内容正文:
16.2探究:电流与电压、电阻的关系
能力提升练习题
一、选择题
1.关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是( )
A.电路中有电压就一定有电流
B.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
D.由欧姆定律可得R=U/I,所以导体电阻是由它两端的电压和流过的电流决定的
2.如图所示,是甲、乙两个电阻中的电流与其两端电压的关系图像,则两个电阻的阻值大小关系是( )
A.R甲>R乙
B.R甲=R乙
C.R甲<R乙
D.无法判断
3.如图所示是电阻甲和乙的U-I图象,下列说法中正确的是( )
A.电阻甲和乙在2V时电阻相同
B.当乙两端电压为2V时,R乙=50Ω
C.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,电路的总电压为2V
D.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2V时,电路的电流为0.6A
4.如图所示,当开关闭合时,灯L1、L2都不亮,电流表无示数,但电压表示数较大。可能的故障是( )
A.L1断路 B.L2断路
C.L2短路 D.L1短路
5.如图所示的实验电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现电压表有示数但无明显变化,电流表有示数且有变化,小灯泡不亮。则可能的故障是( )
A.小灯泡断路 B.小灯泡短路
C.变阻器短路 D.变阻器断路
6.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是( )
A.电流表A示数变大
B.电压表V2示数与电流表A示数比值变大
C.电压表V2示数变小
D.电压表V1示数与V2示数之和增大
7.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S闭合,滑动变阻器滑片P向右移动时,下列说法正确的是( )
A.小灯泡L变暗,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数和电压表的示数乘积变大
D.电压表的示数与电流表的示数之比变大
8.小松同学在“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,下列说法中错误的是( )
A.当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A
B.将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零
D.依据图像可得导电阻分别为R乙=5Ω R甲=10Ω
9.现利用图甲所示电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙所示的图像。则下列判断正确的是( )
①实验中电压表示数保持2.5V不变
②当R的阻值是10Ω时,通过R的电流为0.25A
③当R的阻值是25Ω时滑动变阻器连入电路中的阻值为5Ω
④滑动变阻器连入电路的阻值变化范围为2-5Ω
⑤将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
A.①②④ B.①④⑤ C.①②③ D.②③④
10.在如图甲的电路中,滑动变阻器滑片从最左端移至最右端的过程中,电压表示数U及滑动变阻器R2接入电路电阻的变化情况如图乙。则下列说法正确的是( )
①通过R1的电流变化范围为0.2A~0.6A
②电源电压为8V
③定值电阻R1的阻值为10Ω
④滑片移动的过程中,电压表示数与电流表示数之比变小
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
11.如图(a)所示电路,电源电压保持不变,R2为定值电阻,小灯泡L标有“4V 0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R1的最大阻值20Ω。若只闭合开关S、S1,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示;若只闭合开关S和S2,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I﹣U图像如图(c)所示。根据题设条件可以判断下列选项正确的是( )
A.电源电压为6V
B.定值电阻R2的阻值为150Ω
C.只闭合开关S和S2,滑动变阻器R允许的最小值为4Ω
D.只闭合开关S和S2,滑动变阻器R允许的最大值为7.5Ω
12.如图所示电路,已知电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R1阻值为6Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为24Ω,电源电压为6V,开关S闭合后,在滑动变阻器滑片滑动过程中,保证电流表、电压表不被烧坏的情况下( )
A.电流表的示数变化范围是0.2A﹣0.5A
B.滑动变阻器的阻值变化范围为5Ω﹣24Ω
C.电压表的示数变化范围是1.5V﹣3V
D.电路中允许通过的最大电流是0.6A
13.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.3A,A2的示数为0.2A,电阻R1的阻值为20Ω.下列说法正确的是( )
A.通过电阻R1的电流为0.2A
B.电源电压为1V
C.电阻R2的阻值为20Ω
D.若断开开关S2,电流表A2示数不变
14.如图甲所示的电路中,R0、R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压不变,移动滑动变阻器的滑片,使其从阻值最大处移动到图甲中所示a点处,在此过程中两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中。根据以上条件可知( )
A.R0的阻值为10Ω B.电源电压为6V
C.滑片在a点时,滑动变阻器阻值为15Ω D.R1的阻值为10Ω
15.如图所示的实物电路,电源电压恒为6V,定值电阻R1=10Ω,R2=12Ω,滑动变阻器R3的规格为“40Ω2A”,当滑片P位于R3的中点时,下列说法正确的是( )
A.只闭合开关S3,断开开关S1、S2,R1和R3串联,电压表V的示数为1.2V
B.先闭合开关S3,保持滑片P的位置不动,再闭合开关S1,则电流表A1的示数变小,电流表A2和电压表V的示数变大
C.开关S1、S2、S3都闭合,调节R3的滑片P的位置并保证电路安全,则R3接入电路的阻值范围是3Ω-40Ω
D.只闭合开关S3,断开开关S1、S2,调节R3的滑片P的位置并保证电路安全,则电流表A1的示数变化范围是0.12A~0.6A
二、填空题
16.在“探究导体中电流与电压关系”的实验中,将一段导U
I
a
b
体接在电路中,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,还应多次改变____________(选填“电流”、“电压”
或“导体”),进行实验。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,当开关S、S1均闭合时,电压表的读数
是12V,开关S1断开时,电压表的读数是4V。如果电源电
压不变,则电源电压为______V,开关S1断开后,电阻R2
两端的电压为 _____V,R2的阻值为_____Ω。
18.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,把滑片P
向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值将______,电压表
的示数将______(均填“变大”或“变小”)。
19.一段导体两端的电压为2V时,导体中的电流是200mA,它的电阻是_______Ω;当该导体两端电压降为0V时,此时导体的电阻为______Ω;当该导体的电流是0.4A时,该导体两端的电压为______V。
20.如图所示为灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像,电阻R的阻值为______Ω。若把二者并联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则通过灯泡L的电流是 _____A;若把二者串联后接入电路中,当通过电阻R的电流是0.2A时,则灯泡L两端的电压是_____V。
21.如图所示,电源电压为6V,R1=10Ω,滑动变阻器最大阻值为20Ω,闭合开关,滑片由a端移动到b端过程中,电流表示数变化范围为_____A,电压表示数变化范围为_____V。
三、实验题
22.小明做“探究电流和电阻的关系”的实验,所用电源电压为3V,三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请用笔画线代替导线,将电路连接完整______;
(2)先用5Ω的定值电阻进行实验,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最______处,闭合开关,调节滑片P到合适位置,记录电压表和电流表的示数,其中电流表示数如图乙所示,电流大小为______A;
(3)将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究,均应将滑片P向______移动,使电压表示数仍为______V,并记录数据;
(4)分析实验数据得出结论,图丙中能正确反映电流和电阻关系的图像是______。
23.在“探究电流与电压的关系”实验中,用2节新干电池做电源,其他器材如图甲所示。
(1)电路中滑动变阻器的主要作用是____________;
(2)小明将实物连接成如图甲所示电路。经查,其中有一条连线错误,在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线;
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是__________________(填一种即可);
(4)排除故障后进行实验,将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动,发现随着电压表示数的变大,电流表示数____________,依次记录电压表与电流表的示数。;
(5)根据实验数据,作出I﹣U图像。分析图像可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成______比;
(6)进一步分析I﹣U图像,结合实验器材规格可知:当电压表示数为3V时,滑动变阻器的滑片P位于______ 端,当电压表示数为1V时,滑动变阻器连入电路的电阻为______Ω。
24.小红为了探究“电流与电压的关系”,设计了如图甲所示的电路。
实验序号
1
2
3
4
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
0.07
0.12
0.17
0.22
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,且导线不允许交叉。
(2)小红将10Ω的电阻作为R接入电路,闭合开关S,通过调节变阻器滑片P,测出四组不同的电压和电流值,并记录在表格中。通过数据分析和观察电表,她发现在实验中存在一个失误,该失误是实验前电流表____________。
(3)数据修正后,小红绘制了图乙中的a图象。由图象可知,电阻一定时,电流与电压成____________,图中U0与I0 的比值为____________Ω。
(4)将电阻换成小灯泡,重复上述实验过程,绘制出图乙中b所示图象,b图象是一条曲线,是因为灯丝电阻随____________发生改变,图乙中A、B、C三点对应的阻值为RA、RB、RC由大到小的排列顺序是____________。
(5)若某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加了ΔR1,同时小灯泡电阻变化了ΔR2,则ΔR1______ΔR2 (选填“>”“<”或“=”)。
四、计算题
25.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2A,求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
26.如图甲所示,电源电压保持不变,R1=10Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙线段AB表示。求:
(1)电源电压
(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数。
27.某物理兴趣小组设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。其电路原理图如图(a)所示。其中,电源两端电压U=4V.电压表的量程为0~3V,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示。闭合开关S后。求:
(1)R0在电路中起什么作用;
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少;
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少。
16.2探究:电流与电压、电阻的关系
能力提升练习题 参考答案
1-5 CCDBB 6-10 BDDCA 11-15 DADBC
16.两端的电压 导体 a 电阻一定,电流与电压成正比
17.12 8 20Ω
18.变小 变大
19.10 10 4
20.20 0.3 1.5
21.0.2-0.6 0-4
22.(1)如图
(2)左 0.4
(3)左 2
(4)B
23.(1)保护电路和改变电阻的电压和电流
(2)如图
(3)定值电阻开路
(4)变大
(5)正
(6)B 20
24.(1)如图
(2)没有调零
(3)正比 10
(4)温度 RB>RC>RA
(5)>
25.(1)9V (2)10Ω
26.(1)6V (2)3V
27.(1)保护电路 (2)2.4V (3)80℃
学科网(北京)股份有限公司
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