人教版九年级物理同步练习171电流与电压和电阻的关系有答案语文.docx
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人教版九年级物理同步练习171电流与电压和电阻的关系有答案语文
2019年秋人教版九年级物理同步练习
17.1电流与电压和电阻的关系
一.选择题(共12小题)
1.在探究“通过导体的电流与导体电阻关系”实验过程中,应通过观察下列哪个元件来移动滑动变阻器滑片?
( )
A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数D.电阻
2.在“研究电流跟电压、电阻的关系”实验中,需要采用控制变量的方法,即( )
A.分别保持电阻不变和保持电压不变两个步骤进行实验
B.分别保持电流不变和保持电压不变两个步骤进行实验
C.分别保持电阻不变和保持电流不变两个步骤进行实验
D.分别保持电流不变、电阻不变、电压不变三个步骤进行实验
3.研究电流跟电压、电阻的关系,用右图电路,实验时,分保持电阻不变和保持电压不变两步进行,在保持电阻不变这一步中实验要求( )
A.保持电路中的电流不变
B.保持电阻R两端的电压不变
C.保持滑动变阻器R′的滑片位置不变
D.保持电阻R的电阻值不变,调节R′的滑片到不同的适当位置
4.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
5.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得到I﹣U图象如下图所示,则正确的是( )
A.
B.
C.
D.
6.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3V不变,滑动变阻器的规格是“10Ω1A”。
实验中,先在a、b两点间接入5Ω的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2V,读出并记录下此时电流表的示数。
接着需要更换a、b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40ΩB.10Ω和20ΩC.30Ω和40ΩD.20Ω和30Ω
7.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象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
C.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
8.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象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B.导体A的电阻大于导体B的电阻
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流为0.1A
D.将A、B两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
9.一位同学用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。
电源电压不变,下表是实验数据,若第四次实验时将定值电阻的阻值由30Ω调为40Ω后就直接读出电流表的示数,这个示数应该是( )
R/Ω
10
20
30
40
50
I/A
0.6
0.3
0.2
0.12
A.0.2B.0.17C.0.15D.0.13
10.小军采用如图的电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”。
当完成第一次实验后,小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω,闭合开关前,滑动变阻器应该( )
A.保持变阻器滑片不动B.将变阻器滑片向右滑动
C.将变阻器滑片向左滑动D.更换阻值更大的滑动变阻器
11.在探究“通过导体中的电流与电阻关系”实验时,小明控制电压不变,改变定值电阻阻值六次,分别测出了相应的电流值,为了使得出的结论具有普遍性,他下一步应该做的是( )
A.整理器材,结束实验
B.分析数据,得出结论
C.换用阻值不同的电阻,再测出几组电流值
D.改变控制的电压值,再测出两组电流值
12.在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,电路如图所示,先在AB间接入10Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为3V,读出电流表示数。
接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻,不进行其他操作就闭合开关。
此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于3V,应将滑片P向左滑B.大于3V,应将滑片P向右滑
C.小于3V,应将滑片P向左滑D.小于3V,应将滑片P向右滑
二.填空题(共5小题)
13.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,需要的实验器材除了电路常规器材(电源、开关、导线)之外,还需要的器材有定值电阻、 、 和 。
14.在探究电流与电压、电阻的关系的实验中,要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:
。
即:
保持电阻不变,改变 ,研究电流随 的变化关系;保持电压不变,改变 ,研究电流随 的变化关系。
得出结论:
在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成 ;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成 。
15.小月在探究某电路中电流I与电压U的关系时,记录的数据如表所示。
请根据表中的数据判断:
当电压U=4.5V时,I= A。
U/V
5
4
3.5
3
2
1
I/A
0.1
0.2
0.25
0.3
0.4
0.5
16.张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的U﹣I图象,则a的电阻值为 Ω,将a、b串联接在电压为3V的电源上,电路中的电流为 A,此时a两端电压为 V。
17.小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣
图象,如图乙所示。
分析图象可知,当导体的电阻为 Ω时,通过它的电流为0.4A,此时电阻R的功率为 W;当电流分别为0.25A和0.5A时,接入电路的导体的电阻之比为 。
三.作图题(共1小题)
18.在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。
经检查,小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上,并在虚线框内画出相应的正确电路图。
四.实验探究题(共2小题)
19.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中:
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画出导线完成图乙的电路连接:
(2)实验过程中得到的部分数据如下表所示。
第3次测时,电流表的示数如图丙所示,请将该数据填入表格中
实验序号
1
2
3
…
电压U/V
0.8
1.6
2.4
…
电流I/A
0.16
0.32
…
(3)在图丁中的坐标轴上标出适当的标度,把上表中的数据在坐标系中描点并连线。
20.电阻箱是能够直接读出电阻阻值的可变电阻,在电路图中符号是“
”,为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟导体电阻倒数
的关系,小明设计了图甲所示的实验电路图和甲乙所示实物连线图,图丙是根据实验数据描绘出的I﹣
图象。
(1)如图(乙)是根据图(甲)连接的实物图,请在错误的导线上打×并连接正确。
(2)滑动变阻器R'在此实验中除了能起到保证电路安全的作用外,另一主要作用是 。
(3)闭合开关后,小明发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是 。
(4)小明同学在发现电路有故障时,首要的规范操作应是 。
(5)实验时,当电阻箱接入电阻从10Ω变成15Ω时,电压表示数变大,此时,应该调节滑动变阻器的滑片向 移动,直到电压表示数为 V。
(6)分析实验数据,小明得出实验探究的结论是 。
参考答案与试题解析
一.选择题(共12小题)
1.解:
在探究电流跟电阻的关系时,多次更换电阻,要保持滑动变阻器两端的电压不变,即电压表示数不变。
故选:
B。
2.解:
由课本实验知,在“研究电流跟电压的关系”实验中,被控制的物理量是电阻;在“研究电流跟电阻的关系”实验中,被控制的物理量是电压。
故选:
A。
3.解:
研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压和电流,讨论电流跟电压的关系。
所以ABC错误,D正确。
故选:
D。
4.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;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,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,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V.只有B正确。
故选:
B。
5.解:
在电阻不变时,电流与电压成正比,电流随电压的变化关系为一过原点的直线,只有B正确。
故选:
B。
6.解:
探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴滑动变阻器两端的电压:
U滑=U﹣UR=3V﹣2V=1V,
∵串联电路中各处的电流相等,
∴根据欧姆定律可得:
=
=
=
=
,
当滑动变阻器接入电路中的电阻为10Ω时,定值电阻的最大阻值:
Rmax=2R滑max=2×10Ω=20Ω,
即定值电阻的最大阻值不能超过20Ω,
结合选项可知,ACD不符合,B符合。
故选:
B。
7.解:
A、由图象知,在电阻两端电压都是2V时,通过甲电阻的电流为I甲=0.4A,通过乙电阻的电流为I乙=0.2A。
所以两电阻的阻值分别为
R甲=
=
=5Ω,
R乙=
=
=10Ω,即甲的电阻较小。
此选项错误;
B、对于甲导体,电阻一定,通过的电流与两端电压成正比。
此选项正确;
C、由图象知,在导体乙的两端加1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A.此选项正确;
D、甲乙两电阻串联后的总电阻为R串=R甲+R乙=5Ω+10Ω=15Ω
串联后的电流为I=
=
=0.2A.此选项正确。
故选:
A。
8.解:
A.由图象可知,通过A、B两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数,
即通过导体A、B的电流与两端的电压成正比,故A正确,不符合题意;
B.当UA=UB=2V时,IA=0.4A,IB=0.2A,根据欧姆定律可得:
RA=
=
=5Ω,RB=
=
=10Ω,
∴导体A的电阻小于导体B的电阻,故B不正确,符合题意;
C.当在导体B的两端加上1V的电压时,通过导体B的电流:
IB′=
=
=0.1A,故C正确,不符合题意;
D.将A、B两导体串联后接到电压为3V的电源上时,
∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
∴通过导体的电流:
I=
=
=0.2A,故D正确,不符合题意。
故选:
B。
9.解:
研究通过导体的电流与电阻的关系要保持导体两端的电压不变,
电阻两端的电压U电阻箱=I1R1=0.6A×10Ω=6V,
当电阻R的阻值为40Ω时,电路中的电流应该为:
I′=
=
=0.15A,
小华将电阻R的阻值从30Ω调为40Ω后,要保持电阻两端电压不变,
应向右移动滑动变阻器滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,
从而使电阻两端电压减小保持不变,因此,当未移动滑动变阻器时,电路中的电流应该大于0.15A而小于0.2A,
故选:
B。
10.解:
探究电流与电阻的关系时,应控制电压相同。
当更换电阻后,电阻变大,分压变大,为保持电阻两端的电压不变,应适当调节滑动变阻器,使其滑片适当向右移动,使滑动变阻器两端电压变大,则定值电阻两端电压变小。
故B做法正确。
故选:
B。
11.解:
“探究导体中电流与电压的关系”的实验时,在保持电压不变的条件下,通过多次改变定值电阻阻值,得出相应的电流值;
同时也应改变控制的电压值,再测出对应的几组电流值。
故选:
D。
12.解:
在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验中,要控制电压表示数不变,当接着取下10Ω的电阻换上15Ω定值电阻时,根据分压原理,电压表示数变大,根据串联电路电压的规律,要增大变阻器分得的电压,由分压原理,应增大变阻器连入电路中的电阻大小,即滑片向左移动。
A正确。
故选:
A。
二.填空题(共5小题)
13.解:
在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,需要的实验器材除了电路常规器材(电源、开关、导线)之外,还需要的器材有定值电阻,还需用到电流表测量电流,电压表测量电压,滑动变阻器保护电路,控制电阻两端的电压。
故答案为:
电流表;电压表;滑动变阻器。
14.解:
电流与电压和电阻有关,在探究电流与电阻、电压关系时,应采用控制变量法。
在电阻不变时,改变电压,研究电流随电压的变化关系;
研究电流随电阻的变化关系时,保持电压不变,改变电阻。
得出结论:
在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
故答案为:
控制变量法;电压;电压;电阻;电阻;正比;反比。
15.解:
由表格数据可知,I与U成一次函数关系,可设为I=aU+b,
把I=0.1A,U=5V和I=0.2A,U=4V代入可得:
0.1A=a×5V+b,0.2A=a×4V+b,
联立等式可得:
a=﹣0.1A/VA,b=0.6A,
则I=﹣0.1A/V×U+0.6A.则当电压U=4.5V时,I=0.15A。
故答案为:
0.15。
16.解:
(1)由图象可知,当Ia=Ib=0.4A时,Ua=4.0V,Ub=2.0V,
由I=
可得,两电阻的阻值:
Ra=
=
=10Ω,Rb=
=
=5Ω;
(2)将a、b串联接在电压为3V的电源上时,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中的电流:
I=
=
=0.2A,
此时a两端电压:
Ua′=IRa=0.2A×10Ω=2V。
故答案为:
10;0.2;2。
17.解:
由图象可知,当电流为0.4A时,
=0.2Ω﹣1,此时电阻R=5Ω;
R的功率为:
P=I2R=(0.4A)2×5Ω=0.8W;
同理,当电流分别为0.2A时,
=0.1Ω﹣1,此时电阻R′=10Ω;
当电流分别为0.5A时,
=0.25Ω﹣1,此时电阻R′=5Ω;
接入电路的导体的电阻之比为:
R′:
R''=10Ω:
5Ω=2:
1;
故答案为:
5;0.8;2:
1。
三.作图题(共1小题)
18.解:
(1)由图可知,此时的电流表与电阻并联在了电路中,所以电流表的连接是错误的;电压表应并联到定值电阻的两端;实物图和电路图为:
四.实验探究题(共2小题)
19.解:
(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与电阻并联,由图丙知,电流表选用小量程与R串联,将变阻器滑片以左电阻丝连入电路中与电阻串联,如下左所示:
(2)第3次测时,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A;
(3)横坐标小格表0.4V,纵坐标每小格表示0.08A,根据表中数据在图中找出对应的点,连线,如上右图所示。
故答案为:
(1)如上左;
(2)0.48;(3)如图所示。
20.解:
(1)原电路中,电压表测电源电压是错误的,应测电阻电压,如下所示:
(2)为探究在导体两端电压不变的条件下,通过导体的电流I跟导体电阻倒数
的关系,故变阻器的另一个作用是控制电阻箱(R)两端电压一定;
(3)经分析,闭合开关后,小明发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是电阻箱(R)断路(接触不良);
(4)小明同学在发现电路有故障时,首要的规范操作应是先断开开关;
(5)由图丙知,电流与电阻的倒数变化关系为一直线,即电流与电阻倒数成正比,当电流为2A时,对应的电阻倒数
=20×10﹣2Ω﹣1;R=5Ω,由欧姆定律,电压表控制不变的电压:
UV=IR=2AΩ=10V,
根据串联分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,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,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为10V。
(6)由(5)知,导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比(或与导体电阻的倒数成正比)在电流与电阻倒数成正比。
故答案为:
(1)如上所示;
(2)控制电阻箱(R)两端电压一定;
(3)电阻箱(R)断路(接触不良);
(4)先断开开关;
(5)右;10;
(6)导体两端电压一定时,通过导体中的电流与导体的电阻成反比(或与导体电阻的倒数成正比)。
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