人教版物理九年级上册 第十七章 第1节 电流与电压和电阻的关系 同步检测

第1节 电流与电压和电阻的关系一、选择题1.如图，在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，当我们将电阻由5换成10后，接下来的操作正确的是（）A.将变阻器滑片P向左移动，保持电压表示数不变B.将变阻器滑片P向右移动，保持电流表示数不变C.将变阻器滑片P向右移动，保持电压表示数不变D.将变阻器滑片P向左移动，保持电流表示数不变2.如图为探究灯泡两端电压与电流关系的电路图，下列说法错误的是（）A.把滑动片移到左端时才能闭合开关B.电压表、电流表量程可能选大了C.开关闭合后灯不亮，电压表有示数，灯肯定存在开路现象D.灯亮度变亮时，电压表示数变大，电流表示数变小3.如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路关于该实验，下列说法错误的是（） A.闭合开关，发现电流表示数过大，原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小B.实验中，更换大阻值的电阻后，滑片应向a端移动C.进行多次实验的目的是为了得出科学的结论D.实验得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比4.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当B两点间的电阻由5更换为10后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（）A.保持变阻器滑片不动B.将变阻器滑片适当向左移动C.适当增加电池的节数D.将变阻器滑片适当向右移动5.王明同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图4所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（）A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比B.导体a的电阻大于导体b的电阻C.当在导体b的两端加上1V的电压时，通过导体b的电流为0.1AD.将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0.2A6.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I-R图像，下列结论与图像相符的是：( )A.电压一定时，电流随着电阻的增大而减小B.电阻一定时，电压随着电流的增大而增大C.电阻一定时，电流随着电压的增大而增大D.电压一定时，电阻随着电流的增大而减小7.如图所示，在探究“一段电路中的电流与电阻关系”的实验中，当A、B两点间的电阻由5更换为10后，为了探究上述问题，应该采取的唯一操作是（）A.保持变阻器滑片不动B.增加电池个数C.将变阻器滑片适当向左移动D.将变阻器滑片适当向右移动二、填空题 8.下表是小华同学在探究“通过某段导体的电流跟导体两端电压之间的关系”时记录的实验数据。请你对表格中数据进行分析，归纳出：通过导体的电流跟导体两端电压的关系式为_。9.在探究“电流与电阻的关系”实验中，如图所示（1）在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P处于_端（选填“A”或“B”）；（2）小新将实物连接成图甲所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“”并改正_；（3）小芳同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是_；（4）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图乙所示，为_A，则R的电阻为_；（5）换上10的电阻后，闭合开关，电压表示数将_（选填“变大”或“变小”），此时应将滑片P向_（选填“A”或“B”）端移动，使电阻两端电压为_V10.在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时，小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做实验，他根据实验数据画出了图17所示的图像，请你根据图像比较电阻R1与R2的大小，则R1_R2。（选填“大于”、“等于”或“小于”）11.在探究“电流与电阻的关系”的过程中：（1）连接电路时，开关应处于_（选填“断开”或“闭合”）状态。（2）小明按图甲连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是_（只填序号）。A电流表断路 BR断路 CR短路（3）排除故障后，小明将5的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，电流表示数（如图丙所示）为_A。（4）小明再分别换接10、15的电阻重复实验，得到表一中另两组数据。分析表一数据，可得出结论:保持电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成_比。表一电阻R/51015电流I/A0.150.10（5）小丽在做此实验时，每次只更换电阻，测得相应的电流值，如表二所示，根据表中数据，她无法得到与小明相同的结论，其原因是_。表二电阻R/51015电流I/A0.30.20.1512.学习了串、并联电路的相关知识后，某小组同学用图所示的电路验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系他们选用定值电阻R0的阻值为5欧，然后把5欧、10欧、15欧和20欧四个定值电阻先后接入电路的M、N两点间，闭合电键S，将相应电流表的示数记录在下表中 实验序号R0（）RMN（）I（A）_1550.6025100.4035150.3045200.24小明要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系，他应以_（选填“R0”或“RMN”）为研究对象，还需进行的操作是_请在表中第五列填入所需测量并记录的栏目名称_小红想通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系，你认为_（选填“可行”或“不可行”），理由是_ 13. 如图是“探究电流与电阻的关系”的电路图将5的定值电阻接入图中A、B两点间，正确操作后，电流表的示数为0.4A接下来的操作是：断开开关，将5的定值电阻更换为10的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片P移到最_（选填“左”或“右”）端，然后闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为_V时，读出电流表的示数三、实验探究题 14. 小明用图（甲）所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”（1）请你在图（甲）中用一根导线（用笔画线代替）完成实验电路的连接（要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大） （2）连接电路时，开关要_ （3）闭合开关后，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都发现电流表无示数，电压表有示数其原因可能是电阻R_（选填“断路”或“短路”） （4）排除故障后，小明在实验中通过调节滑动变阻器的滑片，测出电阻R在不同电压下的电流值，如下表所示 U（V）0.51.01.61.92.53.0I（A）0.10.20.30.40.50.6 小明在实验中所用电阻R的阻值约为_ 分析表中的数据得到：电阻一定时，电流跟电压成_ （5）小明将电阻R换成一个额定电压为3.8V，阻值约为10的小灯泡，进行”“测量小灯泡的额定电功率”的实验： 在增加一节干电池的同时对电路还必须进行改动的是_当调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3.8V时，电流表的示数如图（乙）所示，其读数为_A，则小灯泡的额定功率是_W 15.在探究“电流与电阻的关系”实验中，按要求完成下面各题：（1）小新将实物连接成如图甲所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“”并改正 . （2）将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图乙所示，电流大小为_A . （3）将5电阻换成10的电阻后，闭合开关，电压表示数将_（选填“变大”或“变小”），此时应将滑片P向_(选填“A或“B”)端移动，使电阻两端电压为_V . （4）通过该实验，可以得出结论：_ 16.如图所示，研究“电流和电压、电阻关系”时，小明记录数据如下： 表实验次数电阻R=10U/VI/A110.1220.2330.3表实验次数电压V=3AR/I/A450.65100.36150.2（1）上面两组同学在实验中都用了_法，通过总结表中第1、2、3次实验时可以得出的结论是_ （2）在表中第1、2、3次实验时，电路中滑动变阻器的作用是_，依次进行表中第4、5、6次实验的过程中，滑片P应向_（填“左”或“右”）滑动，使_保持不变 四、综合题 17.某小组同学在“探究导体中的电流与电压的关系”的实验中，用若干节新干电池做电源，分别把电阻R1、R2与电流表串联在电路中，记录电流表的示数，实验过程如图中A、B、C、D、E、F所示 （1）比较图中A与D（或B与E，或C与F）及相关条件，可得出的初步结论是：_； （2）比较图中A与B与C（或D与E与F）中的电流与电压的倍数关系，可得出的初步结论是：_ 18. 如图甲是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5、10、15、30的定值电阻各一个，规格为“20 1A”的滑动变阻器一个，导线若干（1）探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表1所示，在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为_A，根据表1数据可得到结论：_表1：实验次数123电压U/V1.01.52.0电流I/A0.20.4（2）探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电压值如表2所示：表2：实验次数123电阻R/51015电流I/A0.60.30.24由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第_次实验的数据存在错误，产生错误的原因是_，正确的数据应该是_A纠正错误以后，该小组用30的电阻替换15的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是_A将电压表的量程换为015VB换成电压为12V的电源C更换最大阻值大于或等于30的滑动变阻器D可将定值电阻两端的电压调为1.5V 答案解析 一、选择题1.【答案】C 【解析】【解答】由图示可知，在滑片P不动的情况下，将电阻由5换成10后，闭合开关，电路总电阻会变大，根据公式I=U/R可知，电路中的电流变小，滑动变阻器两端的电压变小；根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，可知定值电阻两端的电压增大，要使电压表的示数不变，只能减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片P向右端移动；故只有C符合题意故答案为：C.【分析】在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，要利用控制变量法保持电阻两端电压不变。由图示可知，将电阻由5换成10后，根据欧姆定律可判断出电路中的电阻、电流以及电压变化情况，再根据实验要求保持电压表的示数不变，从而去判断划片P移动方向.2.【答案】D 【解析】【解答】解：A、闭合开关前，滑动变阻器滑片应位于最大阻值处，所以把滑动片移到左端，故A正确；B、两节干电池作为电源，电压表应选择03V量程，电流表应选择00.6A量程，故B正确；C、灯不亮，电路发生短路或断路，电压表有示数说明与电压表并联的电路开路，电压表示数接近电源电压，故C正确；D、灯泡亮度变亮，实际功率变大，由P=可知，灯泡两端电压增大，由P=I2R可知通过小灯泡的电流变大，故D错误。故选D。【分析】（1）连接电路时，闭合开关前为保护电路，滑动变阻器划片P应位于最大阻值处；（2）电压表和电流表应选择合适的量程，为了测量结果准确，选择较小量程；（3）灯不亮，电路发生短路或断路，电压表有示数说明与电压表并联的电路开路；（4）灯泡亮度变亮，实际功率变大，根据P=和P=I2R判断小灯泡的电压和电流的变化情况。3.【答案】B 【解析】【解答】A、若滑动变阻器连入电路的阻值过小，在闭合开关时，会出现电流表示数过大的现象，故A正确；B、实验中，更换大阻值的电阻后，电压表的示数会变大，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向b端滑动，使电压表的示数不变，故B错误；C、进行多次实验的目的是为了得出电流和电阻的关系的普遍规律，故C正确；D、实验得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比，故D正确故选B【分析】本题考查“电流跟电压电阻的关系”的实验中需要注意的问题，如连接电路时开关需要断开、开始时变阻器应该连入电路中电阻最大、两表的接线柱的接法和控制变量法.4.【答案】D 【解析】【分析】（1)探究电流与电阻的关系，需保持电压不变，改变电阻；（2)首先判断当A、B两点间的电阻由5更换为10后，电压表的示数变化情况，根据串分压的知识判断出滑动变阻器阻值的变化，得出滑片的移动方向【解答】探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，需保持电阻两端的电压不变，当A、B两点间的电阻由5更换为10后，电阻变大，则电压表的示数变大，所以此时应该增大变阻器的电阻减小电阻R两端的电压，使电压表的示数保持不变则滑片需向右移动增大滑动变阻器接入电路中的电阻，所以ABC错误，D正确故选D【点评】此题是探究电流和电阻关系实验中出现的问题，在此实验中要控制电压表的示数不变，考查了滑动变阻器的阻值判断及串分压知识的应用5.【答案】B 【解析】【解答】A、由图象可知，图线a是一条倾斜的直线，所以通过导体a的电流与其两端的电压成正比，A说法正确，不符合题意；B、导体a的电阻Ra=5，导体b的电阻Rb=10，电阻RaRb ， B说法错误，故B符合题意；C、当导体b两端的电压为1V时，通过导体b的电流为I=0.1A，C说法正确，不符合题意；D、将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为I=0.2A，D说法正确，不符合题意；故选B【分析】（1)I-U图象是一条倾斜的直线时，电流与电压成正比；（2)由I-U图象找出电压所对应的电流，然后由欧姆定律可以求出导体的电阻，然后比较两电阻的阻值大小；（3)由欧姆定律、串联电路的特点可以求出流过导体的电流本题难度不大，由I-U图象找出电压所对应的电流、熟练应用欧姆定律、串联电路特点是正确解题的关键6.【答案】A 【解析】【解答】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阻的关系；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；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答案为：A . 【分析】探究“电流跟电压、电阻的关系”时，应用控制变量法，由图可以看出，电流与电阻发生了变化，则电压一定要保持不变，根据阻与电流的变化情况得出结论 .7.【答案】D 【解析】【解答】探究“一段电路中的电流与电阻关系”，则需保持这段导体两端的电压不变，当A、B两点间的电阻由5更换为10后，电压表的示数变大，所以应该增大滑动变阻器的阻值，减小电压表的示数，将滑片向右移动，D正确，AC错误；B选项增加电池个数，则电压表的示数会更大，所以B错误故选D【分析】（1）电流与电阻、电压有关，要探究电流与电阻的关系，需保持电阻两端的电压不变；（2）掌握滑动变阻器阻值大小的判断方法，滑片与下面所接的接线柱之间的距离越大，电阻越大；（3）根据串联电路中串分压的知识，判断出更换电阻后电压表的变化，然后判断滑片的移动方向二、填空题8.【答案】【解析】【解答】由表中数据可以看出，电压变为原来的几倍，电流也随之变为原来的几倍，所以电流与电压成正比，设比例系数为k，则， 任意代入一组数据，如第一组，得：， 则【分析】考查实验数据的处理9.【答案】A；电阻R断路；0.4；5；变大；A；2 【解析】【解答】解：（1）为保护用电器，闭合开关前滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处，因此要移到A端（2）由电路图可知，电压表测量的是定值电阻和滑动变阻器串联后的总电压（等于电源电压）接线错误，改正后的电路图如下图所示：（3）闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，说明电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，与电压表并联的电阻断路（4）图中选择的是00.6A，分度值是0.02A，指针指针指在“0.4”处，因此读数为0.4A；已知定值电阻R两端电压为2V，I=R的阻值：R=5（5）电阻由5换成10后，电阻值变大，其两端的电压会变大此时，应该让滑动变阻器的滑片向A端滑动，让其阻值变大，其两端的电压变大一些，那么，定值电阻两端的电压就会变小，直到电阻两端的电压变为2V为止故答案为：（1）A；（2）如上图；（3）电阻R断路；（4）0.4；5；（5）变大；A；210.【答案】大于 【解析】【解答】如下图所示，通过两电阻的电流相等时， 根据公式可知：【分析】伏安特性曲线的分析11.【答案】断开；B；0.30A；反比；没有保持电阻R的两端电压一定 【解析】【解答】（1）连接电路时，开关应处于断开状态，起到保护电路的作用；（2）若电流表断路，电路中无电流，电流表、电压表都无示数，A不符合题意，若R断路，电压表串联到电路中，由于电压表内阻很大，电流表无示数，电压表示数为电源电压，B符合题意，选填B；若R短路，电路中电流增大，电流表示数变大，电压表无示数，C不符合题意。（3）观察图丙，电流表选用量程为00.6A，电流表示数为0.3A；（4）分析表一中数据，因为0.150.10=1510，所以导体中的电流跟导体的电阻成反比；（5）在探究“电流与电阻的关系”的过程中，更换不同阻值电阻时，要控制电阻两端电压一定，小丽在做此实验时，每次只更换电阻，电阻两端电压会发生改变，没有保持电阻R的两端电压一定，无法得出正确结论。【分析】电路连接规则，故障分析，电流表读数，分析数据得出结论，控制变量法应用。12.【答案】R0的电压；R0；记下通过R0的电流大小，并计算出R0的电压，比较通过R0的电流与其两端电压的关系；R0的电压；不可行；RMN的电压是变化的 【解析】【解答】解：小明要验证通过导体的电流与导体两端电压的关系，应控制导体的电阻不变，所以，他应以R0为研究对象； 通过在MN间接入不同的电阻，来改变R0的电压，并记下对应的电流大小，所以他应记下通过R0的电流大小，并计算出R0的电压，比较通过R0的电流与其两端电压的关系；表中第五列填入所需测量并记录的栏目名称为R0的电压；验证通过导体的电流与导体电阻的关系时，应控制电压不变，而根据表中第三列与第四列数据，根据欧姆定律U=IR知，RMN的电压分别为3V、4V、1.5V、4.8V，所以，不能通过第三列与第四列数据及相关条件验证通过导体的电流与导体电阻的关系故答案为：R0；记下通过R0的电流大小，并计算出R0的电压，比较通过R0的电流与其两端电压的关系；R0的电压不可行；RMN的电压是变化的【分析】本题验证通过导体的电流与导体两端电压和导体电阻的关系，根据控制变量法，要保持电阻的大小不变，据此确定研究对象；但没有电压表，也没有滑动变阻器，但通过在MN间接入不同电阻，改变了定值电阻电压的大小，从而达到了多次测量的目的；根据表中数据，由欧姆定律可计算出R0的电压，间接起到了电压表测量电压的作用，从而达到了验证通过导体的电流与导体两端电压的关系目的；验证通过导体的电流与导体电阻的关系时，应控制电压不变13.【答案】右；2 【解析】【解答】解：由题将5的定值电阻接入图中A、B两点间，电流表的示数为0.4A，所以R两端电压U=IR=0.4A5=2V将5的定值电阻更换为10的定值电阻，为保证电阻两端电压保持不变，应先将滑动变阻器的滑片滑到右端移动，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2V时，读出电流表的示数故答案为：右；2【分析】电流与电压和电阻两因素有关，探究电流与电阻关系实验，应保持电阻两端电压不变，更换大电阻后，应移动滑片增加滑动变阻器接入电路的阻值，以保证电阻两端电压不变三、实验探究题14.【答案】（1）（2）断开（3）断路（4）5；正比（5）电压表选择015V量程；0.3；1.14 【解析】【解答】解：（1）滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，说明滑动变阻器的阻值应减小，则应接下面左边的接线柱，如图所示： （2）在连接电路时，开关应断开；（3）电流表无示数，说明电路中某处发生了断路，又因为电压表有示数，说明与电压表并联的导体断路；（4）由第一组数据知，当U=0.5V时，I=0.1A，所以R= = =5由表格中数据知，电阻不变，电压增大为原来的几倍，则电流增大为原来的几倍，可知电阻不变，导体的电流与它两端的电压成正比（5）由于电流表的数值不会很大，所以可以选择00.6A的量程，而额定电压3.8V大于3V，所以电压表量程应改为015V；由图知，电流表的量程为00.6A，分度值00.02A，所以其示数为0.3AP=UI=3.8V0.3A=1.14W 故答案为：（1）如上图；（2）断开；（3）断路；（4）5；正比；（5）电压表选择015V量程；0.3；1.14【分析】（1）在连接电路时，注意滑动变阻器要一上一下，根据题目要求选择下面一个接线柱，滑片离下面一个接线柱越远，电阻越大；（2）在连接电路时，为防止电路接错电流过大，滑片应移至最大阻值处；（3）根据电流表的示数判断电路中出现了断路，根据电压表的示数判断哪儿发生了断路；（4）根据其中的一组电流、电压值，代入公式R= 计算出电阻；根据电流和电压的变化，得出电流和电压的正比例关系；（5）主要检查电流表、电压表的量程选择是否合适；读出电流表的数值，根据公式P=UI计算出电功率的值15.【答案】（1）解：如图所示：（2）0.4（3）变大；A；2（4）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【解析】【解答】（1）由图知，电压表测的是电阻和滑动变阻器的总电压，应将滑动变阻器与电阻并联，如图所示：； （2）由图乙知，电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，所以示数为0.4A；（3）由(2)知，原电阻的阻值R 5，当换上10的电阻后，根据串分压的特点，电阻分得的电压变大，电压表的示数将变大；由于滑动变阻器接了下面右边的B接线柱，所以应该将滑片向左端的A移动，增大滑动变阻器的阻值，增大分得的电压，使电阻两端的电压仍为2V；（4）通过该实验，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与它的电阻成反比 . 故答案为：（1）见解答；（2）0.4；（3）变大；A；2；（4）当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 .【分析】（1）电压表不能测电源电压，应将滑动变阻器与电阻并联；（2）根据电流表的量程和分度值读数；（3）定值电阻的阻值增大时，两端的电压增大，为保持定值电阻两端的电压不变，根据串联分压原理可知，应增大滑动变阻器接入的阻值；滑动变阻器的滑片离下接线柱越远接入的阻值越大；（4）电流与电阻的关系：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 .16.【答案】（1）控制变量；当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成正比（2）改变电阻的电压，达到多次测量寻找普遍规律的目的；右；定值电阻两端电压 【解析】【解答】解：（1）表一，在电阻不变的情况 下，研究电流与电压的关系，表二，在电压不变的情况 下，研究电流与电阻的关系，都用到了控制变量法； 表中第1、2、3次实验时可以得出的结论是：在电阻不变时，电压为原来的几倍，通过的电流也为原来的几倍，即当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成正比；（2）在电压不变的情况下，研究电流与电阻的关系，为得到普遍性的结论，要多次测量，所以，变阻器的作用是：改变电阻的电压，达到多次测量寻找普遍规律的目的；研究电流与电阻的关系时，要保持电压表示数不变，依次进行表中第4、5、6次实验的过程中，定值电阻越来越大，根据分压原理，电压表示数也越来越大，由串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，滑片P应向右滑动，使定值电阻的电压保持不变故答案为：（1）控制变量；当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体的电压成正比；（2）改变电阻的电压，达到多次测量寻找普遍规律的目的；右；定值电阻两端电压【分析】（1）研究“电流和电压、电阻关系”时要用到控制变量法；纵向分析表中数据得出结论；（2）为得出普遍性的结论应多次测量，