1. 探究通过导体的电流与电压和电阻的关系时,由于电压和电阻的变化都可能对电流造成影响,因此应该用
控制变量
法研究,具体可分为两步:
(1)先保持电阻不变,通过改变
电压
来研究它对电流的影响;
(2)再保持
电压
不变,通过改变
电阻
来研究它对电流的影响。
答案:1. 控制变量 (1)电压 (2)电压 电阻
解析:
【分析】
这道题考查探究电流与电压、电阻关系的实验方法,由于电流同时受电压和电阻两个因素影响,研究某一因素对电流的作用时,需控制另一因素不变,这种方法是控制变量法。具体操作分为两步:探究电流与电压的关系时,保持电阻不变,改变电压;探究电流与电阻的关系时,保持电压不变,改变电阻。
【解析】
在探究多变量因素的关系时,需采用控制变量法,即控制其他变量不变,仅改变一个变量来研究其对研究对象的影响。探究电流与电压、电阻的关系时,电流受电压和电阻共同影响,因此选用控制变量法:(1)研究电流与电压的关系,需保持电阻不变,改变电压;(2)研究电流与电阻的关系,需保持电压不变,改变电阻。
【答案】
控制变量 (1)电压 (2)电压 电阻
【知识点】
控制变量法、探究电流与电压电阻的关系
【点评】
本题是电学基础实验题,核心考查探究电流与电压、电阻关系时控制变量法的应用,属于学生需掌握的基础实验方法,难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 德国物理学家
欧姆
在19世纪初通过大量实验得出:导体中的电流与
导体两端的电压
成正比,与
导体的电阻
成反比,这个规律叫作
欧姆定律
,用公式表示为
$I=U/R$
。
答案:2. 欧姆 导体两端的电压 导体的电阻 欧姆定律 $I=U/R$
解析:
【分析】
这道题考查电学中电流、电压、电阻关系的基础知识点,解题时需准确记忆相关物理学史和定律内容:首先回忆19世纪初德国物理学家的贡献,再对应电流与电压、电阻的关系,以及定律名称和公式进行填写。
【解析】
根据物理学史,19世纪初德国物理学家欧姆通过大量实验,总结出导体中电流的规律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,该规律被命名为欧姆定律,其公式为$I=U/R$。
【答案】
欧姆 导体两端的电压 导体的电阻 欧姆定律 $I=U/R$
【知识点】
欧姆定律 电流与电压、电阻的关系
【点评】
本题为电学基础识记题,侧重考查对欧姆定律相关核心内容的记忆,是初中电学的必备基础知识点,难度较低,需要准确掌握相关物理史实和定律表述。
【难度系数】
0.7
3. 一个导体接在某一电路中,如果把加在其两端的电压减半,那么导体的电阻和通过它的电流将(
D
)。
A.都减半
B.电流不变,电阻减半
C.都保持不变
D.电阻不变,电流减半
答案:3. D
解析:
【分析】
要解决这道题,需先明确导体电阻的性质,再结合欧姆定律分析电流的变化:首先,导体的电阻是本身的固有属性,与两端电压、通过的电流无关;其次,根据欧姆定律,电流与电压、电阻的关系为I=U/R,当电阻不变时,电流与电压成正比。据此逐一判断选项。
【解析】
1. 电阻的特性:导体的电阻由自身材料、长度、横截面积和温度决定,与两端电压、通过的电流无关,因此电压减半时,导体的电阻保持不变。
2. 电流的变化:根据欧姆定律I=U/R,当电阻R不变,电压U减半(即U'=U/2),则电流I'=U'/R=(U/2)/R=I/2,即电流减半。
综上,电阻不变,电流减半,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
电阻的特性、欧姆定律
【点评】
本题考查电学基础知识点,核心是区分电阻的固有属性与电流、电压的关系,需牢记电阻不随电压、电流变化,再结合欧姆定律分析电流变化,属于易掌握的基础题型。
【难度系数】
0.7
4. 将一定值电阻接入6 V的电路中,通过该电阻的电流为1 A,当把它接入另一电路中,通过它的电流为0.5 A,此时加在这个电阻两端的电压是(
C
)。
A.12 V
B.6 V
C.3 V
D.4 V
答案:4. C
解析:
【分析】
本题考查欧姆定律的应用,核心是定值电阻的阻值不随两端电压、通过电流的变化而改变。解题思路为:先根据第一次接入电路的电压和电流,利用欧姆定律求出定值电阻的阻值;再用该阻值和第二次的电流,计算此时电阻两端的电压,最后选出对应选项。
【解析】
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,定值电阻的阻值可由第一次接入电路的电压和电流计算:
$ R = \frac{U_1}{I_1} = \frac{6\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{A}} = 6\ \Omega $
当通过电阻的电流为0.5 A时,电阻两端的电压为:
$ U_2 = I_2 R = 0.5\ \mathrm{A} × 6\ \Omega = 3\ \mathrm{V} $
对应选项为C。
【答案】
C
【知识点】
欧姆定律、定值电阻特性
【点评】
本题是欧姆定律的基础应用题,关键在于明确定值电阻阻值不变的特点,属于初中物理的基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.8
5. 图14-4-1表示通过某导体的电流与其两端电压的关系,由图中信息可知(
A
)。

A.导体的电阻为$6\ \Omega$
B.导体的电阻为$1.5\ \Omega$
C.导体的电阻随导体两端电压的增大而增大
D.导体两端电压为0时,导体的电阻也为0
答案:5. A
解析:
【分析】
本题是关于导体I-U图像的问题,解题思路为:1. 明确I-U图像中过原点的直线表示电流与电压成正比,说明导体是定值电阻,电阻是导体本身的固有属性,与电压、电流无关,据此排除错误选项;2. 利用欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,从图像中选取一组对应的电压和电流值,计算导体的电阻,判断正确选项。
【解析】
根据I-U图像可知,导体的电流随两端电压的变化成正比,说明该导体是定值电阻。电阻是导体本身的固有属性,与导体两端的电压、通过的电流无关,因此选项C(电阻随电压增大而增大)、D(电压为0时电阻为0)错误。根据欧姆定律$R=\frac{U}{I}$,从图像中选取数据:当导体两端电压$U=3V$时,对应的电流$I=0.5A$,代入公式得$R=\frac{U}{I}=\frac{3V}{0.5A}=6\ \Omega$,因此选项A正确,选项B错误。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律、I-U图像、电阻特性
【点评】
本题考查欧姆定律的应用及电阻的基本性质,核心是从I-U图像中提取有效数据计算电阻,同时理解电阻不随电压、电流改变,属于电学基础题,难度较低。
【难度系数】
0.3
6. 白炽灯刚接通电路时电阻约为100 Ω,正常发光时的电阻约为1 200 Ω,加在灯泡两端的电压为220 V,则白炽灯刚接通电路时的电流为
2.2 A
,正常发光时的电流约为
0.18 A
。
答案:6. 2.2 A 0.18 A
解析:
【分析】这道题考查欧姆定律的应用,解题思路是明确已知条件:灯泡两端电压恒为220V,刚接通时电阻为100Ω,正常发光时电阻为1200Ω,根据欧姆定律公式I=U/R,分别代入对应电阻值计算两种状态下的电流即可。
【解析】根据欧姆定律I=U/R:
1. 白炽灯刚接通电路时的电流:I₁=U/R₁=220V/100Ω=2.2A;
2. 白炽灯正常发光时的电流:I₂=U/R₂=220V/1200Ω≈0.18A。
【答案】2.2 A 0.18 A
【知识点】欧姆定律的应用
【点评】本题是欧姆定律的基础计算题,直接运用公式即可求解,侧重考查对欧姆定律的掌握和简单运算能力,属于基础题。
【难度系数】0.8
7. 如图14-4-2所示是小辉自制的柠檬电池。当他把一个阻值为5 Ω的灯泡接入电路时,测得通过灯泡的电流为9 mA,由此可计算出柠檬电池两端的电压约为
0.045
V。

答案:7. 0.045
解析:
【分析】要计算柠檬电池两端的电压,需利用欧姆定律$U=IR$,首先要统一电流单位,将毫安(mA)换算为安培(A),再代入已知的电阻和电流数值计算。
【解析】先进行单位换算:$I=9\ \mathrm{mA}=9×10^{-3}\ \mathrm{A}=0.009\ \mathrm{A}$。根据欧姆定律$U=IR$,代入$R=5\ \Omega$、$I=0.009\ \mathrm{A}$,可得$U=IR=0.009\ \mathrm{A}×5\ \Omega=0.045\ \mathrm{V}$。
【答案】0.045
【知识点】欧姆定律、电流单位换算
【点评】本题考查欧姆定律的基础应用,核心是电流单位的换算,属于简单的电学计算题,难度较低。
【难度系数】0.7
8. 某导体两端的电压为8 V时,通过它的电流为0.2 A。若将它两端的电压调为4 V,则通过它的电流为
0.1
A,导体的电阻为
40
Ω。

答案:8. 0.1 40
解析:
【分析】
本题考查欧姆定律的应用及电阻的特性,解题思路为:①先根据已知的电压和电流,利用欧姆定律计算导体的电阻;②明确电阻是导体本身的属性,不随两端电压变化而改变;③再根据调整后的电压和不变的电阻,利用欧姆定律计算此时的电流。
【解析】
根据欧姆定律 $ I = \frac{U}{R} $,可得导体的电阻:
$ R = \frac{U_1}{I_1} = \frac{8\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}} = 40\ \Omega $;
由于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,所以当导体两端电压调为4 V时,导体的电阻仍为40 Ω;
此时通过导体的电流:
$ I_2 = \frac{U_2}{R} = \frac{4\ \mathrm{V}}{40\ \Omega} = 0.1\ \mathrm{A} $。
【答案】
0.1;40
【知识点】
欧姆定律、电阻的特性
【点评】
本题是欧姆定律的基础应用题,核心在于理解电阻的固有属性,难度较低,属于对基础知识点的直接考查。
【难度系数】
0.8
9. 一名同学利用如图14-4-3所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。实验开始时,滑动变阻器的作用是
保护电路
。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,滑动变阻器的作用是
改变导体两端的电压和通过导体的电流
。
答案:9. 保护电路 改变导体两端的电压和通过导体的电流
解析:
【分析】
首先明确滑动变阻器在电路中的功能:实验开始时,需将滑动变阻器调至最大阻值,防止电路电流过大损坏元件,这是其基础保护作用;探究电流与电压关系时,需控制导体电阻不变,通过滑动变阻器改变导体两端电压,获取多组数据总结规律,这是其在该实验中的特定作用。
【解析】
1. 实验开始时,滑动变阻器接入最大阻值,限制电路电流,避免电流过大损坏电路元件,因此作用为保护电路;
2. 探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,需保持导体电阻不变,移动滑动变阻器滑片可改变导体两端电压和电路电流,从而获得多组实验数据,总结电流与电压的关系,故滑动变阻器的作用是改变导体两端的电压和通过导体的电流。
【答案】
保护电路;改变导体两端的电压和通过导体的电流
【知识点】
滑动变阻器的作用;探究电流与电压的关系
【点评】
本题考查滑动变阻器在探究电流与电压关系实验中的作用,属于电学基础实验题,侧重对实验操作和原理的理解,难度较低。
【难度系数】
0.7