17.1 电流与电压和电阻的关系（解析版） .docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 2022-2023物理新课标下九年级全册同步课节减负作业（人教版） 第十七章 欧姆定律 专题17.1 《电流与电压和电阻的关系》课节减负作业 1. 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中，小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。 请你检查一下电路，错在哪里？小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“×”，再画线把它改到正确的位置上。 【答案】如图所示。 【解析】题中电流表和定值电阻并联了，错误。电压表串联接入电路中，也是错误的。按照答案如图所示接线即可。 2.用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为10Ω，滑动变阻器R′的最大阻值为20Ω。 （1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。 （2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是　　。闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路仅有一处故障，故障是　　。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I﹣U图像。 序号 1 2 3 4 5 电压U/N 1.2 2.0 2.2 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.20 0.22 0.24 0.28 分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后，若保持电压表的示数为1.5V不变，应将滑动变阻器的滑片向　 　端移动。换用25Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5V，原因是滑动变阻器的最大阻值　　（选填“过大”或“过小”）。 【答案】（1）如上图；（2）保护电路；定值电阻断路；（3）如上图；（4）B；过小。 【解析】（1）连接电路时要求滑片P向右移动时电流表示数变小，说明电阻变大，滑动变阻器要接左半段，故接入滑动变阻器的A接线柱。 从电源的正极出发，经开关、滑动变阻器，先经过电流表还是先经过定值电阻，要看电流表的正负接线柱，根据连接情况，如果先经过定值电阻再经过电流表，电流会电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出，违背电流表的正确使用，故先经过电流表，然后经过定值电阻，回到电源负极。 （2）滑动变阻器接入电路的电阻越大，电路电流越小，滑动变阻器起到保护电路的作用。 判断电路故障：先通过电流表判断电路是通路还是断路，如果电流是断路，再通过电压表来判断，如果电压表无示数，说明电压表并联之外的部分是断路，如果电压表有示数并且接近电源电压，说明电压表并联的部分是断路。 （3）在I﹣U图像描出电压和电流的对应点，并且用线连接起来。 （4）串联电路中各电阻分担电压，导体两端的电压之比等于电阻之比，根据这个特点分析滑动变阻器滑片的移动方向和定值电阻为25Ω时，电压表不能达到1.5V的原因。 解：（1）滑片P向右移动时电流表示数变小，说明电阻变大，滑动变阻器要接左半段，故接入滑动变阻器的A接线柱。 如图，从电源正极出发，经开关、滑动变阻器，先经过电流表的正接线柱，从电流表负接线柱流出，再经过定值电阻，回到电源的负极，此时电压表与定值电阻并联，电压表测量定值电阻两端的电压，电路连接如下图。 （2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端，滑动变阻器接入电路的电阻最大，电路电流最小，滑动变阻器起到保护电路的作用。 闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，说明电路是断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表并联的部分是断路，故障是定值电阻断路。 （3）在I﹣U图像上描出（2.0V，0.20A），（2.4V，0.24A），用线连接各点，如图。 根据图像可以得到：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）定值电阻和滑动变阻器串联在3V电源上，定值电阻两端的电压是1.5V，则滑动变阻器两端的电压是1.5V，滑动变阻器和定值电阻的阻值之比是1:1，当定值电阻是10Ω时，滑动变阻器的电阻是10Ω，当定值电阻是15Ω时，滑动变阻器的电阻也是15Ω，故滑动变阻器滑片向B端移动使滑动变阻器的阻值变大。 当定值电阻是25Ω时，滑动变阻器的电阻也应该是25Ω，才能保持电压表示数是1.5V，由于滑动变阻器的阻值是20Ω，电压表的示数总是大于1.5V，所以无法使电压表的示数达到1.5V。 3.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路： (1)甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是：________。乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是图3电路便于多次实验。 (2)乙同学利用图3电路（其中电阻R=5Ω） 完成了本实验，测得数据如下： 实验次数 电压 U（伏） 电流I（安） 电压/电流 1 1 0.2 2 2 0.4 3 4 0.8 分析表格数据，可得出的结论是________。 (3)实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是________。 【答案】（1）定值电阻能更好地保持电阻不变；（2）当电阻不变时，电流与电压成正比关系；（3）改变电源电压，进行多次实验。 【解析】（1）定值电阻阻值稳定，对于测量电流电压关系有利，所以图2电路好。 （2）观察表格数据分析知道电流与电压成正比。 （3）通过改变电源电压，多次测量，对于得出的结论有说服力。 4.在探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，所用的实验器材有：电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，1.5V的干电池两节，导线若干。 （1）用笔画线，将图1所示的电路补充完整。 （2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到　 　端（选填“a”或“b”）。 （3）用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是　 　（只有一个选项正确，请将正确选项的宇母填在横线上）。 A．开关或定值电阻 B．定值电阻或电流表 C．开关、滑动变阻器或电流表 D．滑动变阻器、电压表或电流表 （4）排除故障后，继续进行实验，并将实验数据记录在下表。请在图2画出电流I与电压U的关系图象。 实验次数 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 10 电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 （5）根据图象，可得出的探究结论是：　 　。 【答案】（1）见图1；（2）a；（3）C；（4）见图2；（5）在电阻一定，电流与电压成正比。 【解析】（1）电源电压为3V，故电压表选用小量程与电阻并联，如下 （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即滑到a端； （3）因为电压表并联在电路中，如果电压表断路，电路中应该有电流，电流表有示数，所以电压表没有断路，电路中其他电路元件都是串联的，如何一个断路电路中都没有电流，通过以上分析可知选项C正确，ABD错误； （4）根据描点法作图，如下图所示： （5）分析数据可知，在电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，得出的结论是：在电阻一定，电流与电压成正比。 5．在探究“电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：电压恒定为6V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻（5Ω，10Ω，20Ω）、几个规格不同的滑动变阻器、导线若干。 （1）如图所示是某同学连接的电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。 （2）电路连接正确后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于　 　（选填“A端”或“B端”）。 （3）分别把5Ω和10Ω的定值电阻接入电路中，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2V，记录下电流表的示数。可是当把20Ω的定值电阻接入电路中时，该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器　 　。 （4）更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得结论：　 　。 电压U/V 2 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.4 0.2 0.1 【答案】（1）如解析图；（2）A端；（3）最大电阻过小；（4）电压一定时，电流与电阻成反比。 【解析】（1）原电路中，电阻和电压表短路了，电阻应和电流表串联，电压表与电阻并联，如下所示： （2）电路连接正确后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的A端； （3）电阻两端的电压始终保持UV＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 R滑＝2×20Ω＝40Ω，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，当把20Ω的定值电阻接入电路中时，该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器最大电阻过小； （4）横向分析表中数据，电阻增大为原来的几倍，通过的电流减小为原来的几分之一，即得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。 更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址：