浙教版八年级科学期末专题复习: 欧姆定律

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浙教版八年级科学期末专题复习: 欧姆定律

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八年级科学期末专题复习: 欧姆定律
一、选择题
1.如图电路,在A、B两点间分别接入不同元件,可以进行不同的实验。下列描述正确的是(  )
A.探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻大小和电压大小
B.测量不同亮度时小灯泡的阻值——求平均值,减小误差
C.探究电流与电压的关系——AB间电阻大小不变,电压大小也不能变
D.测量未知电阻阻值——滑动变阻器用于改变电阻两端电压和通过的电流
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】探究不同电流和电阻,电压之间的关系时,要采用控制变量法,掌握应对不同实验目的和操作的理解。以及用伏安法测电阻的操作要点。
【解答】A:探究电流与电阻的关系时,应保持电压不变,改变电阻大小,观察电流变化。故“改变电压大小”是错误的,选项A错误。
B:小灯泡的电阻随温度变化而变化,是非线性元件,测量不同亮度时的阻值是为了研究电阻与温度的关系,因为电阻本身是变化的,而不是为了求平均值减小误差。选项B错误。
C:探究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,改变电压,观察电流变化。故“电压大小也不能变”是错误的,选项C错误。
D:测量未知电阻阻值时,可以通过滑动变阻器改变电阻两端的电压和通过的电流,利用欧姆定律计算阻值。这是伏安法测电阻的基本操作。选项的D正确。
故正确答案为:D。
2.“胜哥”制作了一台质量测量工具,设计了如图所示的台秤,该台秤在使用时,测量的物体 (   )
A.质量越大,电流表示数越大 B.质量越大,电流表示数越小
C.质量越大,电压表示数越小 D.质量越大,电压表示数越大
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】电压表的阻值很大,在电路中相当于断路,所以滑片相当于没接,故滑动变阻器连入电路的阻值不变。
【解答】AB、由图可知,电路为串联电路,电压表接在滑动变阻器的滑片上,此时的滑动变阻器相当于一个定值电阻,移动滑片,滑动变阻器;连入电路的阻值不变,由欧姆定律可知,电路中电流不变,可知电流表示数始终保持不变,故AB错误;
CD、物体的质量变大,滑片向下移动,电压表并联部分的电阻长度变长,阻值变大,电流不变,由可知,电压表的示数将变大,故C错误,D正确。
故答案为:D。
3.在“探究电流与电压的关系”的实验中,“胜哥”分别画出了电阻 R1 和R2 的I-U 图像如图所示,下列说法中,正确的是 (  )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.当电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1:2
【答案】D
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 A、电阻是导体本身的一种特性,其大小与导体的材料、长度,横截面积以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关;
B、由图像可知,两个定值电阻R1和R2,通过它们电流都与它们两端的电压成正比;
C、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,电压由电源提供,与电流无关;
D、由电阻的计算式可得R1与R2的阻值之比。
【解答】 A、电阻是导体本身的一种特性,其大小与导体的材料、长度,横截面积以及导体的温度有关,与电压、电流大小无关,故A错误;
B、由图像可知,两个定值电阻R1和R2,通过它们电流都与它们两端的电压成正比,用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论是一样的,故B错误;
C、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,而电压由电源提供,与电流无关,不能说电压与电流成正比,故C错误;
D、由电阻的计算式可得:当I=0.2A时,U1=1V,U2=2V,故R1:R2=U1:U2=1:2,故D正确。
故答案为:D。
4.如图所示的电路图,在A、B两点之间分别接入相关选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用的描述,正确的是 (  )
A.探究电流与电阻的关系————改变定值电阻两端电压,多次测量减小误差
B.探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值————多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端的电压,求小灯泡电阻的平均值
【答案】C
【知识点】影响电阻大小的因素;探究电流与电压、电阻的关系实验;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】多次测量的目的:通过取平均值减少误差,或获得多组数据后进行分析,可以避免偶然性,得出普遍规律。
【解答】A、在探究电流与电阻的关系时,要控制电压不变,可知滑动变阻器的作用是保持定值电压两端电压不变,多次测量获得多组数据后进行分析,可以避免偶然性,得出普遍规律,故A错误;
B、探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,移动滑片,改变电阻两端电压和电路中电流,多次测量获得多组数据后进行分析,可以避免偶然性,得出普遍规律,不需要电阻两端电压成倍数变化,故B错误;
C、测量定值电阻的阻值时,移动滑片,获得多组数据,多次测量取平均值可以减小误差,故C正确;
D、灯泡的电阻会随着温度的变化而变化,所以不能利用不同电压下测得的数据取平均值计算灯泡的电阻,故D错误。
故答案为:C。
5.用如图所示的电路测量电阻R 的阻值,为了改变电阻 R两端的电压,有三种方案可选:
甲:改变接入 MN 的串联电池的个数。
乙:将电池与不同阻值的电阻串联接入MN。
丙:将电池与滑动变阻器串联接入 MN,改变滑动变阻器滑片的位置。
其中可行的方案是 (  )
A.甲 B.丙 C.甲、丙 D.甲、乙、丙
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】测量电阻R的阻值时,为了多次测量求平均值减小误差,需要改变电阻两端的电压和通过电路的电流,结合电路图和串联分压的规律进行解答。
【解答】测量电阻R的阻值时,为了多次测量求平均值减小误差,需要改变电阻两端的电压和通过电路的电流,则
甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,故甲可行;
乙:将电池与不同阻值的电阻串联接入MN,定值电阻的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,故乙可行;
丙、电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,故丙可行;
综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。
故答案为:D。
6.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,“胜哥”设计了如图所示的三个电路图,其中正确的是 (  )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
【答案】C
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】根据电流表与被测用电器串联使用;电压表与被测用电器并联使用进行分析。
【解答】为了测量小灯泡的电阻,电流表与灯泡串联测量通过灯泡中的电流,电压表与灯泡并联,测量灯泡两端的电压;故甲、乙电路图正确,丙图错误。
故答案为:C。
7.“胜哥”把两个小灯泡和电表连成了如图所示的电路。若电源电压恒定,先闭合S1,再闭合S2,两表示数变化正确的是(  )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】 先闭合S1,只有灯泡L2接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压;再闭合S2,两个灯泡并联接入电路中,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压;根据电源电压恒定判定电压表示数的变化;根据并联电路的电流规律分析电流表示数的变化。
【解答】 根据实物图可知,先闭合S1,只有灯泡L2接入电路中,电流表测量电路中的电流,电压表测量电源电压;
再闭合S2,两个灯泡并联接入电路中,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压;
由于电源电压不变,所以再闭合S2时电压表示数不变;根据并联电路的电流规律可知,干路中的电流变大,即电流表示数变大,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
8.“胜哥”制作了一个可调式电热水壶。设计电路时要求满足:闭合开关后,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,通过发热体的电流增大,产热加快;同时反映发热体功率高低的显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】变阻器与电热丝串联,由触片的移动得出变阻器接入电阻的变化,则由欧姆定律可得出电路中电流的变化和显示仪(电压表)的示数变化,根据Q=I2Rt可知产生热量的变化。
【解答】A、变阻器与发热体串联,电压表测发热体两端的电压,顺时针转动旋钮型变阻器滑片时,变阻器接入电路中的电阻不变,电路的总电阻不变,由通过发热体的电流不变,根据Q=I2Rt可知产热不变,根据U=IR可知发热体两端的电压不变,显示仪(电压表)示数不变,故A不符合题意;
B、变阻器与发热体串联,电压表测发热体两端的电压,顺时针转动旋钮型变阻器滑片时,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由通过发热体的电流变小,根据Q=I2Rt可知产热减慢,根据U=IR可知发热体两端的电压变小,显示仪(电压表)示数变小,故B不符合题意;
C、变阻器与发热体串联,电压表测发热体两端的电压,顺时针转动旋钮型变阻器滑片时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由通过发热体的电流变大,根据Q=I2Rt可知产热加快,根据U=IR可知发热体两端的电压变大,显示仪(电压表)示数变大,故C符合题意;
D、变阻器与发热体串联,电压表测量变阻器两端的电压,顺时针转动旋钮型变阻器滑片时,变阻器接入电路中的电阻变小,由串联分压可知变阻器两端的电压变小,电压表的示数变小,故D不符合题意。
故答案为:C。
9.如图所示,电源电压不变,当变阻器的滑片P向右移动时,三个电表的读数变化情况(  )
A.V2增大,V1不变,A不变 B.V2增大,V1减小,A减小
C.V2减小,V1增大,A增大 D.V2为零,V1增大,A增大
【答案】A
【知识点】电路的动态分析
【解析】【分析】由电路图可知,R1与滑动变阻器的最大阻值串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测滑动变阻器左边的电压,电流表测电路中的电流;当变阻器的滑片P向右移动时,根据欧姆定律即可判断三电表示数的变化。
【解答】由电路图可知,R1与滑动变阻器R2的最大阻值串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测滑动变阻器滑片左边的电压,电流表测电路中的电流;当变阻器的滑片P向右移动时,电路中的总电阻不变,由欧姆定律可知,电路中的电流不变,即电流表A的示数不变;由U=IR可知,R1两端的电压不变,即电压表V1的示数不变;变阻器的滑片P向右移动时,电压表V2所测电阻变大,由串联分压可知,电压表V2示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故答案为:A。
10.如图甲所示滑动变阻器的滑片从 a 端滑到 b 端的过程中电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.滑片向右移动时,电压表示数变小
B.滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C.电源电压为5V
D.滑片移动过程中,两电表示数变化量的比值不变
【答案】D
【知识点】串、并联电路的电流特点;电压的测量及电压表的使用;串、并联电路的电压特点;变阻器的原理及其使用;欧姆定律及其应用
【解析】【分析】滑动变阻器连入电路的有效长度越长,滑动变阻器的连入电阻的阻值越大,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路中电流逐渐减小。
没有电源电压且电压表测量滑动变阻器两端的串联电路,要求电源电压可通过在图像中找两个点,根据串联电路的电压和电流规律,列出两种情况下的电源电压表达式,联立两式,即可求得电源电压和定值电阻的阻值。【解答】A、据甲图可知,电路是两电阻串联,电压表测变阻器两端电压,电流表测电路中的电流,当滑片向右移动时,变阻器接入电路中的阻值变大,根据串联分压原理可知,变阻器两端电压变大,电压表的示数会变大,故A错误;
B、据乙图可知,当变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中电流最小为0.1A,此时变阻器两端电压为5V,变阻器的最大阻值为:,故B错误;
C、据乙图可知,当变阻器接入电路中的阻值最小时,电路中的电流最大为0.6A,可得电源电压为:------①,当变阻器接入电路中的阻值最大时,电路中的电流最小为0.1A,此时变阻器两端电压为5V,可得电源电压为:-------②,联立①②解得:U=6V,R0=10Ω;故C错误;
D、电压表测量R两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑片移动过程中,R两端的电压分别为:, ,则,即,故滑片移动过程中,电压表示数变化量与电流表示 数变化量的比值始终不变。故D正确。
故答案为:D。
11.如图所示,电源电压不变,电阻. 闭合开关,“胜哥”在实验过程中仅记录了三个电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断中正确的是(  )
A.4V、2 Ω B.5V、1 Ω C.4V、1Ω D.2V、2 Ω
【答案】C
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)根据电路图首先分析开关闭合时,两个电阻的连接方法,判断电压表和电流表各测量谁的电压和电流,根据并联电路的电流特点判断电流表和电压表的可能值,最后确定具体的电流表示数和电压表示数。
(2)知道干路电流和R2的电流,根据并联电路电流特点求出R1电流,知道R1电流和电压,根据欧姆定律求出R1的电阻。
【解答】 (1)由电路图可知,电阻R1、R2并联,电流表A2测干路电流,A1测通过R2的电流,电压表测电源两端电压,
由题知,R2=4Ω,三只电表的示数分别为1、4、5,且干路电流等于各支路电流之和,
假设电流表A1示数是I2=1A,R2的电阻是4Ω,所以R2两端的电压是:U2=I2R2=1A×4Ω=4V,A2测干路电流是5A,符合题中的数据,假设正确;
假设电流表A1示数是I2'=4A,R2的电阻是4Ω,所以R2两端的电压是:U2'=I2'R2=4A×4Ω=16V,则假设错误,
由并联电路的电压特点可知,电源电压U=U2=4V,故B、D错误。
(2)由于电压表的示数U=4V,且电流表A1示数是I2=1A,干路电流I=5A,
由并联电路特点可知通过R1的电流:I1=I-I2=5A-1A=4A,
由可得R1的阻值:
,故A错误、C正确。
故答案为:C。
12.如图所示的电路,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器R 的滑动触头P 由右向左移动时 ( )
A.电流表 A1的示数始终在减小,电流表 A2的示数先减小后增大
B.电流表 A2的示数始终在增大,电流表 A1的示数先减小后增大
C.电流表A1的示数先增大后减小,电流表A2的示数先减小后增大
D.电流表A2的示数先增大后减小,电流表A1的示数先减小后增大
【答案】A
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】先明确电路连接方式(滑动变阻器R的左、右部分分别与R1、R2并联,再整体串联),结合并联电路电阻规律(并联电阻随支路电阻变化的特点)和欧姆定律,分析滑动触头移动时的电流变化。
【解答】滑动触头P由右向左移动时:
A1的示数变化:R的左半部分电阻逐渐增大,导致R左半部分与R1的并联电阻逐渐增大,该并联部分的电压(等于电源电压)不变,但R1的支路电流由并联电阻的分流决定:随着左半部分电阻增大,R1的分流逐渐减小,因此A1的示数始终减小。
A2的示数变化:干路电流由R右半部分+R2的串联支路,与R左半部分+R1的并联支路共同决定:
初始时P在右端,左半部分电阻为 0,R1被短路,干路电流仅由R右半部分+R2决定;P左移时,左半部分电阻增大,R左半部分 +R1的并联支路电阻先增大后减小(因左半部分电阻从 0 到最大),导致干路电流先减小后增大。综上,A1示数始终减小,A2示数先减小后增大。
故答案为:A。

13.在如图所示的电路中,当变阻器的滑片 P由a端向b端滑动时,电表示数的变化情况是(  )
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数先增大后减小,电压表示数先减小后增大
D.电流表示数先减小后增大,电压表示数先增大
【答案】D
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 由电路图可知,aP、Pb并联后,再与R1、R3、电流表、电源串联,电压表并联在电源和R3两端组成电路;当变阻器的滑 片P由a端向b端滑动时,根据并联电路的电阻特点即可判断电路中电阻的变化情况,根据欧姆定律和串联电路电阻的分压 特点即可判断电表示数的变化。
【解答】变阻器的滑片 P由a端向b端滑动的过程中,aP之间的电阻逐渐变大,Pb之间的电阻逐渐减小。
由并联电路电阻特点可知,此过程中并联后的电阻先增大后减小;
根据串联电路电阻的特点可知,电路中的电阻先增大后减小;
由可知电路中的电流先减小后增大,即电流表的示数先减小后增大。
把 R2看成电源的内阻,则电压表测电源输出的电压,当通过电源的电流先减小后增大时,内阻分得的电压先减小后增大,所以输出的电压先增大后减小,即电压表的示数先增大后减小。
故D正确,而A、B、C错误。
故选D。
14.“胜哥”做了关于“电流与电压、电阻的关系”的实验。“胜哥”使用了定值电阻R 和小灯泡L,并记录了它们在不同电压下的电流值。根据这些数据,“胜哥”绘制了电流随电压变化的图像,由图像可知 (  )
A.乙是小灯泡的I-U图像
B.定值电阻的阻值为5 Ω
C.定值电阻R 和小灯泡L 并联接在 4 V的电源上时,干路中的电流是1.2A
D.随着电压的升高,小灯泡的电阻值变小
【答案】C
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【解答】 (1)定值电阻的阻值不变,由可知通过的电流和两端的电压成正比,据此分析;
(2)从图像中读取电压值和对应的电流值,利用的变形式求出定值电阻的阻值;
(3)并联电路中各个支路两端的电压均等于电源电压,由图可读出当电源电压为4V时,通过L和R的电流,并联电路中干路的电流等于各个支路的电流之和,据此求出干路电流;
(4)由图中的数据可分别读出当L两端的电压为1V、2V和4V时对应的电流值,再利用分别求出对应的阻值,便可知道随着电压的升高,灯泡的电阻的变化情况。
【分析】 A、由图象可知,通过甲的电流与电压不成正比,即甲图像的电阻是变化的,为小灯泡的I-U图像;通过乙的电流与电压成正比,即乙为定值电阻的图像,故A错误;
B、C、当将R和L并联在电源电压为4V的电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,且支路电压等于电源电压,所以它们两端的电压均为4V,
由图象可知对应的电流:IL=0.8A,IR=0.4A;
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流:I'=IL+IR=0.8A+0.4A=1.2A;
根据欧姆定律求出R的阻值,故B错误,C正确;
D、由图可知,当L两端的电压为U1=1V时,通过的电流I1=0.4A,此时灯泡的电阻为:;
当L两端的电压为U2=2V时,通过的电流为I2=0.6A,此时灯泡的电阻为:;
当L两端的电压为U3=4V时,通过的电流为I3=0.8A,此时灯泡的电阻为:;
由上述分析可知随着电压的升高,灯泡的电阻逐渐变大,故D错误。
故答案为:C。
15.“胜哥”做电学实验,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值的大小,测量并记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析,连接的电路可能是下列电路图中的(  )
U/V 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
I/A 0.18 0.21 0.25 0.27 0.30 0.33
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】电压的测量及电压表的使用;探究电流与电压、电阻的关系实验;电路的动态分析
【解析】【分析】通过表格分析可知,电压表的示数增大时,电流也是随着增大,但比值不变,即电压表测定值电阻两端的电压,电流表测通过电阻的电流。
【解答】A中的电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的阻值变大时,电压表示数变大,而电流表示数变小,与表格提供数据规律不一致,故A不符合题意。
B中的电压表测量定值电阻两端的电压,当电压表示数变大时,电流表示数也变大,且比值不变,故B符合题意。
C、D中电压表测量电源电压,示数不变,故C、D不符合题意。
故答案为:B。
16.在“用电压表和电流表测导体的电阻”的实验中,有两名同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图像分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,下列说法中,错误的是(  )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,该实验装置还可以用来探究电流与电压的关系
C.由图乙可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.将该定值电阻和小灯泡并联接在电源电压恒为3 V的电路中,干路电流为6 A
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)欧姆定律: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,公式为。
(2)定值电阻的特性:定值电阻的阻值不随电压、电流的变化而变化,其U - I图像是一条过原点的直线;小灯泡的电阻:小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大,其U - I图像是一条曲线。
【解答】A、由图甲,根据欧姆定律时,定值电阻,故该选项正确。
B、图甲是定值电阻的U - I图像,因为定值电阻阻值不变,所以该实验装置可以用来探究电流与电压的关系(电阻一定时,电流与电压成正比),故该选项正确。
C、由图乙,小灯泡的U - I图像是曲线,且电压变化量比电流变化量大,根据,可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故该选项正确。
D、将定值电阻和小灯泡并联接在电源电压恒为3V的电路中,由图甲知,定值电阻的电流I1 = 3A;由图乙知,小灯泡的电流I2= 2A。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,干路电流I = I1 + I2 = 3A + 2A = 5A,不是6A,故该选项错误。
故答案为:D。
17.在如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电压表示数之比 当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电流表示数之比I甲: I乙为 (  )
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
【答案】D
【知识点】电压的测量及电压表的使用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出两电阻两端的电压之比,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比;
(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,电流表甲测通过R2支路的电流,电流表乙测干路电流,根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出两支路的电流之比,根据并联电路的电流特点求出干路电流之比。
【解答】若甲、乙均为电压表,闭合开关S,则R1和R2串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测 R2两端的电压;根据串联电路电压规律,以及 可知, ,若甲、乙均为电流表,断开开关S,则R1和R2并联,电流表甲测量通过R2的电流,电流表乙测量总电流,根据并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比可知, 2:1,则
故答案为:D。
二、填空题
18.温差发电技术是绿色环保的发电技术,利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示,将发电装置的一块金属板放在冷水中,用火焰加热另一块金属板,观察到与热电转换材料连接的LED 小灯珠发光。
(1)小科想利用此装置探究发电的电压与温度的关系,对此装置做了适当的改进:将LED小灯珠拆下,换成数字电压表接入电路;撤去蜡烛,将上端金属板A浸入热水中,用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下:
热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4
冷热水温差△t/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8
电压 U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90
①用热水代替蜡烛加热的原因是   ;
②要提高发电电压可采取的办法是   ; (写出1条即可)
(2)我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生 的电压,若电路电阻为40Ω,则此时电路的电流为   A。
【答案】(1)可测量热水的温度;提高水温(有利于提高温差等合理答案皆可)
(2)0.5×10-3
【知识点】欧姆定律及其应用
【解析】【分析】(1)由表中信息可知,温差大,发电电压大,所以可通过增大温差来提高发电电压。
(2)根据欧姆定律进行计算即可,公式为。
【解答】(1)要探究电压与温度的关系,则在实验中需要测量温度用热水代替蜡烛,能更方便测量温度。
由表中数据可知,其它条件相同时,冷热水温差越大,电压越大,所以要提高发电机发电电压应增大温差,例如提高热水的温度。
(2)电路中的电流。
19.实验室有3个未知阻值的电阻a、b、c,“胜哥”用电压表和电流表来比较它们的阻值大小。
(1)如图甲所示为“胜哥”设计的测量电阻R 阻值的电路图,其中正确的是   (填序号)。
(2)若采用正确方法后,“胜哥”对这3个电阻分别进行了测量,并把结果标在图乙中,则其中电阻阻值最大的是   (填字母)。
【答案】(1)①
(2)C
【知识点】欧姆定律及其应用;伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)根据对“伏安法”测电阻的电路图分析判断;
(2)根据欧姆定律的变形式分析解答。
【解答】 (1)在“伏安法”测电阻的实验中,待测电阻R与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与待测电阻R并联,①符合要求。②中电流表与被测电阻并联,③中电压表没有与被测电阻并联,②③电路接法有误,故选①;
(2)如下图所示:
根据图片可知,当a、b的电流相同时,a的电压大于b的电压,
根据可知,a的电阻大于b的电阻;
当c和a的电流相同时,c的电压大于a的电压,
根据可知,c的电阻大于a的电阻。
比较可知,c的电阻最大。
20.“胜哥”利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,根据实验的数据绘出的图像如图乙所示。分析图像可知,当导体的电阻为   Ω时,通过它的电流为0.2A;当电流分别为0.25 A和0.5 A 时,接入电路的导体的电阻之比为   ;实验过程中,“胜哥”控制导体两端的电压为   V。
【答案】10;2:1;2
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】 (1)分析图像找出对应点的数值求出电阻;
(2)根据电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,求出接入电路中的阻值之比;
(3)利用图像,结合欧姆定律求出电压。
【解答】 (1)根据实验的数据绘出了图像,可知当电流为0.2A时,对应的,则电阻为R=10Ω;
(2)因为电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故当电流分别为I1=0.25A和I2=0.5A时,接入电路的导体的电阻之比R1:R2=I2:I1=0.5A:0.25A=2:1;
(3)根据I=0.2A,R=10Ω,由可得导体两端电压为U=IR=0.2A×10Ω=2V。
三、实验与探究题
21.“胜哥”利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。可供选择的器材如下:电源(两节新干电池),电流表,电压表,开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,规格分别为“10 Ω 2 A”的滑动变阻器. 和“20Ω 1.5 A”的滑动变阻器 ,导线若干。
实验次序 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 25
电流I/A 0.4 0.2 0.08
(1)实验中电压表示数保持   V不变。
(2)断开开关,拆下5 Ω的电阻,改接10 Ω的电阻。“胜哥”继续进行操作如下几步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片 P 移到阻值最大位置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片 P 移到适当位置。合理的操作顺序是   (填序号)。
(3)换用25Ω的电阻重复操作,要顺利完成本实验,应选用的滑动变阻器是   (填“R1”或“R2”)。
(4)分析表格数据,可得出的结论是   。
【答案】(1)2
(2)②①④③
(3)R2
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)根据表中数据利用U=IR求出定值电阻两端电压;
(2)为保护电路,应将滑片移到阻值最大处;再闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记录电流表示数;
(3)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滑动变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入25Ω电阻时滑动变阻器连入电路中的电阻,确定滑动变阻器选用的规格;
(4)根据定值电阻两端电压为一定值分析得出结论。
【解答】(1)由表中数据可知,根据欧姆定律得定值电阻两端电压为U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.08A×25Ω=2V,故实验中电压表示数保持2V不变;
(2)从安全和规范角度考虑,正确的顺序是:
②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置;
①闭合开关;
④将滑动变阻器的滑片移到适当位置;
③记录电流表示数;
故正确的顺序是②①④③;
(3)两节新干电池的电压为3V,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,根据串联电路电压的规律,滑动变阻器分得的电压U滑=U-UV=3V-2V=1V
根据分压原理得,即,滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=12.5Ω
故为了完成整个实验,应该选取最大阻值至少12.5Ω的滑动变阻器,本次实验中选择较合适的滑动变阻器的规格为“20Ω 1.5A”,即R2;
(4)根据表格中数据可知,定值电阻两端的电压始终保持UV=2V,故可得出的结论是:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
22.“胜哥”用图甲电路来研究电流与电压、电阻的关系,该电路中温差电源的电压与温差成正比。当电路中有电流通过时,小磁针偏转,转动手柄,使小磁针回到原位置,记录手柄转过的角度。改变电源温差,利用同一铁丝多次实验得出表1数据;控制电源温差不变,用粗细相同、长度不同的铁丝多次实验得出表2;(已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比)
表1
实验组别 1 2 3 4
电源温差/℃ 20 40 60 80
手柄转过角度/° 50 100 150 200
表2
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度/cm 2 4 6 10
手柄转过角度/° 305 281.5 259 224
(1)分析表1中的数据,可以得到的初步结论是   。
(2)对表2 中的数据进行分析后发现,无法得出通过铁丝的电流与铁丝电阻成反比的结论;于是在铁丝两端连接一个电压表,重复实验,发现当铁丝长度改变时,电压表示数也发生改变,据此分析电流与铁丝电阻不成反比的原因:  ;为了解决上述原因,请提出改进的方法:   。
【答案】(1)当电阻一定时,电流与电压成正比
(2)电路中铜丝、水银也会分走一部分电压,没有控制铁丝两端电压相同;添加一个滑动变阻器与铁丝串联.
【知识点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)分析题表1数据得出结论。
(2)图乙电路中,当铁丝长度改变时,铁丝的阻值发生变化,根据串联电路的分压特点可知,电路中的铜丝、水银会分走部分电压,据此分析;为了控制铁丝两端电压相同,可以在图乙电路中,添加一个滑动变阻器与铁丝串联。
【解答】 (1)根据题表1数据分析可知,使用同一铁丝实验时,手柄转过角度随电源温差增大而增大,手柄转过角度与电源温差的比值不变,则手柄转过角度与电源温差成正比关系,所以可以得到的初步结论是当电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)图乙电路中,当铁丝长度改变时,铁丝的阻值发生变化,根据串联电路的分压特点可知,电路中的铜丝、水银会分走部分电压,使得每次实验铁丝两端电压不同,所以电压表示数也发生改变,电流与铁丝电阻不成反比。
为了控制铁丝两端电压相同,可以在图乙电路中,添加一个滑动变阻器与铁丝串联,通过调节滑动变阻器的滑片,使铁丝两端电压保持不变。
23.甲、乙两个小组通过实验探究“通过导体的电流I与导体两端的电压U 的关系”,实验室中有如下器材:学生电源、电流表、电压表、不同阻值的定值电阻、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)甲组的同学们正确操作完成实验,得到如表所示的实验数据,根据表中数据可归纳出实验结论:   。
电压U/V 2 4 6 8 10 12
电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(2)乙组的同学们正确操作后也获得一组数据,根据甲、乙两组的数据绘制出了I-U图像,如图所示,甲组数据对应图线甲,乙组数据对应图线乙,但两图线倾斜程度不同,请根据所学知识分析原因:   。
【答案】(1)在电阻阻值一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
(2)直线的倾斜程度反映电阻的大小,因为两次实验所选的定值电阻阻值不同,所以两条直线的倾斜程度不同
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】【分析】(1)电压表测电阻两端的电压,电流表测电路的电流,变阻器串联在电路中;
(2)由实验数据知,电压与电流之比为一定值,据此分析得出结论;
(3)直线的斜率即电压和电流的比值是指导体的电阻值,同一导体的电压和电流的比值是一定值,不同导体的电压和电流的比值不同。
【解答】(1)电压表测电阻两端的电压,电流表测电路的电流,变阻器串联在电路中,如下图所示:

(2)由实验数据知,电压与电流之比为一定值,故分析得出结论:在电阻一定时,电流与电压成正比;
(3)直线的倾斜程度反映电阻的大小,因为两次实验所选的定值电阻阻值不同,所以两条直线的倾斜程度不同。
24.如图甲所示为用电压表和电流表测未知电阻R 的阻值的实物图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。
(2)闭合开关,将滑片 P 向左滑动后,此时电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,其读数I=   ,则未知电阻R 的阻值=   。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻 Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合 S、断开 S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1。
②   ,用电压表测出电源电压U。
③请写出用测量值U、U1及R0来表示R 的表达式:    。
【答案】(1)
(2)0.3 A;8Ω
(3)闭合开关S、S1;
【知识点】伏安法测电阻的探究实验
【解析】【分析】(1)变阻器应串联在电路中,且要一上一下接线柱进行连接,根据电源电压确定电压表选用小量程与电阻并联;
(2)明确电流表的量程和分度值,读出示数,再利用欧姆定律的变形公式计算电阻的大小;
(3)由电路图可知,当开关S、S1均闭合时电路为Rx的简单电路,电压表测电源的电压;当开关S闭合、S1断开时,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压;根据串联电路的分压特点和定值电阻的阻值求出Rx的阻值,据此设计实验步骤得出结果。
【解答】 (1)变阻器应串联在电路中,可将导线一端接在变阻器上端,另一端接在变阻器的下端,电源电压为3V,电压表选用小量程与电阻并联,如图所示。
(2)读图可知,电流表的量程为0~0.6A,其分度值为0.02A,则电流表的示数为0.3A。
由得,未知电阻的阻值:

(3)实验步骤:
①闭合开关S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②闭合开关S、S1,用电压表测出电源的电压U2;
③表达式的推导:
在步骤②中,电压表测电源电压,即电源电压为U2,
在步骤①中,R0、Rx串联,电压表测Rx两端的电压,即Rx两端的电压为U1,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R0两端的电压:
U0=U2-Ux=U2-U1,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,,即,
解得:。
四、综合题
25.如图所示,当滑动变阻器的滑片移动时,电压表和电流表的示数各将怎样变化
(1)图甲:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(2)图乙:若滑片向左移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(3)图丙:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
【答案】(1)变小;变小
(2)变大;变小
(3)不变;变小
【知识点】电流的测量及电流表的使用;电压的测量及电压表的使用;电路的动态分析
【解析】【分析】(1)串联电路的特点:串联电路中总电阻等于各部分电阻之和;在电源电压不变时,根据欧姆定律,电路中总电阻变化会引起电流变化。
(2)欧姆定律: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,公式为,变形可得U=IR,可用于分析电阻两端电压的变化。
【解答】
(1)图甲中,R与R'串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片向右移动时,滑动变阻器R ' 接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大。因为电源电压U不变,根据欧姆定律,电路中的电流I变小,即电流表的示数变小。又因为U=IR,R的阻值不变,电流I变小,所以R两端的电压变小,即电压表的示数变小。
(2)图乙中,R与R ' 串联,电压表测R ' 两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片向左移动时,滑动变阻器R ' 接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小。由于电源电压U不变,根据欧姆定律,电路中的电流I变大,即电流表的示数变大。根据U=IR,R的阻值不变,电流I变大,所以R两端的电压变大。
因为串联电路中总电压等于各分电压之和,即U=UR +UR',所以R ' 两端的电压UR' =U UR变小,即电压表的示数变小。
(3)图丙中,R与R' 串联,电压表测R' 滑片右侧部分电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻不变(因为是滑片右侧部分,滑片移动不改变接入电路的总电阻),所以电路的总电阻不变。
由于电源电压U不变,根据欧姆定律,电路中的电流I不变,即电流表的示数不变。而电压表所测的R'滑片右侧部分电阻变小,根据U=IR,电流I不变,电阻变小,所以电压表的示数变小。
26.飞船发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组的同学们用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为 电源电压U=12 V,定值电阻 和 是两个相同的力敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表所示。
环境气压 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
力敏电阻的阻值/Ω 36 22 12 6 3 2
(1)当开关S接a 时,若电压表的示数为 10.8V,请通过计算判断密闭容器是否漏气。
(2)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.3A,求此时真空室中的环境气压。
【答案】(1)由电路图可知,当开关S接a时,定值电阻R。与力敏电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。
此时电路中的电流 0.6 A,电路中的总电阻
则力敏电阻R2此时的阻值
由表中数据可知,此时密闭容器中的环境气压为1.0×105 Pa,等于密闭容器中的正常环境气压,故密闭容器不漏气。
(2)由电路图可知,当开关S接b时,定值电阻R0与压敏电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。
此时电路中的总电阻为:,
则压敏电阻R1此时的阻值为:R1=R'-R0=40Ω-18Ω=22Ω,
由表中数据可知,此时真空室中的环境气压为0.2×105Pa。
【知识点】欧姆定律及其应用;电路的动态分析
【解析】【分析】 (1)由电路图可知,当开关S接a时,定值电阻R0与压敏电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。已知电压表示数即定值电阻R0两端的电压和定值电阻R0的阻值,根据欧姆定律计算通过定值电阻R0的电流即电路中的电流;
已知电源电压,根据欧姆定律计算电路中的总电阻,根据电阻的串联特点计算压敏电阻R2此时的阻值,根据表中数据可知密闭容器中的环境气压大小,与正常环境气压比较,判断密闭容器是否漏气;
(2)由电路图可知,当开关S接b时,定值电阻R0与压敏电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。已知电流表示数即电路中的电流,根据欧姆定律计算电路中的总电阻,根据电阻的串联特点计算压敏电阻R1此时的阻值,根据表中数据可知真空室中的环境气压大小。
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八年级科学期末专题复习: 欧姆定律
一、选择题
1.如图电路,在A、B两点间分别接入不同元件,可以进行不同的实验。下列描述正确的是(  )
A.探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻大小和电压大小
B.测量不同亮度时小灯泡的阻值——求平均值,减小误差
C.探究电流与电压的关系——AB间电阻大小不变,电压大小也不能变
D.测量未知电阻阻值——滑动变阻器用于改变电阻两端电压和通过的电流
2.“胜哥”制作了一台质量测量工具,设计了如图所示的台秤,该台秤在使用时,测量的物体 (   )
A.质量越大,电流表示数越大 B.质量越大,电流表示数越小
C.质量越大,电压表示数越小 D.质量越大,电压表示数越大
3.在“探究电流与电压的关系”的实验中,“胜哥”分别画出了电阻 R1 和R2 的I-U 图像如图所示,下列说法中,正确的是 (   )
A.当R1与R2两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.用不同的电阻探究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.当电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D.R1与R2的阻值之比为1:2
4.如图所示的电路图,在A、B两点之间分别接入相关选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用的描述,正确的是 (  )
A.探究电流与电阻的关系————改变定值电阻两端电压,多次测量减小误差
B.探究电流与电压的关系——必须调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值————多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端的电压,求小灯泡电阻的平均值
5.用如图所示的电路测量电阻R 的阻值,为了改变电阻 R两端的电压,有三种方案可选:
甲:改变接入 MN 的串联电池的个数。
乙:将电池与不同阻值的电阻串联接入MN。
丙:将电池与滑动变阻器串联接入 MN,改变滑动变阻器滑片的位置。
其中可行的方案是 (  )
A.甲 B.丙 C.甲、丙 D.甲、乙、丙
6.在“测量小灯泡的电阻”的实验中,“胜哥”设计了如图所示的三个电路图,其中正确的是 (  )
A.甲、丙 B.乙、丙 C.甲、乙 D.甲、乙、丙
7.“胜哥”把两个小灯泡和电表连成了如图所示的电路。若电源电压恒定,先闭合S1,再闭合S2,两表示数变化正确的是(  )
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数不变,电流表示数变小
C.电压表示数变小,电流表示数变小
D.电压表示数变小,电流表示数变大
8.“胜哥”制作了一个可调式电热水壶。设计电路时要求满足:闭合开关后,顺时针调节变阻器的旋钮滑片P时,通过发热体的电流增大,产热加快;同时反映发热体功率高低的显示仪(电压表)示数增大。下列设计符合要求的是(  )
A. B.
C. D.
9.如图所示,电源电压不变,当变阻器的滑片P向右移动时,三个电表的读数变化情况(  )
A.V2增大,V1不变,A不变 B.V2增大,V1减小,A减小
C.V2减小,V1增大,A增大 D.V2为零,V1增大,A增大
10.如图甲所示滑动变阻器的滑片从 a 端滑到 b 端的过程中电流表和电压表示数变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是(  )
A.滑片向右移动时,电压表示数变小
B.滑动变阻器的最大阻值为60Ω
C.电源电压为5V
D.滑片移动过程中,两电表示数变化量的比值不变
11.如图所示,电源电压不变,电阻. 闭合开关,“胜哥”在实验过程中仅记录了三个电表的示数,分别为1、4、5,但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值,下列判断中正确的是(  )
A.4V、2 Ω B.5V、1 Ω C.4V、1Ω D.2V、2 Ω
12.如图所示的电路,电源电压不变,R1、R2均为定值电阻,闭合开关,当滑动变阻器R 的滑动触头P 由右向左移动时 ( )
A.电流表 A1的示数始终在减小,电流表 A2的示数先减小后增大
B.电流表 A2的示数始终在增大,电流表 A1的示数先减小后增大
C.电流表A1的示数先增大后减小,电流表A2的示数先减小后增大
D.电流表A2的示数先增大后减小,电流表A1的示数先减小后增大
13.在如图所示的电路中,当变阻器的滑片 P由a端向b端滑动时,电表示数的变化情况是(  )
A.电流表示数减小,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数减小
C.电流表示数先增大后减小,电压表示数先减小后增大
D.电流表示数先减小后增大,电压表示数先增大
14.“胜哥”做了关于“电流与电压、电阻的关系”的实验。“胜哥”使用了定值电阻R 和小灯泡L,并记录了它们在不同电压下的电流值。根据这些数据,“胜哥”绘制了电流随电压变化的图像,由图像可知 (  )
A.乙是小灯泡的I-U图像
B.定值电阻的阻值为5 Ω
C.定值电阻R 和小灯泡L 并联接在 4 V的电源上时,干路中的电流是1.2A
D.随着电压的升高,小灯泡的电阻值变小
15.“胜哥”做电学实验,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值的大小,测量并记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析,连接的电路可能是下列电路图中的(  )
U/V 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1
I/A 0.18 0.21 0.25 0.27 0.30 0.33
A. B.
C. D.
16.在“用电压表和电流表测导体的电阻”的实验中,有两名同学分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,画出定值电阻和小灯泡的U-I图像分别如图甲、乙所示,则对于图像的分析,下列说法中,错误的是(  )
A.由图甲可知,定值电阻的阻值为1 Ω
B.由图甲可知,该实验装置还可以用来探究电流与电压的关系
C.由图乙可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.将该定值电阻和小灯泡并联接在电源电压恒为3 V的电路中,干路电流为6 A
17.在如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表均为电压表时,两电压表示数之比 当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两电流表示数之比I甲: I乙为 (  )
A.2:1 B.3:1 C.2:3 D.1:3
二、填空题
18.温差发电技术是绿色环保的发电技术,利用热电转换材料和两块金属板可制成简易的温差发电装置。如图所示,将发电装置的一块金属板放在冷水中,用火焰加热另一块金属板,观察到与热电转换材料连接的LED 小灯珠发光。
(1)小科想利用此装置探究发电的电压与温度的关系,对此装置做了适当的改进:将LED小灯珠拆下,换成数字电压表接入电路;撤去蜡烛,将上端金属板A浸入热水中,用温度计每隔一段时间测量冷、热水的温度。测得数据如下:
热水温度t1/℃ 84.7 74.8 73.0 70.8 69.5 68.4
冷热水温差△t/℃ 64.1 54.2 52.4 50.2 48.9 47.8
电压 U/V 5.39 5.27 4.57 4.25 4.16 3.90
①用热水代替蜡烛加热的原因是   ;
②要提高发电电压可采取的办法是   ; (写出1条即可)
(2)我国科学家成功利用人体和环境的温差做出了温差电池。若该电池在1℃的温差下产生 的电压,若电路电阻为40Ω,则此时电路的电流为   A。
19.实验室有3个未知阻值的电阻a、b、c,“胜哥”用电压表和电流表来比较它们的阻值大小。
(1)如图甲所示为“胜哥”设计的测量电阻R 阻值的电路图,其中正确的是   (填序号)。
(2)若采用正确方法后,“胜哥”对这3个电阻分别进行了测量,并把结果标在图乙中,则其中电阻阻值最大的是   (填字母)。
20.“胜哥”利用图甲所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系,根据实验的数据绘出的图像如图乙所示。分析图像可知,当导体的电阻为   Ω时,通过它的电流为0.2A;当电流分别为0.25 A和0.5 A 时,接入电路的导体的电阻之比为   ;实验过程中,“胜哥”控制导体两端的电压为   V。
三、实验与探究题
21.“胜哥”利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。可供选择的器材如下:电源(两节新干电池),电流表,电压表,开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,规格分别为“10 Ω 2 A”的滑动变阻器. 和“20Ω 1.5 A”的滑动变阻器 ,导线若干。
实验次序 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 25
电流I/A 0.4 0.2 0.08
(1)实验中电压表示数保持   V不变。
(2)断开开关,拆下5 Ω的电阻,改接10 Ω的电阻。“胜哥”继续进行操作如下几步:①闭合开关;②将滑动变阻器的滑片 P 移到阻值最大位置;③记录电流表示数;④将滑动变阻器的滑片 P 移到适当位置。合理的操作顺序是   (填序号)。
(3)换用25Ω的电阻重复操作,要顺利完成本实验,应选用的滑动变阻器是   (填“R1”或“R2”)。
(4)分析表格数据,可得出的结论是   。
22.“胜哥”用图甲电路来研究电流与电压、电阻的关系,该电路中温差电源的电压与温差成正比。当电路中有电流通过时,小磁针偏转,转动手柄,使小磁针回到原位置,记录手柄转过的角度。改变电源温差,利用同一铁丝多次实验得出表1数据;控制电源温差不变,用粗细相同、长度不同的铁丝多次实验得出表2;(已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比)
表1
实验组别 1 2 3 4
电源温差/℃ 20 40 60 80
手柄转过角度/° 50 100 150 200
表2
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度/cm 2 4 6 10
手柄转过角度/° 305 281.5 259 224
(1)分析表1中的数据,可以得到的初步结论是   。
(2)对表2 中的数据进行分析后发现,无法得出通过铁丝的电流与铁丝电阻成反比的结论;于是在铁丝两端连接一个电压表,重复实验,发现当铁丝长度改变时,电压表示数也发生改变,据此分析电流与铁丝电阻不成反比的原因:  ;为了解决上述原因,请提出改进的方法:   。
23.甲、乙两个小组通过实验探究“通过导体的电流I与导体两端的电压U 的关系”,实验室中有如下器材:学生电源、电流表、电压表、不同阻值的定值电阻、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)甲组的同学们正确操作完成实验,得到如表所示的实验数据,根据表中数据可归纳出实验结论:   。
电压U/V 2 4 6 8 10 12
电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
(2)乙组的同学们正确操作后也获得一组数据,根据甲、乙两组的数据绘制出了I-U图像,如图所示,甲组数据对应图线甲,乙组数据对应图线乙,但两图线倾斜程度不同,请根据所学知识分析原因:   。
24.如图甲所示为用电压表和电流表测未知电阻R 的阻值的实物图。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整。
(2)闭合开关,将滑片 P 向左滑动后,此时电压表的示数为2.4V,电流表的示数如图乙所示,其读数I=   ,则未知电阻R 的阻值=   。
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻 Rx的阻值,请将实验步骤补充完整。
①闭合 S、断开 S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压U1。
②   ,用电压表测出电源电压U。
③请写出用测量值U、U1及R0来表示R 的表达式:    。
四、综合题
25.如图所示,当滑动变阻器的滑片移动时,电压表和电流表的示数各将怎样变化
(1)图甲:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(2)图乙:若滑片向左移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
(3)图丙:若滑片向右移动,则电流表的示数   ,电压表的示数   。
26.飞船发射前,检验飞船舱体的气密性至关重要。某兴趣小组的同学们用封闭容器代替飞船舱体置于真空室中,设计了如图所示的电路,模拟检验飞船舱体的气密性。若密闭容器不漏气,则密闭容器与真空室中的气压不发生变化;若密闭容器漏气,则密闭容器中的气压减小,真空室中的气压增大。密闭容器中的正常环境气压为 电源电压U=12 V,定值电阻 和 是两个相同的力敏电阻,其阻值随环境气压的变化如表所示。
环境气压 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0
力敏电阻的阻值/Ω 36 22 12 6 3 2
(1)当开关S接a 时,若电压表的示数为 10.8V,请通过计算判断密闭容器是否漏气。
(2)若密闭容器漏气,开关S接b时,电流表的示数为0.3A,求此时真空室中的环境气压。
答案解析部分
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】C
9.【答案】A
10.【答案】D
11.【答案】C
12.【答案】A
13.【答案】D
14.【答案】C
15.【答案】B
16.【答案】D
17.【答案】D
18.【答案】(1)可测量热水的温度;提高水温(有利于提高温差等合理答案皆可)
(2)0.5×10-3
19.【答案】(1)①
(2)C
20.【答案】10;2:1;2
21.【答案】(1)2
(2)②①④③
(3)R2
(4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
22.【答案】(1)当电阻一定时,电流与电压成正比
(2)电路中铜丝、水银也会分走一部分电压,没有控制铁丝两端电压相同;添加一个滑动变阻器与铁丝串联.
23.【答案】(1)在电阻阻值一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
(2)直线的倾斜程度反映电阻的大小,因为两次实验所选的定值电阻阻值不同,所以两条直线的倾斜程度不同
24.【答案】(1)
(2)0.3 A;8Ω
(3)闭合开关S、S1;
25.【答案】(1)变小;变小
(2)变大;变小
(3)不变;变小
26.【答案】(1)由电路图可知,当开关S接a时,定值电阻R。与力敏电阻R2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。
此时电路中的电流 0.6 A,电路中的总电阻
则力敏电阻R2此时的阻值
由表中数据可知,此时密闭容器中的环境气压为1.0×105 Pa,等于密闭容器中的正常环境气压,故密闭容器不漏气。
(2)由电路图可知,当开关S接b时,定值电阻R0与压敏电阻R1串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻R0两端的电压。
此时电路中的总电阻为:,
则压敏电阻R1此时的阻值为:R1=R'-R0=40Ω-18Ω=22Ω,
由表中数据可知,此时真空室中的环境气压为0.2×105Pa。
21世纪教育网(www.21cnjy.com) 14 / 14

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