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浙教版科學(xué)八上第四章第6節(jié)電流與電壓、電阻的關(guān)系第1課時(shí)歐姆定律

一、電流與電壓的關(guān)系

1.在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到的位置,如圖所示是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像,由圖像可知:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成關(guān)系。

【答案】阻值最大;正比

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】根據(jù)對(duì)探究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)分析解答。

【解答】(1)在閉合開關(guān)前,為了防止電流過大而燒毀用電器,因此變阻器的滑片必須調(diào)整到阻值最大的位置;

(2)根據(jù)圖像可知,三者的電流隨電壓的變化圖像都是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜線,那么得到:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系。

2.如圖所示是研究電流與電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖,實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持電阻不變,當(dāng)進(jìn)行“保持電阻不變”這一步實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)()

A.保持R2滑片的位置不動(dòng)

B.保持R2兩端的電壓不變

C.保持R1不變,調(diào)節(jié)R2的滑片到不同的位置

D.保持電路中的電流不變

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】根據(jù)控制變量法的要求分析判斷。

【解答】當(dāng)探究電流與電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制定值電阻的阻值不變,而改變它兩端的電壓,即調(diào)節(jié)變阻器的滑片在不同位置,然后記錄對(duì)應(yīng)的電流即可,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。

故選C。

二、電流與電阻的關(guān)系

3.在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小翔連接了如圖所示的電路。他先在電路的A、B間接入10Ω的電阻,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出電壓表與電流表的示數(shù);記錄數(shù)據(jù)后,改用15Ω的電阻替換10Ω的電阻,閉合開關(guān),接下來他的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是()

A.觀察電壓表,向右移動(dòng)滑片,讀取電流數(shù)據(jù)

B.觀察電流表,向右移動(dòng)滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)

C.觀察電壓表,向左移動(dòng)滑片,讀取電流數(shù)據(jù)

D.觀察電流表,向左移動(dòng)滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】根據(jù)控制變量法和串聯(lián)電路的分壓規(guī)律判斷。

【解答】探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制電壓相同而改變電阻,并記錄對(duì)應(yīng)的電流。當(dāng)電壓表的示數(shù)保持不變時(shí),根據(jù)U總=U1+U2可知,變阻器兩端的電壓也保持不變,那么二者電壓的比值保持不變。在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即,當(dāng)比值不變時(shí),如果定值電阻的阻值增大,那么變阻器接入的阻值也要增大,即向左移動(dòng)滑片,直到電壓表的示數(shù)達(dá)到預(yù)定值,并記錄對(duì)應(yīng)的電流即可,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。

故選C。

4.在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中更換不同的定值電阻,分別測(cè)出電流大小,記錄并分析數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格:

電源電壓/V電阻/Ω電流/A

350.48

3100.27

3200.14

(1)分析表格中的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)電阻兩端的電壓是(填“變化的”或“不變的”)。

(2)小芳通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn),請(qǐng)你和小芳一起設(shè)計(jì)探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖,將你設(shè)計(jì)的電路圖畫在虛線框中。

(3)你設(shè)計(jì)的電路中,更換電阻后,是如何控制變量的。

【答案】(1)變化的

(2)如圖所示

(3)更換電阻后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)公式U=IR將每組數(shù)據(jù)中的電流和電阻相乘,計(jì)算出電壓進(jìn)行比較;

(2)根據(jù)(1)中發(fā)現(xiàn)的問題確定解決方案,并畫出電路圖;

(3)根據(jù)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用分析解答。

【解答】(1)根據(jù)公式U=IR分別計(jì)算出每組中的電壓為:2.4V,2.7V和2.8V,因此電阻兩端的電壓是變化的。

(2)為了控制定值電阻兩端的電壓相同,必須對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),此時(shí)需要串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器,如下圖所示:

(3)我設(shè)計(jì)的電路中,更換電阻后,控制變量可以這樣做:更換電阻后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變。

三、歐姆定律

5.由歐姆定律可以導(dǎo)出公式R=,此式可以說明()

A.當(dāng)電壓增大2倍時(shí),電阻R增大2倍

B.當(dāng)電流增大2倍時(shí),電阻R減小2倍

C.電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),當(dāng)電壓為零時(shí),電阻保持不變

D.當(dāng)電壓為零時(shí),電阻R也為零

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】影響電阻大小的因素

【解析】【分析】根據(jù)對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)判斷。

【解答】電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),大小只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),與它兩端的電壓和通過它的電流大小無關(guān),故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。

故選C。

6.關(guān)于電流、電壓、電阻的關(guān)系,下列說法中正確的是()

A.在電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻跟通過導(dǎo)體的電流成反比

B.在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比

C.在電流一定時(shí),導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比

D.在電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓跟通過導(dǎo)體的電流成正比

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】根據(jù)對(duì)電流、電阻和電壓的認(rèn)識(shí)判斷。

【解答】根據(jù)U=IR可知,當(dāng)電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比,故A錯(cuò)誤;

根據(jù)U=IR可知,當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與兩端的電壓成正比,故B正確、D錯(cuò)誤;

根據(jù)U=IR可知,當(dāng)電流一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體的電阻成正比,故C錯(cuò)誤。

故選B。

7.在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),電路如圖所示。電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“15Ω1A”的字樣。在a、b間先后接入不同阻值的定值電阻R,移動(dòng)滑片P,使電壓表的示數(shù)為1.5V,讀出電流表的示數(shù)。將20Ω的電阻接入a、b間時(shí),電壓表示數(shù)始終無法達(dá)到1.5V,為使電壓表示數(shù)能達(dá)到1.5V,下列方案不可行的是()

A.減小電源電壓B.減小滑動(dòng)變阻器的阻值

C.換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器D.在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻

【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】電阻兩端電壓達(dá)不到1.5V,可從滑動(dòng)變阻器阻值大小、電源電壓大小、電阻本身等方面分析原因,并得出解決方法?!窘獯稹吭诖?lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即。當(dāng)電壓表的示數(shù)保持1.5V不變時(shí),定值電阻R與變阻器兩端的電壓的比值不變,因此定值電阻增大為20Ω后,滑動(dòng)變阻器的阻值也要增大。如果變阻器的最大阻值較小,不能滿足需要,那么會(huì)導(dǎo)致電壓表的示數(shù)不能達(dá)到1.5V。由此可知,可以換用阻值更大的變阻器,故B錯(cuò)誤符合題意,C正確不合題意;

在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻,相當(dāng)于將變阻器的阻值增大,也能滿足要求,故D正確不合題意;

當(dāng)定值電阻和變阻器的阻值都不變時(shí),可以適當(dāng)減小電源電壓,那么電壓表的示數(shù)也會(huì)減小,從而達(dá)到要求,故A正確不合題意。

故選B。

8.小紅同學(xué)在探究“通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系”時(shí),將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖像,下列說法中正確的是()

A.導(dǎo)體甲的電阻大于導(dǎo)體乙的電阻

B.導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零

C.將甲、乙兩導(dǎo)體并聯(lián)接到電壓為2V的電源上時(shí),干路中的電流為0.6A

D.根據(jù)數(shù)據(jù)和圖像得出的結(jié)論是:同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流成正比

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn);探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)可知,當(dāng)電壓相同時(shí),電阻與電流成反比;

(2)根據(jù)導(dǎo)體電阻的影響因素判斷;

(3)根據(jù)圖像確定電壓為2V時(shí),通過甲和乙的電流,然后根據(jù)I總=I甲+I乙計(jì)算即可;

(4)根據(jù)圖像的形狀分析電壓與電流的關(guān)系。

【解答】A.根據(jù)圖像可知,當(dāng)甲和乙的電壓都是3V時(shí),通過甲的電流為0.6A,通過乙的電流為0.3A,即I甲>I乙。根據(jù)可知,導(dǎo)體甲的電阻小于乙的電阻,故A錯(cuò)誤;

B.電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),只與材料、長(zhǎng)度、橫截面積和長(zhǎng)度有關(guān),與電壓大小無關(guān),即電壓為零時(shí),電阻肯定不為零,故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)電壓為2V,通過甲的電流為0.4A,通過乙的電流為0.2A,那么干路電流為:I總=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故C正確;

D.根據(jù)圖片可知,甲和乙的電流隨電壓的變化規(guī)律圖像都是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜線,因此得到結(jié)論:同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流成正比,故D錯(cuò)誤。

故選C。

9.小明利用如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了I-圖像,如圖乙所示。分析圖像可知,當(dāng)導(dǎo)體的電阻為Ω時(shí),通過它的電流為0.2A;當(dāng)電流分別為0.25A和0.5A時(shí),接入電路的導(dǎo)體的電阻之比為;實(shí)驗(yàn)過程中,小明控制導(dǎo)體兩端的電壓為V。

【答案】10;2∶1;2

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】(1)根據(jù)圖乙確定電流為0.2A時(shí)的值,再計(jì)算電阻R;

(2)根據(jù)可知,當(dāng)電壓相同時(shí),電流與電阻成反比;

(3)根據(jù)U=IR計(jì)算控制不變的電壓。

【解答】(1)根據(jù)圖乙可知,當(dāng)電流為0.2A時(shí),則此時(shí);

(2)探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制電壓相同而改變電阻。根據(jù)當(dāng)電壓相同時(shí),電流與電阻成反比,即;

(3)在實(shí)驗(yàn)過程中,小明控制導(dǎo)體兩端的電壓為:U=IR=0.2A×10Ω=2V。

10.在研究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓關(guān)系的活動(dòng)中,同學(xué)們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按如圖甲所示的電路圖連接好電路;

②閉合開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù);

③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并繪制成如圖乙所示的圖像。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要增大定值電阻兩端的電壓,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向(填“左”或“右”)移動(dòng)。

(2)根據(jù)圖像,可以得到的結(jié)論是。

(3)某小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎于是同學(xué)們想利用其他小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)一步論證,并提出了以下兩種收集數(shù)據(jù)的方案:

方案一:收集阻值均為10Ω的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)。

方案二:收集阻值不同的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)。

你認(rèn)為方案更合理。

【答案】(1)左

(2)當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比

(3)二

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)首先根據(jù)U=IR分析電流的大小變化,再根據(jù)“電流與電阻的反比關(guān)系”確定變阻器的阻值變化,從而確定滑片P的移動(dòng)方向;

(2)根據(jù)圖像的形狀分析電流與電壓的數(shù)量關(guān)系;

(3)在科學(xué)探究中,往往需要換用不同的實(shí)驗(yàn)器材多次完成實(shí)驗(yàn),從而收集多組數(shù)據(jù),這樣得到的結(jié)論會(huì)更客觀,具有普遍意義。

【解答】(1)當(dāng)定值電阻兩端的電壓增大時(shí),根據(jù)U=IR可知,此時(shí)通過電路的電流增大。根據(jù)“電流與電阻的反比關(guān)系”可知,此時(shí)總電阻要減小。根據(jù)R總=R1+R2可知,此時(shí)變阻器的阻值要減小,即滑片向左移動(dòng)。

(2)根據(jù)圖像可知,電流隨電壓變化的圖像為一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜線,那么得到結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比。

(3)在科學(xué)探究中,應(yīng)該選用不同的電阻進(jìn)行研究,這樣會(huì)避免偶然性,結(jié)論更具普遍意義,故選方案二。

四、自我提升

11.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電源電壓恒為3V,更換5個(gè)定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是()

A.該同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系

B.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持0.5V不變

C.滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍為1~5Ω

D.將Rx從5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,應(yīng)將滑片P向左移

【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用;探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)圖乙確定自變量和因變量,從而確定探究目的;

(2)根據(jù)U=IR計(jì)算保持不變的電壓;

(3)在串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比,即,據(jù)此計(jì)算變阻器的阻值即可;

(4)根據(jù)(3)中的方法分析。

【解答】A.根據(jù)乙圖可知,橫軸上的自變量為電阻,縱軸上的因變量為電流,因此探究的是電流隨電阻的變化規(guī)律,故A錯(cuò)誤;

B.實(shí)驗(yàn)中保持不變的電壓為:U=IR=0.1A×25Ω=2.5V,故B錯(cuò)誤;

C.變阻器兩端的電壓為:U變=U總-U0=3V-2.5V=0.5V;

根據(jù)得到:;

當(dāng)定值電阻分別為5Ω和25Ω時(shí),得到:;

;

則變阻器的阻值變化范圍為1Ω~5Ω,故C正確;

D.根據(jù)可知,將Rx從5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,定值電阻的阻值R0變大,為了保持電壓的比值不變,則變阻器的阻值也要變大,即滑片向右移動(dòng),故D錯(cuò)誤。

故選C。

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浙教版科學(xué)八上第四章第6節(jié)電流與電壓、電阻的關(guān)系第1課時(shí)歐姆定律

一、電流與電壓的關(guān)系

1.在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到的位置,如圖所示是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的圖像,由圖像可知:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成關(guān)系。

2.如圖所示是研究電流與電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖,實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)保持電阻不變,當(dāng)進(jìn)行“保持電阻不變”這一步實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)()

A.保持R2滑片的位置不動(dòng)

B.保持R2兩端的電壓不變

C.保持R1不變,調(diào)節(jié)R2的滑片到不同的位置

D.保持電路中的電流不變

二、電流與電阻的關(guān)系

3.在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小翔連接了如圖所示的電路。他先在電路的A、B間接入10Ω的電阻,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,讀出電壓表與電流表的示數(shù);記錄數(shù)據(jù)后,改用15Ω的電阻替換10Ω的電阻,閉合開關(guān),接下來他的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是()

A.觀察電壓表,向右移動(dòng)滑片,讀取電流數(shù)據(jù)

B.觀察電流表,向右移動(dòng)滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)

C.觀察電壓表,向左移動(dòng)滑片,讀取電流數(shù)據(jù)

D.觀察電流表,向左移動(dòng)滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)

4.在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),小明設(shè)計(jì)了如圖所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中更換不同的定值電阻,分別測(cè)出電流大小,記錄并分析數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格:

電源電壓/V電阻/Ω電流/A

350.48

3100.27

3200.14

(1)分析表格中的數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)電阻兩端的電壓是(填“變化的”或“不變的”)。

(2)小芳通過對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)需要改進(jìn),請(qǐng)你和小芳一起設(shè)計(jì)探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)電路圖,將你設(shè)計(jì)的電路圖畫在虛線框中。

(3)你設(shè)計(jì)的電路中,更換電阻后,是如何控制變量的。

三、歐姆定律

5.由歐姆定律可以導(dǎo)出公式R=,此式可以說明()

A.當(dāng)電壓增大2倍時(shí),電阻R增大2倍

B.當(dāng)電流增大2倍時(shí),電阻R減小2倍

C.電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),當(dāng)電壓為零時(shí),電阻保持不變

D.當(dāng)電壓為零時(shí),電阻R也為零

6.關(guān)于電流、電壓、電阻的關(guān)系,下列說法中正確的是()

A.在電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻跟通過導(dǎo)體的電流成反比

B.在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比

C.在電流一定時(shí),導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比

D.在電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓跟通過導(dǎo)體的電流成正比

7.在研究電流與電阻的關(guān)系時(shí),電路如圖所示。電源電壓恒為3V,滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“15Ω1A”的字樣。在a、b間先后接入不同阻值的定值電阻R,移動(dòng)滑片P,使電壓表的示數(shù)為1.5V,讀出電流表的示數(shù)。將20Ω的電阻接入a、b間時(shí),電壓表示數(shù)始終無法達(dá)到1.5V,為使電壓表示數(shù)能達(dá)到1.5V,下列方案不可行的是()

A.減小電源電壓B.減小滑動(dòng)變阻器的阻值

C.換最大阻值更大的滑動(dòng)變阻器D.在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻

8.小紅同學(xué)在探究“通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系”時(shí),將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖所示的圖像,下列說法中正確的是()

A.導(dǎo)體甲的電阻大于導(dǎo)體乙的電阻

B.導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零

C.將甲、乙兩導(dǎo)體并聯(lián)接到電壓為2V的電源上時(shí),干路中的電流為0.6A

D.根據(jù)數(shù)據(jù)和圖像得出的結(jié)論是:同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流成正比

9.小明利用如圖甲所示的電路探究“通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出了I-圖像,如圖乙所示。分析圖像可知,當(dāng)導(dǎo)體的電阻為Ω時(shí),通過它的電流為0.2A;當(dāng)電流分別為0.25A和0.5A時(shí),接入電路的導(dǎo)體的電阻之比為;實(shí)驗(yàn)過程中,小明控制導(dǎo)體兩端的電壓為V。

10.在研究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓關(guān)系的活動(dòng)中,同學(xué)們進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①按如圖甲所示的電路圖連接好電路;

②閉合開關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數(shù),并記錄數(shù)據(jù);

③對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并繪制成如圖乙所示的圖像。

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)要增大定值電阻兩端的電壓,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向(填“左”或“右”)移動(dòng)。

(2)根據(jù)圖像,可以得到的結(jié)論是。

(3)某小組的同學(xué)在處理數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn),電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎于是同學(xué)們想利用其他小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)一步論證,并提出了以下兩種收集數(shù)據(jù)的方案:

方案一:收集阻值均為10Ω的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)。

方案二:收集阻值不同的幾個(gè)小組的數(shù)據(jù)。

你認(rèn)為方案更合理。

四、自我提升

11.某同學(xué)利用如圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電源電壓恒為3V,更換5個(gè)定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是()

A.該同學(xué)研究的是電流和電壓的關(guān)系

B.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持0.5V不變

C.滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍為1~5Ω

D.將Rx從5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,應(yīng)將滑片P向左移

答案解析部分

1.【答案】阻值最大;正比

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】根據(jù)對(duì)探究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)分析解答。

【解答】(1)在閉合開關(guān)前,為了防止電流過大而燒毀用電器,因此變阻器的滑片必須調(diào)整到阻值最大的位置;

(2)根據(jù)圖像可知,三者的電流隨電壓的變化圖像都是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜線,那么得到:電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與加在這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比關(guān)系。

2.【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】根據(jù)控制變量法的要求分析判斷。

【解答】當(dāng)探究電流與電壓的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制定值電阻的阻值不變,而改變它兩端的電壓,即調(diào)節(jié)變阻器的滑片在不同位置,然后記錄對(duì)應(yīng)的電流即可,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。

故選C。

3.【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】根據(jù)控制變量法和串聯(lián)電路的分壓規(guī)律判斷。

【解答】探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,要控制電壓相同而改變電阻,并記錄對(duì)應(yīng)的電流。當(dāng)電壓表的示數(shù)保持不變時(shí),根據(jù)U總=U1+U2可知,變阻器兩端的電壓也保持不變,那么二者電壓的比值保持不變。在串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即,當(dāng)比值不變時(shí),如果定值電阻的阻值增大,那么變阻器接入的阻值也要增大,即向左移動(dòng)滑片,直到電壓表的示數(shù)達(dá)到預(yù)定值,并記錄對(duì)應(yīng)的電流即可,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。

故選C。

4.【答案】(1)變化的

(2)如圖所示

(3)更換電阻后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)公式U=IR將每組數(shù)據(jù)中的電流和電阻相乘,計(jì)算出電壓進(jìn)行比較;

(2)根據(jù)(1)中發(fā)現(xiàn)的問題確定解決方案,并畫出電路圖;

(3)根據(jù)滑動(dòng)變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用分析解答。

【解答】(1)根據(jù)公式U=IR分別計(jì)算出每組中的電壓為:2.4V,2.7V和2.8V,因此電阻兩端的電壓是變化的。

(2)為了控制定值電阻兩端的電壓相同,必須對(duì)電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),此時(shí)需要串聯(lián)一個(gè)滑動(dòng)變阻器,如下圖所示:

(3)我設(shè)計(jì)的電路中,更換電阻后,控制變量可以這樣做:更換電阻后,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變。

5.【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】影響電阻大小的因素

【解析】【分析】根據(jù)對(duì)電阻的認(rèn)識(shí)判斷。

【解答】電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),大小只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),與它兩端的電壓和通過它的電流大小無關(guān),故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。

故選C。

6.【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用

【解析】【分析】根據(jù)對(duì)電流、電阻和電壓的認(rèn)識(shí)判斷。

【解答】根據(jù)U=IR可知,當(dāng)電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比,故A錯(cuò)誤;

根據(jù)U=IR可知,當(dāng)電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與兩端的電壓成正比,故B正確、D錯(cuò)誤;

根據(jù)U=IR可知,當(dāng)電流一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體的電阻成正比,故C錯(cuò)誤。

故選B。

7.【答案】B

【知識(shí)點(diǎn)】探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】電阻兩端電壓達(dá)不到1.5V,可從滑動(dòng)變阻器阻值大小、電源電壓大小、電阻本身等方面分析原因,并得出解決方法?!窘獯稹吭诖?lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比,即。當(dāng)電壓表的示數(shù)保持1.5V不變時(shí),定值電阻R與變阻器兩端的電壓的比值不變,因此定值電阻增大為20Ω后,滑動(dòng)變阻器的阻值也要增大。如果變阻器的最大阻值較小,不能滿足需要,那么會(huì)導(dǎo)致電壓表的示數(shù)不能達(dá)到1.5V。由此可知,可以換用阻值更大的變阻器,故B錯(cuò)誤符合題意,C正確不合題意;

在電路中串聯(lián)一個(gè)電阻,相當(dāng)于將變阻器的阻值增大,也能滿足要求,故D正確不合題意;

當(dāng)定值電阻和變阻器的阻值都不變時(shí),可以適當(dāng)減小電源電壓,那么電壓表的示數(shù)也會(huì)減小,從而達(dá)到要求,故A正確不合題意。

故選B。

8.【答案】C

【知識(shí)點(diǎn)】串、并聯(lián)電路的電流特點(diǎn);探究電流與電壓、電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)

【解析】【分析】(1)根據(jù)可知,當(dāng)電壓相同時(shí),電阻與電流成反比;

(2)根據(jù)導(dǎo)體電阻的影響因素判斷;

(3)根據(jù)圖像確定電壓為2V時(shí),通過甲和乙的電流,然后根據(jù)I總=I甲+I乙計(jì)算即可;

(4)根據(jù)圖像的形狀分析電壓與電流的關(guān)系。

【解答】A.根據(jù)圖像可知,當(dāng)甲和乙的電壓都是3V時(shí),通過甲的電流為0.6A,通過乙的電流為0.3A,即I甲>I乙。根據(jù)可知,導(dǎo)體甲的電阻小于乙的電阻,故A錯(cuò)誤;

B.電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),只與材料、長(zhǎng)度、橫截面積和長(zhǎng)度有關(guān),與電壓大小無關(guān),即電壓為零時(shí),電阻肯定不為零,故B錯(cuò)誤;

C.當(dāng)電壓為2V,通過甲的電流為0.4A,通過乙的電流為0.2A,那么干路電流為:I總=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故C正確;

D.根據(jù)圖片可知,甲和乙的電流隨電壓的變化規(guī)律圖像都是通過坐標(biāo)原點(diǎn)的斜線,因此得到結(jié)論:同一導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流成正比,故D錯(cuò)誤。

故選C。

9.【答案】10;2∶1;2

【知識(shí)點(diǎn)】歐姆定律及其應(yīng)用

【解

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