浙教版初二科学《4.6电流与电压、电阻的关系》（含答案）

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浙教版初二科学《4.6电流与电压、电阻的关系》
一、单选题
1．关于课本中“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”两个实验，下列说法中正确的是（　　）
A．两个实验所采用的研究方法是相同的
B．两个实验的电路在课本中是相同的
C．滑动变阻器的主要作用是相同的
D．两个实验多次测量的目的是相同的
2．停在高压输电线上的鸟不会触电，这是因为（　　）
A．鸟是绝缘体 B．鸟能耐高压
C．鸟的电阻大 D．鸟两爪间的电压小
3．小明同学想测出未知电阻R的阻值，他连接的电路如图所示。若电源电压不变，开关S闭合后，他将滑片向右移动，此时（　　）
A．电流表示数变大，变压表示数变小
B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．电流表示数变小，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变大
4．利用伏安法测量电阻时，由于使用的不是理想电表，造成测量结果有误差。某同学采用如图所示电路，能较准确测出Rx 的阻值，已知A、B两点之间电压U保持不变。当k接通a时，电压表示数为10伏，电流表示数为0.2安，当k接通b时，电压表示数为12伏，电流表示数为0.15安，则待测电阻Rx的阻值为（　　）
A．60欧 B．65欧 C．70欧 D．75欧
5．小明同学做电学实验，通过改变滑动变阻器R3电阻的大小，依次记录的电压表和电流表的读数如下表示，分析表格中实验数据。可推断小明实验时所用的电路可能是图A、B、C、D中的哪一个（　　）
电压表读数U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10
电流表读数I/A 0.18 0.21 0.24 0.27 0.30 0.33
A． B．
C． D．
6．如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5A，电压表的示数为6V；将电压表、电流表的位置互换，当开关S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A，则正确的是（　　）
A．R1＝8Ω B．R2＝8Ω C．R1＝20Ω D．R2＝20Ω
7．如图电路中，已知电压表的量程为0-3V，电流表的量程为0-0.6A，定值电阻R1的阻值为6Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，在保证电流表，电压表不被烧坏的情况下，下列说法正确的是（　　）
A．滑动变阻器滑片允许滑到最左端
B．电压表的最小示数为lV
C．电路中允许通过的最大电流为0.6A
D．滑动变阻器滑片滑动过程中，电流表先达到最大量程
8．如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 （　　）

A．图线A是电阻R1的I-U关系图像
B．电源电压为14伏
C．R1的阻值是20欧
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30欧
9．如图甲所示电路中，电源电压不变，R1是定值电阻，R2由三段材料不同、横截面积相同的均匀直导体EF、FG、GH连接而成，其中一段是铜导体，其电阻可忽略不计，另两段导体的阻值与自身长成正比，P是与R2良好接触并能移动的滑动触头。闭合开关S将P从H端移到E端时，电流表示数I与P向左移动距离x之间的关系如图乙所示。已知R1=10Ω，则下列判断正确的是（　　）
A．电源电压为12V
B．GH导体的电阻为10Ω
C．当电流表示数为0.5A时，x的值为31cm
D．P位于x=0cm时，R1两端的电压为4V
10．如图甲所示，电源电压恒为6 V，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电路电流在0.1～0.4 A之间时电子元件均能正常工作，通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，电子元件正常工作时（　　）
A．通过电子元件的电流与其两端的电压成正比
B．滑动变阻器取值范围为5欧～40欧
C．当电流为0.1A时，电子元件的阻值为10欧
D．当电流为0.4A时，滑动变阻器接入电路的阻值为20欧
11．如图甲所示滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（　　）
A．滑片向左移动时，电压表示数变大
B．滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C．电源电压为5V，R0的阻值为10Ω
D．滑片移动过程中，两电表变化量的比值不变
12．如图所示是电路的某一部分，R1=R2>R3， 为理想电流表。若电流只从A点流入此电路，且流过R1的电流为0.2安，则以下说法正确的是（　　）
A．电流不可能从C点流出。只能从B点流出
B．流过 的电流为零
C．流过R2的电流一定大于0.4安
D．R2两端的电压不一定比R3两端的电压大
二、填空题
13．如图是酒驾检测中酒精测试仪的简化电路图。R0为定值电阻，R1为气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关，电源电压保持不变，若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪的电路中电流　 　，电压表示数　 　。（填增大、减小或不变）
14．为了探究银与铁的导电能力强弱，小西从市场上购买了两个长度、横截面均相同的银和铁的金属丝甲、乙，并将它们按照图示的方法连接在某电路中，当电路中有电流通过时，观察电压表示数，发现电压表V1的示数比较小，则：
（1）流过甲的电流I甲　 　(选填“大于”、“等于”“小于”)流过乙的电流I乙。
（2）根据实验结果分析，银的导电能力　 　(选填“较强”、“较弱”)。
15．如图所示，甲图中鸟A提示鸟B：“快飞，你会触电的！”鸟B说：“你怎么不怕？”
乙图中电压表提示电流表：“你不能直接连在电源两极上，会把你烧坏的！”请分析两幅图中的对话是否合理，并说明理由。
甲：　 　。
乙：　 　。
16．图甲是伏安法测电阻实验的电路图，电源电压保持不变。
（1）按图连接电路，闭合开关，电压表和电流表示数如图乙、图丙所示，则定值电阻R的阻值为　 　欧；
（2）将滑片缓慢向左移动，电压表示数将　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）；
（3）继续缓慢向左移动滑片，突然发现电压表示数变小但不为零，产生此现象的故障原因可能是　 　。
17．如图甲所示，电源电压保持不变，当闭合开关S，将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和某处b (图中未标出)记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为　 　Ω，将滑片P从b点再移至某处c (图中未标出)的过程中，两电表示数变化量的比值将　 　。(填“变大”、“不变”或“变小”)。
18．小明利用如图甲测量“小灯泡正常发光时的电阻”，选用的电源电压为3.0V，小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）闭合开关后，小灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，出现这一故障的原因可能是小灯泡　 　。
（2）观察图乙，在该图像中发现电流与电压不成正比，这是因为　 　。
（3）完成实验后，小明想测量另一个小灯泡的额定功率，重新设计了电路(如图丙)，这个小灯泡正常工作的电流为I额，请完成实验步骤(已知电源电压为U、R2
的最大阻值为R2)。
①闭合开关S1，S2接1，移动滑动变阻器R2的滑片，使电流表示数为I额
②闭合开关S1，S2接2，保持滑动变阻器R2的滑片位置不变，调另一个滑动变阻器R1的滑片，使电流表示数为I额；再将滑动变阻器R2的滑片调到最右端，读出电流表的示数为I；
③小灯泡的额定功率表达式为P额=　 　(用U、 R2、I额、I表示)。
19．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=20Ω。闭合开关S，移动滑动变阻器R2的滑片P到中点c时，电流表的示数为0.4A；移动滑片P到最左端a时，电流表的示数为0.3A，则滑动变阻器的最大阻值为　 　。
20．如图甲所示，电源电压为U保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，电流表A的示数为I，电压表V1的示数U1，电压表V2的示数为U2。移动滑动变阻器滑片得到在不同电流下的U1﹣I图像和U2﹣I图像，如图乙所示。
（1）随着电路中电流的增大，电压表V1的示数U1　 　（填“减小”或“增大”，下同），电压表V2的示数U2　 　。
（2）在U﹣I坐标中两条图像在Q点相交，此状态滑动变阻器连入电路的阻值是　 　Ω。
（3）根据图像可求得：电源电压U=　 　V；定值电阻R0=　 　Ω。
三、实验探究题
21．某同学利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中电源电压保持3V不变，定值电阻的阻值分别为5 、10 、15 和20 。
（1）该同学接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线；
（2）正确连接电路后，先用5 的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑片，此时电流表的示数如图乙所示；接着将5 的电阻换成其他阻值的定值电阻进行实验，每次观察到电压表的示数为　 　时，记录电流表的示数。
（3）几次实验中记录电表示数时，定值电阻消耗的最大功率为　 　W。
22．小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R，导线若干和标有“50Ω、0.5A”字样滑动变阻器 。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4
电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.24
（1）用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整；(要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大，且导线不能交叉。)
（2）连接电路时，开关必须　 　(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到　 　(选填“A”或“B”)端；
（3）闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了　 　(选填“断路”或“短路”)；
（4）排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，则定值电阻R的阻值为　 　Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如下：
根据实验数据分析，可初步得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体的两端的电压成　 　比；
（5）在实验过程中，滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于　 　Ω。
23．小衢有一个阻值未知的定值电阻R，要求测出R的阻值。图甲是测量R阻值的部分实物图，电源为两节干电池。
（1）用一根导线将电路连接完整(连线不得交叉)。
（2）实验前，小衢设计如下记录表。请你评价该记录表是否合理？并说明理由。
次数 U（伏） I（安） R(欧)
1 U1 I1 R=
2 U2 I2
3 U3 I3
平均值
（3）完成上述实验后，小衢想如果没有电流表能不能测量R的阻值呢？进行思考后她增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了如图乙电路。实验步骤如下：
①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器使电压表示数为2 V；
②再断开开关S1，闭合开关S2，　 　(填操作)．读取此时Y的数值。Y的示数即为R的阻值。
24．在“伏安法测电阻”的实验中，提供了以下器材：几节干电池、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx、电压表和电流表各1只、开关、导线若干。小科、小江同学分别设计了两种实验方案，如图所示。
（1）测出Rx阻值的两种方案中，能够实现“多次测量取平均值，提高测量精确度”的方案是____。
A．只有甲 B．只有乙 C．甲、乙均可
（2）根据可行方案进行实验，有一小组同学将测量的三组数据分别记录在下面表格中：
实验次数 电压/V 电流/A 电阻/Ω
1 1.5 0.31 　
2 3.0 0.20 　
3 4.5 0.10 　
小科认为这组同学在记录实验数据时，存在错位现象。小科的判断依据是　 　。测出Rx的阻值为　 　。
（3）实验后，小科发现电压表坏了。小江提出，利用现有器材，照样能完成对Rx的测量。他设计出电路图如图丙所示，请完成如下实验步骤：
①对照电路图，连接好电路；
②调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为0时，读出电流表的示数I1；
③调节滑动变阻器的滑片，使接入电路的阻值为最大值时，读出电流表的示数I2；
④根据已知条件和测量结果，求出定值电阻Rx的表达式Rx=　 　。
25．某小组同学利用规格为“50Ω
0.6A”的滑动变阻器和其他的器材来测导体电阻，该变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图所示，电源电压恒为4.5V。
请分析回答：
（1）连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为1.5V、0.1A。根据以上信息用笔画线代替导线将图中电路连接完整。
（2）该实验多次测量的目的是　 　。
（3）小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到
　 　V。
四、解答题
26．
如图所示的电路中，电源电压恒为30V，电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5A。求：
（1）通过电阻R1的电流。
（2）电阻R2的阻值。
27．在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A。
求：
（1）通过电阻R2的电流。
（2）电源电压U。
（3）电阻R2的阻值。
28．图甲的储水容器底有质量1.5kg，底面积100cm 的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片A相连，距容器底0.4m处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所示，其电源电压U=18V，R0=15Ω，当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻R与它所受压力F的对应关系如下表所示(弹簧均在弹性限度内)。求：
压力F/N 2 4 … 12 15
电阻R/Ω 165 105 … 24 15
（1）浮桶的重力是多少牛？
（2）未加水时，力敏电阻所受压力为2N，电流表的示数是多少安？
（3）当容器内的水深达到多少米时，双控阀门才打开排水？
29．如图甲所示，电源电压恒定，R0为定值电阻，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示。求：
（1）滑动变阻器R的最大阻值。
（2）R0的阻值及电源电压。
30．如图是模拟调光灯的电路图。电源电压恒为6V，小灯泡L的额定功率是6W，滑动变阻器R的最大电阻是20Ω，灯丝的电阻随温度的变化而变化。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于a端时，小灯泡正常发光。试求：
（1）小灯泡正常发光时的电流是多少？
（2）当滑动变阻器连入电路中的电阻是5Ω时，电路中的电流是0.6A，此时小灯泡的电阻是多少？
（3）当滑动变阻器的滑片P位于b端时，电压表的示数是1V，滑动变阻器的电压是多少？
答案解析部分
1．【答案】B
2．【答案】D
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】B
6．【答案】B
7．【答案】B
8．【答案】C
9．【答案】C
10．【答案】B
11．【答案】D
12．【答案】C
13．【答案】增大；增大
14．【答案】（1）等于
（2）较强
15．【答案】甲图开关闭合后，鸟A无电流通过（或鸟A两爪之间无电压）鸟B有电流通过（或鸟B两爪之间有电压）会发生触电；乙图中由于电流表的电阻很小（或电流表相当于导线），电路接通时发生短路（或电路中的电流很大）会烧坏电流表
16．【答案】（1）3
（2）变大
（3）滑片接触不良
17．【答案】20；不变
18．【答案】（1）断路(灯丝断了、灯座接触不良等)
（2）灯丝的电阻随温度的变化而变化(或小灯泡的电阻随温度升高而增大)
（3）
19．【答案】20
20．【答案】（1）减小；增大
（2）0
（3）4.5；1
21．【答案】（1）
（2）2V
（3）0.8
22．【答案】（1）
（2）断开；A
（3）短路
（4）10；正
（5）6
23．【答案】（1）
（2）不合理，每一次的电压值未与电流值对应，应根据R= 依次求得每次电阻值，然后再求平均值
（3）调节 变阻器Y的数值，使电压表的示数为2V
24．【答案】（1）A
（2）当电阻相同时，电流与电压成正比，即电压越大，则电流越大。；15Ω
（3）
25．【答案】（1）
（2）求平均值减少误差
（3）1.8
26．【答案】（1） 通过电阻R1的电流；
（2）同时闭合开关S1和S2，电阻R1与R2并联，电流表测干路电流；
通过电阻R2的电流I2=I总-I1=2.5A-2A=0.5A；
电阻R2的阻值。
27．【答案】（1）根据图片可知，电阻R1与R2并联，电流表A1测R1的电流，A2测通过电路的总电流。
通过电阻R2的电流：I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A；
（2）电源电压U总=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V；
（3）电阻R2的阻值。
28．【答案】（1）浮桶的重力：G＝mg＝1.5kg×10N/kg＝15N
（2）未加水时，力敏电阻所受的压力为2N，由表可知：此时力敏电阻的阻值为165Ω；
此时电路中的总电阻：R总＝R0＋RF＝15Ω＋165Ω＝180Ω
故电流表的示数：I＝ ＝0.1A
（3）已知当电流表示数为0.6A，且桶底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水
此时电路中的总电阻：R总′＝ ＝30Ω
此时力敏电阻的阻值：R′＝R总′－R0＝30Ω－15Ω＝15Ω
由表可知：此时力敏电阻所受的压力F′＝15N，由于物体间力的作用是相互的，则此时浮桶所受的弹簧的压力也为F″＝15N
此时浮桶受到竖直向下的重力、弹簧对它竖直向下的压力、水对它竖直向上的浮力，则浮桶受到的浮力：F浮＝G＋F″＝15N＋15N＝30N
浮桶排开水的体积：F浮＝ρ水gV排，30N=1×103kg/m3×V排×10N/kg，V排＝3×10－3m3
此时浮桶浸入水中的深度：V排＝S桶×h浸 ，3×10－3m3＝100×10－4m2×h浸，h浸＝0.3m
故此时容器内水的深度：h＝h浸＋h0＝0.3m＋0.4m＝0.7m，即当容器内的水深达到0.7米时，双控阀门才打开排水。
29．【答案】（1）解：当滑片位于a端时，R0与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测R两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知，电路中的电流I小=0.4A，UR=8.0V，
由I=可得，滑动变阻器的最大阻值：
R===20Ω
（2）解：因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电源电压：U=I小(R0+R)=0.4A×(R0+20Ω)，
当滑片位于b端时，电路为R0的简单电路，电路中的电流最大，
由图乙可知，电路中的最大电流I大=1.2A，
则电源电压：U=I大R0=1.2A×R0，
因电源电压不变，
所以，0.4A×(R0+20Ω)=1.2A×R0，
解得R0=10Ω，
电源电压：U=I大R0=1.2A×10Ω=12V。
30．【答案】（1）解：滑片置于a端时，只有灯泡接入电路，此时灯泡正常发光，
灯泡额定电压等于电源电压，由P＝UI可知，
灯泡正常发光时的电流：IL＝P额/U额＝ ＝1A
（2）解：R总＝ ＝ ＝10Ω
RL＝R总－R滑＝10Ω－5Ω＝5Ω
（3）解：滑动变阻器两端电压：U滑′＝U－UL′＝6V－1V＝5V
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