电阻为5Ω时,电流为0.4A,当电阻为20Ω时,电流为0.1A,实验中电压表的示数恒定为
U′=IR=0.5A×4Ω=0.1A×20Ω=2V
[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻分得的电压增大。探究电流与电阻的实验中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,所以滑片应向右端移动,使电压表示数保持不变。
[4]根据图像,可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
(3)[5][6]根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压为
UP=U-UR=4.5V-2V=2.5V
根据串联电路的电流特点可知,通过滑动变阻器的电流
IP=IR=0.1A
由欧姆定律可知,滑动变阻器接入电路中的阻值
根据题意可知,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,所以小静同学无论怎样移动滑片,电压表示数始终大于原来的预设电压,而要实现上述四个定值电阻依次接入电路都能完成实验探究,滑动变阻器的阻值不低于25Ω。
11. ③ 向右移动 2.25V-3V
【详解】(1)[1]原电路中,电压表与电流表串联后再与R并联是错误的,电流表应与R串联,电压表应与R并联,改正后如下图
(2)[2][3]根据串联分压原理知道,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,其分得的电压变大,故电压表的指针应为图乙中的③位置;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知道,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,所以滑片应向右端移动,使电压表示数仍为2V。
(3)[4]根据串联电路的规律及分压原理知道
方程左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器最大电阻连入电路中时,对应的定值电阻也最大,这时电压表控制的电压最小,即
所以,控制的最小电压为
U′=2.25V
因电压表选用小量程,故若想六个电阻都能完成实验,应使定值电阻两端电压设定为2.25V-3V。
12. 断开 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 0.2 A 2 50 灯丝的电阻随温度的变化而变化
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)[2]由图像可知,当导体两端的电压增大时,通过导体的电流增大,且通过导体的电流与导体两端的电压的比值保持不变,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)[3][4][5]由图甲可知,电流表选用小量程;当把10Ω电阻接入电路时,移动滑片,电流表示数如图丙所示,电流表分度值0.02A,其示数为0.2A,则定值电阻两端电压为
UV=I1R1=0.2A×10Ω=2V
实验中,当把10Ω的电阻换成后面的大电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向A端滑动,使电压表示数为2V,同时记下对应的电流值;
(4)[6]根据控制变量法,在探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端电压UV=2V不变,根据串联电路电压规律,滑动变阻器两端电压为
U滑=U﹣UV=6V﹣2V=4V
滑动变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍;因为定值电阻的最大电阻为25Ω,当定值电阻阻值最大时,滑动变阻器的电阻也最大;根据串联分压原理,滑动变阻器最小阻值为
R滑小=2R定小=2×25Ω=50Ω
故滑动变阻器的最小阻值至少应是50Ω;
(5)[7]探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不能用小灯泡做此实验。
13. 当电阻R两端的电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比 拆下电阻前,未断开开关 左 电阻R断路 C 灯泡的电阻会随温度的升高而增大
【详解】(1)[1]根据如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,可知电流与电阻之积
为一定值,由图像可得出结论:当电阻R两端的电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比。
(2)[2]拆接电路时,开关要断开,故他在操作中的错误:拆下电阻前,未断开开关。
[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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,使电压表的示数为2.5V。
(3)[4]经分析,若在实验过程中出现电流表示数为0,电路可能出现断路,电压表的示数为6V,说明电压表与并联之外的电路连接完好,则电路出现的故障可能是电阻断路。
(4)[5]因实验中电压表示数保持2.5V不变,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
即变阻器分得的电压为定值电阻电压的
根据分压原理,变阻器连入电路中的阻值大小为定值电阻大小的1.4倍,即滑动变阻器接入电路的最大阻值至少为
也就是变阻器的最小阻值为35Ω,所以,滑动变阻器的规格应选用“50Ω 2A”,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(5)[6]研究电流与电压有关系时,要控制电阻不变,因灯泡的电阻会随温度的升高而增大,不是一个定值,她的实验方案可行。
14. A 控制定值两端的电压不变 B 控制电压不变 超过了电流表所选的量程 0.8 在电压一定时,电流与电阻成反比 10 2
【详解】(1)[1]由图知,电阻处发生了短路,由变阻器到电阻的导线接法错误,应将电阻一端接到左边接线柱,如图所示
(2)[2][3]由图知,变阻器的下面接了右边的接线柱,闭合开关前,应将滑片移至最左端即A端,使其阻值最大;滑动变阻器还可以控制定值两端的电压不变。
(3)[4][5][6][7][8]根据串联分压原理可知,将定值电阻由20Ω改接成15Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;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减小滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B端移动到适当位置,使电压表示数为4V;若再接入5Ω的电阻时,实验不能正常进行,是由于超过了电流表所选的量程;电阻两端的电压为4V,根据,电流表选择0~3A量程,所以示数为0.8A;根据表格中的数据可知,在电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[9]由题可知实验中使用定值电阻的阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持
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压表示数的
倍,根据分压原理,当接入20Ω的电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于10Ω。
(5)[10]根据串联电路的分压规律可知,当电阻阻值越小时,其分担的电压最小;电路中接入20Ω的电阻时,滑动变阻器全部接入电路,此时电路中的电流为
定值电阻两端的电压为
为了完成这三次实验,则定值电阻两端的电压能控制的最小值为2V。
15. 断路 2.5 变大 A 反比 5
【详解】(1)[1]探究“电流与电阻的关系”,电压表与电阻并联,因电源电压为3V,所以电压表选用小量程,变阻器按“一上一下”的原则接入电路中,如下图所示:
(2)[2]电流表无示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,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,即与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[3]由图乙图像中数据可知,定值电阻两端的电压为
UV=IR=0.5A×5Ω=2.5V
(4)[4]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,即电压表的示数变大。
[5]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A端移动,使电压表的示数为2.5V不变。
(5)[6]由图乙图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(6)[7]由图乙可知,实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
U滑=U﹣UV=3V﹣2.5V=0.5V
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
R滑=0.2×25Ω=5Ω
即所选择的变阻器的最大阻值不能小于5Ω。
16. 不可以 导定值电阻两端的电压 右 在电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比 在电压一定时,通过电阻的电流与电阻的阻值成反比 控制变量法
【详解】(1)[1]做“一段电路中的电流跟电压的关系”实验,要控制定值电阻的阻值不变,而小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故这样的做法是不可以的。
(2)[2]做“一段电路中的电流跟电阻的关系”实验,在此实验过程中它应该保持定值电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值大小。
[3]如果此实验中把Rx的阻值从10Ω变为20Ω,根据串联分压特点可知,定值电阻两端的电压变大,为保证定值电阻两端的电压和前一次实验相同,应让滑动变阻器两端的电压变大,则滑动变阻器的滑片应该向右移动。
(3)[4]分析表1数据,电压与电流的比值为
故可得出结论:在电阻一定时,电流与电压成正比。
[5]分析表2数据,电流与电阻的乘积为一定值,即
0.4A×5Ω=2V
0.2A×10Ω=2V
0.1A×20Ω=2V
可得出结论:在电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)[6]在探究电路中的电流跟电压的关系时,要控制电路中的电阻一定,探究电路中的电流跟电阻的关系时,要控制电路中的电流一定,故本实验采用的实验方法为控制变量法。
17. 改变电压 在电路中再串联一个滑动变阻器,调节滑片来改变定值电阻两端的电压
【详解】[1]一节干电池的电压为1.5V,两节干电池串联的电压为3V。在探究“电阻上的电流跟电压的关系”时,小伟第一次用了一节干池,第二次用了二节干电池,他这样做的目的是为了改变电压。
[2]改变电阻两端的电压的方法还有:在电路中串联一滑动变阻器,调节滑片,通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻,改变滑动变阻器分到的电压,达到改变定值电阻两端电压的目的。
18. 断开 短路 电压 右 电压表 3V 10
【详解】(1)[1]滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器连入电路的电阻变小,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示
(2)[2][3]为了保护电路,连接电路时开关应断开;闭合开关,发现电压表示数等于电源电压,则变阻器的电压为0,电流表有示数,移动滑片,电表示数不变,说明变阻器没有变阻作用,则故障为滑动变阻R′短路。
(3)[4][5]根据控制变量法,探究通电导体中的电流与电阻的关系时,需控制导体两端的电压相同;由图乙知,电阻两端的电压始终保持
即R两端的电压为3V。
[6][7]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,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,所以滑片应向右端移动,眼睛看电压表,当其示数为3V时,停止调节。
[8]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压表示数的
根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
故为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值至少是10Ω。
19. B 保护电路 滑动变阻器同时接下接线柱 0.3 5 B 1.5 电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]由电路图可知,滑动变阻器串联接入电路,且滑动变阻器按一上一下原则接入,如下图所示:
(2)[2][3]实验前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应滑到阻值最大处,故由电路图可知,滑动变阻器的滑片应置于B端。
(3)[4]由题意可知,电流表有示数,则电路处于通路状态,但无论怎样移动滑片,两电表示数均无变化,则说明滑动变阻器失去调节电阻功能,故原因可能是滑动变阻器同时接入了两个下接线柱。
(4)[5][6]由图丁可知,电流表接小量程,故可知通过定值电阻的电流大小为I=0.3A,由欧姆定律可得,定值电阻的阻值为
(5)[7][8]要探究电流与电阻的关系,则应控制电阻两端电压不变,故可知将5Ω电阻换成10Ω电阻进行实验时,应控制10Ω电阻两端电压保持1.5V不变,由串联电路电阻等比例分压可知,此时应增大滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向B端调节,保持电压表示数为1.5V不变。
(6)[9]由实验数据可知,当电阻两端电压不变时,电阻的阻值与流过电阻的电流的乘积不变,即电压一定时,电流与电阻成反比。
20. 正负接线柱接反了 2V 50Ω 列表格法 在电压一定时,电流与电阻成反比
【详解】(1)[1]闭合开关后指针偏向零刻线的左侧,说明正负接线柱接反了。
(2)[2]图像可知,当R=5Ω时,I=0.4A,由欧姆定律可得定值电阻两端的电压
U1=IR=0.4A×5Ω=2V
即定值电阻两端的电压保持2V。
[3]根据串联电路中的电压规律可知,变阻器两端的电压
U2=U1-U2=6V-2V=4V
根据串联电路的分压规律可知:,当接入R=25Ω的定值电阻,变阻器需要连入电路中的电阻Rmax=2R=50Ω,故滑动变阻的最大阻值应不小于50Ω。
(3)[4]常见的数据处理方法有列表格法,写关系式,以及图像法,为了从数据中得到结论,应选取列表法。
[5]通过数据可以看出电阻与电流的乘积为定值,所以在电压一定时,电流与电阻成反比。
[6]图丙所示的I与R的关系图线为曲线,不便于直观判断I与R的定量关系,由可得,电压不变时,电流与电阻的倒数成正比,故画出电流与电阻的倒数的图像,在坐标系中画出一条正比例函数图像。
21. 滑动变阻器R1 电压表示数 50
【详解】(1)[1][2]研究导体中的电流与导体的电阻的关系时,要改变导体的电阻值,利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变。
(2)[3]由乙图知,电阻箱阻值为5Ω时,通过的电流为0.6A,所以电阻箱两端电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
所以当通过R'的电流为0.06A时,电阻箱R'的阻值为
22. B 正比 小灯泡断路 0.28 0.7 B
【详解】(1)[1]滑片向左滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,变阻器右下接线柱连入电路中与电流表串联,如下图所示:
(2)[2]探究电流与电压关系的实验,要控制电阻不变,记下电流随电压的变化关系,为得出普遍性的结论,要多次测量,故实验时,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,故选B。
(3)[3]由图像可知,是一条过原点的直线,可以得到通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。
(4)[4]正确连接电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表无示数,可能电路中出现断路,电压表示数接近电源电压,可能灯泡断路。
(5)[5][6]丙图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A;小灯泡的额定功率
P=UI=2.5V×0.28A=0.7W
(6)[7]灯泡在不同电压下的功率不同,求功率的平均值无意义;在实验中进行了多次测量,其测量目的是找出灯泡的亮度与灯泡实际功率之间的关系,故选B。
23. 断开 0.4
右 滑动变阻器规格过小
【详解】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(2)[2]由图乙可知,此时滑动变阻器未接入电路,改正如下图所示:
(3)[3][4]由图丙可知,电流表的示数为0.4A;当电阻由5更换为10后,为了保证其两端电压不变,故应使电路中的电流减小,故应将滑动变阻器适当向右移动。
(4)[5在探究电流与电阻关系时,要保持电压不变,电压表示数为2V; 用串联电路的分压原理得:
解得:R滑=30Ω
滑动变阻器最大阻值最小为30Ω,故其可能的原因是滑动变阻器规格过小。
24. 断开 0.4 右 滑动变阻器最大阻值太小(或定值电阻两端电压太低或电源电压太高) 电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 控制变量法 探究电流与电压的关系
【详解】(1) [1]将滑动变阻器串联到电路中,滑动触头向左移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻减小,故滑动变阻器应接左下接线柱,如图所示:
(2)[2]为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
(3)[3]由图丙知,电流表的量程为0 0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[4]将5Ω的电阻更换为10Ω电阻,根据串联分压的知识,电压表的示数将变大,为使电压表的示数不变,应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向右移动。
(4)[5]换接15Ω电阻时,根据串联分压的知识,电压表的示数变大,为使电压表的示数不变,所需滑动变阻器的阻值更大,电压表的示数无法达到2V,可能是滑动变阻器的阻值太小或是定值电阻两端的电压保持太低或是电源电压太高造成。
(5)[6]由表格中数据知,电阻与电流的乘积不变,可得电压不变,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)[7]该实验中始终保持电阻两端的电压不变,用到的是控制变量法。
[8]根据此电路还可保持电阻不变,通过变阻器改变电阻两端的电压,探究电流和电压的关系;也可测量电阻的阻值及电功率。
25. 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成正比 同一导体,其两端的电压与通过这段导体的电流的比值是相同的 不同导体,其两端的电压与通过这段导体的电流的比值是不同的,且电阻越大,比值越大
【分析】(1)要探究电流和电压的关系,需使电阻不变,即用同一段导体,改变电压值,根据电流与电压变化的关系即可得出初步结论;
(2)利用控制变量法对保持电阻两端的电压不变、电流变化的数据进行分析,初步得出电流与电阻的关系;
(3)根据表格中数据计算出电压和电流的比值,同一导体比值相同,不同的导体比值不同,且电阻越大,比值越大.
【详解】(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9的电流与电压变化的倍数关系,电阻一定时,电压变为原来的几倍,电流也随之变为原来的几倍,
所以可以得出的结论是:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
(2)分析比较实验序号1、4、7或2、5、8或3、6、9的电流与电阻变化的倍数关系,电压一定时,电阻变为原来的几倍,电流随之变为原来的几分之一,
所以可以得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成正比.
(3)表一中电压和电流的比值均为5;表二中电压和电流的比值均为10;表三中电压和电流的比值均为20;
①分析比较表一或表二或表三有关数据,可初步得出,其两端的电压与通过这段导体的电流的比值是相同的.
②分析比较表一、表二和表三有关数据,可初步得出,不同导体,其两端的电压与通过这段导体的电流的比值是不同的,且电阻越大,比值越大.
故答案为(1)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成正比;
(3)①同一导体,其两端的电压与通过这段导体的电流的比值是相同的;
②不同导体,其两端的电压与通过这段导体的电流的比值是不同的,且电阻越大,比值越大.
26. B A 2 反
【详解】(1)[1]由于电源电压恒为3V,所以电压表的量程应是0-3V,且电压表要与电阻R并联,故电路如图:
(2)[2]因为移动滑片P时发现,电压表有示数,说明R不是短路,否则电压表会无示数,故A不符合题意;若滑动变阻器短路,则两表均有示数,故C不符合题意;又因为电流表始终无示数,则说明电路有断路,若R断路将会导致电压表串联在电路中,由于电压表内阻很大,而使电流表无示数,但电压表与电源连通,所以有示数,故B符合题意,故选B.
(3)由于图乙中电压表选用的是小量程,所以分度值是0.1V,示数是1V;
(4)[3]由控制变量法知道,在研究电流与电阻的关系时,要保持不同定值电阻的电压不变;所以换成10Ω的电阻,若滑片位置不动,则由分压原理知道,定值电阻两端的电压将变大,所以为保持电压表示数不变,应减小定值电阻两端的电压,增加滑动变阻器两端的电压,即增加变阻器接入电路的阻值,所以应向A端移动滑片;
(5)[4]由于最初控制定值电阻的电压是1V,而电源电压为3V,所以滑动变阻器的电压是3V-1V=2V,由分压原理知道
解得R=25Ω,即定值电阻的阻值最大是25Ω,所以可用的定值电阻是2个:15Ω和20Ω.
(6)[5]利用可选电阻继续实验知道,当电阻为原来的几倍时,通过导体的电流为原来的几分之一,所以得出的结论是:当导体两端电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比.
【点睛】本题考查的是探究“电流与电阻的关系”的实验,考查的知识点较多,涉及了电路连接、常见故障的分析、控制变量法的应用及分析数据归纳结论的能力等,属于中等难度的题目.
27. D c 使定值电阻两端的电压保持3V不变 “20Ω,1A” 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【详解】(1)[1]电阻与滑动变阻器应与电流表串联,电流从正接线柱流入,负接线柱流出,滑动变阻器应按照“一上一下”的原则接入,电路如图所示
(2)[2]为了保护电路,在连接电路时,开关要处于断开状态;滑动变阻器滑片处于最大阻值处,防止电路中因电流过大烧毁电路,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
(3)[3][4]探究导体的电流跟电阻的关系时应保证定值电阻两端电压不变,定值电阻由5Ω更换为10Ω后,由串联电路分压特点
定值电阻分压变大,大于原来的电压,为保持定值电阻两端电压不变,由串联分压规律可知,应向c端移动滑动变阻器滑片,增大滑动变阻器接入电路的阻值,增大滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压减小到原来的3V,保持定值电阻两端电压不变。
(4)[5]实验中,当定值电阻是30Ω时,流过电路的电流
滑动变阻器接入电路的阻值应为
所以应使用规格为“20Ω,1A”的滑动变阻器。
(5)[6]从表中数据可以看出,电流与电阻的乘积为定值,故可得出结论导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。