人教版物理九年级上册 第十七章单元测试（含答案）

复习目标

1.运用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系，通过分析实验数据，得出电流与电压、电流与电阻的关系。

2.理解欧姆定律的内容，运用欧姆定律及变形式分析解答简单的电路问题。

3.会用电压表、电流表测电阻——伏安法测电阻，加深对欧姆定律及其应用的理解。

4.运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题。

要点回顾

一、探究电流与电压和电阻的关系

1.探究电流与电压的关系时，应控制_______不变；探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的_______不变，换用不同的电阻。

2.探究电流与电压、电阻的关系实验中，按电路图连接电路，在连接电路时开关应该_______；在闭合开关前，应使滑动变阻器连入电路中的电阻值______；测量并将实验数据填入设计的表格中。

3.电流与电压、电阻的关系：在______一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成______；在________不变的情况下，导体中的电流跟导体的________成反比。

4.在探究电流与电压关系实验中，滑动变阻器除了起保护电路的作用外，还起到改变__________，从而改变电路中的_________的作用；在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器的作用除了起保护电路的作用外，还起到保持定值电阻两端的电压________的作用，即使电压表的示数_______。

二、欧姆定律

1.导体中的电流，跟导体两端的电压成_______，跟导体的电阻成_______，这就是著名的欧姆定律。

2.欧姆定律的公式：_________________，其中表示导体两端的_________，单位是伏特（V）；表示导体的________，单位是欧姆（Ω）；表示通过导体的_______，单位是安培（A）。

3.欧姆定律公式的变形式：由变形可得，_______，______，运用这几个公式计算时应注意单位的统一。

三、电阻的测量

1.我们在实验室中通过对电流和电压的测量来间接地测导体的电阻，具体是用_________测出导体两端的电压，用________测出通过导体的电流，然后根据欧姆定律公式的变形公式_______求出导体的电阻值。

2.在做“测量小灯泡电阻”的实验中，滑动变阻器应与被测电阻_______联，连接电路时开关应_______，滑动变阻器的滑片应放在________。在此实验中，滑动变阻器的作用是：（1）__________________________________；（2）__________________________________。

3.测量小灯泡的电阻时，由于通过灯丝的电流随灯泡两端电压的增大而_______，灯丝的电阻随灯丝温度的升高而________，因此求电阻的平均值是无意义的。

四、欧姆定律在串、并联电路中的应用

1.串联电路的总电阻等于各串联电阻________，可用式子表示。

（1）把个导体串联起来，相当于增加了导体的_______，串联电路的总电阻比任何一个分电阻都______；

（2）如果有个相同的电阻串联，总电阻 ______；

（3）串联电路中电压的分配与电阻成______，即：。

2.并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数______，即。

⑴把个导体并联起来，相当于增加了导体的_______，其总电阻比每一个导体的电阻都______。

⑵由，可推导出_______。

⑶由可推出，个阻值均为的电阻并联，其总电阻 ______。

⑷根据欧姆定律和并联电路的电压特点，可推导出 ，这说明，并联电路中，电流的分配与电阻成_______。

本章热点题型

题型一　探究电流与电压和电阻的关系

例1  小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如图17-1甲所示的电路图(电源电压恒为6 V)。

甲                 乙                  丙

图17-1

(1)根据小明设计的甲图，用笔连线将乙图的实物电路连接完整。

(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下边表格中，然后将E、F两点间的电阻由10 Ω更换为20 Ω，调节滑动变阻器的滑片P向        端移动(选填“A”或“B”)，直到        。此时电流表的指针位置如图丙所示，请把测得的电流数值填入下表。

(3)小明根据实验数据得到如下结论：电流与电阻成反比。请你对以上的探究过程做出评价，并写出两点评价意见：                　　　　    ；

               　　　　　     。

解析：(1)连线时注意把电压表与定值电阻并联(选用0～15V量程)，同时注意电流“+”进“-”出；开关的右接线柱与滑动变阻器的D接线柱相连。(2)将E、F两点间的电阻由10 Ω更换为20 Ω，电阻变大了，其两端的电压随之变大，而要研究电流与电阻的关系，应保持定值电阻两端的电压(4 V)不变，所以此时可以增大滑动变阻器连入电路中的电阻，直到电压表的示数为4 V；由图丙可知，电流表示数为0.2 A。(3)可以多做几组实验，以使结论具有普遍性；另外，电流与电阻成反比是有条件的，即在电压一定的前提下。

答案：(1)如图17-2所示

图17-2

(2)B  电压表的示数为4 V  0．2

(3)实验次数太少(没有进行多次实验)  结论缺少“电压一定”的前提

跟踪练习1　小明和小红两位同学在一次探究“导体中的电流与什么因素有关”的活动中发生了争执。

小明说“导体中的电流可能与它两端的电压有关，因为电压是产生电流的原因”。

小红说“导体中的电流可能与导体的电阻有关，因为电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流越小”。

为了验证猜想，小明和小红同学找来了如下器材，电压恒为4.5 V的电源、电流表、电压表、标有“20Ω  1 A”的滑动变阻器各一个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，开关及导线若干。

（1）小明同学为了探究“电流与电压的关系“连接了如图17-3甲所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小红同学急忙拦住他，说接线有错误，请你在图甲中只改动一根导线的连线使电路正常工作。（用“×”标出改动的导线，用笔画线代替导线，把它接到正确的位置上，导线不得交叉）

甲　　　　　　　　　　　　乙

图17-3

（2）纠正错误后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到__________（选填“A”或“B”）端。

（3）小明通过调节滑动变阻器改变定值电阻R两端电压得到了3组实验数据，如表一，分析表格中的数据，可以得出结论：________________________

________________。

表一：

（4）①小红在小明实验的基础上，继续探究“电流与电阻的关系”，她将表一中的第3次数据填入到表二中作为第1次实验数据，然后将定值电阻由5Ω更换成10Ω接入电路，调节滑片，直到________________，记下此时电流表的示数，电流表示数如图乙所示，请把电压数及测得的电流数据填入表二中a、b处。

②小红同学根据表二中的实验数据得到如下结论：“电流与电阻成反比”

表二：

（5）请你对第（4）步中的探究过程作出评价，并写出两点评价意见，Ⅰ：_________________；Ⅱ：______________________。

题型二　电阻的测量

例2　在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为

4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V,图17-4甲是未连接完整的实验电路。

(1)连接实验电路的过程中开关应        。

(2)请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大)。

(3)闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察        (选填“电压表”或“电流表”)示数的变化。当电压表的示数如图乙所示时，其读数为        V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向       

(选填“A”或“B”)端移动。

(4)实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表

        示数，电流表        示数(两空均选填“有”或“无”)。

(5)改变滑片的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的图象(不计小灯泡电阻随温度的变化)。由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是        Ω。

甲                乙                丙

图17-4

解析：(1)连接实验电路的过程中开关应处于断开状态，以免连接错误导致短路现象，损坏电源或电表。(2)滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，说明滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器接入电路的电阻丝应是段，即应将A接线柱接入电路。(3)因为要测量小灯泡正常发光时的电阻，即测量小灯泡在额定电压(2.5 V)下的电阻，所以滑动滑片P时应观察电压表示数，使其等于小灯泡的额定电压(2.5 V)。现在电压表示数

(1.8 V)小于额定电压(2.5 V)，这说明电路中电流太小，所以应使滑动变阻器接入电路的电阻减小，故应将滑片P向A端移动。(4)若将小灯泡从灯座上取走，则小灯泡处发生了断路，这时电流表无电流，电压表示数应等于电源电压。(5)当小灯泡两端电压等于额定电压(2.5 V)时，小灯泡正常发光，从图象可以看出此时电流为0.25 A，根据欧姆定律的变形式求出。

答案：(1)断开  (2)如图17-5所示  (3)电压表  1.8  A  (4)有  无  (5)10

图17-5

规律总结

电阻的测量

注意：无论用哪种方法测电阻，都要直接或间接测出待测电阻两端电压，或通过的电流，利用,求出的值。

跟踪练习2　小明用图17-6甲所示的电路测量额定电压为2.5 V的小灯泡电阻，图乙是小明未完成连接的实验电路。

(1)请你按照电路图，用笔画线代替导线，完成图乙中实验电路的连接。

甲                   乙                 丙

图17-6

(2)小明将电路连接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡刚好正常发光，此时电流表的示数如图丙所示，电流表的读数是

         A，小灯泡的阻值是         Ω(小数点后保留一位)。

(3)当电压值改变的时候，小灯泡的阻值        (选填“变化”或“不变”)。

 (4)小明又想测某未知电阻的阻值，设计了如图17-7所示电路(为已知阻值的定值电阻)，并设计了如下实验步骤，请帮他把缺少的步骤补全，并写出的表达式。

图17-7

实验步骤：A.按照设计的电路图连接电路。

B.断开、闭合，记录电流表示数。

C.                               

表达式：        (用已知和测量的物理量的符号表示)。

题型三 电路故障判断

例3　在如图17-8所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数。已知电路中各处均接触良好。

图17-8

 (1)请写出发生上述现象的三个可能原因：                        

      ；                         ；                               。

(2)为进一步确定原因，小华同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况。若电流表有示数，说明上述现象产生的原因是                                                          。

(写出一个可能原因)；若电流表无示数，说明上述现象产生的原因是                               

                               。

(3)小明同学准备用一根导线并联接在电阻两端，根据灯泡能否发光进一步确定原因。此操作方案是否可行，请说明理由                               

                               。

解析：(1)灯L和电阻串联，电压表测电阻两端电压。当闭合开关S时，灯L不亮，电压表有示数。如果是电阻短路，则电压表无示数，不合题意。如果是灯L断路，电压表与电源断开，电压表也无示数，不合题意。因此可能是电阻断路、灯L短路。同时也可能是灯L电阻太小，分得的电压太小，不能发光。

(2)当小华同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关S时，若电流表有示数，说明灯L短路或灯L分压太小。若电流表无示数，可能是电阻断路，电压表与灯泡串联，灯L不亮。

(3)小明同学用一根导线并联接在电阻两端时，如果是灯L短路，导线又与电阻并联，导线会把电阻短路，则整个电路短路，会损坏电源。

答案：(1)电阻断路  灯L短路  灯泡两端电压远小于其额定电压 

(2)灯L短路  电阻断路  (3)不可行，可能会造成电源短路

规律总结

电路故障及分析

故障分析：(1)在串联电路中，如果一个用电器不能工作而导致其他用电器都不工作，则说明该电路为断路；当一个用电器不能工作了，其他用电器仍能工作，则该用电器被短路了。(2)在并联电路中，当一个支路为断路时，不影响其他支路用电器工作；当一个支路两端被短路时，其他支路同时也被短路。(3)电路中连有电表时，若电压表有示数，则说明电压表的正、负接线柱之间没有短路，且正、负接线柱与电源正、负极之间是连通的；若电压表无示数，则说明电压表正、负接线柱之间短路或正、负接线柱与电源正、负极之间存在断路。若电流表有示数，则说明电流表所在的电路是通路；若电流表无示数，则说明电流表所在电路被短路，或电流表所在电路断路。

跟踪练习3　如图17-9所示电路，开关闭合时观察到：和两灯均不亮，电流表几乎无示数，电压表示数接近电源电压。其原因是            。                   

图17-9

题型四  动态电路分析

例4  （2019•江苏常州中考）如图17-10所示的电路中，电源电压恒定，为定值电阻，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片的过程中，电流表A的示数________，电压表V1的示数________，电压表V2的示数_________。(均选填“变小”“不变”或“变大”)

图17-10

解析：定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测量电源电压，所以V1的示数不变。电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路中的电流。滑动变阻器的滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小。根据可知，两端的电压变小，两端电压，则两端的电压变大，即电压表V2的示数变大。

答案：变小  不变  变大 

规律总结：动态电路分析的过程

①滑动变阻器的串联电路：

图17-11

②滑动变阻器的并联电路：

图17-12

③开关型的动态电路：

跟踪练习4　在图17-13所示的电路中，当开关闭合后，滑动变阻器滑片向右移动时，关于电表读数的变化，分析正确的是(    )

图17-13

A.电流表A、电压表示数都减小，电压表示数增大

B.电流表A、电压表示数都增大，电压表示数减小

C.电流表A的示数减小，两电压表的示数不变

D.三个电表的示数都不变

题型五  电学计算题

例5　如图17-14是利用滑动变阻器控制电流的电路，其中电阻为，它与滑动变阻器串联在电路中，通过电阻的电流可在10 mA～100 mA范围内调节。

(1)选用电源的电压应为多大？

(2)滑动变阻器的总电阻为多大？额定电流至少要多大？

(3)上述电路能否使电阻两端的电压调为零？请说明理由。

图17-14

解析：(1)当滑动变阻器的滑片在a点时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，电路中的电阻为100 Ω，电路中的电流最大，为0.1 A，则根据可求得电源电压。(2)当滑动变阻器的滑片在b点时，电路中的电阻最大，电流最小，为0.01 A，根据可求得电路的总电阻，然后根据串联电路电阻的特点知，可得滑动变阻器的总电阻；而滑动变阻器的额定电流应不小于电路中的最大电流，故额定电流至少为0.1 A。(3)因为电路中的电流最小为0.01 A，不可能达到0，由知电阻两端的电压不可能调为零。

解：(1)当滑动变阻器的滑片滑到a点时，滑动变阻器接入电路中的电阻为0，流过的电流最大，即为，此时两端电压即为电源电压，

。

(2)当电流最小时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，即全部连入电路，

电路总电阻为，

所以，

滑动变阻器的额定电流不能小于电路中的最大电流，所以，额定电流至少为0.1 A。

(3)不能。因为当滑动变阻器的滑片滑到b点时，流过的电流最小，两端的电压也最小，即,故上述电路不能使电阻两端的电压调为零。

跟踪练习5　如图17-15所示电路中，电源电压不变，灯L标有“4 V 

0.5 A”字样，定值电阻的阻值为10 Ω。闭合开关S，灯L正常发光。则：

(1)电流表的示数是多少？

(2)电源电压是多大？

图17-15

题型六 电学图象题

例6　（2019•江苏淮安中考）如图17-16（a）所示是电阻甲和乙的图象，（b）、（c）是它们的部分电路连接示意图，下列说法错误的是（   ）

（a）             　（b）      （c）

图17-16

A．当电阻乙两端电压为2.5 V时，它的阻值和甲的阻值相等

B．图（b）中，当电压为3 V时，乙的电阻为5Ω

C．图（c）中，当电压为2 V时，干路总电流为0.6 A

D．图（c）中，在电压从0增大到2.5 V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小

解析：A对：由图（a）可知，当电阻甲、乙两端电压为2.5 V时，通过两者的电流均为0.5 A，根据公式可知，电阻甲、乙的阻值相等；

B错：图（b）中，两电阻串联，由图（a）可知，当电路中的电流时，，，电压，此时乙的电阻；

C对：图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，当电压时，，，干路总电流；

D对：图（c）中，两电阻并联，由图（a）可知，在电压从0增大到2.5V的过程中，通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小。

答案：B

规律总结

图象

跟踪练习6　（2019•青海中考）在探究通过导体的电流与其两瑞电压的关系时，利用实验数据作出了如图17-17所示的图象。根据图象，下列说法正确的是（   ）

图17-17

A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻

B．通过导体乙的电流与其两端的电压成正比

C．当导体甲两端的电压为2 V时，通过导体甲的电流为0.2 A

D．将两导体并联后接在3 V的电源上时，干路中的电流为0.6 A

参考答案

要点回顾

一、探究电流与电压和电阻的关系

1.电阻  电压  2.断开  最大  3.电阻  正比  电压  电阻  4.定值电阻两端的电压 电流  不变  保持不变

二、欧姆定律

1.正比  反比  2.  电压  电阻  电流  3. 

三、电阻的测量

1.电压表  电流表    2.串  断开  阻值最大处   （1）通过改变电路中的电流从而改变小灯泡两端的电压  （2）保护电路  3.增大   增大

四、欧姆定律在串、并联电路中的应用

1.之和  （1）长度  大  （2）    （3）正比

2.之和  （1）横截面积  小  （2）  （3）  （4）反比

跟踪练习

1.（1）如图17-18所示  （2）A  （3）在电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比  （4）电压表的示数为3 V  3  0.3  （5）实验次数少  结论缺少“电压一定”的前提条件 

图17-18

解析：（1）电流表与定值电阻并联，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。（2）为了保护电路，闭合开关前，滑片应移到阻值最大处，即A端。（3）分析表格数据可以得出：在电阻一定时，导体中的电流和导体两端的电压成正比。（4）在探究电流与电阻的关系时，需要调节滑动变阻器，使定值电阻的两端电压保持不变，即保持电压表的示数3 V不变。图乙中电流表的量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.3 A，故a处为3 V，b处为0.3 A。（5）小红通过两次实验就得出结论，实验次数少，不具有普遍性，应该多次测量寻找普遍规律；在得出结论时缺少“电压一定”的前提条件。

2.(1)如图17-19所示  (2)0.3  8.3  (3)变化  (4)断开时，闭合，记录电流表的示数 

图17-19

解析：(1)电压表与小灯泡并联，由于电源电压为3 V，灯泡的额定电压为2.5 V，所以电压表可选择0～3 V量程；滑动变阻器的接线柱应“一上一下”连入电路，故应再连接下面左边的接线柱，如图所示。

(2)电流表选用0～0.6 A量程，故示数为0.3 A，小灯泡正常发光时，电压，故小灯泡电阻。

(3)灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压值改变的时候，灯丝的温度变化，则小灯泡的阻值变化。

(4)根据步骤B可测出电源电压，，再测出通过待测电阻的电流便可求出其待测电阻的阻值，所以应断开时，闭合，记录电流表的示数，则。

3.灯断路

4.A  解析：分析题图可知，灯泡与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片向右移动时，滑动变阻器连入电路的阻值增大，则电路中的电流(即电流表A的示数)减小。由于灯泡的电阻不变，根据欧姆定律的推导式知，灯泡两端的电压(即电压表的示数)减小。再根据串联电路电压的特点，电源电压不变，则滑动变阻器两端的电压(即电压表的示数)增大，故正确选项为A。

5.解：(1)由题图可知：定值电阻与灯Ｌ串联，电流表测量电路中的电流；闭合开关S，灯L正常发光，说明灯泡两端电压是4 V，通过的电流是0.5 A。所以电流表示数为0.5 A。

(2)根据欧姆定律得：，

根据串联电路的电压特点得：

电源电压为。

6.B　解析：甲的电阻，乙的电阻，，故A错误；由图象可知，通过导体乙的电流与两端的电压成正比，即通过导体乙的电流与两端的电压成正比，故B正确；从图象中读出，当导体甲两端的电压为2 V时，通过甲的电流为0.4A，故C错误；将两导体并联后接在3 V的电源上时，，，干路中的电流，故D错误。

教学反思