物理九年级全册第十七章 欧姆定律综合与测试练习

（1）探究电流与电压电阻的关系

一、实验题

1.在“探究电流与电阻关系”的实验中，庆宝连接的电路如图甲所示。
 

（1）实验前，检查电路发现连接出错，请在图中用笔画线代替导线改正错误。要求：滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小，若需去掉导线，可在要去掉的导线上打“×”。

（2）改正后，用阻值为5 Ω的电阻进行实验，电压表示数为U时，电流表示数I如图乙所示，是_________A。之后，用阻值为10 Ω的电阻替换阻值为5 Ω的电阻继续实验，发现电压表指针偏转超量程，电流表有示数，他操作中存在的问题是_________。

（3）庆宝正确测量了三组数据（如表所示），他还想用手边阻值为200 Ω的电阻获取第四组数据，他只依据表中信息就发现此电阻不适合，请根据表中信息写出实验结论，并分析阻值为200 Ω的电阻不适合的原因。

2.小明同学在做“探究电流与电压的关系”的实验时，准备了以下器材：干电池（1.5 V）两节，电流表（0~0.6 A，0~3 A）、电压表（0~3 V，0~15 V）、滑动变阻器（20 Ω  2 A）、定值电阻（5 Ω）、开关各一个，导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。
 

（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将图乙中的实物图连接完整。

（2）连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于_________（填“A”或“B”）端。

（3）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，若故障出在定值电阻R或滑动变阻器上，那么原因可能是_________。

（4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向_________（填“左”或“右”）移动。

（5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为_________A。

（6）根据表格数据，你得出的实验结论是_________。

3.某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验，某小组连接了如图甲所示的实物电路。
 

（1）请在图乙虚线框内画出对应的电路图（电阻箱符号为）。

（2）连接电路时，开关应________。连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值，记录电流表的示数和________。

（3）改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使________，并记录相应数据。

（4）再次改变电阻箱阻值，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片都不能达到（3）中的要求，引起这种情况的直接原因是________。

（5）重复步骤（3）多次实验，根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图丙所示。你认为该小组实验时的________V。

（6）进一步研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是________。

（7）实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图丁所示，你认为图像不同的原因是________。

4.图甲是小刚在“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图。
 

（1）①将图甲中的滑动变阻器（0~20 Ω）阻值调到最大，闭合开关时，会看到下列哪种现象(   )

A.电压表指针几乎不偏转，电流表指针也几乎不偏转

B.电压表指针偏转较大，电流表指针几乎不偏转

C.电压表指针偏转较大，电流表指针也偏转较大

②图甲中有一根导线接错了，请在错误处画“×”，并在图上改正。

（2）用改正后的电路测小灯泡的电阻，将定值电阻换成一只标有“2.5 V”的小灯泡，闭合开关后，调节滑动变阻器，某时刻电流表示数如图乙所示，由图可知通过小灯泡的电流为________A，从图丙中小灯泡的图象可知，小灯泡的电阻随电压增大而________。

（3）小刚还设计了如图丁所示的电路，其中电源电压恒为1.5 V，将用导线连接，调节滑动变阻器，使电流表指针指在0.6 A处，则此时滑动变阻器接入电路的电阻是________Ω。保持滑动变阻器滑片位置不变，若在之间加入电阻，电流表示数如图乙所示，则电阻的阻值是________Ω。

5.小明和小华一起探究电流与电阻的关系.器材有新干电池两节，的定值电阻各一个，“”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个，导线若干.
 

（1）用笔画线代替导线将甲图中的电路补充完整，使滑动变阻器滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小.

（2）将滑动变阻器滑片移动到最______端，闭合开关，小明发现电压表示数接近电源电压，可能是定值电阻出现了______故障.

（3）排除故障后，移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为1 V，此时电流表示数如图乙所示，大小为______A.

（4）小明逐一将10 Ω和20 Ω的电阻接入电路，继续进行实验.当______Ω的电阻接入电路后，无法将电压表示数调节到1 V.于是，他改变定值电阻两端电压，重新依次进行实验，调节后定值电阻两端的电压应该不低于______V.

（5）实验结束后，小华觉得可以通过调整顺序来避免实验中存在的问题，合理的顺序是____________.

6.小明在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验，电源电压恒为3 V，滑动变阻器的规格是“10 Ω  1 A”.
 

（1）连好如图甲所示的电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，故障的原因可能是：①_________；②_________.

（2）排除故障后，小明通过实验得到的数据如表1所示，其中第1次实验的电流表示数如图乙所示，为_________A.由这三次实验可知，所用电阻R的阻值是_________Ω.根据表1中的数据，可初步得出的结论是_________.

表1

（3）小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻R先后更换为5 Ω和15 Ω的电阻进行实验，得到的数据如表2所示.通过分析表2中的数据，可知小明在操作过程中存在的错误是_________.

表2

（4）纠正错误后，小明先后在两点间接入5 Ω、15 Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2 V.接着需要更换间的电阻再进行一次实验，为了使实验顺利进行，可选择下列哪个电阻_________（填选项前字母）.

A.20 Ω B.30 Ω C.40 Ω

7.小妍同学想要探究“通过导体的电流与导体两端的电压和导体电阻的关系”，她在学校实验室找来了如下实验器材：电压恒为3 V的电源，电流表、电压表各一个，一个开关，阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个，一个滑动变阻器，导线若干。
 

（1）如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到_______端。

（3）小妍同学想要完成“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”的探究实验。

①闭合开关，小妍同学发现电流表有示数，电压表没有示数，原因可能是电阻R出现了_______故障。

②排除故障后小妍同学在某次实验中调节滑动变阻器滑片位置后的电压表指针如图乙所示，其示数为_______V。

（4）小妍同学继续完成“通过导体的电流与导体电阻的关系”的探究实验。

①在此次实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用之外，还起到_______的作用。

②小妍先把10 Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后断开开关，她拆下10 Ω的电阻，改换成阻值为20 Ω的电阻后闭合开关，若要完成这次实验，接下来她应调整滑动变阻器接入电路的阻值变_______。

③若小妍在步骤②的基础上更换阻值为50 Ω的定值电阻进行实验，此次探究她选用的滑动变阻器的最大阻值不能小于_______Ω。

参考答案

1.答案：（1）如图所示
 

（2）0.6；更换电阻后没有把变阻器的滑片移动到B端

（3）电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比。电路中的电流小于电流表小量程的分度值0.02 A，则电流表无法测量电流大小，因此该电阻不适合。

解析：（1）原电路中将变阻器的金属杆连入电路中是错误的；因滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变小，即电阻变大，故滑片以左电阻丝连入电路中，如图所示。

（2）改正后，用阻值为5 Ω的电阻进行实验，电压表示数为U时，电流表示数I如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02 A，电流是0.6 A；用阻值为10 Ω的电阻替换阻值为5 Ω的电阻继续实验，电流表有示数，则电路为通路，发现电压表指针偏转超量程，即电压表超过3 V，故他操作中存在的问题是更换电阻后没有把滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处的B端。

（3）纵向分析表中数据，电阻是原来的几倍，通过它的电流为原来的几分之一，即导体两端电压不变时，电流与电阻成反比。因此当定值电阻的阻值为200 Ω时，其阻值是10 Ω的20倍，电流则为0.3 A的，即电路中的电流为0.015 A，电路中的电流小于电流表小量程的分度值0.02 A，则电流表无法测量电流大小，所以此电阻不适合。

2.答案：（1）如图所示
 

（2）B

（3）定值电阻R短路

（4）左

（5）0.3

（6）电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比

解析：（1）已知定值电阻阻值为5 Ω，电源电压为1.5 V，由欧姆定律知，电路中最大电流为0.3 A，故电流表选择0~0.6 A的量程，因此将电流表的“0.6”接线柱与定值电阻左端接线柱相连，把滑动变阻器的B接线柱与定值电阻右端接线柱相连，实物连接如图所示。

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处也就是B端，这样可以起到保护电路的作用。

（3）电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联的部分短路，即电阻R短路。

（4）已知定值电阻与滑动变阻器串联，实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，就要增大电流，电源电压一定，就要减小电路中的总电阻，则滑动变阻器滑片P应向左移动。

（5）图中电流表选择的是0~0.6 A量程，对应的分度值是0.02 A，则电路中的电流为0.3 A。

（6）由表格中的数据可知，在电阻一定的情况下，电压越大，电流越大，即电阻一定，导体中的电流与导体两端的电压成正比。

3.答案：（1）如图所示
 

（2）断开；电阻箱的阻值

（3）电压表的示数仍为

（4）电阻箱的电阻调得太大了

（5）6

（6）当电压一定时，电流与电阻成反比

（7）这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同

解析：（1）根据题图甲，由电路元件的连接顺序可得电路图如图所示。

（2）为保护电路，在连接电路的过程中，开关应处于断开状态；因为要探究电流与电阻的关系，所以须记录电流及电阻的数据进行分析，即要记录电阻箱的阻值。

（3）要探究电流与电阻的关系，须控制电阻箱两端的电压不变，即控制电压表的示数仍为。

（4）电阻越大，分得的电压越大，当电阻箱的电阻不断变大时，要使电阻箱两端电压达到，须使变阻器的电阻值变大，电阻箱两端电压不能达到时，表明滑动变阻器提供的电阻已达最大值，因而是电阻箱的电阻调得太大了。

（5）由题图丙可知：。

（6）由题图丙可知，其横轴和纵轴所表示的物理量分别为电阻R及通过的电流I，面积不变，即的乘积不变，故表明：当电压一定时，电流与电阻成反比。

（7）由图丁可知，电阻箱两端的电压，即两个小组所画出的图像不同，是因为他们所控制的电阻箱两端电压不同。

4.答案：解：（1）①B；②如图所示。
 

（2）0.2；增大

（3）2.5；5

解析：（1）①甲图中，电压表与电流表均串联在电路中，因电压表内阻很大，由公式可知电路中电流几乎为0，电流表指针几乎不偏转；电压表与电源连通，电压表示数接近电源电压，即接近3 V；②探究电流与电压关系时，电压表应与定值电阻并联。

（2）由图丙知，灯丝的电阻随温度的升高而增大。

（3）电源电压恒为1.5 V，将用导线连接，调节滑动变阻器，使电流表指针指在0.6 A处，此时滑动变阻器接入电路的电阻，保持滑动变阻器滑片位置不变，若在之间加入电阻，电流表示数为，则电阻阻值。

5.答案：（1）如图所示.
 

（2）右；断路

（3）0.2

（4）20；1.5

（5）先后将和的定值电阻接入电路，控制定值电阻两端的电压不变，进行实验

解析：（1）电压表应和定值电阻并联，因为电源电压是3 V，所以电压表应选择0~3 V量程；滑动变阻器应串联在电路中，依题意，应将滑动变阻器左下接线柱与开关右接线柱相连.

（2）闭合开关前要把滑动变阻器滑片移到阻值最大处，即最右端.闭合开关，电压表示数接近电源电压，则故障可能是和电压表并联的定值电阻发生了断路.

（3）电流表所选量程是0~0.6 A，分度值是0.02 A，示数为0.2 A.

（4）将10 Ω的定值电阻接入电路，当其两端电压为1 V时，滑动变阻器两端的电压为2 V，由串联电路的分压规律可得滑动变阻器接入电路中的电阻是20 Ω；当将20 Ω的定值电阻接入电路时，若电压表示数为1 V，则滑动变阻器需要接入电路中的电阻是40 Ω，而滑动变阻器的最大阻值为20 Ω，故此时无法将电压表示数调节到1 V.探究电流与电阻的关系时，接入电路的定值电阻的阻值越大，滑动变阻器需要接入电路的阻值越大，将20 Ω的电阻接入电路，当滑动变阻器连入电路的阻值最大（为20 Ω）时，定值电阻两端电压为1.5 V，故为使实验顺利完成，定值电阻两端电压应不低于1.5 V.

6.答案：（1）①电流表短路；②R断路

（2）0.1；10；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）没有保持电阻两端的电压一定

（4）A

解析：（1）电流表没有示数而电压表有示数，可能是电流表短路引起的，也可能是电阻R断路，导致电压表串联在了电路中，即电压表接在电源两端，电压表示数等于电源电压.

（2）由题图乙可知，其量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.1 A；电阻R应为三次实验所求得电阻的平均值，为10 Ω；由表1中数据可知，在电阻不变时，电压为原来的几倍，通过的电流就为原来的几倍，故可得出结论：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）探究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端电压不变.

（4）因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压，因为串联电路中各处的电流相等，所以根据欧姆定律可得，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10 Ω时，定值电阻的最大阻值，即定值电阻的阻值不能超过20 Ω，结合选项可知，A符合题意，故选A.

7.答案：（1）如解析图所示

（2）最左

（3）①短路；②2.5

（4）①控制电阻两端电压不变；②大；③25

解析：本题通过挖掘教材实验，考查了学生科学探究能力中的实验的设计、进行实验与收集证据、分析与论证的能力，实验中处理故障的能力，为培养学生的核心素养能力打下了基础，也培养了学生的科学态度与责任。

（1）变阻器按一下一上连入电路中与电阻串联，电压表与定值电阻并联，如图所示：
 

（2）闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，即最左端；

（3）小妍同学想要完成“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”的探究实验。

①闭合开关，小妍同学发现电流表有示数，电路为通路，电压表没有示数，原因可能是电阻R出现了短路故障。

②排除故障后小妍同学在某次实验中调节滑动变阻器滑片位置后的电压表指针如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1 V，其示数为2.5 V；

（4）①研究通过导体的电流与导体电阻的关系时，要控制电阻的电压不变，在此次实验中，滑动变阻器除了保护电路的作用之外，还起到控制电阻两端电压不变的作用；

②根据串联分压规律可知，将定值电阻由10 Ω改接成20 Ω，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的关系实验中应控制电压不变，即应保持定值电阻两端的电压不变，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，由分压规律知，接下来她应调整滑动变阻器接入电路的阻值变大；

③电阻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，变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压规律，当接入50 Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为，小妍在步骤②的基础上更换阻值为50 Ω的定值电阻进行实验时，她选用的滑动变阻器的最大阻值不能小于25 Ω。