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探究电流、电压与电阻的关系分层练习解析

2026-11-09 12:58:33教育资讯0
基础过关练eCi物理好资源网(原物理ok网)
一、探究电流与电压的关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
1.在如图所示的图象中,能正确反映物理量之间关系的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
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A.甲图:定值电阻与它两端电压的关系B.乙图:定值电阻与通过它的电流的关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.丙图:电压一定时,电流与电阻的关系D.丁图:电阻一定时,电流与电压的关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】DeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】AB.定值电阻的阻值大小不随其两端电压及通过它的电流而改变,故AB 不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,故C 不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.当电阻一定时,电流与电压成正比,故D 符合题意。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选D。eCi物理好资源网(原物理ok网)
2.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,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表;下列说法正确的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
实验序号    1    2    3    4    5eCi物理好资源网(原物理ok网)
电压U/V    0.6    0.9    1.2    1.5    1.8eCi物理好资源网(原物理ok网)
电流I/A    0.15    0.22    0.30    0.38    0.45eCi物理好资源网(原物理ok网)
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A.多次实验的目的是为了减小误差eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.第4次实验数据是错误的eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.由该实验可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.由该实验可得出:在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】CeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】A.探究电流与电压关系时,多次实验的目的是为了得到普遍规律,故A 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.由第4次的实验数据可得,电压与电流的比值 eCi物理好资源网(原物理ok网)
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由第一次实验数据可得 =  = 4ΩeCi物理好资源网(原物理ok网)
实验时存在误差,导致第4次实验数据偏小,因此第四次实验数据是正确的,故B 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
CD.由该实验可得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。因为电压与电流无关,所以不能讲:电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比。故C正确,D 错误。故选C。eCi物理好资源网(原物理ok网)
3.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,下列有关说法正确的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
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A.为了方便观察实验现象,可以将R1换成小灯泡eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.可调节滑动变阻器得滑片,使电压表的示数产生变化eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.实验开始前,滑动变阻器滑片应该移至最左端eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.实验的结论是:电阻一定时,电压与电流成正比eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】A.探究电流与电压的关系,需要保持电阻不变,而灯丝的电阻随温度的变化而变化,所以不可以将R1换成小灯泡,故A 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,进而改变电路中的电流,因此可调节滑动变阻器得滑片,使电压表的示数产生变化,故B正确;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,由图可知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移至阻值最大的最右端,故C 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.实验中使用的是同一个电阻,控制的是电阻不变,改变电压电阻两端的电压,电路中的电流也跟着变化,电压变化是因,电流变化是果,所以实验的结论为:电阻一定时,电流与电压成正比,故D 错误。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选B。eCi物理好资源网(原物理ok网)
4.如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
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A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用eCi物理好资源网(原物理ok网)
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C.实验的结论是:电流跟电压成反比eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】CeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】A.探究电流跟电压的关系时,由控制变量法可知,需要控制导体的电阻一定,故A正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻,使得电路中电流发生改变,从而起到改变定值电阻两端电压的作用,故B正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.由欧姆定律可知,电阻不变时,电流跟电压成正比,故C 错误,符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间的定量关系,故D 正确,不符合题意。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选C。eCi物理好资源网(原物理ok网)
5.在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中,下列说法正确的是 (    )eCi物理好资源网(原物理ok网)
A.两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.探究电流和电压的关系中,滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.在探究电流和电阻的关系中,滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.两个实验都用到的实验探究方法是转换法eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】AeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】A.“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验都是寻找规律的实验,因此两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论,故A 正确;eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.在探究电流跟电压的关系时,要控制电阻的大小不变,改变电阻两端的电压,研究电流随电压的变化关系,因此滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压,故B 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.在探究电流和电阻的关系中,要控制电阻的电压不变,改变电阻的阻值,定值电阻的电压也要发生变化,因此滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定,故C 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.在探究电流跟电压的关系时,要控制电阻的大小不变;在探究电流跟电阻的关系时,要控制电阻的电压不变,因此两个实验都用到的实验探究方法是控制变量法,故D 错误。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选A。eCi物理好资源网(原物理ok网)
二、探究电流与电阻的关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
6.探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。实验过程中,移动滑片,使电压表示数为一固定值,记录电流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流I 与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A 所示,从而得出结论。在整理器材时,发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验,他们的实验结论一致。下述评估中错误的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
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A.该实验遗漏的实验操作是电压表调零(校零)eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.实验结束后,应先断开开关,再拆除电源两端的导线eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.遗漏的实验操作并未影响结论,是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.电压表调零(校零)后重新进行实验,得到的电流I 与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线CeCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】DeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】A.整理器材时,发现电压表指针位置如图乙所示,乙图电压表指针没有指在0 刻度线处,说明实验前没有对电压表调零(校零),故A 正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.为避免电源短路,实验结束后,应先断开开关,拆除电源两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材,故B正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.探究电流与电阻关系,需控制定值电阻两端电压一定,改变定值电阻阻值,所以没有对电压表调零,虽然控制的电压比实际电压小,但在移动滑片过程中始终保持电压表示数不变,即电阻两端电压保持为定值,所以并未影响结论,故C正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧,当电压表示数为控制不变的电压时,其实际电压较小,通过的电流较小,得到电流与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线A;正确操作重新进行实验,电压表示数(电阻R 两端的电压)比之前偏大,在接入相同电阻时测得的电流将偏大,所以此时的关系图像应为图甲中的图线B,故D 错误,符合题意。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选D。eCi物理好资源网(原物理ok网)
7.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为4.5V,更换5 个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
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①该同学研究的是电流和电压的关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
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②实验中电压表的示数保持2.5V 不变eCi物理好资源网(原物理ok网)
③滑动变阻器最大阻值至少为20ΩeCi物理好资源网(原物理ok网)
④将Rx从5Ω换成10Ω后,应向左调节滑动变阻器滑片eCi物理好资源网(原物理ok网)
A.只有①②      B.只有②③  C.只有③④      D.只有②④eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】①研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变,由图乙知,电阻是变化的,故①错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
②由题意和图像可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制Rx两端的电压不变,即电压表示数不变;由图乙知,Rx两端的电压UV=IRx= 0.5A×5Ω = 0.1A×25Ω = 2.5VeCi物理好资源网(原物理ok网)
即电压表保持2.5 伏不变,故②正确;eCi物理好资源网(原物理ok网)
③由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的电阻最大R滑  eCi物理好资源网(原物理ok网)
故③正确;eCi物理好资源网(原物理ok网)
④据串联分压原理可知,将Rx从5Ω换成10Ω后,电阻增大,其分得的电压增大,大于2.5V,探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变,由分压原理可知,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,故④错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
由以上分析可知,B正确,ACD 错误。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选B。eCi物理好资源网(原物理ok网)
8.小宇和同学们在做电学实验过程中,她们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
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A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R 两端电压不变eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】BeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】A.探究“电流与电压的关系”实验中,应控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变,故A 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
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B.由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R 两端的电压改变,得到电流跟电压之间的定量关系,故B 正确;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.探究电流跟电压的关系实验中,需多次改变电流和电压的数值,移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C 错误;eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D 错误。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选B。eCi物理好资源网(原物理ok网)
9.在练习使用滑动变阻器的实验中,如图连接电路,其中有两个实验操作要求为:eCi物理好资源网(原物理ok网)
(1)闭合开关S,调节滑动变阻器,使R 两端电压变化为2V、4V、6V 等;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)换不同定值电阻,如5Ω、10Ω、15Ω,闭合开关,调节滑动变阻器保持每次接入的定值电阻两端的电压不变。eCi物理好资源网(原物理ok网)
我们可以尝试总结此实验中滑动变阻器在电路中的作用有:①保护电路;②改变定值电阻两端电压;eCi物理好资源网(原物理ok网)
③保持定值电阻两端电压不变;④改变定值电阻阻值。eCi物理好资源网(原物理ok网)
对于以上分析,正确的有 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
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A.只有①②      B.只有①③      C.只有①②③    D.①②③④都有eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】CeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】滑动变阻器串联在电路中使用,在电路中起到保护电路的作用。另外,实验(1)中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压;实验(2)中,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变。故滑动变阻器的作用有:①②③,故C正确,ABD 错误。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选C。eCi物理好资源网(原物理ok网)
10.勇勇在探究“电流与电阻的关系”时,按照如图所示连接电路,电源电压恒为 6V, 电阻 R1    可选用 5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格,请回答下列问题。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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根据电路图,连接各元件的过程中,以下描述错误的是 ()eCi物理好资源网(原物理ok网)
A.闭合开关前,应将滑动变阻器移动到最左端eCi物理好资源网(原物理ok网)
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B.电压表误接在滑动变阻器两端也可以进行实验eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.滑动变阻器可以连接三个接线柱eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.移动滑动变阻器是为了改变定值电阻两端电压eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】DeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】A.为保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器调节到变阻器阻值最大处,由图可知,需要将滑动变阻器移动到最左端,故A 正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.在探究“电流与电阻的关系”实验中,需要保证定值电阻两端电压保持不变,由图可知,该电路为串联电路,电路中有滑动变阻器和定值电阻,根据串联电路电压规律,滑动变阻器电压也会保持不变,所以当电压表误接在滑动变阻器两端也可以进行实验,故B正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.由图可知,当滑动变阻器左下接线柱也接入电路时,会被上方导线短路,对电路没有影响,故C正确,不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
D.在探究“电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器的作用是为了保证定值电阻两端电压不变,故D 错误,符合题意。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选D。eCi物理好资源网(原物理ok网)
能力提升练eCi物理好资源网(原物理ok网)
11.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(1)请根据图甲所示电路图用笔画线将图乙的实物电路连接完整;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)连接电路闭合开关后,发现电流表、电压表示数为0,电路故障可能是 ;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)第一次实验取定值电阻为5Ω,闭合开关后,使电压表示数为2.5V,电流表示数如图丙所示,为    A;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)若电源电压为6V,要完成此实验变阻器的最大阻值至少应为Ω。eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】(1)见解析eCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)滑动变阻器断路(3)0.5eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)35eCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】(1)滑动变阻器采用“一上一下”的原则串联在电路中,如下图所示:eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)电流表示数为零,说明电路可能断路,电压表示数也为零,说明是电压表所测量的定值电阻以外的部分出现的断路,故电路故障可能为滑动变阻器断路。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)由图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)要探究电流与电阻的实验中,应控制其两端电压不变,由图丁可知,定值电阻两端的电压始终保持U定 = IR= 0.5A×5Ω = 2.5VeCi物理好资源网(原物理ok网)
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根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为U滑 = U -U定 = 6V -2.5V = 3.5V则变阻器两端电压和定值电阻两端电压的倍数为 eCi物理好资源网(原物理ok网)
由图丁可知,实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑最大= 1.4×25Ω = 35ΩeCi物理好资源网(原物理ok网)
12.小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(1)(1)她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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①图1 是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图。eCi物理好资源网(原物理ok网)
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最端(选填“左”或“右”),否则,闭合开关时(填“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片,电流表和电压表都没有示数,则电路出现的故障可能是(写出一条即可)。eCi物理好资源网(原物理ok网)
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2 所示,请将示数填入表中。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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实验次数    1    2    3    4    5eCi物理好资源网(原物理ok网)
电压U/V    1.6    2.0    2.2    2.4    2.8eCi物理好资源网(原物理ok网)
电流I/A    0.16    0.20    0.22    0.24    eCi物理好资源网(原物理ok网)
④请在图3中描出表中各组数据对应的点,并根据描出的点画出I-U 图像。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,向端移动滑片(选填“左”或“右”),使电压表示数仍为2V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的是(填字母代号)。eCi物理好资源网(原物理ok网)
A.换用电压为6V的电源eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.把电压表改接为0∼  15V 量程eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】(1)          右电压表见解析0.28eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)右CeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】(1)①[1]由图1 可知,电阻、电流表、变阻器串联接入电路中,电压表和电阻并联,滑动变阻器滑片右移动阻值增大,如图所示:eCi物理好资源网(原物理ok网)
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②[2][3]为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最右端。电源电压恒为4.5V,定值电阻10Ω,电流最大值 eCi物理好资源网(原物理ok网)
故不可能是电流表超量程,电压表测定值电阻两端电压,当滑动变阻器阻值为零时,等于电源电压4.5V,故当滑动变阻器阻值太小时电压表会超量程(0~3V)。eCi物理好资源网(原物理ok网)
[4]闭合开关后发现无论怎样移动滑片,电流表没有示数,可能电路出现断路,电压表没有示数,说明电压表测量范围之外断路,可能滑动变阻器断开。eCi物理好资源网(原物理ok网)
③[5]由图2 可知,电流表量程为小量程,分度值0.02A,由图可知其示数为0.28A。eCi物理好资源网(原物理ok网)
④[6]依据表格数据进行描点,再连接各点可得:eCi物理好资源网(原物理ok网)
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14.3  探究电流、电压与电阻的关系分层练习(解析版)eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)[1]探究电压一定时,电流与电阻的关系,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关,由分压原理,电压表示数变大,本实验要控制电阻的电压不变,故要增大变阻器的电压,由分压原理增大变阻器连入电路的电阻,此时滑动变阻器的滑片P向右移动,使电压表示数为2V,记录电流表示数。eCi物理好资源网(原物理ok网)
[2]A.换用电压为6V的电源,根据串联电压分配与电阻成正比得R定∶R变=UV∶U 变=2V∶(6V-2V)=1∶2eCi物理好资源网(原物理ok网)
即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2 倍,当定值电阻为20Ω时,变阻器的阻值R变=40Ω>20Ω故A 不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
B.把电压表改接为0~15V 量程,并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值,故B 不符合题意;eCi物理好资源网(原物理ok网)
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻,当换成20Ω电阻后,电压表示数为2V,变阻器的电压为U 滑=4.5V-2V=2.5VeCi物理好资源网(原物理ok网)
由分压原理,滑动变阻器接入电路的阻值R滑 = ×20Ω = 25ΩeCi物理好资源网(原物理ok网)
接入的定值电阻的阻值至少为25Ω-20Ω=5Ω<10Ω故C 符合题意。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选C。eCi物理好资源网(原物理ok网)
13.如图是探究电流与电阻关系的电路图,电源电压恒为4.5V,实验中定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(1)在连接电路的过程中,开关S 应;闭合开关S 前,滑动变阻器的滑片P 应移至(选填“A”或“B”)端。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)闭合开关S,电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,原因可能是。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(3)排除故障后,更换阻值不同的定值电阻R,进行多次实验,实验数据记录如表。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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实验次数    电阻R/Ω    电流表示数I/AeCi物理好资源网(原物理ok网)
1    5    0.6eCi物理好资源网(原物理ok网)
2    10    0.3eCi物理好资源网(原物理ok网)
3    15    0.2eCi物理好资源网(原物理ok网)
4    20    0.15eCi物理好资源网(原物理ok网)
分析表中数据可知:eCi物理好资源网(原物理ok网)
①实验时,保持定值电阻R 两端的电压为V;eCi物理好资源网(原物理ok网)
②电压一定,通过导体的电流与导体的电阻成;eCi物理好资源网(原物理ok网)
③滑动变阻器的最大阻值至少为Ω,才能完成上述实验。eCi物理好资源网(原物理ok网)
【答案】(1)断开     BeCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)定值电阻R断路eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)3反比10eCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】(1)[1][2]为了保护电路,在连接电路的过程中,开关S 应断开,闭合开关S 前,滑动变阻器的滑片P 应移至阻值最大端,即移到B 端。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源两极连通,则与电压表并联的支路以外的电路是通路,所以原因可能是定值电阻R断路。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)①[1]由表中数据可得U =IR = 5Ω×0.6A=10Ω×0.3A=15Ω×0.2A=20Ω×0.15A=3V 由此可知定值电阻两端的电压为3V。eCi物理好资源网(原物理ok网)
②[2]由表中数据可知,电阻越大,电流越小,电阻与电流的乘积为一定值,所以电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。eCi物理好资源网(原物理ok网)
③[3]因为定值电阻两端电压为3V,结合电源电压为4.5V,根据串联电路电压规律可得出滑动变阻器两端的分压为U滑 = 4.5V -3V = 1.5VeCi物理好资源网(原物理ok网)
由此可知,滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半,根据串联分压原理可知,当定值电eCi物理好资源网(原物理ok网)
阻最大为20Ω时,滑动变阻器此时接入电路的电阻为R滑  由此可知滑动变阻器的最大阻值至少10Ω ,才能完成上述实验。eCi物理好资源网(原物理ok网)
14.实验桌上有如下器材:两端电压为4.5V  并保持不变的电源,规格为“25Ω1A ”的滑动变阻器,已调零的电压表和电流表,阻值分别为5Ω 、10Ω 、15Ω、20Ω 、25Ω、30Ω的定值电阻各一个,开 关和导线。小十想利用以上器材“探究通过导体的电流跟电阻的关系”的实验。她在实验桌上连接了如图甲所示的实验电路,同组的小一发现已连接的电路中有一根导线连接错误。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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14.3  探究电流、电压与电阻的关系分层练习(解析版)eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(1)请你在错接的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的接线;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)实验中,当R的电阻由10Ω 更换为15Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片P 应向右移动,这样 操作的目的是:;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)图乙是他根据实验数据描绘出的通过导体的电流I随电阻大小R 变化的关系图像,根据图像可推 测:当R的电阻为25Ω 时,电流表的示数为A;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)为了完成时实验并保证电路安全,电源电压最高不超过V (结果保留1 位小数)。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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【答案】(1)eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)保证定值电阻两端的电压不变(3)0.08eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)3.6eCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】(1)电流表需要串联在电路中,电压表需要并联在定值电阻两端,故将电流表正接线柱与定值电阻R的右端接线柱去掉,用一根导线一端与电流表的负接线柱相连,另外一端与定值电阻的左端相连,如图所示:eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)探究电流与电阻的关系,需要改变定值电阻的阻值,即更换不同的定值电阻,控制定值电阻两端的电压不变,故滑动变阻器的作用就是保证定值电阻两端的电压不变。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(3)分析图乙可知,定值电阻两端的电压为U定= I1R1=0.4A×5 Ω=2V 当R的电阻为25Ω 时,电流表的示数为 eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)为了完成时实验并保证电路安全,定值电阻两端的电压为2V,定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为 eCi物理好资源网(原物理ok网)
一次完整的实验,电源电压是固定的,故定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比也是一个定值,定值电阻增大时,滑动变阻器接入的阻值也增大,定值电阻最大值为30Ω, 滑动变阻器接入的最大值eCi物理好资源网(原物理ok网)
为25Ω,故 经整理可知,电源电压为U = 3.6V。eCi物理好资源网(原物理ok网)
15.小琪为了探究“电流与电阻的关系”,准备了以下器材:电压为6V的电源、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、滑动变阻器的规格为“50Ω1A”,定值电阻三个(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关一个和导线若干。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(1)连接电路时,开关需要,图甲所示的实物图有1 段导线未连接,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小;eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到(选填“A”或“B”)端,闭合开关后,小琪发现电压表无示数,电流表有示数,可能是定值电阻R;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)排除故障后,小琪先将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片P到适当位置,使电压表的示数为U 同时记录电流表示数。再将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路,滑片P 相对上次实验时的位置应向(选填“A”或“B”)端移动,才能使电压表示数再次为U。再接入20Ω的电阻重复实验,记录相应的电流值;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)小琪根据测得的实验数据绘制出电流I 随定值电阻R 变化的图像如图乙所示。分析图像可得到 的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成比,定值电阻R 两端控制不变的电压为V;eCi物理好资源网(原物理ok网)
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14.3  探究电流、电压与电阻的关系分层练习(解析版)eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(5)若只改变电源电压,依然可以完成上述实验,电源电压可调节的最大值是V。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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【答案】(1)断开eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)A短路(3)AeCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)反2(5)7eCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】(1)[1]连接电路时,为保护电路,开关需要断开。eCi物理好资源网(原物理ok网)
[2]在探究“电流与电阻的关系”的实验中,变阻器应与定值电阻串联在电路中,由于滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表示数减小,说明变阻器连入电路的电阻增大,根据“一上一下”的接法,变阻器的B 接线柱与开关的右接线柱应用导线相连,如图所示:eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)[1]闭合开关前,为保护电路,变阻器连入电路的阻值应最大,即应将滑动变阻器的滑片移动到A端。eCi物理好资源网(原物理ok网)
[2]闭合开关后,电流表有示数,说明电路是连通的,电压表无示数,说明与电压表并联的那部分电路可能出现短路,所以,可能是定值电阻R 短路。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)在探究“电流与电阻的关系”时,要保持电阻两端的电压不变,将定值电阻由5Ω改接成大电阻后,根据串联分压原理知道,电阻增大,其分得的电压增大,根据串联电路电压特点知,变阻器分eCi物理好资源网(原物理ok网)
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得电压变小,此时应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向A 端移动,直至电压表示数为U。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)[1][2]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积即电阻两端的电压UV=IR=0.4A×5Ω=…=0.1A×20Ω=2VeCi物理好资源网(原物理ok网)
为定值,由此可知,在实验中应控制R 两端的电压不变为2V。由此可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(5)当选规格为“50Ω1A”的滑动变阻器时,定值电阻两端控制的电压为2V,在保证电路安全的情况下,用所有的定值电阻完成实验,设电源电压的最大值为U',则滑动变阻器两端电压为eCi物理好资源网(原物理ok网)
′eCi物理好资源网(原物理ok网)
U滑 = U,-UV= U,-2VeCi物理好资源网(原物理ok网)
根据串联电路电流规律可得 即 eCi物理好资源网(原物理ok网)
解得U'=7V。eCi物理好资源网(原物理ok网)
16.如图甲是小华“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“25Ω,2A”,定值电阻有2Ω、5Ω、10Ω、20Ω、30Ω等。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(1)根据图甲连接的实物电路如图乙所示,请笔画线代替导线将电路连接完整;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(2)电路连接正确后,小华先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到2V;断开开关,将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,然后准备先闭合开关,再向 移动滑片直至电压表示数与上一次电压表示数相同。同组同学认为他在实验操作上不规范,立即制止了的他做法。你认为他实验操作不规范的是;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)小华发现另一同学用完全相同的器材和连线方式也进行了该实验,数据记录如表:eCi物理好资源网(原物理ok网)
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实验次序    1    2    3    4    5eCi物理好资源网(原物理ok网)
R/Ω    2    5    10    20    30eCi物理好资源网(原物理ok网)
I/A    1.20    0.48    0.24    0.12    0.08eCi物理好资源网(原物理ok网)
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小华认为该同学要得到第1次数据,应对图乙实验中的  进行调整才能测出。将表格拿到老师处复查,老师指出有一组数据不可能实现,该组数据的实验次序是,原因是;eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)如果将所测得的数据描成图象来反映实验结论,可以是下面的图  。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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【答案】(1)eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)右见解析eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)电流表     5          滑动变阻器的最大阻值太小(4)CeCi物理好资源网(原物理ok网)
【详解】(1)由图知,变阻器与电阻并联,且电压表串联在电路中了,应将电压表与电阻并联,可将电阻右侧的导线接在电压表的负接线柱上,如图所示:eCi物理好资源网(原物理ok网)
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(2)[1]将5Ω的定值电阻换成了10Ω的定值电阻,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压变大,因探究电流与电阻的关系的实验时,应保持电阻两端的电压为2V 不变,根据串联电路电压的规律,为保持定值电阻两端电压不变,应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,所以应向右移动滑片直至电压表示数为2V。eCi物理好资源网(原物理ok网)
[2]将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻,为了保护电路,应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置,再闭合开关,进行实验。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(3)[1]电流表接的小量程,第一组数据的电流超过了小量程范围,故要调整电流表,电流表要改接大量程。eCi物理好资源网(原物理ok网)
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[2][3][由表格中数据可知,此时定值电阻两端电压U=IR=0.08A×30Ω=2.4V根据串联电压规律可知,滑动变阻器两端电压为U 滑=4.5V-2.4V=2.1VeCi物理好资源网(原物理ok网)
此时滑动变阻器阻值 eCi物理好资源网(原物理ok网)
不满足滑动变阻器的规格“25Ω;2A”,故实验序号5 不合实际。eCi物理好资源网(原物理ok网)
(4)电压一定时,电流与电阻成反比,即电流与电阻的倒数成正比,故C 符合题意,ABD不符合题意。eCi物理好资源网(原物理ok网)
故选C。eCi物理好资源网(原物理ok网)