171电流与电压和电阻的关系-2022-2023学年九年级物理全一册（人教版）

17.1电流与电压和电阻的关系解题要点梳理：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。3.因为电压由电源提供，与电流无关；因为电阻是导体本身的性质，跟电压和电流都没关系。基础巩固1．（2022·全国·九年级）如图所示，在“探究电流与电压关系”的实验中，得出电流与电压的关系图像正确的是（）A． B． C． D．【答案】C【详解】导体中的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，即在电阻一定时，电流与电压的关系图像为正比例函数图像，故C正确；ABD错误。2.（2022·全国·九年级）在探究“电流与电压、电流与电阻的关系”的两个实验中，有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是（）A．两个实验中，滑动变阻器都可以起到保护电路的作用B．在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压C．在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变D．在探究电流与电阻的关系时，要控制电阻不变【答案】D【详解】A．电路连接中，为了防止电流过大，损坏元件，都应接入滑动变阻器，对电路有保护作用。故A正确，A不符合题意；B．在探究电流与电压的关系时，要保持电阻一定，根据串联电路分压的特点，改变滑动变阻器接入的阻值来改变定值电阻两端电压，故B正确，B不符合题意；C．在探究电流与电阻的关系时，改变电阻的阻值，同时保持电阻两端电压一定，可以根据更换定值电阻的阻值变化，调节滑片使定值电阻两端电压保持不变，故C正确，C不符合题意；D．根据控制变量法的思想，探究电流与电阻的关系，应改变电阻，保持电阻两端的电压一定，故D错误，D符合题意。3.（2022·四川成都·九年级期末）小红用如图所示的电路图，探究通过导体的电流与导体电阻关系（电源电压恒定），移动滑动变阻器滑片时，应特别观察的是（）A．变阻器滑片 B．定值电阻R C．电流表示数 D．电压表示数【答案】D【详解】研究通过导体的电流与导体电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，更换电阻后为保持电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数。故ABC不符合题意，D符合题意。4.（2022·湖南·新田县教研室九年级期末）小明同学为了探究电流跟电阻的关系，在如图所示的情况下，将A、B两点间10的电阻更换为20的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是（）A．适当增加电池的节数B．记录电流表和电压表的示数C．将滑动变阻器滑片向左移动到合适位置D．将滑动变阻器滑片向右移动到合适位置【答案】D【详解】将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关，电路总电阻变大，电路电流变小，滑动变阻器两端电压变小，则AB间的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，即保持AB间的电压不变，要移动滑片使AB间的电压减小，当滑动变阻器连入电路的电阻增大时，电路中电流变小，由U=IR可知，AB间的电压减小，则将滑动变阻器的滑片向右移动。故ABC不符合题意，D符合题意。5.（2022·辽宁营口·九年级期末）（多选）在探究“电流与电阻关系”的实验中，某同学根据实验数据绘制了如图所示的图像，下列说法正确的是（）A．电压一定，导体中的电流与导体的电阻成反比B．电源至少选用两节干电池C．换用2Ω电阻做实验时，需要更换电压表的量程D．多次实验的目的是为了探究普遍规律【答案】ABD【详解】A．电压一定时，电流与电阻成反比，故A正确；B．由图知，这个不变的电压为，故B正确；C．换用2Ω电阻做实验时，控制电阻两端的电压不变，故不需要更换电压表量程，故C错误；D．多次实验是为了得出普遍性的规律，故D正确。故选ABD。6.（2022·全国·九年级单元测试）小涛利用如图所示的装置“探究电流与电阻的关系”，正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表均有示数且不变，则电路存在的故障可能是（）A．定值电阻短路B．定值电阻断路C．滑动变阻器断路D．滑动变阻器短路【答案】D【详解】由图可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中电流。闭合开关后，电流表有示数，说明电路中没有断路，电压表有示数，说明电阻R没有短路，移动滑动变阻器的滑片，电表示数不变，说明滑动变阻器不能改变接入电路的电阻，所以故障为滑动变阻器短7.（2022·辽宁大连·模拟预测）已知通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”。（1）连接电路时，将滑动变阻器的滑片移到了阻值最大端，电流表选择了0~3A的量程，连接好电路后，为了确定电流表的量程选择是否合适，应进行怎样的实验操作？_____________________________________________________________________________。（2）设计记录实验数据的表格，表中要有必要的信息。________________（3）小明通过实验，确定了电压的取值范围。在该范围内，他预设了几个间距相等的电压值。预设的每个电压值都是电压表分度值的整数倍，其目的是___________。A．使实验结论具有普遍性B．使得出的结论更趋近于实际C．使测量的电压值更准确D．控制变量（4）小明用标有“5Ω”的电阻丝做实验，当电阻丝两端的电压较大时，发现电阻丝很热。这可能对实验造成的影响是：___________________________________________________。【答案】

用开关进行“试触”，观察电流表的指针偏转情况

见详解C

通过导体的电流与导体两端电压不成正比【详解】（1）为了确定电流表的量程选择是否合适，应用开关进行“试触”，观察电流表的指针偏转情况，如果电流表偏转角度不合适时可以更换合适量程的接线柱。（2）在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，需要保持电阻不变，测量电阻两端的电压和通过的电流，设计实验表格如下：实验次数123456电阻阻值一定电压U/V电流I/A（3）预设的每个电压值都是电压表分度值的整数倍是为了减小读数误差，使测量的电压值更准确，故选C。（4）小明用标有5Ω的电阻丝做实验，当电阻丝两端的电压较大时，根据焦耳定律可知，电阻丝会产生热量，温度升高，导致电阻变大，在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，需要保持电阻不变，故这可能对实验造成的影响是：通过导体的电流与导体两端电压不成正比。8.（2022·上海·九年级课时练习）科学兴趣小组同学在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时，设计了如图甲所示的电路，正确操作实验后，将得到的实验数据记录在如表中。物理量组别123456▲6电阻R/Ω51015202530电流I/A1.20.60.40.30.240.2（1）小组同学设计记录表中的“▲”处应填____________________。（2）用笔画线代替导线，将实物图连接完成。______。（3）小组同学正确连接电路后进行实验，每次更换电阻后都要调节滑动变阻器，这样操作的目的是___________________________________________________________________________。（4）分析表中数据，得出结论：_______________________________________________________。【答案】

电压U/V

见详解

保持电压表的示数不变

当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比【详解】（1）探究电流与电阻的关系，保持电压不变，改变电阻，故表格中“▲”处应为：“电压U/V”。（2）由表中数据可知，定值电阻两端的电压为6V，因此电压表应选用0～15V的量程，由图甲可知，滑动变阻器选用左下接线柱与定值电阻串联，如图所示：（3）每次更换电阻后，定值电阻两端的电压发生变化，为了控制电压不变，下一步的操作是调节滑动变阻器的滑片，保持电压表的示数不变。（4）分析实验数据知，电阻为原来的几倍，通过的电流为原来的几分之一，可得出：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。能力提升9.（2022·广东清远·一模）小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中，如图甲所示，电源电压恒为6V，根据测量数据得到如图乙所示图像。则（）A．分析图像可得：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比B．实验过程中，小明控制导体两端的电压为2.5VC．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移D．若定值电阻选用的最大阻值为20Ω，则滑动变阻器最大阻值不能小于20Ω【答案】C【详解】A．由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积为UR=IR=0.1A×20Ω=2V，保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比，故A不符合题意；B．由图像可知，小明控制导体两端的电压为UR=IR=0.1A×20Ω=2V，故B不符合题意；C．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，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变，故C符合题意；D．若定值电阻选用的最大阻值为20Ω，定值电阻两端的电压始终保持UR=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=UUR=6V2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×20Ω=40Ω，即滑动变阻器最大阻值不能小于40Ω，故D不符合题意。故选C。10.（2022·湖北武汉·模拟预测）（多选）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，某同学连接的电路如图所示，电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表，下列说法正确的是（）实验序号12345电压U/V0.60.91.21.51.8电流I/A0.150.280.300.380.45A．多次实验的目的是为了减小误差B．第4次实验数据是错误的C．选用的滑动变阻器的规格可能是“20Ω2A”D．该实验得出的结论是：电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比【答案】CD【详解】A．探究电流与电压关系时，多次实验的目的是为了得到普遍规律，故A错误；B．由第4次的实验数据可得，电压与电流的比值，由第1次实验数据可得，电压与电流的比值，第2次的实验数据，所以第4次的实验数据是正确的，实验时存在误差，导致第4次实验数据偏小，第2次实验数据错误，故B错误；C．由图可知，滑动变阻器和电阻串联，所以当电路中电流最小时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，由表中数据可知，电路中电流最小是0.15A，电阻两端电压为0.6V，电源电压为3V，则滑动变阻器两端的电压是U滑=UUR=3V0.6V=2.4V则滑动变阻器接入电路的阻值是，所以选择滑动变阻器的规格可能是“20Ω2A”，故C正确；D．由表中数据可知，电压与电流的比值，由以上可知，得出的结论是当电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比，故D正确。故选CD。11.（2022·福建·建瓯市高铁新区实验学校九年级期末）如图，小东同学在“探究电流与电压的关系”实验中。实验次数电压电流（1）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表的示数几乎为零，电压表示数约为电源电压，其故障可能是____________________________________________________________；（2）排除故障后，小东记录的实验数据如上表所示，根据表格中的实验数据，你能得出的结论是：___________一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成___________；（3）此实验中，不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，原因是_______________________________。【答案】

定值电阻断路了

电阻

正比

灯丝的电阻随温度的变化而变化【详解】（1）电流表的示数几乎为零，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了。（2）探究电流与电压的关系，需要控制电阻相同，故每一次都是通过同一个电阻进行试验；根据表中数据可知：电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：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）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。12.（2022·山东省郓城第一中学九年级阶段练习）某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时，（1）设计了如图甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和___________；（2）请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整（要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，连线不得交叉）；___________（3）经检查电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，若电路中只有一处故障可能是___________；排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至___________（选填“A”或“B”）端，（4）图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R的变化图像，由图像可知电阻R两端的电压为___________V，当电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向___________（选填“左”或“右”）端滑动，若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、