17.1 电流与电压和电阻的关系
1.下列说法中,不正确的是( )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同 B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样 C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
2.某导体接在电路中,如果把该导体两端电压减小到原来的一半,保持温度不变,则导体的电阻和通过它的电流( )
A.都减小到原来的一半 B.都保持不变
C.电阻不变,电流减小到原来的一半 D.电阻不变,电流增大到原来的2倍
3.下图中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是( )
4.关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,说法正确的是( ) A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
D.导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导体两端的电压成正比
5.如图所示,保证AB间的电压U=2 V不变,先后在AB间接入5 Ω、10 Ω、15 Ω的电阻,这是为了研究( )
A.通过电阻的电流与电阻的阻值的关系 B.通过电阻的电流与电阻两端电压的关系 C.电阻的阻值与流过电阻的电流的关系 D.电阻两端的电压与电阻的阻值的关系
6.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( )
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A.当导体两端的电压为0时,电阻为0 B.该导体的电阻随电压的增大而减小 C.当导体两端的电压为0时,电流为0 D.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6 A
7.在研究电流跟电压及电流跟电阻的关系的实验中,电路中的滑动变阻器两次的作用是( ) A.均使电阻R两端的电压成倍数变化 B.均使电阻R两端的电压保持不变
C.前次使电阻R两端电压成倍数变化,后次使电阻R两端的电压保持不变 D.前次使电阻R两端电压保持不变,后次使电阻R两端电压成倍数变化
8.某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,发现通过电阻a、b的电流随电压变化情况如图所示,则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减小 B.电压相同时,
阻值大的电阻通过的电流大
C.电流相同时,阻值小的电阻两端的电压大 D.两电阻阻值的关系是Ra>Rb
9.在研究导体的电流与导体电阻的关系时,应保持电压不变,在具体实验操作中,手和眼的合理分工应该是( )
A.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表 B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表 C.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电源 D.手按开关,眼观电流表
10.在探究电流与电阻关系的实验中,小明根据收集到的数据画出了I-R的图象,下列结论与图象相符的是( )
A.电压一定,电流与电阻成反比 B.电压一定,电阻与电流成反比 C.电阻一定,电压与电流成正比 D.电阻一定,电流与电压成正比
11.甲、乙两电阻的电流与电压关系如图所示,由图可知,通过同一电阻的电流与它两端的电压成__________(选填“正比”或“反比”),阻值R甲________R乙。(选填“>”、“=”或“<”)。
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I/A 0.3 0.2 0.1 甲 乙 0 1 2 3 U/V
12.某同学探究“电流与电压、电阻的关系”.实验开始时,滑动变阻器的作用是 .在探究通过导体的电流与导体两端的电压关系时,应保持____不变,滑动变阻器的作用是 ;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用是 .两次实验都测量了多组实验数据,其目的是 .
13.某同学用如图电路来研究通过导体的电流和导体的电阻的关系,其中R为定值电阻,他第一次实验用的定值电阻为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;第二次实验仅将定值电阻的阻值换位2R1,闭
合开关后,记下电流表的示数为I2,结果发现I1>I2且I1≠2I2.他认为电流和电阻不成反比,他的结论是 (填“正确”或“错误”)的,其原因是 .
14.小丽在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,设计了如下实物电路,该电路接线存在错误,请你将错的一根导线打“×”并改正过来。
15.在“探究电流跟电压关系”的实验中:
(1)如图甲所示,甲为__________,乙为__________。(选填“电流表”或“电压表”)
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(2)用笔画线代替导线将图乙中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动。(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持__________不变,闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据,如图丙表所示,请根据该图表中数据在图丁中进行描点连线。
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是__________。
实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.11 2 2.0 0.20 3 2.5 0.26 16.在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(3V不变)、电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大; (2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是____;
A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约3V,调节动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化.电路故障原因可能是_____;
(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如下表:
实验次数 电阻/Ω 电流/A 1 5 0.40 2 10 0.20 3 20 0.10 4 25 0.08 分析表中数据可得到的结论是:_______;
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17.1 电流与电压和电阻的关系(答案解析)
1.下列说法中,不正确的是( )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同 B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样 C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变 【答案】D 【解析】
A、当电压一定时,电流与电阻成反比,电阻不同,电流一定不同,故A正确;
BC、电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,不论电阻大小,这个结论都是成立的,故BC正确;
D、电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,即这个比值是不变的,故D错误. 2.某导体接在电路中,如果把该导体两端电压减小到原来的一半,保持温度不变,则导体的电阻和通过它的电流( )
A.都减小到原来的一半 B.都保持不变
C.电阻不变,电流减小到原来的一半 D.电阻不变,电流增大到原来的2倍 【答案】C 【解析】
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,加在这导体两端的电压减小到原来的一半时,导体的电阻不变,故A错误;加在该导体两端电压减少到原来的一半,此时通过导体的电流变为原来的一半,故BD错误,故C正确。
3.下图中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是( )
【答案】C
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【解析】
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C正确。
4.关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,说法正确的是( ) A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
D.导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导体两端的电压成正比 【答案】C 【解析】
控制变量法必须保持一个量不变然后研究另外两个量之间的关系,在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比,AB错,C对,电阻是导体本身的一种属性,不随电压和电流发生改变,D错误。
5.如图所示,保证AB间的电压U=2 V不变,先后在AB间接入5 Ω、10 Ω、15 Ω的电阻,这是为了研究( )
A.通过电阻的电流与电阻的阻值的关系 B.通过电阻的电流与电阻两端电压的关系 C.电阻的阻值与流过电阻的电流的关系 D.电阻两端的电压与电阻的阻值的关系 【答案】A 【解析】
本实验是在电压一定的情况下,通过改变电阻的大小来改变电路中的电流,研究电流与电阻的关系,故应选A.
6.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( ) A.当导体两端的电压为0时,电阻为0 B.该导体的电阻随电压的增大而减小 C.当导体两端的电压为0时,电流为0 D.当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6 A 【答案】C 【解析】
AB、由图象上看出,当导体两端的电压为0时,电流为0,但是电阻不为零,因为电阻是导体本身的
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一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,故该选项说法错误;
C、电压使电路中形成电流,因此电压为零时,电流也为零,该选项说法正确; D、当导体电压为2V时,由图象可以找到此时对应的电流0.4A,因此该选项说法错误. 7.在研究电流跟电压及电流跟电阻的关系的实验中,电路中的滑动变阻器两次的作用是( ) A.均使电阻R两端的电压成倍数变化 B.均使电阻R两端的电压保持不变
C.前次使电阻R两端电压成倍数变化,后次使电阻R两端的电压保持不变 D.前次使电阻R两端电压保持不变,后次使电阻R两端电压成倍数变化 【答案】C 【解析】
在研究导体中的电流与电压的关系时,要保持导体的电阻不变,利用滑动变阻器来改变导体两端的电压;在研究导体中的电流与导体的电阻的关系时,要改变导体的电阻值,利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变.所以前后两个实验中滑动变阻器的作用不完全相同.所以,在研究导体中的电流与电压的关系时,滑动变阻器是使电阻R两端的电压成倍数变化,然后用电流表记录对应电压下的电流值,通过多次实验,来总结导体中电流与电压的关系;
而在研究导体中的电流与导体的电阻的关系时,利用滑动变阻器来控制导体两端的电压不变.通过更换几组不同的定值电阻,记录下对应的电流值,来总结导体中的电流和电压的关系.
8.某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,发现通过电阻a、b的电流随电压变化情况如图所示,则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减小 B.电压相同时,阻值大的电阻通过的电流大 C.电流相同时,阻值小的电阻两端的电压大 D.两电阻阻值的关系是Ra>Rb 【答案】D 【解析】
A、由图象可知,当电阻一定时,电流随着电压的增大而增大,故A错误; B、当电压相同时,阻值大的电阻通过的电流小,B错误; C、
由图象知,当电流相同时,阻值小的电阻两端的电压小,C错误;
D、加同样电压时,Ia<Ib,所以Ra>Rb,D正确,故选D.
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9.在研究导体的电流与导体电阻的关系时,应保持电压不变,在具体实验操作中,手和眼的合理分工应该是( )
A.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电流表 B.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电压表 C.手移动滑动变阻器的滑片,眼观电源 D.手按开关,眼观电流表 【答案】B 【解析】
在研究导体的电流与导体电阻的关系时,应保持电压不变,所以在用手调节滑动变阻器的滑片时,眼应观察电压表的示数的变化,当电压表示数达到预定电压时,再去观察电流表的示数。
10.在探究电流与电阻关系的实验中,小明根据收集到的数据画出了I-R的图象,下列结论与图象相符的是( )
A.电压一定,电流与电阻成反比 B.电压一定,电阻与电流成反比 C.电阻一定,电压与电流成正比 D.电阻一定,电流与电压成正比 【答案】C 【解析】
图象的横坐标表示电阻,纵坐标表示电流,是个反比例函数图象,因此说明:电压一定时,电流随电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比.
11.甲、乙两电阻的电流与电压关系如图所示,由图可知,通过同一电阻的电流与它两端的电压成__________(选填“正比”或“反比”),阻值R甲________R乙。(选填“>”、“=”或“<”)。
I/A 0.3 0.2 0.1 甲 乙 0 1 2 3 U/V
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【答案】正比 < 【解析】
由图象可知,两个电阻的电流与电压的变化图象都是过原点的斜向上的直线,说明通过同一电阻的电流与它两端的电压成正比;由图象中数据可知,当电压一定时,通过甲电阻的电流大,因此甲的阻值小于乙的阻值,即R甲<R乙。
12.某同学探究“电流与电压、电阻的关系”.实验开始时,滑动变阻器的作用是 .在探究通过导体的电流与导体两端的电压关系时,应保持____不变,滑动变阻器的作用是 ;在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,滑动变阻器的作用是 .两次实验都测量了多组实验数据,其目的是 .
【答案】保护电路 电阻 改变电阻两端电压 控制电阻两端的电压不变 寻找普遍规律 【解析】
探究电流的大小与哪些因素有关的实验中,刚开始滑动变阻器移到阻值最大处,是为了保护电路; 探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应当控制电阻不变,改变电压,探究电流与电压的关系;探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,电阻不变,通过滑动变阻器改变电阻两端的电压,探究通过导体的电流与导体两端电压的关系;
在探究通过导体的电流与导体电阻关系时,应当控制电压不变,改变电阻,探究电流与电阻的关系。两次实验都测量了多组实验数据,其目的是为了寻找电流与电压和电阻的关系,即寻找普遍规律。
13.某同学用如图电路来研究通过导体的电流和导体的电阻的关系,其中R为定值电阻,他第一次实验用的定值电阻为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;第二次实验仅将定值电阻的阻值换位2R1,闭
合开关后,记下电流表的示数为I2,结果发现I1>I2且I1≠2I2.他认为电流和电阻不成反比,他的结论是 (填“正确”或“错误”)的,其原因是 .
【答案】错误 实验过程中没有使定值电阻两端的电压保持不变 【解析】
他第一次实验用的是定值电阻的阻值为R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I1;他第二次实验仅将定值电阻的阻值换为2R1,闭合开关后,记下电流表的示数为I2,此时定值电阻的阻值换为2R1,I1≠2I2,因没有控制定值电阻两端的电压不变,他认为电流跟电阻不成反比是错误的.在探究电流与电阻的关系时
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应保持电压不变。
14.小丽在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中,设计了如下实物电路,该电路接线存在错误,请你将错的一根导线打“×”并改正过来。
【答案】
【解析】
根据对电路图分析可知,电路中电流表并联在了电路中,电压表串联在了电路中,所以错误的导线以及正确的连线如图所示。
15.在“探究电流跟电压关系”的实验中:
(1)如图甲所示,甲为__________,乙为__________。(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图乙中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动。(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持__________不变,闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据,如图丙表所示,请根据该图表中数据在图丁中进行描点连线。
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是__________。
实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.0 0.11 2 2.0 0.20 3 2.5 0.26 第 10 页 共 12 页
(1) 【答案】电流表 电压表 (2) (3)电阻R (4)
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】
(1)电流表串联在电路中作用,电压表并联使用。所以如图a所示,甲串联在电路中,应为电流表,乙与定值电阻并联,为电压表;
(2)如图b,根据实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动的要求,即滑片在右端时电阻最大,所以连接滑动变阻器的A接线柱到定值电阻的右端,根据电源由两节电池组成,电压不超过3V,故再连接电阻的右端到电压表的“3V”接线柱,如图所示;
(3)研究电流与电压的关系,要保证电阻不变,多次改变电阻两端的电压,所以在实验操作过程中保持电阻R不变;根据该图表数据在图c中进行描点连线,得到电流与电压的关系图像如图所示;
(4)对实验数据及所绘图象进行分析,去除误差的因素,电流随电压的升高而增大,所得图象为一直线,是成正比的,故结论为:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
16.在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(3V不变)、电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只)、滑动变阻器、开关、导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大; (2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器滑片P的位置,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是____;
A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约3V,调节动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化.电路故障原因可能是_____;
(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如下表:
实验次数
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电阻/Ω 电流/A 5 0.40 10 0.20 20 0.10 25 0.08 分析表中数据可得到的结论是:________;
【答案】(1)体中电流与电阻成反比
【解析】
(2)B(3)定值电阻断路 (4)电压一定时,导
(1)由题可知,滑片P向B端移动时电路中电流变大,则滑动变阻器阻值变小,所以滑动变阻器应接B接线柱,如图所示;
(2) 实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是控制变量法,故选B;
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电路可能断路,电压表示数约3V,则电压表与电源连通,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是定值电阻R断路。
(4)由表中数据可知,实验时控制的电压不变,电阻变为原来的几倍,电流变为原来的几分之一,故可得到的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
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