初中物理北师大版九年级全一册12.1学生实验探究——电流与电压、电阻的关系 同步练习 含答案

12.1
探究——电流与电压、电阻的关系
同步练习
学校：__________
班级：__________
姓名：__________
考号：__________
?一、选择题
1.
用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”．为了改变定值电阻两端的电压，有三种方案：①多节干电池串联接入、两点之间；②电池与滑动变阻器串联接入、两点之间；③电池先后与不同的定值电阻串联接入、两点之间．可行的方案是（?
?
?
?
）
A.仅有①
B.仅有②
C.仅有①、②
D.①、②、③都可行
?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，使电压表的示数发生变化
C.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将由换成时，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
?
3.
某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为，更换个定值电阻，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不变
C.滑动变阻器阻值变化范围为
D.将从换成后，应将滑片向左移
?
4.
在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，利用实验数据作出了如图所示的图象．根据图象，下列说法正确的是（????????）
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C.当导体甲两端的电压为时，通过导体甲的电流为
D.将两导体并联后接在?的电源上时，干路中的电流为
?
5.
如图是小明探究“电流一定时，电压与电阻关系”的实验电路图。已知电源电压＝，滑动变阻器上标有“”（实际最大阻值略小于），实验中所用的四个定值电阻分别为，，，．为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是（
）
A.
B.
C.
D.
?
6.
小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，作出了如图所示的图象，下列说法中正确的是（
）
A.甲、乙的电阻大小关系：
B.导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
C.将甲、乙两导体并联接到电压为的电源上，干路中的电流为
D.根据图象可得出结论：同一导体两端的电压与通过它的电流成正比
?
7.
如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图，每次实验必须保持大小不变的是（
）
A.电压表的示数
B.电流表的示数
C.定值电阻的阻值
D.滑动变阻器的阻值
?
8.
（3分）
关于如图所示的电路图，下列说正确的有（
）
A.在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器的主要作用是为了保护电路
B.将图中电阻换成小灯泡，滑片由向端缓慢移动，灯泡变亮，电压表示数与电流表示数比值变大
C.在测量定值电阻的阻值实验中，改变滑动变阻器的阻值目的是为了多次测量取平均值、减小误差
D.在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值是为了保持电阻两端的电压一定
?二、填空题
9.
物理学中研究一个变量与多个变量之间的关系时，常常采用控制变量法。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需要控制的变量是________。
?
10.
图甲是探究电流一定时，电压与电阻关系的实验电路图。已知电源电压＝，滑动变阻器上标有“”（实际最大阻值略小于），实验中所用的四个定值电阻分别为，，，．小明实验时尝试在间接入，，，．电阻，并调节滑动变阻器，使电路中的电流控制在图乙所示数值不变，但发现当间接________电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据。为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在________最合理。
?
11.
如图，在做“探究电流与电压电阻的关系”实验中，采用了蓄电池、最大阻值为的滑动变阻器、电流表和电压表等器材。
（1）在研究电流与电压的关系实验时，一般是连接同一电阻，通过适当________来改变两端的电压。
（2）在研究电流与电阻的关系实验时，当用的电阻连接在电路间测得电压为后，断开开关，用的电阻替换间的，然后闭合开关，应将滑片向________（选填“”、“”或“下”）端移动，直到看到________时，才能读出所需电表的示数。
?三、实验探究题
12.
现有下列器材，学生电源（电压恒为），电流表（，）、电压表（，）、定值电阻（各个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材“探究电流与电阻的关系”，实验电路图如图甲所示．
（1）连接电路时，开关应该________（选填“断开”或“闭合”）．
（2）该实验中带动变阻器的作用除了保护电路外，还有________.
（3）实验中依次接入三个定值电阻，正确操作后，记下电流表的示数．得到如图乙所示的电流随电阻变化的图象，由图象可以得出结论________．
（4）上述实验中，小明用的电阻做完实验后，接着把换成的电阻接入电路，闭合开关，应向________（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为________，读出电流表的示数．
（5）为了完成整个实验，应该选取下列哪种规格的滑动变阻器：________（填字母）．
．?
???
?
?
?．?
???
?
?
??．??
???
??
?
13.
在“探究电流与电压的关系”实验中：
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求滑片向端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大（连线时导线不允许交叉）。
（2）小明排除故障后，移动滑片到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为________．若要增大电阻两端的电压，应将滑片向________（选填“”或“”）端移动。
（3）实验中测得多组数据，绘制出电阻的图象如图丙所示：由图象可得：电阻一定时，电流与电压成________。
?
14.
用图甲所示器材和装置探究通过导体的电流与电阻关系，电源电压恒为，定值电阻阻值分别为、、、、和，滑动变阻器上标有“”。
（1）请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最________（选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电压表指针有明显偏转，原因可能是________。
（3）实验的部分数据如图乙所示，其中一次数据由于操作不当出现了错误，错误的电流值为________．出现该错误是由于忘记调节滑动变阻器保持电压不变造成的，则在该步错误操作之前，接入电路的定值电阻为________。
（4）继续实验，当接入电路中的电阻为时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数保持不变。利用现有器材，下列操作可继续完成实验的有________。
①将电阻串联接入电路
②将电阻串联接入电路
③将电阻串联接入电路
④将电阻串联接入电路
⑤将电阻串联接入电路
参考答案与试题解析
一、
选择题
1.
【答案】
D
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
研究电流跟电压的关系时应采用控制变量法，即控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压测出通过的电流，据此进行解答．
【解答】
解：探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，
①改变、之间串联电池节数，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，两端的电压发生变化，方法可行；
②电池与滑动变阻器串联接入、时，移动滑动变阻器滑片改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和两端的电压，方法可行；
③电池先后与不同定值电阻串联接入、，定值电阻的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻两端的电压不同，方法可行；
综上，①、②、③都可行．
故选．
2.
【答案】
D
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端；
为避免实验的偶然性，得出具有普遍性的结论，要多次测量；
在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，要控制导体的电压不变；
实验中，多次测量是为了使滑动变阻器的的电阻发生变化．
【解答】
解：．为保护电路，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，故正确，不符合题意；
．在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，使电压表的示数产生变化，多次测量，得出具有普遍性的结论，
故正确，不符合题意；
．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，根据控制变量法，要控制导体两端的电压不变，所以当将由换成时，应将滑片向右移动，使电压表示数不变，故正确，不符合题意；
．实验中，多次测量是为了得出普遍性的结论，故错误，符合题意．
故选．
3.
【答案】
C
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：．控制电压不变，该同学研究的是电流和电阻的关系，选项错误；
．由题意和图象可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，实验中要控制两端的电压不变，
由图乙知，电流与电阻之积：，即电压表保持不变，故错误；
．由图乙知，电流最大为时，对应的电阻为，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，电流最小为时，对应的电阻为，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欧欧，故正确；
．根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，电阻增大，其分得的电压增大（大于），
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，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，故错误．
故选．
4.
【答案】
B
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）由图象取电流相等的某点，比较它们的电压可知两电阻关系；
（2）由图象可知，通过两电阻的电流与各自两端的电压成正比例函数即为定值电阻；
（3）当导体甲两端的电压为时，从图象中读出时通过导体甲的电流；
（4）由并联电路的电压特点知甲、乙并联时的电压关系，由图象知它们的电流关系然后根据并联电路的特点求出干路电流。
【解答】
解：．由图象可知，当通过甲、乙的电流都是时，乙两端电压大于甲两端电压，由可知乙的电阻大于甲的电阻，故错误；
．由图象可知，通过导体乙的电流与其两端的电压成正比，故正确；
．当导体甲两端的电压为时，从图象中读出通过甲的电流为，故错误；
．由并联电路的电压特点可知，当导体甲与乙并联接入电路后它们的电压相等，即当时，，，干路中的电流，故错误．
故选．
5.
【答案】
C
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）当定值电阻为，且滑动变阻器接入电路中的电阻为时，由欧姆定律求同电路中的最大电流，确定电流表的选择的量程；
（2）当定值电阻为时，由欧姆定律求出电路中的最大电流；
当定值电阻为时，由串联电阻的规律和欧姆定律求出电路中的最小电流：
根据滑动变阻器的实际最大阻值略小于，且电流表的分度值为，确定为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制的大小。
【解答】
（2）当定值电阻为时，电路中的最大电流：
，
滑动变阻器上标有“”表示变阻器的最大电阻为，当定值电阻为时，由电阻的串联和欧姆定律，电路中的最小电流：
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于，稍大于，且电流表的分度值为，
为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在最合理。
故选：。
6.
【答案】
C
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）从图象可以得出的信息：①在一定电压下通过导体的电流；②通过比较相同电压下的电流大小，比较电阻大小关系；③通过导体的电流与其两端的电压成正比。
（2）电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关。
【解答】
、当甲乙两端电压都为时，＝，＝，，根据知：，故错误；
、电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变，故错误；
、当甲、乙两导体并联后接到电压为的电源上时，＝＝，由图知＝，＝，干路电流：＝＝＝，故正确；
、根据数据和图象得出的结论是：同一导体，电阻一定，通过它的电流与两端的电压成正比，故错误。
7.
【答案】
A
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，结合欧姆定律分析。
【解答】
探究“电流与电阻关系”要控制电阻的电压不变，当换上不同的定值电阻后，电压表示数发生变化，通过移动变阻器的滑片控制电压表示数不变；
由欧姆定律，每次通过定值电阻的电流不同，即电流表的示数不同；
故只有正确。
8.
【答案】
B,C
【考点】
伏安法测电阻的探究实验
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）据课本所学的电学实验中滑动变阻器的作用逐个分析即可判断；
（2）小灯泡的电阻是变化的，即其受温度的影响，温度越高，电阻越大。
【解答】
、在探究电流与电阻的关系试验中，滑动变阻器的主要作用是调节定值电阻两端的电压不变，故错误；
、由于灯丝的电阻受温度的影响，故将图中电阻换成小灯泡，滑片由向端缓慢移动，变阻器的有效电阻变小，电路电流变大，灯泡变亮，同时灯泡温度变高，故其阻值变大，所以电压表示数与电流表示数比值变大，故正确；
、在测定值电阻的阻值实验中，为了减小误差，即通过改变滑动变阻器的阻值目的多次测量电阻，最后得出电阻的平均值，故正确；
、在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值是为了改变电阻两端的电压，故错误；
二、
填空题
（本题共计
3
小题
，每题
3
分
，共计9分
）
9.
【答案】
导体的电阻
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
电流与电阻和电压有关，研究导体的电流与导体两端电压的关系时，需要控制导体的电阻不变。
【解答】
电流与电阻和电压有关，根据控制变量法，在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，需要控制的变量是导体的电阻。
10.
【答案】
,
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
根据欧姆定律求出电路中的最大电流确定电流表的量程；
根据电流表的量程和分度值读出示数；
根据欧姆定律求出电流表示数为时电路中的总电阻，即可判断的电阻不符合实验要求；
当定值电阻为时，根据欧姆定律求出电路中的最大电流，当定值电阻的阻值为时，根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的最小电流，然后结合电流表的分度值确定电路中控制的最合理电流。
【解答】
由图乙可知，电流表的分度值为，其示数为＝电流表的示数为时，电路中的总电阻，
所以，当间接电阻时，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都不能得到实验所要求的数据（2）（2）当定值电阻为时，电路中的最大电流$I_{\max}
=
\frac{U}{R"}
=
\frac{15V}{20\Omega}
=
0.75A$，
当定值电阻为时，电路中的最小电流，
因滑动变阻器的实际最大阻值略小于，且电流表的分度值为，
所以，为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在最合理。
故答案为：；。
11.
【答案】
移动变阻器的滑片
,电压表示数为
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）研究电流与电压的关系，需控制电阻的相同，记录电流随电压（通过移动变阻器的滑片改变电阻的电压）的变化关系；
（2）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【解答】
在研究电流与电压的关系实验时，要控制电阻大小不变，一般是连接同一电阻，通过适当移动变阻器的滑片来改变两端的电压；
根据串联分压原理可知，将定值电阻由改接成的电阻，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，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，所以滑片应向端移动，直到看到电压表的示数为时，才能读出所需电流表的示数。
三、
实验探究题
12.
【答案】
（1）断开
（2）控制定值电阻两端的电压不变
（3）在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比
（4）右,
（5）
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）为保护电路，连接电路时，开关应该断开．
（2）该实验中带动变阻器的作用除了保护电路外，还能控制定值电阻两端的电压不变．
（3）分析图乙数据可见，在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比．
（4）由图乙可知，当电阻为时，电流为，所以定值电阻两端电压为，根据串联电路有分压的特点，为使定值电阻两端电压不变，应向右调节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大定值电阻两端的电压为．
（5）由图知，电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少的滑动变阻器．
【解答】
解：（1）为保护电路，连接电路时，开关应该断开．
（2）该实验中带动变阻器的作用除了保护电路外，还能控制定值电阻两端的电压不变．
（3）分析图乙数据可见，在电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比．
（4）由图乙可知，当电阻为时，电流为，所以定值电阻两端电压为，实验电路图为串联电路，用的电阻做完实验后，接着把换成的电阻接入电路，根据串联电路有分压的特点，电阻变小，分压变少，为使定值电阻两端电压不变，应向右调节滑动变阻器的滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，增大定值电阻两端的电压为．
（5）由图知，电阻两端的电压始终保持，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少的滑动变阻器，故选．
13.
【答案】
如上所示；
,
正比
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）根据滑片向端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大确定变阻器左下接线柱连入电路中；
（2）根据电流表选用小量程确定分度值读数，要增大电阻两端的电压，根据欧姆定律分析；
（3）绘制出电阻的图象为过原点的直线，据此得出结论。
【解答】
要求滑片向端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：
小明排除故障后，移动滑片到某一位置时电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为，此时通过电阻的电流为，若要增大电阻两端的电压，根据＝，即应增大电路的电流，由欧姆定律，应减小变阻器连入电路的电阻，故应将滑片向端移动；
绘制出电阻的图象为过原点的直线，由图象可得：电阻一定时，电流与电压成正比。
14.
【答案】
如上所示；
右,电阻断路
,
②③④
【考点】
探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】
（1）变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，如下所示
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处；
若电流表示数为，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，则与电压表并联的支路断路了；
（3）由图甲知，除点外，求出电流与电阻积确定错误的电流值；
由欧姆定律得出此时电路的总电阻，由电阻的串联得出变阻器连入电路的电阻；
电阻的电压为，由串联电路电压的规律和分压原理求出在该步错误操作之前，接入电路的定值电阻大小；
（4）当接入电路中的电阻为时，由分压原理得出变阻器连入电路电阻，而现有变阻器的最大电阻为，由串联电阻的规律得出至少串联电阻的大小，串联的最大电阻不超过，据此分析；
【解答】
变阻器按一上一下连入电路中与电阻串联，如下所示：
闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即最右端，闭合开关后，发现电流表指针无偏转，电路可能断路，电压表指针有明显偏转，电压表测电源电压，帮原因可能是电阻断路；
由图甲知，除点外，电流与电阻积为：
＝＝＝，错误的电流值为；
由欧姆定律，此时电路的总电阻：；
由电阻的串联，变阻器连入电路的电阻为：＝＝；
电阻的电压为，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为＝，
由分压原理，定值电阻的大小是变阻器连入电路电阻的倍，故在该步错误操作之前，接入电路的定值电阻为＝；
继续实验，当接入电路中的电阻为时，由分压原理，变阻器连入电路电阻：
＝，而现有变阻器的最大电阻为，故至少串联一个＝的电阻，串联的最大电阻不超过，故将或或的电阻串联接入电路均可，选②③④；
故答案为：（1）如上所示；（2）右；电阻断路；（3）；；（4）②③④。
试卷第14页，总14页
试卷第13页，总14页