内容正文:
7.2 欧姆定律 电阻(第2课时)
一、单选题
1.关于电流与电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.电阻一定时,电压随电流的增大而减小
B.电阻一定时,电压随电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随电流的增大而减小
2.研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是 ( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.欧姆 D.伽利略
3.下列探究实验中,需要控制电阻不变的是( )
A.探究串联电路中的电流关系
B.探究并联电路中的电压关系
C.探究通过导体的电流与导体电阻的关系
D.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
4.在“探究电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中I﹣U图象正确的是( )
A.B.C. D.
5.对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.公式表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B.公式表明:导体中的电流与导体两端的电压成反比
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
D.公式U=IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流Ⅰ和它的电阻R共同决定
6.有两个电阻R1和R2,当它们两端的电压之比是4:3时,通过它们的电流之比是2:5,则R1和R2的电阻之比是( )
A.5:3 B.8:15
C.3:5 D.10:3
7.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6A
8.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S后,电压表V1与V2示数之比为( )
A.3:1 B.3:2 C.2:1 D.1:1
9.如图所示电路中,电源电压为3V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为2V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L1两端的电压为1V B.L2两端的电压为1V
C.L1与L2的灯丝电阻之比为1∶1 D.通过L1与L2的电流之比为2∶1
10.如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,闭合开关S后,电压表的示数为3V,则( )
A.小灯泡两端的电压为3V B.小灯泡两端的电压为1.5V
C.向右移动滑片P,电压表示数变小 D.向右移动滑片P,电流表示数变大
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随照射在它上面的光强(表示光照射强弱的物理量)减小而增大,闭合开关S,当光强增大时,下列说法错误的是( )
A.电压表V1示数减小
B.电流表A示数增大
C.电压表V1与电压表V2示数的和不变
D.电压表V2的示数变小
12.在图所示的电路中,滑动变阻器滑片Р位于中点。用电阻R3替换R1(R3>R1)后,在确保电路安全的前提下,能使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同的方法是( )
A.增大电源电压,不移动滑片Р B.减小电源电压,不移动滑片P
C.电源电压不变,滑片P向右移 D.电源电压不变,滑片P向左移
二、填空题
13.电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是: 、 。
14.100秒内通过某导体横截面的电荷量为60库,那么通过导体的电流为 安;若该导体的电阻为8欧,此时导体两端的电压为 伏;当该导体两端的电压为0伏时,该导体电阻为 欧。
15.一段导体两端电压为6V时,导体中的电流为0.4A,若导体两端电压变为原来的2倍,则导体中的电流为 A;当它两端电压变为0时,导体的电阻为 Ω。
16.在“探究导体中电流与电压关系”的实验中,小华将一段导体接在电路中,需要多次改变导体的 ,以得到通过它的电流与它两端电压的关系。实验中为了得到普遍的规律,他还应多次改变 (选填“电流”、“电压”或“导体”)进行实验。在图中能够反映电流与电压关系的图像是 (选填a或b),它说明通过导体的电流与导体两端电压的关系是: 。
17.如图所示电路,若电源电压是3V,闭合开关后,电流表A1示数为0.2A,A2示数为0.6A,则通过Ll的电流为 A,则电路总电阻是 Ω。
18.在如图所示的电路中R1=10Ω,R2=20Ω,开关闭合后,电源电压为9V。通过R1、R2的电流之比是 ,电压表V的示数为 V。
19.如图所示的电路中,电源电压恒定,,开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8A;开关S1闭合、S2断开时,电流表示数变化了0.6A。则电源电压为 V,电阻R2的阻值为 Ω。
20.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕轴O转动,另一端固定着一个浮子,此装置的油量表是由 表改装而成,当油量减少时,浮子 ,滑动变阻器的阻值 ,油量表的示数 。
三、作图题
21.请完成“探究电流与电阻的关系”的实验中未连完的电路。
22.如图为“探究电阻一定时,电流与电压关系实验”的错误电路图,其中电路中有一根导线连接错了,并画出正确的连线。
四、计算题
23.如图所示,电压表与电流表示数分别为3伏、0.2安。求:
①电源电压U;
②导体的阻值R;
③10秒内通过该导体的电荷量Q。
24.如图所示电路中,电源两端电压为9V且保持不变,R1、R2是定值电阻,R2的阻值是10欧姆。当开关S闭合时,电压表示数为3V。请通过计算回答:
(1)电阻R2的电压为多少;
(2)通过R2的电流为多少;
(3)通过R1的电流为多少;
(4)电阻R1的阻值为多少?
25.如图所示的电路中,R1的阻值为15 Ω。开关S1、S2闭合,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.3 A.求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电路的总电流。
26.在如图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,变阻器R2标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S后,电流表A1的示数为0.3A。求:
(1)求电源电压值;
(2)将变阻器R2的滑片P移至某点时,该电路中某电流表的示数如图(b)所示,求变阻器R2连入电路的阻值。
五、实验题
27.在“用电压表测电压”实验中, (选填“能”或“不能”)把电压表直接连在电源的两极上,如图所示电流表示数为 安。在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,需多次改变 (选填字母“A导体两端的电压”或“B通过导体的电流”),多次进行实验的目的是为了 。
28.以下是小红“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程.
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
20
0.12
(1)按图所示的电路图连接实物时,电键应 (选填“断开”或“闭合”)。
(2)实验开始时,应把滑动变阻器的滑片P移至 (选填“左端”、“中间”或“右端”)处。
(3)实验中,小红分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验,每次闭合电键后,调节滑动变阻器,使 保持不变,记录电流表示数,如表格所示。
(4)分析表格数据得出结论: 。
29.某小组同学做“探究导体中电流与电压的关系”实验时,实验室提供的器材有:干电池若干节,电流表、电压表,导体甲、导体乙和导体丙、开关和若干导线等。
(1)在下面画出此实验电路图 ;
(2)在研究通过导体甲的电流I与它两端电压U的关系时,他将实验数据记录在表格中。表格中还有几处的数据如图(a)(b)的电表所示,请将表格填写完整 , ;
导体甲
实验序号
电压(伏)
电流(安)
1
2
2.8
0.28
3
4.2
0.42
(3)观察表格中的数据,你认为小明同学从第2次实验到第3次实验,需做的实验操作为: ;
(4)分析比较表格中的实验数据得到的初步结论是: ;
(5)探究完成导体甲的电流和电压后,还要继续探究导体乙和导体丙,这样做的目的是: 。
30.学习了串、并联电路的相关知识后,某小组同学用如图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系。他们选用定值电阻R0的阻值为5欧,然后把5欧、10欧、15欧和20欧四个定值电阻先后接入电路的M、N两点间,闭合电键S,将相应电流表的示数记录在下表中。
实验序号
R0(Ω)
RMN(Ω)
I(A)
1
5
5
0.60
2
5
10
0.40
3
5
15
0.30
4
5
20
0.24
(1)小明要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系,他应以 (选填“R0”或“RMN”)为研究对象,还需进行的操作是 。请在表中第五列填入所需测量并记录的栏目名称 。
(2)小红想通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系,你认为 (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
一、单选题
1.某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图,对于小明同学的设计理解正确的是( )
A.称重表由电压表改装
B.滑动变阻器的滑片向下滑动时阻值会变大
C.当车辆越重时电路中电流越小
D.当车辆越轻时电路中电流越小
2.定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.5A,通过R2的电流为0.3A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为( )
A.5︰3 B.3︰2 C.3︰5 D.2︰3
3.在做“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于2V,应将滑片P向左滑 B.大于2V,应将滑片P向右滑
C.小于2V,应将滑片P向左滑 D.小于2V,应将滑片P向右滑
二、填空题
4.图中是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为保护电阻。下列分析正确的是 。
A.显示仪是由电流表改装成的
B.测较高温度时,R0两端的电压较大
C.增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
理由: 。
三、计算题
5.如图(a)所示电路,电源电压为8伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,闭合电键后,电流表的示数为1安,求:
(1)通过R1的电流;
(2)现用一个标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器替换电阻R1,并将一个表盘如图(b)所示的电流表A1接入电路,则应把电流表接入 点处时(选填“a”、“b”或“c”),在移动变阻器滑片P的过程中能使电流表A1与A示数的比值最小,求电流表A1与A示数的最小比值及此时滑动变阻器连入的阻值( )
6.在图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.5安。求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)此时滑动变阻器R2的阻值;
(3)现用电压为U0的电源替换原来的电源,要求变阻器的滑片P移到任意位置均能保证电路安全,求U0的最大值(写出完整的判断、计算过程)。
四、实验题
7.在“研究导体中电流与电压的关系”实验中:
(1)提供的实验器材:电流表、电压表各1只,导体1段,开关1个,新干电池若干。为了得出比较完整的实验结论,还需要的实验器材是: ;
(2)根据已提供的实验器材,为了研究导体中电流与电压的关系,可以通过改变 的方法来改变导体两端的电压。补充了实验器材后,小李同学进行实验,实验数据记录在下表中;
表一:导体甲
序号
电压(伏)
电流(安)
1
1.5
0.3
2
3.0
0.6
3
4.5
0.9
表二:导体乙
序号
电压(伏)
电流(安)
4
1.5
0.1
5
3.0
0.2
6
4.5
0.3
表三:导体丙
序号
电压(伏)
电流(安)
7
1.5
0.2
8
3.0
0.4
9
4.5
0.6
(3)小李同学连接电路时,当接好最后一根导线时电流表指针就向右偏转。你认为小李的问题是: ;
(4)分析比较实验序号1与2与3,(或4与5与6,或7与8与9)中电流和电压的变化关系,得出的初步结论是: ;
(5)小组中甲、乙两位同学进一步综合分析比较了表一、表二和表三的数据及相关条件,甲同学认为,分析实验序号1与6(或2与9或5与7)可得出的结论是:不同导体,在不同的电压下通过导体的电流可以相同,所以导体中的电流与电压大小有关,与导体无关。乙同学得出的结论是:同一导体两端的电压与通过导体的电流的比值是个定值。请判断:甲同学的结论 ,乙同学的结论 (后两空均选填“错误”或“合理但不完整”或“合理且完整”)。
8.甲、乙两组同学通过实验探究导体中电流和电压的关系,他们猜想:对于同一导体,导体两端所加的电压越大,导体中的电流可能越大。为了验证猜想,他们分别利用A、B两个不同的导体作为研究对象进行实验,并将测量的数据记录在表一、表二中。
表一(甲组)
实验序号
导体
电压(伏)
电流(安)
1
A
1.2
0.24
2
A
1.8
0.36
3
A
3
0.60
表二(乙组)
实验序号
导体
电压(伏)
电流(安)
4
B
1.8
0.18
5
B
3.6
0.36
6
B
5.4
0.54
表三
实验序号
导体
电压(伏)
电流(安)
7
C
8
C
9
C
①两组同学各自分析1与2与3或(4与5与6)数据中电流随电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是: ;
②两组同学互动交流,由实验序号 的数据,初步归纳得出:当导体两端电压相同时,不同导体通过的电流不同;
③为了验证上一结论的普遍性,两组同学又选用C导体进行实验,并预设了C导体两端的电压,请你在表三中填入预设的电压值。
④进一步分析两组同学的实验数据,可得出初步结论是:
(a)分析比较表一或表二,可得: ;
(b)分析比较表一和表二,可得: 。
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7.2 欧姆定律 电阻(第2课时)
一:探究电流与电压的关系
1.提出问题:电流与电压有什么关系。
2.猜想与假设:电流与电压成正比。
3.设计实验:因电流与电压、电阻均有关系,我们要研究电流与电压的关系,应该采用控制变量法。
即保持电阻不变,改变电阻两端的电压,研究电流与电压的关系。
器材:电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线
电路图:
4.进行实验:
①按图连好电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。
②保持电阻R1=5不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R1=5Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
改变电阻,使R2=10不变,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表相应的数值、填表。
R2=10Ω
次数
电压U/V
电流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
5.根据数据画出I-U图像。
6.得出结论:
在电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
要点:
1.任何电学实验,在闭合开关之前,滑动变阻器应调节到阻值最大处,这样可以保护电路。
2.本实验中滑动变阻器的作用有两点:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压
3.如果只凭一组数据,就得出电流与电压成正比的结论,缺乏普遍性,所以本实验用不同阻值的电阻,重复实验操作,这样得出的数据更具普遍性。
4.要会根据I-U图,判断电阻值的大小。
如图,通过相同的电流时,UB>UA,所以RB>RA
二:探究电流与电阻的关系
1.提出问题:电流和电阻之间有什么样的关系?
2.猜想与假设:电流与电阻成反比。
3.设计实验:仍使用控制变量法,即保持定值电阻两端的电压不变,研究电压不变时,电流与电阻的关系。
电路图:
4.进行实验:
①按图接好电路。注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处,实物图如下所示。
②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。
U=3V
次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5Ω
0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
5.根据数据画出I-R图像。
6.得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比
要点:在本次实验中滑动变阻器的作用:①保护电路 ②调节定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电压保持不变。
三:欧姆定律
1.内容:对于某导体来说,通过它的电流与它两端的电压成正比,这就是欧姆定律。
2.公式:I=U/R ,变形公式:U=IR , R=U/I。
要点:
1. 欧姆定律中三个物理量适用于同一时间的同一部分电路上,不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系。
2.在用欧姆定律进行计算时,单位必须统一,即电压、电流、电阻的单位必须为伏特(V)、安培(A)、欧姆(Ω),如果不是,在计算前必须先统一单位。
3.I=U/R和R=U/I的区别:欧姆定律表达式I=U/R表示导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。当电阻一定时,电流与电压成正比。而R=U/I是由欧姆定律表达式I=U/R变形得到的,它表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值,而R是导体本身的一种属性,它的大小与电压和电流无关。
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7.2 欧姆定律 电阻(第2课时)
一、单选题
1.关于电流与电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.电阻一定时,电压随电流的增大而减小
B.电阻一定时,电压随电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随电流的增大而减小
【答案】C
【详解】AB.由欧姆定律可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,电压是形成电流的原因,所以只能说电流随电压的增大而增大,故AB项错误;
C.由欧姆定律可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即电压一定时,电流随电阻的增大而减小,故C项正确;
D.电阻是导体本身属性与它的材料、长短、粗细和温度有关,与电流、电压无关,故D项错误。
故选C。
2.研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是 ( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.欧姆 D.伽利略
【答案】C
【详解】研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是欧姆,规律叫欧姆定律,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.下列探究实验中,需要控制电阻不变的是( )
A.探究串联电路中的电流关系
B.探究并联电路中的电压关系
C.探究通过导体的电流与导体电阻的关系
D.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
【答案】D
【详解】A.探究串联电路中的电流关系时,应使用不同电阻串联,消除因电阻相同带来的实验结论不准确,故A不符合题意;
B.探究并联电路中的电压关系时,应使用不同电阻观察其电压关系,从而得出结论,故B符合题意;
C.探究通过导体的电流与导体电阻的关系,应保证电压不变,更换不同电阻,从而探究电流与电阻关系,故C不符合题意;
D.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系,应保证电阻不变,改变电阻两端电压,从而探究电流与导体两端电压的关系,故D符合题意.
4.在“探究电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中I﹣U图象正确的是( )
A.B.C. D.
【答案】B
【详解】用定值电阻进行实验,电阻不变,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比,所以电流随电压的变化关系图象为过原点的直线,只有B正确。
故选B。
5.对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.公式表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B.公式表明:导体中的电流与导体两端的电压成反比
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
D.公式U=IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流Ⅰ和它的电阻R共同决定
【答案】C
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,公式只是计算电阻的一种方法,故A错误;
B.公式表明:导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B错误;
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值等于导体的电阻,同一导体的电阻是不变的,所以电压与电流的比值不变,故C正确;
D.电压是形成电流的原因,导体两端有电压时才可能产生电流,不能说导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定,故D错误。
故选C。
6.有两个电阻R1和R2,当它们两端的电压之比是4:3时,通过它们的电流之比是2:5,则R1和R2的电阻之比是( )
A.5:3 B.8:15
C.3:5 D.10:3
【答案】D
【详解】它们两端的电压之比是
通过它们的电流之比是
则R1和R2的电阻之比
故选D。
7.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6A
【答案】C
【详解】A.由图象上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,但是电阻不为零,因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故该选项说法错误;
B.由图象可求得导体的电阻为R=U/I=1/0.2=5Ω,并且不随电压的改变而改变,该选项说法错误;
C.电压使电路中形成电流,因此电压为零时,电流也为零,该选项说法正确;
D.当导体电压为2V时,由图象可以找到此时对应的电流0.4A,因此该选项说法错误.
8.如图所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关S后,电压表V1与V2示数之比为( )
A.3:1 B.3:2 C.2:1 D.1:1
【答案】B
【详解】分析电路图可知,S闭合后R1、R2串联,V1测R1、R2的总电压,V2测R2两端的电压,根据欧姆定律的变形式可得电压表V1的示数
U=I(R1+R2)=I(10+20) =I×30Ω
电压表V2的示数
U2=IR2=I×20
电压表V1与V2示数之比为
=
故选B。
9.如图所示电路中,电源电压为3V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为2V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则( )
A.L1两端的电压为1V B.L2两端的电压为1V
C.L1与L2的灯丝电阻之比为1∶1 D.通过L1与L2的电流之比为2∶1
【答案】B
【详解】A.由电路图知,两灯串联,电压表测L1两端电压,所以L1两端的电压,故A不符合题意;
B.串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以L2两端的电压
故B符合题意;
D.串联电路中,电流处处相等,所以通过L1与L2的电流之比为1∶1,故D不符合题意;
C.通过两灯电流相等,由欧姆定律有
所以
故C不符合题意。
故选B。
10.如图所示,电源电压为4.5V且保持不变,闭合开关S后,电压表的示数为3V,则( )
A.小灯泡两端的电压为3V B.小灯泡两端的电压为1.5V
C.向右移动滑片P,电压表示数变小 D.向右移动滑片P,电流表示数变大
【答案】B
【详解】A B.电源电压为4.5V,电压表的示数为3V,电压表测滑动变阻器的电压,则灯泡的电压为
故A不符合题意;B符合题意;
C.当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,占总电阻的比例也变大,串联电路中按电阻的比例来分配电压,所以滑动变阻器分得的电压变大,故C不符合题意;
D.当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电阻变大,则电流变小,故D不符合题意。
故选B。
11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随照射在它上面的光强(表示光照射强弱的物理量)减小而增大,闭合开关S,当光强增大时,下列说法错误的是( )
A.电压表V1示数减小
B.电流表A示数增大
C.电压表V1与电压表V2示数的和不变
D.电压表V2的示数变小
【答案】A
【详解】由电路图可知,R与R0串联,电压表V1测R0两端的电压,电压表V2测R两端的电压,电流表测电路中的电流,因光敏电阻R阻值随照射在它上面的光强减小而增大,所以,当光照增大时,R的阻值减小,电路中的总电阻减小,由可知,电路中的电流增大,即电流表A的示数增大;由可知,R0两端的电压增大,即电压表V1的示数增大;再根据串联电路的电压关系可知,电压表V1与电压表V2示数的和电源电压不变,所以电压表V2的示数变小;故A错误,BCD正确。
故选A。
12.在图所示的电路中,滑动变阻器滑片Р位于中点。用电阻R3替换R1(R3>R1)后,在确保电路安全的前提下,能使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同的方法是( )
A.增大电源电压,不移动滑片Р B.减小电源电压,不移动滑片P
C.电源电压不变,滑片P向右移 D.电源电压不变,滑片P向左移
【答案】A
【详解】由电路图可知,R1(或R3)与R2并联,A测干路电流,A1表测通过R2的电流。替换前,电流表A与A1示数差值为
①
替换后,电流表A与A1示数差值为
②
由于R3>R1,对比①②可知,要使电流表A与A1示数差值与替换R1前相同,需增大电源电压,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
二、填空题
13.电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是: 、 。
【答案】 保护电路 保持定值电阻两端电压不变
【详解】[1][2]探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是保护电路和保持定值电阻两端电压不变。
14.100秒内通过某导体横截面的电荷量为60库,那么通过导体的电流为 安;若该导体的电阻为8欧,此时导体两端的电压为 伏;当该导体两端的电压为0伏时,该导体电阻为 欧。
【答案】 0.6 4.8 8
【详解】[1]100秒内通过某导体横截面的电荷量为60库,那么通过导体的电流为
[2]若该导体的电阻为8欧,由欧姆定律得,此时导体两端的电压为
[3]当该导体两端的电压为0伏时,该导体电阻不变,为8Ω。
15.一段导体两端电压为6V时,导体中的电流为0.4A,若导体两端电压变为原来的2倍,则导体中的电流为 A;当它两端电压变为0时,导体的电阻为 Ω。
【答案】 0.8 15
【详解】[1][2]导体的电阻为
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,所以当该导体两端电压为原来的2倍,导体的电阻仍为不变,此时导体中的电流为
16.在“探究导体中电流与电压关系”的实验中,小华将一段导体接在电路中,需要多次改变导体的 ,以得到通过它的电流与它两端电压的关系。实验中为了得到普遍的规律,他还应多次改变 (选填“电流”、“电压”或“导体”)进行实验。在图中能够反映电流与电压关系的图像是 (选填a或b),它说明通过导体的电流与导体两端电压的关系是: 。
【答案】 电压 导体 a 同一导体,通过的电流与两端的电压成正比
【详解】[1]在“探究导体中电流与电压关系”的实验中,将一段导体接在电路中,应该控制导体不变,多次改变导体的两端电压,以得到通过它的电流与它两端电压的关系。
[2]实验中为了得到普遍的规律,还应多次改变不同导体进行实验。
[3][4]图中能够反映电流与电压关系的图像是a,它说明:同一导体,通过的电流与两端的电压成正比。
17.如图所示电路,若电源电压是3V,闭合开关后,电流表A1示数为0.2A,A2示数为0.6A,则通过Ll的电流为 A,则电路总电阻是 Ω。
【答案】 0.4 5
【详解】[1]由图可知,两灯并联,电流表A1测小灯泡L2的电流,电流表A2测干路电流,由并联电路的电流关系可知通过小灯泡L1的电流为
[2]由欧姆定律可得,电路的总电阻为
18.在如图所示的电路中R1=10Ω,R2=20Ω,开关闭合后,电源电压为9V。通过R1、R2的电流之比是 ,电压表V的示数为 V。
【答案】 1∶1 6
【详解】[1]由图得,R1、R2串联,电流相等,则通过R1、R2的电流之比是1∶1。
[2]电压表V测量R2的电压,由欧姆定律得,电压表V的示数为
19.如图所示的电路中,电源电压恒定,,开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8A;开关S1闭合、S2断开时,电流表示数变化了0.6A。则电源电压为 V,电阻R2的阻值为 Ω。
【答案】 6 10
【详解】[1] S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表的示数为0.8A,电流表测干路电流;开关S1闭合、S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表示数变化了0.6A,即为R2的电流,由并联电路电流的规律,通过R1的电流为
由并联电路电压的规律和欧姆定律可知,R1的电压即电源电压,则
[2]由欧姆定律得,电阻R2的阻值为
20.如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕轴O转动,另一端固定着一个浮子,此装置的油量表是由 表改装而成,当油量减少时,浮子 ,滑动变阻器的阻值 ,油量表的示数 。
【答案】 电压 下降 增大 减小
【详解】[1]通过图像可以看出,油量表和定值电阻之间并联,所以可以推断出油量表实际上是由一个电压表改装而成的,因为只有电压表使用时需要和用电器并联。
[2]电路是R和R0的串联电路,油量表即电压表测R0两端的电压,故当油量减少的时候,浮子会下降,浮子连接的杠杆端就会向上运动,会导致接入电路中滑动变阻器的电阻值增大,根据串联电路中分压的规律,电阻越大分压越多,所以此时滑动变阻器两端的电压增大,而定值电阻两端电压变小,电压表即油量表的示数也会减小。
三、作图题
21.请完成“探究电流与电阻的关系”的实验中未连完的电路。
【答案】
【详解】探究电流与电阻的关系,连接电路时,电流表与电阻串联测流过电阻的电流,电压表与电阻并联测电阻两端的电压,滑动变阻器要一上一下连接,如图所示
22.如图为“探究电阻一定时,电流与电压关系实验”的错误电路图,其中电路中有一根导线连接错了,并画出正确的连线。
【答案】
【详解】在探究电阻一定时,电流与电压关系的实验中,电流表、电阻和滑动变阻器应串联,电压表测电阻的两端电压,改正后如下图所示:
四、计算题
23.如图所示,电压表与电流表示数分别为3伏、0.2安。求:
①电源电压U;
②导体的阻值R;
③10秒内通过该导体的电荷量Q。
【答案】①3伏;②15欧;③2库
【详解】解:①由图可知,电压表测电源电压,由于电压表示数为3伏,所以电源电压U=3伏;
②由题意可知,通过R的电流为0.2安,由欧姆定律可知,导体的阻值为
③10秒内通过该导体的电荷量为
Q=It=0.2安×10秒=2库
答:①电源电压为3伏;
②导体的阻值15欧;
③10秒内通过该导体的电荷量为2库。
24.如图所示电路中,电源两端电压为9V且保持不变,R1、R2是定值电阻,R2的阻值是10欧姆。当开关S闭合时,电压表示数为3V。请通过计算回答:
(1)电阻R2的电压为多少;
(2)通过R2的电流为多少;
(3)通过R1的电流为多少;
(4)电阻R1的阻值为多少?
【答案】(1)6V;(2)0.6A;(3)0.6A;(4)5Ω
【详解】解:(1)由图可知,两电阻串联,电阻R2的电压为
(2)通过R2的电流为
(3)根据串联电路,电流规律可知,通过R1的电流为
(4)电阻R1的阻值为
答:(1)电阻R2的电压为6V;
(2)通过R2的电流为0.6A;
(3)通过R1的电流为0.6A;
(4)电阻R1的阻值为5Ω。
25.如图所示的电路中,R1的阻值为15 Ω。开关S1、S2闭合,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A2的示数为0.3 A.求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电路的总电流。
【答案】(1)3V;(2)10Ω;(3)0.5A
【详解】解:(1)R1、R2并联,电源电压
U=U1=I1R1=0.2A×15Ω=3V
(2)电阻R2的电阻
(3)电路的总电流
I=I1+I2=0.2A+0.3A=0.5A
答:(1)电源电压3V;
(2)电阻R2的阻值10Ω;
(3)电路的总电流0.5A。
26.在如图(a)所示的电路中,电阻R1的阻值为20Ω,变阻器R2标有“20Ω 2A”字样,闭合电键S后,电流表A1的示数为0.3A。求:
(1)求电源电压值;
(2)将变阻器R2的滑片P移至某点时,该电路中某电流表的示数如图(b)所示,求变阻器R2连入电路的阻值。
【答案】(1)6V
(2)15Ω
【详解】(1)由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测定值电阻所在支路电流,A2测干路电路电流。已知电流表A1的示数为0.3A,根据并联电路电压的特点和欧姆定律可知,电源电压为
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(2)由题意知,将变阻器R2的滑片P移至某点时,该电路中某电流表的示数如图(b)所示,根据并联电路电压和电流的特点可知,定值电阻所在支路电流不变,为0.3A,因此图(b)所示为电流表A2的示数,由于干路电流大于支路电流,因此电流表A2选用0~3A量程,分度值为0.1A,示数为0.7A,因此通过变阻器R2的电流为
I2=I-I1=0.7A-0.3A=0.4A
变阻器R2连入电路的阻值
五、实验题
27.在“用电压表测电压”实验中, (选填“能”或“不能”)把电压表直接连在电源的两极上,如图所示电流表示数为 安。在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,需多次改变 (选填字母“A导体两端的电压”或“B通过导体的电流”),多次进行实验的目的是为了 。
【答案】 能 0.18 A 得到普遍规律
【详解】[1]因为电压表的电阻很大,相当于断路,可以把电压表直接连在电源的两极上;
[2]由图可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.18A;
[3]在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,需要控制电阻不变,多次改变导体两端的电压,故A正确;
[4]多次测量的目的:一是用来求平均值来减小误差,二是为了从不同情况中找到普遍规律。在此次实验中,多次实验是为了从不同情况中找到普遍规律。
28.以下是小红“探究通过导体的电流与电阻的关系”的部分实验过程.
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.48
2
10
0.24
3
20
0.12
(1)按图所示的电路图连接实物时,电键应 (选填“断开”或“闭合”)。
(2)实验开始时,应把滑动变阻器的滑片P移至 (选填“左端”、“中间”或“右端”)处。
(3)实验中,小红分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验,每次闭合电键后,调节滑动变阻器,使 保持不变,记录电流表示数,如表格所示。
(4)分析表格数据得出结论: 。
【答案】 断开 右 电压表示数 导体两端电压一定时,电流与电阻成反比。
【详解】(1)[1]按图的电路图连接实物时,为保护电路,电键应断开;
(2)[2]实验开始时,为保护电路,应把滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处的右端处;
(3)[3]探究通过导体的电流与电阻的关系实验中,要控制电阻的电压不变,分别把5Ω、10Ω、20Ω的电阻接入电路做三次实验,每次闭合电键后,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记录电流表示数;
(4)[4]纵向分析表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,即导体两端电压一定时,电流与电阻成反比。
29.某小组同学做“探究导体中电流与电压的关系”实验时,实验室提供的器材有:干电池若干节,电流表、电压表,导体甲、导体乙和导体丙、开关和若干导线等。
(1)在下面画出此实验电路图 ;
(2)在研究通过导体甲的电流I与它两端电压U的关系时,他将实验数据记录在表格中。表格中还有几处的数据如图(a)(b)的电表所示,请将表格填写完整 , ;
导体甲
实验序号
电压(伏)
电流(安)
1
2
2.8
0.28
3
4.2
0.42
(3)观察表格中的数据,你认为小明同学从第2次实验到第3次实验,需做的实验操作为: ;
(4)分析比较表格中的实验数据得到的初步结论是: ;
(5)探究完成导体甲的电流和电压后,还要继续探究导体乙和导体丙,这样做的目的是: 。
【答案】
1.4 0.14 断开开关,加接一节电池,将电压表换接到0~15V量程,闭合开关,继续实验
同一导体,通过它的电流与它两端的电压成正比 为了多次实验得出普遍结论
【详解】(1)[1]探究电流与电压关系,需将电流表与电阻串联,电压表与电阻并联,并用滑动变阻器改变电阻两端电压和通过的电流,实验电路图如下:
(2)[2][3]由图知,电压表的量程是0~3V,分度值为0.1V,电压表的示数为1.4V;电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,所以电压表示数为0.14A。
(3)[4]由2到3步骤,电压增大到4.2V,所以要增加一节电池,同时要改变电压表的量程,在改变电路时注意要断开开关,改好后再闭合开关。
(4)[5]从表格中数据可以看出,电压增大几倍,电流值也增大几倍,所以可得出电阻一定时,通过同一导体的电流与它两端的电压成正比。
(5)[6]为了避免实验结论的片面性和偶然性,应换用不同的电阻进行实验,这样可获得普遍结论。
30.学习了串、并联电路的相关知识后,某小组同学用如图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系。他们选用定值电阻R0的阻值为5欧,然后把5欧、10欧、15欧和20欧四个定值电阻先后接入电路的M、N两点间,闭合电键S,将相应电流表的示数记录在下表中。
实验序号
R0(Ω)
RMN(Ω)
I(A)
1
5
5
0.60
2
5
10
0.40
3
5
15
0.30
4
5
20
0.24
(1)小明要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系,他应以 (选填“R0”或“RMN”)为研究对象,还需进行的操作是 。请在表中第五列填入所需测量并记录的栏目名称 。
(2)小红想通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系,你认为 (选填“可行”或“不可行”),理由是 。
【答案】 R0 测量R0两端电压 U(V) 不可行 未控制电阻两端电压不变
【详解】(1)[1]验证通过导体的电流与导体两端电压的关系,要用同一导体保持不变,所以应该选R0为研究对象;
[2]通过在MN间接入不同的电阻,来改变R0的电压,并记下对应的电流大小,所以他应记下通过R0的电流大小,并计算出R0两端的电压,比较通过R0的电流与其两端电压的关系;
[3]表中第五列填入所需测量并记录的栏目名称为R0两端的电压;
(2)[4][5]验证通过导体的电流与导体电阻的关系时,应控制电压不变,而根据表中第三列与第四列数据,根据欧姆定律U=IR可知,RMN的电压分别为3V、4V、1.5V、4.8V,所以,不能通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系。
一、单选题
1.某高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小明同学结合所学的物理知识设计了如图所示的称重表原理图,对于小明同学的设计理解正确的是( )
A.称重表由电压表改装
B.滑动变阻器的滑片向下滑动时阻值会变大
C.当车辆越重时电路中电流越小
D.当车辆越轻时电路中电流越小
【答案】D
【详解】A.称重表与电阻串联,所以由电流表改装,故A错误;
B.由电路图知定值电阻R1和滑动变阻器R串联,滑动变阻器的滑片向下滑动时,接入电路的电阻变短,则电阻变小,故B错误;
CD.当车辆越重时,R接入电路的阻值越小,由可知,电路中的电流越大,所以称重表的示数越大,同理可知,当车辆越轻时,电路中电流越小,故C错误,D正确。
故选D。
2.定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.5A,通过R2的电流为0.3A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为( )
A.5︰3 B.3︰2 C.3︰5 D.2︰3
【答案】B
【详解】如图甲,电阻R1和R2并联时,电流表测量干路电流,由并联电路中电流的规律知,通过R1的电流为
I1=I-I 2=0.5A-0.3A=0.2A
由并联分流原理知,R1和R2的比值为
如图乙,R1和R2串联时,由串联分压原理知,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
3.在做“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于2V,应将滑片P向左滑 B.大于2V,应将滑片P向右滑
C.小于2V,应将滑片P向左滑 D.小于2V,应将滑片P向右滑
【答案】B
【详解】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,故电压表示数大于2V;探究“电流与电阻关系”的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压为2V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,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V;故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
二、填空题
4.图中是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,R0为保护电阻。下列分析正确的是 。
A.显示仪是由电流表改装成的
B.测较高温度时,R0两端的电压较大
C.增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
理由: 。
【答案】 B 见解析
【详解】[1][2]A.由电路图可知,显示仪与R0并联,因此显示仪是由电压表改装成的,故A错误;
B.由热敏电阻的阻值随温度的升高而减小可知,测较高温度时,R的阻值变小,电路的总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,则R0两端的电压变大,即R0两端的电压较大,故B正确;
C.电压表的最大示数一定,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,此时热敏电阻两端的电压也一定,当增大测温仪的最大测量值时,即温度更高时,热敏电阻R的阻值会更小,由可知,通过R的电流变大,即最大温度变大时,串联电路的电流变大。由可知,I增大,则R0的阻值应减小,综上分析可知,减小R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值。故C错误;
D.电压表的最大示数一定,不改变R0的阻值时,由可知,最大测量时电路中的电流一定,当增大电源电压时,由可知,电路的总电阻变大,即热敏电阻的阻值需要更大,最高温度减小,故测温仪的最大测量值会减小,故D错误。
故选B。
三、计算题
5.如图(a)所示电路,电源电压为8伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,闭合电键后,电流表的示数为1安,求:
(1)通过R1的电流;
(2)现用一个标有“20Ω 2A”字样的滑动变阻器替换电阻R1,并将一个表盘如图(b)所示的电流表A1接入电路,则应把电流表接入 点处时(选填“a”、“b”或“c”),在移动变阻器滑片P的过程中能使电流表A1与A示数的比值最小,求电流表A1与A示数的最小比值及此时滑动变阻器连入的阻值( )
【答案】(1)0.8A
(2) b ,4Ω
【详解】(1)由得,通过R1的电流为
(2)[1]由于电阻R1与R2并联,电流表A测干路电流,支路R2的电流不变,则在移动变阻器滑片P的过程中使电流表A1与A示数的比值最小,则应增大分母A的示数同时减小电流表A1的示数,或只增大分母A的示数;由于电流表A测干路电流,根据并联电路的电流特点可知:电流表A的示数会随R1电流的增大而增大;所以应把电流表接入b点处。
[2]由于滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样,所以I1最大=2A,根据得此时滑动变阻器连入的阻值为
电流表A1与A示数的最小比值为
6.在图所示的电路中,电源电压为18伏保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”字样。闭合开关S后,电流表A的示数为0.5安。求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)此时滑动变阻器R2的阻值;
(3)现用电压为U0的电源替换原来的电源,要求变阻器的滑片P移到任意位置均能保证电路安全,求U0的最大值(写出完整的判断、计算过程)。
【答案】(1)5伏;(2)26欧;(3)10伏
【详解】解:(1)分析电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测量电阻R1两端电压
U1=I1R1=0.5安×10欧=5伏
(2)滑动变阻器R2两端电压
U2=U-U1=18伏-5伏=13伏 此时滑动变阻器R2的阻值
(3)当滑片移到左端,由于电压表最大测量值为15伏,为保证电压表正常工作,则电源电压最大为15伏,此时电路中电流
由于滑动变阻器R2上允许通过的最大电流为1A,所以U0max=15伏不可行;当Imax=1安,则电源电压
U0max=U1max=I4R1=1安×10欧=10伏
答:(1)电阻R1两端的电压为5V;
(2)此时滑动变阻器R2的阻值为26欧;
(3)U0的最大值为10V。
四、实验题
7.在“研究导体中电流与电压的关系”实验中:
(1)提供的实验器材:电流表、电压表各1只,导体1段,开关1个,新干电池若干。为了得出比较完整的实验结论,还需要的实验器材是: ;
(2)根据已提供的实验器材,为了研究导体中电流与电压的关系,可以通过改变 的方法来改变导体两端的电压。补充了实验器材后,小李同学进行实验,实验数据记录在下表中;
表一:导体甲
序号
电压(伏)
电流(安)
1
1.5
0.3
2
3.0
0.6
3
4.5
0.9
表二:导体乙
序号
电压(伏)
电流(安)
4
1.5
0.1
5
3.0
0.2
6
4.5
0.3
表三:导体丙
序号
电压(伏)
电流(安)
7
1.5
0.2
8
3.0
0.4
9
4.5
0.6
(3)小李同学连接电路时,当接好最后一根导线时电流表指针就向右偏转。你认为小李的问题是: ;
(4)分析比较实验序号1与2与3,(或4与5与6,或7与8与9)中电流和电压的变化关系,得出的初步结论是: ;
(5)小组中甲、乙两位同学进一步综合分析比较了表一、表二和表三的数据及相关条件,甲同学认为,分析实验序号1与6(或2与9或5与7)可得出的结论是:不同导体,在不同的电压下通过导体的电流可以相同,所以导体中的电流与电压大小有关,与导体无关。乙同学得出的结论是:同一导体两端的电压与通过导体的电流的比值是个定值。请判断:甲同学的结论 ,乙同学的结论 (后两空均选填“错误”或“合理但不完整”或“合理且完整”)。
【答案】(1)其他导体
(2)电池数量
(3)连接电路时,开关没有断开
(4)在电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比
(5) 错误 合理且完整
【详解】(1)研究导体中电流与电压的关系,为得出普遍性的规律,要多次测量,为了得出比较完整的实验结论,实验中实验了不同阻值的导体,故还需要的实验器材是:其他导体。
(2)根据已提供的实验器材,包括电流表、电压表各1只,导体1段,开关1个,新干电池若干。为了得出普遍性的结论,研究导体中电流与电压的关系,可以通过改变电池数量的方法来改变电源电压,从而使导体两端的电压改变。
(3)为保护电路,连接电路时开关要断开,小李同学连接电路时,当接好最后一根导线时电流表指针就向右偏转。小李的问题是:连接电路时,开关没有断开。
(4)分析比较实验序号1与2与3,(或4与5与6,或7与8与9)中电流和电压的变化关系知,电压增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,得出的初步结论是:在电阻不变时,通过导体的电流与导体的电压成正比。
(5)[1][2]分析实验序号1与6(或2与9或5与7)可得出的结论是:不同导体,在不同的电压下通过导体的电流可以相同,所以导体中的电流与电压大小有关,根据欧姆定律可知,导体中的电流大小与导体的电阻大小也有关,故甲同学的结论是错误的;分别分析表一、表二、表三中的数据,可知同一个导体,电阻不变,电压与电流的比值是一个定值,故乙同学得出的结论是:同一导体两端的电压与通过导体的电流的比值是个定值,乙同学的结论合理且完整。
8.甲、乙两组同学通过实验探究导体中电流和电压的关系,他们猜想:对于同一导体,导体两端所加的电压越大,导体中的电流可能越大。为了验证猜想,他们分别利用A、B两个不同的导体作为研究对象进行实验,并将测量的数据记录在表一、表二中。
表一(甲组)
实验序号
导体
电压(伏)
电流(安)
1
A
1.2
0.24
2
A
1.8
0.36
3
A
3
0.60
表二(乙组)
实验序号
导体
电压(伏)
电流(安)
4
B
1.8
0.18
5
B
3.6
0.36
6
B
5.4
0.54
表三
实验序号
导体
电压(伏)
电流(安)
7
C
8
C
9
C
①两组同学各自分析1与2与3或(4与5与6)数据中电流随电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是: ;
②两组同学互动交流,由实验序号 的数据,初步归纳得出:当导体两端电压相同时,不同导体通过的电流不同;
③为了验证上一结论的普遍性,两组同学又选用C导体进行实验,并预设了C导体两端的电压,请你在表三中填入预设的电压值。
④进一步分析两组同学的实验数据,可得出初步结论是:
(a)分析比较表一或表二,可得: ;
(b)分析比较表一和表二,可得: 。
【答案】 同一导体,通过导体的电流与导体两端电压成正比 2与4 见解析 见解析 见解析
【详解】①[1]分析1与2与3或(4与5与6)数据,同一导体,通过导体电流的变化倍数与导体两端电压的变化倍数相等,故可归纳得出的初步结论是:同一导体,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
②[2]分析序号2、4的数据可知,导体两端的电压相等,导体不同,通过的电流不同,故初步归纳得出:不同导体,两端电压相同时,通过的电流不同。
③[3]要比较不同导体中的电流关系时,应保持不同导体两端的电压相等,根据表一和表二数据可预设了C导体两端的电压分别为1.2、1.8、3或1.8、3.6、5.4。
(a)[4]分析比较表一或表二中的数据,同一导体,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,同一导体,导体两端的电压与通过导体的电流的比值是个定值。
(b)[5]分析比较表一的数据可知,电压和电流的比值为
分析比较表二的数据可知,电压和电流的比值为
可以得到不同导体,导体两端的电压与通过导体的电流的比值不同。
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