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人教版(新教材) · 九年级全册
第十七章 欧姆定律第1节 电流与电压、电阻的关系
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一、单项选择题
1.如图,下列说法正确的是( )
A.如图甲的电阻,在电路中可以像滑动变阻器一样改变阻值
B.如图乙,在探究电流与电阻关系时,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变
C.如图丙,电位器为音量控制器,接入电路中是AB两接线柱,滑动片顺时针旋转时,电流变大,音量增大
D.如图丁,油量减少时,滑动变阻器的阻值变大,油量表的示数变大
2.小刚用如图所示电路探究“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10Ω更换为20Ω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
3. 如图甲是“探究电流与电阻关系”的实验电路图,电源电压为4V恒定不变,定值电阻有、、、、,通过实验绘制出了如图乙所示的图象,则下列说法中正确的是( )
A.该实验过程中,R两端电压不断减小
B.R从换成后,应将滑片P向右移
C.本实验滑动变阻器的规格可以是“,”
D.实验结论:在电压一定时,导体的电阻与电流成反比
4.如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持不变,滑动变阻器的规格是“”。实验中,先在、两点间接入的电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换、间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻( )
A.10Ω和20Ω B.20Ω和30Ω C.10Ω和40Ω D.30Ω和40Ω
5.在“探究电流跟电阻的关系”实验中,同学们绘制出的四条I﹣R图线如图所示,其中正确的图线是( )
A. B.
C. D.
6.小明准备利用如图所示电路进行探究实验,以下能完成探究并得出定量关系的是( )
①保持滑片位置不变,移动滑片,探究电流与电压的关系
②保持滑片位置不变,移动滑片,探究电流与电阻的关系
③改变滑片位置后,移动滑片保持电压表示数不变,探究电流与电阻的关系
A.① B.② C.①② D.①③
二、多项选择题
7.图所示的电路中,R为定值电阻,电源两端电压随电路中电阻的变化而改变,所用器材满足实验要求。在不拆改电路且不添加器材的情况下,利用这个电路能完成下列实验目的的是( )
A.探究当电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比
B.探究当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
C.探究当电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比
D.测量定值电阻R的阻值大小
8.小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用两端电压为6V且不变的电源、电流表、电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及若干导线,设计了如图甲所示的电路。实验中,他将定值电阻依次分别接入电路中,读出并记录相应的实验数据,并利用所测的数据绘制出电流I随电阻R变化的图像,如图乙所示。根据图甲、乙提供的信息,下列说法中正确的是( )
A.R两端的电压为2V
B.当R的电阻由5Ω更换为10Ω时,应该将滑动变阻器的滑片P向右端滑动
C.当R的电阻为20Ω时,滑动变阻器的阻值应调为40Ω
D.由图甲、乙得到结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
9.为了“探究电流与电阻的关系”,小明和同学们经过讨论,依次设计改进了如图甲、乙、丙所示的实验电路图。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:能够保证同一导体的电阻阻值在实验过程中不变
B.图乙:只要更换电压不同的电源就可以“探究电流与电阻的关系”
C.图乙改进为图丙:通过调节滑动变阻器保持不同的电阻R两端电压不变
D.图丙:在不增加器材的情况下,利用本图还可探究电流与电压的关系
10.在探究“电阻一定时,电流与电压关系”的实验中,某同学连接的电路如图所示,滑动变阻器规格为“50Ω,2A”。闭合开关,得到的实验数据如表。下列说法正确的是( )
序号
1
2
3
4
U/V
0.6
1.8
3.0
4.2
I/A
0.06
0.18
0.30
0.42
A.序号1的实验数据是拼凑捏造的
B.图中电压表测量滑动变阻器两端的电压
C.序号3的实验中,滑动变阻器接入电路阻值为10Ω
D.从序号1到4的实验操作过程中,滑动变阻器的滑片是从右往左滑
11.如图装置可以探究以下实验:①探究电流与电压的关系;②探究电流与电阻的关系,其中电源电压恒定,R1是电阻箱,以下操作正确的是( )
A.①中,保持R2不变,闭合S后调节R1,改变V的示数
B.①中,保持R1不变,闭合S后调节R2,改变V的示数
C.②中,增大R1,闭合S后保持R2不变,记录A的示数
D.②中,增大R1,闭合S后向右移滑片,使V示数不变
12.探究世界的奥秘,需要我们像科学家一样进行科学探究,在许多科学探究中,研究的问题涉及两个及以上的变量时,每次应只改变其中一个变量,而控制其他变量不变,下列物理实验中,运用了这种方法的是( )
A.探究电流与电压、电阻的定量关系
B.探究导体电阻大小与哪些因素有关
C.研究电流类比水流,研究电压类比水压
D.探究串联电路中各处的电流有什么关系
三、填空题
13.探究电流与电阻定量关系的电路如图所示,在AB间更换不同阻值的定值电阻后,应调节滑动变阻器滑片,控制 不变。更换不同的电阻进行多次实验,这是为了 。
14. 如图甲所示,在“探究电流与电压的关系”时,连接好电路后,闭合开关,电压表有示数,电流表无示数,电路的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”),实验中滑动变阻器可以起到改变 两端电压的作用,实验结束后根据数据画出如图乙图像,分析可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
15.小明按照如图1所示的实物图做“探究电流与电阻的关系”实验。已知电源电压恒为 4.5V ,实验用到的滑动变阻器的规格为""。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.40
0.20
0.14
0.10
0.08
(1)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表指针偏转,而电压表指针不偏转,则可能的原因是
(2)根据数据可知,在实验中定值电阻两端电压始终保持为 V,进一步分析数据,可以得到实验结论:在电压一定时,
(3)小明记录的实验数据如表2所示,老师判断其中有一组数据是编造的,它是第 次实验的数据,判断的依据是
16.小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻 (选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是 。
四、作图题
17.某实验小组探究电流与电阻的关系时,多次正确实验,测得的数据如表所示,请在坐标图中画出电流与电阻倒数的图像。
序号
1
2
3
4
5
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.40
0.20
0.13
0.10
0.08
18.利用如图所示的器材探究,流经小灯泡的电流I与小灯泡两端电压U之间的关系(小灯泡的额定电压为2.5V,阻值在5~10Ω之间)。请你用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。要求:
(1)滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变亮;
(2)将该实物图对应的电路图画在虚线框内。
五、实验探究题
19.某小组在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如图甲所示。
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整(要求滑动变阻器滑片往右滑时阻值变小)。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表、电压表均无示数,将另一电压表的两端依次连接图乙中的与、与、与,分别显示、、,由此判断电路故障为 。
(3)排除以上故障后,接入的定值电阻,闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.6V,此时电流表的示数如图丙所示,为 A。
(4)断开开关,用的定值电阻替换的定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是: ,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下数据:
4
5
8
10
20
0.25
0.2
0.125
0.1
0.05
I/A
0.32
0.21
0.16
0.08
分析数据,实验小组发现保持电压不变时,通过导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电流与电阻成反比。为了验证此猜想,请在图丁中描点并作出图像。
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围内,在电压一定的情况下,通过导体的电流与 成正比,即电流与 成反比。
六、综合题
20.标有“2.5V”字样的灯L与电阻R,通过它们的电流随电压变化的关系图线如图1所示。
(1)电阻R的阻值是多少?
(2)若把灯L与电阻R接入如图2所示的电路,闭合开关,通过R的电流为0.1A,求:此时灯L的电流和整个电路的实际功率分别是多少?
参考答案
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】D
7.【答案】B,D
8.【答案】A,B,C,D
9.【答案】A,C,D
10.【答案】A,C
11.【答案】B,D
12.【答案】A,B
13.【答案】定值电阻两端的电压;使结论具有普遍性
14.【答案】断路;定值电阻;正比
15.【答案】(1)定值电阻短路
(2)2;通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3)5;电源U总=4.5V,控制UR=2V,滑动变阻器需分压U滑=4.5V−2V=2.5V。串联分压:1.25,当R=25Ω时,需R滑=1.25×25Ω=31.25Ω,而滑动变阻器最大仅30Ω,无法满足实验要求。
16.【答案】并;移动滑动变阻器的滑片
17.【答案】
18.【答案】,
19.【答案】(1)
(2)导线断路
(3)0.4
(4)向左调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为
(5)
(6);电阻
20.【答案】(1)由图1可知R两端的电压为3V时,通过R的电流为0.3A,根据欧姆定律可得R的阻值:
(2)解: 由图2可知闭合开关,灯泡和定值电阻并联接入电路,
通过R的电流为0.1A,由图1可知R两端的电压为1V,
并联电路各支路两端的电压相等,所以灯泡两端的电压和电源电压都为1V,由图1可知此时通过灯泡的电流为0.15A,
并联电路干路电流等于各支路电流之和,则整个电路的实际功率为:P=U(IR+IL)=1V×(0.1A+0.15A)=0.25W。
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