内容正文:
第6节 电流与电压、电阻的关系
第1课时 电流与电压、电阻的关系
1.如图为研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验电路图,其中正确的是( )
A B C D
C
2.在探究“通过导体的电流与导体两端电压关系”的实验过程中,当A、B两点间接入5 Ω的电阻,记录了相应的电流与电压值后,接下来应该( )
A.移动滑动变阻器的滑片
B.在AB间更换另一阻值的电阻
C.将电压表接在滑动变阻器的两端
D.实验结束,断开开关,拆解电路
A
3.小光同学用如图所示的电路探究“电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的下一步操作是( )
A.保持滑动变阻器滑片不动
B.将滑动变阻器滑片适当向左移动
C.将滑动变阻器滑片适当向右移动
D.增加电池个数
C
4.如图所示,在研究“电流与电阻的关系”实验中,下列说法中正确的是( )
①闭合开关前,移动滑片P到最右端是为了保护电路
②闭合开关后,移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压不变
③闭合开关后,移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流不变
④闭合开关后,移动滑片P的目的是多次测量取平均值减少误差
A.①②
B.②③
C.①③
D.②④
A
5.在“探究电流跟电压关系”的实验中:
(1)如图1所示,甲为___________,乙为___________。(均选填“电流表”或“电压表”)
(2)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)
电流表
电压表
(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,请根据该表中数据在图3中进行描点连线。
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论:___________________________________________________。
电阻
实验次数
物理量 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
电阻不变时,通过导体的电流与导体两端
的电压成正比
6.在设计“导体中电流与电压关系”实验数据记录表中,不应有的项目栏是( )
A.导体
B.电流
C.电压
D.电阻
A
7.小金用如图所示电路研究电流与电压的关系,为了改变定值电阻R两端电压,设计了以下四种方案,其中可行的方案个数是( )
甲:换用可调节电压的学生电源接入MN
乙:两节新干电池与滑动变阻器串联接入MN
丙:两节新干电池先后与不同的定值电阻R′串联接入MN
丁:两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入MN
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
D
8.用如图所示的电路研究电流与电压关系时,要求“保持电阻不变”,在进行“保持电阻不变”这一步骤时,实验要求是( )
A.保持R′的滑片位置不动
B.保持R的电压不变
C.保持R不变,调节R′的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
C
9.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
C
10.图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图,图乙是他根
据实验数据描绘的IR关系图像。由图像可知:当电压一定时,电流与电阻成________(选填“正比”或“反比”);他每次控制电阻两端的电压为_______V不变。若电源电压为4.5 V,实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,则滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。
反比
2.5
20
11.小宁用如图甲所示的电路图,探究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6 V。改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持电阻R两端的电压不变,记下相应的2次实验的电流和电阻值,描绘在图乙中。
(1)请用笔画线代替导线,在图丙中将
电压表正确连入电路。
(2)实验中,她所选择的变阻器规格是_____(填序号)。
A.10 Ω 0.5 A B.20 Ω 1 A
C.50 Ω 2 A
(3)图乙中阴影部分面积表示的科学量是__________________。
(4)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6 V,电路发生的故障可能是________________。
C
电阻R两端的电压
电阻R断路
第6节 电流与电压、电阻的关系
第2课时 欧姆定律
1.下列是在探究“通过导体的电流与电压的关系”实验中得到的IU图像,其中正确的是( )
A B C D
B
2.对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.对于一个定值电阻,加在它两端的电压与通过它的电流的比值会变化
B.公式 表明:对于定值电阻,通过导体的电流与两端的电压成正比
C.公式 表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
D.由U=IR可知,导体两端的电压跟导体的电阻成正比
B
3.将一个电阻接在3 V的电源上,测得通过它的电流为0.3 A,若把该电阻改接在另一个电源上时,测得通过它的电流为0.2 A,则此时的电源电压和该电阻的阻值分别为( )
A.2 V 15 Ω
B.3 V 10 Ω
C.2 V 10 Ω
D.3 V 15 Ω
C
4.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,下列说法正确的是( )
A.导体a的电阻大于导体b的电阻
B.通过导体a的电流与其两端的电压成反比
C.当在导体b的两端加上1 V的电压时,通
过导体b的电流为0.4 A
D.将导体a接到电压为3 V的电源上时,通
过导体a的电流为0.6 A
D
5.照明电路的电压为220 V,对人体来说,一般情况下36 V以下的电压是安全的;通过人体的电流等于1 mA时会引起麻的感觉;通过人体的电流等于30 mA时有生命危险。根据以上数据,估计普通人体电阻最接近于( )
A.1×102 Ω
B.1×103 Ω
C.4×104 Ω
D.2×105 Ω
B
6.某导体两端的电压为3 V时,通过它的电流为100 mA,这个导体的电阻为________ Ω。现将该导体两端电压增加到6 V,应选用________(选填“0.6 A”或“3 A”)量程的电流表来测量导体中的电流。
30
0.6 A
7.完成下列各小题。
(1)工厂中车床照明灯采用36 V的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是30 Ω,求通过灯丝的电流。
(2)某手电筒小灯泡两端的电压是2.5 V,用电流表测得通过的电流是250 mA,这个小灯泡的电阻是多少?
(3)某种节日彩灯的灯丝电阻为30 Ω,正常工作时的电流为0.2 A,求加在彩灯两端的电压。
8.当一个电阻两端所加电压从2.5 V升高到3.5 V时,通过电阻的电流增大了0.2 A,则该电阻的阻值为( )
A.2 Ω
B.5 Ω
C.7 Ω
D.12 Ω
B
9.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则下列判断错误的是( )
A.电源电压为6 V
B.R2的最大阻值为20 Ω
C.当滑片P位于a点时,电流表示数
为0.6 A
D.图乙中C点表示滑片P位于滑动变
阻器的中点
D
10.如图所示的电路中,当开关S从“2”转到“1”时,电流表和电压表对应的示数如图乙所示。下列判断正确的是( )
A.电源电压为8 V
B.R2的阻值为10 Ω
C.R1的阻值为20 Ω
D.开关S接“2”时,通过R2的电流为0.2 A
D
11.如图1所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图线如图2所示,根据图线的信息可知:______
(选填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图线,电源电压为_____伏。电阻R1的阻值为______欧。
乙
6
10
12.如图所示,电源电压为12 V,R1=40 Ω,开关S断开时,电流表的示数为
0.2 A,求:
(1)R2的阻值。
(2)开关S闭合后,电流表的示数。
13.如图是利用滑动变阻器控制电流的电路,其中滑动变阻器的铭牌上标有
“20 Ω 1 A”的字样,它与定值电阻R串联在电路中,通过电阻R的电流可在
0.2 A~1.0 A范围内调节,R两端的电压表最小值为1 V。请回答下列问题。
(1)当电压表为最小值时,滑动变阻器的滑片应位于最________(选填“左”或
“右”)端。
(2)定值电阻R为多大?选用电源的电压应为多大?
(写出计算过程)
(3)若将电路中的a、b两点用导线连接起来,再把
滑动变阻器的滑片移至最右端,求两电表的示数。
右
第6节 电流与电压、电阻的关系
第3课时 欧姆定律的应用
1.如图所示,电源电压U=10 V,定值电阻R=20 Ω,闭合开关S,电压表的示数是6 V,通过小灯泡的电流是( )
A.0.8 A
B.0.5 A
C.0.3 A
D.0.2 A
D
2.两个定值电阻R1与R2串联后接到电源上,它们两端的电压关系是U1>U2。若把它们并联后接到同一电源上,通过它们的电流关系是( )
A.I1=I2
B.I1>I2
C.I1<I2
D.无法确定
C
3.如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比为5∶3,则R1与R2的电阻之比为
( )
A.5∶3
B.3∶2
C.2∶3
D.3∶5
B
4.杭州市利用如图所示的“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。若琦同学设计了四种电路(如图所示)模
拟测试,并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电
表示数增大。其中符合要求的电路是( )
A B C D
C
5.为了判断驾驶员是否酒后驾车,交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。小科设计了一种酒精测试仪的电路,如图所示。图中R为定值电阻,Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测气体中酒精的浓度增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电压表与电流表示数比值变小
C.电流表示数变小
D.电压表与电流表示数比值不变
D
6.拓展课上同学们设计了测量身高体重的装置,原理如图甲。装置中的身高仪和体重仪均由电流表改装而成,其中压敏电阻R的阻值随体重变化如图乙。
(1)两个电流表中用于制作成身高仪的是电流表_______。
(2)随着测量者体重的增加,电流表A2的示数将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)该装置由于长期使用导致电源电压减小,则测量值与实际值相比,下列叙述正确的是______。
A.身高偏大,体重偏小
B.身高偏大,体重偏大
C.身高偏小,体重偏小
D.身高偏小,体重偏大
A1
变小
D
7.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S1、S2闭合,S3断开
时,电流表的示数为I1、电压表的示数为U1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电
流表的示数为I2、电压表的示数为U2。下列判断中正确的是( )
A.U1>U2
B.U1<U2
C.I1>I2
D.I1<I2
B
8.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。电源电压不变,R′是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。
(1)当油量表的示数变小,说明油箱向_______(选填“外”或“内”)输油。
(2)若图中电源电压为12 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω。为了保证无论怎样移动滑片电流表都不
超量程,保护电阻R′的最小阻值应为______Ω。
外
20
9.测量压力大小的压力传感器的工作原理如图甲所示,其中M、N均为绝缘材
料,M、N之间有弹簧和可收缩的导线(电阻大小不计);弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,已知压力F的大小与R2的阻值的关系如图乙所示。闭合开关S,当压力为0时,滑片P在最上端。定值电阻R1的阻值为9 Ω。
(1)当压力为1 N时,电压表的示数为3 V,求电源电压。
(2)当电流表的示数为0.5 A时,压力F的大小为多少?
10.如图甲是非接触式红外线测温枪,它是
通过接收人体辐射的红外线来显示被测人的
体温。
(1)图乙是它的工作原理图,R是滑动变阻器,
R0是热敏电阻,当人体温度升高时,电压表示数将变小。
①则其所用的热敏电阻R0的阻值随温度变化的特点是图丙中的_____曲线。
②随着环境温度的升高,测量设备常会在无人通过时报警,为防止误报,应将滑动变阻器的滑片向_____滑动。
(2)若热敏电阻R0在检测到人体体温达到37.3 ℃时报警,其阻值为150 Ω,报警电压为1.5 V,电源电压恒定为5 V,则此时滑动变阻器R接入电路的阻值为________。
A
左
350 Ω
第6节 电流与电压、电阻的关系
第3课时 欧姆定律的应用
1.如图所示,电源电压U=10 V,定值电阻R=20 Ω,闭合开关S,电压表的示数是6 V,通过小灯泡的电流是( )
A.0.8 A
B.0.5 A
C.0.3 A
D.0.2 A
D
2.两个定值电阻R1与R2串联后接到电源上,它们两端的电压关系是U1>U2。若把它们并联后接到同一电源上,通过它们的电流关系是( )
A.I1=I2
B.I1>I2
C.I1<I2
D.无法确定
C
3.如图所示,闭合开关S,两电流表示数之比为5∶3,则R1与R2的电阻之比为
( )
A.5∶3
B.3∶2
C.2∶3
D.3∶5
B
4.杭州市利用如图所示的“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。若琦同学设计了四种电路(如图所示)模
拟测试,并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时,电
表示数增大。其中符合要求的电路是( )
A B C D
C
5.为了判断驾驶员是否酒后驾车,交警需要用酒精测试仪对驾驶员进行检测。小科设计了一种酒精测试仪的电路,如图所示。图中R为定值电阻,Q为酒精气敏元件,它在电路中的作用相当于一个可变电阻,其阻值随气体中酒精浓度的增大而减小。电源两端的电压不变,闭合开关S,当气敏元件所测气体中酒精的浓度增大时,则下列判断中正确的是( )
A.电压表示数变小
B.电压表与电流表示数比值变小
C.电流表示数变小
D.电压表与电流表示数比值不变
D
6.拓展课上同学们设计了测量身高体重的装置,原理如图甲。装置中的身高仪和体重仪均由电流表改装而成,其中压敏电阻R的阻值随体重变化如图乙。
(1)两个电流表中用于制作成身高仪的是电流表_______。
(2)随着测量者体重的增加,电流表A2的示数将_______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)该装置由于长期使用导致电源电压减小,则测量值与实际值相比,下列叙述正确的是______。
A.身高偏大,体重偏小
B.身高偏大,体重偏大
C.身高偏小,体重偏小
D.身高偏小,体重偏大
A1
变小
D
7.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,当开关S1、S2闭合,S3断开
时,电流表的示数为I1、电压表的示数为U1;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电
流表的示数为I2、电压表的示数为U2。下列判断中正确的是( )
A.U1>U2
B.U1<U2
C.I1>I2
D.I1<I2
B
8.如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。电源电压不变,R′是定值电阻,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。
(1)当油量表的示数变小,说明油箱向_______(选填“外”或“内”)输油。
(2)若图中电源电压为12 V不变,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器R的最大阻值为50 Ω。为了保证无论怎样移动滑片电流表都不
超量程,保护电阻R′的最小阻值应为______Ω。
外
20
9.测量压力大小的压力传感器的工作原理如图甲所示,其中M、N均为绝缘材
料,M、N之间有弹簧和可收缩的导线(电阻大小不计);弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,已知压力F的大小与R2的阻值的关系如图乙所示。闭合开关S,当压力为0时,滑片P在最上端。定值电阻R1的阻值为9 Ω。
(1)当压力为1 N时,电压表的示数为3 V,求电源电压。
(2)当电流表的示数为0.5 A时,压力F的大小为多少?
10.如图甲是非接触式红外线测温枪,它是
通过接收人体辐射的红外线来显示被测人的
体温。
(1)图乙是它的工作原理图,R是滑动变阻器,
R0是热敏电阻,当人体温度升高时,电压表示数将变小。
①则其所用的热敏电阻R0的阻值随温度变化的特点是图丙中的_____曲线。
②随着环境温度的升高,测量设备常会在无人通过时报警,为防止误报,应将滑动变阻器的滑片向_____滑动。
(2)若热敏电阻R0在检测到人体体温达到37.3 ℃时报警,其阻值为150 Ω,报警电压为1.5 V,电源电压恒定为5 V,则此时滑动变阻器R接入电路的阻值为________。
A
左
350 Ω
解:(1)I= eq \f(U,R) = eq \f(36 V,30 Ω) =1.2 A。
(2)R= eq \f(U,I) = eq \f(2.5 V,0.25 A) =10 Ω。
(3)U=IR=0.2 A×30 Ω=6 V。
解:(1)R总= eq \f(U,I) = eq \f(12 V,0.2 A) =60 Ω,R2=R总-R1=60 Ω-40 Ω=20 Ω。
(2)开关S闭合后,R2短路,电流表的示数I′= eq \f(U,R1) = eq \f(12 V,40 Ω) =0.3 A。
解:(2)定值电阻R的阻值R= eq \f(U小,I小) = eq \f(1 V,0.2 A) =5 Ω,此时滑动变阻器接入电路的电阻为20 Ω,
电源电压U=U滑+U小=I小R滑大+U小=0.2 A×20 Ω+1 V=5 V。
(3)此题意可知,此时定值电阻被短路,电压表示数为0,电流表测量经过滑动变阻器的电流,
电流表示数I= eq \f(U,R滑) = eq \f(5 V,20 Ω) =0.25 A。
解:(1)当压力为1 N时,R2=3 Ω,因为串联电路中电流处处相等,所以电路中的电流I=I2= eq \f(U2,R2) = eq \f(3 V,3 Ω) =1 A,由I= eq \f(U,R) 可得,R1两端的电压U1=IR1=1 A×9 Ω=9 V,电源电压U=U1+U2=9 V+3 V=12 V。
(2)当电流表示数为0.5 A时,电路的总电阻R= eq \f(U,I′) = eq \f(12 V,0.5 A) =24 Ω,此时R2接入电路的阻值R2′=R-R1=24 Ω-9 Ω=15 Ω,由图乙可知,当R2′=15 Ω时,压力F=5 N。
解:(1)当压力为1 N时,R2=3 Ω,因为串联电路中电流处处相等,所以电路中的电流I=I2= eq \f(U2,R2) = eq \f(3 V,3 Ω) =1 A,由I= eq \f(U,R) 可得,R1两端的电压U1=IR1=1 A×9 Ω=9 V,电源电压U=U1+U2=9 V+3 V=12 V。
(2)当电流表示数为0.5 A时,电路的总电阻R= eq \f(U,I′) = eq \f(12 V,0.5 A) =24 Ω,此时R2接入电路的阻值R2′=R-R1=24 Ω-9 Ω=15 Ω,由图乙可知,当R2′=15 Ω时,压力F=5 N。
$$