第十七章欧姆定律 专题训练探究电路与电压和电阻的关系2021—2022学年人教版九年级物理全一册（含答案））

第十七章 专题训练 探究电路与电压和电阻的关系
1．图甲为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的实物电路图。
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.3 0.15 0.10
（1）连接电路时开关应处于___________状态（选填“断开”或“闭合”）。开关闭合前，滑动变阻器滑片P应移至___________（选“A”或“B”）端；
（2）当小红同学闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了___________（选填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，小红进行实验，每次只更换电阻，测得相应的电流值，同组同学指出她无法得出正确结论，其原因是___________；
（4）小红改正错误后，将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片P，电压表的示数如图乙所示，为________V，记下电流表示数。当将原来5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向_______（选填“A”或“B”）端移动；
（5）经过三次实验后，记录的数据如表所示，可得出实验结论_______________。
2．如图所示，现有下列器材：学生电源（电压6V），电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电阻的关系”。
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路_______。
（2）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：_______。
（3）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向_______（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为_______V时，读出电流表的示数。为了使三个定值电阻都为实验所用，滑动变阻器的最大阻值最小是_______。
3．小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压为6V，保持不变），电流表、电压表、开关各一个，阻值不同的定值电阻四个（5 Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω　2A”“50Ω 1 A”），导线若干。
（一）小于实验小组探究电流与电压的关系。
（1）如图甲所示是同组的小阳连接的实验电路，组长小于在检查时发现有一根导线连接错了。请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线。（_______）
（2）排除故障后，进行实验得到的数据如表所示，由此可得到的实验结论是________。
电压U/V 1.0 1.5 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.6
（3）某次实验中，调节滑动变阻器滑片到某位置时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数是_______A，结合表一中数据可知，电阻的阻值是_________Ω。
（4）实验中，小于和小阳各自提出了自己的探究思路。
小阳认为：可以通过改变串联蓄电池的个数，来改变定值电阻两端的电压值。
小于认为：可以通过改变滑动变阻器连入电路中电阻的大小来调节定值电阻两端的电压值。
请你对这两个探究思路进行评估。你认为________（选填“小阳”或“小于”）的思路相对比较合理，理由是________。
（二）小明实验小组探究电流与电阻的关系。
（1）小明连接了与小于组相同的正确电路，将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，记下此时电流表的示数I1，此时滑动变阻器接入电路的阻值为_______Ω。
（2）将5Ω电阻换成10Ω电阻后，闭合开关，此时滑片应向___________（选填“左”或“右”）端移动，同时要观察_______（选填“电流表”或“电压表”）才可能达到实验目的。移动滑动变阻器滑片的目的是___________。
（3）将10Ω电阻换成15Ω电阻后，闭合开关，接下来的操作是_________。
（4）为了能用以上三个定值电阻进行实验，应选择规格是_________的滑动变阻器。
（5）小明在换用15Ω电阻做实验时，发现电压表的小量程突然损坏，他灵机一动，断开开关，将___________就解决了这个问题。
6）小明将实验得到的数据填入表中，分析实验数据，得出的结论是___________。
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.3 0.15 0.1
（7）实验时若小明也想用20Ω的定值电阻做该实验，则通过计算可知，它所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于___________Ω。
4．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5 Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示．
（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：
①探究电流与电压的关系时，要保持______不变，这种科学方法是______；
②该实验中滑动变阻器的作用是______和保护电路；
③闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3 V，此时，电路出现的故障可能是R处发生了______（选填“短路”或“断路”），小明排除故障后继续实验。
（2）在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和______的作用；
②小明先将R＝10 Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5 V，记下电流表示数；接着保持滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15 Ω的电阻时，应向______（选填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5 V，同时记下电流表的示数；
③根据多次测得的数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图乙所示，小明由图像得出的结论是______。
5．如图所示，探究电流与电阻的关系，所用器材有：新干电池2节，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻各1只，10Ω 1A的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1只，导线若干；
次数 R/Ω I/A
1 5
2 10 0.20
3 15 0.13
（1）用笔画线代替导线，将图甲中电路补充完整，使滑动变阻器滑片向左移动时电阻减小；______
（2）实验前开关应处于 ______状态，将滑动变阻器滑片移动到最 ______端；闭合开关，发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻R出现 ______故障；
（3）排除故障，问题元件同规格更换，R的阻值为5Ω，闭合开关，调节滑片P，电压表示数到达一数值时，图乙电流表示数示数为 ______A；接着将R阻值换成10Ω，向 ______（选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器滑片，以保持电压表的示数不变；
（4）将R阻值换成15Ω，重复操作，数据记录表中，由此可得：电压定一时，电流与电阻成 ______；为提高结论的可靠性，换用阻值为25Ω的电阻继续实验，是否可行？______（选填“可行”或“不可行”）
（5）小亭同学在完成实验后，想知道标记模糊的定值电阻的阻值Rx（老师告知其阻值大于25Ω）。此时电压表被另一组的同学借走，小亭经过思考，为减小测量误差，需要增大电源电压，于是找来一个能够使用的旧蓄电池组（其电压小于10V），巧妙的应用电流表和实验中选用的变阻器，以及其它现有的实验器材，设计了如图所示的电路，并计算出了该电阻的阻值，具体操作如下：
①按电路图连接电路，电流表选择合适的量程，将滑动变阻器滑片P调至A端，闭合开关S，读出电流表的示数为0.22A。
②将滑动变阻器滑片P调至B端，读出电流表的示数为0.30A；
③则Rx的阻值 ______。
6．在探究“电流与电压的关系” 实验中，小强连接的电路如下图所示，电源电压 3V 不变。
（1）小红发现小强接错了一根导线，请在这根导线上打“×”，补画出正确的那根导线，并将对应的电路图画在框内。___________
（2）电路改接正确后，闭合开关 S，调节滑片 P，得到的实验数据如表：分析数据可知，应该将实验序号为 ___________的一组数据剔除，进而得出结论：___________
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45
（3）此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以___________
7．在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小强和小红设计的电路如图甲所示，电源电压3V保持不变。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该置于___________（填“a”或“b”）端。
（2）小强同学按图甲正确连接电路，闭合开关S，调节滑片P，得到的实验数据如表：
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.15 0.32 0.30 0.38 0.45
分析数据可知，应该将实验序号___________组的数据删除，进而得出结论：___________。为了能够顺利完成上述实验，所用滑动变阻器的最大阻值不小于___________Ω。
（3）小红同学连接的电路如图乙所示，小强同学发现接错了根导线。请在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。___________
（4）小华继续利用上面的电路进一步探究电流与电阻的关系，她选用10Ω的电阻做第一次试验，她按正确的方法操作，刚闭合开关，发现电流表示数刚好为0.2A，于是记下了此时电压与电流值，再将5Ω的电阻接入电路进行第2次实验。为了确保两次实验中___________的示数相同，相对于第1次实验，第2次实验中滑动变阻器的滑片应该向___________移动，两次滑动变阻器的阻值相差___________Ω
8．在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路图如图甲所示。
（1）连接电路前，开关必须___________；
（2）请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路；（______）
（3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是___________；
A．电流表坏了 B．滑动变阻器短路 C．电阻处接触不良 D．电阻短路
（4）排除电路故障进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变，实验数据记录如表。其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为___________A；
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
（5）实验结果是：___________。
9．在探究“电流与电压的关系”的实验中，器材有：滑动变阻器（30Ω，2A）、开关、电源（电压恒为6V）各一个，电流表、电压表各一个，一个5Ω的定值电阻，导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“╳”并画出正确的连线________；
（2）闭合开关前，小明发现电流表的指针如图乙所示，现象原因是__。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
（3）实验中过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压如下表所示。老师看后说其中一次是错误的，帮小明分析出错的是哪一次以及原因____排除错误答案后，小明根据表格中其它数据可得结论：________。
（拓展）完成实验后，老师让小明用该电路继续探究“电流与电阻的关系”，他选了三个定值电阻（10Ω、20Ω、30Ω）。每次更换电阻时，调节滑动变阻器使电压表示数为2.5V，记录电流表示数；当他换成30Ω的电阻时，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法使电压表示数为2.5V。为了完成实验，以下两种方案中，
A.如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值不小于________Ω
B.如果降低电源电压，使电源电压在________V至________V范围之内，即可实验。
10．在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表和开关各一个，六个定值电阻（10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω）、滑动变阻器（规格是“20Ω，2A"），导线若干。
（1）如图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“x”并补画出正确的连线______。
（2）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于最______端（选填“左”或“右”）。
（3）接着闭合开关，两电表均无示数。现将电压表接在变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路故障是______。
A．电阻断路
B．电流表断路
C．滑动变阻器短路
D．开关断路
（4）排除故障后进行实验，当10Ω电阻换成15Ω的电阻后，应______再闭合开关。
（5）通过实验得到如图（乙）所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可得出结论______。
11．小林所在组的同学在探究电流与电阻的关系时，用到如下器材：电源1个，电流表、电压表各1只，定值电阻若干个，滑动变阻器1只，开关1个，导线若干。设计的实物电路如图所示。
（1）闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到___________端。实验过程中应通过调整滑动变阻器，使___________保持不变。
（2）下面是他们获取的部分实验数据，请根据数据及图像把表格中的数据补充完整。
电阻R/Ω 5 _____ 15 20 25
电流I/A 1.00 0.50 0.35 _________ 0.20
（3）分析数据及图像，可得出的实验结论是：___________。
参考答案
1．断开 A 断路 没有控制定值电阻两端电压一定 1.5 A
2． 电压一定时，电流与电阻成反比 A 2 40
3． 0.3 5 小于 操作方便，电路安全，数据收集方便 15 右 电压表 保持定值电阻两端电压一定 “50Ω 1A” 电压表的大量程并在滑动变阻器两端 当电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比 60
4．电阻 控制变量法 改变电阻的电压 断路 控制电阻的电压不变 A 在电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比。
5． 断开 右 断路 0.4 右 反比 不可行 27.5Ω
6． 3 电阻一定时，电流与电压成正比 改变电阻两端的电压和通过电路的电流
7．a 2 电阻一定时，电流与电压成正比 16
电压表 右 2.5
8．断开
C 0.12 在电压一定时，电流与电阻成反比
9． 没调零 第1组，电流的最小值也不能达到0.1A 电阻一定时，电流与电压成正比 42 2.5 5
10． 右 D 将滑动变阻器的滑片调至最右端 电压一定时，电流与电阻成反比
11．最左 定值电阻两端的电压（或电压表示数） 10 0.25 在电压一定时，电流与电阻成反比。