人教版九年级全一册17.1电流与电压和电阻的关系 同步练习（有解析）

人教版九年级全一册 17.1 电流与电压和电阻的关系
一、单选题
1．下列关于电学基础知识的说法，正确的是（　　）
A．摩擦起电的实质是正电荷发生了转移
B．电路中有持续电流的条件是电路中有电源且电路闭合
C．只要电子在运动，电路中就一定有电流
D．导体两端的电压跟导体中的电流成正比
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
3．关于电流、电压和电阻的说法正确的是（　　）
A．电流是形成导体两端电压的原因
B．通过同一导体的电流与这段导体两端的电压成正比
C．将一段裸导线对折，导线的电阻变大
D．根据R=U/I可知，当电阻两端的电压为零时，电阻也为零
4．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
5．在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为 10V，滑动变阻器 的规格为“40Ω 1A”，小刚分别用 20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω定值电阻 R 完成了 5 次实验．以下说法正确的是
A．为了提高读数的准确性，实验时应该选用小量程进行测量
B．用 30Ω代替 20Ω的电阻做实验时，应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向左滑动
C．实验中滑动变阻器两端电压与不同定值电阻R两端电压的比值是个定值
D．若 5 次实验控制电压为5V，可得出结论为导体两端电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比
6．由欧姆定律的公式，下列说法中正确的是（　　）
A．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流共同决定
B．导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C．导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过它的电流成反比
D．通过导体的电流，与导体两端的电压和导体的电阻均无关
7．在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”。于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P，记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（　　）
①计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值
②在坐标系中画出R1的I﹣U关系图象，看图象是否符合正比例函数特点
③分别求出U1I1、U2I2、U3I3，看它们的乘积是否近似相等
④分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，看两比值是否近似相等
A．只有② B．只有①② C．只有①②③ D．只有①②④
8．关于电流、电压、电阻的关系，下列说法正确的是（　　）
A．在电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B．在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C．在电流一定时，导体两端电压跟导体电阻成正比
D．通过导体的电流跟导体两端电压成反比，跟导体的电阻成正比
9．小刚利用如图所示电路探究“导体电流跟导体电阻的关系“，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他接下来的操作应该是（　　）
A．眼睛观察电压表，将变阻器滑片适当向右移动，记录电流表示数
B．眼睛观察电压表、保持变阻器滑片不动，记录电流表示数
C．眼睛观察电流表，将变阻器滑片适当向左移动，记录电压表示数
D．眼睛观察电流表，适当增加电池的节数，记录电压表示数
10．图是“探究通过导体的电流与电压的关系”实验电路，关于这个实验的表述正确的是（ ）
A．表a是电压表，表b是电流表
B．使用滑动变阻器的目的是减小实验数据的误差
C．经过实验可以得出结论：电压与电流成正比
D．更换不同阻值的电阻重复实验，是为了使实验结论更具普遍性
二、填空题
11．某同学利用如图所示电路图，连接电路探究电学某个为题。实验中电源电压不变，下列表格是实验过程中，记录下来的电流表示数I随电流表示数R的变化关系，则可判断探究问题是____________________；实验操作过程中电压表示数___V。
电阻/ 5 10 15 20 …
电流/A 0.6 0.3 0.2 0.15 …
12．小红同学在“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像，将甲、乙两导体并联接到电压为4V的电源上时，干路中的电流为 _____ A；将甲、乙两导体串联后接到6V的电源上时，导体乙消耗的功率为 ______ W．
13．小明增加如图所示的电路中电池数量，发现灯泡变亮，此过程中通过灯泡的电流_____(填“变大”“不变”或“变小”)。
14．在导体的电压一定时，导体中的电流，跟导体的电阻成___________。
15．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 ______。
三、综合题
16．请阅读《物理实验中的图像法》并回答问题。
物理实验中的图像法
物理实验中的图像法是一种整理、分析数据的有效方法，图像中的图线可以直观简洁地显示出因变量随着自变量变化的趋势或规律。如果想要将物理实验数据绘制成图像，可以按照下面的步骤来进行。
第一步，建立坐标轴、标注物理量和设定分度。首先建立坐标轴，通常用横轴代表自变量，纵轴代表因变量，在坐标轴上分别标注自变量和国变量的名称及单位；然后，设定坐标分度值，为了使绘制的图线比较均匀地分布在整幅坐标纸上，而不要偏在一角或一边，坐标分度值可以不从零开始。最后，在测量数据的时候，应该尽量使数据点分布均匀，并且图线变化趋势有明显改变的地方，应该多测量一些数据点。
第二步，根据数据描点。描点时根据数据在坐标纸上力求精准地画出对应的点。
第三步，绘制图线。绘制图线时不要把数据点逐点连接成折线，而应依据数据点的整体分布趋势，描绘出一条直线或光滑曲线，让尽可能多的点在图线上，或让数据点比较均匀地分布在图线两旁，这样绘制出的图线比图上的任何一个数据点更适合作为进行分析预测的依据。需要注意的是，如果图像应该经过坐标零点，那么即使没有测量和描出点，绘制的图线也应该经过零点。
例如，在研究导体的电阻与导体长度的关系时，就可以以导体长度为横坐标，以电阻值为纵坐标，通过描点画出导体的电阻随导体长度的变化关系。再比如，在研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系时，就可以以导体两端的电压为横坐标，以通过导体的电流为纵坐标，通过描点画出通过导体的电流和导体两端的电压的变化关系，此即为导体的伏安特性曲线。
请根据上述材料，回答下列问题
(1)小赵同学在实验中测量得到了通过电阻的电流和电阻两端的电压数据表，他已经在图中描出了数据点，如图所示，请你帮他在图中画出电阻的伏安特性曲线______。
U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
I/A 0.08 0.16 0.24 0.32 0.40 0.48
(2)图像法呈现出来的图线在很多时候可以为我们带来物理量之间定性关系的直观认知。在如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P从最左端向右滑动的过程中，计滑片P到最左端的距离为L，如图所示的四个图像中，能定性表示电流表示数I与距离L关系的是______
(3)下图甲、乙两位同学通过实验数据绘制的通过导体的电流与导体电阻之间的关系图像，你觉得哪位同学的实验更合理 ______请说明你的理由______（写出一条合理的即可）。
17．探究“通过导体的电流跟电阻的关系”，实验器材：可调压电源、滑动变阻器（标有“10Ω 2A”字样）、阻值是5Ω、10Ω、15Ω和20Ω的电阻各一个、导线若干。
（1）连接电路如图甲所示，其中有一根导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的连线。
( )
（2）电源电压调至4V，把5Ω的电阻连入电路，移动滑片，电流表示数如图乙所示。此时电压表示数是_____V．断开开关，将5Ω电阻换成10Ω电阻；再闭合开关，要保持电压表示数不变，需要将滑片向_____（选填“A”或“B”）端移动。
（3）把10Ω电阻换成15Ω电阻，移动滑片到合适位置，此时滑动变阻器阻值是_____Ω，此时，电流表示数是_____A。
（4）把15Ω电阻换成20Ω电阻，为了让实验可以进行下去，需要将电源电压调_____（选填“高”或“低”）。
（5）实验结论：在电压一定时，_____。
18．学习了电阻概念后，为了解更多电学知识，小明同学上网查阅得到相关资料：“金属是最常见的一类导体，金属原子最外层的电子很容易挣脱原子核的束缚，而成为自由电子。半导体，如硅，锗等元素，它们原子核的最外层电子，既不容易挣脱束缚，也没有被原子核紧紧束缚，所以半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。导体通电后温度会升高，铁、钨等金属的电阻就会不断变大；而锰铜合金和镍铬合金，其电阻随温度变化极小。”
①实验室所用钨丝小灯的电阻随温度的升高而_______。（选填“变大”或“变小”）
②推理可知：常温下绝缘体很难导电的原因是________。
③探究导体中电流与电压关系时，应该选用________材料制作成的导体作为研究对象（选填“A”、“B”或“C”），理由是：__________。
A．铁、钨 B．硅、锗 C．锰铜合金、镍铬合金
19．在图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上。为了能同时检测电路中所有可能的故障，有以下方案可选：
a.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L
b.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R
c.将电流表串联在电路中，电压表并联在电阻R两端
以上方案中可行的是______。选择一种可行方案操作后，写出观察到的现象（或各电表示数有无）及相对应的故障：______。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【解析】
【详解】
A．摩擦起电的实质，并不是创造了电，而是电子在物体间发生了转移，得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电，故A错误；
B．产生持续电流的条件是电路中必须有电源，且电路是通路，故B正确；
C．只有自由电荷的定向移动才会形成电流，故C错误；
D．电源提供了电压，电压使电路有电流，故电流与导体两端的电压成正比，故D错误。
故选B。
2．C
【解析】
【详解】
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。
3．B
【解析】
【详解】
A．电压是形成导体电流的原因，故A错误；
B．导体的电阻一定，通过同一导体的电流与这段导体两端的电压成正比，故B正确；
C．将一段裸导线对折，导线的材料不变，长度变小，横截面积变大，电阻变小，故C错误；
D．电阻是导体的属性，当电阻两端的电压为零时，电阻也不变，故D错误。
故选B。
4．D
【解析】
【详解】
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。
5．C
【解析】
【详解】
A．在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为 10V，若电压表采用小量程，因为电表测量定值电阻两端电压，可得滑动变阻器两端电压将大于7V，根据串联电路电压与电阻的关系可知，若要进行实验，定值电阻应该小于；该实验将不能获得多组数据；
B．用 30Ω代替 20Ω的电阻做实验时，根据串联分压原理，此时电压表示数增大，为了保持电压表示数仍等于原来的电压值，应将滑动变阻器的滑片P从上一位置向右滑动，不是向左滑动；
C．在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，应保持定值电阻两端的电压不变，由电源电压不变，可得，滑动变阻器两端电压也不发生变化，即实验中滑动变阻器两端电压与不同定值电阻R两端电压的比值是个定值；
D．若 5 次实验控制电压为5V，若 5 次实验控制电压为5V，则当定值电阻为60Ω时，不能进行实验，因为此时滑动变阻器的阻值为60Ω，大于滑动变阻器的最大电阻40Ω．
6．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．电阻是导体的一种基本属性，与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和电流无关，故A错误；
B．当电阻一定时，电阻两端的电压越大，通过它的电流越大，即通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故B正确；
C．导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过它的电流越小，即通过导体的电流与电阻成反比，故C错误；
D．由B、C分析知，通过导体的电流，与导体两端的电压和导体的电阻有关，故D错误。
故选B。
7．D
【解析】
【详解】
猜想“电流可能跟电压成正比”，即寻找电流随电压的变化关系：
①计算对应电压与电流的比值，若比值趋向定值，则电流跟电压成正比，故①符合题意；
②在坐标系中画出电流与电压的关系图象，若直线为过原点的直线，则电流跟电压成正比，故②符合题意；
③由于在电阻不变时，电压越大，电流也越大，UI的乘积不相同，所以不能验证电流跟电压的关系，故③不符合题意；
④分别求出U1：U2：U3和I1：I2：I3，若两者近似相等，则说明电流跟电压成正比，故④符合题意。
故选D。
8．B
【解析】
【详解】
欧姆定律内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。电阻是导体本身的一种性质，决定于导体的材料、长度、横截面积和温度，与两端电压和通过的电流无关，故选B。
9．A
【解析】
【分析】
【详解】
探究电流与电阻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，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，故应增大滑动变阻器分得的电压，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，眼睛观察电压表，使电压表的示数不变。
故选A。
10．D
【解析】
【详解】
A．由图可知，a串联在电路中，为电流表，b并联在电阻两端，为电压表，故A错误；
B．本实验中，滑动变阻器的作用是保护电路和改变电阻两端电压多次实验得出规律，故B错误；
C．通过实验可以得出的结论是：在电阻一定时，导体的电流与导体两端的电压成正比，故C错误；
D．更换不同阻值的电阻重复实验，这样做的目的是防止偶然性的发生，使实验结论更具普遍性，故D正确。
11． 电流与电阻关系 3
【解析】
【分析】
由图知，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，根据表中数据分析所探究的问题；由欧姆定律计算电压表的示数。
【详解】
[1]由电路图知，电压表测R两端电压，电流表测电路中电流，由表中数据知，选用的定值电阻的阻值是变化的，电流也随之发生变化，但电流与电阻的积（电压）是定值，所以这是探究电流与电阻关系的。
[2]由表中数据知，定值电阻两端电压一定，由第一次实验数据可得电压表的示数
U=IR=0.6A×5Ω=3V
12． 1.2 80
【解析】
【详解】
[1]若将甲乙并联接到4V的电源上,则甲乙两端的电压相等，均为4V，由图知,通过甲的电流I甲=0.4A，通过乙的电流I乙=0.8A，所以干路中的电流为：
I=I甲+I乙=0.4A+0.8A=1.2A，
[2]由I=，可得，电阻阻值：
R甲===10Ω，
R乙===5Ω，
将甲、乙两导体串联后接到6V的电源上时，通过电路的电流：
I′===4A，
乙消耗的电功率：
P乙=(I’)2R乙=(4A)2×5Ω=80W．
13．变大
【解析】
【详解】
灯泡的亮度和灯泡所接入的电压和所通过的电流有关，增加如图所示的电路中电池数量，发现灯泡变亮，则可知电池是串联接入的，电源电压变大，灯泡电阻一定时，电路电流将变大；如果电池是并联的，则电池并联之后加在灯泡两端的电压没有增大，流过灯泡的电流不变，灯泡不会变亮。
14．反比
【解析】
略
15． 见解析
见解析
【解析】
【详解】
[1]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。
[2]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。
16． C 乙 乙的测量数据更多，分布更均匀
【解析】
【详解】
(1)[1]根据通过电阻的电流和电阻两端的电压数据表，采用描点法画出电阻的伏安特性曲线如图所示：
。
(2)[2]在如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，当开关S闭合后，变阻器与灯泡串联，滑动变阻器的滑片P从最左端向右滑动的过程中，计滑片P到最左端的距离为L，电流表示数I表示为
L增大时变阻器接入电阻变大，电路中电流非线性地变小，故C符合题意。
(3)[3][4]下图甲、乙两位同学通过实验数据绘制的通过导体的电流与导体电阻之间的关系图像，乙同学测量数据更多，分布更均匀，则乙的实验更合理。
17． 2.4 A 10 0.16 低 电流与电阻成反比
【解析】
【详解】
（1）原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）[2]由图知电流表的量程为0﹣0.6A，分度值为0.02A，图乙中电流表的示数为0.48A，根据欧姆定律知，此时电压表示数是：
U＝IR＝0.48A×5Ω＝2.4V
[3]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；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，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，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动，使电压表的示数不变；
（3）[4][5]实验中保持定值电阻两端电压不变，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：4V﹣2.4V＝1.6V，由分压原理，滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为1.6V：2.4V＝2：3，所以把10Ω电阻换成15Ω电阻，此时滑动变阻器阻值是10Ω，
此时，电流表示数是:
（4）[6]由于滑动变阻器连入电路阻值与电路中定值电阻阻值之比为1.6V：2.4V＝2：3，当将15Ω电阻换成20Ω电阻后，即使滑动变阻器接入电路的阻值最大，电压表的示数仍大于2.4V，实验无法进行下去，所以定值电阻的分压较大，所以可以更换电压更小的电源，或更换更大阻值的滑动变阻器；
（5）[7]电流和电阻的关系为：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比。
18． 变大 见解析 C 见解析
【解析】
【详解】
①[1]由材料可知，铁、钨等金属在通电时，温度会升高，电阻会变大，所以钨丝灯泡的电阻随温度的升高而变大。
②[2]常温下绝缘体很难导电的原因是没有自由移动的电子，被原子核紧紧的束缚。
③[3][4]探究导体中电流与电压关系时，需要控制电阻不变，由材料可知，锰铜合金、镍铬合金其电阻随温度变化极小，适合制作定值电阻，故C符合题意。
故选C。
19． b或c 见解析
【解析】
【分析】
【详解】
[1]由图可知，该电路为串联电路，电路正常工作一段时间后，灯L熄灭，可能是灯泡断路，可能是灯泡短路，也可能是电阻断路，a中把完好的灯L0接在灯泡的位置上，灯泡发光，则故障是灯泡断路或短路，灯泡不发光，则是R断路；b中用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R，若灯泡发光，则故障是R断路，若灯泡不发光，则L断路或短路；c中将电流表串联在电路中，电压表并联在R两端，灯泡不发光，若电压表、电流表均有示数，则L短路；若电压表有示数，电流表无示数，则R断路；若电压表、电流表均无示数，则L断路。综上所述，能同时检测到故障的是c，故a不符合题意，bc符合题意。
故选b或c。
[2]方案一：选择b，若L、L0均发光，则R断路；若L、L0均熄灭，则L断路；若L0发光、L熄灭，则L短路。
方案二：选择c，若电压表有示数，电流表无示数，则R断路；若电压表、电流表均无示数，则L断路；若电压表、电流表均有示数，则L短路。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页