12.1 学生实验：探究-电流与电压、电阻的关系 同步练习

第十二章欧姆定律一、学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系基础过关全练知识点1电流与电压、电阻的关系1.有关“探究电流与电压关系”的实验，下列说法正确的是()A.本实验不需要控制变量 B.本实验使用滑动变阻器是为了减小误差C.作出的U⁃I图像为过原点的直线 D.电流与电压成反比2.在“探究电流与电阻关系”的实验中，需要控制不变。此时电流与电阻的乘积为定值，这类似于数学上的函数。3.(2022四川成都中考)如图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间不变。换接电阻多次实验，是为了。知识点2欧姆定律4.(2023广东蓬江月考)物理学中经常看到形如x=yz的公式。一种情形是x的大小与y、z都有关；另一种情况是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个物理量的计算公式中，属于后一种情形的是(A.电阻 B.压强 C.速度 D.电流5.(2023安徽界首实验中学期中)几位同学学习了欧姆定律后，提出了以下几种看法，你认为正确的是()A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比C.导体电阻的大小跟通过导体的电流和导体两端电压无关D.导体两端不加电压时，导体的电阻为零6.导体两端的电压是6V，通过它的电流是0.3A，该导体的电阻是Ω，若通过该导体的电流为零，则导体的电阻是Ω。7.我们在电学中学到的第一个将电流、电压、电阻联系在一起的公式是，这个公式所反映出的规律叫作。知识点3有关欧姆定律的简单计算8.(2022河北顺平期中)小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验数据绘出了图像，如图乙所示。分析图像可知： (1)根据图乙，当导体的电阻为多大时，通过它的电流为0.2A?(2)在实验过程中，小明控制导体两端的电压为多少?能力提升全练9.(2022四川凉山中考)在“探究电流与电压的关系”的实验中，某同学根据实验数据分别画出了电阻R1和R2的I⁃U图像如图所示，则R1与R2的阻值之比为，完成实验后分析数据可以得出：在电阻一定时，电流与电压成比。10.(2023安徽泗县期中)德国物理学家欧姆经过不懈的努力，通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系，表达式：。为了纪念他的贡献，人们将他的名字命名为的单位。11.(2022江苏苏州中考)用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。为了找出故障，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一步检查发现电流表完好，则电路的故障是。排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移动滑片记录的数据如表：实验次数1234电阻/Ω5101520电流/A0.400.200.130.10分析表中数据，实验中电阻两端的电压为V，实验得出的结论是。12.(2022湖北咸宁中考)在探究电流与电压关系的实验中，实验器材有：电源、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器、开关、导线若干。(1)如图甲所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大。(2)连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻(选填“短路”或“断路”)。(3)排除故障后，完成实验。根据实验数据绘制的I⁃U图像如图乙所示。分析图像初步得到：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成。(4)若用小灯泡(灯丝电阻受温度影响)代替定值电阻进行上述实验，(选填“能”或“不能”)达到实验目的。

13.(2022江苏徐州中考)在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中： 甲 乙实验序号R/ΩI/A①50.40②100.20③200.10(1)小明连接的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整；(2)小华连接的电路，电流表在电池和开关之间，其他和小明的电路一致。对于电流表的这两种接入位置；A.小明的可以，小华的不可以 B.小华的可以，小明的不可以C.两种都可以 D.两种都不可以(3)实验时保持电阻两端的电压不变，如图乙所示，电压表的示数为V；(4)根据表格中记录的三组数据，发现电阻越大则电流越小，要判断电流与电阻是否成反比，在不画坐标图像的前提下，应该如何对数据进行处理：。素养探究全练14.为了检验一个电压表是否准确，用标准电流表、定值电阻、电阻箱接成如图所示的电路。电阻R1=2Ω，当分别连接电阻箱R2=3Ω、R2'=4Ω时，电流表的读数分别为1.85A和1.5A，电压表的读数分别为3.6V和2.8V，此电压表是否准确?(请简要说明原因)15.图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，电源电压为3V。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最端；(2)闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没有变化，则电路故障可能是定值电阻；(3)排除故障后，正确连接电路。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成I⁃U图像，如图乙所示。分析图像可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成；滑动变阻器的最大阻值至少为Ω。16.在探究电流与电阻的关系时：(1)图甲是实验电路图的一部分，要完成实验，请在此基础上将实验电路图补充完整； (2)按补充完整后的图甲进行实验，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于端；(3)闭合开关后，发现电流表的指针如图乙所示，造成这一现象的原因是；(4)通过实验，得到的实验数据如表所示，这些数据中，有一组是明显错误的，错误数据的序号是。数据序号123456电阻R/Ω51015202530电流I/A0.600.400.200.150.120.10

第十二章欧姆定律一、学生实验：探究——电流与电压、电阻的关系答案全解全析基础过关全练1.C探究电流与电压关系的实验中需要控制电阻相同，电流、电压不同；滑动变阻器的作用是保护电路和改变定值电阻两端的电压；结论是在电阻一定时，电流与电压成正比；作出的U⁃I图像为过原点的直线，故选C。2.答案电压反比例解析电压一定时，电流与电阻成反比，二者的乘积为定值。这与数学上的反比例函数类似。3.答案电压寻找普遍规律解析探究电流与电阻关系的实验中，需控制电阻两端的电压不变，即控制AB间电压不变。在AB间更换多个不同阻值的电阻进行实验，得出多组数据，目的是寻找普遍规律。4.A电阻的计算公式为R=UI5.C导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小取决于导体自身的材料、长度、横截面积和温度，与通过导体的电流、导体两端的电压无关，A、B、D错误，C正确。故选C。6.答案2020解析导体的电阻R=UI=6V7.答案I=UR解析第一个将电流、电压、电阻联系在一起的公式是I=UR8.解析(1)由图乙可知，通过导体的电流为0.2A时，1R为0.1Ω-1，由此计算出导体的电阻R=10Ω；(2)探究“通过导体的电流与电阻的关系”时，应控制导体两端的电压保持不变，由图乙可知，导体两端的电压U=IR=0.能力提升全练9.答案1∶2正解析当I=0.2A时，U1=2V，U2=4V，故R1∶R2=U1∶U2=2V∶4V=1∶2；由图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。10.答案I=UR解析欧姆定律：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，它的表达式是I=UR11.答案cd间导线断路2电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比解析闭合开关，电流表无示数，说明电路中出现断路现象，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联的部分出现断路现象，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，说明ac之间无断路，即故障是cd间导线断路。探究电流与电阻的关系时，保持电压不变，分析表中数据可知，除第3次实验外，其他几次实验电阻与电流的乘积均为2V，所以实验中电阻两端的电压为2V。通过实验得出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。12.答案(1)如图所示(2)断路(3)正比(4)不能解析(1)滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大，则滑动变阻器的电阻丝接入电路中的长度增大，所以应该接右下接线柱。(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；电压表有示数，这说明电压表与电源的两极之间是接通的，所以故障是与电压表并联的定值电阻断路。(3)由图乙可知，I⁃U图像为一条过原点的直线，所以结论为在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(4)探究电流与电压关系时，应控制电阻一定，而小灯泡灯丝电阻是变化的，所以不能达到实验目的。13.答案(1)如图所示(2)C(3)2(4)计算出每组实验数据中电流与电阻的乘积解析(1)滑动变阻器的右下端接线柱已接入电路，再把滑动变阻器的左上或右上接线柱与开关的右侧接线柱连接即可；(2)在串联电路中，各处电流都相等，所以只要电流表和电阻串联，电流表接在图中位置或者开关和电池之间都可以，故选C；(3)由图乙可知，电压表选用的量程是0~3V，分度值为0.1V，故示数为2V；(4)计算出每组实验数据中电流和电阻的乘积，如果三次乘积相同，说明电流与电阻成反比。素养探究全练14.解析当把R2=3Ω接入电路时，电流表的读数为1.85A，此时R1两端的电压U1=I1R1=1.85A×2Ω=3.7N>3.6V，当把R2'=4Ω接入电路时，电流表的读数为1.5A，此时R1两端的电压U2=I2R1=1.5A×2Ω=3V>2.8V，两次测量结果均比计算值小，因此电压表不准确。15.答案(1)右(2)断路(3)正比20解析(1)为了保护电路元件，连接电路时滑动变阻器的滑片P应调至最大电阻处，即滑片应处于最右端。(2)电流表无示数，说明电路是断路，电压表有示数，说明与电压表并联部分以外的电路是通路，则电路故障的原因可能是定值电阻断路。(3)因电流随电压的变化关系为一条过原点的直线，由图像可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；当电路中电流为0.1A时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时变阻器两端的电压U滑=U-UR=3V-1V=2V，滑动变阻器接入电路的电阻R最大=U滑I=16.答案(1)如图所示(2)a(3)