第6节 电流与电压、电阻的关系(第1课时)
1. 研究电流和电压的关系
(1)实验:保持 不变,研究 的关系。
(2)滑动变阻器的作用: 。
(闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 的位置。)
(3)结论: 。
2. 研究电流和电阻的关系
(1)实验:保持 不变,研究 的关系。
(2)滑动变阻器的作用: 。
(3)结论: 。
3. 欧姆定律
导体中的电流,与这段导体两端的电压成 ,与这段导体的电阻成 。这个结论也就是 。
A组 基础训练
1. (扬州中考)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( )
2. (福州中考)图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图像是( )
3. (怀化中考)一个阻值为20Ω的电阻,测得通过它的电流为5A,那么此时加在这个电阻两端的电压是( )
A. 4V B. 10V C. 0.25V D. 100V
4. (宜昌中考)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
5. (安顺中考)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
6. 光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置。则( )
A. 当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低
B. 当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压升高
C. 当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大
D. 当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压
7. 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 。
8. (三明中考)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)
9. 在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10欧。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3安,电流表A的示数为0.5安。求:
(1)通过电阻R2的电流。
(2)电源电压。
(3)电阻R2的阻值。
B组 自主提高
10. (德州中考)2013年5月,德州市教育局利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块,滑块被推动的距离越大,仪器的示数就越大。吴月同学设计了如图所示的四种电路,其中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电表示数增大的电路是( )
11. (陕西中考)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。
12. (重庆中考)小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。
(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是 (写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为 A。
(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持 表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向 (填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。
(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3)。
实验次数
定值电阻(Ω)
电流表示数(A)
1
5
2
10
0.18
3
20
0.09
(5)实验记录的多组数据如表所示。分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成 比。
(6)实验结束后,小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验?老师指导小彬分析了不能更换的原因。你认为其原因是 。
13. 如图所示是某中学物理课外实践活动小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压U=3V,电路保护电阻R1=2Ω,均匀电阻丝的阻值为R2=3Ω,金属丝(电阻忽略不计)的上端固定在O点,下端系有一块塑料片A,当风从右向左吹动塑料片时,金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触,风力表由电压表改装而成。
(1)无风时,塑料片竖直下垂,电压表示数是多少?电路中的电流是多少?
(2)风力最强时,金属丝滑至电阻丝的最左端,风力表(电压表)的示数是多少?
课时参考答案
第6节 电流与电压、电阻的关系(第1课时)
【课堂笔记】
1. (1)电阻 电流与电压 (2)改变定值电阻两端的电压 阻值最大 (3)导体电阻不变时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比
2. (1)电压 电流与电阻 (2)保持电阻两端电压不变 (3)导体两端的电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比
3. 正比 反比 欧姆定律
【课时训练】
1—5. BADDC 6. A
7. (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
8. (1)如图 (2)滑动变阻器 电压表 (3)b
9. (1)0.2A (2)3V (3)15Ω
10. D
11. 3 不变 b
12. (1)如图所示
(2)定值电阻短路 0.36 (3)电压 A (5)反 (6)滑动变阻器最大阻值太小,无法保持电压表示数为1.8V
13. (1)0 0.6A (2)1.8V
第6节 电流与电压、电阻的关系(第2课时)
1. 欧姆定律
欧姆定律的数学表达式为I= ,其变形公式为U= ,R= 。
2. 欧姆定律的应用
测量一个定值电阻的阻值,即 法测电阻。用 测出电阻R两端的电压,用 测出通过电阻R的电流,然后计算出电阻R的值。
A组 基础训练
1. 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
2. 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
3. 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
4. 当加在某段导体两端的电压为24V时,通过它的电流为1.2A;若加在该段导体两端的电压减小6V,则通过它的电流和它的电阻分别是( )
A. 0.9A 10Ω B. 1.2A 10Ω C. 0.9A 20Ω D. 1.2A 20Ω
5. 有两段导体甲和乙,在相同的电压下,通过导体甲的电流较大,通过导体乙的电流较小,两段导体电阻大的是( )
A. 导体甲 B. 导体乙 C. 两段导体的电阻一样大 D. 无法比较
6. 一个定值电阻接在某段电路中,当电压为1.5V时,通过的电流为0.15A,当电压增大为原来的2倍时,则下列说法正确的是( )
A. 电流为原来的2倍
B. 电阻为原来的2倍
C. 电流为原来的1/2
D. 电阻为原来的1/2
7. 将一段电阻丝接在3V的电源上,测得通过它的电流为0.3A,若把该电阻改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为( )
A. 2V 15Ω B. 3V 10Ω C. 2V 10Ω D. 3V 15Ω
8. (衡阳中考)如图所示,小宇运用电学知识设计了一个电子身高测量仪,其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比,金属杆cd和MP(左端P是滑片)与电路接触良好,杆cd和MP的电阻不计。当被测身高增加时,电压表的示数( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定
9. 小阳设计一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( )
A. 天然气浓度增大,电压表示数变小
B. 天然气浓度减小,电流表示数变大
C. 天然气浓度增大,电路消耗的总功率变小
D. 天然气浓度减小,电压表与电流表示数的比值不变
10. 在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知,元件A的电阻为 Ω;将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过A和B的总电流是 A。
11. 如图所示电路,已知电源电压为6V,电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大值是20Ω,当滑片P从a向b移动的过程中,电压表的最大示数是 V,电流表最小示数是 A。
12. 如图所示,电源电压为12V,R1=40Ω,开关S断开时,电流表的示数为0.2A,求:
(1)R2的阻值。
(2)开关S闭合后,电流表的示数。
B组 自主提高
13. (恩施州中考)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,小翔连接了如图所示的电路。他先在电路的A、B间接入10Ω的电阻,移动变阻器的滑片,读出电压表与电流表的示数;记录数据后,改用15Ω电阻替换10Ω电阻,闭合开关,接下来他的实验操作应该是( )
A. 观察电压表,向右移动滑片,读取电流数据
B. 观察电流表,向右移动滑片,读取电压数据
C. 观察电压表,向左移动滑片,读取电流数据
D. 观察电流表,向左移动滑片,读取电压数据
14. (恩施州中考)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
15. (镇江中考)如图所示,闭合开关S,电路正常工作。过了一段时间,灯泡L熄灭,两只电表的示数都变大。则下列判断正确的是( )
A. 电阻R断路 B. 电阻R短路 C. 灯泡L短路 D. 灯泡L断路
16. 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,则油量表应是 表(填“电压”或“电流”)改装而成,油量减少时,电表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。
17. 在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。
(1)由图可知,元件 中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律。
(2)将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,则通过A和B的总电流为 。
课时参考答案
第6节 电流与电压、电阻的关系(第2课时)
【课堂笔记】
1. U/R IR U/I
2. 伏安 电压表 电流表
【课时训练】
1—5. CCDCB 6—9. ACAD
10. 5 0.75
11. 6 0.2
12. (1)20Ω (2)0.3A
13—15. ACC
16. 电压 变小
17. (1)A (2)0.7A
第6节 电流与电压、电阻的关系(第3课时)
用电压表和电流表测导体的电阻(伏安法测电阻)
(1)实验原理: 。
(2)实验器材:电源、待测电阻、开关、电流表、电压表、 、导线。
(3)电路图如图。
(4)注意事项:
①连接实物时,开关一定要 。
②闭合开关前,滑动变阻器连
入电路中的阻值为 。
③电压表要并联在电路中,电流表要串联在电路中。
④通过调节滑动变阻器,获得几组电压和电流的值,求出每一组数据的电阻,用 的方法来减小测量误差。
A组 基础训练
1. 在用伏安法测电阻的实验中,刚一试触就发现电流表的指针迅速偏转到最大刻度,发生这种现象的原因可能是( )
A. 电流表的正负接线柱接反了
B. 待测电阻的电阻丝断了
C. 线路某处发生了短路
D. 线路某处发生了断路
2. 在“用伏安法测电阻”的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A. 接电路时,先断开开关
B. 应从电源的正极开始连线,开关应靠近电源的正极
C. 在无法估计被测电阻大小时,电流表、电压表应选用较大的量程
D. 将变阻器连入电路时,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
3. 一个电灯泡,在北方冬季室温下用伏安法测一次电阻,在灯泡正常工作一段时间后再用伏安法测一次它的电阻,结果后一次较前一次测得的灯泡阻值大10倍以上,造成这种差异的原因是( )
A. 两次测量加在灯两端的电压不同
B. 两次测量通过灯的电流不同
C. 两次测量灯丝温度不同
D. 两次测量室内温度不同
4. 用如图所示的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的作用是( )
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
5. 在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( )
A. A导体的电阻为10Ω
B. B导体的电阻为10Ω
C. A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为0.3A
D. B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为0.6A
6. 小明、小强在“用电压表和电流表测导体电阻”的实验中为了记录实验数据和计算结果,分别设计了下列两张表格,其中合理规范的是( )
表(Ⅰ)
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1
2
3
平均值
表(Ⅱ)
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
1
2
3
平均值
A. 只有表(Ⅰ)合理 B. 只有表(Ⅱ)合理
C. 表(Ⅰ)和表(Ⅱ)均合理 D. 表(Ⅰ)和表(Ⅱ)均不合理
7. 为了用伏安法测定盐水的电阻,小忠同学选取一段塑料管,将其充满某种浓度的盐水,两端用金属塞(焊有接线柱)堵住管口,接在如图甲所示的部分电路中。
(1)实验的原理是 。(用公式表示)
(2)图甲中还有两处导线未画出,请在图中补画完整。已知电源电压为6V;要求滑动变阻器的滑片P向右移动时接入电路的电阻变大。
(3)某次测量时电压表的示数为5.0V,电流表的示数如图乙所示,其读数为 A,则测得盐水的电阻为 Ω。
8. 某同学在“用电压表和电流表测导体的电阻”实验中,按图甲所示的电路图连接好电路,移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器连入电路的阻值最大。闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别读出电压表和电流表的几组示数并记录,根据记录的数据,作出如图乙所示的U-I图像,则被测电阻Rx的阻值为 欧。滑动变阻器的滑片在某一位置时,电压表的指针位置如图丙所示(电压表所接的量程为0~3伏),则电压表的示数为 伏。
B组 自主提高
9. (锦州中考)下列四个图中,电阻R0的阻值已知,电源电压未知且保持不变,以下四个图中不能测出Rx阻值的是( )
10. (岳阳中考)在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检测员用电压表、电流表和电源连成如图所示电路进行检测,电压表的示数为3V,电流表的示数为20mA。这是应用了 法测电阻从而确定短路位置离甲地 km。
11. (陕西中考)图1的电路中,电源电压恒为12V,滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样,图2为R1的I-U图像,R1的阻值为 Ω,当电路中的电流为0.2A时,滑动变阻器R2接入电路的阻值为 Ω,为了不损坏滑动变阻器R2,接入电路的阻值应不小于 Ω。
12. (长春中考)如图是小明和小华设计的拉力健身器示意图,在拉环处加拉力时,滑杆PQ可随之自由滑动(导线对滑杆滑动无影响)。已知:在弹性限度内,弹簧伸长的长度与受到的拉力大小成正比。老师认为他们的设计有不足之处,应在电路中串联一个定值电阻。
(1)串联定值电阻在电路中的作用是 。
(2)小明和小华的改进方案分别如下:
小明:把定值电阻串联接在A、B之间。
小华:用定值电阻替换电流表。
若按照小明的方案:闭合开关,向右拉动拉环,滑片P向右移动的过程中,电压表的示数
(填“变大”、“不变”或“变小”)。
若按照小华的方案:闭合开关,当拉力为0N时,滑片P位于B端,电压表示数为0V;当拉力为500N时,电压表示数为1.5V;当拉力为1000N时(在弹性限度内),电压表示数
3V(填“大于”、“等于”或“小于”)。
13. (黄石中考)两个物理实验小组进行测量未知电阻的实验。
(1)第一小组采用了如图所示的电路测量未知电阻的阻值,某次测量中,电压表电流表示数如图,电压表的读数为 V,电流表读数为 A。
(2)第二小组采用了如图所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中R0阻值已知。
①请用笔画线代替导线,将图中的实物按电路图连接(电压表接小量程)。
②该小组的实验步骤如下:先闭合S1、S2,读出此时电压表读数为U1;再闭合S1,断开S2,读出此时电压表读数为U2,则被测电阻Rx的阻值的表达式为:Rx= (用R0、U1、U2表示)。
课时参考答案
第6节 电流与电压、电阻的关系(第3课时)
【课堂笔记】
(1)R= (2)滑动变阻器 (4)①断开 ②最大值
④求平均值
【课时训练】
1—5. CBCCB 6. B
7. (1)R= (2)如图 (3)0.50(或0.5) 10
8. 8 1.6
9. B
10. 伏安 7.5
11. 20 40 4
12. (1)保护电路 (2)不变 小于
13. (1)1.8 0.24 (2)①如图 ②R0(U1-U2)/U2