内容正文:
16.2 探究:电流与电压、电阻的关系 课时练习
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A、 导体中的电流越大,导体的电阻就越小
B、 同一导体,两端电压越大,通过电流也越大
C、 当通过导体的电流改变时,电压与电流的比值也随着改变
D、 用不同的导体研究电流和电压的关系,得到的结论不一样
2.在做测小灯泡的电阻的实验中,我们发现小灯泡两端的电压减小时,小灯泡的电阻也可能随之减小,这是因为
A、 根据欧姆定律的变形式R=U/I可知:电流一定时,电阻与电压成正比
B、 当电压减小时,小灯泡的亮度变暗,温度变低,所以电阻变小
C、 导体的电阻与导体两端的电压有关
D、 以上都不对
3.两电阻、的I-U图像如图所示,若将电阻、串联后接入电路,结合图像的中信息分析可知( )
A、 ,
B、 通过的电流小于通过的电流
C、 两端的电压低于两端的电压
D、 若电源两端电压为3V,则两端的电压为2V
4.小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时,根据测量数据绘制出如图所示的I﹣U图象。下列判断错误的是( )
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、 将它们串联接到同一电路中,当通过的电流为0.2A时,总电压为3.5V
D、 将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中,通过干路的电流是0.6A
5.如图所示,电源电压保持不变,当开关闭合时,电流表的示数为;当开关断开时,电流表的示数改变了,则、之比是( )
A、 B、 C、 D、
6.如图所示的电路中,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则( )
A、 电压表的示数变大,电流表的示数不变
B、 电压表的示数不变,电流表的示数变小
C、 电压表的示数变小,电流表的示数变小
D、 电压表的示数变小,电流表的示数变大
7.如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P 从一端滑至另一端的过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A、 在图乙坐标中a图像是电流表随电压表V₂的关系图像
B、 电源电压为
C、 某时刻将灯泡与电压表V₁的位置对调后,三只电表的示数都不变
D、 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
8.如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A、 R1∶R2=4∶1B、 R1∶R2=1∶4C、 R1∶R2=1∶5D、 R1∶R2=5∶1
9.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动时观察电流表、电压表的示数电表示数的变化情况正确的是( )
A、 电流表示数变大,电压表示数不变
B、 电流表示数变小,电压表示数不变
C、 电流表示数变小,电压表示数不变
D、 电流表示数变小,电压表示数变大
10.法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是说明巨磁电阻效应原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。如果闭合开关S1、S2并使滑片P向左滑动,指示灯亮度的变化情况是( )
A、 变亮 B、 不变 C、 变暗 D、 条件不足,无法确定
11.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,已知所用的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,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲地的距离为( )
A、 15 km B、 20 km C、 25 km D、 30 km
12.小红设计了如图所示的电路,用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻。实验时,已知R1为40Ω。在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是2.0V,闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中电路两端的电压不变,则可以测出电阻R2的阻值为( )
A、 40Ω B、 16Ω C、 56Ω D、 100Ω
二、填空题
13.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数 ,电流表A1和A2的示数之差 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
14.如图是电阻A和B的I﹣U图象,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是 V。
15.如图所示,电源电压为,闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,灯泡的阻值为 。
16.甲、乙两个电阻分别标有“,”、“,1A”,若将两只电阻串联起来接在电源上,为了保证安全,则电路中的最大电流 A;电源电压最大为 V。
17.如图甲,电路中电源电压不变,电阻的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表和的示数分别为0.6A、0.8A,则电源电压为 V。若将滑片P移到某位置时,发现某一电流表的示数如图乙所示,此时电路中滑动变阻器连入电路中的阻值为 Ω。
18.如图所示为灯泡L和定值电阻R的U—I图象,若将L和R并联在电源电压为4V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将其串联在电源电压为9V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
19.如图甲所示电路,闭合开关S,两电流表指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过的电流为 A,两电阻之比 ;把和重新连接成如图丙所示电路,闭合开关,则两电压表、示数之比 。
三、实验题
20.实验小组在探究“电流与导体两端电压的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器标有“20Ω,1A”。
(1)连接电路时,滑动变阻器的滑片P应先滑动到 端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,发现电流表 示数,电压表 示数(选填“有”或“无”)。
(2)小组同学根据现象检查发现有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,进行多次实验,数据记录在下表中:
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.4
0.5
第三次实验的电流表读数如图乙所示,示数为 A,计算可知本次使用的电阻阻值是
Ω。
(4)小组互查时指出上面表格中有一组数据有拼凑嫌疑,应该是第 组(填实验序号),请说明判断理由: 。
(5)排除掉非测得的数据,在图丙坐标系中画出对应的I﹣U图像 ;可得出的结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。
21.小安在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计的电路如图甲所示。
(1)小安连接好电路,闭合开关后,发现电流表没有示数。移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 (填选项);
A、 电流表断路B、 滑动变阻器短路C、 定值电阻断路D、 定值电阻短路
(2)小安排除故障,正确连接好电路后,多次改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器,并记录对应的电流表示数,绘制出的I-R图像如乙图中的A曲线。在实验过程中,将定值电阻由低电阻更换为高电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向左移至适合位置,这样做的目的是 ;
(3)同组的小徽在同一坐标系中绘制出的I-R图像如乙图中的B曲线。善于思考的小徽发现在同一坐标系中绘制出的I-R图像不重合,其原因是: 。
(4)小安又设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻,是阻值已知的定值电阻。正确连接好电路后的测量步骤如下:①闭合开关S,将拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为,小灯泡正常发光;②保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点B,读出电压表示数;③小灯泡正常发光时电阻的表达式R= 。(用表示)
22.定值电阻R1与R2连接在如图所示的电路中,R1的阻值为30Ω,R2的阻值为20Ω,电源电压恒定。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当两个开关都闭合时,电流表的示数。
23.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时,电流表的示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合、S2接“B”时,电流表的示数。
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16.2 探究:电流与电压、电阻的关系 课时练习解析
1 单选题 容易
下列说法正确的是( )
A、 导体中的电流越大,导体的电阻就越小B、 同一导体,两端电压越大,通过电流也越大C、 当通过导体的电流改变时,电压与电流的比值也随着改变D、 用不同的导体研究电流和电压的关系,得到的结论不一样
【答案】
B
【解析】
A.电阻是导体本身的一种性质,电阻大小与导体两端的电压和通过的电流无关,故A错误;B.由欧姆定律可知,电阻一定时,电流和电压成正比,所以同一导体,两端电压越大,通过电流也越大,故B正确;C.电压与电流的比值等于导体的电阻,同一导体的电阻一定,所以,当通过导体的电流改变时,其电压与电流的比值不变,故C错误;D.用不同的导体来研究电流和电压的关系,结论都是一样,即电阻一定时,电流和电压成正比,只是电压与电流的比值不同而已,故D错误。故选B。
2 单选题 容易
在做测小灯泡的电阻的实验中,我们发现小灯泡两端的电压减小时,小灯泡的电阻也可能随之减小,这是因为
A、 根据欧姆定律的变形式R=U/I可知:电流一定时,电阻与电压成正比B、 当电压减小时,小灯泡的亮度变暗,温度变低,所以电阻变小C、 导体的电阻与导体两端的电压有关D、 以上都不对
【答案】
B
【解析】
(1)导体电阻由导体材料、长度与横截面积决定,与电压和电流无关,故AC错误;(2)导体电阻受温度影响,随温度升高而变大,随温度降低而减小,当灯泡电压减小时,灯泡实际功率变小,温度降低,电阻变小,故B正确,D错误;故选B.
3 单选题 容易
两电阻、的I-U图像如图所示,若将电阻、串联后接入电路,结合图像的中信息分析可知( )
A、 ,B、 通过的电流小于通过的电流C、 两端的电压低于两端的电压D、 若电源两端电压为3V,则两端的电压为2V
【答案】
D
【解析】
A.根据图象可知,当U1=4V,I1=0.4A,U2= 4V,I2= 0.8A,可得故A不符合题意;B.因串联电路中处处电流相等,所以通过R1、R2的电流相等,故B不符合题意;C.根据图象可知,当通过R1、R2电流相同时,R1两端的电压比R2两端的电压大,故C不符合题意;D.若电源两端电压为3V,由图像可知,此时电路的电流为0.2A,R1两端的电压为2V,R2两端的电压为1V,故D符合题意。故选D。
4 单选题 容易
小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时,根据测量数据绘制出如图所示的I﹣U图象。下列判断错误的是( )
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、 将它们串联接到同一电路中,当通过的电流为0.2A时,总电压为3.5VD、 将它们并联连接到两端电压为2.5V的电路中,通过干路的电流是0.6A
【答案】
D
【解析】
A.电阻R1的函数图象是一条过原点的向上的直线,所以,通过的电流跟它两端所加电压成正比,故A正确,A不符合题意;B.电阻R2的函数图象像是一条曲线,所以,通过R2的电流与它两端所加电压不成正比,故B正确,B不符合题意;C.将它们串联接到同一电路中,当通过的电流为0.2A时,R1两端的电压为1V,R2两端的电压为2.5V,由串联电路电压的规律知,电源电压为U=U1+U2=1V+2.5V=3.5V故C正确,C不符合题意;D.由图像知当通过的电流为0.2A时,R1两端的电压为1V,R1的电阻为当电压为2.5V时,通过R1的电流为由图象可知,当电压为2.5V时,通过R2的电流I2=0.2A因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流故D错误,D符合题意。故选D。
5 单选题 容易
如图所示,电源电压保持不变,当开关闭合时,电流表的示数为;当开关断开时,电流表的示数改变了,则、之比是( )
A、 B、 C、 D、
【答案】
A
【解析】
当开关闭合时,R1和R2并联,电流表测干路电流,当开关断开时,只有R1连入电路中,电流表测通过R1的电流,电流表的示数改变了,电流表的示数减小了0.3A,即通过R2的电流为0.3A。通过R1的电流由并联电路分流原理则、之比是3∶5,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
6 单选题 容易
如图所示的电路中,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,则( )
A、 电压表的示数变大,电流表的示数不变B、 电压表的示数不变,电流表的示数变小C、 电压表的示数变小,电流表的示数变小D、 电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】
C
【解析】
AD.当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入的阻值变大,总电阻变大,电源电压不变,故电流变小,电流表的示数变小,故AD不符合题意;BC.电压表测量定值电阻的电压,定值电阻的阻值不变,电流变小,故电压变小,电压表的示数变小,故B不符合题意;C符合题意。故选C。
7 单选题 一般
如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P 从一端滑至另一端的过程中,电流表示数与两个电压表示数的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A、 在图乙坐标中a图像是电流表随电压表V₂的关系图像B、 电源电压为C、 某时刻将灯泡与电压表V₁的位置对调后,三只电表的示数都不变D、 滑动变阻器的最大阻值为20Ω
【答案】
C
【解析】
A.分析电路可知,变阻器、灯泡、串联,电流表测电路电流,电压表测灯泡电压,电压表测灯泡、的总电压。根据串联电压规律可知,电压表示数大于电压表示数,所以在图乙坐标中a图像是电流表随电压表V1的关系图像,b图像是电流表随电压表V₂的关系图像,故A错误;B.变阻器阻值为0时,电路中电流最大为0.4A,此时电压表示数为8V,则电源电压为8V,故B错误;C.某时刻将灯泡与电压表V₁的位置对调后,连接方式不变,灯泡与电压表V₁仍然并联,三只电表的示数都不变,故C正确;D.变阻器阻值最大时,电路中电流最小为0.2A,此时电压表示数为3V,则滑动变阻器的最大阻值为故D错误。故选C。
8 单选题 一般
如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A、 R1∶R2=4∶1B、 R1∶R2=1∶4C、 R1∶R2=1∶5D、 R1∶R2=5∶1
【答案】
A
【解析】
分析电路图可知,A1测量R1的电流,A2测量干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,指针偏转角度相同,则两个电流表使用的量程一定不同,由于干路电流大于之路电流,所以A2是使用0~3A的量程,A1是使用的0~0.6A的量程,故A2的示数是A1示数的5倍,即I=5I1根据并联电路干路电流等于各支路电流之和得I2=4I1根据得故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
9 单选题 一般
如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动时观察电流表、电压表的示数电表示数的变化情况正确的是( )
A、 电流表示数变大,电压表示数不变B、 电流表示数变小,电压表示数不变C、 电流表示数变小,电压表示数不变D、 电流表示数变小,电压表示数变大
【答案】
B
【解析】
由电路图可知,与并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流,电流表测支路的电流。因电源电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过的电流不变,电流表的示数不变;当滑动变阻器滑片向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,由可知,该支路的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流变小,即电流表的示数变小;综上所述,ACD错误,B正确。故选B。
10 单选题 一般
法国科学家阿尔贝•费尔和德国科学家彼得•格林贝格尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖。巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命。如图所示是说明巨磁电阻效应原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻。如果闭合开关S1、S2并使滑片P向左滑动,指示灯亮度的变化情况是( )
A、 变亮B、 不变C、 变暗D、 条件不足,无法确定
【答案】
A
【解析】
当滑片P向左滑动时,滑动变阻器连入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,通电螺线管的磁性增强。巨磁电阻处于磁场越强的位置其电阻越小,在右边电路中,巨磁电阻与灯泡串联,串联电路的总电阻减小,故电流会增大,指示灯会变亮。 故选A。
11 单选题 一般
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,已知所用的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,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0V,电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲地的距离为( )
A、 15 kmB、 20 kmC、 25 kmD、 30 km
【答案】
A
【解析】
短路处到甲地导线的总电阻为导线的总长度为则短路位置离甲地的距离为故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
12 单选题 一般
小红设计了如图所示的电路,用一个电压表和一个已知电阻来测量某未知电阻。实验时,已知R1为40Ω。在闭合S的情况下,断开S1时电压表的读数是2.0V,闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中电路两端的电压不变,则可以测出电阻R2的阻值为( )
A、 40ΩB、 16ΩC、 56ΩD、 100Ω
【答案】
B
【解析】
由电路图可知,开关S、S1闭合时,R1被短路,电路为R1的简单电路,电压表测电源的电压,则电源的电压为U=2.8V;当开关S闭合、S1断开时,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以R2两端的电压为因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流为由可得,电阻R2的阻值为故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。
13 填空题 一般
在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数 ,电流表A1和A2的示数之差 。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】
不变
不变
【解析】
[1]闭合开关S,定值电阻与滑动变阻器并联,电压表测电源电压,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源电压保持不变,电压表示数不变。[2]闭合开关S,定值电阻与滑动变阻器并联,电流表测干路电流,电流表测滑动变阻器支路的电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,电流表A1和A2的示数之差等于定值电阻支路的电流,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,定值电阻两端电压等于电源电压不变,定值电阻的阻值不变,由可知,定值电阻支路的电流不变,电流表A1和A2的示数之差不变。
14 填空题 较易
如图是电阻A和B的I﹣U图象,若把二者串联后接入某电路,当通过电阻A的电流为0.3A,电阻B两端的电压是 V。
【答案】
3
【解析】
因串联电路中各处的电流相等,所以电阻A、B串联时,通过A的电流为0.3A时,通过B的电流也为0.3A,由图象可知,此时B两端的电压为UB=3V。
15 填空题 一般
如图所示,电源电压为,闭合开关后,电流表的示数为,电流表的示数为,灯泡的阻值为 。
【答案】
7.5
【解析】
分析电路可知,L1和L2并联,电流表测干路电流,电流表测的电流。根据并联电路电流规律可知,通过灯泡的电流为并联电路中各支路电压均等于电源电压,则灯泡阻值为
16 填空题 一般
甲、乙两个电阻分别标有“,”、“,1A”,若将两只电阻串联起来接在电源上,为了保证安全,则电路中的最大电流 A;电源电压最大为 V。
【答案】
8
【解析】
[1][2]两电阻串联时,因电路中各处的电流相等,为了保证安全,根据两电阻的规格可知,电路中的最大电流为,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电源电压最大为
17 填空题 较易
如图甲,电路中电源电压不变,电阻的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表和的示数分别为0.6A、0.8A,则电源电压为 V。若将滑片P移到某位置时,发现某一电流表的示数如图乙所示,此时电路中滑动变阻器连入电路中的阻值为 Ω。
【答案】
12
20
【解析】
[1]由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律可得,电源电压U=U1=I1R1=0.6A×20Ω=12V[2]电流表A1测R1支路的电流,则A1示数是不变的; 所以,移动滑片P到某位置时,图乙所示电流表是A2的示数,由于干路电流一定大于0.6A,所以干路上的电流表的量程是0~3A,其示数为1.2A,即干路的电流为1.2A, 则流过滑动变阻器的电流I滑=I-I1=12A-0.6A=0.6A滑动变阻器连入电路中的阻值
18 填空题 一般
如图所示为灯泡L和定值电阻R的U—I图象,若将L和R并联在电源电压为4V的电路中,则整个电路的总电流为 A;若将其串联在电源电压为9V的电路中,则L与R的阻值之比为 。
【答案】
1.1
1∶2
【解析】
[1]若将L和R并联在电源电压为4V的电路中,根据并联电路电压特点知,L和R两端电压均为4V。由图像知通过L和R电流分别为0.7A和0.4A,由并联电路电流特点知,整个电路的总电流为[2]将其串联在电源电压为9V的电路中,由于串联电路中各处的电流相等,由图像可知,当电流为0.6A时,L与R两端的电压分别为3V和6V,由串联电路的电压规律可知,总电压为符合题意,由可知,此时它们的阻值之比为
19 填空题 一般
如图甲所示电路,闭合开关S,两电流表指针均指在同一位置,示数如图乙所示,则通过的电流为 A,两电阻之比 ;把和重新连接成如图丙所示电路,闭合开关,则两电压表、示数之比 。
【答案】
1.12
【解析】
[1]由图甲可知,闭合开关,电阻R1与R2并联,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过R1的电流;两电流表指针均指在同一位置,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,则电流表A1的示数大于电流表A2的示数,所以电流表A1所选择的量程是大量程,分度值为0.1A,示数为1.4A,即干路中的电流I=1.4A,电流表A2所选择的量程是小量程,分度值为0.02A,示数为0.28A,即通过电阻R1的电流为I1=0.28A, 故通过电阻R2的电流I2=I-I1=1.4A-0.28A=1.12A[2]根据并联电路的分流原理可得,两电阻之比为[3]由图丙可知,闭合开关,电阻R1与R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测电源电压;根据串联电路的分压原理可得,两电阻两端的电压之比为根据串联电路的电压规律可得,两电压表的示数之比,即R2两端的电压与电源电压之比为
20 实验题 一般
实验小组在探究“电流与导体两端电压的关系”实验中,连接了如图甲所示的电路,电源电压恒为3V,滑动变阻器标有“20Ω,1A”。
(1)连接电路时,滑动变阻器的滑片P应先滑动到 端(选填“A”或“B”)。闭合开关后,发现电流表 示数,电压表 示数(选填“有”或“无”)。
(2)小组同学根据现象检查发现有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,用笔画线代替导线,画出正确的连线。
(3)排除故障后闭合开关,移动滑片P,进行多次实验,数据记录在下表中:
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.4
0.5
第三次实验的电流表读数如图乙所示,示数为 A,计算可知本次使用的电阻阻值是 Ω。
(4)小组互查时指出上面表格中有一组数据有拼凑嫌疑,应该是第 组(填实验序号),请说明判断理由: 。
(5)排除掉非测得的数据,在图丙坐标系中画出对应的I﹣U图像 ;可得出的结论是:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。
【答案】
(1) B
无
有
(2)
(3) 0.3
5
(4) 1
滑动变阻器规格小
(5)
成正比
【解析】
(1) [1]连接电路时,滑动变阻器的滑片要处于阻值最大处,即处于远离底端已接线的接线柱,故接在B端。[2][3]电路图中电流表与电压表串联,因为电流表相当一根导线,电压表相当断路,故有电流经过电压表,电压表有示数,有极小的电流经过电流表,电流表指针基本不发生偏转,故电流表无示数。
(2) 探究“电流与导体两端电压的关系”实验中,电流表需要与电阻串联,测量通过它的电流,电压表需要与其并联,测量其两端的电压,改正后电路图如图所示:
(3) [1]电流表接的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,故电流表示数为[2]本次实验中电阻阻值
(4) [1][2]当R两端电压为0.5V时,滑动变阻器两端电压此时通过滑动变阻器的电流此时滑动变阻器接入电路中的电阻由题意可知,滑动变阻器的最大电阻为20Ω<25Ω,故第1组数据是拼凑的,因为滑动变阻器的规格过小。
(5) [1]先去掉拼凑的数据,再描点,最后连线,图象如图所示:[2]根据图象可知,电流随电压增大而增大,电压与电流的比值不变,所以可得出的结论是在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
21 实验题 较难
小安在探究“电流与电阻的关系”的实验中,设计的电路如图甲所示。
(1)小安连接好电路,闭合开关后,发现电流表没有示数。移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 (填选项);
A、 电流表断路B、 滑动变阻器短路C、 定值电阻断路D、 定值电阻短路
(2)小安排除故障,正确连接好电路后,多次改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器,并记录对应的电流表示数,绘制出的I-R图像如乙图中的A曲线。在实验过程中,将定值电阻由低电阻更换为高电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向左移至适合位置,这样做的目的是 ;
(3)同组的小徽在同一坐标系中绘制出的I-R图像如乙图中的B曲线。善于思考的小徽发现在同一坐标系中绘制出的I-R图像不重合,其原因是: 。
(4)小安又设计了如图丙所示的电路,测量小灯泡正常发光时的电阻,是阻值已知的定值电阻。正确连接好电路后的测量步骤如下:①闭合开关S,将拨到触点A,移动滑片,使电压表的示数为,小灯泡正常发光;②保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点B,读出电压表示数;③小灯泡正常发光时电阻的表达式R= 。(用表示)
【答案】
(1) C
(2) 保持定值电阻两端的电压不变
(3) 没有控制电阻两端的电压相同
(4)
【解析】
(1) A.若电流表断路,整个电路断开,电压表也不会有示数,不符合电压表示数始终接近电源电压的现象,故A不符合题意;B.若滑动变阻器短路,电路中电阻变小,电流会变大,电流表会有示数, 故B不符合题意;C.若定值电阻断路,电路处于断路状态,电流表没有示数,而电压表并联在电源两端,所以电压表示数始终接近电源电压,故C符合题意;D.若定值电阻短路,电路中有电流,电流表有示数,电压表被短路,示数为0,故D不符合题意。故选C。
(2) 在探究“电流与电阻的关系”实验中,要控制定值电阻两端的电压不变。根据串联电路的分压原理,当把定值电阻由低电阻更换为高电阻时,定值电阻两端的电压会变大。为了使定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,即将滑动变阻器的滑片P向左移,这样做的目的是控制定值电阻两端的电压不变。
(3) 在探究“电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻两端的电压不变。根据欧姆定律,若图像不重合,说明在改变电阻时,电阻两端的电压不同。因为不同的图像对应的是不同的电阻两端电压值,所以其原因是:没有控制电阻两端的电压相同。
(4) 当闭合开关,将拨到触点,移动滑片,使电压表的示数为,此时小灯泡正常发光,电压表测小灯泡两端电压。保持滑片的位置不动,再将开关拨到另一触点,读出电压表示数,此时电压表测小灯泡和定值电阻两端的总电压。那么定值电阻两端的电压,根据欧姆定律,此时电路中的电流因为串联电路电流处处相等,这个电流也是小灯泡正常发光时的电流。已知小灯泡正常发光时的电压为,根据欧姆定律,则小灯泡正常发光时电阻
22 计算题 一般
定值电阻R1与R2连接在如图所示的电路中,R1的阻值为30Ω,R2的阻值为20Ω,电源电压恒定。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当两个开关都闭合时,电流表的示数。
【答案】
(1) 6V
(2) 0.5A
【解析】
(1) 当只闭合开关S1时,只有接入电路,电源电压
(2) 当两个开关都闭合,与并联,电流表测量电路中的总电流,其中的电流为电流表示数为
23 计算题 一般
如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时,电流表的示数为0.3A;求:
(1)电源电压;
(2)当S1闭合、S2接“B”时,电流表的示数。
【答案】
(1) 6V
(2) 0.5A
【解析】
(1) 当闭合、接“A”时,电阻R2被短路,电路为R1的简单电路,电源电压
(2) 当闭合、接“B”时,两个电阻并联,电流表测量干路电流,电流表的示数
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