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一、填空题
1.德国物理学家__欧姆__总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,为了纪念他,人们将他的名字命名为__电阻__的单位。
2.甲、乙两电阻的电流与电压关系如图所示,由图可知,通过同一电阻的电流与它两端的电压成__正比__(选填“正比”或“反比”),阻值R甲__<__(选填“>” “=”或“<”)R乙。
3.如图所示,电源电压为9 V且保持不变,R1=30 Ω,闭合开关后,电压表示数为3 V,则电阻R1两端的电压为__6__V,电流表的示数为__0.2__A。
4.如图所示的电路中,开关闭合后,滑动变阻器从左向右滑动的过程中,灯泡的亮度__不变__(选填“变亮”“变暗”或“不变”),电压表的示数将__减小__(选填“增大”或“减小”)。
[解析] 由电路图分析可知,滑动变阻器的阻值全部接入电路中,无论如何移动滑片,电路中的电阻不变,电流不变,小灯泡两端的电压不变,由P=UI可知灯的电功率不变,故其亮度不变。由电压表测量的是滑片右边的电阻两端的电压,滑片P从左向右滑动时,滑动变阻器右边的电阻阻值变小,则根据U=IR可知:电压表示数变小。
二、选择题
5.下列说法中,不正确的是( D )
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同 B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样 C.同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变
U
6.从欧姆定律可导出R=,下列说法正确的是( D )
I
A.当电压为0时,电阻为0
B.当电流增大2倍时,电阻减小2倍 C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍 D.不管电压或电流如何变化,电阻不变
7.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U-I关系图象,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( A )
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A.R1>R2 B.R1=R2 C.R1<R2 D.无法确定
[解析] (1)正确从图象中读出对应的U-I值,会利用控制变量法比较两个电阻的阻值大小。
(2)此类题目有两种方法:①相同电压,比较电流,电流大的电阻小,电流小的电阻大;②相同电流,比较电压,电压大的电阻大,电压小的电阻小。
8.(2016·沈阳)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中正确的是( B )
A.通过滑动变阻器的电流变小,其两端的电压变大 B.通过小灯泡的电流及其两端的电压都保持不变 C.电流表的示数变大,电压表的示数变小 D.电流表和电压表的示数都逐渐变大
9.如图所示电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,观察电流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,电表示数的变化情况正确的是( A )
A.电流表示数变大,电压表示数变大 B.电流表示数变小,电压表示数变小 C.电流表示数变大,电压表示数变小 D.电流表示数变小,电压表示数变大
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了ΔU和ΔI。下列分析正确的是( C )
ΔUΔU
A.变大 B.变小 ΔIΔIΔUΔU
C.不变 D.先变小后变大 ΔIΔI
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三、简答题与计算题
11.如图所示,R1=20 Ω,闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6 V和0.5 A。求: (1)通过电阻R1的电流。 (2)电阻R2的阻值。
解:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流。 (1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流I1=
U6 V==0.3 R120 Ω
A;
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过R2的电流I2=I-I1=0.5 AU6 V
-0.3 A=0.2 A,电阻R2的阻值R2===30 Ω。
I20.2 A
答:(1)通过电阻R1的电流为0.3 A; (2)电阻R2的阻值为30 Ω。 12.(2016·重庆)如图所示的电路中,电源电压恒为30 V,电阻R1为15 Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5 A。求:
(1)通过电阻R1的电流。 (2)电阻R2的阻值。
解:由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流。 (1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过电阻R1的电流I1=
U30 V
==2 A; R10.5 A
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流I2=I-I1=U30 V
2.5 A-2 A=0.5 A,则电阻R2的阻值R2===60 Ω。
I20.5 A
答:(1)通过电阻R1的电流为2 A; (2)电阻R2的阻值为60 Ω。 13.(2016·厦门)如图所示,R1=25 Ω,小灯泡L的规格为“2.5 V 0.3 A”,电源电压保持不变。
(1)S1、S2都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压。 (2)S1、S2都闭合时,电流表示数变为0.6 A,求R2的阻值。
解:(1)由电路图可知,S1、S2都断开时,R1与L串联,小灯泡L正常发光,所以UL
U
=U额=2.5 V,电路中电流I=I1=I额=0.3 A,由I=可得R1两端电压U1=I1R1=0.3 A×25
R
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Ω=7.5 V,
由串联电路电压特点可得电源电压U=U额+U1=2.5 V+7.5 V=10 V;
(2)由电路图知,S1、S2都闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,由并联电路的电U10 V
压特点知:U=U1′=U2=10 V,通过R1的电流I1′===0.4 A,由并联电路的电
R125 ΩU10 V
流特点可得,通过R2的电流I2=I′-I1′=0.6 A-0.4 A=0.2 A,所以R2的阻值R2==I20.2 A=50 Ω。
答:(1)电源电压为10 V;(2)R2的阻值为50 Ω。 四、实验与探究题
14.为了探究电流跟电压的关系,小红同学设计了图甲所示的电路。
(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中未连接完整的电路连接起来。(导线不能交叉)
(2)调节滑片位置,改变定值电阻两端的电压,得到电流表和电压表示数如丙和丁图,则电流表的示数为__1.5__A,电压表的示数为__9.5__V。
次序 电阻/Ω 电流/A 1 40 0.25 2 20 0.5 3 10 1.0 4 7 1.5 5 5 2.0 (3)如果仍用图甲的电路研究电流与电阻的关系,实验中换用不同阻值的定值电阻后,每次应调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变。实验记录数据如上表所示,请根据表中数据在图戊的坐标纸上描点作出图象,由图象可得出的实验结论是__电压一定时,导体中的电流和电阻成反比__。(实验器材使用正确,量程选用合理)
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[解析] (1)电压表和电阻并联,电流表和电阻串联,滑动变阻器和电阻串联,连接如下图:
(2)图丙中电流表使用的是0~3 A量程,分度值为0.1 A,读数为1.5 A;图丁中电压表使用的是0~15 V量程,分度值为0.5 V,读数为9.5 V;
(3)采用描点法画出图象如下:
由图象可知,电压一定时,导体中的电流和电阻的倒数成正比,即导体中的电流和电阻成反比。
15.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整。
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于__断开__状态。闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最__右__(选填“左”或“右”) 端。
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,