17.1 电流与电压、电阻的关系 分层练习-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第17章 欧姆定律 第1节 电流与电压、电阻的关系分层练习 一、基础题 1. 下列关于电流与电压、电阻关系的说法中，正确的是（ ） A. 电阻一定时，电流与电压成反比 B. 电压一定时，电流与电阻成正比 C. 电阻一定时，电压与电流成正比 D. 电压一定时，电流与电阻成反比 2. 在探究“电阻一定时，电流与电压的关系”实验中，应保持______不变，通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端的______，记录对应的电流数据。 3. 某定值电阻两端的电压为3V时，通过的电流为0.3A；若电压增大到6V，且电阻不变，通过该电阻的电流为______A。 4. 为探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，需更换不同阻值的定值电阻，每次更换后都要调节滑动变阻器，目的是保持定值电阻两端的______不变。 二、提升题 5. 如图所示的电路中，电源电压保持不变，定值电阻R₁=10Ω，闭合开关S后，电流表的示数为0.3A；若再将R₂=20Ω的电阻与R₁串联，电流表的示数将变为（ ） A. 0.1A B. 0.2A C. 0.3A D. 0.4A 6. 某同学在探究“电阻一定时，电流与电压的关系”时，得到一组实验数据如下表。分析数据可知，该定值电阻的阻值为______Ω；若电压为4.5V时，通过该电阻的电流为______A。 电压U/V 1.5 3.0 4.0 电流I/A 0.3 0.6 0.8 7. 电源电压为6V且保持不变，将一个阻值为15Ω的定值电阻接入电路，若要使通过该电阻的电流为0.3A，需（ ） A. 串联一个5Ω的电阻 B. 串联一个10Ω的电阻 C. 并联一个5Ω的电阻 D. 并联一个10Ω的电阻 8. 在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，下列做法能减小实验误差的是（ ） A. 每次实验只测量一组数据 B. 更换定值电阻后，无需重新调节滑动变阻器 C. 多次测量取平均值 D. 电流表和电压表接入电路时无需考虑正负接线柱 三、拓展题 9. 某智能传感器的核心元件是一个定值电阻，其阻值会随环境湿度变化而微小改变。为探究该传感器在不同湿度下的导电特性，保持传感器两端电压不变，测量不同湿度下通过传感器的电流，数据如下表。分析数据可知，湿度越大，该传感器的电阻______（选填“越大”“越小”或“不变”），依据是______。 湿度/% 30 50 70 90 电流I/mA 2.0 2.5 3.0 3.5 10. 新能源汽车的电池管理系统会实时监测电路中的电流、电压数据。已知某电池组的输出电压为36V，当电路中接入一个12Ω的电阻负载时，通过负载的电流为______A；若负载电阻变为8Ω，电池组输出电压保持不变，此时电流将变为______A，这体现了______一定时，电流与电阻的关系。 11. 如图甲所示，电源电压恒定，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，记录多组电压表和电流表示数，绘制出I-U图像如图乙所示。则R₁的阻值为______Ω。 图甲 图乙 四、实验探究题 12. 某实验小组在探究“电阻一定时，电流与电压的关系”实验中： （1） 请在虚线框内画出实验电路图（要求：定值电阻、滑动变阻器、电流表串联，电压表测定值电阻两端电压）。 （2）实验前，应将滑动变阻器的滑片移到______（选填“最大阻值”或“最小阻值”）处。 （3）实验中，若发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，可能的故障是______。 （4）排除故障后，测得的数据如下表。请根据数据在坐标系中描点并绘制I-U图像。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 13. 利用如图所示的电路图，探究“电压一定时，电流与电阻的关系”： （1）实验器材有：电源（电压3V）、电流表、电压表、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器（0~20Ω）、开关及导线若干。实验中，更换不同阻值的定值电阻后，应调节滑动变阻器使电压表的示数为______V不变。 （2）当接入5Ω电阻时，电流表的示数为0.3A；更换为10Ω电阻后，调节滑动变阻器，电流表的示数应为______A。 （3）通过实验得出的结论是：______。 14. 某同学设计了如图所示的电路，探究“电流与电压、电阻的关系”，其中R为定值电阻，R'为滑动变阻器。 （1）闭合开关S前，滑片P应移到______端（选填“左”或“右”）。 （2）若要探究“电阻一定时，电流与电压的关系”，应保持______不变，调节滑片P改变______，记录实验数据。 （3）若要探究“电压一定时，电流与电阻的关系”，需更换不同阻值的R，每次更换后，应调节滑片P使______的示数不变。 （4）实验中，若电流表指针反向偏转，原因是______。 15. 为探究电流与电压、电阻的关系，某实验小组进行了创新实验，采用数字化实验设备实时采集数据。 （1）实验中使用的定值电阻为10Ω，电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为50Ω。实验时，通过调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压从1V逐渐增大到5V，每次间隔1V，记录对应的电流值。请计算出每次的电流值并填入下表。 电压U/V 1 2 3 4 5 电流I/A （2）分析实验数据，可得出的结论是：____________________________________。 （3）若将定值电阻更换为15Ω，在保证电压范围不变的情况下，滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。 （4）与传统实验相比，数字化实验的优点是（写出一条即可）。 答案解析 1. 答案：D 解题思路：根据欧姆定律 I =U/R： 电阻一定时，电流与电压成正比（A、C错误）； 电压一定时，电流与电阻成反比（B错误，D正确）。 易错点提醒：易混淆“成正比”“成反比”的条件，需明确“电阻一定”对应电流与电压的关系，“电压一定”对应电流与电阻的关系。 2. 答案：电阻；电压 解题思路：探究“电阻一定时，电流与电压的关系”需用控制变量法，保持电阻不变，通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察电流变化。 易错点提醒：易混淆“控制的量”与“改变的量”，需牢记控制变量法的核心是“只改变一个变量”。 3. 答案：0.6 解题思路：先由 R = U/I = 3V/0.3A = 10Ω 求出电阻；电阻不变时，电压增大到6V，电流 I' = U'/R=6V/10Ω = 0.6A 。 易错点提醒：忽略“电阻不变”的条件，直接用电压倍数计算电流（3V到6V是2倍，0.3A×2=0.6A，此方法正确，但需明确前提是电阻不变）。 4. 答案：电压 解题思路：探究“电压一定时，电流与电阻的关系”需控制定值电阻两端的电压不变，更换电阻后调节滑动变阻器的目的是维持该电压稳定。 易错点提醒：易误认为调节滑动变阻器是改变电流，实际核心是保持电压不变。 5. 答案：A 解题思路：电源电压 U = I1R1 = 0.3A×10Ω = 3V ；串联 R2 后总电阻 R总 = 10Ω + 20Ω = 30Ω ，电流 I = U/R总=3V/30Ω ≈ 0.1A （选项A正确）。 易错点提醒：忘记串联电路总电阻等于各电阻之和，直接用原电流计算。 6. 答案：5；0.9 解题思路：由R = U/I = 1.5V/0.3A= 5Ω （多组数据验证：3.0V/0.6A = 5Ω ）；电压4.5V时， I = 4.5V/5Ω = 0.9A 。 易错点提醒：误用“电压差”或“电流差”计算电阻，需用同一组的电压、电流计算。 7. 答案：A 解题思路：电阻两端需要的电压 UR = IR = 0.3A×15Ω = 4.5V ；电源电压6V，需串联电阻分担电压 U串= 6V - 4.5V = 1.5V ，串联电阻 R串 =U串/I=1.5V/0.3A = 5Ω 。 易错点提醒：混淆串联、并联的电压规律，并联电阻无法分担电压，故排除C、D。 8. 答案：C 解题思路： A错误：只测一组数据无法避免偶然误差； B错误：更换电阻后需调节滑动变阻器保持电压不变； C正确：多次测量取平均值可减小偶然误差； D错误：正负接线柱接反会导致电表损坏或示数错误。 易错点提醒：误认为“更换电阻后无需调节”，忽略控制变量法的要求。 9. 答案：越小；电压一定时，电流越大，电阻越小 解题思路：由 R =U/I，电压不变时，电流随湿度增大而增大，故电阻减小。 易错点提醒：易忽略“电压不变”的前提，直接由电流变化判断电阻变化。 10. 答案：3；4.5；电压 解题思路： 接入12Ω时， I =36V/12Ω = 3A ； 接入8Ω时， I' = 36V/8Ω = 4.5A ； 体现“电压一定时，电流与电阻成反比”。 易错点提醒：误将“电池组输出电压”当作“电阻两端电压”，实际此处电压是定值。 11. 答案：10 解题思路： R1 的I-U图像是过原点的直线，由 R1 =U/I = 2V/0.2A= 10Ω （图乙数据）。 12. 答案： （1） （2）最大阻值； （3）定值电阻断路； （4）图像：过原点的倾斜直线（略）。 解题思路： （2）实验前滑片移到最大阻值处，保护电路； （3）电流表无示数说明断路，电压表接近电源电压说明定值电阻断路（电压表串联接入电路）； 易错点提醒：误判故障为“滑动变阻器断路”，若滑动变阻器断路，电压表无示数。 13. 答案： （1）1.5（合理即可）； （2）0.15； （3）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 解题思路： （1）选择定值电阻两端电压为1.5V（方便计算）； （2）电压1.5V不变，I = 1.5V/10Ω = 0.15A ； 易错点提醒：未考虑滑动变阻器的分压能力，导致无法完成实验。 14. 答案： （1）右； （2）R；R两端的电压； （3）电压表； （4）电流表正负接线柱接反。 解题思路： （1）滑片移到右端，滑动变阻器接入阻值最大； （3）探究“电压一定时，电流与电阻的关系”需保持定值电阻两端电压不变，即电压表示数不变； 易错点提醒：误将“滑动变阻器的电压”当作控制量，实际应控制定值电阻的电压。 15. 答案： （1）0.1；0.2；0.3；0.4；0.5； （2）电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比； （3）75； （4）数据采集更快捷、准确。 解题思路： （1） I =U/R =U/10Ω，代入电压得电流； （3）定值电阻15Ω，电压5V时，滑动变阻器需分担 6V - 5V = 1V ，由串联分压 UR：U滑 = R：R滑，得 R滑 =1V×15Ω/5V= 3Ω ；电压1V时，滑动变阻器分担5V，R滑 = 5V×15Ω/1V = 75Ω ，故至少75Ω； 易错点提醒：忽略“电压范围不变”的条件，仅计算某一电压下的滑动变阻器阻值。 学科网（北京）股份有限公司 $