专题训练：探究电流与电压、电阻的关系 2021-2022学年教科版物理九年级上册（含答案）

探究电流与电压、电阻的关系
1.用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案。
甲：多节干电池串联接入MN；
乙：电池与滑动变阻器串联接入MN；
丙：电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。
可行的方案是（　　）
A．仅有甲
B．仅有乙
C．仅有甲、乙两种
D．甲、乙、丙都可行
2.电源电压U=6V、滑动变阻器的最大阻值R滑=20Ω，保持定值电阻两端的电压UV=4V，则下列定值电阻可用来进行实验的有___
__。
A．15Ω
B．25Ω
C．35Ω
D．45Ω
3.电源电压U=6V，定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器的最大阻值R滑=30Ω，应控制定值电阻两端电压至少为_____V。
4.在“探究电流与电压的关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路图。
（1）小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。
①在连接实验电路时，开关应____；
②实验过程中，小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V，记录此时电流表的示数；接着他向____(选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大为2V，记录此时电流表的示数；继续移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记录此时电流表的示数。小明分析所测数据，得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
③此实验中多次测量的目的与下面的________（选填“A”或“B”）实验中多次测量的目的相同；
A．探究串联电路的电压规律
B．测量定值电阻的阻值
（2）如图乙所示，小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系．
①小明闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡发光，但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中一根导线断路，则发生断路的导线是a、b、c、d中的____（填字母）；
②更换导线后，小明完成了三次实验测量，并把数据填写在表格中．其中第一次测量时，电流表的示数如图丙所示，此时的电流为________A；
③又进行了几次实验后，小明根据实验测得的数据，绘制出小灯泡的I-U图象应与下图中图象____(选填“a”或“b”）相似。
次数
电压U/V
电流I/A
1
1.5
2
2.0
0.28
3
2.5
0.30
5.在“探究电流与电阻的关系”的实验中，庆宝连接的电路如图甲所示。
（1）实验前，检查电路发现连接出错，请在图中用笔画线代替导线改正错误。要求：滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小。（若需要去掉导线，可在要去掉的导线上打“×”）
（2）改正后，用5Ω电阻进行实验，电压表示数为U时，电流表示数I1如图乙所示，是___A。之后，用10Ω电阻替换5Ω电阻继续实验，发现电压表指针偏转超量程，电流表有示数，他操作中存在的问题是__
。
（3）庆宝正确测量了三组数据（如图表），他还想用手边200Ω电阻获取第四组数据，他只依据表中信息就发现此电阻不适合，请根据表中信息写出实验结论，并写出分析200Ω电阻不适合的原因_____________。
U
次数
电阻/Ω
电流/A
1
5
I1
2
10
0.3
3
15
0.2
6.
某学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.5V不变）。
（1）用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉）；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电压表示数接近于电源电压，电流表几乎无示数，则故障为定值电阻R　
　（填“短路”或“断路”）；
（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R两端的电压为　
　V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压　
　（填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向　
　（填““左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω，则滑动变阻器的阻值至少是　
　Ω。
7.某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”，提供的实验器材有：电源（6V）、电流表、电压表、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器（40Ω
0.5A）、开关和导线若干。
（1）请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整；闭合开关前，应该将滑片P置于_____端；
（2）小明同学进行了正确的实验操作，某次电流表的示数为0.2A，此时定值电阻消耗的功率为_____W，变阻器接入电路的阻值为_____Ω；
（3）同组的小红同学想要探究“导体中电流和电阻的关系”，她乂找来了两个阻值分别为5Ω和20Ω的电阻，用图示电路，为完成三次实验，则定值电阻两端电压的最小预设值是_____V。
8.在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用电源电压恒为10V。已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。
（1）根据图甲所示电路，用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。(导线不交叉)
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最_______(填“左”或“右”)端。闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是电阻R________(填“短路”或“断路”)。
(3)在实验中，先接入电阻值为20Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电流表、电压表指针位置如图丙所示，则电流表示数为_______A，电压表示数为_______V；接下来用30Ω的电阻代替20Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向_______(填“左”或“右”)滑动。
(4)为了完成实验探究，依次将剩下的3个定值电阻分别接入图乙的电路中，替换前一次接入的定值电阻，调节滑动变器的滑片P至合适位置，再读出电流表的示数，计算出每次接入的定值电阻R的倒数，以电阻的倒数为横坐标，电流I为纵坐标，在坐标系中描点并作出I 图线，如图丁所示。由I 图线可初步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体电阻的倒数成______比；由此进一步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成_______比。
(5)上述实验中所选滑动变阻器的最大阻值至少为_________Ω。
9.小飞在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时，准备了以下器材：两节新的干电池，电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω，10Ω，15Ω，20Ω）、开关、导线若干。
（1）在按电路图连接实物时，开关必须处于_____状态；在实物图中，滑变阻器的滑片要移到_____（选填“最右端”或“最左端”）。
（2）图是小飞连接好的实验电路，闭合开关后，他发现移动滑片的过程中，电流表的示数_____，电压表的示数_____。（选“变大”、“变小”或“不变”）
（3）小冲在一旁观察后指出小飞没有按照电路图正确连接实物，请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”，并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确。
（4）问题解决后，他们接入10Ω的电阻进行实验，并得出下表中的数据，对数据进行分析后得出实验结论是：______。
电压U/V
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.15
0.2
0.25
（5）接下来他们分别接入其它电阻再次对电流与电阻关系进行探究，并作出了如图所示图像，请你通过图像中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压UR=______V。
10.在“探究电流与电阻的关系”实验中：
（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉）,要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须________。
（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因能____________。
（3）实验过程中，将5Ω的电阻接入电路中，闭合开关调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A。将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向________（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为________V。
11.某同学利用如图甲所示的电路进行探究，电源电压恒为9V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。则
（1）该同学探究的是___
的关系；
（2）五次记录实验数据中，电压表的示数为_________，滑动变阻器阻值变化范围是________。
12.利用如图电路研究“电流与电阻的关系”，其中电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω
1A”，依次将阻值为5欧、10欧、20欧的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。
实验组别
1
2
3
电阻R（欧）
5
10
20
电流I（安）
0.4
0.2
0.1
请回答：
（1）完成第一组实验，断开开关，拆下5欧的电阻，改接10欧的电阻。继续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是___
__；
（2）上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是___
__；
（3）依据表中数据作出了下列图象，其中正确的是_____；
（4）要完成本次实验，电源最多只能将_____节干电池串联。
13.小兵利用图甲电路来探究电流与电阻的关系，他在实验中控制电压表示数为U0不变，相关器材规格已在图中标明。
（1）请用笔画线代替导线将电压表接入电路；
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于图中最______（选填“左”或“右”）端；
（3）闭合开关，将电阻箱调至某阻值。调节滑动变阻器时，他发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于某处短路而造成的，被短路的是______；
（4）小兵调节电阻箱阻值R，进行多次实验，所绘制的I与关系图线如图2所示，由此可知U0=_____V，实验结论是：在电压一定时，____
___；
（5）若由于电池电量不足，小兵换用4.5V电源后继续实验，进行了如下操作：
①将电阻箱阻值先调至4Ω进行实验，实验完成后断开开关；
②再将电阻箱阻值调至15Ω后，闭合开关进行实验；
则由于小兵在上述操作中的一个疏漏，将会导致____
____；
（6）小华利用图1电路和器材也对电流与电阻的关系进行了探究。在5Ω—25Ω范围内，他将电阻箱阻值R调至5个不同的值分别进行了实验，则他根据实验数据描点所绘制的I与关系图线不可能是图3中的______（选填“甲”或“乙”），理由是_______。
参考答案
1.D。
2.ABC
3.
2.4V。
4.（1）断开
B
A
（2）c
0.24
b。
5.（1）如图所示
（2）0.6
更换电阻后没有把滑动变阻器的滑片调到B端，就闭合了开关
（3）结论：导体两端电压U一定时，通过它的电流I跟它的电阻R成反比；原因：根据结论可知，，电流小于电流表分度值0.02A，误差太大，所以200Ω电阻不合适
6.（1）如下所示
（2）断路
（3）3
不变
右
7.5。
7.（1）如下图所示：
A
（2）0.4
20
（3）2。
8.（1）如下图所示：
（2）右
断路
（3）0.4
8
右
（4）正
反
（5）15
9.（1）断开
最左端
（2）不变
不变
（3）如图所示
（4）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（5）1
10.（1）如下所示
断开
（2）电阻R处断路
（3）
0.3
右
1.5
11.（1）电流与电阻
（2）5V
4-20Ω。
12.（1）②①④③
（2）电压表示数为2V
（3）AB
（4）4
13.（1）连接如下
（2）左
（3）电阻箱（或电压表）
（4）2
通过导体的电流与导体的电阻成反比
（5）电阻箱两端电压超过电压表量程
（6）乙
当电阻箱阻值为25Ω时，滑动变阻器最大阻值不能满足图线乙所需控制不变的电压0.75V。