内容正文:
17.1 电流与电压、电阻的关系 同步练习
一、单选题
1.如图所示的是“研究电流跟电压关系”的电路,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两端的电压不变
C.保持R不变,调节R'的滑片到不同的适当位置
D.保持电路中的电流不变
2.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,根据图像,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.当导体b两端电压为0V时,其电阻变为
D.将导体a接到电压为3V的电源上时,通过的电流为0.6A
3.某同学在探究“电流跟电阻、电压的关系”时,收集到的数据如下表,根据表中数据可得出的实验结论为
电阻R/Ω
10
20
30
电流I/A
0.30
0.15
0.10
A.电阻一定时,电流与电压成正比 B.电阻一定时,电压与电流成正比
C.电压一定时,电阻与电流成反比 D.电压一定时,电流与电阻成反比
4.用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:甲:在MN间先后接入电压不同的电源;乙:在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻;丙:在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
5.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
B.导体的电阻与其两端电压和通过的电流没有关系
C.只要电路中有电压,就一定有电流
D.电压一定时,导体的电阻跟通过的电流成反比
6.在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.将5Ω的电阻换成10Ω,应将滑片向左移
C.实验过程中移动滑片的主要作用是控制定值电阻两端的电压一定
D.实验获得多组数据是为了减小实验误差
7.小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中,如图甲所示,电源电压恒为6V,根据测量数据得到如图乙所示图像。以下结论正确的是( )
①实验中应控制导体两端的电压不变,换用不同的导体
②实验过程中,小明控制导体两端的电压为2.5V
③分析图像可得:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
④分析图像可得:在电压一定时,导体的电流与电阻成反比
A.① ② B.③ ④ C.① ④ D.② ③
8.在练习使用滑动变阻器的实验中,如图连接电路,其中有两个实验操作要求为:
(1)闭合开关S,调节滑动变阻器,使R两端电压变化为2V、4V、6V等;
(2)换不同定值电阻,如5Ω、10Ω、15Ω,闭合开关,调节滑动变阻器保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。
我们可以尝试总结此实验中滑动变阻器在电路中的作用有:①保护电路;②改变定值电阻两端电压;③保持定值电阻两端电压不变;④改变定值电阻阻值。
对于以上分析,正确的有( )
A.只有①② B.只有①③ C.只有①②③ D.①②③④都有
二、作图题
9.小明同学在探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,实验装置如图所示,实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、“20Ω 2A”的滑动变阻器及开关各一个,定值电阻和导线若干。在图甲中,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。
10.如图所示,是某同学在“探究电流与电压关系”实验中设计的没有完整的电路图,请补充完整:(①在两圆圈中填入合适的电表符号;②在虚线框内画出所缺少的部分电路)
三、填空题
11.如图所示是小李同学为探究“电流与电压的关系”设计的电路图,他准备根据此电路图连接好实物电路并进行实验。实验时,应该控制 不变;若在实验前检查仪器时,发现电流表的指针在零刻度线左侧,则他接下来的操作是 。
12.小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系,部分电路如图所示。
(1)图中M、N之间应连入 (填“定值电阻”或“小灯泡”);
(2)图中M、N之间若接入定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,滑动变阻器两端的电压 (填变化情况)。
13.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出的I﹣R关系图象.由图象可知:当电压一定时,电流与电阻成 (选填“正比”或“反比”);他每次控制电阻的两端电压为 V不变.若电源电压为 4.5V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,那么滑动变阻器的阻值至少为 Ω.
14.在“探究电流与电阻的关系”实验中,根据实验数据绘制的I-R图像如图所示,由图像可知:图中阴影部分的面积表示的物理量是 (选填“电流”、“电压”或“电阻”),其值为 。通过多次实验得出结论是:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成 。
四、实验题
15.小明在“探究电流与电压的关系”时,设计了如图所示电路。
(1)实验前,应断开开关S,将滑动变阻器的滑片移动到最 (填“左”或“右”)端。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小明发现电压表无示数,但电流表有示数,出现此故障的可能是______(填正确选项前的字母)。
A.滑动变阻器短路 B.电阻R短路 C.电阻R断路 D.电压表断路
(3)排除故障后,小明继续进行多次实验,记录数据,得出结论 。
16.探究电流与电阻的关系
(1)电路图
(2)设计实验:要探究电流与电阻的关系,需要控制 不变,改变接入定值电阻的大小。滑动变阻器在此实验中的作用是 ;
(3)实验结论: 一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.C
【详解】研究电流跟电压的关系时,保持电阻R不变,通过移动滑动变阻器R′的滑片,改变定值电阻的电压和电流,讨论电流跟电压的关系,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.D
【详解】AC.由图可知,导体a的电阻为
导体b的电阻为
因此导体a的电阻小于导体b的电阻,电阻是导体的本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与导体两端的电压大小无关,因此当导体b两端电压为0V时,其电阻仍为10Ω。故AC错误;
B.由图可知,通过导体a的电流与其两端的电压成正比,故B错误;
D.将导体a接到电压为3V的电源上时,通过的电流为
故D正确。
故选D。
3.D
【详解】由表中的数据可知, 电阻越大,通过电阻的电阻越小,而电阻与电流的乘积相同,所以可以得到的结论为电压一定时,电流与电阻成反比.故选D.
【点睛】本题是电流--电阻图表,由图表可以得到“在电压一定时,电流与电阻成反比”的规律.
4.D
【详解】研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,则甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;乙:电池先后与不同定值电阻串联接入MN,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;丙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故选D。
5.B
【详解】A.电阻是导体本身具有的性质,与电流大小无关,故A错误;
B.导体电阻是导体本身具有的性质,只与材料、长度、横截面积、温度有关,导体电阻与其两端电压和通过的电流没有关系,故B正确;
C.电路中产生持续电流的条件有两个,一个是有电压,另一个是电路处处连通,所以电路中有电压,不一定有电流,故C错误;
D.电压一定时,通过导体的电流跟电阻成反比,电阻大小与电流大小无关,故D错误。
故选B。
6.C
【详解】A.闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处,由图可知该实验中P应置于右端,故A错误;
B.实验过程中电源电压不变,定值电阻两端的电压不变,则滑动变阻器两端的电压不变,因串联电路中导体两端的电压之比等于电阻之比,则定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值之比不变,所以将5Ω电阻换成10Ω电阻时,需增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片应向右移动,故B错误;
C.在探究“导体电流与电阻关系”时,更换定值电阻时,要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变,故C正确;
D.探究电流跟电阻的关系时,要控制电压不变,多次改变定值电阻的阻值,记录电流值,判断电流跟电阻的关系,是为了得出普遍规律,故D错误。
故选C。
7.C
【详解】①实验中应控制导体两端的电压不变,换用不同的导体, 故①正确;
②由图像知道,导体两端的电压
UR=IR=0.1A×20Ω=2V
故②错误;
③导体的电阻是导体的一种性质,与电压、电流无关,故③错误;
④分析图像可得:每次实验中,电流与电阻的乘积相等,即在电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,故 ④正确。
故C正确,ABD错误。
故选C。
8.C
【详解】滑动变阻器串联在电路中使用,在电路中起到保护电路的作用。另外,实验(1)中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压;实验(2)中,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变。故滑动变阻器的作用有:①②③,故C正确,ABD错误。
故选C。
9.
【详解】在探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,所以用一根导线的一端连接开关的右接线柱,一端连接滑动变阻器的左下接线柱,如下图:
10.
【详解】“探究电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表串联在电路中测电路中电流,电压表并联在定值电阻两端测定值电阻两端电压,电路图如图所示:
11. 电阻 将电流表指针调零
【详解】[1]由控制变量法可知,探究“电流与电压的关系”,控制电阻不变,改变电阻两端电压,观察电流的变化。所以需要控制电阻不变。
[2]在实验前,指针在零刻度线左侧,说明指针没有正对零刻度线,接下来的操作是将电流表指针调零。
12. 定值电阻 减小
【详解】(1)[1] 利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系,需要保持电阻一定,应选定值电阻;小灯泡的电阻会随灯丝温度的变化而变化。
(2)[2]图中M、N之间若接入定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路的电阻减小,电路中的电流增大,定值电阻两端的电压增大,根据串联电路的电压规律,滑动变阻器两端的电压减小。
13. 反比 2.5 20
【详解】[1]由图乙可知,曲线每一点所对应的电流与电阻的乘积都相等,可见当电压一定时,电流与电阻成反比;
[2]由图示乙可知,当电阻为25Ω时,所对应的电流为0.1A,所以控制电阻两端的电压保持在2.5V不变;
[3]由图甲可知,两电阻是串联的,在保证电压表示数为2.5V的情况下,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω时,所对应的电路中的电流大小分别为0.5A、0.25A、0.125A、0.1A,变阻器两端的电压保持2V不变,所以变阻器所对应的电阻分别为4Ω、8Ω、1Ω6、20Ω,所以滑动变阻器的阻值最少应为20Ω.
14. 电压 3V 反比
【详解】[1]阴影部分的面积是长乘宽的积,即用电流和电阻相乘,所以图中阴影部分的面积表示的物理量是电压。
[2]由图可知,当定值电阻的阻值为10Ω时,通过电阻的电流为0.3A,由欧姆定律公式变形可得定值电阻两端的电压U=IR=10Ω×0.3A=3V
[3]因为导体的电阻和通过导体的电流的乘积始终为一定值,所以当导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
15.(1)右
(2)B
(3)见解析
【详解】(1)为保护电路,应该将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处,所以应该将滑动变阻器滑片移动到最右端。
(2)电流表有示数说明电路不可能是断路,应该是短路,电压表无示数说明电压表测量的电阻R发生了短路,故ACD不符合题意,B符合题意,故选B。
(3)在“探究电流与电压的关系”实验中,进行多次实验,得出的结论为:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
16. 定值电阻两端电压 保持定值电阻两端的电压不变;保护电路 电压 反比
【详解】[1]因为导体两端电压与导体的电阻对电流都有影响,实验时需应用控制变量法;探究电流与电阻关系时,要控制阻值不同的定值电阻两端电压相同,改变接入电路的定值电阻的大小。
[2]实验中,要控制定值电阻两端的电压相同,是通过滑动变阻器分压实现的,故滑动变阻器在此实验中的作用是保持定值电阻两端电压不变,同时可以保护电路。
[3][4]在探究电流与电阻关系的实验中,当导体两端电压不变时,电流与电阻乘积为一个定值;故当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
答案第1页,共2页
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