17.1 电流与电压和电阻的关系 同步练习（有解析） 2024—2025学年人教版物理九年级全一册

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17.1 电流与电压和电阻的关系
刷基础
知识点1探究电流与电压的关系
1[2023 云南曲靖质检]某小组同学在“探究电流与电压的关系”实验中，所用实验器材有电流表、电压表、电压为 3 V的电源、滑动变阻器、开关、若干导线、定值电阻R。
(1)请用笔画线代替导线，按图甲所示电路图将图乙所示的实物电路连接完整。
(2)在连接电路时，开关应处于 状态。
(3)闭合开关，发现电压表无示数，电流表示数较大，则故障原因可能是 。
(4)同学们通过移动滑片更改电压表示数，分别测出在不同电压下通过定值电阻的电流，并将实验数据记录在了表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 U/V 0.5 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
根据表中数据可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 比。
知识点2 探究电流与电阻的关系
2[2023陕西渭南期末]某学习小组在做“探究电流与电阻的关系”实验中，采用了如图1所示的电路，电源电压为3 V，四个定值电阻的阻值分别为5 Ω、10Ω、15Ω和20Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω 1 A”。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P应位于最 (填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关，移动滑片，连入不同的电阻进行实验，并将实验数据记录在表中。
实验次数 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 15 20
电流I/A 0.4 0.2 0.12 0.1
①请根据表中数据，在图2中用描点法画出通过导体的电流Ⅰ与导体的电阻R的关系图象。
②分析实验数据可得：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
③小组同学还想获得R=25 Ω的一组实验数据，在现有器材条件下，可行的操作方法是 . 。
刷易错
易错点 叙述实验结论时因果关系颠倒
3在“探究电流跟电压、电阻之间的关系”的实验中，小明分别测得了如下两组数据：
第一组 第二组
实验序号 电阻R=10Ω 实验 序号 电压U=3 V
电压/V 电流/A 电阻/Ω 电流/A
1 1 0.1 1 5 0.6
2 2 0.2 2 10 0.3
3 3 0.3 3 15 0.2
分析第一组数据，可得到的结论是 ;分析第二组数据，可得到的结论是 。
刷提升
1[2024 山东东营质检，中]某同学将两节新干电池串联起来，接在电阻R 的两端，通过R 的电流是0.5A，他又将这个电池组接在另外一个电阻R 的两端，已知 则通过 R 的电流是 ( )
A.0.5 A B.0.25 A C.1 A D.2 A
2[2024福建南平期末，中]小明在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，根据测量数据绘制出如图所示的I-U图象。下列判断正确的是 ( )
A.通过R 的电流与它两端所加电压不成正比
B.通过R 的电流与它两端所加电压成正比
C.将它们串联接到同一电路中时，通过 R 的电流较大
D.将它们并联接到电源电压为1.5V的电路中时，通过干路的电流是0.45 A
3[2023四川广元质检，中]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.闭合开关前，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处可以保护电路
B.探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，可移动滑片 P，使电压表的示数产生变化
C.探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，当更换不同阻值的定值电阻后，应移动滑片，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
刷素养
4.核心素养科学探究[偏难]小科利用两节干电池、电压表、电流表、若干定值电阻设计了如图所示的电路来探究“电流与电阻的关系”。
【实验步骤】
(1)将电流表、电压表调零，按如图所示的电路图连接电路。其中定值电阻的阻值为5Ω，闭合开关，读出电流表的示数Ⅰ，将R与I记录在表格中。
(2)断开开关，将定值电阻依次换成10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，闭合开关，读出电压表、电流表的示数，将对应的U、R与I记录在表格中。
【实验数据】
电压 U/V. 2.5 2.6 2.7 2.8 3
电阻R/Ω 5 10 15 20 25
电流I/A 0.5 0.26 0.18 0.14 0.12
【数据分析】
小科动手操作的过程和读数都没有问题，但小科就是找不出上述数据的定量关系。而其他同学都通过实验得出了“导体两端电压不变时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论。
(1)小科找不出定量关系的原因是 。
(2)请你针对小科实验过程中出现的问题，提出改进措施： 。请你画出能够完成该实验的电路图。(可增减器材)
(3)请你根据你设计的电路图，补全以下实验步骤：
①将电流表、电压表调零，按图连接电路， ，读出电流表的示数I，将R与I记录在表格中。
②断开开关, . ,读出电流表的示数Ⅰ，并将R和I记录在表格中。
③仿照步骤②，再做三次实验，并将对应的R和I记录在表格中。
请你画出实验记录数据的表格。
实验5 探究电流与电压、电阻的关系
刷实验
1[中]小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池(1.5V)两节，电流表(0~0.6 A、0~3A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器(40 Ω 2 A)、定值电阻(5Ω)、开关各一个，导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应处于 (填“A”或“B”)端,目的是 。
(2)实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器的滑片 P 应向 (填“左”或“右”)移动。
(3)实验过程中，电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为 A。
(4)通过调节滑动变阻器的滑片P，测出通过定值电阻R的电流和对应的电压值，并记录在表中，老师看后说其中某次实验的数据是错误的，请你帮小明分析出错的是第 次，依据是 . o
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 U/V 0.4 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.08 0.1 0.5 0.4 0.5 0.6
(5)根据以上的实验数据得到的结论是： 。
2[2024 吉林长春期中，中]“探究电流与电阻的关系”的实验中，准备的器材如下：电源(4.5V)、电流表、电压表、标有“30 Ω 1 A”字样的滑动变阻器R、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)、开关、导线若干，电路图如图所示。
实验序号 1 2 3
电阻/Ω 5 10 20
电流/A 0.4 0.2 0.1
(1)开关闭合前，滑动变阻器的滑片 P应置于最 (填“左”或“右”)端。
(2)实验时，将5Ω的定值电阻接入A、B两点间，调节滑动变阻器的滑片 P，使电压表示数为2 V，将定值电阻的阻值和电流表的示数记录在表格中。
(3)接下来用10Ω的电阻进行实验，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，当 时，读出电流表示数，用20Ω的电阻重复实验。实验结束后经分析得出结论： 。
(4)乐于探究的小刚同学又拿来1Ω和4Ω的两个电阻，想要再测出一组数据，阻值为 (填“1Ω”或“4Ω”)的电阻不能进行此次实验。
(5)实验中如果不小心将电压表并联在了滑动变阻器的两端，多次实验 (填“能”或“不能”)得到电流与电阻的关系。
3[中]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(灯丝的电阻不是定值)：
(1)甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是: 。乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是图3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2电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是 。
第1 节 电流与电压和电阻的关系
刷基础
1.(1)如图所示(2)断开 (3)定值电阻短路 (4)正
【解析】(1)图甲中,滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器的滑片P 向左滑时，其接入电路的电阻变大，所以应将图乙中滑动变阻器的B接线柱接入电路。(2)在连接电路时，开关应断开。(3)该实验电路属于串联电路，闭合开关后，电压表无示数，则故障可能为定值电阻短路，或定值电阻之外的电路发生了断路，又因为电流表示数较大，所以故障为定值电阻短路。(4)根据表格中数据可知，电流I与电压U满足 的正比例函数关系，所以当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。
2.(1)右 (2)①如图所
示②反比 ③见解析
【解析】(1)为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应位于阻值最大处，即最右端。
(2)①根据表格数据描点画出图象。②该实验得到的结论是：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。③小组同学还想获得R=25 Ω的一组实验数据，在现有器材条件下，根据串联电路电阻的规律知：可以将5Ω和20Ω的两个电阻串联(或将10 Ω和15Ω的电阻串联)，然后将电压表并联在串联电阻整体的两端。
刷易错……………………………………………
3.当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比
【解析】从第一组数据可以看出，当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；从第二组数据可以看出，当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
刷提升
1. B 【解析】在电压不变的条件下，电流与电阻成反比，因为通过R 的电流是0.5A，且 2R ，所以通过R 的电流是 0.25 A。
2. D 【解析】电阻 R 的I-U图象是一条过原点的直线，所以通过R 的电流跟它两端的电压成正比，故A错误；电阻R 的I-U图象是一条曲线，所以通过R 的电流与它两端的电压不成正比，故B 错误；若将它们串联接到同一电路中，因串联电路中电流处处相等，所以通过R 和R 的电流相等，故C 错误；将它们并联接到两端电压为 1.5V的电路中时，因并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压，所以R 、R 两端的电压均为1.5V，由图象可知，通过R 的电流. 0.3 A.通过R 的电流 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流 故 D正确。故选 D。
3. D
刷素养
4.【数据分析】(1)没有控制定值电阻两端的电压不变 (2)在电路中增加一个滑动变阻器，通过移动滑片来控制定值电阻两端的电压不变 如图所示(合理即可) (3)①闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为U(合理即可)
②更换阻值不同的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为U(合理即可) (4)如表所示(合理即可)
次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω
电流I/A
【解析】【数据分析】(1)探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变；根据表中数据可知，定值电阻两端电压是变动的，小科找不出定量关系是因为没有控制定值电阻两端电压不变。(2)改进措施：在电路中增加一个滑动变阻器，通过移动滑片来控制定值电阻两端的电压不变；滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流，据此画出电路图。(3)①将电流表、电压表调零，按图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 U，读出电流表的示数I，将R与I记录在表格中。②断开开关，更换阻值不同的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数仍为U，读出电流表的示数I，并将R和I记录在表格中。③仿照步骤②，再做三次实验，并将对应的R和I记录在表格中。(4)根据以上实验步骤可知，需要记录电阻R 和对应的电流I，据此设计表格。
实验5 探究电流与电压、电阻的关系
刷实验…
1.(1)B 保护电路 (2)左 (3)0.3 (4)3 第3次实验的数据中电压与电流的比值和其他几次实验数据中电压与电流的比值不相等 (5)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
【解析】(1)在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，由图可知应置于 B端，这样可以起到保护电路的作用。(2)实验过程中，定值电阻的阻值不变，要使电压表的示数逐渐变大，应使电路中的电流变大，则应使变阻器连入电路的电阻变小，故滑动变阻器的滑片P应向左移动。(3)图乙中电流表选择的是0~0.6A 的量程，对应的分度值是0.02 A,则这时电路中的电流为 0. 3 A。(4)由表中数据可知,第1、2、4、5、6次实验时电压与电流的数值之比为 但是第3次实验时电压与电流的数值之比为 所以出错的是第3次实验的数据；依据是第3次实验的数据中电压与电流的比值和其他几次实验数据中电压与电流的比值不相等。(5)由表中正确的数据可知，电压与电流之比为一定值，故得到的结论是：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。
2.(1)右(3)电压表示数为2 V 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻
电阻 【解析】欧姆定律：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，它的数学表达式是 电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。
3. B 【解析】根据欧姆定律的推导公式可得 故选B。
4. A 【解析】根据欧姆定律可得，通过该电阻的电流 故选 A。
5. D 【解析】由题知电阻大小为20 Ω，通过它的电流为5 A，根据 可知电阻两端的电压U=IR=5 A×20Ω=100 V。故选D。
6. A 【解析】由U-I关系图象可知，该电阻两端电压为6 V 时，通过该电阻的电流为2 A，则定值电阻R 的阻值为 所以当该电阻两端电压为3V时，通过它的电流为 故选 A。
7.0.25 24 0.125 24 【解析】通过导体的电流 由I=U/R可得，这个导体的电阻 24 Ω；当加在导体两端的电压变为原来的一半时，导体的电阻不变，通过它的电流会变为原来的一半，即 0.125 A；因为电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过它的电流无关，所以当加在导体两端的电压为0 V时，导体的电阻仍为24Ω。
8.2∶3 5∶3 【解析】当开关S断开,甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，甲电流表测R 所在支路的电流，乙电流表测干路电流，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过两电阻的电流之比 因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由 可得，两电阻的阻值之比 ；当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，电阻串联，甲电压表测电源电压，乙电压表测R 两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，两导体两端的电压之比 2/3；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，两电压表的示数之比