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浙教版科學八上第四章第6節(jié)電流與電壓、電阻的關系第1課時歐姆定律

一、電流與電壓的關系

1.在“探究電流與電壓關系”的實驗中,開關閉合前,滑動變阻器的滑片應調到的位置,如圖所示是根據實驗數據繪制的圖像,由圖像可知:電阻一定時,導體中的電流與加在這段導體兩端的電壓成關系。

【答案】阻值最大;正比

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】根據對探究電流與電壓關系實驗的認識分析解答。

【解答】(1)在閉合開關前,為了防止電流過大而燒毀用電器,因此變阻器的滑片必須調整到阻值最大的位置;

(2)根據圖像可知,三者的電流隨電壓的變化圖像都是通過坐標原點的斜線,那么得到:電阻一定時,導體中的電流與加在這段導體兩端的電壓成正比關系。

2.如圖所示是研究電流與電壓的關系的實驗電路圖,實驗過程中應保持電阻不變,當進行“保持電阻不變”這一步實驗時應()

A.保持R2滑片的位置不動

B.保持R2兩端的電壓不變

C.保持R1不變,調節(jié)R2的滑片到不同的位置

D.保持電路中的電流不變

【答案】C

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】根據控制變量法的要求分析判斷。

【解答】當探究電流與電壓的關系的實驗中,要控制定值電阻的阻值不變,而改變它兩端的電壓,即調節(jié)變阻器的滑片在不同位置,然后記錄對應的電流即可,故C正確,而A、B、D錯誤。

故選C。

二、電流與電阻的關系

3.在“探究電流與電阻關系”的實驗中,小翔連接了如圖所示的電路。他先在電路的A、B間接入10Ω的電阻,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,讀出電壓表與電流表的示數;記錄數據后,改用15Ω的電阻替換10Ω的電阻,閉合開關,接下來他的實驗操作應該是()

A.觀察電壓表,向右移動滑片,讀取電流數據

B.觀察電流表,向右移動滑片,讀取電壓數據

C.觀察電壓表,向左移動滑片,讀取電流數據

D.觀察電流表,向左移動滑片,讀取電壓數據

【答案】C

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】根據控制變量法和串聯電路的分壓規(guī)律判斷。

【解答】探究電流與電阻關系的實驗中,要控制電壓相同而改變電阻,并記錄對應的電流。當電壓表的示數保持不變時,根據U總=U1+U2可知,變阻器兩端的電壓也保持不變,那么二者電壓的比值保持不變。在串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比,即,當比值不變時,如果定值電阻的阻值增大,那么變阻器接入的阻值也要增大,即向左移動滑片,直到電壓表的示數達到預定值,并記錄對應的電流即可,故C正確,而A、B、D錯誤。

故選C。

4.在探究電流與電阻的關系時,小明設計了如圖所示的電路圖進行實驗,實驗中更換不同的定值電阻,分別測出電流大小,記錄并分析數據。

實驗數據記錄表格:

電源電壓/V電阻/Ω電流/A

350.48

3100.27

3200.14

(1)分析表格中的數據,發(fā)現電阻兩端的電壓是(填“變化的”或“不變的”)。

(2)小芳通過對實驗數據的分析,認為此實驗需要改進,請你和小芳一起設計探究電流與電阻關系的實驗電路圖,將你設計的電路圖畫在虛線框中。

(3)你設計的電路中,更換電阻后,是如何控制變量的。

【答案】(1)變化的

(2)如圖所示

(3)更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】(1)根據公式U=IR將每組數據中的電流和電阻相乘,計算出電壓進行比較;

(2)根據(1)中發(fā)現的問題確定解決方案,并畫出電路圖;

(3)根據滑動變阻器在實驗中的作用分析解答。

【解答】(1)根據公式U=IR分別計算出每組中的電壓為:2.4V,2.7V和2.8V,因此電阻兩端的電壓是變化的。

(2)為了控制定值電阻兩端的電壓相同,必須對電壓進行調節(jié),此時需要串聯一個滑動變阻器,如下圖所示:

(3)我設計的電路中,更換電阻后,控制變量可以這樣做:更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變。

三、歐姆定律

5.由歐姆定律可以導出公式R=,此式可以說明()

A.當電壓增大2倍時,電阻R增大2倍

B.當電流增大2倍時,電阻R減小2倍

C.電阻是導體本身的性質,當電壓為零時,電阻保持不變

D.當電壓為零時,電阻R也為零

【答案】C

【知識點】影響電阻大小的因素

【解析】【分析】根據對電阻的認識判斷。

【解答】電阻是導體本身的一種性質,大小只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關,與它兩端的電壓和通過它的電流大小無關,故C正確,而A、B、D錯誤。

故選C。

6.關于電流、電壓、電阻的關系,下列說法中正確的是()

A.在電壓一定時,導體的電阻跟通過導體的電流成反比

B.在電阻一定時,通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比

C.在電流一定時,導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比

D.在電阻一定時,導體兩端的電壓跟通過導體的電流成正比

【答案】B

【知識點】歐姆定律及其應用

【解析】【分析】根據對電流、電阻和電壓的認識判斷。

【解答】根據U=IR可知,當電壓一定時,通過導體的電流與電阻成反比,故A錯誤;

根據U=IR可知,當電阻一定時,通過導體的電流與兩端的電壓成正比,故B正確、D錯誤;

根據U=IR可知,當電流一定時,導體兩端的電壓與導體的電阻成正比,故C錯誤。

故選B。

7.在研究電流與電阻的關系時,電路如圖所示。電源電壓恒為3V,滑動變阻器上標有“15Ω1A”的字樣。在a、b間先后接入不同阻值的定值電阻R,移動滑片P,使電壓表的示數為1.5V,讀出電流表的示數。將20Ω的電阻接入a、b間時,電壓表示數始終無法達到1.5V,為使電壓表示數能達到1.5V,下列方案不可行的是()

A.減小電源電壓B.減小滑動變阻器的阻值

C.換最大阻值更大的滑動變阻器D.在電路中串聯一個電阻

【答案】B

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】電阻兩端電壓達不到1.5V,可從滑動變阻器阻值大小、電源電壓大小、電阻本身等方面分析原因,并得出解決方法。【解答】在串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比,即。當電壓表的示數保持1.5V不變時,定值電阻R與變阻器兩端的電壓的比值不變,因此定值電阻增大為20Ω后,滑動變阻器的阻值也要增大。如果變阻器的最大阻值較小,不能滿足需要,那么會導致電壓表的示數不能達到1.5V。由此可知,可以換用阻值更大的變阻器,故B錯誤符合題意,C正確不合題意;

在電路中串聯一個電阻,相當于將變阻器的阻值增大,也能滿足要求,故D正確不合題意;

當定值電阻和變阻器的阻值都不變時,可以適當減小電源電壓,那么電壓表的示數也會減小,從而達到要求,故A正確不合題意。

故選B。

8.小紅同學在探究“通過導體的電流與其兩端電壓的關系”時,將記錄的實驗數據通過整理作出了如圖所示的圖像,下列說法中正確的是()

A.導體甲的電阻大于導體乙的電阻

B.導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零

C.將甲、乙兩導體并聯接到電壓為2V的電源上時,干路中的電流為0.6A

D.根據數據和圖像得出的結論是:同一導體兩端的電壓與通過它的電流成正比

【答案】C

【知識點】串、并聯電路的電流特點;探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】(1)根據可知,當電壓相同時,電阻與電流成反比;

(2)根據導體電阻的影響因素判斷;

(3)根據圖像確定電壓為2V時,通過甲和乙的電流,然后根據I總=I甲+I乙計算即可;

(4)根據圖像的形狀分析電壓與電流的關系。

【解答】A.根據圖像可知,當甲和乙的電壓都是3V時,通過甲的電流為0.6A,通過乙的電流為0.3A,即I甲>I乙。根據可知,導體甲的電阻小于乙的電阻,故A錯誤;

B.電阻是導體的一種性質,只與材料、長度、橫截面積和長度有關,與電壓大小無關,即電壓為零時,電阻肯定不為零,故B錯誤;

C.當電壓為2V,通過甲的電流為0.4A,通過乙的電流為0.2A,那么干路電流為:I總=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故C正確;

D.根據圖片可知,甲和乙的電流隨電壓的變化規(guī)律圖像都是通過坐標原點的斜線,因此得到結論:同一導體兩端的電壓與通過它的電流成正比,故D錯誤。

故選C。

9.小明利用如圖甲所示的電路探究“通過導體的電流與電阻的關系”,根據實驗數據繪出了I-圖像,如圖乙所示。分析圖像可知,當導體的電阻為Ω時,通過它的電流為0.2A;當電流分別為0.25A和0.5A時,接入電路的導體的電阻之比為;實驗過程中,小明控制導體兩端的電壓為V。

【答案】10;2∶1;2

【知識點】歐姆定律及其應用

【解析】【分析】(1)根據圖乙確定電流為0.2A時的值,再計算電阻R;

(2)根據可知,當電壓相同時,電流與電阻成反比;

(3)根據U=IR計算控制不變的電壓。

【解答】(1)根據圖乙可知,當電流為0.2A時,則此時;

(2)探究電流與電阻關系的實驗中,要控制電壓相同而改變電阻。根據當電壓相同時,電流與電阻成反比,即;

(3)在實驗過程中,小明控制導體兩端的電壓為:U=IR=0.2A×10Ω=2V。

10.在研究通過導體的電流與其兩端電壓關系的活動中,同學們進行了實驗探究,實驗步驟如下:

①按如圖甲所示的電路圖連接好電路;

②閉合開關,改變滑動變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數,并記錄數據;

③對數據進行處理,并繪制成如圖乙所示的圖像。

(1)實驗時要增大定值電阻兩端的電壓,滑動變阻器的滑片P應向(填“左”或“右”)移動。

(2)根據圖像,可以得到的結論是。

(3)某小組的同學在處理數據時發(fā)現,電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎于是同學們想利用其他小組的實驗數據來進一步論證,并提出了以下兩種收集數據的方案:

方案一:收集阻值均為10Ω的幾個小組的數據。

方案二:收集阻值不同的幾個小組的數據。

你認為方案更合理。

【答案】(1)左

(2)當電阻一定時,通過導體的電流與其兩端的電壓成正比

(3)二

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】(1)首先根據U=IR分析電流的大小變化,再根據“電流與電阻的反比關系”確定變阻器的阻值變化,從而確定滑片P的移動方向;

(2)根據圖像的形狀分析電流與電壓的數量關系;

(3)在科學探究中,往往需要換用不同的實驗器材多次完成實驗,從而收集多組數據,這樣得到的結論會更客觀,具有普遍意義。

【解答】(1)當定值電阻兩端的電壓增大時,根據U=IR可知,此時通過電路的電流增大。根據“電流與電阻的反比關系”可知,此時總電阻要減小。根據R總=R1+R2可知,此時變阻器的阻值要減小,即滑片向左移動。

(2)根據圖像可知,電流隨電壓變化的圖像為一條通過坐標原點的斜線,那么得到結論:當電阻一定時,通過導體的電流與其兩端的電壓成正比。

(3)在科學探究中,應該選用不同的電阻進行研究,這樣會避免偶然性,結論更具普遍意義,故選方案二。

四、自我提升

11.某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗,電源電壓恒為3V,更換5個定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖像。以下有關敘述正確的是()

A.該同學研究的是電流和電壓的關系

B.實驗中電壓表的示數保持0.5V不變

C.滑動變阻器阻值的變化范圍為1~5Ω

D.將Rx從5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,應將滑片P向左移

【答案】C

【知識點】歐姆定律及其應用;探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】(1)根據圖乙確定自變量和因變量,從而確定探究目的;

(2)根據U=IR計算保持不變的電壓;

(3)在串聯電路中,電壓與電阻成正比,即,據此計算變阻器的阻值即可;

(4)根據(3)中的方法分析。

【解答】A.根據乙圖可知,橫軸上的自變量為電阻,縱軸上的因變量為電流,因此探究的是電流隨電阻的變化規(guī)律,故A錯誤;

B.實驗中保持不變的電壓為:U=IR=0.1A×25Ω=2.5V,故B錯誤;

C.變阻器兩端的電壓為:U變=U總-U0=3V-2.5V=0.5V;

根據得到:;

當定值電阻分別為5Ω和25Ω時,得到:;

則變阻器的阻值變化范圍為1Ω~5Ω,故C正確;

D.根據可知,將Rx從5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,定值電阻的阻值R0變大,為了保持電壓的比值不變,則變阻器的阻值也要變大,即滑片向右移動,故D錯誤。

故選C。

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浙教版科學八上第四章第6節(jié)電流與電壓、電阻的關系第1課時歐姆定律

一、電流與電壓的關系

1.在“探究電流與電壓關系”的實驗中,開關閉合前,滑動變阻器的滑片應調到的位置,如圖所示是根據實驗數據繪制的圖像,由圖像可知:電阻一定時,導體中的電流與加在這段導體兩端的電壓成關系。

2.如圖所示是研究電流與電壓的關系的實驗電路圖,實驗過程中應保持電阻不變,當進行“保持電阻不變”這一步實驗時應()

A.保持R2滑片的位置不動

B.保持R2兩端的電壓不變

C.保持R1不變,調節(jié)R2的滑片到不同的位置

D.保持電路中的電流不變

二、電流與電阻的關系

3.在“探究電流與電阻關系”的實驗中,小翔連接了如圖所示的電路。他先在電路的A、B間接入10Ω的電阻,閉合開關,移動滑動變阻器的滑片,讀出電壓表與電流表的示數;記錄數據后,改用15Ω的電阻替換10Ω的電阻,閉合開關,接下來他的實驗操作應該是()

A.觀察電壓表,向右移動滑片,讀取電流數據

B.觀察電流表,向右移動滑片,讀取電壓數據

C.觀察電壓表,向左移動滑片,讀取電流數據

D.觀察電流表,向左移動滑片,讀取電壓數據

4.在探究電流與電阻的關系時,小明設計了如圖所示的電路圖進行實驗,實驗中更換不同的定值電阻,分別測出電流大小,記錄并分析數據。

實驗數據記錄表格:

電源電壓/V電阻/Ω電流/A

350.48

3100.27

3200.14

(1)分析表格中的數據,發(fā)現電阻兩端的電壓是(填“變化的”或“不變的”)。

(2)小芳通過對實驗數據的分析,認為此實驗需要改進,請你和小芳一起設計探究電流與電阻關系的實驗電路圖,將你設計的電路圖畫在虛線框中。

(3)你設計的電路中,更換電阻后,是如何控制變量的。

三、歐姆定律

5.由歐姆定律可以導出公式R=,此式可以說明()

A.當電壓增大2倍時,電阻R增大2倍

B.當電流增大2倍時,電阻R減小2倍

C.電阻是導體本身的性質,當電壓為零時,電阻保持不變

D.當電壓為零時,電阻R也為零

6.關于電流、電壓、電阻的關系,下列說法中正確的是()

A.在電壓一定時,導體的電阻跟通過導體的電流成反比

B.在電阻一定時,通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比

C.在電流一定時,導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比

D.在電阻一定時,導體兩端的電壓跟通過導體的電流成正比

7.在研究電流與電阻的關系時,電路如圖所示。電源電壓恒為3V,滑動變阻器上標有“15Ω1A”的字樣。在a、b間先后接入不同阻值的定值電阻R,移動滑片P,使電壓表的示數為1.5V,讀出電流表的示數。將20Ω的電阻接入a、b間時,電壓表示數始終無法達到1.5V,為使電壓表示數能達到1.5V,下列方案不可行的是()

A.減小電源電壓B.減小滑動變阻器的阻值

C.換最大阻值更大的滑動變阻器D.在電路中串聯一個電阻

8.小紅同學在探究“通過導體的電流與其兩端電壓的關系”時,將記錄的實驗數據通過整理作出了如圖所示的圖像,下列說法中正確的是()

A.導體甲的電阻大于導體乙的電阻

B.導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零

C.將甲、乙兩導體并聯接到電壓為2V的電源上時,干路中的電流為0.6A

D.根據數據和圖像得出的結論是:同一導體兩端的電壓與通過它的電流成正比

9.小明利用如圖甲所示的電路探究“通過導體的電流與電阻的關系”,根據實驗數據繪出了I-圖像,如圖乙所示。分析圖像可知,當導體的電阻為Ω時,通過它的電流為0.2A;當電流分別為0.25A和0.5A時,接入電路的導體的電阻之比為;實驗過程中,小明控制導體兩端的電壓為V。

10.在研究通過導體的電流與其兩端電壓關系的活動中,同學們進行了實驗探究,實驗步驟如下:

①按如圖甲所示的電路圖連接好電路;

②閉合開關,改變滑動變阻器滑片P的位置,讀出電壓表和電流表的示數,并記錄數據;

③對數據進行處理,并繪制成如圖乙所示的圖像。

(1)實驗時要增大定值電阻兩端的電壓,滑動變阻器的滑片P應向(填“左”或“右”)移動。

(2)根據圖像,可以得到的結論是。

(3)某小組的同學在處理數據時發(fā)現,電壓與電流的比值恰好等于R的阻值,這是一種巧合嗎于是同學們想利用其他小組的實驗數據來進一步論證,并提出了以下兩種收集數據的方案:

方案一:收集阻值均為10Ω的幾個小組的數據。

方案二:收集阻值不同的幾個小組的數據。

你認為方案更合理。

四、自我提升

11.某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗,電源電壓恒為3V,更換5個定值電阻Rx,得到如圖乙所示的圖像。以下有關敘述正確的是()

A.該同學研究的是電流和電壓的關系

B.實驗中電壓表的示數保持0.5V不變

C.滑動變阻器阻值的變化范圍為1~5Ω

D.將Rx從5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,應將滑片P向左移

答案解析部分

1.【答案】阻值最大;正比

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】根據對探究電流與電壓關系實驗的認識分析解答。

【解答】(1)在閉合開關前,為了防止電流過大而燒毀用電器,因此變阻器的滑片必須調整到阻值最大的位置;

(2)根據圖像可知,三者的電流隨電壓的變化圖像都是通過坐標原點的斜線,那么得到:電阻一定時,導體中的電流與加在這段導體兩端的電壓成正比關系。

2.【答案】C

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】根據控制變量法的要求分析判斷。

【解答】當探究電流與電壓的關系的實驗中,要控制定值電阻的阻值不變,而改變它兩端的電壓,即調節(jié)變阻器的滑片在不同位置,然后記錄對應的電流即可,故C正確,而A、B、D錯誤。

故選C。

3.【答案】C

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】根據控制變量法和串聯電路的分壓規(guī)律判斷。

【解答】探究電流與電阻關系的實驗中,要控制電壓相同而改變電阻,并記錄對應的電流。當電壓表的示數保持不變時,根據U總=U1+U2可知,變阻器兩端的電壓也保持不變,那么二者電壓的比值保持不變。在串聯電路中,電壓的分配與電阻成正比,即,當比值不變時,如果定值電阻的阻值增大,那么變阻器接入的阻值也要增大,即向左移動滑片,直到電壓表的示數達到預定值,并記錄對應的電流即可,故C正確,而A、B、D錯誤。

故選C。

4.【答案】(1)變化的

(2)如圖所示

(3)更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】(1)根據公式U=IR將每組數據中的電流和電阻相乘,計算出電壓進行比較;

(2)根據(1)中發(fā)現的問題確定解決方案,并畫出電路圖;

(3)根據滑動變阻器在實驗中的作用分析解答。

【解答】(1)根據公式U=IR分別計算出每組中的電壓為:2.4V,2.7V和2.8V,因此電阻兩端的電壓是變化的。

(2)為了控制定值電阻兩端的電壓相同,必須對電壓進行調節(jié),此時需要串聯一個滑動變阻器,如下圖所示:

(3)我設計的電路中,更換電阻后,控制變量可以這樣做:更換電阻后,移動滑動變阻器的滑片,使電阻R兩端的電壓保持不變。

5.【答案】C

【知識點】影響電阻大小的因素

【解析】【分析】根據對電阻的認識判斷。

【解答】電阻是導體本身的一種性質,大小只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關,與它兩端的電壓和通過它的電流大小無關,故C正確,而A、B、D錯誤。

故選C。

6.【答案】B

【知識點】歐姆定律及其應用

【解析】【分析】根據對電流、電阻和電壓的認識判斷。

【解答】根據U=IR可知,當電壓一定時,通過導體的電流與電阻成反比,故A錯誤;

根據U=IR可知,當電阻一定時,通過導體的電流與兩端的電壓成正比,故B正確、D錯誤;

根據U=IR可知,當電流一定時,導體兩端的電壓與導體的電阻成正比,故C錯誤。

故選B。

7.【答案】B

【知識點】探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】電阻兩端電壓達不到1.5V,可從滑動變阻器阻值大小、電源電壓大小、電阻本身等方面分析原因,并得出解決方法?!窘獯稹吭诖撾娐分?,電壓的分配與電阻成正比,即。當電壓表的示數保持1.5V不變時,定值電阻R與變阻器兩端的電壓的比值不變,因此定值電阻增大為20Ω后,滑動變阻器的阻值也要增大。如果變阻器的最大阻值較小,不能滿足需要,那么會導致電壓表的示數不能達到1.5V。由此可知,可以換用阻值更大的變阻器,故B錯誤符合題意,C正確不合題意;

在電路中串聯一個電阻,相當于將變阻器的阻值增大,也能滿足要求,故D正確不合題意;

當定值電阻和變阻器的阻值都不變時,可以適當減小電源電壓,那么電壓表的示數也會減小,從而達到要求,故A正確不合題意。

故選B。

8.【答案】C

【知識點】串、并聯電路的電流特點;探究電流與電壓、電阻的關系實驗

【解析】【分析】(1)根據可知,當電壓相同時,電阻與電流成反比;

(2)根據導體電阻的影響因素判斷;

(3)根據圖像確定電壓為2V時,通過甲和乙的電流,然后根據I總=I甲+I乙計算即可;

(4)根據圖像的形狀分析電壓與電流的關系。

【解答】A.根據圖像可知,當甲和乙的電壓都是3V時,通過甲的電流為0.6A,通過乙的電流為0.3A,即I甲>I乙。根據可知,導體甲的電阻小于乙的電阻,故A錯誤;

B.電阻是導體的一種性質,只與材料、長度、橫截面積和長度有關,與電壓大小無關,即電壓為零時,電阻肯定不為零,故B錯誤;

C.當電壓為2V,通過甲的電流為0.4A,通過乙的電流為0.2A,那么干路電流為:I總=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,故C正確;

D.根據圖片可知,甲和乙的電流隨電壓的變化規(guī)律圖像都是通過坐標原點的斜線,因此得到結論:同一導體兩端的電壓與通過它的電流成正比,故D錯誤。

故選C。

9.【答案】10;2∶1;2

【知識點】歐姆定律及其應用

【解

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