人教版版九年级级物理 17.1 电流与电压和电阻的关系 同步练习（Word版，含解析）

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第1节
电流与电压和电阻的关系
第17章 欧姆定律
)1．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A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω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．将变阻器滑片适当向右移动
D．适当增加电池的节数
【答案】C
【解析】当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，根据串分压的知识可知，电压表的示数变大，此时应该增大滑动变阻器的阻值，将滑片适当向右端滑动，使电压表的示数与原来相同。故选C。
2．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（ ）
A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路
B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化
C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将 R1 由10Ω换成20Ω 时，应将滑片向右移动，使电压表示数不变
D．实验中，多次测量是为了减小实验误差
【答案】D
【解析】A．为了保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，故A正确，不符合题意；B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，通过调节滑片，使电压表的示数发生变化，多次测量，得出具有普遍性的结论，故B正确，不符合题意；C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将 R1 由10Ω换成20Ω 时，此时定值电阻分压得的电压，大于控制的电压，根据串联电路分压的规律知，滑动变阻器的滑片应向最大值端移动，由电路图知，应向右移动，直至电压表的示数为控制不变的电压，故C正确，不符合题意；D．实验中，多次测量的目的是：使实验结论具有普遍性，避免偶然性，故D错误，符合题意。故选D。
3．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
【答案】D
【解析】研究电流跟电压的关系时，由控制变量法知道，需要控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压，则甲：多节干电池串联接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化，故方法可行；乙：电池与滑动变阻器串联接入MN时，当移动滑动变阻器滑片P时，可以改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，故方法可行；丙：电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN，定值电阻R′的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同，故方法可行；综上所述，甲、乙、丙三种方案均可行。
4．小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”。电源电压保持不变，更换阻值不同的电阻R2，通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1，正确完成实验，记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图，其中最接近实际的是（）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A．由图知，R1、R2、电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端电压，因R2两端电压不变时，导体中电流跟电阻的关系成反比，故错误；B．探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，两电阻之比为一定值，故图象为过原点的直线，故正确。C．由B知，R1随R2的增大而变大，由电阻的串联和欧姆定律，当R1增大时，电路中的电流变小，故错误；D．由控制变量法知，探究导体中电流跟电阻的关系时应控制R2两端电压保持不变，故错误。故选B。
5．对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验，下列说法不正确的是（　　）
A．它们都是采用控制变量的研究方法
B．它们的实验电路可以是相同的
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出电流跟电阻的关系
D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
【答案】A
【解析】AD．在“探究电流跟电阻的关系”时需要控制电压不变，采用了控制变量法；而“伏安法测量电阻”时多次测量的目的是取平均值减小误差，提高实验测量的准确性，不需要利用控制变量法，故A错误，符合题意，D正确，不符合题意；B．这两个实验的实验电路图是相同的，故B说法正确，不符合题意；C．在“探究电流跟电阻的关系”时分析多组数据，是为了避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论，故C正确，不符合题意；故选A。
6．在做“探究电流与电阻的关系”实验中，小翔连接了如图所示的电路。他先在电路的A、B间接入10Ω的电阻，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示数；记录数据后，改用15Ω电阻替换10Ω电阻，闭合开关，接下来他的实验操作应该是（　　）
A．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
B．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据
【答案】A
【解析】将AB间改用15Ω电阻替换10Ω电阻，闭合开关，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中的电流变小，此时滑动变阻器的滑片不动，接入电路中的电阻不变，滑动变阻器两端的电压变小，因为串联电路的总电压等于各用电器两端电压之和，所以AB间的电压变大，为了保持AB间的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，减小电路中的电流，减小电压表的示数，所以接下来他的实验操作观察电压表，向右移动滑片，使电压表示数保持不变，读取电流数据。故选A。
7．在研究电流与电阻的关系时，小刚先用5欧的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V，记下电流表的示数，接着换用10欧的定值电阻后，闭合开关，他下一步的操作是
A．记录电流表和电压表的示数
B．将变阻器滑片向左移动直至电压表示数恢复3V
C．将变阻器滑片向右移动直至电压表示数恢复3V
D．增加电阻的数直至电压表示数恢复3V
【答案】C
【解析】滑动变阻器的滑片位置不变，当用10Ω的定值电阻代替5Ω的定值电阻时，若不移动滑片，电路中的总电阻变大，根据知，电路中的电流变小，则滑动变阻器两端的电压变小，定值电阻两端的电压变大；因为串联电路中电阻越大分得的电压越大，所以为使定值电阻两端的电压保持3V不变，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即将变阻器滑片向右移动直至电压表示数恢复3V。故选C。
8．在探究电流跟电压关系的实验中，在给出的定值电阻R1=5Ω，R2=10Ω，R3=15Ω中，应选择其中的
A．只选R1
B．第一次用R1，后两次用R2
C．三次分别用三个不同的电阻
D．第一次用R1，后两次用R3
【答案】A
【解析】在探究电流跟电压关系的实验中,需要运用控制变量法，控制电阻不变，改变电压电流大小．只选用R1，电阻不变，故A正确；BCD电阻发生变化，故BCD错误．
9．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一个图象．下列结论与图象相符的是
A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
【答案】C
【解析】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．故选C．
10．如图是探究“电流与电阻关系”的实验电路。已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器的规格为“20Ω、1A”，实验时电压表示数控制在2V保持不变；下列有关实验操作或结论中说法正确的是（　　）
A．将5Ω的定值电阻R换成10Ω后，电压表示数将变小，应将滑片向左移
B．将5Ω的定值电阻R换成10Ω后，电压表示数将变大，应将滑片向左移
C．该实验选用定值电阻R的阻值最大不能超过16Ω
D．实验结论是：在电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比
【答案】C
【解析】AB．研究电流与电阻的关系时，要保持电压表示数不变（即电阻R两端的电压不变），实验中将5Ω的定值电阻换成10Ω后，根据串联分压原理，电压表的示数变大，所以应使电压表示数减小为原来的电压值；由串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，根据分压原理，应增大变阻器接入电路的阻值，由图知应将滑片向右移，故A、B错误；C．电源电压为4.5V，电压表的示数控制在2V不变，故滑动变阻器分得的电压为，则电压表示数是变阻器分得电压的，由串联分压原理，选用定值电阻R的阻值应小于或等于，所以要完成该实验，选用的定值电阻的阻值不能超过16Ω，故C正确；D．电压一定时，电流与电阻成反比，电流随电阻的变化而变化，原选项中因果关系搞颠倒了，故D错误。故选C。
11．某同学在探究“电阻上电流跟两端电压的关系”时，利用图甲所示电路，在a、b两点分别接入定值电阻R1 ， R2 ， 通过调节滑动变阻器测得多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U﹣I关系图象，如图乙所示，若将R1 ， R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为（ ）
A．0.5A B．1A C．2A D．3A
【答案】A
【解析】由图中U-I关系图像可见，当R1、R2两端电压相同（等效于并联）时，通过R2的电流是通过R1的电流的一半，若将R1，R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为0.5A。
12．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。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阻值过小
C．实验中电压表的示数保持2.5V不变
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
【答案】D
【解析】A．由题意知该同学研究的是电流和电阻的关系。A项正确；故A项不符合题意；B．该电路为串联电路滑动变阻器的电阻越小，电路中的电流越大。B项正确；故B项不符合题意；C．根据结合图乙得到定值电阻的电压为。C项正确；故C项不符合题意；D．将Rx从5Ω换成10Ω后定值电阻上的电压增大，要保持定值电阻上的电压为不变。要增大滑动变阻器的电压，即要增大滑动变阻器的电阻，所以滑片应该右移。D项错误；故D项符合题意。
13．小明“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所示的图象，根据图象，下列说法错误的是（ ）
A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
B．当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.9A
C．将甲、乙两导体串联后接入电路，测得电流为0.2A，则电源电压为6V
D．导体甲的电阻是导体乙的电阻的倍
【答案】C
【解析】A．由图象分析可得，当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，故A不符合题意；B．当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，通过甲的电流为，通过乙的电流为，故干路中的电流为0.9A，故B不符合题意；C．将甲、乙两导体串联后接入电路，测得电流为0.2A，则甲两端电压为，乙两端电压为，则电源电压为3V，故C符合题意；D．由图象可得甲的电阻，同理可得乙的电阻。比较数值可知导体甲的电阻是导体乙的电阻的倍，故D不符合题意。故选C。
14．在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的定值电阻R，移动滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为2V。但在实验中，当换上15Ω的定值电阻时，无论怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V。对于实验不能继续的原因和可能让实验继续进行下去的方法。下列分析正确的是（　　）
A．15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验
B．变阻器的最大阻值太小，换一个最大阻值更大的变阻器，继续实验
C．在第一次接入5Ω的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，重新进行实验
D．电源电压太大，将电源电压换小一些，继续实验
【答案】BD
【解析】AB．根据串联电路的分压特点可知，当换用阻值更大的定值电阻时，电压表的示数将变大，为保证电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，电阻越大，所需滑动变阻器的阻值越大，当电阻增大的某一值时，滑动变阻器不能使电阻两端的电压保持在2V不变，需要换一个最大阻值大一点的变阻器继续实验，故A错误，B正确；C．若使电压表的示数为1.5V，则所需滑动变阻器的阻值会更大，故C错误；D．电源电压太大，将电源电压换小一些，滑动变阻器分担的电压会变小一些，变阻器的最大阻值会变小一些，可以继续实验，故D正确。故选BD。
15．定值电阻的U—I关系图像，如左图所示，_____；利用右图所示电路探究“电流与电阻的关系”时，先在a、b两点接入完成测量，若保持滑片P位置不变，再换用继续实验，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片P向_____（选填“左”或“右”）移动。
【答案】1：2 右
【解析】根据左图可知：，，所以；探究“电流与电阻的关系”时，先在a、b两点接入完成测量，再换用继续实验，因为，根据串联分压原理，电压表示数将变大。实验中应保持定值电阻两端的电压不变，故应增加滑动变阻器分得的电压，即增大滑动变阻器连入电路中的阻值，应将滑动变阻器的滑片P向右移动。
16．小星在“探究电流与电阻的关系”实验中，如图所示，准备有以下器材：蓄电池(6V恒定不变)、电流表(0~0.6A，0~3A)、电压表(0~3V，0~15V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各1个)、开关、滑动变阻器(1.5A，20Ω)、导线若干。
(1)在电路的连接以及拆线过程中，开关应处于______状态。
(2)按照图甲所示的电路图要求，小星先将5Ω定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电压表示数为2V时，如图乙所示的电流表示数为______；保持滑动变阻器滑片位置不变，按照正确的操作将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，闭合开关，为了使电压表示数仍为2V，应将滑动变阻器滑片适当向______(选填“左”或“右”)移动。
(3)按照正确的操作，小星再将10Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻，闭合开关，在电路没有出现开路和短路的情况下，无论怎样调节滑动变阻器滑片，都不能使电压表示数为2V，那么，该电路出现此情况的原因可能是______。(写出一种情况即可)
(4)小星认真思考之后解决了上述第(3)小题的困难，继续进行实验。记录实验数据如下表：
定值电阻R/Ω 5 10 20
电流Ι/A 0.2 0.1
通过对上表实验数据的分析，归纳电流与电阻的关系为：当电压一定时，______。
【答案】断开 0.4A 右 滑动变阻器的最大阻值太小 通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】(1)为了避免连线错误而烧坏电路元件，连接电路的过程中，开关应处于断开状态。
(2)由图乙可知，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表读数为0.4A。根据串联分压的原理可知，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，增大滑动变阻器连接电路的阻值，所以将滑片向右端移动，使电压表示数为2V。
(3)电阻两端的电压始终保持Uv=2V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压为U滑=U-Uv=6V-2V=4V，滑动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20Ω电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×20Ω=40Ω>20Ω，故当小星再将10Ω的定值电阻更换为20Ω的定值电阻，闭合开关，在电路没有出现开路和短路的情况下，无论怎样调节滑动变阻器滑片，都不能使电压表示数为2V，那么，该电路出现此情况的原因可能是滑动变阻器的最大阻值太小。
(4)横向分析表中数据，电阻为原来的几倍，电流为原来的几分之一，即电压不变时，电流与电阻成反比。