《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

练习2 小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验,她们准备了电压为3 V的电源,规格为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的四个定值电阻、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2 V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题。

(1)小芳和同学们先将5 Ω的电阻接入电路中,滑动变阻器阻值调到最大,检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,电压表示数接近于电源电压,经分析可能是定值电阻处发生了______(选填“短路”或“断路”)。
(2)电路故障排除后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2 V,电流表的示数如图乙所示,为______A,填入表格。
(3)接下来,小芳和同学们将5 Ω的电阻更换成10 Ω的电阻接入电路,要使电压表的示数保持2 V不变,应向______(选填“左”或“右”)移动滑片。
(4)小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据。
|电阻/Ω|5|10|15|20|
|电流/A|0.2|0.13|0.1| |
分析表中数据,可以得出结论：______。
【答案】：
（1）断路。
（2）由图乙可知，电流表的量程为$0\sim0.6A$，分度值为$0.02A$，示数为0.4A。
（3）将$5\Omega$的电阻更换成$10\Omega$的电阻接入电路，定值电阻阻值变大，定值电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保持电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即向左移动滑片。
（4）分析表中数据可知，电阻与电流的乘积：$U = IR = 5\Omega×0.2A = 10\Omega×0.13A = 15\Omega×0.1A = 2V$，为定值，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

答案： 【解析】：
（1）检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，说明电路中可能存在断路；电压表示数接近于电源电压，说明与电压表并联的部分断路，即定值电阻处发生了断路。
（2）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数。
（3）根据串联电路分压的特点，定值电阻两端的电压会变大，要减小定值电阻两端的电压，就要减小电路中的电流，增大滑动变阻器接入电路的电阻。
（4）分析表中电流与电阻的乘积，得出电流与电阻的关系。
本题主要考查了探究电流与电阻的关系实验，包括电路故障分析、电流表读数、滑动变阻器的调节以及实验结论的得出。
【答案】：
（1）断路。
（2）由图乙可知，电流表的量程为$0\sim0.6A$，分度值为$0.02A$，示数为$0.4A$。
故答案为：$0.4$。
（3）将$5\Omega$的电阻更换成$10\Omega$的电阻接入电路，定值电阻阻值变大，定值电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保持电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，即向左移动滑片。
故答案为：左。
（4）分析表中数据可知，电阻与电流的乘积：$U = IR = 5\Omega×0.2A = 10\Omega×0.13A = 15\Omega×0.1A = 2V$，为定值，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
故答案为：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

1. 下列说法中,错误的是 (D)
A.相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同
B.用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样
C.同一电阻,它两端的电压越大,通过它的电流也越大
D.当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变

答案： 【解析】：
本题主要考查欧姆定律的应用以及电流、电压和电阻之间的关系。
A选项：根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，当电压$U$相同时，电阻$R$不同，则电流$I$一定不同。所以A选项正确。
B选项：电流与电压的关系为$I = \frac{U}{R}$，对于不同的电阻，只要电压$U$和电阻$R$的比值相同，电流$I$就相同。因此，用不同的电阻研究电流和电压的关系，只要控制变量，得到的结论（即欧姆定律）都是一样的。所以B选项正确。
C选项：对于同一电阻，其阻值$R$是恒定的。根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，当电压$U$增大时，电流$I$也会增大。所以C选项正确。
D选项：根据欧姆定律$I = \frac{U}{R}$，可以推导出$R = \frac{U}{I}$。对于某一固定电阻，其阻值$R$是恒定的，不会随电压$U$和电流$I$的改变而改变。因此，该电阻两端的电压与电流的比值（即电阻值）也是恒定的。所以D选项错误。
【答案】：D

2. 小华利用如图所示的电路探究电流与电压的关系,下列有关说法正确的是 (B)
A.为了节省实验时间,连接电路时可以闭合开关
B.可调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数产生变化
C.实验开始前,滑动变阻器滑片应该移至最左端
D.实验的结论是：电阻一定时,电压与电流成正比

答案： 【解析】：
本题主要考查探究电流与电压、电阻关系的实验理解，包括实验操作注意事项、滑动变阻器的作用以及实验结论等内容。
选项A分析：连接电路时，为了保护电路元件，防止短路等故障损坏电路，开关必须断开，而不是闭合，所以A选项错误。
选项B分析：在该实验中，通过调节滑动变阻器的滑片，改变其接入电路的电阻，从而改变电路中的电流和定值电阻$R_1$两端的电压，使电压表的示数产生变化，以便探究电流与电压的关系，所以B选项正确。
选项C分析：实验开始前，滑动变阻器滑片的位置应根据实际情况确定，一般要使其接入电路的电阻最大，但图中滑动变阻器滑片移至最左端时接入电阻最小，所以C选项错误。
选项D分析：实验结论应该是：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，而不是电压与电流成正比，因为电压是形成电流的原因，先有电压才有电流，所以D选项错误。
【答案】：B。