初中科学浙教版八年级上册4.6 节电流与电压、电阻的关系(第1课时)

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名称 初中科学浙教版八年级上册4.6 节电流与电压、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 2019-11-27 00:00:00

文档简介

初中科学浙教版八年级上册4.6 节电流与电压、电阻的关系(第1课时)
一、基础题
1.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,经过多次实验后,得到I—U图像如下图所示,则正确的是(  )
A. B. C. D.
2.关于欧姆定律公式I=U/R,下列说法正确的是(  )
A.在导体电阻一定的情况下,它两端的电压越大,通过它的电流越小
B.根据欧姆定律公式变形可得R=U/I,可见导体电阻大小与通过它的电流与它两端电压有关
C.导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值
D.导体的电阻越大,其两端的电压也越大
3.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
4.从欧姆定律可导出R= ,下列说法正确的是(  )
A.当电压为0时,电阻为0
B.当电流增大2倍时,电阻减小2倍
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.不管电压或电流如何变化,电阻不变
5.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
6.根据下列一组实验数据,可以得到的结论是(  )
导体两端的电压 导体的电阻 通过导体的电流
4V 5Ω 0.8A
4V 10Ω 0.4A
4V 20Ω 0.2A
A.导体电阻一定时,电压跟电流成正比
B.导体电阻一定时,电流跟电压成正比
C.电压一定时,电阻跟电流成反比
D.电压一定时,电流跟电阻成反比
7.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
8.
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   。
9.
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)
10.
探究电流与电压关系的电路图如图所示,在实验中应控制   不变,滑动变阻器R′的作用是   、   。若用该图探究电流与电阻的关系,则滑动变阻器R′的作用是   、   。
二、中档题
11.一位同学用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由30Ω调为40Ω后就直接读出电流表的示数,这个示数应该是(  )
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.6 0.3 0.2   0.12
A.0.2 B.0.17 C.0.15 D.0.13
12.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。
13.
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】【分析】当导体的电阻相同时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【解答】在数学上,正比例函数的图象是一条通过坐标原点的斜线;因为通过导体的电流与它两端的电压成正比,所以我们实验得到的I-U图像应该是一条通过坐标原点的斜线,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当导体的电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压和通过它的电流无关,只与材料、长度、横截面积和温度有关;
(3)根据公式可知,电阻等于电压和电流的比值;
(4)根据公式U=IR可知,当电流相同时,导体的电阻越大,它两端的电压越大。
【解答】A. 在导体电阻一定的情况下,它两端的电压越大,通过它的电流越大,故A错误;
B. 导体电阻大小与通过它的电流与它两端电压无关 ,故B错误;
C. 导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值,故C正确;
D. 只有电流相同时,导体的电阻越大,其两端的电压也越大,没有说明电流情况,故D错误。
故选C。
3.【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。
4.【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电阻是导体本身的一种性质,它与两端的电压和通过电流无关,R=是电阻的计算式。
【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时,电阻的阻值不变,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
5.【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。
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】在物理学上,如果两个物理量的乘积保持不变,那么它们成反比例关系,根据控制变量法的要求分析实验结论即可。
【解答】根据表格数据可知,导体的电压始终保持4V不变,而三组数据中电阻和对应电流的乘积都等于4,因此得到实验结论:电压一定时,电流跟电阻成反比,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.【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。
8.【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。
9.【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。
10.【答案】电阻R;保护电路;改变通过R的电流和R两端的电压;保护电路;保持R两端电压不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)通过导体的电流受到电压和电阻的影响,根据控制变量法的要求,探究电流与电压的关系时,应该控制电阻不变,而改变电压;
(2)滑动变阻器在电路中,既能改变电压和电流,又同时负责保护电路;
(3)在探究电流与电阻的关系时,一旦换用不同电阻,电压表的示数就会发生变化,这时就需要调节变阻器的阻值,让电压表的示数保持不变。
【解答】探究电流与电压关系的电路图如图所示,在实验中应控制电阻R不变,滑动变阻器R′的作用是保护电路、改变通过R的电流和R两端的电压。若用该图探究电流与电阻的关系,则滑动变阻器R′的作用是保护电路、保持R两端电压不变。
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】小华将电阻R的阻值从30Ω调为40Ω后,没有移动滑动变阻器,从而会导致电路中的电流变小。据此分析即可。【解答】研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,
那么电阻两端的电压U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
当电阻R的阻值为40Ω时,电路中的电流应该为:;
小华将电阻R的阻值从30Ω调为40Ω后,电压表的示数会增大;要保持电阻两端电压不变,
应向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变大;
那么当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于0.15A小于0.2A。
故选B。
12.【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。
13.【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。
1 / 1初中科学浙教版八年级上册4.6 节电流与电压、电阻的关系(第1课时)
一、基础题
1.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,经过多次实验后,得到I—U图像如下图所示,则正确的是(  )
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】【分析】当导体的电阻相同时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【解答】在数学上,正比例函数的图象是一条通过坐标原点的斜线;因为通过导体的电流与它两端的电压成正比,所以我们实验得到的I-U图像应该是一条通过坐标原点的斜线,故B正确,而A、C、D错误。
故选B。
2.关于欧姆定律公式I=U/R,下列说法正确的是(  )
A.在导体电阻一定的情况下,它两端的电压越大,通过它的电流越小
B.根据欧姆定律公式变形可得R=U/I,可见导体电阻大小与通过它的电流与它两端电压有关
C.导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值
D.导体的电阻越大,其两端的电压也越大
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)当导体的电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成正比;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与它两端的电压和通过它的电流无关,只与材料、长度、横截面积和温度有关;
(3)根据公式可知,电阻等于电压和电流的比值;
(4)根据公式U=IR可知,当电流相同时,导体的电阻越大,它两端的电压越大。
【解答】A. 在导体电阻一定的情况下,它两端的电压越大,通过它的电流越大,故A错误;
B. 导体电阻大小与通过它的电流与它两端电压无关 ,故B错误;
C. 导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值,故C正确;
D. 只有电流相同时,导体的电阻越大,其两端的电压也越大,没有说明电流情况,故D错误。
故选C。
3.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。
4.从欧姆定律可导出R= ,下列说法正确的是(  )
A.当电压为0时,电阻为0
B.当电流增大2倍时,电阻减小2倍
C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍
D.不管电压或电流如何变化,电阻不变
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电阻是导体本身的一种性质,它与两端的电压和通过电流无关,R=是电阻的计算式。
【解答】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当电压为0时、电流增大2倍时或电压增大2倍时,电阻的阻值不变,故ABC错误,D正确。
故答案为:D。
5.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。
6.根据下列一组实验数据,可以得到的结论是(  )
导体两端的电压 导体的电阻 通过导体的电流
4V 5Ω 0.8A
4V 10Ω 0.4A
4V 20Ω 0.2A
A.导体电阻一定时,电压跟电流成正比
B.导体电阻一定时,电流跟电压成正比
C.电压一定时,电阻跟电流成反比
D.电压一定时,电流跟电阻成反比
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】在物理学上,如果两个物理量的乘积保持不变,那么它们成反比例关系,根据控制变量法的要求分析实验结论即可。
【解答】根据表格数据可知,导体的电压始终保持4V不变,而三组数据中电阻和对应电流的乘积都等于4,因此得到实验结论:电压一定时,电流跟电阻成反比,故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
7.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。
8.
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。
9.
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。
10.
探究电流与电压关系的电路图如图所示,在实验中应控制   不变,滑动变阻器R′的作用是   、   。若用该图探究电流与电阻的关系,则滑动变阻器R′的作用是   、   。
【答案】电阻R;保护电路;改变通过R的电流和R两端的电压;保护电路;保持R两端电压不变
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)通过导体的电流受到电压和电阻的影响,根据控制变量法的要求,探究电流与电压的关系时,应该控制电阻不变,而改变电压;
(2)滑动变阻器在电路中,既能改变电压和电流,又同时负责保护电路;
(3)在探究电流与电阻的关系时,一旦换用不同电阻,电压表的示数就会发生变化,这时就需要调节变阻器的阻值,让电压表的示数保持不变。
【解答】探究电流与电压关系的电路图如图所示,在实验中应控制电阻R不变,滑动变阻器R′的作用是保护电路、改变通过R的电流和R两端的电压。若用该图探究电流与电阻的关系,则滑动变阻器R′的作用是保护电路、保持R两端电压不变。
二、中档题
11.一位同学用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由30Ω调为40Ω后就直接读出电流表的示数,这个示数应该是(  )
R/Ω 10 20 30 40 50
I/A 0.6 0.3 0.2   0.12
A.0.2 B.0.17 C.0.15 D.0.13
【答案】B
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】小华将电阻R的阻值从30Ω调为40Ω后,没有移动滑动变阻器,从而会导致电路中的电流变小。据此分析即可。【解答】研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,
那么电阻两端的电压U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V;
当电阻R的阻值为40Ω时,电路中的电流应该为:;
小华将电阻R的阻值从30Ω调为40Ω后,电压表的示数会增大;要保持电阻两端电压不变,
应向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变大;
那么当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于0.15A小于0.2A。
故选B。
12.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。
13.
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。
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