人教版九年级上册物理第十七章《欧姆定律》电流与电压和电阻的关系专题训练含答案.docx
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人教版九年级上册物理第十七章《欧姆定律》电流与电压和电阻的关系专题训练含答案
电流与电压和电阻的关系
1、如图所示,在研究电流与电阻的关系时,这时应( )
A.保持R2滑片的位置不动,更换R1
B.保持R1两端的电压不变,更换滑动变阻器
C.更换R1,调节R2滑片到不同的位置,保持R1的两端的电压不变
D.保持电路中电流不变,更换R1
【分析】电流跟电压、电阻有关,实验探究时应采用控制变量法,研究电流跟电阻的关系时,应保持电阻两端的电压不变,改变电阻的大小,讨论电流跟电阻的关系.
【解答】在研究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,即更换R1后,调节R2滑片到不同的位置,保持R1的两端的电压不变.
故选C.
2、关于电流跟电压的关系下列说法中,正确的是( )
A.电流跟电压成正比
B.通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.在电阻不变的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
D.电阻一定时,通过导体的电流大小跟这段导体两端的电压成反比
【分析】欧姆定律内容是导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.也就是说在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
【解答】
(1)只有在电阻一定时,电流才与电压成正比,故该选项说法错误;
(2)只有对同一个电阻来说,电流才与其两端的电压成正比,故该选项说法错误;
(3)在电阻不变的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,符合欧姆定律的内容,故C正确,D错误.
故选C.
3、如图所示电路,电源电压恒定,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器.闭合开关S后,滑动变阻器滑片P自b向a移动的过程中( )
A.电流表A的示数变大,电压表V的示数变小
B.电流表A的示数变大,电压表V的示数变大
C.R1消耗的电功率变小
D.电路消耗的总功率不变
【分析】分析电路图可知滑动变阻器R2和定值电阻R1串联在电路中,电流表测量总电流,电压表测的是滑动变阻器两端的电压,当滑片P由b向a移动的过程中,滑动变阻器接入电路的阻值在变小,电路总阻值也在变小.根据欧姆定律可判断电路电流和滑动变阻器两端电压的变化,根据P=UI可知R1消耗的电功率的变化和电路消耗的总功率的变化.
【解答】滑片P自b向a移动的过程中,接入电路的电阻变小,总阻值变小;
根据欧姆定律可知,电路中电流变大,电流表示数变大;
定值电阻R1两端的电压变大,根据P=UI可知R1消耗的电功率变大;
根据串联电路的电压特点可知滑动变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小;
根据P=UI可知电路消耗的总功率变大.
故选A.
4、图(甲)是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图,其中R1是定值电阻.
(1)用笔画线代替导线,补充图(乙)中实验器材的连接.要求:
滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小.
(2)当探究电流与电压的关系时,通过调节变阻器滑片P的位置来改变________两端的电压.三次改变滑片位置,测得三组电压和电流值(见表),发现每次电压与电流的比值是________的(选填“相同”或“不同”),固此可得出电流与电压关系的初步结论:
当电阻一定时,________.
实验序号
1
2
3
电压/v
2.0
2.4
2.8
电流/A
0.40
0.48
0.56
(3)要探究电流与电阻的关系,仅凭图(乙)所示器材是不够的.你认为(除导线外)还应增加的器材是________.
【分析】此题中实验目的是探究电流与电压、电阻的关系,因此要用到控制变量法,把握表一、表二中数据的相同点与不同点是得出结论的入手点.在电路中要利用滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压的变与不变.
【解答】
(1)电压表测量定值电阻两端的电压,应该并联在定值电阻的两端,电流应从正接线柱流进,负接线柱流出.
滑动变阻器滑片向左移动时电阻变小,即滑片P往左移动时滑动变阻器连入电路阻值变小,所以滑动变阻器下面必须选择A接线柱;
(2)在表中,导体两端的电压从2V到2.4V再到2.8V,相对应的,导体中的电流从0.40A到0.48A再到0.56A.每次电压与电流的比值是相等的,故得结论:
电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比.
(3)探究“导体中电流跟电阻的关系”中要控制导体两端的电压不变,改变电阻,得出电流与电阻的关系,所以要换用不同阻值的电阻.
故答案为:
(1)
(2)R1;相同;导体中的电流与它两端的电压成正比.
(3)几个阻值不等的电阻.
5、在探究“电阻上的电流跟电压的关系”,某同学第一次使用了2节干电池,第二次使用了4节干电池,他这样做的目的是________.另外一种做法是________________.
【分析】在探究“电流与电压和电阻的关系”时,要采用控制变量法进行实验,即电压不变时探究电流与电阻的关系,电阻不变时探究电流与电压的关系.
【解答】在探究“电阻上电流的大小跟电压的关系”时,要采用控制变量法进行实验;两次换干电池节数的目的是保持电阻不变时,改变其两端的电压,来探究电流与电压之间的关系;此时实验还可以在电路中串联一滑动变阻器,通过改变接入电路中电阻的大小来改变电阻两端的电压进行实验.
故答案为:
保持电阻不变,改变电阻两端的电压,探究电流与电压之间的关系;在电路中串联一滑动变阻器,通过改变接入电路的电阻,改变电阻两端的电压来进行实验.
6、某同学在探索究“电流跟电压的关系”时,应保持________不变,他根据收集到的数据画出了如图所示的图象,你对这个图象进行分析后,得出的结论是________.
【分析】探究“电流跟电压、电阻的关系”实验重点的是考查控制变量法,研究电流跟电压关系时,控制电阻不变,研究电流跟电阻关系时要保持电压不变.
【解答】
(1)在研究电流跟电压关系时,应该控制电阻不变,移动滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,记录电流的大小,分析电流和电压的关系;
(2)这是一个正比例函数图象,可以看出电流随着电压的增大而增大,并且电压和电流的比值是一定的,因此由图象可得出:
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
故答案为:
电阻、电阻一定时,导体中的电流与电压成正比.
7、某定值电阻两端的电压是4V时通过它的电流是0.8A,如果该电阻两端的电压增加2V,则该导体的电阻和通过它的电流是( )
A.3.2Ω,0.4A
B.3.2Ω,6.4A
C.5Ω,0.2A
D.5Ω,1.2 A
【分析】
(1)知道导体两端的电压和通过的电流,根据欧姆定律求出导体的电阻;
(2)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,再根据欧姆定律求出导体两端的电压增加到6V时通过的电流.
【解答】由可得,导体的电阻:
;
因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,当导体两端的电压增加到6V时,导体的电阻仍为5Ω不变,
如果该电阻两端的电压增加2V,则此时通过的电流:
.
故选D.
8、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 A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数.接着取下5Ω的电阻换上10Ω定值电阻,不进行其它操作就闭合开关.此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.电压表示数大于2V,应将滑片P向左滑
B.电压表示数大于2V,应将滑片P向右滑
C.电压表示数小于2V,应将滑片P向左滑
D.电压表示数小于2V,应将滑片P向右滑
【分析】探究电流跟电阻的关系时,要保持电阻两端的电压不变,去改变电阻,但当电阻增大时,它两端的电压也随之变化,为保证结论的准确性,要通过调节滑片使电阻两端的电压减小为原来的值,根据串联电路的分压关系去调节即可.
【解答】当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,AB间的电压将增大,该实验要控制AB间的电压不变,所以下一步的操作是:
向右滑动滑片,使滑动变阻器连入的电阻变大(分压变大),使AB间的电压减小,直到电压表的示数为2V为止.
故选B.
9、某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象.下列结论与图象相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
【分析】本题是电流--电阻图象,这是一个反比例函数图象,由图象可以得到“在电压一定时,电流与电阻成反比”的规律.
【解答】
(1)图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,因此得到的是电流和电压的关系;
(2)图象是个反比例函数图象,因此说明电流与电阻成反比,即电流随电阻的增大而减小;
(3)在探究电流与电阻的关系时,应控制电压不变;
综上,由图象可得出的结论是:
电压一定时,电流随电阻的增大而减小.
故选C.
10、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
【分析】探究“电流跟电压、电阻的关系”实验中要用控制变量法;研究电流跟电阻关系时,控制电压不变.
【解答】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.
11、如果把4Ω和6Ω的两只电阻串联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为0.6A,如果再把它们并联在同一电路中,则干路的电流应为( )
A.2A
B.2.5A
C.3A
D.4A
【分析】由串联电路特点及欧姆定律求出电源电压,然后由并联电路特点与欧姆定律求出干路电流.
【解答】已知4Ω和6Ω的两只电阻串联,
由串联电路的总阻值等于串联的各电阻之和得:
R=R1+R2=4Ω+6Ω=10Ω;
由得:
电源电压U=IR=0.6A×10Ω=6V,
两电阻并联时,
由得:
,,
干路电流:
I′=I1+I2=1.5A+1A=2.5A.
故选B.
12、某实验小组利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系.实验用到三只阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻,蓄电池(电压为6V且保持不变)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线若干.
(1)请将图甲的实物电路连接完整(导线不允许交叉),并在方框内画出对应的电路图;
(2)实验中将5Ω电阻换成10Ω电阻后,应将滑动变阻器的滑片P向________端移动(填“A”或“B”),移动滑片的目的是________________.正确操作后,记下电流表的示数,得到电流I随电阻R变化的图象如图乙所示,由图象可得出的结论是________________________.
(3)该实验小组同学还想探究电流与电压的关系,实验中应该控制________不变.
【分析】
(1)图甲中还未连入的元件有电压表和滑动变阻器,电压表应并联到定值电阻两端,滑动变阻器按照“一上一下”连入电路.根据实物图画出电路图;
(2)如果将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,运用控制变量法可知,研究电流与电阻的关系,需控制电压为定值;滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻丝的长度来改变阻值大小的;分析图象可知,电压一定,电流与电阻成反比;
(3)运用控制变量法分析可知,要探究电流与电压的关系,必须控制电阻为定值不变.
【解答】
(1)实物图连接如下:
对应的电路图为:
(2)如果将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电路中的电阻变大,电流变小,因此滑动变阻器分压减小,所以电压表的示数会变大,故需向A端移动滑片,运用控制变量法可知,为保持定值电阻两
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