初中物理沪科版九年级全册第二节 科学探究：欧姆定律第1课时同步测试题

15.2 科学探究：欧姆定律 第1课时

基础训练

考点一、探究电流与电压的关系

1．关于导体中的电流与导体两端的电压的关系，下列叙述正确的是

A．在导体电阻不变的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比

B．在导体电阻不变的情况下，导体两端的电压与导体中的电流成正比

C．导体中的电流越大，其电压越大

D．导体中的电流越小，其电压越小

【答案】A

【解析】在电阻不变的情况下，导体中的电流与导体两端电压成正比，电流由电压决定，不是电流决定电压，故A正确，BCD错误，故选A。

2.某小组在探究电流与电压关系时，得到的实验数据如下表：

(1) 分析数据发现：在______时，______跟______成______(填“正”或“反”)比。

(2)在坐标纸上画出U-I关系图。

(3) 在本实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外，主要是__________________。

【答案】(1)电阻一定；导体中的电流；导体两端的电压；正； (2) 如图所示；(3)改变定值电阻两端的电压

【解析】(1)注意：在回答结论时一定要说上前提条件即电阻不变。由表格可知电流改变的倍数与电压改变的倍数相等，即正比例关系。在结论中一定要说电流与电压成正比，而不能说反。这是因为有电压才有电流，电压是因，电流是果，因此结论一定要说电阻一定时，电流和电压成正比。(2)做图时，在坐标上描出对应的点连线即可以。因为电压若为0，电流也为0，所以该图象过原点。

3.图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象是（　　）

【答案】A

【解析】电阻一定时，电流与电压成正比。 A、图像反应的是电流与电压成正比，故A正确；B、图像反应的是电流随电压增大而减小，故B错误；C、图像中当导体两端电压为0时，电流不为0，故C错误；D、图像反应的电流与电压成反比，故D错误。

考点二、探究电流与电阻的关系

4.小明同学，探究保持电压不变时，电流跟电阻的关系，得到的数据如下表。

（1）分析表中的数据，可以得出的结论是：                                            。

（2）滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是：                                            。

【答案】（1）电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比（2）调节R′的阻值，保持电阻R两端电压不变

【解析】（1）从表中的数据知在电压不变时，电阻增大到原来的几倍，电流就减小到原来的几分之一。所以电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

（2）滑动变阻器的作用在这个实验中有两个，一是保护电路，二是保持电阻两端的电压不变。

5．在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，实验器材：电源（4.5 V）、电流表（量程0~0.6 A）、电压表（量程0~3 V）、三个定值电阻（R1=5 Ω，R2=10 Ω，R3=20 Ω），滑动变阻器R标有“30 Ω  1 A”字样。如图所示，当在a、b两点间接入定值电阻R1，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5 V，读出电流表的示数。断开开关，将R1换成R2后，接下来应该进行的操作是

A．闭合开关，直接读数电流表的示数

B．闭合开关，将滑片P向左移动，保持电压表示数2.5V不变

C．闭合开关，将滑片P向右移动，保持电压表示数2.5V不变

D．将滑片移动至阻值最大的位置后再闭合开关

【答案】D

【解析】探究通过导体中的电流与电阻之间关系时，需要控制电阻两端的电压不变，断开开关后，为保证电路的安全，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大的位置再闭合开关。

6．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．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 D．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大

【答案】C

【解析】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压的关系，图象是反比例函数图象，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C。

7.在如图所示电路中，当闭合开关后，滑动变阻器的滑动片P向右移动时（   ）

A.电流表示数变大，灯变暗              B.电流表示数变小，灯变亮

C.电压表示数不变，灯变亮              D.电压表示数不变，灯变暗

【答案】D

【解析】分析电路图可知，电压表测电源两端电压，所以无论滑动变阻器的滑动片怎么移动，电压表示数都不变；滑动变阻器的滑动片P向右移动时，滑动变阻器阻值变大，小灯泡电阻不变，总电阻变大，电源电压不变，有I=U/R可得，电流变小，所以灯泡变暗。所以D正确。

8．小明用如图所示的电路，来探究导体中的电流与导体电阻的关系。

（1）请你用笔画线代替导线将图示电路连接完整。

（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最 ______（填“左”或“右”）端。

（3）小明分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω的电阻接入电路进行实验时，调节滑动变阻器，保持电压示数为1.5 V不变，所测的实验数据如表中所示，由表中数据可知：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ______。

（4）保持电压表示数为1.5 V的条件下重复进行上述实验，其目的是_____________________ 。

【答案】（1）如图所示  （2）右  （3）反比  （4）使实验结论具有普遍性

【解析】（1）电源有两节干电池组成，所以电压表的量程为0-3 V，电压表并联到电阻的两端；如上图所示。（2）闭合开关前，变阻器的滑片应置于最大阻值处，即移到图中的右端；（3）分析表格中的数据可得结论：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；（4）保持电压表示数为2 V的条件下重复进行上述实验，是为了多次实验得出的规律更具有普遍性。

9.利用如图甲所示电路，在研究通过导体的电流跟电阻的关系时，要保持导体两端电压不变。实验中，不断改变Rx的阻值，调节滑动变阻器使伏特表示数保持不变，得到了I与R的关系图象，如图乙所示。由图象可以得出的结论是            ；此次实验中，电压表的示数始终保持          V不变。

【答案】电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；2.5

【解析】定值电阻由25Ω→12.5Ω→5Ω，电流由0.1A→0.2A→0.5A，电流与电阻的乘积等于2.5V是定值。电流跟电阻成反比，U=IR=2.5V，电压表测量定值电阻两端的电压，所以电压表的示数始终保持2.5V不变。

10.实验桌上有满足实验要求的电源、电阻箱、滑动变阻器、开关各一个，已调零的电流表和电压表各一块，导线若干。小明利用上述实验器材“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”。小明的主要实验过程如下：

①如图所示，连接实验电路。将电阻箱的阻值R调为5 Ω，记录阻值R。

②闭合开关S，用电压表测量电阻箱两端的电压U，用电流表测量通过电阻箱的电流I，记录U和I的数值。

③断开开关S，将电阻箱的阻值R调为10 Ω。闭合开关S，记录电压U、电流I和阻值R的数值。

④仿照步骤③再做四次实验，每次改变电阻箱阻值，记录各次相应的电压U、电流I和阻值R的数值。

请根据以上叙述回答下列问题：

（1）小明的实验过程中，存在的问题是：________________________。

（2）请你针对小明实验过程中存在的问题，写出改进措施：______________________________。

【答案】（1）实验中没有控制电阻箱两端电压不变（或：没有控制电压表示数不变）  （2）在步骤③闭合开关S后加入：调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数仍为U

【解析】（1）在探究电流与电阻的关系时，应利用控制变量法，也就是要控制电阻两端的电压一定，而在本实验中没有控制电阻箱两端电压不变；（2）在步骤③闭合开关S后加入：调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数仍为U。

素养提升

1.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，向右移动滑片P．下列说法中正确的是（　　）

A．电压表的示数变大    B．电压表的示数变小     C．电流表A的示数变大     D．电流表A1的示数变小

【答案】D

【解析】 根据图示可知，定值电阻与R2并联，故定值电阻、滑动变阻器两端的电压总等于电源电压，滑片移动，电压表的示数不变，故AB错误；电流表测量电路中的总电流，A1测量变阻器的电流，当滑片P向右移动时，变阻器的阻值变大，所以变阻器的电流减小，A1示数减小，故D正确；定值电阻的电流不变，干路电流等于各支路电流之和，所以A的示数减小，故C错误；故应选D。

2.在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，李芳连接好的电路如图所示．闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化．李芳连接的电路有不妥之处，改正的方法是（　　）

A．将导线K的a端移至接线柱A  B．将导线L的b端移至接线柱B

C．将导线L的b端移至接线柱D  D．将导线M的c端移至接线柱B

【答案】C

3.如图甲所示，小华用电阻箱和滑动变阻器研究通过导体的电流与电阻的关系。

（1）图甲中电阻箱R1和滑动变阻器R2的连接方式是_____联。

（2）连接电路前，开关应处于______状态。

（3）第1次实验时，电流表示数如图乙所示，则电流为_____A。

（4）经过3次测量，得到表格中的实验数据，由此总结出电流与电阻的关系，请你指出小华实验过程中存在的问题：__________________________________________________________________。

【答案】（1）串  （2）断开  （3）0.5  （4）小华每次改变电阻的阻值后，没有移动滑动变阻器滑片保持电阻两端的电压保持不变

【解析】（1）由图甲可知，电阻箱R1和滑动变阻器R2的连接方式是串联；（2）为了保护电路，连接电路中开关处于断开状态；（3）电流表量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，电流表示数为0.5 A；

（4）探究通过导体的电流与电阻的关系时应控制电阻两端电压不变，由表格中的信息可知，电阻与电流不成比例关系，故应是每次改变电阻后，没有移动滑动变阻器。

4.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是（　　）

A．电压大的电路中电流一定大   B．电阻大的电路中电流一定小

C．导体中的电流与电压、电阻无关  D．导体中的电阻与电流、电压无关

【答案】D

【解析】A、只有在电阻一定时，电压大的电路中电流才一定大，故A错误；

B、只有在电压一定时，电阻大的电路中电流才一定小，故B错误；

C、导体中的电流与电压、电阻都有关系，故C错误；

D、导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体的电压与电流无关，故D正确．故选D．

5.小明同学用控制变量法研究“电流与电阻的关系”，实验过程中，当他把电阻由5Ω换成10Ω时，他下一步应该采取的操作是

A、只需将电池数加倍       B、只需将电池数减半

C、调节变阻器使电阻两端的电压与原来相同 D、调节变阻器使电阻两端的电压变为原来的2倍

【答案】 C

【解析】在研究电流与电阻关系的实验过程中，应用的是控制变量法，实验时我们要控制电压不变来研究电流与电阻的关系，选项C正确。

 6.如图所示，闭合开关S，小灯泡发L发光后突然熄灭，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压，关于故障的判断正确的是（　　）

A．灯L短路         B．灯L断路         C．滑动变阻R短路     D．滑动变阻R断路

【答案】B

【解析】 由图示可知，当灯L短路时，电压表被短路无示数，故A不符合题意；当灯L断路时，电路断路，电流表示数几乎为零、灯泡不亮，电压表测电源的电压示数接近电源电压，故B符合题意；当滑动变阻R短路时，灯泡发光，电流表有示数，故C与题意不符；当滑动变阻R断路时，电路断路，电压表无示数，故D与题意不符；故应选B。

 7.小明在一次野炊活动中，将中间剪得较窄的口香糖锡箔纸（可看做导体）接在干电池正负两极上，如图3所示，锡箔纸较窄处最先燃烧。这是因为与长度相同的锡箔纸较宽处相比，较窄处（      ）

A．电阻较大      B．电流较大       C．电压较小     D．电功率较小

【答案】A

【解析】锡箔纸是串联在电路中的，通过任何地方的电流都是相等的，宽处的电阻较小，较窄处的电阻较大，电阻越大，产生的热量越多，故应选A。

8.如图所示的电路中，R1大于R2，电源电压保持不变．当开关S从闭合到断开时，电路中电流表A1的示数将　   　，电压表V的示数将　    　（均选填“增大”、“不变”或“减小”）．

【答案】增大；增大

【解析】根据开关的闭合与断开分析电路中电阻的变化和电路状态的变化以确定电表变化．当开关S闭合时，R1、A1、V三者都被短路，当开关断开时，两个电阻串联，电路中电阻变大，则A2示数变小，而A1、V两电表从示数为零，到有示数，故A1、V示数都增大．故答案为：增大；增大．

9.标有“220V 40W”的灯泡甲和“220V 100W”的灯泡乙，其灯丝长短相同，可发现　　　　　灯泡的灯丝较粗；若将这两个灯泡串联在220V的电源上，则　　　　灯泡更亮一些（以上两空选填“甲”或“乙”）．

【答案】乙；甲

【解析】 由灯泡的铭牌可知，两灯泡的额定电压相等，P甲＜P乙，由P=U2/R可得，两灯泡的电阻关系为R甲＞R乙；因在材料和长度一定时，导体的电阻与横截面积有关，横截面积越大，电阻越小，所以，两灯泡钨丝长短一样时，甲灯泡的电阻较大，则灯丝较细；乙灯的电阻较小，则灯丝较粗；两灯泡串联在220V的电源上时，因串联电路中各处的电流相等，所以，由P=I2R可知，甲灯泡的电阻较大，实际功率较大，灯泡较亮。

10.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池(1.5V)两节，电流表(0--0.6A    0-- 3A)、电压表(O--3V O～15V)、滑动变阻器(20Ω、2A)、定值电阻(5Ω)、开关各一只，导线若干。根据图甲所示的电路图进行实验。

(l)用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图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    （选填“A”或“B”）端。

(3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，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     （选填“左”或“右”）移动。

【答案】（1）见上图；（2）B；（3）定值电阻断路；（4）左；（5）0.3；（6）1；电压最小应是0.6V，电流为0.12A

【解析】（1）已知电流表选择0～0.6A，因此将电流表0.6A接线柱与定值电阻左端接线柱相连，把滑动变阻器B端接线柱与定值电阻右端接线柱接入电路，实物电路图如图所示：

（2）在连接电路的各元件时，开关应处于断开状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B端，这样可以起到 保护电路的作用；

（3）闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路；

（4）已知定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联分压的特点可知，实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，应减小滑动变阻器两端电压，则滑动变阻器滑片P应向左移动。