人教版 九年级全一册 第十七章 第一节 电流与电压和电阻的关系 课后培优（Word版含答案）

第一节 电流与电压和电阻的关系
一、单选题
1．在“探究电流跟电阻的关系”实验中，同学们绘制出的四条I﹣R图线如图所示，其中正确的图线是（　　）
A． B． C．D．
2．小刚用如图所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当他将5Ω电阻更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应采取的操作是（　　）
A．读出此时电流表示数
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．将电池个数增加
3．小金用如图所示电路研究电流与电压的关系，为了改变定值电阻R两端电压，设计了以下四种方案，其中可行的方案个数是（　　）
甲：换用可调节电压的学生电源接入MN
乙：两节新干电池与滑动变阻器串联接入MN
丙：两节新干电池先后与不同的定值电阻R′串联接入MN
丁：两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入MN
A．一个 B．两个 C．三个 D．四个
4．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3伏，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是（　　）
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5伏不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1欧～5欧
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
5．在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中，某同学利用实验数据在坐标纸上画出四张关系图线。其中作图正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示是小远同学连接的“探究电流跟电压关系”实验的电路图，各器件和连接都良好。闭合开关S后，可能出现的现象是（ ）
A．两电表的示数都为零
B．电流表的示数为零，电压表的示数不为零
C．两电表的指针迅速发生最大偏转
D．电流表有示数，电压表无示数
7．物理实验中常常需要进行多次测量，目的是避免偶然性或减小误差，下面实验中，进行多次测量是为了减小误差的是（　　）
A．探究动能大小与哪些因素有关 B．测量定值电阻的阻值
C．探究影响导体电阻大小的因素 D．探究通过导体的电流与两端电压的关系
8．研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是 （　　）
A．牛顿 B．帕斯卡 C．欧姆 D．伽利略
9．在探究电流与电阻关系实验中，下列说法正确的是（　　）
A．多次测量是为了求平均值
B．多次测量是为了减小误差
C．滑动变阻器改变了定值电阻两端电压
D．滑动变阻器使定值电阻两端电压不变
10．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他应该采取的措施是（　　）
A．将变阻器滑片适当向右移动 B．保持变阻器滑片不动
C．将变阻器滑片适当向左移动 D．适当增加电池的节数
11．在探究“电流与电阻关系”的实验中，器材有：两节新干电池、滑动变阻器（0～20Ω）、电阻箱（0～9999Ω）、电压表（0～3V）、电流表（0～0.6A）、开关各一个，导线若干，依据如图所示的电路，保持R两端电压为2V不变，记录了六组数据并绘制图像．下列图像合理的是（　　）
B．
C． D．
12．经历了“探究导体中电流与电压的关系”的实验，你认为下列说法中正确的是（　　）
A．可得出初步结论：某导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B．导体中的电流与该导体两端的电压及导体种类无关
C．在设计实验数据记录表时，项目栏应有电阻一项
D．该实验需要更换不同导体种类进行多次实验
二、填空题
13．在“探究电流与电压的关系”实验中，小明和小美经过讨论，将实验方案由甲图改为乙图，这样改进的好处是 ______；实验结束，根据图像丙，他们得出的实验结论是 ______。
14．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，在探究过程中，应保持_____不变；通过实验可以得到，在其它条件相同的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成_____比。
15．小宇探究电流与电阻关系时，设计了如图甲所示电路图，图乙是根据测量数据绘制的图像。由测量数据可知：当他把10Ω定值电阻换成15Ω时，滑动变阻器的滑片P应向___________（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数保持不变。
16．小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”，所用电源电压为4.5V，闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1______（选填“断路”或“短接”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么，定值电阻R1的阻值是_______，该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了______Ω。
17．如图是“探究电流跟电压关系”的实物图，其连接有一些错误或不妥之处，请你指出其中的两处。
（1）______；
（2）______。
三、计算题
18．如图所示电路，电源电压不变.
若a处接电压表，闭合开关后电压表示数为6V，电流为0.5A；若a处接电流表，闭合开关后电流表示数为1A．求：
（1）R1的阻值；
（2）电源电压．
19．在串联电路中，探究部分电路两端的电压U跟该电路中某个可变电阻R的关系时，记录的实验数据如下表所示．请根据表中数据得出电压跟电阻关系式U=_____．
R/Ω 2 4 6 8 10 12
U/V 3 6 9 12 15 18
四、实验题
20．在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、三节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、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）画出图甲中的实验电路图；( )
（2）在“探究电流与电压的关系”实验中，将10Ω的电阻接入电路中进行实验；
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至___________（填“C”或“D”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和___________的作用；
②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3V。此时，电路出现的故障可能是___________；小明排除故障后继续实验，得到如表中数据，请在图乙中描点并画出此电阻的I-U图像；( )
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.24
（3）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=10Ω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2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变情况下，把R换为15Ω的电阻时，应向___________（填“C”或“D”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数。若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有___________Ω的滑动变阻器，要求写出计算过程；
③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示，由图像得出的结论是___________。
参考答案：
1．C
由欧姆定律可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C正确，ABD错误。
故选C。
2．C
研究电流跟电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压保持不变，当5Ω电阻更换为10Ω后，定值电阻的阻值增大，分担的电压增大，电压表的示数增大，为控制电压不变，需要向右移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路中的电阻变大，使滑动变阻器分担较多的电压，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．D
研究电流跟电压的关系时，应控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压。
甲：换用可调节电压的学生电源接入MN，可改变定值电阻R两端电压，故甲方案可行。
乙：两节新干电池与滑动变阻器串联接入MN，移动滑动变阻器滑片P改变滑动变阻器接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，故乙方案可行。
丙：两节新干电池先后与不同的定值电阻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，故丙方案可行。
丁：两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入MN，小灯泡的规格不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同，故丁方案可行。
综上所述可行的方案个数是四个。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
4．C
A．研究电流和电压的关系时，要控制电阻不变，由图乙知，电阻是变化的，故A错误；
B．由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制Rx两端的电压不变（即电压表示数不变）；由图乙知，电流与电阻之积（即Rx两端的电压）
即电压表保持2.5伏不变，故B错误；
C．由图乙知，电流最大为0.5A时，对应的电阻为5Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻
由图乙知，电流最小为0.1A时，对应的电阻为25Ω，根据欧姆定律和串联电路的规律，变阻器连入电路中的电阻
所以，滑动变阻器阻值变化范围为，故C正确；
D．根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（电压表示数大于2.5V）；探究电流与电阻的实验中应控制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，使电压表的示数减小为2.5V，由分压原理，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，故D错误。
故选C。
5．A
A．“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中，采用的是控制变量法，即控制电阻不变，电流与电压成正比，所以关系图线是过原点的一条直线，故A正确；
BC．选项中关系图线没有过原点，且C选项为曲线，故BC错误；
D．关系图线画成了曲线，故D错误。
故选A。
6．B
电流表的内阻很小，相当于导线，电流表与电阻R并联后，将电阻R短路，开关闭合后，等效电路如下图
如等效电路图，电压表、电流表和滑动变阻器串联接入电路，电压表内阻很大，相当于断路，因此电流表示数为0，不会损坏电流表；电压表通过电流表、滑动变阻器与电源的两极相连，此时电压表测量的是电源两端的电压，其示数等于电源电压，故ACD不符合题意；故B符合题意。
故选B。
7．B
A．探究动能大小与哪些因素有关，多次测量是为了寻找普遍规律，故A不符合题意；
B．测量定值电阻的阻值，多次测量求平均值，是为了减小实验误差，故B符合题意；
C．探究影响导体电阻大小的因素，换用不同的材料、长度、横截面积，是为了寻找普遍规律，故C不符合题意；
D．探究通过导体的电流与两端电压的关系，多次改变导体两端的电压，测电流，为了寻找普遍规律，故D不符合题意。
故选B。
8．C
研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是欧姆，规律叫欧姆定律，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
9．D
在研究电流与电阻关系实验中：
AB．需要保持电压不变，改变电阻，研究电阻变化对电路电流的影响，所以多次实验的目的是总结规律，避免结论的偶然性，故AB错误；
CD．研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻阻值，同时保证不同阻值的电阻两端电压一定，所以需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持不变，故C错误，D正确。
故选D。
10．A
ABC．探究“电流与电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，当定值电阻由5Ω更换为10Ω后，阻值增大，由串联分压原理可知，要保持定值电阻两端电压不变，则应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将变阻器滑片适当向右移动，故A符合题意，BC不符合题意；
D．适当增加电池的节数后，电源电压增大，此时定值电阻两端的电压也增大，故D不符合题意。
故选A。
11．A
BD．由题意可知，在电压不变时，电流与电阻成反比，电流与电阻之积为2V，电流随电阻变化关系为反比例函数，一节新干电池的电压是1.5V，两节新干电池组成的电源电压是3V，根据串联电路电压的特点，变阻器分得的电压为
U0=U-U1=3V-2V=1V
电流表的量程是0～0.6A，电路中的最大电流不能超过0.6A，故BD不符合题意；
AC．定值电阻的电压为变阻器分得的电压为
根据串联分压原理得到
带入数据
定值电阻的最大值为R最大=40Ω，故A符合题意，C不符合题意。
故选A。
12．D
AB．“探究导体中电流与电压的关系”的实验可得结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故AB错误；
CD．“探究导体中电流与电压的关系”实验时，我们把不同规格的导体放在电路中进行多次测量，并记录每次的电流和电压，通过数据分析得到电流与电压的关系，所以记录表的项目栏中有导体、电压和电流，没有电阻，故C错误，D正确。
故选D。
13．
探究电流与电压的关系实验中，为得出普遍性的结论，要多次测量，而甲图中，电压表示数等于电源电压，只能得出一组数据；而乙图中，滑动变阻器与电阻串联，通过移动变阻器的滑片可方便改变电阻两端的电压，从而多次测量得出普遍性的结论。
由图丙知，绘制出电阻的图象为过原点的直线，据此可得结论：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
14． 电阻 正
在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻不变；由实验现象可知，在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
15．右
根据图像可知，定值电阻的阻值与电流的积是一个定值，即电压不变。当他把10Ω定值电阻换成15Ω时，根据串联电路分压的规律，定值两端电压会变大，为保持定值两端电压不变，则滑动变阻器要多分电压，所以滑动变阻器接入的阻值要变大，如图，滑动变阻器的滑片应向右移动，使电压表示数保持不变。
16． 短接 4 7.5
电流表有示数，表明电路不可能是断路，即有可能是短路，短路是几乎不能分到电压的，而电压表测R1两端为0，故可能是R1短路。
根据题意，由欧姆定律可得
根据串联电路电压的规律，此时R2两端电压为
由于串联电路电流相等，所以此时R2接入的电阻为
因为定值电阻的阻值是导体一种性质，与电压无关，故继续移动滑片，当电压表示数为2.4V时，电阻，根据欧姆定律可得此时电路中的电流为
R2此时两端电压为
由欧姆定律可得此时R2接入的电阻为
故R2接入的阻值减小的值为
17． 电流表的正负接线柱接反了 电压表的量程偏大
（1）电流表串联在电路中电流一定要从正接线柱流入负接线柱流出，由图可知电源的右边为正极此时电流表负进正出，因此电流表的正负接线柱接反了；
（2）电源由两节干电池组成电源电压为,此时电压表连入的是大量程指针偏转不会超过刻度盘的三分之一误差太大。
18．（1）12Ω （2）12V
（1）当a处接电压表,闭合开关,两电阻串联,电压表测R1两端的电压，电流表侧电路电流，由欧姆定律可知R1＝＝12Ω；（2）当a处接电压表，闭合开关，两电阻串联,由欧姆定律得：0.5A-------① ,当a处接电流表，闭合开关后，电路中只有R2连入，由欧姆定律得：1A------② ,①②联立解得R2＝12Ω U＝12V
答：（1）R1的阻值为12Ω；（2）电源电压为12V.
19．U=1.5A×R
由表格数据可知，U与R成一次函数关系，可设为，
把R=2 Ω，U=3 V和R=4 Ω，U=6 V代入可得：
，，
联立等式可得：，b=0 V，
故关系式为：．
20． C 改变定值电阻两端的电压 定值电阻断路了 保持定值电阻两端的电压不变 C 20 电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
（1）由实物图接连可知，电流表与定值电阻、滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电路图如图所示
（2）①为了保护电路，防止电路中电流过大而损坏电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片右侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的C端。
探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此电路中滑动变阻器除了起到保护电路元件安全的作用，还需要通过滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。
②电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。
根据表中数据描点并连线画图像，如图所示
（3）①探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压相同，因此电路中滑动变阻器除了起到保护电路元件安全的作用，还需要通过滑动变阻器来保持定值电阻两端的电压不变。
②根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向C端移动，使电压表的示数为2.5V不变。
实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV
=2.5V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
根据分压原理，当接入25Ω电阻时，可得
解方程得，即小明所选择的变阻器的最大阻值不能小于20Ω。
③由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。