17.1 电流与电压和电阻的关系 练习(答案) 2023-2024人教版物理九年级全一册

17.1 电流与电压和电阻的关系 练习
一、单选题
1.小刚同学用如图电路探究“电路中电流跟电阻的关系”.在实验过程中,当他测量完5Ω电阻的相关数据替换上一个10Ω的电阻后,为了完成上述问题的探究,他应该选取下列操作中的方法是(  )
A.保持变阻器滑片不动 B.增加电源电压
C.将变阻器滑片适当向左移动 D.将变阻器滑片适当向右移动
2.在探究“电流和电压的关系”实验中,小明错把电压表接到了滑动变阻器两端,如图所示.并按照电压表和电流表的示数画出了电流和电压关系图象,其中正确的是
A.
B.
C.
D.
3.如图所示是一位同学连接的电路,线路中留出了两个接线头M、N,此电路可验证的实验,下列有关说法错误的
A.在M、N间接入细铅笔芯、塑料尺、木片等,可探究不同物体的导电性
B.在M、N间接入长度相同、横截面积相同,材料不同的电阻丝,可探究电阻与导体材料之关系
C.在M、N间分别接入任意不同阻值的定值电阻,可探究电流与电阻的定量关系
D.在M、N间接入一段金属丝,借助于酒精灯可初步研究金属丝电阻与温度的关系
4.探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图所示电路进行探究,器材:学生电源(6V)、滑动变阻器(15Ω,1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω)及导线若干,以下说法正确的是( )
A.要获得3组实验数据,电压预设值可以为2V﹣4V中的某个值
B.电压预设值越大,在获得3组实验数据过程中,滑动变阻器阻值调节范围越大
C.所选器材可以获得3组实验数据
D.实验电压预设值为1.5V.要获得3组实验数据,要更换最大阻值为40Ω的滑动变阻器
5.如图所示,将铅笔芯与滑动变阻器串联接成实验电路.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,可获得多组电压、电流数据,实验可探究的是( )
A.影响铅笔芯电阻大小的因素有哪些
B.影响电路总电流大小的因素有哪些
C.铅笔芯的电流与其两端电压的关系
D.铅笔芯两端电压对其电阻值的影响
6.在物理图像中,如果在横、纵坐标加上适当的物理量和单位,则图线以及图线围成的面积就会具有特定的物理意义。下列关于物理图像的说法中正确的是(  )
A. 图线表明导体中的电流与电压成正比
B. 图线表明在弹性限度内,弹簧的长度与它受到的拉力成正比
C. 图线围成的面积表示物体所受的压强
D.图线围成的面积表示导体两端的电压
二、多选题
7.小红同学利用如图所示实验电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,关于这个探究实验,下列说法正确的是
A.实验通过调节电阻箱改变自变量
B.实验通过调节滑动变阻器改变自变量
C.实验通过调节电阻箱保持控制变量不变
D.实验通过调节滑动变阻器保持控制变量不变
8.在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量减小误差,有的是为了通过多次测量寻找规律,下面四个实验中,通过多次测量减小误差的是(  )
A.在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在用刻度尺测量物理课本的长度时,测量多组长度值
C.在探究电流与电压的关系时,测量同一段导体对应的多组电压和电流
D.在测量定值电阻的阻值时,测量多组对应的电流和电压
9.图所示的电路中,R为定值电阻,电源两端电压随电路中电阻的变化而改变,所用器材满足实验要求。在不拆改电路且不添加器材的情况下,利用这个电路能完成下列实验目的的是(  )
A.探究当电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比
B.探究当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
C.探究当电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比
D.测量定值电阻R的阻值大小
10.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是(  )
A.导体a两端的电压与通过导体a的电流成正比
B.导体a的电阻小于导体b的电阻
C.当在导体b的两端加上的电压时;通过导体b的电流为
D.将a、b两导体串联后接到电压为的电源上时,通过导体的电流为
三、填空题
11.如图所示,是小军在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图,将实物图中的滑动变阻器()的阻值调到最大,闭合开关后,电压表和电流表的指针偏转情况是 。
12.如图是某实验小组在探究过程中,根据数据绘制的图象,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图象是 图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图象是 图.(两空均填“甲”或“乙”)
13.如图所示的电路中,电源电压不变,开关S1闭合后,开关S2由断开到闭合,电路中的总电阻将 .若S1仍闭合,S2断开,将滑片P向左移动,则电压表和电流表的示数的比值将 (均选填“变大”、“不变”或“变小”)
14.小娟在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成右图所示I-U关系图像.由图可得甲的电阻为 Ω;若这两个电阻串联后接在电压为9V的电源上,电路中的电流为 A;这两个电阻并联后接在9V电源上,干路中的电流为 A.
15.物理学习中不但要学会物理知识,还要学会科学研究方法.例如:研究电流时与水流进行对比,这属于运用了 法;研究串联、并联电路时,引入“总电阻”,这属于运用了 法;研究导体的电流与电压关系时,需要运用 法.(以上三格均选填“理想实验”、“类比”、“建立模型”、“等效替代”、“控制变量”)
四、作图题
16.要探究电流与电压的关系,须控制 不变,改变 ,其方法是 ;滑动变阻器在本实验中的作用是 。设计出实验电路图(画在方框内) 。
17.小亮做“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验。他在实验桌上连接了如图所示的实验电路,同组的小英检查电路后,发现电路中有一根导线连接错误。请先在错接的那根导线上打上“×”,之后用笔画线代替导线,画出这根导线正确的连接方法。
五、实验题
18.利用电源(两节干电池)、开关、电流表(0~0.6~3A)、电压表(0~3~15V)、滑动变阻器、定值电阻5个(阻值相同)和导线若干探究电路中电流与电压、电阻的关系.
(1)实验原理:用笔画线代替导线将图 (乙)实物按图 (甲)电路连接完整.
( )
(2)探究电路中电流与电压的关系
小明的实验操作如下:
①连接电路.按图 (甲)连接电路,连接电路时,开关S应处于 状态.闭合开关S前,滑片P应置于 (填“A”或“B”)端.
②闭合开关S,滑片移动到合适位置,电压表示数为2.50V时,电流表示数如图 (丙)所示,将此时通过电阻R的电流记入下表空白处.
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40
③移动滑片到不同的位置,读出电压表和电流表的示数,得到上表所示的数据.
④分析表中数据得出结论: .
由实验数据还可以测出电阻R的阻值为 Ω.
(3)探究电路中电流与电阻的关系
请你接着小明的实验继续完成电流与电阻关系的探究,写出你的主要实验步骤.
19.小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、;

(1)连接电路过程中开关应断开,开关闭合前滑动变阻器的滑片应调至最 端;
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象,由图象可以得出结论: ;
(3)上述实验中,小明用5Ω的电阻做完实验后,接下来的操作是 ,然后将10Ω的电阻接入电路,闭合开关,向 移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数;
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(5)由于此图线为曲线,同组的小强认为不便直观判断I与R的定量关系,于是对图象中的坐标进行了巧妙变换从而直观判断出了I与R的关系,你认为小强的改进方法是 。
六、简答题
20.如图所示,小红用电阻箱R1和滑动变阻器R2研究通过导体的电流与电阻的关系。经过三次测量,小红得到了表格中的实验数据,无法得出电流与电阻成反比的结论,请你根据表格的数据指出小红在实验过程当中存在的问题是: 。
次数 R1/Ω I/A
1 3.0 0.5
2 6.0 0.33
3 0.9 0.25
21.某同学利用如图所示电路研究电流与电阻的关系,实验中他保持滑动变阻器滑片位置不变,换用不同的定值电阻R(5Ω、10Ω、15Ω),使电阻成整数倍地变化,相应的电流记录于下表中,分析实验数据后,得出结论:R两端电压不变时,R中的电流与电阻值不成反比。他得出错误结论的原因是 。
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.4 0.3 0.24
七、综合题
22.探究“通过导体的电流跟电阻的关系”,实验器材:可调压电源、滑动变阻器(标有“10Ω 2A”字样)、阻值是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻各一个、导线若干。
(1)连接电路如图甲所示,其中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。
( )
(2)电源电压调至4V,把5Ω的电阻连入电路,移动滑片,电流表示数如图乙所示。此时电压表示数是 V.断开开关,将5Ω电阻换成10Ω电阻;再闭合开关,要保持电压表示数不变,需要将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)把10Ω电阻换成15Ω电阻,移动滑片到合适位置,此时滑动变阻器阻值是 Ω,此时,电流表示数是 A。
(4)把15Ω电阻换成20Ω电阻,为了让实验可以进行下去,需要将电源电压调 (选填“高”或“低”)。
(5)实验结论:在电压一定时, 。
23.小明按图所示电路图连接好电路。通过实验证明“导体中的电流与导体的电阻成反比”,他的实验步骤如下:
①电流表和电压表调零,滑动变阻器阻值调至最大,电阻箱R调至适当阻值,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到适当位置;
②读出电阻箱的阻值,用电流表测量通过的电流、并将和的数值记录在表格中,并记下电压表示数;
③断开开关,改变电阻箱的阻值,闭合开关,重复步骤②;
④仿照步骤③再做4次;
根据以上叙述,回答下列问题:
(1)小明在探究过程中存在的问题是: ;
(2)请你针对小明探究过程中存在的问题,写出改进措施: 。
八、计算题
24.如图所示电路,电源电压不变. 若a处接电压表,闭合开关后电压表示数为6V,电流为0.5A;若a处接电流表,闭合开关后电流表示数为1A.求:
(1)R1的阻值;
(2)电源电压.
25.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,当分别连接电阻箱、时,电流表的读数分别为1.85安和1.5安,电压表的读数分别为3.6伏和2.8伏,此电压表是否准确?
参考答案:
1.D
【详解】解答:在滑动变阻器的电阻值Rp不变的情况下,电路中由于将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,使整个电路的电阻值R总增大.利用公式I可知,电路中的总电流I减小.此时滑动变阻器两端的电压Up=IRp,由于Rp不变,I减小,导致了Up的减小,而定值电阻两点之间的电压等于总电压减去滑动变阻器两端的电压,由于滑动变阻器两端的电压减小导致了定值电阻两点之间的电压增大,所以要减小定值电阻两点之间的电压U2.根据公式U2=IR2可知,R2为10Ω不变,只能减小电路中的电流,所以要使电路中的电阻增大,即滑片P向右端移动增大电阻.
点睛:研究导体中的电流与电阻的关系,由控制变量法的思路可知,需要保证导体两端的电压不变,当电路中的电阻由5Ω换成10Ω时,分析定值电阻两点之间的电压怎样变化是此题的解题思路.
2.B
【详解】由欧姆定律,R的电压为:

根据串联电路电压的规律,电压表示数为:

因U总、R为一定值,故电压表示数U与I为一次函数的关系,U与I的变化关系为一直线,且I越大,U越小,
AD.根据分析可知I越大,U越小,而图中I随U增大而增大,A错误;
B.电压表示数U与I为一次函数的关系,且I越大,U越小,B正确;
C.电压表示数U与I为一次函数的关系,而图中是曲线,C错误.
3.C
【详解】试题分析:在电学实验中,有时电路看起来是相同的,但是如果目的不同,电路就会有不同的作用
考点:相同电路的不同作用
点评:当在M、N间分别接入任意不同阻值的定值电阻时,由于不能固定电阻两端的电压,所以不可探究电流与电阻的定量关系
4.C
【详解】A.由图知,R与变阻器串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,当定值电阻最大R=15Ω,变阻器接入电路中的电阻最大为15Ω时,由串联电路特点知,电压表的示数为3V,故电压预设值最小为3V,预设电压值2V﹣4V不正确,即A错误;B.电压预设值越大,电路中电流越大,变阻器两端电压越小,由欧姆定律可知,变阻器连入阻值越小,滑动变阻器阻值调节范围越小.故B错误;C.若预设为3V时,当R=5Ω时,滑动变阻器的电阻为5Ω;当电阻为10Ω时,滑动变阻器的电阻为10Ω,当电阻为15Ω时,滑动变阻器的电阻为15Ω,可以完成获得3组实验数据,故C正确.D.实验电压预设值为1.5V时,当R=15Ω时,变阻器需连入阻值最大,此时电路中电流I==0.1A,此时变阻器连入电路的阻值:R==45ΩΩ,因此要更换最大阻值为45Ω的滑动变阻器,故D错误.故选C.
5.C
【详解】试题分析:(1)影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积、温度;
(2)研究电流与电压电阻的关系,要用到控制变量法,根据控制变量法分析.
解:(1)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,可获得多组电压、电流数据,可以探究铅笔芯的电流与其两端电压的关系,而影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积、温度,因此不能探究影响铅笔芯电阻大小的因素,故A错误、C正确;
(2)影响电路总电流大小的因素有总电压和总电阻,此题中电源电压不变,移动滑动变阻器的滑片P,总电阻改变,而此题中的电压表没有测量电源电压,故不能得出影响电路总电流大小的因素有哪些,故B错误;
(3)铅笔芯两端电压随着滑动变阻器的滑片P的移动在不断变化,而铅笔芯的阻值是一个定值,因此不能探究铅笔芯两端电压对其电阻值的影响,故D错误.
故选C.
【点评】研究电流与电压电阻的关系,要用到控制变量法.它是科学探究中的重要思想方法,控制变量法是初中物理中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一.
6.D
【详解】A.图线是过原点的直线,表示电阻一定时,导体中的电流与电压成正比,缺少条件,故A错误;
B.图线表明在弹性限度内,弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比,不是长度,故B错误;
C.压强是压力与受力面积的比值,图线围成的面积表示压力与面积的乘积,不是物体所受的压强,故C错误;
D.图线围成的面积是电流与电阻的乘积,根据U=IR知,表示导体两端的电压,故D正确。
故选D。
7.AD
【分析】探究“电压一定时,电流与电阻的关系”应控制电压不变,改变电阻的大小,根据滑动变阻器和变阻箱的作用进行分析
【详解】在探究电流与电阻关系实验过程中,需要改变接入电路的电阻阻值大小,同时通过改变滑动变阻器接入电路阻值的多少来保持不同阻值的电阻两端电压一定,所以通过调节滑动变阻器保持电阻R两端电压不变.
故选AD.
8.BD
【详解】A.在探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系时,测量多组对应的干路电流和各支路电流,是为了寻找普遍规律,避免结论的偶然性,故A不符合题意;
B.在用刻度尺测量物理课本的长度时,多次测量求平均值,可以减小误差,故B符合题意;
C.在探究电流与电压的关系时,测量同一段导体对应的多组电压和电流,是为了寻找普遍规律,避免结论的偶然性,故C不符合题意;
D.在测量定值电阻的阻值时,测量多组对应的电流和电压,是为了求几次所测量电阻的平均值减小误差,故D符合题意。
故选BD。
9.BD
【详解】A.在不拆改电路且不添加器材的情况下,也就意味着定值电阻R大小不变,电压表测的是R两端的电压,当电路中的电流一定时,根据可知电阻两端的电压大小也不变,不能探究当电路中的电流一定时,电阻两端的电压与电阻成正比,A项不合题意;
B.当电阻一定时,可以通过调节滑动变阻器的阻值,让电压表和电流表的示数不一样,这样可以探究当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比,选项B符合题意;
C.因为定值电阻R大小不变,当电阻两端电压一定时,根据可知通过电阻的电流大小不变,不能探究当电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比,C项不合题意;
D.电压表测的是定值电阻R两端的电压,电流表测的是流过定值电阻R的电流,根据可知定值电阻R的阻值大小,选项D符合题意。
10.AB
【详解】A.通过导体a、b的电流都与其电压成正比,这是正比例函数图象,故A正确;
B.由图象可得,当电压同为3.0V时,,由可得
故导体a的电阻小于导体b的电阻,故B正确;
C.b导体两端电压是1V时,通过的电流是
故C错误;
D.将a、b两导体串联接在电压为3V的电源时,根据串联电路电阻的特点和欧姆定律,电流中的电流为
故D错误。
故选AB。
11.电压表指针偏转较大,电流表指针不偏转
【详解】由图可知,电压表串联在电路当中,因为电压表在电路中相当于断路,因此闭合开关后,电路中没有电流,即电流表指针不偏转,电压表所测的电压为电源电压,即电压表指针偏转较大。
12. 甲 乙
【详解】(1)由欧姆定律可知:电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比,所以图象为反比例函数,即甲图;
(2)由欧姆定律可知:电阻一定时,电流与电压成正比,所以图线为正比例函数图象,即乙图.因此,本题正确答案是:甲;乙.
13. 变小 不变
【详解】开关S1闭合、S2断开到闭合时, R2被短路,电路中总电阻将变小; 若S1仍闭合,S2断开,此时电阻R1与R2串联,电压表测R1的电压U1,电流表测电路的电流I,由可以知道,电压表和电流表的示数的比值表示电阻R1的大小, R1是定值电阻,它的大小不会随两端电压和通过的电流的改变而改变,因此滑片P向左移动时,电压表和电流表的示数的比值不变.
【点睛】首先根据电路图分析电路的连接方式,判断电压表和电流表测哪部分的电压和电流,然后根据欧姆定律判断电路的电压和电流的变化.
14. 10 0.6 2.7
【详解】试题分析:从图象上读出一组电压值和电流值,根据即可求出甲和乙的阻值;再根据串联电路总电阻和分电阻的关系即可求出总电阻;利用即可求出电路中的电流.当U=3V时,I甲=0.3A,I乙=0.6A
则,
R总=10Ω+5Ω=15Ω

考点:本题考查欧姆定律的应用、电阻的串联、电阻的并联
点评:知道串并联电路总电阻与分电阻的关系,会灵活应用欧姆定律进行计算.
15. 类比 等效替代 控制变量
【详解】电流的存在不能直接观察,水流的特点可以直接观察,研究电流时与水流进行对比,运用了类比法;
两个电阻共同作用产生的效果与一个电阻的效果相同,研究串联、并联电路时,引入“总电阻”,运用了等效替代法;
电流与电压、电阻都有关系,研究电路中电流与电压关系时,需要保持电阻不变,改变电压,运用的是控制变量法.
16. 电阻 电压 移动滑动变阻器的滑片 改变定值电阻两端的电压
【详解】[1][2][3][4]探究电流与电压的关系实验需要用到控制变量法,这里要控制电阻大小不变,通过改变电压的大小来看电流变化情况。调节定值电阻两端的电压可以通过移动滑动变阻器的滑片来改变。
[5]电路图即伏安法测电阻的电路图,如下
17.
【详解】上图中,定值电阻与电压表串联后与导线并联了,即定值电阻和电压表短路了,探究通过导体的电流跟电压的关系,电流表与定值电阻串联,电压表与定值电阻并联,改正后如下所示
18. 断开 B 0.50 电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比 5 见解析所示
【详解】试题分析: (1)将电压表与电阻并联,电源有两节干电池串联而成 电压为3V,所以电压表可选择0~3V的量程;将电流表与电阻串联,如图所示:
(2))①为防止电路中电流过大,起到保护电路的作用,连接电路时,开关应断开;滑动变阻器移到阻值最大处,由图知,滑动变阻器的下面接了左边的A接线柱,PA段电阻丝接入电路,所以闭合开关前,将滑片移至最右端即B端,使其阻值最大;
②由图丙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A;
④根据表格中数据,可看出电压和电流的比值为一定值,由可知电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比;由第二组数据知,=5Ω;
(3)可分别将一个电阻、2个电阻串联、3个电阻串联来改变电阻,并通过移动滑片使电压表的示数保持某一值不变,记录电流表的示数分析得出结论.详细过程
①在原来电路基础上移动滑动变阻器,使电压表示数为2.5伏,断开开关;
②取下原来电阻,依次取2个,3个,4个,5个定值电阻串联后再接入原来电阻位置处,移动滑动变阻器滑片使电压表示数保持2.5伏不变,分别记下电流表示数;
③分析数据得出结论.
考点:探究电路中电流与电压、电阻的关系.
19. 左 当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 断开开关,同时将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处 左 2.5 35 画出图象
【详解】(1)[1]为了保护电路,连接电路过程中开关应断开,开关闭合前滑动变阻器的滑片应调至阻值最大处,即最左端。
(2)[2]由图乙可知,电流与电阻的乘积为
为一定值,故可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(3)[3]小明用5Ω的电阻做完实验后,应先断开开关,同时将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,再换接10Ω的电阻,然后闭合开关。
[4][5]实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应向左移动滑片,使电压表示数为2.5V时,读出电流表的示数。
(4)[6]实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持UV=2.5V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入25Ω电阻时,滑动变阻器连入电路中的电阻为
即所选择的滑动变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
(5)[7]小明做出了如图乙所示的I-R图象,由于此图线为曲线,不便直观判断I与R的定量关系, 根据
可知,电压不变时,电流I与电阻的倒数成正比,故将横坐标变为或,从而直观判断出了与的关系。
20.小红每次改变电阻箱R1阻值后,没有移动滑动变阻器的滑片保持电阻箱两端的电压不变
【详解】由题意可知,研究通过导体的电流与电阻的关系,需要保持导体的电压不变,从表中的数据可看到,电流值与电阻值的乘积不为定值,即电压值不确定,这不能进行实验,问题是小红每次改变电阻箱R1阻值后,没有移动滑动变阻器的滑片保持电阻箱两端的电压不变。
21.见解析
【详解】电阻由5Ω→10Ω→15Ω,电阻变为原来的2倍、3倍,电流不是减小为原来的、,所以由数据不能得到电流跟电阻成反比,这与欧姆定律不相符,原因是该同学在实验过程中保持滑动变阻器滑片位置不变,导致换用不同定值电阻实验时,定值电阻R两端电压不相同。
22. 2.4 A 10 0.16 低 电流与电阻成反比
【详解】(1)原电路中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下所示:
(2)[2]由图知电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,图乙中电流表的示数为0.48A,根据欧姆定律知,此时电压表示数是:
U=IR=0.48A×5Ω=2.4V
[3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;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A端移动,使电压表的示数不变;
(3)[4][5]实验中保持定值电阻两端电压不变,由串联电路电压的规律,变阻器的电压为:4V﹣2.4V=1.6V,由分压原理,滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为1.6V:2.4V=2:3,所以把10Ω电阻换成15Ω电阻,此时滑动变阻器阻值是10Ω,
此时,电流表示数是:
(4)[6]由于滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为1.6V:2.4V=2:3,当将15Ω电阻换成20Ω电阻后,即使滑动变阻器接入电路的阻值最大,电压表的示数仍大于2.4V,实验无法进行下去,所以定值电阻的分压较大,所以可以更换电压更小的电源,或更换更大阻值的滑动变阻器;
(5)[7]电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成反比。
23. 没有控制电压表示数不变 见解析
【详解】(1)[1]研究导体中的电流与导体的电阻的关系,要控制电阻的电压不变。故小明在探究过程中存在的问题是没有控制电压表示数不变。
(2)[2]步骤③改为:断开开关S,改变电阻箱的阻值,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,重复步骤②。
24.(1)12Ω (2)12V
【分析】若a处接电压表,闭合开关,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,已知R1的电流,则根据欧姆定律即可求出R1的阻值;若a处接电流表,闭合开关后,电路中只有R2连入,电流表测R2的电流,则根据欧姆定律表示出电源的电压,联立等式即可求出R2阻值,然后再求电源电压.
【详解】(1)当a处接电压表,闭合开关,两电阻串联,电压表测R1两端的电压,电流表侧电路电流,由欧姆定律可知R1==12Ω;(2)当a处接电压表,闭合开关,两电阻串联,由欧姆定律得:0.5A-------① ,当a处接电流表,闭合开关后,电路中只有R2连入,由欧姆定律得:1A------② ,①②联立解得R2=12Ω U=12V
答:(1)R1的阻值为12Ω;(2)电源电压为12V.
25.否
【分析】根据题目中对于电压、电阻、电流关系的描述,可知本题考查了欧姆定律的掌握和运用,根据欧姆定律变形公式进行求解.
【详解】当把接入电路时,通过电流表的电流强度为,此时两端的电压应为:
当把接入电路时,通过电流表的电流强度为,此时两端的电压应为:
两次测量结果均比计算值小,因此电压表不准确.

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