【同步练习】《学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系》（北师大）.docx

北京师范大学出版社 九年级（全一册） 畅言教育学生实验：探究电流与电压、电阻的关系同步练习育英学校 朱庆 选择题1.如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是（） A.B.C.D.2.如图是电阻甲和乙的I-U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（） A.当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A B.当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10 C.将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为2V D.若甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A3.如图所示电路电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P从a点滑到b点过程中，电流表的示数从Ia变为Ib。下列各图中，能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是（） A.B.C.D.4.甲、乙两地相距40千米，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，已知输电线每千米的电阻为0.2欧。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表。电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0伏时，电流表的示数为0.5安，则短路位置离甲地的距离为（） A.10千米B.15千米C.30千米D.40千米 填空题5.当一导体两端的电压为8V时，通过它的电流为0.5A，则这导体的电阻为 _ ，当两端电压为0V时，则导体的电阻为 _ 。6.导体A和B在同一温度时，通过两导体的电流与其两端电压关系如图所示。则由图可知导体A的电阻为 _ ；如果将A和B并联后接在电压为1.0V的电源两端，则通过A和B的总电流为 _ A。 实验探究题7.图甲是小刚在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。（1）将甲图中的滑动变阻器（0-20）阻值调到最大，闭合开关时，会看到下列哪种现象 _ 。 A。电压表指针几乎不偏转，电流表指针也几乎不偏转 B。电压表指针偏转较大，电流表指针几乎不偏转 C。电压表指针偏转较大，电流表指针也偏转较大 图甲中有一根导线接错了，请在错误处画“”，并在图上改正。 （2）用改正后的电路测小灯泡的电阻，将定值电阻换成一只标有“2.5V”的小灯泡，闭合开关后，调节滑动变阻器，某时刻电流如图乙所示，由图可得小灯泡的电流为 _ A，从丙图中小灯泡的U-I图象可知，小灯泡的电阻随电压增大而 _ 。 （3）小刚同学还设计了如图丁所示的电路，其中电源电压恒为1.5V，将M，N用导线连接，调节滑动变阻器，使电流表指针指在0.6A处，则此时滑动变阻器接入电路的电阻是 _ 。保持滑动变阻器滑片位置不变，若在M、N之间加入电阻Rx，电流表示数如图乙所示，则电阻Rx阻值是 _ 。8.某实验小组在探究电流与电阻的关系中，实验器材有：电源、电流表、电压表、滑动变阻器各一个，开关一个，三个定值电阻（5、10、15）、导线若干。 （1）根据实物图甲，在图乙虚线框内画出实验电路图。 （2）小组在探究时，先将5的电阻连入电路中，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最 _ （填”左“或”右“）端。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为1.5V，并记下电流值。接着断开开关，将5电阻更换成10电阻（滑动滑片未动），闭合开关后，接下应做的操作是 _ ，直至电压表示数为 _ V，并记下此时电流表的示数。 （3）断开开关，将10电阻更换为15电阻实验。当闭合开关后，发现电流表示数为”0“，电压表示数几乎等于电源电压，造成这一现象的原因是 _ （写出一种即可）。故障排除后完成实验，三次实验所得的数据记录如下表。分析表中数据所得结论是 _ 。 电阻R/51015电流I/A0.300.150.10 计算题9.如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为6，电阻R2的阻值为18。当开关S闭合时，电压表示数为3V。求： （1）电流表的示数I； （2）电源两端的电压U。 10.小林用一个电流表和一个阻值为10的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图所示的电路，在只闭合S的情况下，电流表的示数为0.6A；再同时闭合S、S1时，电流表的示数为0.9A，电源电压不变，求： （1）电源电压； （2）电阻Rx的阻值。 答案与解析 选择题1. 解：定值电阻的阻值不变，由欧姆定律I=UR可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其I-U图象是一条过原点的倾斜直线，所以B符合题意。 故选B。 由欧姆定律I=UR可知，电阻一定时，流过某定值电阻的电流与其两端的电压成正比；观察分析图象，图中两个量之间成正比关系，看选项中哪两个量的关系与图象中的相符即可。 本题解答的关键是要学会读取图象，能从中找出正确的信息，并能熟练运用欧姆定律进行分析和判断。 2. 解： A。由图象可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误； B。由图象可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A， 由I=UR可得，乙的阻值R乙=U乙I乙=2.5V0.5A=5，故B错误； C。将甲和乙串联，若电流为0.3A，则通过两电阻的电流均为0.3A， 由图象可知此时U甲=1.5V、U乙=0.5V， 由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压： U=U甲+U乙=1.5V+0.5V=2V，故C正确； D。若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V， 由图象可知此时I甲=0.2A、I乙=0.4A， 由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流： I=I甲+I乙=0.2A+0.4A=0.6A，故D错误。 故选C。 （1）根据图象读出甲两端电压为0.5V时通过的电流； （2）根据图象读出乙两端电压为2.5V时通过的电流，根据欧姆定律求出其电阻值； （3）将甲和乙串联，通过两电阻的电流相等，根据图象读出两电阻两端的电压，根据串联电路的电压特点求出它们两端的电压； （4）将甲和乙并联，它们两端的电压相等，根据图象读出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出干路的电流。 本题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 3. 解： 由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。 因串联电路中总电压等于各分电压之和， 所以，由I=UR可得，电压表示数U与电流表示数I的关系： U=U电源-IR0， 据此可知，U-I图象是一次函数图象，故CD错误； 当滑片位于a点时，变阻器接入电路中的电阻较小，电路中的电流较大， 由U=U电源-IR0可知，电压表的示数较小，故A错误、B正确。 故选B。 由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。根据串联单路的电压特点和欧姆定律得出电流表与电压表的示数关系，然后判断出对应的图象，再根据滑片位于a点时电流表和电压表的示数关系得出答案。 本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，正确的表示出电压表和电流表的示数对应关系是关键。 4. 解：接入电路的导线的电阻为：R=UI=3.0V0.5A=6 已知输电线每千米的电阻为0.2欧。所以输电线总长度为30千米，短路位置离甲地的距离为导线总长度的一半，则为15千米。所以A，C，D错误，B正确。 故选B。 根据欧姆定律可计算电路中的电阻，进一步计算短路位置离甲地的距离。 本题考查学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。能根据题意求从检修点到短路处的总电阻是关键的一步，再进一步根据总电阻得出导线的总长度，值得注意的是：短路处距甲处的距离则是导线总长度的一半。 填空题5. 解：由I=UR可得，这导体的电阻： R=UI=8V0.5A=16； 因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关， 所以，当导体两端的电压为0V时，导体的电阻仍为16不变。 故答案为：16；16。 （1）已知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，与导体两端的电压和通过的电流无关。 本题是欧姆定律的简单应用，解题的关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关，是一道基础题。 6. 解：（1）由图象可知，电阻A两端的电压为UA=1V时通过的电流为IA=0.2A， 由I=UR可得，电阻A的阻值： RA=UAIA=1V0.2A=5。 （2）将A和B并联后接在1V的电源上， 因并联电路中各支路两端的电压相等， 所以，两电阻两端的电压： UA=UB=U=1V， 由图象可知，电阻B两端的电压为UB=1V时通过的电流为IB=0.1A， 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和， 所以，电路中的总电流： I=IA+IB=0.2A+0.1A=0.3A， 故答案为：5；0.3。 （1）根据图象读出通过电阻A的一组电压和电流值，根据欧姆定律求出电阻A的阻值； （2）将A和B并联后接在1V的电源上时它们两端的电压相等，根据图象读出通过两电阻的电流，根据并联电路的电流特点求出电路中的总电流。 本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，从图象中获取有用的信息是关键。 实验探究题7. 解：（1）甲图中，电压表与电流表均串联在电路中，因电压表内阻很大，根据欧姆定律，电路中电流几乎为0，电流表指针几乎不偏转；电压表与电源连通，电压表示数接近电源电压，即接近3V，电压表指针偏转较大，故选B； 探究电流与电压关系时，电压表应与定值电阻并联，如下所示： （2）图乙中电流表选用小量程，示数为0.02A，示数为0.2A； 由图丙知，通过灯的电流随电压的增大而增大，根据P=UI，灯的功率随电压的增大而增大，灯丝的温度升高，因灯丝的电阻随温度的升高而变大，故灯丝的电阻变大，故小灯泡的电阻随电压增大而增大； （3）电源电压恒为1.5V，将M，N用导线连接，调节滑动变阻器，使电流表指针指在0.6A处，根据欧姆定律，根据欧姆定律I=UR，则此时滑动变阻器接入电路的电阻： R1=UI1=1.5V0.6A=2.5。保持滑动变阻器滑片位置不变，若在M、N之间加入电阻Rx，电流表示数如图乙所示，此时电流大小I2=0.2A， 由电阻的串联规律和欧姆定律，则电阻Rx阻值： Rx=UI2-R1=1.5V0.2A-2.5=7.5-2.5=5。 故答案为：（1）B；如上所示；（2）0.2；增大；（3）2.5；5。 （1）根据电压表串联在电路中分析； （2）根据电流表小量程读数，根据P=UI和影响电阻大小的因素分析； （3）根据欧姆定律求滑动变阻器接入电路的电阻； 根据电阻的串联和欧姆定律求电阻Rx阻值。 本题探究电流与电压关系，考查电路的连接、电流表读数、影响电阻大小的因素及电阻串联的规律和欧姆定律的运用。 8. 解：（1）根据实物图连接电路图，如下所示： （2）闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处即最右端。根据串联分压原理可知，将定值电阻由10改接成15的电阻，电阻增大，其分得的电压增大； 因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1.5V，并记下此时电流表的示数； （3）经分析，断开开关，将10电阻更换为15电阻实验。当闭合开关后，发现电流表示数为”0“，电压表示数几乎等于电源电压，造成这一现象的原因是15电阻发生断路。 由表中数据可知，在电压不变时，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几倍，所得结论是：电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。 故答案为：（1）如上所示；（2）右；向右移动变阻器的滑片；1.5；（3）15电阻发生断路；电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。 （1）根据实物图连接电路图； （2）为保护电路，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处； 根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向； （3）若电流表示数为0，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电阻断路了；分析数据得出结论。 本题探究电流与电阻的关系，考查电路的连接、注意事项、操作过程、故障分析及数据的处理能力及控制变量法的运用。 计算题9.解： （1）开关S闭合时，两电阻串联，电压表测量的是电阻R1两端的电压， 电路中的电流I=I1=U1R1=3V6=0.5A，即电流表示数为0.5A； （2）根据欧姆定律可得， R2两端的电压U2=IR2=0.5A18=9V， 则电源电压U=U1+U2=3V+9V=12V