2026年1课3练单元达标测试九年级物理上册苏科版第80页答案
1 小明利用如图所示电路做“探究电流与电阻关系”的实验,电源电压恒为9 V,电流表量程为0~0.6 A,电压表量程为0~3 V.已知$R_2$阻值可以为5 Ω、10 Ω、15 Ω,实验时要控制$R_2$两端电压为3 V不变,则下列滑动变阻器的规格符合要求的是(
D
).

A.10 Ω 0.5 A
B.20 Ω 1 A
C.30 Ω 0.5 A
D.50 Ω 1 A

答案

D

解析

【分析】
本题为探究电流与电阻关系的实验题,电路中$R_2$与滑动变阻器$R_1$串联,电流表测电路电流,电压表测$R_2$两端电压。解题时需结合串联电路电压规律、欧姆定律,分别分析$R_2$取最大、最小阻值时的电路电流和滑动变阻器所需的阻值,从而确定滑动变阻器的规格是否符合要求。
【解析】
1. 串联电路电压规律:电源电压$U=9\ \mathrm{V}$,实验控制$R_2$两端电压$U_2=3\ \mathrm{V}$,因此滑动变阻器两端电压$U_1=U-U_2=9\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=6\ \mathrm{V}$。
2. 确定滑动变阻器所需的最大阻值:当$R_2$取最大阻值$15\ \Omega$时,电路电流$I=\frac{U_2}{R_2}=\frac{3\ \mathrm{V}}{15\ \Omega}=0.2\ \mathrm{A}$,此时滑动变阻器需接入的阻值$R_1=\frac{U_1}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=30\ \Omega$,故滑动变阻器最大阻值至少为$30\ \Omega$,排除A($10\ \Omega$)、B($20\ \Omega$)选项。
3. 确定滑动变阻器允许的最大电流:当$R_2$取最小阻值$5\ \Omega$时,电路电流$I'=\frac{U_2}{R_2'}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,该电流为电流表量程上限,因此滑动变阻器允许通过的最大电流需$≥0.6\ \mathrm{A}$,选项C额定电流为$0.5\ \mathrm{A}$不符合,选项D额定电流为$1\ \mathrm{A}$符合要求。
综上,滑动变阻器规格选D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律、欧姆定律、滑动变阻器规格选择
【点评】
本题结合探究电流与电阻关系的实验,考查串联电路规律和欧姆定律的应用,需全面考虑$R_2$的不同取值情况,确定滑动变阻器的两个关键参数(最大阻值、额定电流),是电学实验的典型题型。
【难度系数】
0.5
2 要利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系,须控制
电压
不变,改变
电阻
,其方法是
换用不同阻值的定值电阻
;滑动变阻器在本实验中的作用是
保持定值电阻两端的电压不变

答案

电压 电阻 换用不同阻值的定值电阻 保持定值电阻两端的电压不变

解析

【分析】
探究电流与电阻的关系时,需运用控制变量法:电流的大小与电压和电阻都有关,因此要控制定值电阻两端的电压不变,只改变电阻的大小,以此研究电流与电阻的关系。改变电阻的方式是更换不同阻值的定值电阻,滑动变阻器的作用是调节自身阻值,保证定值电阻两端电压始终不变,这是实验的核心要求。
【解析】
在探究电流与电阻的关系实验中,根据控制变量法,需控制定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值,来探究电流与电阻的关系。具体操作是换用不同阻值的定值电阻接入电路;滑动变阻器在本实验中的作用是调节其接入电路的阻值,保持定值电阻两端的电压不变,确保实验仅电阻为变量,从而得出正确结论。
【答案】
电压 电阻 换用不同阻值的定值电阻 保持定值电阻两端的电压不变
【知识点】
探究电流与电阻的关系、控制变量法、滑动变阻器的作用
【点评】
本题考查电学实验中控制变量法的应用,以及滑动变阻器在探究电流与电阻关系实验中的作用,属于基础电学实验题,是电学实验的核心知识点,学生需掌握控制变量法在实验中的应用,明确实验的变量与控制量。
【难度系数】
0.6
3 在探究“电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示,多次改变电阻$R$的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流随电阻$R$变化的图像。由图像可以得到电压表示数始终保持
2.5
V不变;若将图像中A、B两点所对应的电阻$R_A$、$R_B$串联使用,则通过它们的电流之比$I_A:I_B=$
1:1

答案

2.5 1:1

解析

【分析】
探究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,根据欧姆定律$U=IR$,可从图像中选取任意一组对应的电阻和电流值计算定值电阻两端的电压,即电压表示数;当两个电阻串联时,依据串联电路的电流特点,电流处处相等,可得出电流之比。
【解析】
1. 计算电压表示数:根据欧姆定律$U=IR$,从图乙中选取任意一组数据,如$R=5\Omega$时,电流$I=0.5A$,则定值电阻两端电压$U=IR=5\Omega×0.5A=2.5V$;再验证其他点:$R=10\Omega$时,电流$I=0.25A$,$U=10\Omega×0.25A=2.5V$;$R=25\Omega$时,电流$I=0.1A$,$U=25\Omega×0.1A=2.5V$,因此电压表示数始终保持2.5V不变。
2. 计算串联时的电流之比:串联电路的电流特点是各处电流相等,所以将A、B两点对应的电阻串联使用时,通过它们的电流相等,即$I_A:I_B=1:1$。
【答案】
2.5;1:1
【知识点】
欧姆定律、串联电路电流特点
【点评】
本题考查探究电流与电阻关系的实验,核心是控制变量法的应用,结合欧姆定律和串联电路特点即可解题,属于基础题。
【难度系数】
0.5
4 在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中,同学们绘制的四个图像如图所示,其中正确的是(
A
).

答案

A
[解析]电阻一定时,通过电阻的电流与其两端的电压成正比,其I-U图像是一条过原点的倾斜直线;电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比,与导体电阻的倒数成正比.故A符合题意.

解析

【分析】
要解决这道题,需结合欧姆定律中电流与电压、电阻的关系分析图像:①当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,对应的I-U图像应为过原点的倾斜直线;②当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,即电流与电阻的倒数(1/R)成正比,对应的I-1/R图像应为过原点的倾斜直线,而I-R图像为曲线。据此逐一判断选项即可。
【解析】
根据欧姆定律的规律:
1. 电阻一定时,电流与电压成正比,因此I-U图像是过原点的倾斜直线,选项A符合该规律;
2. 电压一定时,电流与电阻成反比,即I与1/R成正比,所以I-1/R图像应为过原点的直线,选项B为曲线,不符合;
3. 选项C是I-U图像,电阻一定时该图像应为直线,C为曲线,错误;
4. 选项D是I-R图像,电流与电阻成反比,应为曲线,D为直线,错误。
综上,正确选项为A。
【答案】
A
【知识点】
欧姆定律;电流与电压、电阻的关系
【点评】
本题考查欧姆定律的图像应用,需明确电流与电压、电阻的关系对应的图像特征,属于基础题,需准确掌握相关规律。
【难度系数】
0.7
5 在“探究电流跟电压的关系”时,应保持
电阻阻值
不变.两定值电阻甲、乙的电流与电压关系如图所示,则由图像可知,电阻$R_甲$
大于
(填“大于”“小于”或“等于”)$R_乙$.

答案

电阻阻值 大于

解析

【分析】
首先,探究电流与电压的关系时需用控制变量法,要控制电阻不变,才能研究电流随电压的变化规律;其次,定值电阻的阻值可通过U-I图像结合欧姆定律判断,根据R=U/I,相同电流下,电压越大,电阻越大,据此比较甲、乙的电阻大小。
【解析】
1. 探究电流跟电压的关系时,根据控制变量法,应保持电阻阻值不变,改变电阻两端的电压,观察电流的变化,因此第一空填“电阻阻值”。
2. 由欧姆定律R=U/I可知,定值电阻的阻值等于其U-I图像的斜率。取相同的电流I时,甲对应的电压U甲大于乙对应的电压U乙,代入公式得R甲=U甲/I,R乙=U乙/I,所以R甲大于R乙。
【答案】
电阻阻值;大于
【知识点】
欧姆定律;探究电流与电压的关系;U-I图像
【点评】
本题考查探究电流与电压关系的实验方法(控制变量法)和欧姆定律的应用,结合U-I图像判断电阻大小,属于基础题,需掌握图像的物理意义和欧姆定律的基本应用。
【难度系数】
0.3
6 (2024·淮安中考)小明用阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的三个定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3 V且保持不变.

(1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大).
(2)连接电路时,开关应处于
断开
状态.
(3)将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,电路出现的故障是
定值电阻断路
.
(4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所示.由图像可知,电阻R两端的电压为
2
V.得出的结论:电压一定时,电流与电阻成
比.
(5)本实验中滑动变阻器的作用是
控制定值电阻两端的电压不变
.分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于
10
Ω.

答案


(1)
(2)断开
(3)定值电阻断路
(4)2 反
(5)控制定值电阻两端的电压不变 10
[解析](1)在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器与定值电阻串联,滑动变阻器要用一上一下两个接线柱接入电路,要使滑动变阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大,需要使滑片向右滑动时滑动变阻器接入电路的阻值变小,因此需要将滑动变阻器的右下接线柱接入电路.(2)连接电路时,开关应处于断开状态.(3)将5 Ω的定值电阻接入电路时,闭合开关,电流表无示数,说明电路中有断路,电压表有示数,说明电压表与电源之间没有断路,因此故障是与电压表并联的定值电阻断路.(4)由图乙可知,当$\frac{1}{R}=0.2\ \Omega^{-1}$即$R=5\ \Omega$时,$I=0.4\ \mathrm{A}$,由此可知电阻R两端的电压$U=IR=0.4\ \mathrm{A} × 5\ \Omega=2\ \mathrm{V}$;在电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,因此可以得出结论:在电压一定时,电流与电阻成反比.(5)本实验中,滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压不变;当电路中接入阻值为20 Ω的定值电阻时,根据串联分压特点可知$\frac{U_R}{U_{\mathrm{滑}}}=\frac{R}{R_{\mathrm{滑}}}$,代入数据可得$\frac{2\ \mathrm{V}}{3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}}=\frac{20\ \Omega}{R_{\mathrm{滑}}}$,则$R_{\mathrm{滑}}=10\ \Omega$,因此可知,本实验所选用滑动变阻器的最大阻值应不小于10 Ω.

解析

【分析】
本题为探究电流与电阻关系的电学实验题,需结合电路连接规则、实验操作规范、电路故障判断、欧姆定律及串联电路特点解题:
(1) 滑动变阻器需“一上一下”接线,滑片右滑电流变大→接入电阻变小,故选右下接线柱串联入电路;
(2) 连接电路时开关断开是为保护电路,避免短路;
(3) 电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表两端接电源,故障为定值电阻断路;
(4) 由I-R倒数图像取点计算定值电阻两端电压,进而得出电流与电阻的关系;
(5) 实验需控制定值电阻两端电压不变,利用串联分压计算滑动变阻器所需最大阻值。
【解析】
(1) 探究电流与电阻关系时,滑动变阻器与定值电阻串联,需“一上一下”接入电路。要求滑片向右滑动时电流变大,说明滑动变阻器接入电阻变小,因此将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,连接后的电路如图:
(2) 连接电路时,为防止电路短路损坏元件,开关应处于断开状态。
(3) 电流表无示数,说明电路发生断路;电压表有示数,说明电压表的正负接线柱与电源两极连通,因此故障是与电压表并联的定值电阻断路。
(4) 由图乙,当$\frac{1}{R}=0.2\ \Omega^{-1}$时,$R=\frac{1}{0.2\ \Omega^{-1}}=5\ \Omega$,对应的电流$I=0.4\ \mathrm{A}$,则定值电阻两端电压$U=IR=0.4\ \mathrm{A}×5\ \Omega=2\ \mathrm{V}$;电压一定时,电流随电阻倒数增大而增大,即电流与电阻成反比。
(5) 探究电流与电阻关系时,需控制定值电阻两端电压不变,故滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变;当接入20Ω定值电阻时,定值电阻两端电压为2V,电源电压3V,滑动变阻器两端电压$U_{\mathrm{滑}}=3\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}=1\ \mathrm{V}$,串联电路电流相等,$\frac{U_R}{U_{\mathrm{滑}}}=\frac{R}{R_{\mathrm{滑}}}$,代入得$\frac{2\ \mathrm{V}}{1\ \mathrm{V}}=\frac{20\ \Omega}{R_{\mathrm{滑}}}$,解得$R_{\mathrm{滑}}=10\ \Omega$,故滑动变阻器最大阻值不小于10Ω。
【答案】
(1)
(2)断开
(3)定值电阻断路
(4)2;反
(5)控制定值电阻两端的电压不变;10
【知识点】
探究电流与电阻的关系、滑动变阻器的使用、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题是电学综合实验题,涵盖电路连接、实验操作、故障分析、欧姆定律应用等知识点,核心考查控制变量法的应用,需熟练掌握串联电路规律及滑动变阻器的作用,属于中考常考题型。
【难度系数】
0.5