《142 科学探究欧姆定律》知能训练.docx

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《142科学探究欧姆定律》知能训练

《14.2科学探究：

欧姆定律》

一、选择题（共9小题，每小题4分，满分36分）

1．对于一段导体来说，关于R=

的物理意义有下面几种说法，其中正确的是（　　）

A．导体中的电流越大，则电阻越小B．加在导体两端的电压越大，则电阻越大C．导体的电阻等于导体两端的电压与通过的电流之比D．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过的电流成反比

2．一段铜线的电阻为R，两端电压为U，通过电流强度为I，下列说法中正确的是（　　）

A．R由铜线的长度和横截面积决定B．R的大小与U有关C．铜线的电阻对电流通过有阻碍作用D．R的大小与I无关

3．（2008•甘南州）物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”等科学方法．在下列研究实例中，运用了控制变量法的是（　　）

A．研究电流的形成原因时，将电流与水流相比较，从分析水流的形成来分析电流的形成B．判断导体中有无电流的时，根据电流产生的效应来判断C．研究多个电阻组成的电路时，求出电路的总电阻，用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果D．研究电流与电压的大小关系时，保持电阻大小不变，改变电阻两端的电压值，观察电流如何随电压变化而变化

4．如图所示，若闭合开关，则（　　）

A．两只表的示数都减小B．两只表的示数都增大C．两只表的示数都不变D．电压表的示数增大，电流表的示数减小

5．（2009•常德）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是（　　）

A．电流表示数不变，电压表示数不变B．电流表示数减小，电压表示数增大C．电流表示数增大，电压表示数增大D．电流表示数减小，电压表示数不变

6．（2010•黔南州）某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象．下列结论与图象相符的是（　　）

A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小

7．从欧姆定律可以导出公式R=U/I，下列说法中正确的是（　　）

A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍B．当电流增大2倍时，电阻R减小2倍C．当电压为零时，电阻R为零D．不管电压或电流为多少，电阻的阻值不变

8．甲、乙两根导线分别通过2A和3A的电流，下列说法中正确的是（　　）

A．甲导线的电阻大B．乙导线两端所加的电压大C．通过乙导线的电荷量大D．通过乙导线的电流大

9．导体两端的电压是4伏特，通过的电流强度是0.8安培，如果使导体两端的电压增加到6伏特，那么导体的电阻和电流强度分别是（　　）

A．5欧姆，1.2安培B．5欧姆，2安培C．7.5欧姆，0.8安培D．12.5欧姆，0.8安培

二、解答题（共26小题，满分0分）

10．在探究“电阻上的电流跟电压的关系”中：

（1）我们首先会提出什么问题？

　_________　；

（2）你或同学们有什么猜想？

请说出来：

　_________　；

（3）在设计实验时，需改变电压，你和同学们在实验中是采用什么办法的？

（说出所用的器材和方法）　_________　；

（4）通过分析记录数据，你得出的结论是：

　_________　．

11．在电阻不变的条件下，实验中三个阶段的电路自左至右如图所示，测得的读数如下表：

（1）研究这些数据，找出电流强度和电压关系．

（2）在这个电路中产生2A电流，需要加多大电压？

（3）电路中电阻的阻值是多少？

（4）若换用较大阻值的电阻，安培表读数怎样变化？

12．在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中，通过改变电路中电压和电阻，分别测得如下两组数据：

表一：

实验次序

电阻R=100Ω

电压/V

电流/A

0.1

0.2

0.3

表二：

实验次序

电压U=3V

电阻/Ω

电流/A

0.6

0.3

0.2

分析表一的数据可得到的结论：

　_________　．

分析表二的数据可得到的结论：

　_________　．

13．如图是研究电流与电阻关系的实验电路图．闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至　_________　端；实验过程中，当电阻R由5Ω变为10Ω时，为使R两端电压保持不变，滑片应向　_________　端滑动．

14．我们已进行过“科学探究：

欧姆定律”，

（1）请你画出该实验的电路图．

（2）①由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了　_________　法．

②如图是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，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　_________　．（选填“甲”或“乙”）

（3）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是　_________　和　_________　．

（4）实验的结论是：

①　_________　．②　_________　．

15．（广东省）欧姆定律的表达式为　_________　．在电压U一定的条件下，导体的电阻R越小，通过导体的电流I越　_________　．两个电阻R1和R2（R1＞R2）串连接入电路中，通过R1的电流　_________　（选填“大于”、“等于”或“小于”）通过R2的电流．

16．在一段导体两端加2V电压时，通过它的电流强度是0.4A，这段导体的电阻是　_________　Ω；如果在它两端不加电压，通过它的电流强度是　_________　A，这段导体的电阻是　_________　Ω．

17．一只电流表，在指针指到最大值0.6A时，它的两端电压为75mV，电流表的电阻是多少Ω？

当指针指到0.4A时，电流表两端的电压是多少伏？

18．将一个阻值R=15Ω的定值电阻接入电路中，当R两端的电压是3V时，R中的电流是　_________　A；当R两端的电压是6V时，R中的电流是　_________　A；如果R中的电流是100mA，那么R两端的电压是　_________　V．

19．当加在某段导体两端的电压为6V时，通过导体的电流为0.5A，则导体的电阻为　_________　Ω；若加在该导体两端的电压增为12V，则该导体的电阻为　_________　Ω．

20．某同学在“研究同一导体中的电流与它两端电压的关系”的探究活动中，得到下表的数据：

根据上表提供的信息分析：

（1）上表中有一次实验的数据记录有误，请你找出来　_________　（填序号）．

（2）同一导体中的电流与它两端的电压之间有什么规律？

　_________　．

（3）根据

（2）中所得的结论，上表中记录有误的数据　_________　应为　_________　．

21．在探究导体的导电能力与材料关系的实验时，某小组的同学选取了导电能力不受温度影响的材料甲和乙，它们的长度和横截面积均相同，并分别测出了通过它们的电流与它们两端的电压．记录数据如表1和表2所示．

表1材料甲

实验次数

一

二

三

I/A

0.4

0.8

1.2

U/V

表2材料乙

实验次数

一

二

三

I/A

0.1

0.2

0.3

U/V

分析数据发现，每次实验中，通过材料甲的电流与其两端电压的比值I/U都相等，材料乙的比值也相等．同学们把电流与电压的比值I/U叫做“a”．

（1）“a”值越大，表明导体的导电能力越　_________　．如果把材料乙均匀拉长，其“a”值将　_________　．（选填“增大”、“不变”或“减小”）

（2）进一步归纳能得出的结论是：

当电压一定时，导体中的电流与“a”的关系是　_________　．

（3）如果从材料甲、乙中选择一种做输电用的导线，你建议选择材料　_________　．

22．电阻R1与R2串联在电路中，用电压表测得R1、R2两端电压分别是8V和2V，已知R1的阻值是2KΩ，则R2的阻值是多少？

23．如图所示，开关S闭合时电流表的示数为0.8A，S断开时电流表的示数减小到0.6A，已知R2的阻值为2Ω，求R1的阻值及电源电压．

24．如图所示，电源电压6V保持不变，滑动变阻器的最大阻值为30Ω．当S闭合时，滑片P从a端向变阻器的中点c移动时，电压表的示数　_________　，电流表的示数　_________　（填“增大”“减小”或“不变”）；当滑片P移到c点时，通过Rac的电流为　_________　A．

25．小明在探究甲、乙两个电阻的电流与电压的关系时，得到了如图所示的图象．分析图象可知，

甲、乙两个电阻之比R甲：

R乙=　_________　；并能得出如下的结论：

（1）　_________　．

（2）　_________　．

26．如图所示的电路中，电阻R1=6Ω，R2=12Ω，已知通过电阻R1的电流I1=0.5A，求：

（1）120s内通过电阻R1的电荷量Q；

（2）干路中的总电流I．

27．如图所示的电路中，电源电压为2V保持不变，电阻R1=5Ω，R2=10Ω．当开关S断开时，电流表A1的示数是　_________　A；当开关S闭合时，电流表A2的示数是　_________　A．

28．为了研究由特殊材料制成的某导体元件L的电学特性，小明和小华通过实验，测得通过该元件的电流I与加在它两端的电压U的实验数据如下表所示：

U/V

I/（×10﹣3A）

180

320

500

观察表中的实验数据，小明、小华对I与U间的关系提出了以下猜想：

猜想甲：

通过导体元件L的电流可能与加在它两端的电压成正比；

猜想乙：

通过导体元件L的电流可能与加在它两端的电压的平方成正比；

猜想丙：

加在导体元件L两端电压可能与通过它的电流的平方成正比．

经分析与论证，你认为，表中的实验数据支持上述哪种猜想？

答：

　_________　．通过导体元件L的电流I与加在它两端电压U之间的关系式应是：

I=　_________　．

29．现要探究“电流跟电压和电阻关系”但没有滑动变阻器，只有新的干电池5个，阻值5Ω电阻5个，电流表（0～0.6A～3A）1个，开关1个，导线若干．请你利用给出的实验器材完成该实验的探究．

（1）在虚线框内画出实验探究电路图．

（2）写出你进行实验探究的步骤：

（3）在某次实验中，电流表示数如图所示，此时电路的电流为　_________　A．

30．现要保持电压U不变，探究电流I随电阻R变化的情况．

（1）要求：

第一次是把15Ω的电阻接入电路，调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为2.5V，读取电流表示数，请你根据要求在图中连接第一次实验所需的电路．

（2）若将15Ω的电阻换成10Ω的电阻后，

a．闭合开关，电压表的示数将　_________　．

b．按照你连接的电路，你应该向　_________　移动滑动变阻器的滑片．并详细叙述你接下来的操作过程：

　_________　．

31．把两个电阻R1、R2串联在电路中，R1=12Ω，R2=9Ω，在相同通电时间内，通过R1、R2电荷量之比为　_________　，R1、R2两端电压之比为　_________　．

32．如图所示，已知电阻R1=6Ω，通过R2的电流强度I2=0.5A，通过R1和R2的电流强度之比为I1：

I2=2：

3求R2的阻值和总电压U．

33．小明同学在研究电阻两端的电压跟通过该电阻的电流之间的关系时发现：

电阻不变时，电阻两端的电压跟通过该电阻的电流成正比．小明进一步分析实验数据后又发现了一个新规律，为了检验自己发现的新规律是否正确，他又重新设计了一个实验，得到实验数据如下表示，小明分析了表中的实验数据，认为自发现的新规律是正确的．

R（Ω）

U（V）

I（A）

0.28

0.26

0.24

0.32

0.3

0.4

U/I（V/A）

46.2

41.7

（1）根据表中实验数据可以推断小明发现的新规律是　_________　．

（2）小明发现的新规律可以应用于电学测量中，请列举一个应用该规律进行测量的例子　_________　．

34．（2005•临沂）孙晓同学用下图所示的电路探究导体中电流跟导体电阻的关系，他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A，B两点问，闭合开关s，读出电流表的示数（如下表）．

电阻R/Ω

电流I/A

0.6

0.5

0.2

由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比，问：

（1）该实验中选错了什么器材？

请你说出应换用的器材；

（2）为保证实验正确进行，还需要什么仪器？

应接在什么位置？

《14.2科学探究：

欧姆定律》2011年知能训练

参考答案与试题解析

一、选择题（共9小题，每小题4分，满分36分）

1．对于一段导体来说，关于R=

的物理意义有下面几种说法，其中正确的是（　　）

考点：

欧姆定律的变形公式。

分析：

阻值是导体具有的性质，不随电流电压的改变而改变．

导体的电阻值可以通过R=

计算．

导体两端的电流和电压成正比．

解答：

解：

导体的电阻是导体本身所具有的性质，与其两端的电压和通过它的电流无关．所以A、B、D错误．

导体的电阻可以由导体两端的电压与通过的电流之比求出，所以C正确．

故选C

点评：

此题考查了电阻的性质，不随电流的改变而改变，属于基本的知识点，需要牢记．

2．一段铜线的电阻为R，两端电压为U，通过电流强度为I，下列说法中正确的是（　　）

A．R由铜线的长度和横截面积决定B．R的大小与U有关C．铜线的电阻对电流通过有阻碍作用D．R的大小与I无关

考点：

电阻；影响电阻大小的因素。

专题：

应用题。

分析：

导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流的阻碍作用；电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，与导体中的电流、导体两端的电压无关．

解答：

解：

A、电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，铜线的电阻R与其长度和横截面积有关；故A正确；

B、导体的电阻是导体的一种性质，与导体中的电流、导体两端的电压无关；故B错误；

C、导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流的阻碍作用；故C正确；

D、导体的电阻是导体的一种性质，与导体中的电流、导体两端的电压无关；故D正确；

故选ACD．

点评：

此题考查对电阻概念的理解以及影响电阻大小的因素．

3．（2008•甘南州）物理学研究中常常用到“控制变量法”、“等效法”、“类比法”等科学方法．在下列研究实例中，运用了控制变量法的是（　　）

考点：

电阻。

专题：

控制变量法。

分析：

物理学中对于多因素（多变量）的问题，常常采用控制因素（变量）的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题．每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫控制变量法．

解答：

解：

A、研究电流的形成原因时，将电流与水流相比较，从分析水流的形成来分析电流的形成，这种研究问题的方法叫类比法；

B、判断导体中有无电流时，根据电流产生的效应来判断，这种研究问题的方法叫等效法；

C、研究多个电阻组成的电路时，求出电路的总电阻，用总电阻产生的效果来代替所有电阻产生的总效果，这种研究问题的方法叫等效法；

D、研究电流与电压的大小关系时，保持电阻大小不变，改变电阻两端的电压值，观察电流如何随电压变化而变化，这种研究问题的方法叫控制变量法；

故选D．

点评：

控制变量法是科学探究中的重要思想方法，广泛地运用在各种科学探索和科学实验研究之中，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．

4．如图所示，若闭合开关，则（　　）

A．两只表的示数都减小B．两只表的示数都增大C．两只表的示数都不变D．电压表的示数增大，电流表的示数减小

考点：

欧姆定律的应用；电阻的并联。

分析：

闭合开关后，电阻与灯泡并联在电源上，电压表并联在电源两端，因电源电压不变，故电压表的示数也应不变，再由欧姆定律可分析电流表的示数变化．

解答：

解：

闭合开关后，电阻与灯泡并联在电源上，电源电压不变，故电压表示数不变；

灯泡两端的电压不变，由欧姆定律可知，灯泡中的电流也不变，即两表的示数均不变；

故选C．

点评：

如果电阻并联在电源两端时，如果电源电压不变那么不论并联多少电阻，电阻上的电压都等于电源电压．

5．（2009•常德）如图所示电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表的示数变化情况是（　　）

A．电流表示数不变，电压表示数不变B．电流表示数减小，电压表示数增大C．电流表示数增大，电压表示数增大D．电流表示数减小，电压表示数不变

考点：

电路的动态分析。

分析：

解决此题要知道滑动变阻器和定值电阻是并联的，电压表测的是电源的电压，电流表测的定值电阻的电流，利用欧姆定律公式分析电路中的电流和电压变化情况．

解答：

解：

因电压表测的是电源的电压，所以无论滑动变阻器怎样滑动，电压表的示数不变；

因滑动变阻器和定值电阻是并联的，定值电阻的两端电压等于电源电压，阻值不变，所以电流也不变；

故选A．

点评：

解决此类问题要结合滑动变阻器在电路中的位置，分析滑动变阻器的阻值变化对整个电路的影响．

6．（2010•黔南州）某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象．下列结论与图象相符的是（　　）

考点：

探究电流与电压、电阻的关系实验。

专题：

实验题；信息给予题；图析法。

分析：

本题是电流﹣﹣电阻图象，这是一个反比例函数图象，由图象可以得到“在电压一定时，电流与电阻成反比”的规律．

解答：

解：

（1）图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，因此得到的是电流和电压的关系；

（2）图象是个反比例函数图象，因此说明电流与电阻成反比，即电流随电阻的增大而减小；

（3）在探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变；

综上，由图象可得出的结论是：

电压一定时，电流随电阻的增大而减小．

故选C．

点评：

图象题，首先要明白横纵坐标表示的物理量，然后根据图象的函数关系得出结论，重点考查学生的图象分析能力．

7．从欧姆定律可以导出公式R=U/I，下列说法中正确的是（　　）

A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍B．当电流增大2倍时，电阻R减小2倍C．当电压为零时，电阻R为零D．不管电压或电流为多少，电阻的阻值不变

考点：

欧姆定律的变形公式。

分析：

导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关．导体的阻值等于导体两端的电压与通过导体的电流之比．

解答：

解：

阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，故A、B、C错误．

阻值大小与电流、电压无关，故D正确．

故选D

点评：

此题考查了电阻的性质，需要学生熟记电阻的定义和性质，从而正确求解．

8．甲、乙两根导线分别通过2A和3A的电流，下列说法中正确的是（　　）

A．甲导线的电阻大B．乙导线两端所加的电压大C．通过乙导线的电荷量大D．通过乙导线的电流大

考点：

电流的大小。

专题：

控制变量法。

分析：

判断电阻的大小可由电阻大小的决定因素（材料、长度和横截面积）或欧姆定律（电压一定，电流与电阻成反比）进行分析．

判断电压大小根据U=IR分析．

电流大小是指单位时间内通过导线某一横截面的电荷量．

解答：

解：

A、由于不知道电压关系，所以仅根据电流关系，无法得出电阻谁大谁小；

B、虽然乙中的电流比甲的大，但因为不知道两根导线电阻关系，也就无法判断电压关系；

C、乙的电流大，是指单位时间内通过乙的电荷量多，如果不确定时间，不见得电流大的通过的电荷量就一定多；

D、3A＞2A，所以通过乙导线的电流大．

故选D．

点评：

本题考查了电流的大小，其中涉及的内容包括电流与电阻的关系，电流与电压的关系，电流大小的定义．A、B、C错的原因都是因为缺少条件．很多选择题的选项中，说法错误的原因都是因为缺少前提条件，所以分析时一定要认真仔细．

9．导体两端的电压是4伏特，通过的电流强度是0.8安培，如果使导体两端的电压增加到6伏特，那么导体的电阻和电流强度分别是（　　）

A．5欧姆，1.2安培B．5欧姆，2安培C．7.5欧姆，0.8安培D．12.5欧姆，0.8安培

考点：

欧姆定律的应用；影响电阻大小的因素。

专题：

计算题。

分析：

由欧姆定律可求得导体的电阻，而导体的电阻由导体的长度、横截面积和材料决定，与导体两端的电压和通过的电流大小无关，由此可知导体两端的电压变化后，电阻不变，再由欧姆定律可求得电压增加后的电流．

解答：

解：

由欧姆定律得：

=5Ω；

导体两端的电压增加到6V后，导体电阻不变，仍为5Ω，

U′=6V；

I′=

=1.2A；

故选A．

点评：

本题关键是欧姆定律的灵活应用，重点知道影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积，与导体两端的电压和通过的电流大小无关．

二、解答题（共26小题，满分0分）

10．在探究“电阻上的电流跟电压的关系”中：

（1）我们首先会提出什么问题？

　如果知道一个电阻值，还知道加在它两端的电压，能不能计算出它的电流呢？

　；

（2）你或同学们有什么猜想？

请说出来：

　电阻两端电压越大电流越大　；

（3）在设计实验时，需改变电压，你和同学们在实验中是采用什么办法的？

（说出所用的器材和方法）　滑动变阻器，移动滑片　；

（4）通过分析记录数据，你得出的结论是：

　电流I、电阻R、电压U的关系可用公式表示为I=U/R　．

考点：

探究电流与电压、电阻的关系实验。

专题：

实验题。

分析：

在探究流过电阻电流跟电压关系时，首先发现问题，然后提出合理的猜测，在进行实验验证，最后找到其中的规律．

解答：

解：

（1）探究电流跟电压的关系，因此提出的问题为：

如果知道一个电阻值，还知道加在它两端的电压，能不能计算出它的电流呢？

或电流与电阻、电压之间有什么定量关系呢？

（2）提出猜想，电流跟电压的关系是电压越大电流越大成正比，只要合理就行；

（3）在实验时，可以利用滑动变阻器，滑片位置的变化，来改变自身电阻，从而控制电路中的电流，定值电阻

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