《电流与电压、电阻的关系》
(2017?襄阳)在探究“电流与电阻的关系”实验中,把电流表连入电路时,必须使电流从 ?接线柱流入。每次更换电阻后,在调节滑动变阻器的同时,应观察? 表,使其示数保持不变。
(2018?天津)当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是? Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为 ?Ω。
如图在探究“电流跟电压的关系”的实验中,为了达到实验目的,实验过程中必须保持 ?不变。通过改变串联电池的个数或改变 ?大小来改变电阻两端的电压。
4、(2017?绥化)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成 ?,跟导体的电阻成 ?。
5、某导体接在10V的电路中时,通过的电流为0.5A;若要使通过该导体的电流变为1.5A,则导体两端所加电压应为 ?V;若该导体两端所加电压为0,则其阻值为? Ω。
6、灯泡L1、L2并联后接在电源两端,电源电压为6V.L1的电阻为12Ω,通过L2的电流为0.3A,则L2的阻值为? Ω,通过干路的电流为 ?A。
7、如图所示,电阻R1与电阻R2串联后,R1和R2两端的总电压为25V,已知R2=60Ω,电压表的示数为10V,通过R1的电流为? A。
8、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象。下列结论与图象相符的是( )
电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
9、小军采用如图所示的电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”,他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验,当完成第一次实验后,小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω,闭合开关后,滑动变阻器应该( )
保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片向右移动
将变阻器滑片向左移动 D.更换阻值更大的滑动变阻器
10、能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是( )
11、根据欧姆定律,下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
D.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
12、从欧姆定律可以导出公式R= ,下列说法正确的是?( )
A.当电压U增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B.当电流I增大为原来的2倍时,电阻R减小为原来的二分之一
C.通过导体的电流若为零,电阻也为零
D.即使导体两端的电压为零,电阻也不为零
13、如图所示,电源电压保持不变,在将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,灯L的亮度变化是( )
变亮 B.变暗 C.不变 D.先变亮后变暗
小红同学在“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象,下列说法中正确的是( )
导体甲的电阻大于导体乙的电阻
导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
D.根据数据和图象得出的结论是:同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
15、(2018?广东)在“探究电流跟电压关系”的实验中:
如图1所示,甲为 ?,乙为 ?。(选填“电流表”或“电压表”)
用笔画线代替导线将图2中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动。(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持? 不变,闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据,如表所示,请根据该图表中数据在图3中进行描点连线。
物理量/实验次数
1
2
3
电压表U/V
1.0
2.0
2.5
电流表I/A
0.11
0.20
0.26
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是 ?。
16、(2018?绥化)如甲图所示是某同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,乙图是连接的实物电路。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω和20Ω各一个。
首先使用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表的示数如丙图所示,通过定值电阻R的电流为 ?A。
断开开关,将5Ω的定值电阻更换成10Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 ?(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数保持不变,此时电压表的示数为 ?V。
接下来他们发现不能选用20Ω的定值电阻进行实验,请分析原因: ?。
17、(2018?北京)如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A.求: (1)电流表A1的示数I1; (2)电阻R2的阻值。
18、(2018?上海)在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为30欧。闭合电键S,电流表的示数为0.4安。当S和 S1都闭合时,电流表示数如图乙所示,求:
求电源电压U。
求通过电阻R1的电流I1。
(3)求总电阻R的阻值。
19、(2017?金昌)如图所示,电源电压保持不变,电阻R2=60Ω,开关闭合后,电流表A的示数为0.2A,电压表V的示数为4V,求: (1)R1的阻值; (2)电源电压。
20、(2018?天津)甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω.现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,枪修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为6v)、定值电阻Ro(阻值为20Ω)、电压表(量程为0~3V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示,电压表未画出):闭合开关后,电压表示数为2V;解答如下问题:
根据题意判定电压表的连接位置,将它接入检测电路;
计算出短路位置离甲地的距离。
答案与解析
1、正;电压
2、【解析】导体的电阻:; ∵电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关, ∴在这个导体两端电压为0时,导体的电阻仍为15Ω不变。
3、电阻;变阻器连入电阻的阻值
4、正比;反比
5、30;20【解析】,因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,当通过该导体的电流变为1.5A时或导体两端所加电压为0时,导体的电阻仍为20Ω不变,当通过该导体的电流变为1.5A时,导体两端所加电压:U′=I′R=1.5A×20Ω=30V。
6、20;0.8【解析】(1)灯泡L1、L2并联后接在电源两端,电源电压为6V,由并联电路的电压特点可知,L1、L2的电压均等于电源电压6V,则灯L2的阻值:R2= U/I2 =6V /0.3A =20Ω; (2)流过灯L1的电流:I1=U/R1 =6V/12Ω=0.5A, 由并联电路的电流特点可得干路电流:I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A。
7、0.25【解析】两电阻串联,电压表测R1的电压,R1和R2两端的总电压为25V,根据串联电路电压的规律,R2的电压为:U2=U-U1=25V-10V=15V,由欧姆定律,通过R2的电流为:I= U2/R2=15V/60Ω=0.25A, 根据串联电路中各处的电流都相等,通过R1的电流为0.25A。
8、C
9、B【解析】(1)将AB两点间5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,电路总电阻变大,电流变小(电流表示数减小)AB间的电压增大(电压表的示数增大); (2)为保持AB间的电压不变,要移动滑片使AB间的电压减小:当滑动变阻器连入电路的电阻增大时,即将变阻器滑片向右移动,电路中电流变小,由U=IR可知,AB间的电压减小。
10、A
11、C
12、D【解析】导体电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流及导体两端的电压无关,故D正确。
13、B
14、C
15、 (1)电流表;电压表;(2)如上左;(3)电阻;如上右;(4)电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比。【解析】(1)如图1所示,甲为电流表,乙为电压表; (2)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路中的电阻要最大,因要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,故变阻器下端应接A,如下左图所示:
探究电流跟电压关系时,要控制电阻不变;由表中数据,在坐标系中找出对应的点连线,如上右所示;
(4)横向分析表中数据,考查到误差因素,电压为原来的几倍,通过的电流为原来的几倍,即电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比。
16、(1)0.4;(2)右;2;(3)变阻器的最大阻值太小
【解析】(1)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,此时电流表的示数如丙图所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,通过定值电阻R的电流为0.4A;
由欧姆定律,电压表示数:U=IR=0.4A×5Ω=2V; 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,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,使电压表的示数为2V。
电源电压恒为4.5V,由图知,电阻两端的电压始终保持U=2V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压: U滑=4.5V-2V=2.5V,电压表示数为变阻器分得的电压 2V /2.5V =0.8倍,根据分压原理,当变阻器的最大电阻连入电路中时,定值电阻的最大值为:0.8×20Ω=16Ω>20Ω,因变阻器的最大阻值太小,故不能选用20Ω的定值电阻进行实验。
17、0.9A;30Ω【解析】由图可知,两电阻并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A测干路电流; 根据并联电路各支路两端的电压相等可知:U1=U2=U=9V; 则电流表A1的示数:I1= U1/R1= 9V /10Ω=0.9A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流: I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A,R2的阻值:R2=U2/I2= 9V/0.3A=30Ω。
18、(1)12V;(2)0.8A;(3)10Ω
【解答】(1)闭合电键S后,电路为R2的简单电路,通过电阻R2的电流I2=0.4A, 根据欧姆定律和并联电路的电压特点可得,电源电压: U=U2=I2R2=0.4A×30Ω=12V;
当S和S1都闭合时,由图乙可知,电流表的示数可能为0.24A或1.2A; 当S和S1都闭合时,两电阻并联,电流表测量的是干路电流; 由并联电路的特点可知,通过R2的电流仍然为I2=0.4A,则干路电流一定大于0.4A,所以总电流I=1.2A, 根据并联电路电流的规律可知,通过R1的电流:I1=I-I2=1.2A-0.4A=0.8A;
由欧姆定律可得总电阻R的阻值:R=U/I=12V/1.2A=10Ω。
19、(1)20Ω;(2)16V
【解答】(1)由图知,两电阻串联,电压表测R1的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律可得R1的阻值:R1=U1/I=4V/0.2A=20Ω;
由欧姆定律和串联电路电流的规律可得,R2的电压:U2=IR2=0.2A×60Ω=12V,根据串联电路电压的规律可得,电源电压:U=U1+U2=4V+12V=16V。
20、甲地;25 【解析】(1)由题知,输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,在甲地利用图中的检测电路进行检测;甲地是电源所在位置,电阻R0与导线电阻R线串联;要确定短路位置,需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻,电压表应测导线的总电压,所以电压表应接在甲地两点之间,如下图:
由题知,闭合开关后,电压表示数为2V,即U线=2V,由串联电路的电压特点可得,电阻R0两端的电压:U0=U-U线=6V-2V=4V,因串联电路的电流处处相等,
则电路中的电流:
,
甲地到短路位置两输电线的总电阻: