17.1 电流与电压和电阻的关系
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.会同时使用电流表和电压表测一段电路中的电流和电压,会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压 1、2、4、5 很棒□ 及格□ 加油□
2.会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图像法分析实验数据 6~8、11
3.能说出电流与电压和电阻间的正比、反比关系 3、9、10、12
【练基础】
必备知识1:探究电流与电压的关系
1.在探究“电流与电压关系”的实验中,如图所示,闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是 。在实验过程中,要使用 (选填“一个”或“多个”)定值电阻;滑动变阻器的作用是 。
2.小明同学在探究电阻上电流与电压的关系的实验中,要改变电阻两端的电压,下列办法不可行的是 ( )
A.改变干电池的个数
B.改变定值电阻的阻值
C.移动滑动变阻器器的滑片
D.用可调节电压的学生电源
必备知识2:探究电流与电阻的关系
3.导体两端的电压一定时,导体的电阻越小,通过导体的电流 ;在研究电流与电压和电阻的关系时,运用的是 法,即在研究电流与电压的关系时,应使电阻保持不变,改变导体两端的 ;在研究电流与电阻的关系时,应控制 不变,使电阻发生变化。
4.用以下电路“探究电流跟电阻的关系”实验中,当把电阻R由10 Ω更换为20 Ω后,闭合开关,下一步的操作应当是 ( )
A.适当增加电池的节数
B.记录电流表和电压表的示数
C.调节滑动变阻器,使电压表示数与更换前相同
D.调节滑动变阻器,使电压表示数为更换前的一半
5.用如图所示的实验电路图探究电流跟电阻的关系,下列注意事项错误的是 ( )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节滑动变阻器,使电压表的示数相同
【练能力】
关键能力1:分析实验图像
6.小明利用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- 图像如图乙。当电流为0.4 A时,选用的导体的电阻为 Ω。
7.小彬在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,他发现每次实验电流和电阻的乘积始终保持不变。根据收集到的数据画出了如图所示的图像。下列结论与图像相符的是 ( )
A.电压一定时,电阻和电流成正比
B.电压一定时,电流和电阻成反比
C.电阻一定时,电压和电流成正比
D.电阻一定时,电流和电压成反比
关键能力2:分析实验中的电路故障
8.某学习小组的四位同学在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,均采用如图所示的电路(电源电压保持4.5 V不变)。
(1)用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片P向左移动,电路中电流变大,导线不得交叉)。
(2)小明刚连接好电路,发现电流表、电压表均有较大的示数,原因可能是:① ;② 。
(3)小华在实验时,闭合开关,发现电流表的指针向“0”刻度线的左边偏转,原因可能是 。
(4)小军连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障可能是定值电阻R (选填“短路”或“断路”)。
(5)小芳连接好电路,闭合开关,发现两电表示数均为零,则故障可能是 。
【练素养】
9.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
2 V 10 Ω 0.2 A
4 V 10 Ω 0.4 A
6 V 10 Ω 0.6 A
A.导体电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
D.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
10.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是 ( )
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
11.用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1.5 A”。
(1)实验时,依次更换不同的电阻,调节 ,保证电阻两端电压不变,分别记录每次电阻R和电流表示数I,数据如表。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 30 20 15 10 5
电流I/A 0.08 0.12 0.16 0.48
电阻的倒 数/Ω-1 0.033 0.050 0.067 0.100 0.200
(2)第4次实验的电流表示数如图乙所示,读数为 A。
(3)为了更精确地描述I与R的关系,在表中增加了的数据,并根据I、的值在图丙的坐标纸中描出了相应的点,请你在图丙中补充第4次的实验数据点,并作出I-图像。
(4)根据图像可以得到的实验结论: 。
12.【2022河北中考】 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中,小明利用可调电压电源(可调为1.5 V、3.0 V、4.5 V、6.0 V 之一)、5个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)、滑动变阻器(10 Ω 1 A)、电压表和电流表做了如下实验。
(1)他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路,其中只有一根导线连接错误,请在这根导线上打“×”,并用笔重新画一根正确连接的导线。(连线不要交叉)
(2)改正图乙电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 端。
(3)实验时小明设计了如下表格,通过表格可以看出,他的实验目的是探究通过导体的电流与 的关系。
实验次数 1 2 3 4 5
R/Ω 5 10 15 20 30
I/A
(4)小明将电源电压调为3 V时,按(3)设计的方案进行实验。图丙是第2次实验时电流表的示数,示数为 A。
(5)小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像,可以得出结论: 。
17.1 电流与电压和电阻的关系参考答案
练基础
1.保护电路 一个 改变电阻的电压和电流
2.B
3.越大 控制变量 电压 导体两端的电压
4.C 【解析】探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变;电路中由于将10 Ω的定值电阻换成20 Ω的定值电阻,根据串联分压原理知,定值电阻分得的电压变大,即电压表的示数变大;为使电压表示数不变,根据串联电路电压规律可知,需要增大滑动变阻器分得的电压;根据串联分压原理可知,要增大滑动变阻器分得的电压,则需要增大滑动变阻器接入电路的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片向右移动到合适位置,故C正确,D错误;适当增加电池的节数,电压表的示数也会变得更大,故A错误;此时电压表的示数与前面的相比已经变化,所以不能读数,故B错误。
5.B
练能力
6.5
7.B 【解析】发现每次实验中电流和电阻的乘积始终保持不变,即电阻两端的电压不变,故得出的结论是电压一定时,电流与电阻成反比。故B正确。
8.(1)如图所示:
(2)①连接电路时没有断开开关
②滑动变阻器滑片没有移到最大阻值处
(3)电流表正负接线柱接反了
(4)断路
(5)滑动变阻器断路
练素养
9.B
10.D 【解析】由图像可知,通过导体的电流随电压的增大而增大,并且成倍数的增大,即成正比,当U=1 V时,I=0.1 A,故 A、C正确;当甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上,由图知I甲=0.6 A,I乙=0.3 A,I=0.9 A,故B正确;加同样电压时(3 V),I甲=0.6 A,I乙=0.3 A,I甲>I乙,所以R甲11.(1)滑动变阻器的滑片
(2)0.24
(3)如图所示:
(4)导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
12.(1)如图所示:
(2)左
(3)导体的电阻
(4)0.2
(5)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
2