北师大版九年级全一册《12.1 学生实验—探究电流与电压、电阻的关系》同步练习
一 、单选题(本大题共12小题,共36分)
1.(3分)有甲、乙两个导体,当通过相同的电流时,甲两端的电压比乙两端的电压高,则两者的电阻相比
A. B. C. D. 无法判定
2.(3分)如图所示为滑动变阻器的结构示意图,要使滑片向左移动时连入电路的电阻变小,接线柱连接正确的是
A. B.
C. D.
3.(3分)把长短相同,粗细不同的两根镍铬合金丝串联接入电路,如图所示,则电路中
A. 粗导体的电阻大于细导体的电阻 B. 粗导体的电流大于细导体的电流
C. 粗导体两端电压小于细导体两端电压 D. 粗导体的电功率大于细导体的电功率
4.(3分)甲和乙两个泡沫塑料小球用绝缘细线悬挂,甲带正电,乙不带电,会出现的情形是图中的
A. B.
C. D.
5.(3分)在如图所示的电路中,电压表测量的是
A. 灯泡两端的电压 B. 灯泡两端的电压
C. 电源两端的电压 D. 开关两端的电压
6.(3分)如图,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动电表的变化情况是
A. 电压表和电流表示数都变小
B. 电压表和电流表示数都变大
C. 电压表示数变大,电流表示数变小
D. 电压表示数变小,电流表示数变大
7.(3分)下面图中的四个电路中与实物图对应的是
A. B.
C. D.
8.(3分)测温模拟电路如图所示,温度表由量程为的电压表改装而成,电源电压为,的阻值为,热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图所示。则当开关闭合后
A. 电路可测量的最高温度为
B. 温度表的 应标在电压表零刻度处
C. 若增大,电路可测量的最高温度将增大
D. 若 增大, 增大,电路可测量的最高温度将增大
9.(3分)关于公式,下列说法中正确的是
A. 导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定
B. 导体的电阻大小等于导体两端的电压跟通过它电流的比值
C. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
D. 导体两端的电压为零时,因没有电流通过导体,所以导体电阻为零
10.(3分)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,将滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中,电流表示数随电压表示数的变化关系如图乙所示。则电源电压和定值电阻的阻值分别是
A. B. C. D.
11.(3分)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值为,闭合开关,当滑动变阻器的滑片在变阻器中点时,电压表读数为,当滑片滑到端时,电压表的读数为,则、的阻值之比为导体的电阻与导体的长度成正比
A. : B. : C. : D. :
12.(3分)如图所示的电路中,R为定值电阻,R1为滑动变阻器,当变阻器的滑片P由中点c向b端滑动时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A. 电压表的示数变大,电流表的示数变小
B. 电压表的示数不变,电流表的示数变大
C. 电压表的示数变小,电流表的示数不变
D. 电压表的示数不变,电流表的示数变小
二 、填空题(本大题共6小题,共20分)
13.(5分)快乐学习,轻松考试,请你写出:四节新干电池串联成电池组的电压为______,我国家庭电路的电压为______。
14.(5分)如图所示,这是一种调光台灯的内部结构示意图。闭合开关,电位器滑动变阻器旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡 ______ 选填“变亮”、“变暗”或“不变”。电位器是通过改变电阻丝接入电路中的 ______ 来改变接入电路中的电阻,从而改变灯泡的亮度的。
15.(2分)当加在某导体两端的电压是时,通过导体的电流为,则该导体的电阻为 ______ ,若加在该导体两端的电压变为时,该导体的电阻为 ______ 欧.
16.(1分)2.公式:_____。
3.对应关系:定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的。
4.因果关系:电流随电压和电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果。
5.变形关系:、只表示数量关系,只适用于数学计算,不反映物理规律。
6.“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的。原因一:漏掉了“导体两端电压一定”这个前提条件;原因二:弄错了“物理量之间的因果关系”.
17.(5分)如图所示的电路中,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器的阻值 ______ ;电流表的示数 ______ ;电压表的示数 ______ 。三空均选填“变大”或“变小”或“不变”
18.(2分)两个电阻甲和乙,规格分别为“”和“”,将它们串联接入的电路中,则甲乙两电阻两端的电压之比为______;将它们并联接入同样的电路中,通过甲乙两电阻的电流之比为______。
三 、实验题(本大题共1小题,共10分)
19.(10分)在“探究电流与电阻关系”的实验时,为了使实验操作简便,小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻,电阻箱能提供的阻值是欧之间的任意整数值。现提供的器材有:电源恒为伏、滑动变阻器安 欧、电压表伏、电流表安、电阻箱、开关和导线若干。
请完成实物图甲的连接要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大。
实验中滑动变阻器的作用是 ______。
实验开始时,调节电阻箱使接入阻值为欧,闭合开关,再调节滑片使电压表示数达到设定值,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为 ______伏。
小敏多次改变电阻箱的接入阻值,测得相应电流,并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压,电阻箱可调节的范围为 ______。
四 、计算题(本大题共2小题,共20分)
20.(10分)小刚要测量一个电阻的阻值,现只找到如下器材:一个电压不变的电源。三个阻值已知的定值电阻、、,一个表盘数字已经模糊但刻度清晰的电压表,两个开关、,导线若干。小刚要用这些器材测量的阻值。
他先将定值电阻接入其设计的图所示电路中进行实验当闭合、断开时发现电压表无示数,经检查电压表、电源均正常,且只有一处故障,下面列出的故障原因中,你认为可能的是______。填写序号
A.断路 短路 短路
排除故障后,闭合开关、时电压表的指针偏转情况如图甲所示;闭合开关、断开时电压表指针偏转情况如图乙所示。再用、分别替换接入电路进行实验,当闭合开关、断开时电压表对应的指针偏转情况如图丙、丁所示。
①接入电路时的测量值______,接入电路时的测量值______,同理可以得出接入电路时的测量值。
②多次实验的目的是______。
③待测电阻的测量值为______保留一位小数。
21.(10分)如图所示,定值电阻和滑动变阻器连接在电路中,当滑片移到最左端时,电压表的示数为,电流表示数为。滑片移到最右端时电流表示数为,求:
电源电压;
的阻值;
滑片移到最右端时电压表示数。
答案和解析
1.【答案】A;
【解析】解:通过两导体的电流相同,甲两端的电压比乙两端的电压高,由欧姆定律得,则甲导体电阻大。
故、、不符合题意。符合题意。
故选:。
欲知两者的电阻大小,就需要根据欧姆定律来判断。比较通过甲、乙两个导体的电流及甲乙两端的电压的大小。
考查了学生对欧姆定律的熟练应用,此题属于基础题,一定要掌握。
2.【答案】B;
【解析】
此题主要考查了滑动变阻器的原理和作用,能够正确判断哪一段电阻丝被连入电路中是本题的解题关键所在。
滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻的,它的正确接法是“一上一下”;哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的,若接左下接线柱,滑片向右移动,电阻变大;若接右下接线柱,滑片向左移动,电阻变大。
A.图中连入电路中的是一个定值电阻最大电阻,这种接法是不能变阻的,故错误;
B.图中连入电路中的电阻丝是左半部分,当滑片向左滑动时,连入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,故正确;
C.图中连入电路的是上面的金属杆,没有电阻丝接入电路,这种接法是不能变阻的,故错误;
D.图中连入电路中的电阻丝是右半部分,当滑片向左滑动时,连入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,故错误。
故选。
3.【答案】C;
【解析】解:、在材料和长度都相同时,导体粗的横截面积大,其电阻小,所以粗导体的电阻小于细导体的电阻,故错误;
、由题意知,这两根镍铬合金线是串联的,由于串联电路各处的电流都相等,所以通过粗导体的电流和细导体的电流相等,故错误;
、根据可知,在电流相同的情况下,电阻大的分得的电压多,电阻小的分得的电压少,所以粗导体两端电压小于细导体两端电压,故正确;
、根据电功率公式可知导体两端的电压越大,导体的电功率越大,所以粗导体的电功率小于细导体的电功率,故错误。
故选:。
由决定电阻大小因素分析得出两导线电阻大小,再根据串联电路的电流特点和欧姆定律判断导体两端电压的大小,根据电功率公式判断导体电阻的大小。
此题主要考查串联电路特点、欧姆定律电功率公式的灵活运用,综合性强。
4.【答案】B;
【解析】
该题考查了物体带电情况的判断。
图:两个小球相互排斥,应该带同种电,选项A不符合题意;
图:两个小球相互吸引,是因为甲带正电,乙不带电,选项B符合题意;
图:乙靠近甲,是甲吸引的结果;但力的作用是相互的,乙也会吸引甲,但甲的位置不变,选项C不符合题意;
图:乙不带电,不会吸引甲.所以甲不可能主动靠近乙,而乙的位置不变,选项D不符合题意;
故选B。
5.【答案】B;
【解析】解:由图可知,电流的路径只有一条,该电路为串联电路,电压表并联到了灯泡的两端,测量的是两端的电压。
故选:。
电压表应该并联在电路中,且并联到谁的两端就是测量的谁的电压。
此题主要考查了电压表的使用,关键是分清电压表测的哪个用电器的电压。
6.【答案】D;
【解析】解:和滑动变阻器串联,
当滑动变阻器的滑片向右移动时,其连入电路中的电阻变小,
而的电阻不变,
电路中的总电阻变小,
又电源电压保持不变,
由公式可知,电路中的电流变大,
由公式可知,两端的电压变大,
因此滑动变阻器两端的电压变小,
所以电流表的示数变大,电压表的示数变小.
故选D.
从图可知,和滑动变阻器组成的是串联电路,电流表测量的是整个电路中的电流,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压,首先判断滑动变阻器的滑片向右移动时其阻值的变化,再根据串联电路电阻的特点判断电路中总电阻的变化,从而利用公式分析电流的变化,再利用公式判断两端电压的变化,最后再根据串联电路电压的特点判断滑动变阻器两端电压的变化.
该题考查了滑动变阻器对电流表和电压表示数的影响,以及串联电路中电阻和电压的特点,并结合欧姆定律来判断电流表和电压表示数的变化.
7.【答案】C;
【解析】
此题主要考查根据实物图选择电路图,关键是明白电路中各个用电器的连接情况,自己能画出电路图。
根据电流流向法先判断出两个灯泡的连接方式,再看开关的位置后,即可得出哪个图是正确的。
由实物电路图可知:电流从电源正极出发后,首先要分叉,一条流入开关,再流入灯泡;
另一条流入灯泡;然后汇合在一起,流入电源负极,故电路图为图。
故选。
8.【答案】D;
【解析】解:由图可知,、串联,电压表测两端电压,
A、当电压表的示数最大,即时,电路允许测量的温度最高,
根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:
定值电阻两端的电压:,
则电路中的电流:
,
热敏电阻的阻值:
,
由图象可知,此电路允许的最高环境温度为,故A错误;
B、当温度表的示数为时,热敏电阻的阻值不为零,根据串联电路的分压作用知,热敏电阻两端的电压不为零,电压表的示数 不为零,故B错误;
C、若增大电源电压,电压表的量程仍为,根据串联电路的分压作用知,定值电阻两端的电压增大,由欧姆定律知电路的电流增大,热敏电阻的阻值的阻值减小,电路可测量的最高温度减小,故C错误;
D、若 增大,即电源电压为, 增大,此时电压表的量程仍为,根据串联电路的分压作用知,定值电阻两端的电压增大,变为,由欧姆定律知此时电路的电流为,热敏电阻的阻值的阻值为,由图知此时电路可测量的最高温度大于,即电路可测量的最高温度将增大,故D正确。
故选:。
由电路图知两电阻串联,电压表测两端电压。
当电压表的示数最大时电路允许测量的温度最高,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出热敏电阻的阻值,由图象读出环境的最高温度;
根据串联电路的分压作用分析解答;
若增大电源电压,电压表的量程仍为,根据串联电路的分压作用知,定值电阻两端的电压增大,由欧姆定律知电路的电流增大,热敏电阻的阻值的阻值减小,由图可知电路可测量最高温度的变化;
若 增大, 增大,此时电压表的量程仍为,根据串联电路的分压作用知,定值电阻两端的电压增大,由欧姆定律算出此时电路的电流和热敏电阻的阻值的阻值由图判断出此时电路可测量的最高温度。
此题主要考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,关键是根据图象读出热敏电阻对应的温度。
9.【答案】B;
【解析】解: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,与两端的电压和通过的电流无关,公式只用来计算或测量电阻的大小,故正确,错误。
故选:。
欧姆定律内容是导体中的电流跟导体两端的电压成正比、跟导体的电阻成反比,也就是说在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
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,与两端的电压和通过的电流无关,公式只用来计算或测量电阻的大小。
此题主要考查我们对欧姆定律导出公式、影响电阻大小的因素的理解,属于基础题。
10.【答案】C;
【解析】解:由图甲可知和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
当滑片滑到端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,此时电路总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,由图乙可知最大电流为,此时对应的电压表示数为,即电源电压为,
由欧姆定律可知定值电阻的阻值为:。
故选:。
由图甲可知和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压;
当滑片在端时,滑动变阻器接入电路的阻值为,电路中只有定值电阻,此时电压表的示数就是电源电压;由欧姆定律可知此时电路中的电流最大,由图乙可知最大电流以及对应的电压表的示数,即可知道电源电压;
欧姆定律结合图乙中的数据即可求出定值电阻的阻值。
此题主要考查串联电路特点和欧姆定律的灵活运用,从图中读取相关信息是解答该题的关键。
11.【答案】D;
【解析】解:闭合开关,、串联,电压表测量两端的电压,当滑动变阻器的滑片在变阻器中点时,与串联,
由串联电路的电压规律和欧姆定律可得出电源电压:
-------------①;
当滑片滑到时,两电阻串联,
由串联电路的电压规律和欧姆定律可得出电源电压:
-------------②;
由①②可得:,故正确。
故选:。
闭合开关,、串联,电压表测量两端的电压,当滑动变阻器的滑片在变阻器中点时,与串联,滑片滑到端时,与的最大阻值串联,由串联电路的电压规律和欧姆定律可得出电源电压的表达式,然后联立即可求出电阻之比。
此题主要考查欧姆定律及串联电路的特点,关键是电源电压保持不变。
12.【答案】D;
【解析】解:由图可知,R与滑动变阻器R1并联,电压表并联在R两端,即电压表测量的为电源输出电压,故电压表示数不变;
当滑片向b移动时,由图可知滑动变阻器接入电阻增大,则由欧姆定律可得,通过滑动变阻器的电流减小;则由并联电路的电流特点可知,干路电流减小;
故选D.
13.【答案】6 220;
【解析】解:一节新干电池的电压为,故四节新干电池串联成电池组的电压为。我国家庭电路的电压为。
故答案为:;。
要记住一些生活中常见的电压值,如:一节干电池的电压是;一节铅蓄电池的电压是;家庭电路的电压为;动力电压为;对人体安全的电压为不高于。
记住常见电压值,可解答此题。
14.【答案】;
【解析】解:由图可知,电位器的接线柱接入电路,闭合开关,电位器滑动变阻器旋钮带动滑片逆时针转动时,电位器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小,通过灯泡的电流变小,灯泡 变暗;电位器是通过改变电阻丝接入电路中的长度来改变接入电路中的电阻,从而改变灯泡的亮度的。
故答案为:变暗;长度。
电位器的实质是滑动变阻器,滑动变阻器依靠改变电阻线的长度来改变电阻大小;灯泡变亮,说明通过灯泡的电流变大,电路中的总电阻变小,电位器接入电路的电阻变小,据此分析。
此题主要考查了电位器的工作原理,是一道较为简单的应用题。
15.【答案】12Ω;12;
【解析】解:由可得,导体的电阻:
,
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,若加在该导体两端的电压变为时,导体的电阻仍为不变.
故答案为:;.
知道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;
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,与两端的电压和通过的电流无关.
该题考查了欧姆定律的简单应用,关键是知道导体的电阻与两端的电压和通过的电流无关,是一道基础题目.
16.【答案】;
【解析】略
17.【答案】;
【解析】解:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流;
滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;
由可知,定值电阻两端的电压变小,即电压表的示数变小。
故答案为:变大;变小;变小。
由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测两端的电压,电流表测电路中的电流,根据滑片的移动可知接入电路中电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和两端的电压变化。
此题主要考查了电路的动态分析,涉及到滑动变阻器和欧姆定律的应用,关键是对串联电路分压规律的理解。
18.【答案】2:1 ; 1:2 ;
【解析】解:由可得,两电阻的阻值分别为:
,,
将它们串联接入的电路中,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,甲乙两电阻两端的电压之比:
;
将它们并联接入同样的电路中,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过甲乙两电阻的电流之比:
。
故答案为::; :。
知道两电阻的两端允许所加的最大电压和允许通过的最大电流,根据欧姆定律求出两电阻的阻值。
将它们串联接入的电路中,通过它们的电流相等,根据欧姆定律求出甲乙两电阻两端的电压之比;
将它们并联接入同样的电路中,它们两端的电压相等,根据欧姆定律求出通过甲乙两电阻的电流之比。
该题考查了串并联电路的特点和欧姆定律的应用,是一道较为简单的应用题。
19.【答案】保护电路和控制定值电阻两端的电压不变 2 4Ω~25Ω;
【解析】解:滑动变阻器串联在电路中,滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中,如图所示:
;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,因此实验中滑动变阻器的作用控制定值电阻两端的电压不变,同时还有保护电路的作用;
由图乙可知,电流表的量程为,分度值为,示数为,则电阻箱两端的电压为:,即电压表的示数为;
由可知,电阻箱两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,则电阻箱两端的电压为变阻器分得电压的倍,根据分压原理,当变阻器连入电路中的电阻最大时,电阻箱接入电路的电阻为:;因为滑动变阻器允许通过的最大电流为,电流表的量程为,由串联电路的电流特点可知,电路中允许通过的最大为,由欧姆定律可知,此时电阻箱接入电路的最小电阻:,由电阻箱的特点可知,电阻箱接入电路的最小电阻为,因此电阻箱可调节的范围为。
故答案为:如图所示;保护电路和控制定值电阻两端的电压不变;;。
根据滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大确定滑动变阻器接入的接线柱;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变,据此分析滑动变阻器的作用;
根据图乙电流表所选量程确定分度值读数,根据欧姆定律求出电阻箱两端的电压,即为电压表的示数;
探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当变阻器连入电路中的电阻最大时电阻箱接入电路的阻值,根据滑动变阻器允许通过的最大电流和电流表的量程确定电路中最大电流,根据欧姆定律求出电阻箱接入电路的最小电阻,进而确定电阻箱可调节的范围。
本题探究电流与电阻关系,考查电路连接、滑动变阻器的作用、控制变量法和欧姆定律的运用,属于中等难度的题目。
20.【答案】B 21.1 20 求平均值减小误差 21.1 ;
【解析】解:电压表无示数,经检查电压表、电源均正常,且只有一处故障,则
A、断路时,电压表测电源的电压,示数应接近电源的电压,不符合题意;
B、短路时,电压表测导线的电压,电压表无示数,符合题意;
C、短路,电压表测电源的电压,示数应接近电源的电压,不符合题意;故选B。
当闭合开关、时,等效电路图如图所示;
闭合开关、断开时,等效电路图如图所示。
①测电源的电压时指针的偏转为个格,
接入电路时,两端电压对应指针偏转为个格,两端电压对应为个格;
因串联电路各处的电流相等,则,
即,解得;
同理:
接入电路时,两端电压对应指针偏转为个格,两端电压对应为个格,解得;
接入电路时,两端电压对应指针偏转为个格,两端电压对应为个格,;
②多次实验的目的是求平均值减小误差;
③待测电阻测量值。
故答案为:;①;;②求平均值减小误差;③。
电压表无示数可能是并联的部分短路和并联部分以外的部分断路,据此对选项进行分析即可得出答案。
由电路图可知,当闭合开关、时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压;闭合开关、断开时两电阻串联,电压表测两端的电压;根据串联电路的分压特点结合电压表指针的位置即可求出待测电阻的阻值;本实验中为减小误差应多次测量求出平均值。
该题考查了电路故障的判断和实验中多次测量的目的等,关键是根据串联分压特点求出待测电阻的阻值,难点是电压表示数可以用指针偏转的格数来代替。
21.【答案】;
【解析】
闭合开关,两电阻串联接入电路,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;
当滑片移到最左端时,滑动变阻器接入电路的电阻为,此时电路为定值电阻的简单电路,定值电阻两端的电压即电源电压;
根据欧姆定律即可求出的阻值;
当滑片移到最右端时,根据串联电路的电流规律和欧姆定律计算两端的电压。
此题主要考查串联电路的规律和欧姆定律的应用,属于基础题。
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