17.1 电流与电压和电阻的关系 同步分层作业-2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-18
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摘要:
**基本信息**
本同步练习以“电流与电压和电阻的关系”为核心,采用A、B、C三层递进设计,覆盖基础巩固、能力提升与素养挑战,适配新授课分层教学需求,通过控制变量法应用、实验探究与创新迁移,强化物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A卷|控制变量法、实验器材使用、结论表述等基础知识点|以选择填空为主,如“探究电流与电压关系时保持电阻不变”等题,夯实物理观念|
|B卷|实验数据处理、滑动变阻器作用、结论综合应用|通过实验探究题(如分析I-U数据)和综合应用题,提升科学探究与推理能力|
|C卷|间接测量设计、结论迁移应用、控制变量法拓展|以无电流表实验设计、结论推理题(如电压电阻同时变化时电流分析),培养质疑创新与科学态度|
内容正文:
人教版(2024)物理·九年级全一册 同步分层练习
17.1 电流与电压和电阻的关系(同步分层作业,含解析)
2026-2027学年人教版(2024)物理九年级全一册·第十七章 欧姆定律
满分:100分(C卷18分为选做) 建议用时:60分钟
注意事项:
1.答题前,请将班级、姓名写在指定位置;选择题答案填入题后括号内,填空题答案写在横线上。
2.本练习分A、B、C三层:A卷面向全体同学,B卷面向大部分同学,C卷为素养挑战选做题。
3.计算题应写出必要的公式与单位,只有结果没有过程不能得分。
考点导航
1.探究方法:电流与电压、电阻两个因素都有关,探究时采用控制变量法,①探究电流与电压的关系:保持电阻不变,改变电阻两端的电压;②探究电流与电阻的关系:保持电阻两端电压不变,改变电阻的阻值。
2.实验器材与电路:电源、开关、定值电阻、电流表(串联接入)、电压表(并联在定值电阻两端)和导线。改变电压的方法:增减干电池的节数、调节实验电源的输出电压,或把滑动变阻器与定值电阻串联;滑动变阻器还能起保护电路的作用。探究 I 与 R 时,换用不同阻值的定值电阻,并保持电阻两端电压不变。
3.实验结论:①电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;②电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
4.注意事项:①电流从电压表、电流表的正接线柱流入;②换接电阻时先断开开关;③每次实验换用不同规格的定值电阻,多次测量的目的是寻找普遍规律。
5.图像描述:电阻一定时,I-U 图像是一条过原点的直线(成正比);电压一定时,I-R 图像是一条双曲线(成反比)。
A卷·基础过关(共50分)
一、选择题(每题3分,共30分,10题)
1.(3分)【易】研究"电流与电压的关系"和"电流与电阻的关系"这两个实验,采用的研究方法是( )
A.控制变量法 B.转换法
C.类比法 D.理想实验法
2.(3分)【易】探究"电流与电压的关系"时,应保持( )(中考真题改编)
A.电压不变,改变电阻的阻值 B.电阻不变,改变电阻两端的电压
C.电阻和电压都改变 D.电阻和电压都不变
3.(3分)【易】探究"电流与电阻的关系"时,应保持( )
A.电阻不变,改变电阻两端的电压
B.电阻和电压都改变
C.电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值
D.只改变电源电压
4.(3分)【易】在"探究电流与电压的关系"实验中,闭合开关后发现电流表指针向左(无刻度一侧)偏转,产生这一现象的原因可能是( )
A.电流表测量范围选择过大 B.电压表串联接入了电路
C.电流表的正、负接线柱接反了 D.定值电阻的阻值过大
5.(3分)【易】实验中,除了分析表中的数据,还可以采用图像的方法分析数据。这样做的优点是( )
A.可以减少测量的次数
B.可以不用记录实验数据
C.能够直接减小实验误差
D.能更直观地看出两个量之间的变化关系
6.(3分)【易】如图所示,是某导体中的电流与其两端电压关系的图像。由图像可知:该导体的电流与电压成______比;当它两端电压为 2 V 时,通过的电流为______A。两空判断正确的是( )(中考真题改编)
A.正;0.4 A B.反;0.4 A
C.正;0.2 A D.反;0.8 A
7.(3分)【中】在"探究电流与电阻的关系"实验中,用 5 Ω 的电阻实验时,调节滑动变阻器使电压表示数为 2 V;换用 10 Ω 的电阻后,接下来的操作是( )
A.闭合开关直接读数
B.调节滑动变阻器使电压表示数仍为 2 V,再读电流表示数
C.把滑动变阻器滑片移到阻值最大处
D.改变电池的节数
8.(3分)【中】探究"电流与电阻的关系"实验中,滑动变阻器的作用是( )
A.改变定值电阻两端的电压 B.保持定值电阻两端的电压不变
C.改变定值电阻的阻值 D.只起保护电路作用
9.(3分)【中】下列关于实验结论的说法,正确的是( )
A.导体两端的电压越大,导体中的电流越小
B.导体的电阻越大,通过它的电流越大
C.在电阻一定时,导体中的电流与电压成正比
D.导体中的电流与电压和电阻没有关系
10.(3分)【中】探究实验中,接入 5 Ω 电阻、电压调为 2 V 时电流为 0.4 A;改接 10 Ω 电阻、保持电压 2 V 不变时,通过它的电流应为 0.2 A。这说明( )
A.电压一定时,电流与电阻成反比 B.电阻增大一倍,电流也增大一倍
C.电流与电压成正比 D.电阻与电流成反比
二、填空题(每题4分,共20分,5题)
11.(4分)【易】探究"电流与电压的关系"时,多次改变导体两端的电压并测出对应的电流,目的是______(选填"减小误差"或"寻找普遍规律");表述结论时必须写明"______一定"这个前提,否则结论就不严谨。
12.(4分)【易】实验结论:在______一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______比;在______一定时,导体中的电流与导体的电阻成______比。(中考真题改编)
13.(4分)【易】探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器的作用是______和______。
14.(4分)【中】探究电流与电阻的关系时,测得 5 Ω 电阻两端电压 2 V、电流 0.4 A;换用 20 Ω 电阻并保持电压仍为 2 V,则电流应为______A;此过程中应调节______来实现。(中考真题改编)
15.(4分)【中】(2024·山东德州)某小组探究"电流与电阻的关系",控制电阻两端电压不变,根据实验数据绘制的 I-R 图像如图所示。由图像可知,实验中控制电阻两端的电压为______V;换接 50 Ω 的定值电阻后,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数达到原来的数值,原因可能是滑动变阻器的最大阻值太______(选填"大"或"小")。(中考真题改编)
B卷·能力提升(共32分)
三、选择题(每题4分,共8分,2题)
16.(4分)【中】(中考真题改编)在探究"电流与电压关系"的实验中,得到下列数据:
电压 U/V:1、2、3、4
电流 I/A:0.2、0.4、0.6、0.8
分析数据,下列结论正确的是( )
A.电压与电流成正比
B.导体中的电流与电压无关
C.导体中的电流与导体两端的电压成反比
D.导体中的电流与导体两端的电压成正比
17.(4分)【中】在探究"电流与电阻的关系"实验中,换用大电阻后电压表示数将变大。为了保持电压不变,滑动变阻器的滑片应( )
A.向减小阻值的方向移动 B.保持不动
C.向增大阻值的方向移动 D.滑到阻值最小处
四、实验探究题(每题8分,共16分,2题)
18.(8分)【中】某小组用图示器材探究"电阻一定时,电流与电压的关系"。图中器材有:电池盒(内装两节干电池)、开关、定值电阻 R、电流表、电压表和导线。
(1)电流表应______联在电路中,电压表应与定值电阻 R______联;
(2)实验中通过增减电池的节数来改变定值电阻两端的电压,此外还可以把______与定值电阻串联来改变它两端的电压;
(3)实验数据:U=1 V 时 I=0.2 A;U=2 V 时 I=0.4 A;U=3 V 时 I=0.6 A。分析可得结论:______;
(4)本实验多次测量的目的是______。
19.(8分)【中】(中考真题改编)探究"电流与电阻的关系":保持电阻两端电压为 2 V 不变,实验数据如下:
电阻 R/Ω:5、10、20
电流 I/A:0.4、0.2、0.1
(1)分析数据可得结论:______;
(2)由 5 Ω 换 10 Ω 后,电压表示数将______(选填"变大""变小"或"不变"),应将滑动变阻器的滑片向______(选填"增大"或"减小")阻值的方向移动;
(3)每次更换电阻后都要调节滑动变阻器,目的是______;
(4)该实验中能否把 5 Ω、10 Ω、20 Ω 电阻一次全部串联接入电路进行测量?为什么?
五、综合应用题(共8分)
20.(8分)【中】(中考真题改编)小明按图示电路探究电流规律,测得三组数据后,发现一个奇怪现象:电阻一定时,电压增大到原来的 2 倍,电流增大到原来的 2 倍;但电阻增大到原来的 2 倍(保持电压不变),电流却变为原来的二分之一。
(1)请帮他总结电流与电压、电阻的关系(两条结论,注意前提);
(2)"电压增大 2 倍电流增大 2 倍"与"电阻增大 2 倍电流变为 1/2"这两个现象矛盾吗?为什么?
(3)若把电压增大到原来的 3 倍、同时电阻也增大到原来的 3 倍,电流将如何变化?请说明理由。
C卷·素养挑战(选做)(共18分)
六、综合应用题(共10分)
21.(10分)【难】(中考真题改编)某小组只有一只电压表(无电流表)、一个 10 Ω 的定值电阻 R₀ 和其他器材,想探究"通过导体的电流与导体电阻的关系"。
(1)小峰说:"没有电流表就无法知道电流大小,实验没法做。"小华却说可以用电压表"间接"反映电流大小。请说出小华的方法和道理(提示:串联电路中,电阻 R₀ 的电压与通过它的电流有什么关系?);
(2)具体做法:把待研究的不同阻值的定值电阻与 R₀ 串联,电压表并联在 R₀ 两端。若电压表示数越______(选填"大"或"小"),说明通过电路的电流越大;
(3)这个"间接测量"的思想在物理学中叫什么?
(4)实验中每次更换定值电阻后,都要调节滑动变阻器,使待研究电阻两端的电压保持不变(此时 R₀ 两端的电压会随之改变)。为什么要这样做?
七、开放创新题(共8分)
22.(8分)【难】(1)本实验的结论(电阻一定时电流与电压成正比;电压一定时电流与电阻成反比)综合起来,就可以预测任意电压和电阻下的电流。举例:某导体两端电压为 2 V 时电流为 0.5 A,那么电压为 4 V、电阻同时增大为 2 倍时,电流是多少?请写出推理过程;
(2)请举出"控制变量法"在初中物理其他实验中的一个应用实例;
(3)小华发现:实验中滑动变阻器除了"改变电压"或"保持电压"的作用外,还有一个无论哪个实验都需要的作用,请指出。
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$人教版(2024)物理·九年级全一册 同步分层练习
17.1 电流与电压和电阻的关系(同步分层作业,含解析·解析版)
2026-2027学年人教版(2024)物理九年级全一册·第十七章 欧姆定律
满分:100分(C卷18分为选做) 建议用时:60分钟
考点导览
1.探究方法:电流与电压、电阻两个因素都有关,探究时采用控制变量法,①探究电流与电压的关系:保持电阻不变,改变电阻两端的电压;②探究电流与电阻的关系:保持电阻两端电压不变,改变电阻的阻值。
2.实验器材与电路:电源、开关、定值电阻、电流表(串联接入)、电压表(并联在定值电阻两端)和导线。改变电压的方法:增减干电池的节数、调节实验电源的输出电压,或把滑动变阻器与定值电阻串联;滑动变阻器还能起保护电路的作用。探究 I 与 R 时,换用不同阻值的定值电阻,并保持电阻两端电压不变。
3.实验结论:①电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;②电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
4.注意事项:①电流从电压表、电流表的正接线柱流入;②换接电阻时先断开开关;③每次实验换用不同规格的定值电阻,多次测量的目的是寻找普遍规律。
5.图像描述:电阻一定时,I-U 图像是一条过原点的直线(成正比);电压一定时,I-R 图像是一条双曲线(成反比)。
A卷·基础过关(共50分)
一、选择题(每题3分,共30分,10题)
1.(3分)【易】研究"电流与电压的关系"和"电流与电阻的关系"这两个实验,采用的研究方法是( )
A.控制变量法 B.转换法
C.类比法 D.理想实验法
【答案】A
【解析】电流与电压、电阻都有关,每次只改变一个因素、控制另一个不变,控制变量法。故选A。
2.(3分)【易】探究"电流与电压的关系"时,应保持( )(中考真题改编)
A.电压不变,改变电阻的阻值 B.电阻不变,改变电阻两端的电压
C.电阻和电压都改变 D.电阻和电压都不变
【答案】B
【解析】探究 I 与 U:控制 R 不变,改变定值电阻两端的电压(可移动滑动变阻器的滑片、增减干电池的节数或调节实验电源)。故选B。
3.(3分)【易】探究"电流与电阻的关系"时,应保持( )
A.电阻不变,改变电阻两端的电压
B.电阻和电压都改变
C.电阻两端的电压不变,改变电阻的阻值
D.只改变电源电压
【答案】C
【解析】探究 I 与 R:换用不同阻值的定值电阻,同时调节滑动变阻器保持电阻两端的电压不变。故选C。
4.(3分)【易】在"探究电流与电压的关系"实验中,闭合开关后发现电流表指针向左(无刻度一侧)偏转,产生这一现象的原因可能是( )
A.电流表测量范围选择过大 B.电压表串联接入了电路
C.电流表的正、负接线柱接反了 D.定值电阻的阻值过大
【答案】C
【解析】电流应从电流表的正接线柱流入、负接线柱流出,接反时指针向无刻度一侧偏转。测量范围过大或电阻过大只会使偏转角度变小;电压表串联接入时电路中电流极小,指针几乎不偏转。故选C。
5.(3分)【易】实验中,除了分析表中的数据,还可以采用图像的方法分析数据。这样做的优点是( )
A.可以减少测量的次数
B.可以不用记录实验数据
C.能够直接减小实验误差
D.能更直观地看出两个量之间的变化关系
【答案】D
【解析】把数据点描在坐标系中并连成图像,能更直观地看出电流随电压(或电阻)变化的关系,便于总结规律。图像法不能减少测量次数、不能代替记录数据,也不能减小误差。故选D。
6.(3分)【易】如图所示,是某导体中的电流与其两端电压关系的图像。由图像可知:该导体的电流与电压成______比;当它两端电压为 2 V 时,通过的电流为______A。两空判断正确的是( )(中考真题改编)
A.正;0.4 A B.反;0.4 A
C.正;0.2 A D.反;0.8 A
【答案】A
【解析】图像是一条过原点的直线,说明电流与电压成正比;由图像读出 U=2 V 时对应的电流为 0.4 A(图线上 U 与 I 的比值恒为 5 Ω)。故选A。
7.(3分)【中】在"探究电流与电阻的关系"实验中,用 5 Ω 的电阻实验时,调节滑动变阻器使电压表示数为 2 V;换用 10 Ω 的电阻后,接下来的操作是( )
A.闭合开关直接读数
B.调节滑动变阻器使电压表示数仍为 2 V,再读电流表示数
C.把滑动变阻器滑片移到阻值最大处
D.改变电池的节数
【答案】B
【解析】探究 I 与 R 要"保持电阻两端电压不变":换大电阻后其分得的电压会变大,必须调节滑片把电压调回 2 V 再读数。故选B。
8.(3分)【中】探究"电流与电阻的关系"实验中,滑动变阻器的作用是( )
A.改变定值电阻两端的电压 B.保持定值电阻两端的电压不变
C.改变定值电阻的阻值 D.只起保护电路作用
【答案】B
【解析】本实验中换接不同阻值的定值电阻后,需调节滑片使定值电阻两端电压保持不变,这是滑动变阻器的主要作用(同时兼有保护电路作用)。故选B。
9.(3分)【中】下列关于实验结论的说法,正确的是( )
A.导体两端的电压越大,导体中的电流越小
B.导体的电阻越大,通过它的电流越大
C.在电阻一定时,导体中的电流与电压成正比
D.导体中的电流与电压和电阻没有关系
【答案】C
【解析】B 应为"电阻越大电流越小";A 应为"电压越大电流越大";C 表述完整(含前提)。故选C。
10.(3分)【中】探究实验中,接入 5 Ω 电阻、电压调为 2 V 时电流为 0.4 A;改接 10 Ω 电阻、保持电压 2 V 不变时,通过它的电流应为 0.2 A。这说明( )
A.电压一定时,电流与电阻成反比 B.电阻增大一倍,电流也增大一倍
C.电流与电压成正比 D.电阻与电流成反比
【答案】A
【解析】电阻由 5 Ω 变为 10 Ω(扩大 2 倍),电流由 0.4 A 变为 0.2 A(缩小一半),电压一定时电流与电阻成反比。注意"电阻与电流成反比"因果颠倒。故选A。
二、填空题(每题4分,共20分,5题)
11.(4分)【易】探究"电流与电压的关系"时,多次改变导体两端的电压并测出对应的电流,目的是______(选填"减小误差"或"寻找普遍规律");表述结论时必须写明"______一定"这个前提,否则结论就不严谨。
【答案】寻找普遍规律;电阻
【解析】探究性实验多次测量是为了找普遍规律、避免结论的偶然性(与测量性实验"减小误差"不同);结论必须带前提条件"在电阻一定时"。
12.(4分)【易】实验结论:在______一定时,导体中的电流与导体两端的电压成______比;在______一定时,导体中的电流与导体的电阻成______比。(中考真题改编)
【答案】电阻;正;电压;反
【解析】表述必须带前提条件,丢前提是常见扣分点。
13.(4分)【易】探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器的作用是______和______。
【答案】改变定值电阻两端的电压;保护电路
【解析】两个作用:主要作用是改变电压实现多次测量,兼有保护电路作用。
14.(4分)【中】探究电流与电阻的关系时,测得 5 Ω 电阻两端电压 2 V、电流 0.4 A;换用 20 Ω 电阻并保持电压仍为 2 V,则电流应为______A;此过程中应调节______来实现。(中考真题改编)
【答案】0.1;滑动变阻器
【解析】电阻扩大 4 倍,电流缩小为 1/4:0.4 A 除以 4 等于 0.1 A。
15.(4分)【中】(2024·山东德州)某小组探究"电流与电阻的关系",控制电阻两端电压不变,根据实验数据绘制的 I-R 图像如图所示。由图像可知,实验中控制电阻两端的电压为______V;换接 50 Ω 的定值电阻后,无论怎样调节滑动变阻器,都不能使电压表示数达到原来的数值,原因可能是滑动变阻器的最大阻值太______(选填"大"或"小")。(中考真题改编)
【答案】2;小
【解析】由图像可知,各点电流与电阻的乘积为定值:0.4 A×5 Ω=0.2 A×10 Ω=0.1 A×20 Ω=2 V,即实验中控制电阻两端的电压为 2 V;换接 50 Ω 电阻后要保持其两端电压 2 V 不变,滑动变阻器需分担更大的电压,所需阻值超过其最大阻值,故最大阻值太小(可在电路中再串联一个阻值合适的定值电阻来完成实验)。(改编自2024年山东省德州市中考物理第24题)
B卷·能力提升(共32分)
三、选择题(每题4分,共8分,2题)
16.(4分)【中】(中考真题改编)在探究"电流与电压关系"的实验中,得到下列数据:
电压 U/V:1、2、3、4
电流 I/A:0.2、0.4、0.6、0.8
分析数据,下列结论正确的是( )
A.电压与电流成正比
B.导体中的电流与电压无关
C.导体中的电流与导体两端的电压成反比
D.导体中的电流与导体两端的电压成正比
【答案】D
【解析】电压与电流的比值恒定(U/I=5),电流随电压同倍数增大,电阻一定时电流与电压成正比。注意因果顺序:电压是自变量,电流随它变化。故选D。
17.(4分)【中】在探究"电流与电阻的关系"实验中,换用大电阻后电压表示数将变大。为了保持电压不变,滑动变阻器的滑片应( )
A.向减小阻值的方向移动 B.保持不动
C.向增大阻值的方向移动 D.滑到阻值最小处
【答案】C
【解析】换大电阻后定值电阻分压变大,要调回原电压,需增大滑动变阻器接入的阻值来"分担"更多电压,滑片向增大阻值方向移动。此步是本实验最容易出错的操作。故选C。
四、实验探究题(每题8分,共16分,2题)
18.(8分)【中】某小组用图示器材探究"电阻一定时,电流与电压的关系"。图中器材有:电池盒(内装两节干电池)、开关、定值电阻 R、电流表、电压表和导线。
(1)电流表应______联在电路中,电压表应与定值电阻 R______联;
(2)实验中通过增减电池的节数来改变定值电阻两端的电压,此外还可以把______与定值电阻串联来改变它两端的电压;
(3)实验数据:U=1 V 时 I=0.2 A;U=2 V 时 I=0.4 A;U=3 V 时 I=0.6 A。分析可得结论:______;
(4)本实验多次测量的目的是______。
【答案】(1)串;并 (2)滑动变阻器 (3)电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比 (4)寻找普遍规律,避免结论的偶然性
【解析】(1)电流表串联接入电路,电压表与被测导体并联。
(2)可以用干电池作为电源,通过增减串联电池的节数来改变电压,也可以把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压(教材实验思路原话)。
(3)数据 U/I=5 恒定:电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)探究性实验多次测量是为了寻找普遍规律、避免结论的偶然性(与"测定值电阻阻值"实验取平均值减小误差不同)。
19.(8分)【中】(中考真题改编)探究"电流与电阻的关系":保持电阻两端电压为 2 V 不变,实验数据如下:
电阻 R/Ω:5、10、20
电流 I/A:0.4、0.2、0.1
(1)分析数据可得结论:______;
(2)由 5 Ω 换 10 Ω 后,电压表示数将______(选填"变大""变小"或"不变"),应将滑动变阻器的滑片向______(选填"增大"或"减小")阻值的方向移动;
(3)每次更换电阻后都要调节滑动变阻器,目的是______;
(4)该实验中能否把 5 Ω、10 Ω、20 Ω 电阻一次全部串联接入电路进行测量?为什么?
【答案】(1)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比 (2)变大;增大 (3)保持定值电阻两端的电压不变 (4)见解析
【解析】(4)不能。三只电阻串联后接入的是它们的总电阻,改变的是"总电阻"而不是"单个导体的电阻",且无法分别测出各电阻的电流来研究"同一导体的电流与电阻"关系,探究的对象应是单一导体(更换不同的定值电阻)。(合理即可)
五、综合应用题(共8分)
20.(8分)【中】(中考真题改编)小明按图示电路探究电流规律,测得三组数据后,发现一个奇怪现象:电阻一定时,电压增大到原来的 2 倍,电流增大到原来的 2 倍;但电阻增大到原来的 2 倍(保持电压不变),电流却变为原来的二分之一。
(1)请帮他总结电流与电压、电阻的关系(两条结论,注意前提);
(2)"电压增大 2 倍电流增大 2 倍"与"电阻增大 2 倍电流变为 1/2"这两个现象矛盾吗?为什么?
(3)若把电压增大到原来的 3 倍、同时电阻也增大到原来的 3 倍,电流将如何变化?请说明理由。
【答案】(1)见解析 (2)不矛盾;见解析 (3)见解析
【解析】(1)①电阻一定时,电流与电压成正比;②电压一定时,电流与电阻成反比。
(2)不矛盾。两个现象研究的是不同的关系:前者是"I 与 U"(R 不变),后者是"I 与 R"(U 不变),各自遵守自己的规律,没有矛盾。
(3)不变。电压增大 3 倍使电流增大 3 倍,电阻增大 3 倍使电流变为 1/3,两者抵消,电流保持不变。(合理即可)
C卷·素养挑战(选做)(共18分)
六、综合应用题(共10分)
21.(10分)【难】(中考真题改编)某小组只有一只电压表(无电流表)、一个 10 Ω 的定值电阻 R₀ 和其他器材,想探究"通过导体的电流与导体电阻的关系"。
(1)小峰说:"没有电流表就无法知道电流大小,实验没法做。"小华却说可以用电压表"间接"反映电流大小。请说出小华的方法和道理(提示:串联电路中,电阻 R₀ 的电压与通过它的电流有什么关系?);
(2)具体做法:把待研究的不同阻值的定值电阻与 R₀ 串联,电压表并联在 R₀ 两端。若电压表示数越______(选填"大"或"小"),说明通过电路的电流越大;
(3)这个"间接测量"的思想在物理学中叫什么?
(4)实验中每次更换定值电阻后,都要调节滑动变阻器,使待研究电阻两端的电压保持不变(此时 R₀ 两端的电压会随之改变)。为什么要这样做?
【答案】(1)见解析 (2)大 (3)转换法 (4)见解析
【解析】(1)R₀ 与待研究电阻串联,通过它们的电流相同:R₀ 阻值不变时,电流越大,R₀ 两端的电压越大,电压表示数越大,说明电流越大。
(2)电压表示数越大,说明电流越大。
(3)转换法,把不易直接观测的量(电流)转换为容易观测的量(电压)。
(4)探究"电流与电阻的关系"要控制待研究电阻两端的电压不变,否则无法得出"电压一定时电流与电阻成反比"的结论。还要注意:电压表并联在 R₀ 两端,显示的是 U₀=IR₀;更换电阻后电流改变,U₀ 会随之改变,不能把 U₀ 保持不变。若 U₀ 不变,通过 R₀ 的电流 I=U₀/R₀ 就不变,也就无法研究电流随电阻变化的规律了。(合理即可)
七、开放创新题(共8分)
22.(8分)【难】(1)本实验的结论(电阻一定时电流与电压成正比;电压一定时电流与电阻成反比)综合起来,就可以预测任意电压和电阻下的电流。举例:某导体两端电压为 2 V 时电流为 0.5 A,那么电压为 4 V、电阻同时增大为 2 倍时,电流是多少?请写出推理过程;
(2)请举出"控制变量法"在初中物理其他实验中的一个应用实例;
(3)小华发现:实验中滑动变阻器除了"改变电压"或"保持电压"的作用外,还有一个无论哪个实验都需要的作用,请指出。
【答案】开放性试题,合理即可(参考答案见解析)
【解析】(1)电压增 2 倍使电流增为 1 A;电阻增 2 倍使电流减为 0.5 A,两者抵消,电流仍为 0.5 A。(推理过程合理即可)
(2)示例:探究影响蒸发快慢的因素(温度、表面积、空气流动);探究影响滑动摩擦力大小的因素;探究压力的作用效果。(一个即可)
(3)保护电路,闭合开关前滑片移到阻值最大处,防止电流过大损坏电路元件。(合理即可)
易错点拨
1.结论的表述必须带前提条件:"电流与电压成正比"的前提是"电阻一定";"电流与电阻成反比"的前提是"电压一定",丢掉前提是常见扣分点。
2.探究 I 与 R 的关系时,换上更大的电阻后,要调节滑动变阻器使电压表示数回到原来的值(保持电压不变),这是本实验最容易漏的步骤。
3.滑动变阻器在两个实验中的作用不同:探究 I 与 U 时是"改变定值电阻两端的电压";探究 I 与 R 时是"保持定值电阻两端的电压不变"。
4."电流与电压成正比"不能说成"电压与电流成正比",电压是因,电流是果,因果顺序不能颠倒。
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