九年级全册第1节 电压优秀测试题

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1.通过实验探究掌握导体上电流与导体两端电压的关系；
2.通过实验探究掌握导体上电流与导体电阻的关系；
3.进一步理解控制变量法在实验探究活动的应用；
4.培养学生通过实验发现与总结规律的基本素养。
【知识导图】
【基础知识】
知识点一、探究电流与电压的关系
1.实验：探究电流与电压的关系
2.注意事项
（1）连接电路时，开关应处于断开状态；
（2）为了使得出的结论更具有普遍性，可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤；
（3）实验中可以通过改变串联的干电池的个数或调节学生电源的电压，但实验时常采用移动滑动变阻器的滑片P来达到改变电压的目的；
（4）调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，防止电压表、电流表示数变化过快；
（5）移动滑动变阻器滑片过程中，眼睛要紧盯电压表，当电压表示数达到设定值时，停止移动滑片，记录电流表的示数。
【典例1】在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小；______
（2）连接电路时，开关应该______。闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于______（选填“A”或“B”）端；
（3）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______；
（4）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻R的电流为______A；
（5）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I﹣U图像如图丙所示。由图像可得：
①实验中所用定值电阻R的阻值为______Ω；
②实验结论：______；
（6）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______Ω。
知识点二、探究电流与电阻的关系
【典例2】小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω，滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。
（1）实验前，小海发现电流表出现如图甲所示情况，造成该现象的原因是_____；
（2）调整后，按图乙方式连接好电路；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最_____（选填“左”或“右”）端；
（3）小海把5Ω的电阻接入电路后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，记录电流表示数。断开开关，保持滑片位置不变，用10Ω的电阻替换5Ω，再次闭合开关，发现电压表示数_____2.5V（选填“大于”、“等于”或“小于”），此时应向_____（选填“左”或“右”）移动滑片，同时注意观察_____（选填“电流表”或“电压表”），使其示数与第一次相同；
（4）根据实验数据，小海绘制了如图丙所示I-R关系图像；分析图像，得出该实验的结论是_____；
（5）五个定值电阻均可按上述要求完成实验，推测滑动变阻器的最大阻值至少为_____Ω。
【方法帮】
题型一：滑动变阻器的作用
滑动变阻器在两个实验中的作用
相同点：限制电流，保护电路。
不同点：探究电流与电压关系时，利用滑动变阻器改变电阻两端电压以获得多组数据（多次实验）；探究电流与电阻关系时，利用滑动变阻器使不同电阻两端电压相同（控制变量法）。
【典例】滑动变阻器通过改变自身接入电路部分的电阻的方式，起到控制电路的作用。滑变阻器在“探究电流与电压的关系”实验中，除了保护电路，还起到的作用是（ ）。
A．改变定值电阻两端的电压，以便收集多组数据；
B．保持定值电阻两端的电压不变；
C．调节定值电阻两端的电压，使其达到额定电压；
D．调节定值电阻的电流，改变定值电阻的电功率
题型二：电流与电压关系图像
【典例】在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示，下列说法正确的是（ ）。
A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0；
B．用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样；
C．在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比；
D．R1与R2的阻值之比为1:2
题型三：探究电流与电压关系
【典例】某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中。
（1）请用笔画线表示导线，将甲图中的实物图连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大；
（2）闭合开关前，发现电流表指针在零刻线左端，接下来应进行的操作是___________；
（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的电流为___________A；若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向___________（选填“A”或“B”）端移动。
（4）实验中测得多组数据如表。分析表中数据可得：电流与电压的关系是___________。
题型四：探究电流与电阻关系
【典例】在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、三节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图甲所示。
（1）画出图甲中的实验电路图；( )
（2）在“探究电流与电压的关系”实验中，将10Ω的电阻接入电路中进行实验；
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至___________（填“C”或“D”）端；电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和___________的作用；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V。此时，电路出现的故障可能是___________；小明排除故障后继续实验，得到如表中数据，请在图乙中描点并画出此电阻的I-U图像；( )
（3）在“探究电流与电阻的关系”实验中：
①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和的___________作用；
②小明先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变情况下，把R换为15Ω的电阻时，应向___________（填“C”或“D”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数。若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有___________Ω的滑动变阻器，要求写出计算过程；
③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示，由图像得出的结论是___________。
【中考帮】
考点一：探究电流与电压的关系
【典例】（2022·江西）探究电流与电压的关系
【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢？
【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因，猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而______；
【设计实验】如图所示，是该实验的电路图。请判断虚线框内的电表，它们的符号分别是：甲______乙______；
【进行实验】按电路图连接电路，闭合开关，电流表针位置如图所示，此时电流表的示数为______A。保持电阻R＝5Ω不变，移动滑片，测得的几组数据如下表所示；
【分析与论证】请在下图的坐标轴上制定标度：把上表中的实验数据在坐标系中描点，并绘出图像______；
【结论】在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成______。
该题要求同学们能根据已有的科学探究方案，使用基本器材获得实验数据，并能对科学探究过程进行反思和评估，这是物理核心素养的科学探究的体现。
考点二：探究电流与电阻的关系
【典例】（2022·荆州）某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Ω、15Ω、25Ω的定值电阻各一个、导线若干。
（1）连接电路时开关应该_________（选填“断开”或“闭合”）。
（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在那一根错误的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上_________。（导线不允许交叉）
（3）图乙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，为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是_________Ω。
该题要求同学们能根据已有的科学探究方案，使用基本器材获得实验数据，并能对科学探究过程进行反思和评估，这是物理核心素养的科学探究的体现。
【作业帮】
一、基础练（知识巩固）
1．下列说法正确的是（ ）。
A．当加在导体两端的电压改变时，电压与电流的比值也随着改变；
B．用不同的导体研究电流和电压的关系，得到的结论不一样；
C．相同的电压加在电阻不同的导体两端，电流一定相同；
D．同一导体，两端电压越大，通过电流也越大
2．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．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大；
B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大；
C．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小；
D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
3．研究电流与电压关系时，用如图所示的电路，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（ ）。
A．保持的滑片位置不动；
B．保持R的电压不变；
C．保持R不变，调节的滑片到不同位置；
D．保持电路中的电流不变
4．在某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示，由图中信息可知（ ）。
A．A导体的电阻为10Ω；
B．A导体的电阻大于B导体的电阻；
C．A导体两端电压为3V时，通过A导体的电流为0．6A；
D．B导体两端电压为0V时，B导体的电阻也为0Ω
5．如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图，每次实验必须保持大小不变的是（ ）。
A．电压表的示数B．电流表的示数
C．定值电阻的阻值D．滑动变阻器的阻值
6．小雨用如图所示的电路研究导体电压一定时，通过导体中的电流跟导体电阻的关系，其中为定值电阻.闭合开关后，记下电流表的示数；他第二次实验时仅将定值电阻的阻值换成，闭合开关后，记下电流表的示数，结果发现.由此，他认为导体两端电压一定时，电流跟电阻不成反比，他的结论是________（选填“正确”或“错误”）的，其原因是_______________________。
7．在探究“电流与电压和电阻的关系”时，采用的科学方法是________。探究电流与电压的关系时，保持________不变，改变电压；探究电流与电阻的关系时，保持________不变，改变电阻。
8．小月探究“电路中电阻箱两端电压U 与通过它的电流I 的关系”时，记录的实验数据如表。请根据表中数据归纳判断：当I＝0.3A时，U＝______V。
二、综合练（能力提升）
9．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（ ）。
A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路；
B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化；
C．实验中，多次测量是为了减小实验误差；
D．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将由换成时，相比上一次实验，应将滑动变阻器接入阻值调大，才能使电压表示数不变
10．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像以下有关叙述正确的是（ ）。
A．该同学研究的是电流和电压的关系；
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变；
C．滑动变阻器阻值变化范围为；
D．将从5换成10后，应将滑片P向左移
11．利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象，则下列判断正确的是（ ）。
A．实验中电压表的示数保持3V不变；
B．当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.2A；
C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为1～5Ω；
D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片向左移
12.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图所示。
(1)在探究“电流与电压的关系”实验中：
①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至 ___________ （填“A”或“B”）端；
②闭合开关S，无论如何移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，此时，电路出现的故障可能是 ___________ ；小明排除故障后继续实验。
(2)在探究“电流与电阻的关系”实验中：
①静仪先将R=10Ω的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V，记下电流表示数；接着在滑动变阻器的滑片位置不变，把R换为15Ω的电阻时，应向 ___________ （填“A”或“B”）方向移动滑动变阻器的滑片P，才能使电压表示数为2.5V，同时记下电流表的示数；
②若要使所给的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有 ___________ Ω的滑动变阻器；
(3)若继续使用该实验电路，还可以进行的实验有 ___________ （只要求填写一个实验名称）。
三、培优练（挑战自我）
13.在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中，同学们绘制的四条图线如图，正确的是（ ）。
A．B．C．D．
14.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ）。
A．保持变阻器滑片不动B．将变阻器滑片适当向左移动
C．将变阻器滑片适当向右移动D．适当增加电池的节数
15.如图甲所示是“探究电流与电阻的关系”实验电路（电源电压恒为4.5V）。
（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于___端（选填“A”或“B”），闭合开关进行实验，此时电流表指针位置如图乙所示，其示数为______A；电压表的指针位置如图丙所示，其示数为______V；
（2）然后将接入电路的阻值由10Ω换为20Ω，滑动变阻器的滑片方向______（选填“A”或“B”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察______表示数的变化。直到其示数为______为止；

（3）根据实验数据，作出I—R图像如图丁所示，分析图像得出的结论是：______；
（4）如果实验提供200Ω电阻，试问：能否用电阻进行实验______；原因是______。提出问题
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系
猜想与假设
由电压可知，电压时产生的电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池供电时，小灯泡发光较暗，用两节干电池供电时，小灯泡发光较亮，所以有两种猜想：①导体两端电压越大，导体中电流越大；②通过导体的电流与导体两端电压成正比。
设计实验
运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。
实验器材
电压表、电流表、滑动变阻器、10Ω的定值电阻、电源、开关、导线若干
进行实验
（1）按照电路图连接实物电路。
（2）闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器的滑片移动定值最大处。
（3）电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，从电流表上读出相应的电流值，并记录在表中。
定值R/Ω
10Ω
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
（4）在坐标系中，根据各电流值与对应的电压值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-U关系图像，如图所示。
分析论证
分析实验数据和I-U图像可以看出：定值一定时，通过电阻的电流与其两端电压有关，电流随电压的最大而增大；电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，电流与电压的比值为一定值。
实验结论
在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时，
列表法分析数据和图像法分析数据
（1）列表法分析数据
将实验数据整理列表，如实验中所示，观察可知，第一行的数据均为对应第二行数据的10倍大小，，即电阻一定时，电流与电压成正比。
（2）图像法分析数据
第一步：画出坐标轴，在坐标系上标出合适的标度；
第二步：将各坐标点在坐标系中标出（可以用“·”“×”等符号）；
第三步：用平滑的曲线连接各点，即可得到实验数据图像。
图像法可以很清晰地呈现物理量之间的线性、周期性等关系，也可以使物理问题简单明了。如本实验中，I-U图像为一条过原点的直线，即说明当电阻不变时，I、U成正比关系。
教材深挖：叙述该实验结论时的注意事项
（1）该结论不能说成“电阻一定时，电压跟电流成正比”，因为物理量之间存在一定的因果关系，这里电压是原因，电流是结果，即因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中有电流，导体两端才有电压。
（2）在叙述时，一定要注意结论成立的前提条件是“电阻一定”，不能将其漏掉。
提出问题
电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系
猜想与假设
因为电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，所以电流与电阻的关系有两种猜想：①导体电阻越大，通过的电流越小；②通过导体的电流与导体的电阻成反比。
设计实验
（1）要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可；
（2）在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等；
（3）实验电路图如图所示。
实验器材
电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，导线若干
进行实验与收集证据
（1）按实验电路图连接实物电路，将5Ω电阻接入电路中；
（2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器短片移到阻值最大处；
（3）确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，是一点半示数为3V，再读出电流表的示数并填入表中；
（4）断开开关，将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，是电压表示数保持在3V不变，分别读出对应电流表的读数并填入表中；
电压U/V
3V
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.6
0.3
0.2
（5）在坐标系中，根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑的曲线连接各点，画出I-R关系图像，如图所示。
分析论证
分析数据和I-R关系图像可以看出：电压一定时，通过电阻的电流与其阻值有关，电阻变为原来的n倍，电流就变为原来的1/n，电流与电阻的乘积为一定值。
实验结论
在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，I1R1=I2R2。
换大调大、换小调小
实验中，如果将原来的电阻更换为阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大，可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压；同理，如果更换一个阻值较小的电阻，应将滑动变阻器的阻值调小。
教材深挖：叙述该实验结论时的注意事项
（1）不能说导体的电阻与通过它的电流成反比，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，与通过它的电流大小无关，不会因为导体中电流的最大或减小而发生改变。
（2）一定要注意“电流跟电阻成反比”成立的前提条件是“电压一定”。
电压/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
电压U/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.16
0.20
0.24
实验序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
20
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
U/V
9
8
7
6
5
4