15.2.1 科学探究：电流的大小与哪此因素有关——2021-2022学年物理沪科版九年级同步课时作业（有解析）

15.2.1 科学探究：电流的大小与哪此因素有关——2021-2022学年物理沪科版九年级同步课时作业
1.在做“探究电流与电阻的关系”实验中，电路如图所示。先在间接入5 Ω的电阻，移动滑片P，使电压表示数为2 V，读出电流表示数。接着用10 Ω的电阻替换5 Ω的电阻，闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于2 V，应将滑片P向左移 B.大于2 V，应将滑片P向右移
C.小于2 V，应将滑片P向左移 D.小于2 V，应将滑片P向右移
2.某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3 V，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述错误的是( )
A.该同学研究的是电流和电阻的关系
B.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的阻值过小
C.实验中电压表的示数保持2.5 V不变
D.将从5 Ω换成10 Ω后，应将滑片P向左移
3.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路：
（1）甲同学认为图（b）电路比图（a）电路好，理由是图（b）电路____________。乙同学认为图（c）电路比图（b）电路更好，理由是图（c）电路____________。
（2）实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图（b）电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是____________。
4.在探究“电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：电压恒定为6 V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻（5 Ω，10 Ω，20 Ω）、几个规格不同的滑动变阻器、导线若干。
（1）如图所示是某同学连接的电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。
（2）电路连接正确后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于________（填“A端”或“B端”）。
（3）分别把5 Ω和10 Ω的定值电阻接入电路中，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2 V，记录下电流表的示数。可是当把20 Ω的定值电阻接入电路中时，该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器________。
（4）更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得结论：________。
电压 2 2 2
电阻 5 10 20
电流 0.4 0.2 0.1
5.在“探究电流与电阻关系”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，若需去掉导线，可在要去掉的导线上打“×”。
（2）改正后，用阻值为5 Ω的电阻进行实验，电压表示数为U时，电流表示数I如图乙所示，是_________A。之后，用阻值为10 Ω的电阻替换阻值为5 Ω的电阻继续实验，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（如表所示），他还想用手边阻值为200 Ω的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，并分析阻值为200 Ω的电阻不适合的原因。
U
次数 电阻/Ω 电流/A
1 5 I
2 10 0.3
3 15 0.2
6.某实验小组在做“探究电流与电阻关系”的实验，实验器材如图所示，还有阻值分别是50 Ω、100 Ω、150 Ω的电阻。
（1）用笔画线代替导线，连接实验电路。要求：滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大。
（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满偏刻度的位置，其原因可能是_________。（写出一个即可）
（3）实验中，把定值电阻由50 Ω换成100 Ω，闭合开关后，下一步的操作是将滑动变阻器的滑片P向_________（填“左”或“右”）移动，目的是_________。
7.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电压和电阻的关系”。
（1）请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。
（2）电路连接正确后，探究电流与电压的关系，测得的数据如表所示，在图乙所示的电流表表盘上画出所选的接线柱和第4次实验中指针的位置。
次数 1 2 3 4
电压 1.2 1.6 2.0 2.4
电流 0.12 0.16 0.20 0.24
（3）根据表中数据，在图丙中描点并画出R的图像。
（4）根据上述实验，可得出结论：在电阻一定时，____________________。
答案以及解析
1.答案：B
解析：根据串联电路分压原理可知，将定值电阻由5 Ω替换成10 Ω的电阻，电阻阻值增大，则其分得的电压增大；探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，根据串联电路分压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，即应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片P应向右端移动，使电压表的示数保持为2 V。故选B。
2.答案：D
解析：AC两项，由题图乙知，电流与电阻之积为：，即控制电阻两端的电压不变；由题意，更换5个定值电阻，改变了电阻大小，故研究的是电流与电阻关系，AC正确。B项，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的阻值过小，B正确。D项，根据串联分压原理可知，将定值电阻由5 Ω改接成10 Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；“探究电流与电阻的关系”的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5 V，D错误。故选D。
3.答案：（1）定值电阻能更好地保持电阻不变；可调节滑动变阻器滑片位置测得多组电流电压值，求平均值减小误差
（2）改变电源电压，多次测量，求平均值
解析：（1）研究电流与电压的关系时，要控制电阻的大小不变，因灯丝的电阻随温度的变化而变化，定值电阻能更好地保持阻值不变，故图（b）电路比图（a）电路好。图（c）电路中，通过调节滑动变阻器滑片位置，可改变定值电阻两端电压，得到多组电流与电压值，进而求平均值减小误差。
（2）发现滑动变阻器损坏，可直接将电阻接在电路中，通过改变电源电压，达到多次实验得出普遍规律的目的。
4.答案：（1）如图所示
（2）A端
（3）最大电阻过小
（4）电压一定时，电流与电阻成反比
解析：（1）原电路中，电阻和电压表被短路了，电阻应和电流表串联，电压表与电阻并联，如图所示；
（2）电路连接正确后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处的A端；
（3）电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理，当接入20 Ω的电阻时，变阻器连入电路中的电阻应为，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少为40 Ω的滑动变阻器，当把20 Ω的定值电阻接入电路中时，该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器最大电阻过小；
（4）横向分析表中数据，电阻增大为原来的几倍，通过电阻的电流减小为原来的几分之一，即得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。
5.答案：（1）如图所示
（2）0.6；更换电阻后没有把变阻器的滑片移动到B端
（3）电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比。电路中的电流小于电流表小量程的分度值0.02 A，则电流表无法测量电流大小，因此该电阻不适合。
解析：（1）原电路中将变阻器的金属杆连入电路中是错误的；因滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小，即电阻变大，故滑片以左电阻丝连入电路中，如图所示。
（2）改正后，用阻值为5 Ω的电阻进行实验，电压表示数为U时，电流表示数I如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02 A，电流是0.6 A；用阻值为10 Ω的电阻替换阻值为5 Ω的电阻继续实验，电流表有示数，则电路为通路，发现电压表指针偏转超量程，即电压表超过3 V，故他操作中存在的问题是更换电阻后没有把滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处的B端。
（3）纵向分析表中数据，电阻是原来的几倍，通过它的电流为原来的几分之一，即导体两端电压不变时，电流与电阻成反比。因此当定值电阻的阻值为200 Ω时，其阻值是10 Ω的20倍，电流则为0.3 A的，即电路中的电流为0.015 A，电路中的电流小于电流表小量程的分度值0.02 A，则电流表无法测量电流大小，所以此电阻不适合。
6.答案：（1）如图所示
（2）电阻开路（或滑动变阻器短路）
（3）右；控制电阻两端的电压不变
解析：（1）根据滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大，电路中总电阻变小，即滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故滑动变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，电源电压为3 V，故电压表选用小量程与电阻并联，如图所示。
（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满偏刻度的位置，即电压表示数为3 V，其原因可能是电阻开路，导致电压表串联在电路中，直接测电源电压（或滑动变阻器短路）。
（3）根据串联电路分压原理可知，把定值电阻由50 Ω换成100 Ω，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻关系的实验中，应控制电阻两端电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路分压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，即增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑动变阻器的滑片P应向右端移动，目的是控制电阻两端的电压不变。
7.答案：（1）如解析图甲所示
（2）如解析图乙所示
（3）如解析图丙所示
（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比
解析：（1）电压表与电阻并联，滑动变阻器与电阻串联且“一上一下”连接，电路如图甲所示。
（2）观察数据可知，电流表量程选0~0.6 A；第4次实验电流为0.24 A，根据电流表小量程分度值为0.02 A，画出指针的位置，如图乙所示。
（3）根据描点法作图，如图丙所示。
（4）由表中数据可知，电压是原来的几倍，通过导体的电流是原来的几倍，即在电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比。