内容正文:
13.1 探究电流与电压、电阻的关系
一、单选题
1.下列说法中正确的是( )
A.导体电阻会随电压的增大而增大
B.没有电流通过时,导体的电阻为0
C.电路中有电流就一定有电压
D.导体中自由电荷定向移动的方向为电流方向
2.科学研究中常发现某问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系,且可用图线表示.下列相关的量之间符合如图所示关系的是( )
A.导体的电阻大小与该导体两端的电压关系
B.固体物质在水中的溶解度与溶剂质量的关系
C.同一导体中通过的电流与该导体两端的电压关系
D.物体浸入水中受到的浮力与它在水中所处深度的关系
3.某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录如下表.请根据表中给出的数据,判断分析出他们实验时的电路可能是图中的
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
A. B.
C. D.
4.小刚用图所示电路探究“一段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5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数
5.在“探究电流与电压的关系”实验中,分别用电阻、进行实验,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的I-U关系图象,由图可知( )
A.
B.
C.通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D.将它们串联接到同一电路中,通过的电流较大
二、填空题
6.如图所示,.闭合开关后,调节滑片的位置,使电压表的示数为.如果将换成的电阻,仍要保持电压表的示数为不变,则滑片应向 (选填“左”或“右”)调节.
7.某同学利用如图电路,探究通过导体的电流与导体电阻的关系,闭合开关后,电压表示数为零,经检查电路并无故障,原因是 。已知电源电压为6V,实验中将电阻箱的阻值由小到大分别调为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,并且保持电压表示数为2.5V不变,则变阻器的滑片P应该 (填“向左端移动”、“向右端移动”或“不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于 。
8.小东同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,根据记录的实验数据作出了如图所示的图像,根据图像回答:
(1)当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为 A,导体乙的电阻为 Ω;导体甲的电阻为 Ω;
(2)将甲、乙两导体并联后到电压为2V的电源上时,通过导体甲的电流为 A,通过导体乙的电流为 A,甲、乙两导体消耗的总功率是 W;
(3)实验的结论是:通过导体的电流与其两端的电压成 比。
三、作图题
9.小亮做“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验。他在实验桌上连接了如图所示的实验电路,同组的小英检查电路后,发现电路中有一根导线连接错误。请先在错接的那根导线上打上“×”,之后用笔画线代替导线,画出这根导线正确的连接方法。
10.如图所示是探究电流与电压关系的电路,请你以笔画线代替导线,完成实物连接(要求:滑动变阻器接入电路中的阻值最大)。
四、实验题
11.重庆一中物理兴趣小组的小华和小舒同学为“探究电流与电压、电阻的关系”,在实验室找来了以下实验器材:学生电源(电压恒为4.5V),滑动变阻器(“20Ω 1A”),阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各一个,电流表、电压表、开关各一只,导线若干。
(1)实验时小华设计了如图甲所示的电路图并连接成图乙所示的实物图。他将滑动变阻器的阻值调到最大,若闭合开关,则乙图中 无示数(选填“电流表”或“电压表”),这是因为乙图中有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线;( )
(2)正确连接电路后,小华接入10Ω的定值电阻进行“电流与电压关系”实验的探究,得出3组实验数据记录在表1中,对数据进行分析后可得出实验结论是:当电阻一定时,电流与电压成 比(选填“正”或“反”);
表1
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.5
2
2.5
电流I/A
0.15
0.2
0.25
(3)接下来小华分别接入不同阻值的定值电阻探究“电流与电阻的关系”。他先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑片P,控制定值电阻两端的电压为2V;断开开关后,保持滑片P位置不变,用10Ω的定值电阻替换5Ω,再次闭合开关后,发现电压表示数如图丙所示为 V,此时应向 (选填“左”或“右”)移动滑片P才能达到实验要求;
(4)小华和小舒更换其它电阻,继续完成实验,测得数据记录在表2中:
表2
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.4
0.2
0.13
①小舒同学在完成表2中前三次实验后立即得出结论:电压一定时,电流与电阻成 比(选填“正”或“反”);
②小华则认为小舒的实验次数较少,决定再多做两次实验。当他将阻值为20Ω的定值电阻接入电路中继续实验时发现:无论怎样调节滑动变阻器滑片都无法使电压表示数达到原来控制的电压值。为了能够顺利完成表2中第4和第5次实验探究,更好地得出普遍规律,小华应在图甲电路的 (选填“a”或“b”)点串联一个定值电阻,串联的定值电阻的阻值范围为 。
五、简答题
12.在串联电路中,探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时,记录的实验数据如下表所示.请根据表中数据得出电压跟电阻关系式U= .
R/Ω
2
4
6
8
10
12
U/V
3
6
9
12
15
18
13.实验课上,小法同学将一个定值电阻和一个滑动变阻器按如图所示接入一电源电压恒定不变的电路中,发现当滑动变阻器的划片向右滑动使其阻值增大时,电压表的示数增大,当滑动变阻器划片向左滑动时,电压表的示数减小。归纳得出结论:在由一个定值电阻和一个滑动变阻器组成的电路中,滑动变阻器的电阻变大,其两端的电压也一定变大。该结论正确吗?若不正确,请你利用实验中的器材设计实验证明小法同学的结论是错误的。
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参考答案:
题号
1
2
3
4
5
答案
C
C
C
C
B
6.左
7. 电阻箱接入电路的电阻为零 向右端移动 35Ω
8. 0.1 10 5 0.4 0.2 1.2 正
9.
10.
。
11. 电流表 正 2.7 右 反 b 11.25Ω~31.25Ω
12.U=1.5A×R
13.该结论正确。
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