人教版物理九年級(jí)全一冊(cè)同步提優(yōu)訓(xùn)練：17.1　電流與電壓和電阻的關(guān)系（含答案）

1、第1節(jié)電流與電壓和電阻的關(guān)系題組1探究電流與電壓的關(guān)系 1.(2020大連)在“探究電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,所用的實(shí)驗(yàn)器材有:電流表、電壓表、10 的定值電阻、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè),1.5 V的干電池兩節(jié),導(dǎo)線若干。(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖所示的電路補(bǔ)充完整。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到(選填“a”或“b”)端。(3)用開關(guān)“試觸”時(shí),電壓表和電流表均無示數(shù),這說明電路中存在故障。若故障是某一個(gè)元件發(fā)生了斷路,則發(fā)生斷路的元件可能是(只有一個(gè)選項(xiàng)正確,請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在橫線上)。A.開關(guān)或定值電阻B.定值電阻或電流表C.開關(guān)、滑動(dòng)變阻

2、器或電流表D.滑動(dòng)變阻器、電壓表或電流表(4)排除故障后,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在下表中。請(qǐng)?jiān)趫D中畫出電流I與電壓U的關(guān)系圖象。實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456電阻R/10電壓U/V0.40.81.21.62.02.4電流I/A0.040.080.120.160.200.24(5)根據(jù)圖象,可得出的探究結(jié)論是: 。2.在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,小明設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖。(1)小明探究通過定值電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系。在連接實(shí)驗(yàn)電路時(shí),開關(guān)應(yīng)。實(shí)驗(yàn)過程中,小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為1 V,記錄此時(shí)電流表的示數(shù);接著他向(選填“A”或“B”)端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示

3、數(shù)增大為2 V,記錄此時(shí)電流表的示數(shù);繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為3 V,記錄此時(shí)電流表的示數(shù)。小明分析所測(cè)數(shù)據(jù),得出結(jié)論:在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。此實(shí)驗(yàn)中多次測(cè)量的目的是 。(2)如圖乙所示,小明將定值電阻換成正常發(fā)光時(shí)電壓為2.5 V的小燈泡,探究通過小燈泡的電流與其兩端電壓的關(guān)系。小明閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,但是電壓表的示數(shù)始終為0 V。經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)是電路中一根導(dǎo)線斷路造成的,則發(fā)生斷路的導(dǎo)線是a、b、c、d中的(填字母)。更換導(dǎo)線后,小明完成了三次實(shí)驗(yàn)測(cè)量,并把數(shù)據(jù)填寫在表格中。其中第一次測(cè)量時(shí),電流表的示數(shù)如圖丙所示,

4、此時(shí)的電流為A。次數(shù)電壓U/V電流I/A11.522.00.2832.50.30又進(jìn)行了幾次實(shí)驗(yàn)后,小明根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)繪制出小燈泡的I-U圖象,它與圖丁中圖象(選填“”或“”)相似。題組2探究電流與電阻的關(guān)系 3.(2020甘孜州)小剛用如圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)過程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5 更換為10 后,為了完成探究,他應(yīng)該采取的措施是()A.將變阻器的滑片適當(dāng)向右移動(dòng)B.保持變阻器的滑片不動(dòng)C.將變阻器的滑片適當(dāng)向左移動(dòng)D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)4.(2021德陽)小蘭在“探究電流與電阻關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,有如下器材:電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、電源、定值

5、電阻R(阻值分別為5 、10 、20 )及導(dǎo)線若干。(1)小蘭設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路,請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線將如圖乙所示的實(shí)物圖連接完整。(2)正確連接電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,電流表有示數(shù)變化,電壓表的示數(shù)始終為零,此時(shí)電路出現(xiàn)的故障可能是(填字母)。A.電阻R短路B.電阻R斷路C.滑動(dòng)變阻器短路(3)小蘭排除故障后繼續(xù)實(shí)驗(yàn),先后分別將3個(gè)定值電阻接入電路,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,直至電壓表示數(shù)為2.0 V,記下電流表相應(yīng)的示數(shù)(見下表),分析表中數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是 。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓/V電阻/電流/A12.050.4022.0100.2032.0200.10(4)本實(shí)驗(yàn)探究

6、采用的物理研究方法是。5.小明利用如圖甲所示的電路做“探究電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)。已知電源電壓為3 V且保持不變,滑動(dòng)變阻器電阻絲的阻值與其長(zhǎng)度成正比,部分實(shí)驗(yàn)裝置已經(jīng)接好,如圖乙所示。(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖乙中未連接完整的實(shí)物圖。(2)如圖乙所示,小明先將R1的滑片移至最左端,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)R2使電壓表的示數(shù)為2 V,記錄電流表的示數(shù);之后將R1的滑片向右移動(dòng),依次使其接入電路的電阻絲長(zhǎng)度為其電阻絲總長(zhǎng)度的34、12、14,每次移動(dòng)R1的滑片后,應(yīng)向(選填“左”或“右”)移動(dòng)R2的滑片,使電壓表的示數(shù)為V,并記錄每次滑片移動(dòng)后電流表的示數(shù)。(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明繪制了電

7、流表的示數(shù)I與R1接入電路的電阻絲長(zhǎng)度L的關(guān)系圖象,如圖所示,根據(jù)該圖象的變化趨勢(shì)(選填“能”或“不能”)得到“電壓一定時(shí),電流與電阻成反比”的結(jié)論。題后反思探究電流與電壓的關(guān)系與探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)操作的關(guān)鍵:(1)探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)調(diào)節(jié)電壓的方法:調(diào)節(jié)電源電壓,如增減電池節(jié)數(shù)、改變學(xué)生電源的輸出電壓;利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓。(2)探究電流與電阻的關(guān)系時(shí)控制電壓不變的方法:變換電阻后,滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)方法是“換大調(diào)大,換小調(diào)小”,調(diào)節(jié)時(shí)要觀察電壓表,使電壓表示數(shù)保持不變。思維拓展提升能力素養(yǎng)6.小明和小剛都知道導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻和導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)。在“探究導(dǎo)體中

8、的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有:電流表兩個(gè),四節(jié)干電池串聯(lián)組成的電池組、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)各一個(gè),阻值分別為5 、10 、15 、20 的定值電阻各一個(gè),導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示。(1)根據(jù)電路圖連接好實(shí)驗(yàn)器材,將滑動(dòng)變阻器的滑片滑到阻值最大處,用開關(guān)進(jìn)行“試觸”時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表指針沒有偏轉(zhuǎn),電壓表的示數(shù)如圖乙所示,接下來小明應(yīng)該做的是。(只有一個(gè)選項(xiàng)正確,將正確選項(xiàng)的字母填在橫線上)A.將電壓表由大量程換接小量程B.檢查電流表的接線柱是否接反C.檢查電阻的兩個(gè)接線柱是否接觸良好D.檢查滑動(dòng)變阻器的接線柱是否松動(dòng)(2)通過實(shí)驗(yàn)操作確定了電流表應(yīng)該選用小量程。他們

9、用電流表小量程做了幾次實(shí)驗(yàn),在進(jìn)行最后一次實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表小量程損壞了。要完成該實(shí)驗(yàn),應(yīng)該 。(3)小明和小剛都利用這個(gè)電路各測(cè)出一組數(shù)據(jù),但實(shí)驗(yàn)操作中有不符合探究I與R關(guān)系的做法,結(jié)果得到的I-R圖象如圖所示。請(qǐng)指出圖中(選填“甲”或“乙”)圖線是不符合探究I與R關(guān)系的做法的實(shí)驗(yàn)中作出的,實(shí)驗(yàn)操作中不符合要求的做法是 。(4)若在實(shí)驗(yàn)過程中,電壓表損壞,無法再使用,在可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材不能增加的情況下,如果要用另一種方案完成該實(shí)驗(yàn),請(qǐng)畫出新方案的實(shí)驗(yàn)電路圖,并寫出必要的文字說明。答案解析第1節(jié)電流與電壓和電阻的關(guān)系1.(1)如圖所示(2)a(3)C(4)如圖所示(5)在電阻一定時(shí),電流與電

10、壓成正比解： (1)電源電壓約為3 V,故電壓表應(yīng)選用03 V量程。(2)為了保護(hù)電路,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到阻值最大處,即滑到a端。(3)如果定值電阻斷路,閉合開關(guān),電壓表串聯(lián)在電路中,電壓表有示數(shù),電流表沒有示數(shù),故A、B不符合題意;如果開關(guān)、滑動(dòng)變阻器或電流表斷路,閉合開關(guān),電路斷路,電壓表和電流表沒有示數(shù),故C符合題意;如果電壓表斷路,電壓表沒有示數(shù),電路是通路,電流表有示數(shù),故D不符合題意。(5)分析數(shù)據(jù)可知,在電阻一定時(shí),電阻兩端的電壓增大為原來的幾倍,通過電阻的電流也增大為原來的幾倍,得出的結(jié)論是:在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。2.(1)斷開B得出普遍規(guī)律(2)

11、c0.24解： (1)在連接電路時(shí),開關(guān)必須斷開;實(shí)驗(yàn)過程中,小明調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為1 V,記錄此時(shí)電流表的示數(shù),接下來要使電壓表的示數(shù)為2 V,需要將滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小,以使其分壓減少,則他應(yīng)向B端移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)增大為2 V;此實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓的關(guān)系,多次測(cè)量是為了找出普遍規(guī)律。(2)小明閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,說明電路為通路,而電壓表的示數(shù)始終為0 V,說明與燈泡并聯(lián)的電壓表處有斷路,故可能是導(dǎo)線c發(fā)生斷路;圖丙中電流表選用的量程為00.6 A,分度值為0.02 A,示數(shù)為0.24 A;燈泡的電阻隨溫度的變化而變化,通過

12、小燈泡的電流與其兩端的電壓不成正比,其I-U圖象不是直線,與圖象相似。3.A解： 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5 更換為10 后,定值電阻兩端的電壓變大,而該實(shí)驗(yàn)中需要控制定值電阻兩端的電壓不變,因此,應(yīng)增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,即應(yīng)將滑片向右端移動(dòng),故A項(xiàng)正確,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤;在電池節(jié)數(shù)不變,A、B兩點(diǎn)間的電阻由5 更換為10 時(shí),電壓表的示數(shù)已經(jīng)增大了,若適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù),變阻器滑片不動(dòng)時(shí),會(huì)使電阻兩端的電壓更大,故D錯(cuò)誤。4.(1)如圖所示(2)A(3)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比(4)控制變量法5.(1)如圖所示(2)左2(3)不能解： (2)該實(shí)驗(yàn)是探究

13、電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系,因此應(yīng)使電壓表示數(shù)保持不變。依次使滑動(dòng)變阻器R1接入電路的電阻絲長(zhǎng)度為其電阻絲總長(zhǎng)度的34、12、14,每次移動(dòng)R1的滑片后,應(yīng)向左移動(dòng)R2的滑片使電壓表示數(shù)保持2 V不變。(3)由該圖象只能得到“電流隨電阻的增大而減小”的結(jié)論,而不能得到“電壓一定時(shí),電流與電阻成反比”的結(jié)論。6.(1)C(2)換接另一個(gè)電流表,用小量程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(3)乙沒有控制電阻兩端的電壓不變(4)此實(shí)驗(yàn)還可使各個(gè)電阻并聯(lián)以保持電阻兩端的電壓不變,用電流表分別測(cè)量通過各個(gè)電阻的電流,如圖所示。解： (1)因?yàn)殡娏鞅碇羔槢]有偏轉(zhuǎn),說明電路發(fā)生了斷路,由圖可知,電壓表的量程為015 V,分度值為0.5 V,所以示數(shù)為6 V,等于電源電壓,故與電壓表并聯(lián)的電