人教版九年级物理全一册课时练 17.1 电流与电压和电阻的关系

人教版九年级物理课时练
第十七章
欧姆定律
17.1
电流与电压和电阻的关系
一、选择题
1．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为4.5V，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（
）
甲
乙
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2V不变
C．实验中滑动变阻器阻值变化范围为4Ω～20Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
2．小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I—图像，如图乙，由图可知（　　）
A．定值电阻两端电压控制为2V不变
B．当电流为0.2A时，电阻R为0.1Ω
C．当滑片向右移时，电压表数变大
D．当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为1:2
3．小文探究“电流跟电阻的关系”，电路如图所示，所选器材规格及性能分别是：电源电压6V恒定不变，电流表（0~0.6A），电压表（0~15V），定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，滑动变阻器规格“10Ω
1A”，实验中要求：“电表指针偏转角度不得低于表盘刻度的三分之一”，以下说法正确的是（　　）
A．该实验中，5Ω电阻不能满足测量要求
B．该实验中，20Ω电阻不能满足测量要求
C．该实验中，能完成对全部定值电阻的探究
D．换用最大阻值更大的滑动变阻器才能完成实验探究
4．利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像，则下列判断正确的是
A．实验中电压表的示数保持1V不变
B．当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.5A
C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为0-25Ω
D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片向右移
5．图所示的电路中，R为定值电阻，电源两端电压随电路中电阻的变化而改变，所用器材满足实验要求。在不拆改电路且不添加器材的情况下，利用这个电路能完成下列实验目的的是（　　）
A．探究当电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比
B．探究当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
C．探究当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比
D．测量定值电阻R的阻值大小
6．探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源（
6V）、滑动变阻器（15Ω，1A）、电流表、电压表、开关、三个定值电阻（
5Ω、10Ω、15Ω）及导线若干，以下说法正确的是（　　）
A．要获得
3
组实验数据，电压预设值可以为
2V～4V
中的任意值
B．电压预设值越大，在获得多组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
C．电压预设值适当，利用所选器材可以获得3组实验数据
D．实验电压预设值为1.5V．要获得3组实验数据，要更换最大阻值为40Ω的滑动变阻器
7．下列问题中，属于可探究的科学问题的是
A．物体内能的大小与哪些因素有关？
B．当温度升高时，气体的扩散会加快吗？
C．导体的电阻大小与导体两端的电压有关吗？
D．通过导体的电流增大时，该导体会发生哪些变化？
8．如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，实验时，干电池两端电压会随电路中电阻的变化而改变。在不拆改电路的情况下，下列选项中的探究问题，利用这个电路进行实验能完成的是
A．电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比吗？
B．电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比吗？
C．电阻一定时，电阻消耗的电功率与电阻两端的电压的平方成正比吗？
D．电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比吗？
二、填空题
9．如图是探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路。实验中控制电阻R两端的电压为3V，若电源电压为4.5V。实验中R的阻值分别为5?、10?、15?、20?、25?，当R的电阻由10?更换为15?时，闭合开关后，滑动变阻器的滑片向_________（选填“a”或“b”）端滑动，滑动变阻器的电阻至少为______?。
10．某同学利用如图电路，探究“电压一定时，通过导体的电流跟电阻的关系”，已知电源电压为6V，实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R由小到大进行更换，并且保持电压表示数为2.5V不变，则需要调节变阻器的滑片P应该__________
（选填“向左端移动”、“向右端移动”或“不动”）。为了能够完成整个实验，滑动变阻器的最大阻值应不小于_____
Ω。
11．图是“探究电流与电阻的关系”的电路图．将5Ω的定值电阻接入图中A、B两点间，正确操作后，电流表的示数为0.40A．接下来的操作是：断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片P移到最___（选填“左”或“右”）端，然后闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为_____V时，读出电流表的示数．
12．为了研究小灯泡电流与电压的关系，小明选择额定电压为2.5伏的小灯泡、电压为4伏的电源以及其它相关器材按图甲连接电路，进行实验。
(1)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当观察到________时，可以判断此时小灯泡正常发光。
(2)在实验过程中，小明将滑动变阻器的滑片从A端开始移动，直到灯泡正常发光，在此过程中测得小灯泡电流和电压的几组数据，并正确画出曲线a，如图乙所示。该实验中小明选择的滑动变阻器可能是
。
A、滑动变阻器R1（20欧，3安）
B、滑动变阻器R2（50欧，2安）
C、滑动变阻器R3（2000欧，0.25安）
(3)小明在图乙中还画出了本实验中滑动变阻器的电流随电压变化的曲线b，老师据图指出该曲线是错误的，其理由是________。
13．如图所示是丽丽同学研究导体中的电流跟导体电阻的关系而设计的电路，她想通过在A、B两点间接入不同的定值电阻，然后观察电流表的示数，进而确定电流与电阻的关系。她在实验中选错了___________器材，应将它换为___________，同时还应再添加的实验器材是__________。
14．两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示，则元件A的电阻RA=____Ω．若把它们串联起来，接在某电源上，电路中的电流是0.3A，则B元件此时的电阻值大小是___Ω，电源电压是____V．
三、作图题
15．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，在下图中画出实验所需的电路图（其中部分电路已画出，电源为两节干电池，定值电阻约为10Ω），要求滑动变阻器的滑片P向右滑动时滑动变阻器的阻值变小。（____）
16．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，
(1)根据实验要求，在如图所示的虚线框内画出实验所需的电路图(其中部分电路已画出)；
（______）
(2)根据所画的电路图，用笔画线代替导线将实物图连接起来，使之成为符合实验要求的电路．要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时滑动变阻器的阻值变小(其中部分导线已连好)．
（______）
四、实验题
17．小明探究“电流跟电阻的关系”的实验电路如图所示。他在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20Ω
1A”字样，导线若干．
实验次数
电阻R/Ω
电流I/A
1
10
0.2
2
20
0.1
3
50
（1）用笔画线代替导线，将实物图补充完整。（要求滑片P向左移动时电流表示数变大）
（_______）
（2）在连接电路的过程中，开关应处于_______状态。闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最_______端（选填“左”或“右”）．滑动变阻器在此实验中的主要作用是_______。
（3）在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是_______。
（4）故障排除后，小明将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器的滑片P向_______端（选填“A”或“B”）移动，使电压表示数为2V
时，再读出电流表示数。
（5）当小明改用50Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是（________）
A．滑动变阻器的阻值太大
B．电压表量程选小了
C．滑动变阻器的阻值太小
D．滑动变阻器烧坏了
18．探究电流与电压、电阻的关系。
（提出问题）通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？
（猜想）①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比
②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比
③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
（实验器材）电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、30Ω），一只滑动变阻器（50Ω
1A），导线若干。
（实验过程）
(1)小奕按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小奕操作中的错误是______；
(2)小奕改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想______是正确的；
表一
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
表二
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.30
0.15
0.10
(3)小新在探究猜想③时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10Ω、15Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。依次换接后，应将滑动变阻器的滑片往______移动（选填“左”或“右”），移动变阻器滑片的目的是______。分析表二数据得出的结论是______；
(4)某小组用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的两个是______（多选）；
A．将电压表的量程换为0~15V
B．换成电压为6V的电源
C．更换最大阻值大于或等于60Ω的滑动变阻器
D．可将定值电阻两端的电压调为3V
(5)实验中小鸿发现闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是______。
19．小明同学利用四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、规格为“15Ω
1A”的滑动变阻器、电源（电压为4.5V）、电压表、电流表、开关和导线等器材，进行了“探究电流与电压、电阻关系”的实验。
(1)小明选择10Ω的定值电阻，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表示数________，电压表示数________（改变/不变）。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在连接错误的一条导线上断“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
(2)排除故障后，闭合开关，调节滑片到适当位置，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为________A，又读得电压表示数为2V，此时小明________（能/不能）得出“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论；
(3)在探究“电流与电阻的关系”时，小明将控制电压设为2.5V，依次将阻值为5Ω、10Ω、15Ω，20Ω的定值电阻接入电路。在换上10Ω的电阻后，后续操作有以下四步：①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是________。他用20Ω的电阻替换15Ω的电阻进行实验，发现无法使电压表读数调到2.5V。他可以在电路中与滑动变阻器________（串联/并联）一个阻值大于________Ω的电阻，才能使实验进行到底。
五、综合题
20．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，_____。
21．人类在探索自然规律的过程中，总结出了许多科学研究方法，如：“控制变量法”、“等效替代法”、“类比法”、“转换法”、“理想模型法”、“科学推理法”等。
（1）下面是初中物理中的几个研究实例：①研究通过导体电流与导体的电阻的关系时，让导体两端的电压保持不变；②研究磁场时，引入“磁感线”；③研究动能与速度的关系时，让物体的质量保持不变；④研究电流时，把电流比作水流。其中，采用了相同研究方法的是（
）
A．①和②
B．①和③
C．②和④
D．③和④
（2）下面的几幅图运用了
的方法说明分子也具有动能和势能。
（3）在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。同学们提出了下列几种猜想：
猜想1：电阻可能与导体的长度有关；
猜想2：电阻可能与导体的横截面积有关；
①根据你掌握的电学知识，你认为猜想3：电阻还与
有关。
②小明设计了如图所示的电路图，在A、B间接入下表中待研究的电阻丝（电阻丝用电阻符号表示），电源电压U恒定。
序号
材料
长度
横截面积
1
锰铜合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
若电阻受温度的影响可以忽略，要探究猜想1，应该控制
和
不变；要探究猜想2，应该选用电阻丝
和电阻丝
（填电阻丝的序号）进行对比实验。
③甲同学也利用以上的电路和电阻丝对猜想2进行了探究。甲同学的实验探究如下：
实验：先在A、B间接入电阻丝2，闭合开关S，记录电流表的示数为I1；然后在A、B间接入电阻丝4，闭合开关S，记录电流表的示数为I2；发现：I1≠I2。
分析：由于电阻丝2和4的横截面积不变，而两种情况下电路中电流的大小不等，所以电阻与导体的横截面积无关。
结论：猜想2是错误的。
对甲同学的实验探究，你认为他的实验方法是
（正确/错误）的，请具体指出他的错误是：
，根据他的实验和他的分析思路还可得出：
的结论，这个结论是
（正确/错误）的。
【参考答案】
1．C
2．A
3．A
4．D
5．BD
6．BC
7．BC
8．AC
9．b
12.5
10．右端移动
35
11．右
2
12．（1）电压表示数为2.5伏；（2）B；（3）小灯泡与滑动变阻器串联，两者电压之和应等于4伏，而图中曲线b与a交点处，电压之和大于4伏
13．定值电阻R′滑动变阻器电压表
14．5，6.67，3.5，
15．
16．
17．
断开
右
控制电阻两端电压一定
R短路
B
C
18．滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
①
右
保持定值电阻两端的电压不变
导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
CD
定值电阻R断路
19．改变
不变
0.2
不能
②①④③
串联
1Ω
20．
2.4
A
10
0.16
低
电流与电阻成反比
21．（1）（B）
（2）类比
（3）①导体的材料（温度）
②材料，横截面积，2，3
③错误，研究电阻与导体的横截面积的关系却控制了横截面积不变
电阻与导体的材料无关
错误