内容正文:
九年级物理同步练习 专题十六 17.1《电流与电压、电阻的关系》
分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共12题)
考点一 探究电流与电压的关系(6题)
考点二 探究电流与电阻的关系(6题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共12题)
第一部分 分考点精练
考点一 探究电流与电压的关系
【典例01】(2025年武汉部分学校上学期期中考试,17) 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。
请你检查一下电路,错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
【答案】
【解析】
【详解】电路错在电流表和电阻并联,并且电压表并未与待测电阻并联,只改接一根导线来改变电路,电路接法如下
【变式1-1】(2025四川成都二模)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为 Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。
【答案】 5 避免偶然性,寻找普遍规律
【规范解答】[1]如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为
[2]本实验探究电流与电压的关系,最终得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比,故多次实验目的是避免偶然性,寻找普遍规律。
【变式1-2】(2025年武汉洪山区九上期中考试,18) 图甲是小成同学探究“电阻一定时,电流与电压的关系”实验中设计的电路图,乙是连接的部分实物图,已知,实验所用的电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路中的电阻变小,避免导线交叉。
(2)正确连接电路后闭合开关,测量并记录了几组电压和电流值,并将数据在坐标系中描点,如图丙所示,请帮助他在图丙中画出I-U图像。
(3)根据图像得出本实验的结论:在电阻一定时,___________,实验时当电压表的示数为2.4V时,滑动变阻器接入电路的电阻值为___________Ω。
【答案】(1) (2)
(3) ①. 导体中的电流与导体两端的电压成正比 ②. 2.5
【解析】
【小问1详解】
要求滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路中的电阻变小,可知变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,电压表与电阻并联,如图所示:
【小问2详解】
在坐标系中描点连线,画出图像,如图所示:
【小问3详解】
[1][2]因图像为过原点的直线,根据图像得出本实验结论:在电压一定时,电流与电压成正比,实验时当电压表的示数为2.4V时,对应电流表的示数为0.24A,根据串联电路的规律及欧姆定律,滑动变阻器接入电路的电阻值为
【变式1-3】(2024年武汉洪山区九上期中考试,18) 小伟为了探究电流与电压的定量关系,选择实验器材:两节新干电池、定值阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线等进行了实验探究。
(1)小伟根据实验要求连接的电路如图甲所示,检查时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路_________。
(2)问题解决后,正确进行实验得到的实验数据如表,当电压表示数为1.8V时,电流表示数如图乙所示,电流为________A;根据数据分析可得出实验结论:_______。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.24
0.30
0.40
0.48
(3)实验后,小伟与同桌小强交流后,觉得用小灯泡代替定值电阻也可完成上述实验,你认为这样能否达到实验目的并说明理由_________。
【答案】(1) (2) ①. 0.36 ②. 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)不能,因为灯丝的电阻随温度的变化而变化。
【解析】
【小问1详解】
[1]根据实验要求,定值电阻与滑动变阻器应串联接入电路,电压表并联在定值电阻R两端。检查图甲电路,发现电压表并联在了滑动变阻器两端,这是错误的。正确的连接应该是将电压表的正接线柱与定值电阻的右接线柱相连,电压表的负接线柱与开关的右接线柱相连。如下图所示
【小问2详解】
[1]根据图乙电流表的示数,电流表使用小量程,分度值为0.02A,指针指在0.36处,因此电流为0.36A。
[2]观察实验数据表,可以发现当电压增大时,电流也随之增大,且电压与电流的比值保持不变。这说明在电阻一定的情况下,电流与电压成正比。因此,实验结论为:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【小问3详解】
[1]用小灯泡代替定值电阻进行上述实验是不可行的。因为小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大,不是一个定值。在实验中,我们需要保持电阻不变来探究电流与电压的关系,而使用小灯泡则无法满足这一条件。因此,用小灯泡代替定值电阻不能达到实验目的。
【变式1-4】(2025宁夏银川中考真题)在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω,1A”。
(1)按图甲连接好电路,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数几乎不变,电流表无示数,试改动一根线,使电路完成该实验 ;
(2)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示。其中第1次实验中电流表示数如图乙所示,为 A,电路中定值电阻阻值为 Ω;分析实验数据可得出电流与电压的关系为: ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)利用本实验电路还可以进行“探究电流和电阻的关系”和“伏安法测电阻”实验。在这两个实验中进行多次实验的目的是 (填“相同”或“不相同”)的。
【答案】(1)
(2) 0.12 5 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)不相同
【规范解答】(1)在“探究电流与电压的关系”的实验中,电压表与电阻R并联,电流表与电阻R串联,由实物电路可知,电流表与电阻R并联,电压表与电阻R串联是错误的,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)[1]由图乙可知,电流表所选量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则读数为0.12A。
[2]电路中定值电阻阻值为
[3]由表格数据可知,通过定值电阻的电流随定值电阻两端电压增大而增大,电压与电流的比值是一个定值,所以可以得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)“探究电流和电阻的关系”实验中,需要保持导体两端的电压不变,改变接入电路的电阻,得出电流与电阻的关系,故多次测量的目的是寻找普遍规律;“伏安法测电阻”实验中,需要测量电阻两端的电压和通过的电流,再根据计算出电阻,则多次测量求平均值的目的是为了减小误差,在这两个实验中进行多次实验的目的是不相同。
【变式1-5】(2025年武汉江岸区九上期中考试,18) 某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系,电源电压为4.5V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到最左端,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑片,电压表示数发生变化,电流表始终无示数,则故障原因可能是___________;
(3)排除故障后继续实验,刚闭合开关时,电压表示数为0.9V、该同学根据实验数据在坐标系中描出的点如图乙所示。请你帮助该同学在图乙中画出图像___________。分析实验数据,可知实验中所用滑动变阻器的最大电阻为___________Ω。
(4)实验完成后,该同学仅将定值电阻替换为小灯泡,用同样的电路测量小灯泡电阻,测得的数据如表所示。当小灯泡两端电压为1.8V时,其电阻可能为___________(填“7Ω”“7.5Ω”“8Ω”或”8.5Ω”)。
序号
1
2
3
4
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
电流I/A
0.28
0.25
0.22
0.20
【答案】(1) (2)电流表短路
(3) ①. ②. 20
(4)7.5
【解析】
【小问1详解】
探究电流与电压的关系,定值电阻要与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电流,且电流表与电压表接线柱需正进负出,如图所示:
【小问2详解】
闭合开关,发现电流表无示数,移动滑片,电压表示数发生变化,电路中电流大小有变化,但电流表始终无示数,则故障原因可能是电流表短路。
【小问3详解】
[1]根据该同学根据实验数据在坐标系中描出的点,I-U图像如图所示:
由图可知,定值电阻的阻值为
电源电压为4.5V,刚闭合开关时,电压表示数为0.9V,滑动变阻器接入阻值最大,它两端电压为
电流为
滑动变阻器接入最大阻值
【小问4详解】
灯丝电阻受温度影响,温度越高电阻越大,同时灯泡两端电压越大,电流越大,当小灯泡两端电压为2V时,电流为0.25A,当小灯泡两端电压为1.5V时,0.22A,当小灯泡两端电压为1.8V时,电流应大于0.22A,且小于0.25A,其可能最小电阻为
其可能最大电阻为
因此其电阻应是7.2Ω~8.18Ω,可能为7.5Ω。
考点二 探究电流与电阻的关系
【典例02】(2025福建厦门二模)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V,所给的定值电阻阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端;
(2)图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像,可得到的结论:当导体两端电压不变时, ;
(3)实验过程中,保持滑片位置不变,将15Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,为了仍使电压表的示数为 V不变,滑片要向 移动;
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
【答案】(1)右
(2)通过导体的电流与导体的电阻成反比
(3) 2 右
(4)25
【规范解答】(1)为了保护电路,防止因电流过大而损坏电路,应将滑动变阻器调至最大阻值处,因此滑片应该位于右端。
(2)观察图像可知,当电压一定时,电流与对应电阻的乘积是一个定值,图像为反比例函数图像,因此可得出结论:导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。
(3)[1]根据图乙中实验数据绘制的I-R图像可知,导体两端电压保持2V不变。
[2] 实验过程中,将15Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,根据串联电路分压特点可知,当定值电阻的阻值变大后,定值电阻的两端电压会增大,为了保持定值电阻两端的电压不变,需要将滑动变阻器滑片向右边移动,使变阻器两端的电压适当增大,直到定值电阻两端的电压减小到2V为止。
(4)如图乙所示,当电阻的阻值为20Ω时,电路中的电流为0.1A,此时变阻器的阻值最大,故变阻器需要接入电路的最大电阻值为
【变式2-1】(2025年武汉洪山区九上元月月考,20) 在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为7.5V(5节新干电池),滑动变阻器“30Ω 1A”,
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最__________端;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片使电压表示数为3V,记下电流表示数。将5Ω的定值电阻换成10Ω的,为了完成实验,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)适当移动;
(3)小华还想用30Ω的电阻继续进行实验,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都达不到3V,接下来的操作应该是__________;
(4)同组的两个同学先后进行实验,并作出I-R图像如图乙所示,图像_________(选填“甲”或“乙”)符合要求;
(5)分析图象可知:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
【答案】(1)右 (2)右
(3)更换最大阻值更大的滑动变阻器
(4)甲 (5)反比
【解析】
【小问1详解】
为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移到最大阻值处,由图知,滑动变阻器的滑片向右移动时阻值变大,所以滑动变阻器的滑片P应置于最右端。
【小问2详解】
不改变滑动变阻器滑片的位置,将5Ω的电阻换成10Ω的电阻,定值电阻的阻值增大,由串联分压的原理可知定值电阻分得的电压增大;探究电流与电阻的关系实验中,应控制定值电阻两端的电压不变,所以应使定值电阻两端的电压减小,根据串联电路的电压规律,应增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动变阻器连入电路的电阻,所以滑片应向右端移动。
【小问3详解】
若定值电阻两端的电压应固定为3V不变,则滑动变阻器两端的电压为
根据串联电路的分压规律可知
此时滑动变阻器的阻值
所以要保持30Ω的定值电阻两端电压为3V,滑动变阻器的最大阻值至少为45Ω;而实验中用的滑动变阻器的最大阻值为30Ω,所以无论怎样移动滑片,电压表示数都达不到3V。要想完成实验,需要更换最大阻值更大的滑动变阻器。
【小问4详解】
图像甲中电阻与对应的电流的乘积为定值,即定值电阻两端的电压保持为3V不变;而图像乙中电阻与对应的电流的乘积并不是定值,即没有固定定值电阻两端电压不变,故图像甲符合要求。
【小问5详解】
由图像甲可知,电流随电阻的增大而减小,且电流与电阻的乘积为定值,所以可以得出结论:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【变式2-2】(2025吉林松原中考真题)小悦同学用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源为4节全新干电池串联,滑动变阻器规格为“ 2A”,有、、、、的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应 。
(2)将的电阻连入电路,电流表示数如图乙,读数为 ,记录此时电压表和电流表的示数。
(3)将的电阻连入电路,需要调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为 。
(4)将的电阻分别换成、、的电阻,继续实验。小悦同学发现当定值电阻为时,无法完成实验。为了继续完成实验,请帮她想出一个利用已有器材的解决方案: 。(写出一种方案即可)
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)断开
(2)0.4
(3)2
(4)将的定值电阻串联在电路中
(5)反比
【规范解答】(1)连接电路时,为了电路元件的安全,保护电路,开关应处于断开状态。
(2)电流表选用小量程,分度值为0.02A,其示数为0.4A。
(3)第一次实验,定值电阻两端电压为
探究电流与电阻的关系需控制电阻的电压不变,将的电阻连入电路,需要调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为2V。
(4)本实验电源电压为6V,定值电阻两端电压为2V,每一次实验,滑动变阻器两端的电压都是4V,每一次滑动变阻器连入的阻值都是定值电阻的2倍。当定值电阻时,滑动变阻器需要连入,而这个滑动变阻器最大阻值只有,所以需要将的定值电阻串联在电路中。
(5)实验完毕,整理实验数据会发现,电压一定,电阻越大,电流越小,于是得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【变式2-3】(2025年武汉武珞路中学九上12月月考,17) 小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验中可用到的定值电阻阻值分别为45Ω、40Ω、30Ω、25Ω、20Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,2A”。
(1)连接好电路,闭合开关的时候,发现电流表无偏转,电压表有较大的偏转,若操作正确,且故障只出现在导线①、②和③上,则可判断导线__________断了;
(2)排除故障后,小明用20Ω、10Ω、5Ω三个定值电阻做实验,并利用记录的数据绘制出了如图乙所示的图像,可知实验过程中,定值电阻两端的电压为__________V;
(3)利用上述器材,小明还可以完成_________次实验;
(4)通过实验探究,可得到的实验结论是___________。
【答案】(1)② (2)2
(3)三##3 (4)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】
【小问1详解】
连接好电路,闭合开关的时候,发现电流表无偏转,说明电路存在断路,电压表有较大的偏转,说明电压表与电源之间是连通的,因此故障可能是导线②断了。
【小问2详解】
实验中,要控制定值电阻两端电压不变,由图乙可知,定值电阻两端电压为
【小问3详解】
当接入40Ω的定值电阻时,由串联分压原理可得
即
解得。同理当接入45Ω的定值电阻时有
解得,即若要顺利完成实验,滑动变阻器的最大阻值应至少为56.25Ω,题目中滑动变阻器的最大值为50Ω,因此当使用45Ω的电阻时,无法完成实验。因此小明还可以完成三次实验(定值电阻25Ω、30Ω、40Ω接入电路时)。
【小问4详解】
由图乙可知,当电压一定时,电流随着电阻的增大而减小,因此可得到结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【变式2-4】(2025年武汉新洲区九上期末,18) 在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,电源电压恒为3V,有不同定值电阻(5、10、15、20)。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,由于疏忽有一根导线接错了,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(2)电路改接正确后,他先将滑动变阻器的滑片移到最大电阻处,闭合开关,移动滑片,当电压表示数如图乙时读取电流值。接下来断开开关,保持滑动变阻器的滑片位置不变,用10定值电阻替换下5定值电阻接入电路,闭合开关后电压表的示数会_________(填“变大”“变小”或“不变”),他应_________(填“向左”或“向右”)调节滑动变阻器,使电压表的示数保持不变,此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为_________;
(3)为了完成四次实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于_________。
【答案】(1) (2) ①. 变大 ②. 向左 ③. 1:2
(3)40
【解析】
【小问1详解】
原电路中电压表串联在电路中,应改为测量定值电阻两端的电压,电流表并联在定值电阻两端,应改为串联在电路中。 在连接电流表正接线柱与定值电阻右端的导线上打 “×”, 将定值电阻右端的接线柱通过导线与电压表的负接线柱连接起来。如图所示:
【小问2详解】
[1]用10Ω电阻替换5Ω电阻后,定值电阻阻值变大,根据串联分压规律,其两端电压会变大。
[2]为保持定值电阻两端电压不变,需增大滑动变阻器接入电路的电阻进行分压,因此滑片应向左调节。
[3] 由图乙可知,电压表量程为0∼3V ,分度值为0.1V ,示数为1V ,即定值电阻两端电压UR=1V 。 电源电压U=3V ,则滑动变阻器两端电压
串联电路中电流处处相等,根据,功率之比等于电压之比
【小问3详解】
实验中定值电阻两端电压需保持 UR=1V ,则滑动变阻器两端电压U滑=2V 。 当接入最大定值电阻R=20Ω时,根据串联分压 ,可得
因此,滑动变阻器的最大电阻应不小于40Ω。
【变式2-5】(2024年武汉江岸区九上期中考试,18) 某同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻来探究电流与电阻的关系,进行了4次实验并记录实验数据,滑动变阻器的规格为“40Ω 0.5A”。
(1)该同学连接了如图甲所示的电路,其中有一根导线接错,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______端,闭合开关后,发现电流表、电压表示数分别如图乙、丙所示,则电源电压为______V。
(3)在原电路中,为了利用现有器材顺利完成实验,且保证电路安全,实验中:
①若电源电压不变,应控制定值电阻两端的电压不得高于______V。
②若控制定值电阻两端的电压为2.2V,电源电压不得高于______V。
【答案】(1) (2) ①. 左 ②. 6
(3) ①. 2.5V ②. 6.6
【解析】
【小问1详解】
实验电路中,定值电阻、电流表、滑动变阻器应为串联电路,电压表测定值电阻电压,实物图中定值电阻未接入电路,正确实物图如下
【小问2详解】
[1]为保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于最大接入电阻处,即最左端。
[2]由图甲可知,电压表所选量程为0~3V,电压表的分度值为0.1V,由图丙可知电压表示数为
由图甲可知,电流表选的是小量程,分度值为0.02A,由图乙可知,电流表示数为
由于闭合开关时,滑动变阻器滑片置于最大接入电阻处,则滑动变阻器两端电压为
故电源电压为
【小问3详解】
[1]电流表的量程为0~0.6V,滑动变阻器规格为“40Ω 0.5A”,故电路中允许通过的最大电流为
本实验是探究电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律可知
而定值电阻阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω,因此,为保持定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律,当定值电阻增大时,滑动变阻器的接入阻值也增大,因此当定值电阻为5Ω时,此时滑动变阻器接入阻值最小,电路中电流最大,故定值电阻两端的最高电压为
[2]若控制定值电阻两端的电压为,则有
可得
由上面的分析可知,为保持定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压规律,当定值电阻增大时,滑动变阻器的接入阻值也增大,因此当定值电阻为20Ω、滑动变阻器接入阻值最大时,电源电压可达最大值,即
第二部分 基础巩固
1.(2025年武汉黄陂区部分学校九上12月质量监测,7) 如图所示,在“探究电阻一定时,电流与电压的关系”实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了( )
A. 保护电路安全 B. 保持两端电压不变
C. 改变两端的电压 D. 改变的电阻
【答案】C
【解析】
【详解】本实验的目的是探究电阻一定时,电流与电压的关系,实验要求控制定值电阻的阻值不变,需要得到多组不同电压下对应的电流数据,总结普遍规律,因此多次移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压。
故选C。
2.(2025年武汉洪山区九上期中考试,11) 如图所示是“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中设计的电路图,下列说法正确的是( )
A. 画电路图时必须从电源的正极开始画起
B. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最左端
C. 本实验中滑动变阻器的作用是多次改变电阻R两端的电压
D. 多次实验中,电压表与电流表的比值不同
【答案】D
【解析】
【详解】A.画电路图时,不一定要从电源的正极开始画起,只要按照一定的顺序,将电路元件正确连接起来即可,故A错误;
B.闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处。由图可知,滑片移到最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,而不是最左端,故B错误;
C.在“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,要控制电阻两端的电压不变,滑动变阻器的作用是在更换不同阻值的电阻后,调节其滑片位置,使定值电阻两端的电压保持不变,而不是多次改变电阻两端的电压,故C错误;
D.多次实验中,更换了不同阻值的电阻,根据(其中为电阻,为电压,为电流),电压与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值,由于定值电阻阻值不同,所以电压与电流表示数的比值不同,故D正确。
故选D。
3.(2024九年级上四川遂宁期末)小乐利用如图所示的电路,探究“电流与电阻的关系”时,你认为他的操作或思考正确的是( )
A.记录各组数据时电压表示数可以不同
B.调节滑动变阻器时,眼睛应该观察电流表
C.当换用较大阻值电阻时,滑片P应向左调节
D.他得到结论:电流与电阻成反比
【答案】C
【详解】A.探究电流与电阻关系时,需控制定值电阻两端电压一定,所以记录各组数据时电压表示数需相同,故A错误;
B.由于需要控制电压表示数相同,所以调节滑动变阻器时,眼睛应观察电压表,故B错误;
C.当换用较大阻值电阻时,为保证电压表示数不变,由分压原理可知,滑动变阻器阻值也应增大,所以滑片P应向左移动,故C正确;
D.本实验的结论为:当电压一定时,电流与电阻成反比;必须说明“电压一定”这一前提,故D错误。
故选C。
4.(2025四川成都二模)小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻 (选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是 。
【答案】 并 移动滑动变阻器的滑片
【规范解答】[1]根据电压表的使用规则,电压表要与被测电路元件并联,所以应将电压表与定值电阻R0并联,这样电压表才能测量定值电阻R0两端的电压。
[2]在探究 “电流与电压的关系” 实验中,要控制电阻不变,改变电阻两端的电压。电路中滑动变阻器与定值电阻串联,通过调节滑动变阻器的滑片,改变其接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻R0两端的电压,即改变电压表的示数。所以连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是移动滑动变阻器的滑片。
5.(2024九年级上黑龙江哈尔滨期末)小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间,收集数据的前提是保持每次实验电压表示数 ,处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的 (选填“乘积”或“比值”)并进行比较。
【答案】 不变 乘积
【详解】[1]由实验电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,在探究“电流与电阻的关系”实验中,应保持定值电阻两端的电压不变,即保持电压表的示数不变。
[2]在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即电流与电阻的乘积不变,所以处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的乘积并进行比较。
6.(2024年武汉硚口区九上12月月考,7) 下面是小明做电学实验时连接的四个电路,每个电路都有一根导线连错了,同学小兰发现了小明的错误,并在他的电路上把接线错的那一根导线找了出来,并打上“×”,但是其中有一个图中“×”打错了,打错了的这个图是( )
A. 练习连接简单电路
B. 检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和
C. 测量小灯泡L2两端的电压
D. 探究电流与电压的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A.由题图可知,修改之前的电路会造成电源短路,题图中的标错正确;故A项不符合题意;
B.由题图可知,连接电源负极与灯L2左接线的连线是错误的,应将电源负极与电流表A2的负接线柱连接起来;题图中的标错正确;故B项不符合题意;
C.由题图可知,电压表测量的是电源电压,需要将电压表与灯L2并联,题图中的标错正确;故C项不符合题意;
D.由题图可知,此时的电流表与电阻并联在了电路中,所以电流表的连接是错误的;电压表应并联到定值电阻的两端;如图:
所以该选项的标错是错误的,故D项符合题意;
7.(2025年武汉外国语学校九上12月月考,7) 小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙:在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【答案】B
【解析】
【详解】A.探究“电流与电压关系”实验中,应控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路,又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变,得到电流跟电压之间的定量关系,故B正确;
C.探究电流跟电压的关系实验中,需多次改变电流和电压的数值,移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流,故C错误;
D.在“探究电流跟电阻关系”的实验中,需控制电阻两端电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电阻,故D错误。
故选B。
8.(2024九年级上江苏扬州阶段练习)在电现象中,有四个同学们非常熟悉的实验:a、探究电流与电压的关系;b、探究电流与电阻的关系;c、探究串联电路电压的规律;d、探究影响电阻大小的因素。关于这四个电学实验,下列说法中正确的是( )
①a实验中可用小灯泡替代定值电阻
②b实验中滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
③c实验中多次测量目的是为了寻找普遍规律
④d实验中不需要采用控制变量、转换法
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
【答案】D
【详解】①探究电流与电压的关系,需要保持电阻阻值一定,通过滑动变阻器改变接入电阻两端的电压,而灯泡的电阻会随温度的升高而增大,故①错误;
②探究电流与电阻的关系,需要保持定值电阻两端电压一定,滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变,故②正确;
③探究串联电路电压的规律为探究性实验,多次实验的目的是寻找普遍规律,故③正确;
④探究影响电阻大小的因素的实验中,利用灯泡的亮暗或电流表示数反映电阻的大小,需要采用转换法,研究多因素问题同时还需要控制变量法,故④错误;
故D正确,ABC错误。
故选D。
9.(2025四川成都三模)小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B.实验过程中应控制电压表示数为不变
C.当电阻R由更换为后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
【答案】D
【规范解答】A.连接好电路闭合开关前,为防止电流过大而损坏元件,滑动变阻器应接入最大阻值,即滑片P应置于最右端,故A正确,不符合题意;
B.探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,由图乙可知UV=I1R1=0.2A×10Ω=2V
使电压表的示数为2V,故B正确,不符合题意;
C.探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变,当电阻R由更换为后,由串联分压可知电阻两端的电压变大,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,所以滑片应向右端移动,故C正确,不符合题意;
D.由图像可知,电流和电阻的乘积不变,即电压表的示数不变,可以得到电压一定,电流和电阻成反比,电阻是导体的一种性质,电阻大小与电流和电压无关,故D错误,符合题意。
故选D。
10.(2025甘肃武威三模)下列关于图像的解释,正确的是( )
A.图甲是某物体的熔化图像,其中BC两点内能相等
B.图乙是某物体直线运动时的s—t图像,速度与时间成正比
C.图丙说明:当电阻一定时,电压与电流成正比
D.图丁说明:受力面积一定时,压强随压力的增加而增大
【答案】D
【规范解答】A.图甲是某物体的熔化图像,BC段是熔化过程,晶体在熔化过程中持续吸热,内能增加,温度不变,所以C点内能大于B点内能,故A错误;
B.图乙是某物体直线运动时的s—t图像,该图像是一条过原点的倾斜直线,说明物体做匀速直线运动,速度是定值,不随时间变化而变化,故B错误;
C.图丙是I−U图像,该图像是一条过原点的倾斜直线,可得:在电阻一定时,电流与电压成正比,因为电压是形成电流的原因,不能说电压与电流成正比,故C错误;
D.图丁是一条过原点的倾斜直线,说明受力面积一定时,压强随压力的增加而增大,故D正确。
故选D。
11.(2024年武汉汉阳区九上期中考试,18) 在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中。
(1)小明连接的电路如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最______端;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为5V,此时电流表示数如图乙所示,则此时定值电阻R为______。小明将原电路中的定值电阻换成阻值为的定值电阻,直接闭合开关后发现电压表示数如图丙所示,接下来他应将滑动变阻器的滑片向______移动,当观察到电压表示数为______V时,再次记录电流表示数,此时电流表示数为______A。
【答案】(1)左 (2) ①. 16.7 ②. 右 ③. 5 ④. 0.5
【解析】
【小问1详解】
闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处,即左端。
【小问2详解】
[1]甲图中电压表测定值电阻两端电压,电压表的示数为5V,电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.3A,则电阻为
[2][3]探究电流与电阻关系需要控制电压不变,更换完电阻后,电压表的示数如丙图所示,电压表的量程是0-3V,分度值是0.1V,读数为1.8V,因此应使定值电阻两端电压变大,滑动变阻器两端电压变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器的阻值变小,即滑片向右移动,直到电压表的示数为5V。
[4]此时电路中的电流为
12.(2025年武汉汉阳区四校联考九上期中,20) 在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了、、、、五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大;(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于______________(填“断开”或“闭合”)状态;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是______________(填字母);
A. 电阻断路 B. 电流表坏了 C. 滑动变阻器短路 D. 电阻短路
(4)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到_________________________的作用。实验中,当把的电阻换成的电阻后,应把变阻器滑片向______________(填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住______________才可能达到这个目的;
(5)根据实验数据,作出图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______________。
【答案】(1) (2)断开 (3)A
(4) ①. 控制定值电阻的电压不变 ②. 左 ③. 电压表
(5)反比
【解析】
【小问1详解】
由图甲得,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。变阻器滑片向右移动时电流表示数变大,说明滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的电阻变小,故滑动变阻器的右下接线柱接入电路中,如图所示:
【小问2详解】
为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
【小问3详解】
连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,说明电路可能断路,且电压表与电源电压相连接,造成这一现象的原因可能是与电压表并联的电阻断路,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【小问4详解】
[1]实验中要控制定值电阻的电压不变。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到控制定值电阻的电压不变的作用。
[2]为了控制定值电阻的电压不变,定值电阻的阻值变大时,滑动变阻器接入电路中的电阻应变大。实验中,当把的电阻换成的电阻后,应把变阻器滑片向左滑动,增大滑动变阻器接入电路中的电阻,同时眼睛盯住电压表,使电压表的示数恢复原来的数值,才可能达到这个目的。
【小问5详解】
由图像可得,在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的乘积为定值,由此可得结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
第三部分 培优提高
1.(2024年武汉江汉区九上期中,23) 三个兴趣小组用如图甲所示的电路图探究电流与电压和电阻的关系。
(1)如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于______(填“a”或“b”)端;
(2)三个小组分别用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻进行实验探究电流与电压的关系,得到的实验数据如下表所示,分析表中数据可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成______;
第一组,5Ω
第二组,10Ω
第三组,20Ω
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电压U/V
1.0
2.0
2.5
1.2
2.0
2.6
1.6
2.0
2.8
电流I/A
0.20
0.40
0.50
0.12
0.20
0.26
0.08
0.10
0.14
(3)进一步分析表中______(填实验次数)三次的实验数据还可得到结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______;
(4)某同学连接的电路如图乙所示,该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。______
【答案】(1)b (2)正比
(3) ①. 2、5、8 ②. 反比
(4)
【解析】
【小问1详解】
为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于阻值最大处,即b端。
【小问2详解】
分析任一小组的实验数据可知,在电阻一定时,电压扩大几倍,则电流也扩大几倍,可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
【小问3详解】
[1][2]探究电流与的电阻的关系时,要控制电压一定。比较2、5、8三次的实验数据,电压保持2V不变,电压变为原来的,电流变为原来的,可得:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问4详解】
电压表应与定值电阻并联,电流表要与定值电阻串联,作图如下:
2.(2025四川广安三模)实验小组探究“电流与电压的关系”。
次数
电压
电流
(1)根据如图所示的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)闭合开关,并移动滑动变阻器的滑片进行实验,得到多组电压表与电流表的示数如表所示。分析表中实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(3)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(2)中的结论,原因是 。
【答案】(1) 断开
(2)正比
(3)小灯泡的电阻随温度变化而变化
【规范解答】(1)[1]连接电路时,为了保护电路,开关应断开。
[2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处。由图可知,滑动变阻器的A端接入电路时,电阻丝接入长度最长,阻值最大,所以应移到A端。
(2)根据表中数据可知:电压与电流的比值
为一定值,故得出的结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)用小灯泡代替电阻重复实验时,小灯泡的灯丝电阻会随温度的变化而变化(小灯泡发光时,灯丝温度升高,电阻增大),而探究“电流与电压的关系”时需要控制电阻不变,所以无法得出(2)中的结论,原因是小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
3.(2025广东潮州一模)小敏做探究“电流与电压的关系”实验时,使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表和滑动变阻器,连接了如图所示的电路:
(1)在如图电路图中,甲为 ,乙为 ;(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图中的电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,电流表示数变大 ;(导线不能交叉)
(3)连接电路时,开关应该处于 状态,滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(4)本实验的研究对象是 (选填“”或“”)。
【答案】(1) 电流表 电压表
(2)
(3) 断开 B
(4)
【规范解答】(1)[1][2]探究“电流与电压的关系”实验,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,所以甲为电流表,乙为电压表。
(2)使用电压恒为3V的电源,电压表选择小量程,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,电流表示数变大,此时滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器选择A接线柱接入电路,如图所示
(3)[1]连接电路时,为防止因连接错误而损坏电路,开关应该处于断开状态。
[2]为保护电路,滑动变阻器的滑片置于阻值最大处,即B端。
(4)探究“电流与电压的关系”实验,应该控制定值电阻的阻值不变,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻改变定值电阻两端的电压和通过电路的电流,所以本实验的研究对象是。
4.(2024年武汉武昌区九上期末考试,9) 小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 得到的数据中有两组错误数据
B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 电压表示数为时滑片P恰好在中点
D. 不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
【答案】D
【解析】
【详解】A.实验探究电流与电压的关系,电阻一定,由图乙可得:
在误差范围内,当电压为1.5V的一组数据错误,故只有一组数据错误,故A错误;
B.根据题意,当电流最小为0.05A时,滑动变阻器阻值最大,根据图乙可知,此时滑动变阻器两端电压为,欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为,故B错误;
C.当电压表示数为1.5V时,通过电路中电流为,此时滑动变阻器的阻值,故C错误;
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端,通过调节滑动变阻器,改变其两端电压,同时记录电流表的示数,根据串联分压原理可以求得定值电阻两端电压,也能完成实验,故D正确。
故选D。
5.(2025年武汉东西湖区九上期中,10) 某同学按照图甲的电路探究电阻一定时电流与电压的关系,并按照定值电阻两端电压由小到大的顺序,测出了第共六组数据,在图乙中依次描出了六组数据对应的点,关于该实验以下说法不正确的是( )
A. 这六组数据中明显错误的是第3组
B. 剔除错误数据后可得出结论:在导体电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C. 该定值电阻的阻值为
D. 为测得这六组数据,滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动
【答案】B
【解析】
【详解】AB.在探究电阻一定时电流与电压的关系的实验中,电流表串联在电路中测电路电流,电压表并联在定值电阻两端测电压。分析图乙中各数据点可知除了第3组数据外,其余数据点均落在过坐标原点的一条直线上,且随着导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大,由此可知这六组数据中明显错误的是第3组,得出结论是:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比,故A正确,B错误;
C.根据图乙中数据点选择其中一个数据点,,根据欧姆定律可得定值电阻,由此可知该定值电阻的阻值为,故C正确;
D.因为实验是按照定值电阻两端电压由小到大的顺序进行的,而电源电压不变,根据串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端电压则会由大变小,结合串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻由大变小,即图甲中滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动,故D正确。
本题选择错的,故选B。
6.(2024年武汉江岸区九上期末考试,10) 某学习小组选择、、、、的定值电阻,利用如图所示的电路探究电流和电阻的关系,已知电源电压6V保持不变,滑动变阻器标有“”。实验中记录的部分实验数据如表格所示,下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
A. 利用滑动变阻器进行多次实验,目的是减小误差
B. 由第2组数据可知,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为1:2
C. 为得到第5组数据,可以在原电路的开关与滑动变阻器之间串联的定值电阻
D. 由第1组与第4组数据可知,两次滑动变阻器的电功率之差为
【答案】C
【解析】
【详解】A.在探究电流和电阻的关系实验中,利用滑动变阻器进行多次实验的目的是为了得到普遍规律,避免实验结论的偶然性,而不是减小误差,故A错误;
B.由第2组数据可知,当电阻为时电流为,根据欧姆定律电阻两端的电压为
由于电源电压为6V,所以滑动变阻器两端的电压为
根据欧姆定律,滑动变阻器的阻值为
滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为
而不是,故B错误;
C.第5组数据中,定值电阻两端保持不变的电压,此时电路中电流为
滑动变阻器两端的电压保持不变,则此时滑动变阻器应接入的电阻为
而滑动变阻器的最大阻值为,所以在原电路的开关与滑动变阻器之间串联的定值电阻能满足要求,故C正确;
D.由第1组数据可知,当电阻为时电流为,滑动变阻器两端的电压保持不变,滑动变阻器的电功率为
由第4组数据可知,当电阻为时电流为,滑动变阻器两端的电压保持不变,滑动变阻器的电功率为
因此两次滑动变阻器的电功率之差为,而不是,故D错误。
故选C。
7.(2025年武汉七一中学九上11月月考九年级,18) 小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)小华先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图______;
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时______(填“电流表”或“电压表”或“电流表和电压表”)指针的偏转可能超出测量范围;
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据:
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.6
2.0
2.2
2.4
2.8
电流
0.16
0.20
0.22
0.24
0.28
分析表格数据可得出结论:______;
(2)接下来,小华用原电路探究电压一定时电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为______V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能调整为所要求的电压,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为3V的电源
B.把电压表改接为0~15V测量范围
C.将电流表改为0~3A测量范围
D.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
【答案】(1) ①. ②. 电压表 ③. 电阻一定时,电流与电压成正比
(2) ①. 2 ②. AD
【解析】
【小问1详解】
[1]电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示:
[2]电源电压 4.5V,若滑片在最左侧,定值电阻两端电压为电源电压4.5V,超过电压表量程,经过定值电阻的电流为
未超过电流表量程。故闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则滑动变阻器接入电阻过小,电压表指针可能超出测量范围。
[3]表格中电压与电流的比值为定值,可得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比
【小问2详解】
[1]探究电流与电阻的关系时,需保持电阻两端电压不变,因此电压表示数仍为2V。
[2]换成 20Ω 电阻后,电压表示数无法调至 2V,原因是滑动变阻器最大阻值不足,电源电压 4.5V,需分担
由串联分压,
得,大于现有 20Ω。
A.换用 3V 电源,需分担
,,现有滑动变阻器可满足,可行,故A符合题意;
B.改电压表量程无法改变电压分配,不可行,故B不符合题意;
C.改电流表量程与电压调节无关,不可行,故C不符合题意;
D.串联10Ω电阻后,总分担电阻为
满足分压需求,可行,故D符合题意。
故选AD。
8.(2024年武汉汉阳区九上期末,18) 某同学利用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,实验器材有:学生电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样),定值电阻6个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω),开关一个,导线若干。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线;______
(2)改正后,该同学首先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,直接读出电压表的示数为 ________V。接下来移动滑片,直到电压表示数为 _____V时,记录电流表示数。再换其他电阻进行实验,得到数据,绘制图像如图乙;
(3)最后该同学将50Ω的定值电阻接入电路,她发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了完成这次实验,可串联一个定值电阻,其阻值的范围是5Ω~_______Ω。
【答案】(1) (2) ①. 0.9 ②. 3
(3)25
【解析】
【小问1详解】
根据实验,电压表应并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中且正进负出,因此可将定值电阻和电流表相连的导线改接在电压表的“﹣”接线柱,如图所示:
【小问2详解】
[1]改正后,该同学首先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,此时滑动变阻器的阻值最大,根据欧姆定律可知电路电流
直接读出电压表的示数为
[2]接下来移动滑片,结合图中数据,根据欧姆定律可知,当电压表示数
记录电流表示数。再换其他电阻进行实验,得到数据,绘制图像如图乙。
【小问3详解】
根据(2)中数据可知定值电阻两端的电压保持3V不变,根据 串联分压特点可知
最后该同学将50Ω的定值电阻接入电路,可知滑动变阻器接入电路的阻值
根据电阻串联的特点可知为了完成这次实验,可串联一个定值电阻,其阻值范围是5Ω~25Ω。
9.(2024年武汉硚口区九上12月月考,21) 在探究电流与电阻的关系实验中,有以下的实验器材:电源电压恒为6V,电流表一只、电压表一只,开关一个,定值电阻阻值分别为,滑动变阻器的规格是“”,导线若干。
电阻
5
10
15
电流
0.50
0.25
0.17
(1)连线时,开关应该______。正确连线后,闭合开关时发现,移动滑片,电流表指针有明显偏转,电压表示数为零,原因可能是______;
(2)排除故障后,小明先用的定值电阻进行第1次实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数为;再将的电阻去更换电阻进行第2次实验,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为______V。多论实验后得出结论:导体的电压一定时,______;
(3)若要求本实验5个定值电阻都要用上,则应控制定值电阻两端的电压范围为______。
【答案】(1) ①. 断开 ②. 定值电阻被短接
(2) ①. 2.5 ②. 见解析 (3)2.5~5V
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保护电路,连接电路时开关应断开。
[2]闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表示数为零,原因可能是电压表并联的电路短路,即定值电阻被短接。
【小问2详解】
[1][2]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变;电阻为5Ω时电流为0.5A,则电压为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V
由表格数据可知,三次实验中电流与对应电阻乘积近似相等,则可得结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【小问3详解】
根据串联电路的分压规律:,当使用25Ω定值电阻时,将滑动变阻器调到最大值35Ω,代入公式得:
解得U1=2.5V,所以定值电阻两端能控制的最小电压为2.5V。由滑动变阻器的规格可知,电路中的最大电流为1A,当接入5Ω定值电阻时,其两端的最大电压为5V。若要求本实验5个定值电阻都要用上,则控制定值电阻两端的电压范围为2.5V~5V。
10.(2024九年级下山东菏泽期中)小明利用下图探究电流与电阻的关系。电源6V保持不变,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个,滑动变阻器标称为“50Ω,2A”,电压表和电流表各一个,导线若干;
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大 ;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(3)实验中滑动变阻器的作用是 。在“探究电流与电压的规律”实验中,滑动变阻器的作用是 。多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: ;
(4)在上述实验过程中,断开开关,拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关前忘记移动滑动变阻器滑片,在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向 (选填“左”或“右”移动滑片,使电压表示数为 V不变;
(5)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案 (选填“可行”或“不可行”),原因是: 。
【答案】(1)
(2)断路
(3) 控制定值电阻两端电压不变 改变定值电阻两端的电压 见解析
(4) 左 2.5
(5) 不可行 见解析
【规范解答】(1)电流表与定值电阻、滑动变阻器串联,滑片向右移动,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,则应将滑动变阻器的右下接线柱接入电路。连接后的实物图如下图所示。
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,说明电路中出现断路,电压表指针超过量程,说明电压表可能串联在电路中了,则故障可能是定值电阻断路。
(3)[1]要控制定值电阻两端的电压不变,当更换不同阻值的定值电阻时,通过调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压保持不变,所以滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变。
[2]通过调节滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流,从而多次测量,以得到普遍规律,所以滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压。
[3]由图丙所示的电流I随电阻R变化的图像可知,当电阻为 5Ω 时,电流为 0.5A ,此时电阻两端电压 U=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V ;当电阻为 10Ω 时,电流为 0.25A ,此时电阻两端电压 U=I2R2=0.25A×10Ω=2.5V ,.....以此类推,可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[1]拆下阻值为 5Ω 的电阻,改换成阻值为 10Ω 的电阻后,定值电阻阻值变大,根据串联分压原理,定值电阻两端电压会变大。为保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,将滑片向左移动。
[2]由前面分析可知,要控制定值电阻两端电压为 2.5V 不变。
(5)[1][2]小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,该方案不可行。因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是定值,无法控制电阻不变来探究电流与电压的关系。
11.(2025山东济南一模)创新实践小组的同学利用图甲进行实验,已知电源电压为6V不变。
(1)小明同学利用图甲进行“探究电流与电压关系”的实验,图乙是他根据图甲电路图连接的实物电路,仔细检查电路后,发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电流表始终没有示数,电压表有示数且有明显变化,则电路存在的故障可能是 。排除电路故障后,小明测量了如下表所示的数据,分析表中数据小明可以得到的结论是 ;
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.16
0.2
0.24
0.3
(3)小明完成上述实验后,又选择了5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻继续“探究电流与电阻”的关系。根据实验数据绘制出图丙所示的电流与电阻的关系图像,分析图像可以得到实验结论: ;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,小明又重新连接电路做了一组实验,根据实验数据绘制出电流与电阻关系的图像如图丁,通过对图像的分析小明判断出a点数据是错误的,他判断的依据是 。
【答案】(1)
(2) 电流表短路 当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)当电压一定时,电流与电阻成反比
(4)该次实验没有控制定值电阻两端电压一定
【规范解答】(1)原电路图中,电流表、电压表和定值电阻没有接入电路,是错误的,在“探究电流与电压关系“实验中,定值电阻、滑动变阻器和电流表串联,电压表并联在定值电阻两端。将滑动变阻器右上接线柱与开关右接线柱连接的导线画“×”,再将滑动变阻器右上接线柱与定值电阻右接线柱用导线连接。如图所示:
(2)[1]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表有示数且有明显变化,说明电路是通路,电流表始终没有示数,说明电流表短路。
[2]忽略误差不计,由表中数据可知,电阻两端电压增大为原来的几倍,通过电阻的电流也增大为原来的几倍,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)由图丙可知,电流与电阻的乘积,,,
为一定值,故可得出结论:当电压一定时,电流与电阻成反比。
(4)研究电流与电阻关系时要控制电压不变;由图丁可知,a点电流与电阻的乘积与其它点不同,即电压与其它点的电压不同,说明该次实验没有控制定值电阻两端电压一定。
12.(2025广东茂名二模)小明用如图所示的器材探究电流与电阻关系,电源电压是6V保持不变,定值电阻5个,滑动变阻器的规格为“,1A”。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,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,进行实验,测量出的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
5
10
15
20
30
……
①换用15Ω的电阻进行实验时,当电压表示数达到U0时,电流表的示数如图乙所示,是 A。
②实验中小明控制电阻R两端的电压是U0= V。
(4)前4次实验的数据可得出结论:电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 。
(5)当小明用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为U0,可能的原因是 ,在不更换器材的情况下,可以采用 的方法完成这次实验。
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3) 0.2 3
(4)反比
(5) 滑动变阻器的最大电阻过小 在电路中串联一个阻值为10Ω的电阻
【规范解答】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流;电源电压为6V,所以电压表量程选择的,电路图如下:
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示数存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源形成通路,与电压表并联的定值电阻断路。
(3)[1]根据电路图确定电流表量程为,分度值为,电流表读数为。
[2]由欧姆定律得,R两端的电压是
(4)根据表中数据知,当定值电阻的电压不变时,定值电阻的电流与电阻的乘积为定值,由此可得结论:电路两端电压一定,电流与电阻成反比。
(5)[1][2]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
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
当接入30Ω的定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻为
而滑动变阻器的规格为“,1A”,所以滑动变阻器的最大阻值为,根据串联电路电阻规律可知需在电路中串联一个阻值至少为
的电阻,即在不增加原有实验器材时,在电路中串联10Ω的电阻。
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九年级物理同步练习 专题十六 17.1《电流与电压、电阻的关系》
分考点精练 · 基础巩固 · 培优提高
目 录
第一部分 分考点精练(共12题)
考点一 探究电流与电压的关系(6题)
考点二 探究电流与电阻的关系(6题)
第二部分 基础巩固(共12题)
第三部分 培优提高(共12题)
第一部分 分考点精练
考点一 探究电流与电压的关系
【典例01】(2025年武汉部分学校上学期期中考试,17) 在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。
请你检查一下电路,错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
【变式1-1】(2025四川成都二模)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为 Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。
【变式1-2】(2025年武汉洪山区九上期中考试,18) 图甲是小成同学探究“电阻一定时,电流与电压的关系”实验中设计的电路图,乙是连接的部分实物图,已知,实验所用的电源为两节新干电池。
(1)请用笔画线代替导线将图乙电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时接入电路中的电阻变小,避免导线交叉。
(2)正确连接电路后闭合开关,测量并记录了几组电压和电流值,并将数据在坐标系中描点,如图丙所示,请帮助他在图丙中画出I-U图像。
(3)根据图像得出本实验的结论:在电阻一定时,___________,实验时当电压表的示数为2.4V时,滑动变阻器接入电路的电阻值为___________Ω。
【变式1-3】(2024年武汉洪山区九上期中考试,18) 小伟为了探究电流与电压的定量关系,选择实验器材:两节新干电池、定值阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和若干导线等进行了实验探究。
(1)小伟根据实验要求连接的电路如图甲所示,检查时发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路_________。
(2)问题解决后,正确进行实验得到的实验数据如表,当电压表示数为1.8V时,电流表示数如图乙所示,电流为________A;根据数据分析可得出实验结论:_______。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.2
1.5
1.8
2.0
2.4
电流I/A
0.24
0.30
0.40
0.48
(3)实验后,小伟与同桌小强交流后,觉得用小灯泡代替定值电阻也可完成上述实验,你认为这样能否达到实验目的并说明理由_________。
【变式1-4】(2025宁夏银川中考真题)在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源两端电压3V且保持不变,滑动变阻器规格为“25Ω,1A”。
(1)按图甲连接好电路,闭合开关后,发现无论怎么移动滑动变阻器,电压表示数几乎不变,电流表无示数,试改动一根线,使电路完成该实验 ;
(2)排除故障后,进行实验。实验数据如表所示。其中第1次实验中电流表示数如图乙所示,为 A,电路中定值电阻阻值为 Ω;分析实验数据可得出电流与电压的关系为: ;
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.6
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
(3)利用本实验电路还可以进行“探究电流和电阻的关系”和“伏安法测电阻”实验。在这两个实验中进行多次实验的目的是 (填“相同”或“不相同”)的。
【变式1-5】(2025年武汉江岸区九上期中考试,18) 某同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系,电源电压为4.5V。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(2)正确改接电路后,将滑动变阻器的滑片移到最左端,闭合开关,发现电流表无示数,移动滑片,电压表示数发生变化,电流表始终无示数,则故障原因可能是___________;
(3)排除故障后继续实验,刚闭合开关时,电压表示数为0.9V、该同学根据实验数据在坐标系中描出的点如图乙所示。请你帮助该同学在图乙中画出图像___________。分析实验数据,可知实验中所用滑动变阻器的最大电阻为___________Ω。
(4)实验完成后,该同学仅将定值电阻替换为小灯泡,用同样的电路测量小灯泡电阻,测得的数据如表所示。当小灯泡两端电压为1.8V时,其电阻可能为___________(填“7Ω”“7.5Ω”“8Ω”或”8.5Ω”)。
序号
1
2
3
4
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
电流I/A
0.28
0.25
0.22
0.20
考点二 探究电流与电阻的关系
【典例02】(2025福建厦门二模)如图甲是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图。电源电压恒为4.5V,所给的定值电阻阻值有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种规格。
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最 端;
(2)图乙是根据实验数据绘制的图像,分析图像,可得到的结论:当导体两端电压不变时, ;
(3)实验过程中,保持滑片位置不变,将15Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,为了仍使电压表的示数为 V不变,滑片要向 移动;
(4)为了完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值不能小于 Ω。
【变式2-1】(2025年武汉洪山区九上元月月考,20) 在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。所用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω,电源电压恒为7.5V(5节新干电池),滑动变阻器“30Ω 1A”,
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最__________端;
(2)将5Ω的定值电阻接入电路,移动滑片使电压表示数为3V,记下电流表示数。将5Ω的定值电阻换成10Ω的,为了完成实验,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)适当移动;
(3)小华还想用30Ω的电阻继续进行实验,发现无论怎样移动滑片,电压表示数都达不到3V,接下来的操作应该是__________;
(4)同组的两个同学先后进行实验,并作出I-R图像如图乙所示,图像_________(选填“甲”或“乙”)符合要求;
(5)分析图象可知:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
【变式2-2】(2025吉林松原中考真题)小悦同学用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源为4节全新干电池串联,滑动变阻器规格为“ 2A”,有、、、、的定值电阻各一个。
(1)连接电路时,开关应 。
(2)将的电阻连入电路,电流表示数如图乙,读数为 ,记录此时电压表和电流表的示数。
(3)将的电阻连入电路,需要调节滑动变阻器的滑片直到电压表示数为 。
(4)将的电阻分别换成、、的电阻,继续实验。小悦同学发现当定值电阻为时,无法完成实验。为了继续完成实验,请帮她想出一个利用已有器材的解决方案: 。(写出一种方案即可)
(5)实验完毕,得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
【变式2-3】(2025年武汉武珞路中学九上12月月考,17) 小明利用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为4.5V且保持不变,实验中可用到的定值电阻阻值分别为45Ω、40Ω、30Ω、25Ω、20Ω、10Ω、5Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω,2A”。
(1)连接好电路,闭合开关的时候,发现电流表无偏转,电压表有较大的偏转,若操作正确,且故障只出现在导线①、②和③上,则可判断导线__________断了;
(2)排除故障后,小明用20Ω、10Ω、5Ω三个定值电阻做实验,并利用记录的数据绘制出了如图乙所示的图像,可知实验过程中,定值电阻两端的电压为__________V;
(3)利用上述器材,小明还可以完成_________次实验;
(4)通过实验探究,可得到的实验结论是___________。
【变式2-4】(2025年武汉新洲区九上期末,18) 在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,电源电压恒为3V,有不同定值电阻(5、10、15、20)。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,由于疏忽有一根导线接错了,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线;
(2)电路改接正确后,他先将滑动变阻器的滑片移到最大电阻处,闭合开关,移动滑片,当电压表示数如图乙时读取电流值。接下来断开开关,保持滑动变阻器的滑片位置不变,用10定值电阻替换下5定值电阻接入电路,闭合开关后电压表的示数会_________(填“变大”“变小”或“不变”),他应_________(填“向左”或“向右”)调节滑动变阻器,使电压表的示数保持不变,此时定值电阻与滑动变阻器的功率之比为_________;
(3)为了完成四次实验,滑动变阻器的最大电阻应不小于_________。
【变式2-5】(2024年武汉江岸区九上期中考试,18) 某同学用阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻来探究电流与电阻的关系,进行了4次实验并记录实验数据,滑动变阻器的规格为“40Ω 0.5A”。
(1)该同学连接了如图甲所示的电路,其中有一根导线接错,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。
(2)正确连接电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最______端,闭合开关后,发现电流表、电压表示数分别如图乙、丙所示,则电源电压为______V。
(3)在原电路中,为了利用现有器材顺利完成实验,且保证电路安全,实验中:
①若电源电压不变,应控制定值电阻两端的电压不得高于______V。
②若控制定值电阻两端的电压为2.2V,电源电压不得高于______V。
第二部分 基础巩固
1.(2025年武汉黄陂区部分学校九上12月质量监测,7) 如图所示,在“探究电阻一定时,电流与电压的关系”实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了( )
A. 保护电路安全 B. 保持两端电压不变
C. 改变两端的电压 D. 改变的电阻
2.(2025年武汉洪山区九上期中考试,11) 如图所示是“探究电压一定时,电流与电阻的关系”实验中设计的电路图,下列说法正确的是( )
A. 画电路图时必须从电源的正极开始画起
B. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最左端
C. 本实验中滑动变阻器的作用是多次改变电阻R两端的电压
D. 多次实验中,电压表与电流表的比值不同
3.(2024九年级上四川遂宁期末)小乐利用如图所示的电路,探究“电流与电阻的关系”时,你认为他的操作或思考正确的是( )
A.记录各组数据时电压表示数可以不同
B.调节滑动变阻器时,眼睛应该观察电流表
C.当换用较大阻值电阻时,滑片P应向左调节
D.他得到结论:电流与电阻成反比
4.(2025四川成都二模)小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”,按如图甲所示电路图连接实物时,她需要将电压表(如图乙)与定值电阻 (选填“串”或“并”)联。连接好电路并闭合开关,为了改变电压表的示数,接下来她应该做的实验操作是 。
5.(2024九年级上黑龙江哈尔滨期末)小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间,收集数据的前提是保持每次实验电压表示数 ,处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的 (选填“乘积”或“比值”)并进行比较。
6.(2024年武汉硚口区九上12月月考,7) 下面是小明做电学实验时连接的四个电路,每个电路都有一根导线连错了,同学小兰发现了小明的错误,并在他的电路上把接线错的那一根导线找了出来,并打上“×”,但是其中有一个图中“×”打错了,打错了的这个图是( )
A. 练习连接简单电路
B. 检验并联电路干路电流是否等于各支路电流之和
C. 测量小灯泡L2两端的电压
D. 探究电流与电压的关系
7.(2025年武汉外国语学校九上12月月考,7) 小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A. 图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙:在不增加任何器材的情况下,仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
8.(2024九年级上江苏扬州阶段练习)在电现象中,有四个同学们非常熟悉的实验:a、探究电流与电压的关系;b、探究电流与电阻的关系;c、探究串联电路电压的规律;d、探究影响电阻大小的因素。关于这四个电学实验,下列说法中正确的是( )
①a实验中可用小灯泡替代定值电阻
②b实验中滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变
③c实验中多次测量目的是为了寻找普遍规律
④d实验中不需要采用控制变量、转换法
A.①② B.③④ C.①③ D.②③
9.(2025四川成都三模)小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出图像如图乙所示,关于该实验,下列说法中不正确的是( )
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B.实验过程中应控制电压表示数为不变
C.当电阻R由更换为后,要控制R的电压一定,应将滑片P适当向右移动
D.实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
10.(2025甘肃武威三模)下列关于图像的解释,正确的是( )
A.图甲是某物体的熔化图像,其中BC两点内能相等
B.图乙是某物体直线运动时的s—t图像,速度与时间成正比
C.图丙说明:当电阻一定时,电压与电流成正比
D.图丁说明:受力面积一定时,压强随压力的增加而增大
11.(2024年武汉汉阳区九上期中考试,18) 在探究“通过导体的电流与电阻的关系”的实验中。
(1)小明连接的电路如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最______端;
(2)闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数为5V,此时电流表示数如图乙所示,则此时定值电阻R为______。小明将原电路中的定值电阻换成阻值为的定值电阻,直接闭合开关后发现电压表示数如图丙所示,接下来他应将滑动变阻器的滑片向______移动,当观察到电压表示数为______V时,再次记录电流表示数,此时电流表示数为______A。
12.(2025年武汉汉阳区四校联考九上期中,20) 在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择了、、、、五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成,且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大;(导线不能交叉)
(2)连接电路时,开关应处于______________(填“断开”或“闭合”)状态;
(3)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是______________(填字母);
A. 电阻断路 B. 电流表坏了 C. 滑动变阻器短路 D. 电阻短路
(4)排除电路故障进行实验。为达到实验目的,滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到_________________________的作用。实验中,当把的电阻换成的电阻后,应把变阻器滑片向______________(填“左”或“右”)滑动,同时眼睛盯住______________才可能达到这个目的;
(5)根据实验数据,作出图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______________。
第三部分 培优提高
1.(2024年武汉江汉区九上期中,23) 三个兴趣小组用如图甲所示的电路图探究电流与电压和电阻的关系。
(1)如图甲所示,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该置于______(填“a”或“b”)端;
(2)三个小组分别用5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻进行实验探究电流与电压的关系,得到的实验数据如下表所示,分析表中数据可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成______;
第一组,5Ω
第二组,10Ω
第三组,20Ω
实验次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
电压U/V
1.0
2.0
2.5
1.2
2.0
2.6
1.6
2.0
2.8
电流I/A
0.20
0.40
0.50
0.12
0.20
0.26
0.08
0.10
0.14
(3)进一步分析表中______(填实验次数)三次的实验数据还可得到结论:在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______;
(4)某同学连接的电路如图乙所示,该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的那根导线。______
2.(2025四川广安三模)实验小组探究“电流与电压的关系”。
次数
电压
电流
(1)根据如图所示的电路图连接电路时,开关应 。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“”或“”)端。
(2)闭合开关,并移动滑动变阻器的滑片进行实验,得到多组电压表与电流表的示数如表所示。分析表中实验数据可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
(3)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验,发现无法得出(2)中的结论,原因是 。
3.(2025广东潮州一模)小敏做探究“电流与电压的关系”实验时,使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻、电流表、电压表和滑动变阻器,连接了如图所示的电路:
(1)在如图电路图中,甲为 ,乙为 ;(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图中的电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,电流表示数变大 ;(导线不能交叉)
(3)连接电路时,开关应该处于 状态,滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;
(4)本实验的研究对象是 (选填“”或“”)。
4.(2024年武汉武昌区九上期末考试,9) 小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A. 得到的数据中有两组错误数据
B. 滑动变阻器的最大阻值为
C. 电压表示数为时滑片P恰好在中点
D. 不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
5.(2025年武汉东西湖区九上期中,10) 某同学按照图甲的电路探究电阻一定时电流与电压的关系,并按照定值电阻两端电压由小到大的顺序,测出了第共六组数据,在图乙中依次描出了六组数据对应的点,关于该实验以下说法不正确的是( )
A. 这六组数据中明显错误的是第3组
B. 剔除错误数据后可得出结论:在导体电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C. 该定值电阻的阻值为
D. 为测得这六组数据,滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动
6.(2024年武汉江岸区九上期末考试,10) 某学习小组选择、、、、的定值电阻,利用如图所示的电路探究电流和电阻的关系,已知电源电压6V保持不变,滑动变阻器标有“”。实验中记录的部分实验数据如表格所示,下列说法正确的是( )
数据序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
15
20
25
电流
A. 利用滑动变阻器进行多次实验,目的是减小误差
B. 由第2组数据可知,滑动变阻器接入电路的阻值与定值电阻的阻值之比为1:2
C. 为得到第5组数据,可以在原电路的开关与滑动变阻器之间串联的定值电阻
D. 由第1组与第4组数据可知,两次滑动变阻器的电功率之差为
7.(2025年武汉七一中学九上11月月考九年级,18) 小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)小华先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。
①图1是根据设计的电路图连接的实物电路,请在虚线框中画出该电路图______;
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最右端,否则,闭合开关时______(填“电流表”或“电压表”或“电流表和电压表”)指针的偏转可能超出测量范围;
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据:
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.6
2.0
2.2
2.4
2.8
电流
0.16
0.20
0.22
0.24
0.28
分析表格数据可得出结论:______;
(2)接下来,小华用原电路探究电压一定时电流与电阻的关系。先调节滑片,使电压表示数为2V,记录电流表示数;然后断开开关,将10Ω电阻依次换成5Ω、15Ω电阻,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为______V,记录电流表示数。当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始终不能调整为所要求的电压,为了完成实验,下列方案可行的是______(填字母代号)。
A.换用电压为3V的电源
B.把电压表改接为0~15V测量范围
C.将电流表改为0~3A测量范围
D.在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻
8.(2024年武汉汉阳区九上期末,18) 某同学利用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,实验器材有:学生电源(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样),定值电阻6个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、50Ω),开关一个,导线若干。
(1)该同学接错了一根导线,请你在这根导线上打“×”,并补画出正确的导线;______
(2)改正后,该同学首先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,直接读出电压表的示数为 ________V。接下来移动滑片,直到电压表示数为 _____V时,记录电流表示数。再换其他电阻进行实验,得到数据,绘制图像如图乙;
(3)最后该同学将50Ω的定值电阻接入电路,她发现无论怎样移动滑片,都不能使电压表示数达到原来的数值,为了完成这次实验,可串联一个定值电阻,其阻值的范围是5Ω~_______Ω。
9.(2024年武汉硚口区九上12月月考,21) 在探究电流与电阻的关系实验中,有以下的实验器材:电源电压恒为6V,电流表一只、电压表一只,开关一个,定值电阻阻值分别为,滑动变阻器的规格是“”,导线若干。
电阻
5
10
15
电流
0.50
0.25
0.17
(1)连线时,开关应该______。正确连线后,闭合开关时发现,移动滑片,电流表指针有明显偏转,电压表示数为零,原因可能是______;
(2)排除故障后,小明先用的定值电阻进行第1次实验,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数为;再将的电阻去更换电阻进行第2次实验,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为______V。多论实验后得出结论:导体的电压一定时,______;
(3)若要求本实验5个定值电阻都要用上,则应控制定值电阻两端的电压范围为______。
10.(2024九年级下山东菏泽期中)小明利用下图探究电流与电阻的关系。电源6V保持不变,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω定值电阻各一个,滑动变阻器标称为“50Ω,2A”,电压表和电流表各一个,导线若干;
(1)请将图甲所示的实物电路连接完整,要求滑片向右移动,电流表示数变大 ;
(2)闭合开关后,发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(3)实验中滑动变阻器的作用是 。在“探究电流与电压的规律”实验中,滑动变阻器的作用是 。多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,记下电流表的示数得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: ;
(4)在上述实验过程中,断开开关,拆下阻值为5Ω的电阻,改换成阻值为10Ω的电阻,闭合开关前忘记移动滑动变阻器滑片,在读取电流表示数之前,他应进行的操作是:向 (选填“左”或“右”移动滑片,使电压表示数为 V不变;
(5)小红想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系,她的实验方案 (选填“可行”或“不可行”),原因是: 。
11.(2025山东济南一模)创新实践小组的同学利用图甲进行实验,已知电源电压为6V不变。
(1)小明同学利用图甲进行“探究电流与电压关系”的实验,图乙是他根据图甲电路图连接的实物电路,仔细检查电路后,发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确;
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电流表始终没有示数,电压表有示数且有明显变化,则电路存在的故障可能是 。排除电路故障后,小明测量了如下表所示的数据,分析表中数据小明可以得到的结论是 ;
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.16
0.2
0.24
0.3
(3)小明完成上述实验后,又选择了5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻继续“探究电流与电阻”的关系。根据实验数据绘制出图丙所示的电流与电阻的关系图像,分析图像可以得到实验结论: ;
(4)为了使实验结论更具有普遍性,小明又重新连接电路做了一组实验,根据实验数据绘制出电流与电阻关系的图像如图丁,通过对图像的分析小明判断出a点数据是错误的,他判断的依据是 。
12.(2025广东茂名二模)小明用如图所示的器材探究电流与电阻关系,电源电压是6V保持不变,定值电阻5个,滑动变阻器的规格为“,1A”。
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,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,进行实验,测量出的数据如下表。
实验次数
1
2
3
4
5
5
10
15
20
30
……
①换用15Ω的电阻进行实验时,当电压表示数达到U0时,电流表的示数如图乙所示,是 A。
②实验中小明控制电阻R两端的电压是U0= V。
(4)前4次实验的数据可得出结论:电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 。
(5)当小明用30Ω的电阻替换20Ω的电阻后,发现电压表示数始终不能调为U0,可能的原因是 ,在不更换器材的情况下,可以采用 的方法完成这次实验。
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