九年级物理 第十七章
第1节 电流与电压和电阻的关系 同步练习
一、单选题
1．物理研究中常用模型来形象的表达事物的主要特征，例如：用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。下列研究用到这种方法的是（ ）
A．研究声音产生的条件时，用鼓面纸屑的跳动显示鼓面振动
B．研究液体沸腾的规律时，用温度计的示数表示液体的温度
C．探究物体的受力情况时，用力的示意图表示力的三要素
D．探究电流与电阻的关系时，用滑动变阻器控制电压保持不变
2．小明想要利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中应该保持电阻R阻值不变
B．实验过程中滑动变阻器的作用只是保护电路
C．实验过程中应该调滑动变阻器使电流表示数不变
D．实验过程中应该调滑动变阻器保持电压表示数不变
3．如图甲所示的实验电路中，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙，根据实验过程和图像可以得到的信息中，下列说法错误的是（ ）
A．R1为定值电阻，它的阻值为10Ω
B．导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流无关
C．滑动变阻器中的电流与其两端的电压成正比
D．用串联的滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压
4．物理图象可以用来直观且定量地描述物理概念和物理规律。如图所示的图象，不能表示一定条件下的下列两个物理量之间关系的是（ ）
A．物体重力与质量之间的关系
B．压强和受力面积之间的关系
C．流过定值电阻的电流与电阻两端电压的关系
D．匀速直线运动的路程和时间之间的关系
5．同学们分组进行电学实验，并记录电表示数。小明所在的学习小组讨论方案图所示：
实验目的 电路图 实验方案三种
方案一：由少到多将几节干电池串联，先后接入MN
方案二：电池与滑动变阻器串联接入MN
方案三：电池先后与不同定值电阻串联接入MN
则小明的学习小组将要进行实验的目的是（ ）
A．探究电阻大小的影响因素 B．测量定值电阻消耗的电能
C．探究电流跟电阻的关系 D．探究电流跟电压的关系
6．关于图像，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲为物体的质量﹣体积关系图像，据图可知，ρ丙>ρ乙>ρ甲
B．图乙为电流与电阻的关系图像，根据图像可知电流与电阻成正比
C．图丙为物体的速度﹣时间关系图像，该图像表示物体正在做匀加速直线运动
D．图丁为某物体的温度随时间变化曲线，该曲线可以表示松香的熔化曲线
7．某同学采用如下图所示电路探究“电流与电阻的关系”的实验时，先用10Ω的定值电阻做完第一次实验保持滑片不动，然后换用15Ω的定值电阻接着做第二次，闭合开关S，滑片应怎样滑动才能完成实验。以下分析正确的是（ ）
A．向左滑 B．向右滑 C．滑片不动 D．无法确定
8．某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是（ ）
A．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大
C．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
二、填空题
9．在“探究电流大小与电阻关系”的实验中，小红设计了如图甲所示的电路，电源电压恒定。确认电路连接无误后，分别更换5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω几个不同的定值电阻R，同时移动滑动变阻器的滑片，记录相关数据并得到如图乙所示的图像。闭合开关前，应将滑片置于滑动变阻器的 处。实验中用10Ω的定值电阻代替5Ω，应向 （选填“左”或“右”）调节滑片，直至电压表示数为2.5V，再记录数据。
10．如果想探究通过导体的电流一定时，导体两端的电压与导体的电阻的关系，在不拆改电路的情况下，应选用电路 。
11．小乔同学用如图11甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像如图乙所示。在实验过程中，小乔同学用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了顺利完成实验，他应该将滑动变阻器的滑片向 （选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为 V。
12．按要求完成填空。
（1）如图甲所示，用刻度尺测量木块的长度是 cm；
（2）如图乙所示，磁铁的吸引力使小球在水平桌面上做曲线运动，这个现象说明力可以改变物体的 ；
（3）如图丙所示，用弹簧测力计在B点向下拉杠杆，使杠杆在水平位置平衡后，把测力计向右倾斜，杠杆仍在水平位置平衡，则其示数大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）；
（4）如图丁所示，在探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”实验中根据实验数据绘制了如图所示的图像，实验中控制电阻两端的电压保持 V不变。
13．科学小实验分析。
（1）图甲实验说明了分子间存在 ；
（2）如图乙给装有少量水的瓶内打气，当活塞跳起时会看到瓶口冒白气，这是 现象（填物态变化名称），这一现象说明了物体对外做功，物体的内能 ；
（3）图丙中为生活中的一些小实验，这是 现象，这一现象说明了带电体具有 的性质；
（4）图丁实验为“探究电流与电压关系”实验中小明同学连接的实验电路，小刚同学发现了电路连接有问题，并告诉他只需改接一根导线就行，请你把接错的导线找出来打上“×”，再画线把它改接在正确位置上 。
三、简答题
14．利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算，并与电阻比较，看看电阻与有什么关系。
15．在研究“电流与电压的关系”实验时，某同学用一只小灯泡作为电阻正确地进行实验后，便得出了：“在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比”的实验结论。他的做法对吗？为什么？应该怎么做？
四、作图题
16．在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小兰同学连接成了如图所示的电路。小兰发现有接线错误，且只需要改接一根导线就可以，请在接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上。
17．小明想要探究通过小灯泡的电流与小灯泡两端的电压关系，并要求滑片P向左移动时，小灯泡变亮。请用笔画线代替导线将图中实物电路连接完整，并画出对应的电路图。
五、实验题
18．用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω各一个。
（1）实验小组根据电路图连接了实物电路如图乙，其中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把接错的那根导线打上“×”，再画线把它改到正确位置上 （导线不允许交叉）。
（2）将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，其原因可能是 。
（3）实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数的变化的图像如图乙所示，由图乙可得结论： 。
（4）为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么，滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
19．小刚同学在探究电流与电阻的关系时，设计了如图甲所示的电路，部分实物连接情况如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R0最大阻值为80Ω，定值电阻R备有阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω各一个。
（1）请根据甲图电路图，在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整 （要求滑片P右移时接入阻值变大）；
（2）正确连好电路，移动滑片P到最大阻值处，闭合开关后发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压。故障原因是定值电阻R ；
（3）故障排除后，小刚先用5Ω电阻实验，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，并记录此时电流表的示数，断开开关；
（4）将5Ω电阻换成10Ω，闭合开关，将滑片P向 （选填“A”或“B”）端适当移动，使电压表示数为2V，记录此时电流表的示数；
（5）更换其余电阻继续实验，根据4组数据作出图像如图丙所示；
（6）分析图像可得出：在电压一定时，电流与电阻成 ；
（7）小刚学习了伏安法测电阻后，用刻度尺、电流表和已知最大阻值为R1的滑动变阻器来测量未知电阻Rx的阻值。他设计了如图丁所示电路，请你帮他完成下列步骤：
①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝中点，并标记；
②连接电路并将滑片P移到最大阻值处，检查无误后，闭合开关，读出电流表示数I1；
③再将滑片P移到标记处，读出电流表示数I2；
④则未知电阻Rx＝ （用R1、I1、I2表示）。
六、计算题
20．为了检验一个电压表是否准确，用标准电流表，定值电阻，电阻箱接成如图所示的电路．电阻，当分别连接电阻箱、时，电流表的读数分别为1.85安和1.5安，电压表的读数分别为3.6伏和2.8伏，此电压表是否准确？
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参考答案：
1．C
【详解】A．鼓面振动时，通过鼓面跳动的纸屑来将其振动放大，采用的是转换法，故A不符合题意；
B．用温度计的示数来将不易观察的温度表示出来，采用转换法，故B不符合题意；
C．为了形象的将力表示出来，用带箭头的直线表示力的方向，作用点用实心圆点表示，采用了模型法，故C符合题意；
D．为了探究电流与电阻的关系，需要保持电阻两端的电压不变，采用了控制变量法，故D不符合题意。
故选C。
2．A
【详解】A．在探究“电流与电压的关系”时，控制电阻不变，改变电压，是用滑动变阻器调节电阻两端的，故A正确；
B．滑动变阻器在实验中的作用除了保护电路外，还起到改变电阻两端电压的作用，故B错误；
CD．实验过程中，调滑动变阻器，但R阻值不变，滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，电源两端电压不变，根据欧姆定律可知，电路的电流就会减小，而电流表的示数等于电路的电流，则电流表的示数会减小，由于R阻值不变，电流减小，则R两端的电压会减小，则电流表和电压表的示数都会变化，故CD错误。
故选A。
3．C
【详解】A．由图甲可知， R1与滑动变阻器串联，电压表测R1两端电压，根据欧姆定律结合乙图可知
即R1为定值电阻，它的阻值为10Ω，故A正确，不符合题意；
B．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积有关，受温度影响；与导体两端的电压、导体中的电流无关；故B正确，不符合题意；
C．根据
知，滑动变阻器中的电流与其两端的电压之比为变阻器接入电路的阻值，是变量，不成正比，故C错误，符合题意；
D．用串联的滑动变阻器可以改变串联电路中的电流，根据欧姆定律知，定值电阻两端的电压也改变，故D正确，不符合题意。
故选C。
4．B
【详解】A．物体的重力和质量成正比，故该图象可以反映重力和质量的关系，故A不符合题意；
B．压力一定时，压强和受力面积成反比，故该图象不能反映压强和受力面积的关系，故B符合题意；
C．电阻一定时，电流和电压成正比，因此该图象可以反映电流和电压的关系，故C不符合题意；
D．速度一定时，路程和时间成正比，因此该图象可以反映路程和时间的关系，故D不符合题意。
故选B。
5．D
【详解】方案一中，由少到多将几节干电池串联，先后接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化。
方案二中，电池与滑动变阻器串联接入MN时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压。
方案三中，电池先后与不同定值电阻串联接入MN，定值电阻的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同。
因此三种方案中都是控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，则小明的学习小组将要进行实验的目的是探究电流跟电压的关系。综上所述，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
6．C
【详解】A．由图知道，不同的三种物质质量一定时，体积的关系是
V甲＜V乙＜V丙
由知道
ρ甲＞ρ乙＞ρ丙
故A错误；
B．图为电流与电阻的关系图像，根据图像知道，电压一定时，电流与电阻成反比，故B错误；
C．在v-t图像中倾斜直线代表物体正在做匀加速直线运动，故C正确；
D．晶体凝固过程中持续放热，温度不变，该不变的温度就是凝固点，因此该图像是晶体的凝固图像，但松香是非晶体，故D错误。
故选C。
7．B
【详解】由电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻后，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，由U=IR可知，滑片没有移动时，其两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大，因探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以，要想减小定值电阻两端的电压，应减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即滑片向右移动。
故选B。
8．A
【详解】图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，因此得到的是电流和电阻的关系；图象是个反比例函数图象，因此说明电流与电阻成反比，即电流随电阻的增大而减小；在探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变；综上，由图象可得出的结论是：电压一定时，电流随电阻的增大而减小。
故选A。
9． 最大阻值 右
【详解】[1]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
[2]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压原理可知，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，直至电压表示数为2.5V，再记录数据。
10．乙
【详解】探究通过导体的电流一定时，导体两端的电压与导体的电阻的关系，要控制电流大小不变，改变导体的电阻大小，记下导体两端的电压值，为得出普遍性的规律，要多次测量，而甲电路中只有一个定值电阻，不能多次测量；乙图中通过电阻箱可改变连入电路中的电阻大小（且可读出接入电路的电阻值），通过调节变阻器的滑片可控制电流大小不变，从而进行多次测量，故在不拆接电路的情况下应选用电路乙。
11． A 2.5
【详解】[1][2]探究“电流与电阻的关系”，应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
用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，根据串联电路电压特点可知，定值电阻两端电压增大，为了控制电阻两端电压为2.5V不变，则应该减小定值电阻两端电压，增大滑动变阻器两端的电压，根据串联电路分压原理可知，应该增大滑定变阻器接入电路的电阻，因此应该将滑动变阻器的滑片向A端移动，使电压表的示数为2.5V。
12． 1.60 运动状态 变大 2
【详解】（1）[1]由图甲知，刻度尺的分度值为1mm；铅笔左侧与3.00cm对齐，右侧与4.60cm对齐，所以木块的长度为
L=4.60cm-3.00cm=1.60cm
（2）[2]磁铁的吸引力使小球在水平桌面上做曲线运动，运动状态发生改变，这个现象说明力可以改变物体的运动状态。
（3）[3]由图丙知道，保持杠杆水平位置平衡，把测力计向右倾斜，杠杆仍在水平位置平衡，此时拉力的力臂变短，根据杠杆的平衡条件知道，拉力变大，即测力计示数变大。
（4）[4]探究电流与电阻的关系时要控制电阻的电压不变，根据绘制了如图乙所示的图象知，电阻的电压为
0.4A×5Ω=2V，0.2A×10Ω=2V，0.1A×20Ω=2V
由图象可知实验中控制电阻两端电压为2V不变。
13． 引力 液化 减小 摩擦起电 吸引轻小物体
【详解】（1）[1]图甲中将两个铅柱挤压在一起，建立起分子间的引力，下面吊起重物，仍不能拉开，说明分子间存在引力。
（2）[2][3]向装有少量水的瓶内打气，当活塞跳起时，瓶内气体的内能转化为活塞运动的机械能，瓶内气体的内能减小，温度降低，看到瓶口的白气是瓶内水蒸气温度降低，液化成小水滴。
（3）[4]摩擦过的梳子能吸引小纸屑，是因为物体通过摩擦能带上电荷，这是摩擦起电现象。
[5]带电体能吸引小纸屑，说明带电体具有吸引轻小物体的性质。
（4）[6]“探究电流与电压关系”实验中，电流表测量定值电阻的电流，所以电流表与定值电阻串联，电压表测量定值电阻的电压，所以电压表与定值电阻并联，在连接两个电表时，注意电流从电表的正接线柱流入，从负接线柱流出，所以图中电流表和电压表连接错误，正确连接如下图所示：
14．见解析
【详解】电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，它们的比值就是这个导体的电阻，所以。
15．见解析
【详解】这样做是不对的，因为该实验应该用控制变量法研究，需要控制电阻不变，才能研究电流与电压的关系，小灯泡的灯丝电阻会受温度的影响，所以不能用灯泡，应该选用一个定值电阻完成实验探究。
16．
【详解】探究电流和电压关系时，电压表和电阻并联，电流表串联连接，根据图像，电流表和电阻并联，而电压表串联了，只需要将电阻的左侧接线柱改接到电压表的右侧即可，如图所示：
17．
【详解】要求滑片P向左移动，小灯泡变亮，说明滑片P向左移动时，电路中电流变大，变阻器连入电路的阻值变小，所以应选择A接线柱将变阻器串联入电路中，由此连接实物如图所示：
由实物图知，滑动变阻器、开关、灯泡和电流表依次连接在电源两极上，电压表并联在灯泡两端，由此画出电路图如图所示：
18． R断路 电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比 80
【详解】（1）[1]乙图中，电压表串联在电路中，电流表与电阻并联是错误的，电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下所示：
（2）[2]将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片P，发现电流表示数始终为零，电路可能断路，电压表示数不为零，电压表与电源连通，其原因可能是R断路。
（3）[3]如图丙所示，绘出电流I与电阻倒数的变化的图像为一过原点的直线，故可知，电流与电阻的倒数成正比，即由图丙可得结论：电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。
（4）[4]根据丙图可知，当电阻的倒数为 0.2Ω 时，电阻为
对应的电流为0.4A，电阻的电压
变阻器分得的电压
当接入40Ω的电阻时，由串联电路的分压原理可得，滑动变阻器接入的阻值
为确保所给的定值电阻接入电路后都能正常进行实验，那么滑动变阻器的最大阻值至少为80Ω。
19． 断路 B 反比
【详解】（1）[1]如电路图所示，电压表测定值电阻两端电压，所以电压表和定值电阻并联，按照“正”进“负”出原则，将定值电阻左接线柱和电压表中间接线柱相连；题目要求滑片P右移时接入阻值变大，故把变阻器左下接线柱和电源负极相连。实物电路连接如下图所示：
（2）[2] 闭合开关后发现电流表示数为零，说明电路有断路的可能，电压表示数接近电源电压，说明电压表和电源之间形成了通路。则故障原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
（4）[3]由题可知，探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路中分压特点，电阻越大电压越大。将5Ω电阻换成10Ω，定值电阻两端的电压变大，闭合开关，为了使定值电阻两端电压保持2V不变，应该将滑片P向B端适当移动，通过增大电阻而增大变阻器两端电压，从而实现定值电阻两端电压不变。
（6）[4]如图丙所示，的图像是过原点的直线，说明通过的电流和电阻倒数成正比，即在电压一定时，通过的电流和电阻成反比。
（7）[5]如图丁所示，未知电阻与变阻器并联，变阻器阻值改变时不影响未知电阻支路的电流；当变阻器阻值从最大变为最小时，干路电流差就等于变阻器支路电流差，即
则电源电压为
根据并联电路电路特点可知，当变阻器电阻最大时，通过未知电阻的电流为
则未知电阻的阻值为
20．否
【分析】根据题目中对于电压、电阻、电流关系的描述，可知本题考查了欧姆定律的掌握和运用，根据欧姆定律变形公式进行求解．
【详解】当把接入电路时，通过电流表的电流强度为，此时两端的电压应为：
当把接入电路时，通过电流表的电流强度为，此时两端的电压应为：
两次测量结果均比计算值小，因此电压表不准确．
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