第十七章 欧姆定律 专项练习：实验题（探究电流与电压和电阻的关系、伏安法测电阻） 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

专项练习：实验题（探究电流与电压和电阻的关系、伏安法测电阻） 探究电流与电压和电阻的关系 1．在“探究电流与电压的关系”分组实验中，所用电源的电压为3V，定值电阻R的阻值为5Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω　1A”，各仪器均完好。 （1）连接电路前，发现电流表指针如图甲所示，则需要对电流表　 　； （2）请用笔画线代替导线，将图乙所示电路连接完整，要求：滑片P向右滑动时，变阻器连入电路的阻值变大　 　； （3）一小组展示实验数据如下表格所示，其他小组发现有一次实验数据是拼凑的，请你指出是第　 　次实验数据，并写出你的依据　 　； （4）分析表格中有效实验数据，初步得出：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成　 　。 实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次 电压/V 0.5 1 1.2 2 电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4 2．在探究“电流与电阻的关系”实验中，实验器材有输出电压为6V的电源、电流表A、电压表V、“20Ω，1A”的滑动变阻器甲、“40Ω，0.5A”的滑动变阻器乙和开关各一个，定值电阻4个（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω）和导线若干。 （1）请用笔画线代替导线，完成图甲所示的实物图的连接，使滑片P向左移动时，电流表的示数变大。 （2）正确连接电路后，试触时发现电压表指针迅速偏向最右端，电流表示数为零，则电路中出现的故障可能是 　 　。 （3）排除故障后，小明做了三次实验，并根据数据描绘出了如图乙所示的图像，三次实验中，移动滑动变阻器滑片的目的是 　 　；记录三次数据时，滑片P的位置最靠近B端的是第 　 　次实验；这三次实验中，小芳所选用的滑动变阻器是 　 　。 （4）小明用25Ω的电阻继续实验，接入后发现无论怎样移动滑动变阻器滑片P，都无法使其两端的电压达到 　 　V。仔细分析后，小明发现可以采用 　 　电源电压的方法来继续完成该实验。 3．如图是“探究电流与电压和电阻的关系”实验电路，电源电压保持6V不变。 （1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应位于最　 　（选填“左”或“右”）端。 （2）闭合开关，移动滑片过程中观察到电压表无示数，电流表示数有明显的变化。已知导线、电压表和电流表均无故障，则故障原因可能是　 　。 （3）排除故障后，在“探究电流与电压的关系”时，根据实验数据绘制的图象如图乙所示，由图象乙可知：实验中所用定值电阻R的阻值为　 　Ω，分析图象可得结论：　 　。 （4）在“探究电流与电阻的关系”时，选用10Ω、15Ω、20Ω的电阻R由小到大依次正确接入甲图所示电路。当把10Ω电阻接入电路时，移动滑片，电流表示数如图丙所示是　 　A。则后面的实验每更换一个阻值，为保持定值电阻两端电压一定，滑动变阻器滑片P应向　 　（选填“A”或“B”）端滑动，同时记下对应的电流值：每次实验时电阻R两端的电压均控制为2V不变，为完成三组实验，滑动变阻器的最大阻值至少应是　 　Ω。 4．小明探究电阻一定时电流与电压关系的实物电路如图所示。 （1）请用笔画线代替导线将实物电路连接完整，使滑片向右滑动时电流表的示数变大；　 　 （2）正确连接电路后，闭合并关，发现电流表无示数，电压表有示数，则电路可能出现的故障是　 　； （3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为　 　A； （4）继续实验，小明又测量出了4组数据并填入表中，小红认为数据还不够充分，为了使结论具有普遍性，小红提出继续移动滑动变阻器的滑片，增加实验次数，收集更多数据；小明则提出换用20Ω的定值电阻重复前面的实验。你觉得更加科学合理的方案应该是　 　（选填“小明”或“小红”）提出的； （5）小明坚持自己的方案完成了第二次实验，并根据两次实验数据画出了两个I-U图象，如图丙所示。由图象可知　 　（选填“R1”或“R2”）是他第二次实验选用的电阻。 5．某同学利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω和30Ω，滑动变阻器规格为“50Ω1A”。 （1）小明连接好的电路如图所示，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数都不变化，小明连接的电路有不妥之处，经研究发现一根导线接错了，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线，保证闭合开关前，滑片在最右端时是正确的连接；　 　 （2）正确连接后，小明首先用5Ω电阻实验，闭合开关后发现，无论怎么移动滑片，电流表指针无偏转，电压表指针迅速满偏，则电路中的故障可能是　 　； （3）排除故障后，小明用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向　 　（选填“左”或“右”）端移动滑片，使电压表示数为　 　V时，读出电流表的示数，记录实验数据，此时滑动变阻器接入电阻为　 　Ω； （4）由图像可以得出结论：当电压一定时，电流与电阻成　 　；当将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变，原因是滑动变阻器的最大阻值　 　（选填“过大”或“过小”）。 测量小灯泡的电阻 6．小红用如图甲所示的电路，测量一只标有“2.5V”字样的小灯泡正常发光时的电阻，电源的电压恒为3V。 （1）在连接电路时，开关必须　 　； （2）移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示为　 　A，此时小灯泡的电阻是　 　Ω（保留1位小数）； （3）小灯泡的I－U关系如图丙，当小灯泡两端的电压增大时，它的电阻　 　（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是灯丝电阻受　 　影响。 7．小亮用“伏安法”测标有“2.5V”的小灯泡的电阻，电源电压4.5V。 （1）如图甲所示是小明连接的实物电路，其中有一根导线连接错误，请你用“×”标出这根错接的导线，并只改接一根导线使其成为正确电路（导线不交叉）； （2）连接完电路后，闭合开关S，发现电流表、电压表有示数均很小，但无论怎样移动滑片P都不能改变两只电表的示数，出现这个问题的原因是（　　）。 A．滑动变阻器与小灯泡并联 B．滑动变阻器同时接入了下方两个接线柱 （3）闭合开关。移动滑动变阻器的滑片 P，当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻为　 　Ω；他把多次测量的电流值和电压绘制成I-U图象，发现灯泡的I-U图象是图丙中的　 　线，多次测量小灯泡电阻的目的是　 　； （4）图中AB两点电阻大小关系是RA　 　RB。 8．实验课上各小组参照如图甲所示的实物图，完成小灯泡电阻的测量。已知实验室准备的小灯泡都是同一规格，额定电压为2.5V。 （1）闭合开关S后，若发现小灯泡不亮，但电流表、电压表均有示数。接下来应该进行的操作的是 　 　。 A.断开开关，更换小灯泡 B.检查各处导线连接是否良好 C.移动滑动变阻器的滑片观察小灯泡是否发光 （2）在某次测量中，电压表示数如图乙所示，电压值为　 　V。突然，灯丝烧断，电压表的示数　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （3）顺利测量后，根据数据绘出的I-U图像如图丙中的A所示。分析图像A可知，当小灯泡两端的电压增大，灯丝的电阻会　 　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）某小组根据测量的数据绘出的I-U图像如图丙中的B所示，而且小灯泡全程都发光，你认为出现B图线的原因可能是　 　。 9．小宁用如图甲所示电路测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实物电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动，小灯泡变暗；　 　 （2）闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P使电压表示数为2.2V，记下对应电流表的示数；调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数为2.5V，此时电流表示数如图乙所示： （3）分析表格中实验数据，得出小灯泡正常发光时的电阻为　 　Ω（结果保留一位小数三次计算电阻结果　 　（选填“能”或“不能”）求平均值； 实验次数 1 2 3 电压/V 2.2 2.5 2.8 电流/A 0.22 0.26 电阻/Ω 10.0 10.8 （4）另外一名同学在没有电流表的情况下，利用图丙所示的电路也测出了额定电压是U0的灯泡正常发光时的电阻，已知电源电压为U，定值电阻为R0，请完成以下步骤： ①按图丙所示电路图连接好电路，闭合开关S1、S2，断开开关S3，调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为　 　 ②保持滑动变阻器滑片位置不变，闭合开关S1、S3，断开开关S2，记下此时电压表示数为U1； ③小灯泡正常发光时的电阻为R1=　 　。（用U、U0、U1、R0表示） 电阻的测量 10．在“测量导体电阻”的实验中，电源使用2节新干电池，滑动变阻器的规格是“10Ω；1.5A”。 （1）图甲是实验电路，在连接电路过程中，开关应处于　 　状态； （2）某次实验中，当电流表示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示，则导体的电阻为　 　Ω； （3）在此实验的基础上，老师又出示阻值约为数百欧的电阻，提问能否用上述方法测量其阻值？同学们分析得出上述方案不行，原因是：　 　。接着，小明与其他同学经过讨论，通过增加一电阻箱（0～9999Ω；5A）、定值电阻R（200Ω；2A）、单刀双掷开关等器材，设计出了A、B两种不同方案，其电路图如右上图。你认为方案　 　的设计可以让测量结果更准确。 11．在测量定值电阻R的阻值实验时，老师给小明提供了如下器材：电源（电压4V和6V两挡可选），电流表、电压表、开关各一个，滑动变阻器a“10Ω 2A”和滑动变阻器b“50Ω 2A”各一个，待测电阻R的阻值约为10Ω，导线若干。 （1）用笔画线代替导线，将图甲的实验电路连接完整　 　（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）； （2）连接电路时，开关应处于　 　状态。开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片移动到变阻器的　 　（选填“最左端”或“最右端”）； （3）闭合开关后，发现电流表示数较大，电压表示数为零，产生这种现象的原因可能是　 　； （4）排除故障后，将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表示数为0.1A，电压表示数为1V。由此判断电源电压选择的是　 　V挡，滑动变阻器选择的是　 　（选填“a”或“b”）规格； （5）小明根据测量数据画出图像，如图乙所示。用图像处理数据的优点是　 　； （6）利用老师给的器材，还能完成的电学实验有：　 　（写出一个即可） 12．在做“伏安法测电阻”的实验中，小明同学设计了如图甲所示的电路，请你完成下列问题。 （1）连接电路时，应将开关　 　；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑到最　 　（填“左”或“右”）； （2）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于　 　断路造成的； （3）调节滑动变阻器，进行多次实验，其中某次实验时电压表和电流表的读数如图乙所示，计算出该电阻的阻值为　 　Ω； （4）完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R，重新设计了如图丙所示的电路，可以测出电炉丝Rx的电阻。电源电压未知且恒定不变，请把下列测量的实验步骤补充完整： ①只闭合开关S1，　 　； ②　 　； ③电阻表达式：Rx=　 　（用测得的物理量表示）。 13．某物理实验小组正在使用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，实验电路如图甲所示（电源电压3V）。 （1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片P移到最右端；　 　 （2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近3V，则电路故障原因可能是　 　； （3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为1.6V，电流表示数如图乙所示，其读数为　 　A，则未知电阻Rx=　 　Ω； （4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验　 　（选填“A”或“B”）； A．探究电流与电压的关系 B．探究电流与电阻的关系。 （5）实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案也可测出Rx的阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为Rmax。实验步骤如下： ①闭合开关S，滑片p移到a端时，读出电压表示数为U1； ②闭合开关S，滑片P移到b端时，读出电压表示数为U2； ③待测电阻Rx=　 　（用已知和测量出的物理量符号表示）。 参考答案 1．（1）调零 （2） （3）1；电流值大于电路中最小电流 （4）正比 2．（1） （2）定值电路R0断路 （3）控制定值电阻两端电压不变；③；乙 （4）2；减小 3．左；定值电阻R短路；10；在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；0.2；A；40 4．；定值电阻R断路；0.1；小明；R2 5．；定值电阻断路；右；2；20；反比；过小 6．（1）断开 （2）0.26；9.6 （3）增大；温度 7．（1） （2）B （3）6.25；a；多次测小灯泡电阻，可以找到灯泡电阻随灯泡两端电压变化的规律 （4）> 8．C；2.1；变大；变大；电压表测量滑动变阻器两端电压 9．；10.4；不能；U-U0； 10．断开；5；电流过小，电流表无法读取数据；B 11．；断开；最右端；R短路；6；b；能直观形象的表达物理规律；探究电流和电压的关系（答案合理即可） 12．断开；右；定值电阻；4；读出电压表的示数为U1；再闭合开关S2，读出电压表的示数为U2； 13．；Rx断路；0.16；10；A； 学科网（北京）股份有限公司 $$