17.1 电流与电压和电阻的关系（知识框架+知识点解读+考点解析+巩固训练）-2024～2025学年人教版九年级物理全一册

17.1 电流与电压和电阻的关系 一、电流与电压的关系 1.探究电流与电压的关系 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 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 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：电阻一定时，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 在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 点拨 （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。 二、电流与电阻的关系 1.探究电流与电阻的关系 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 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）运用控制变量法，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，使电压表示数为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。 点拨 （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”。 【方法点拨】（1）进行多次实验的目的：寻找普遍规律避免偶然性； （2）在进行实验时，闭合开关，若电流表无示数，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；若电流表有示数，电压表无示数，则与电压表并联的电路短路；若电压表、电流表有示数，灯泡不亮，则滑动变阻器接入电路中的电阻较大，需移动滑片。 （3）在探究I与U的关系实验中，不能用小灯泡代替定值电阻，原因是小灯泡的电阻是变化的，不能控制电阻不变； （4）实验中用电阻箱替换定值电阻的优点：减少拆接电路，操作方便； （5）错误数据判断 ①如果有一组数据与其他数据规律不一致，则该组数据时错误的； ②如果所有数据规律一致，分析滑动变阻器的阻值是否符合条件，即当电路中电流最小时，求出滑动变阻器的阻值是否小于或等于滑动变阻器的最大阻值，。 1．（2024·山西长治·二模）小明在“探究电流与电压的关系”时，所选电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作，请你解答： 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (1)将滑动变阻器的滑片调至最右端，闭合开关，会发现 无示数，经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；( ) (2)改正电路后，闭合开关，电流表示数为0.1A，电压表指针位置如图乙所示，示数为 V，滑动变阻器的最大阻值 Ω； (3)调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验，每次读取电流表、电压表示数，将数据填在表中。分析数据可得出：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 。 2．（2024·安徽合肥·二模）在“探究电流与电压的关系”实验中： (1)请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大（连线时导线不允许交叉）； (2)小明排除故障后，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； (3)实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I﹣U图像如图丙所示：由图像可得：电阻一定时，电流与电压成 。 【方法点拨】（1）进行多次实验的目的：寻找普遍规律避免偶然性； （2）在进行实验时，闭合开关，若电流表无示数，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；若电流表有示数，电压表无示数，则与电压表并联的电路短路；若电压表、电流表有示数，灯泡不亮，则滑动变阻器接入电路中的电阻较大，需移动滑片。 （3）实验中用电阻箱替换定值电阻的优点：减少拆接电路，操作方便； （4）错误数据判断 ①如果有一组数据与其他数据规律不一致，则该组数据时错误的； ②如果所有数据规律一致，分析滑动变阻器的阻值是否符合条件，即当电路中电流最小时，求出滑动变阻器的阻值是否小于或等于滑动变阻器的最大阻值，。 （6）在探究I与R的关系实验中，更换电阻，若滑动变阻器滑片不移动，电阻两端的电压变大。接下来的操作：移动滑片，眼睛看着电压表，直到电压表示数重新回到控制的电压，停止移动滑片。 （7）在探究I与R的关系实验中，更换电阻，滑动变阻器接入电路中的电阻变化：当定值电阻阻值变大，电阻两端电压变大，要让电阻两端电压减小到控制的电压，则滑动变阻器两端电压变大，因此需要向电阻变大的方向移动滑片。反之，向电阻变小的方向移动滑片。（换大调大，换小调小） （8）在探究I与R的关系实验中，更换大电阻后，无论怎么移动滑片，电压表示数始终不能回到控制的电压，原因可能是：①滑动变阻器的最大阻值太小；②电源电压太大；③控制不变的电压太小。 3．（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时， (1)设计了如图甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ； (2)请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整 （要求：滑动变阻器的滑片P移到最右端时其连入电路的阻值最大）； (3)开关闭合后缓慢移动滑片P，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，此故障的原因可能是电阻R （选填“断路”或“短路”）； (4)如图乙所示，排除故障后再次闭合开关移动滑片P到某一位置时，电流表的示数为 A； (5)图丙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。 4．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”，已知电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。 (1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 ，要求：电压表测R两端的电压；滑片P向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变小； (2)将12Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电压表示数超过所选量程，电流表无示数，则故障原因可能是电阻R （选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障后，闭合开关，将变阻器的滑片P移至合适位置，读出电压表示数为2.4V，记录电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，调节滑动变阻器，使 表的示数等于2.4V，记录数据； (4)依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图乙的坐标系中描绘出I-R图象为曲线A： ①由图象可得出的结论是：当导体两端电压一定时， ； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器Rp的阻值，在图乙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），其原因是对每一个电流值，滑动变阻器Rp的阻值与定值电阻的阻值的倍数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 1．（23-24九年级上·广东河源·阶段练习）如图所示，在利用该图探究“电流与电压的关系”的实验中，在闭合开关前，要将滑动变阻器调到最大阻值，这个操作的目的是 。在此实验过程中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的 ；如果利用该图探究“电流和电阻的关系”实验，滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压 。 2．（2024·四川成都·一模）在利用实验探究同一电路中的电流、电压和电阻三者之间的关系时，可采用 法进行实验设计。如图所示是为了研究电流与电阻关系的实验电路图，实验过程中，当电阻由变为时，为使两端的电压保持不变，滑片应向 端滑动。 3．（23-24九年级上·广东佛山·期中）图甲是小明探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的关系图象，由图像可知：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 （选填“正比”或“反比”）；小明先接入的电阻，闭合开关S，移动滑片P，使电压表的示数为 V，并记下相应的电流值：再改接的电阻，此时滑片P应向 （选填“左”或“右”）端移动。 4．（23-24九年级上·甘肃武威·阶段练习）如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．实验的结论是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 5．（2024·湖北武汉·模拟预测）同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中，对设计的电路进行了改进，如图甲、乙。下列说法正确的是：（   ） A．图甲中，使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验 B．图甲改进为图乙，能实现多次实验，得到电流跟电压的关系 C．图乙中，移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图乙中，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系 6．（23-24九年级上·河北邯郸·期末）在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法错误的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左侧 B．将5Ω的电阻换成10 Ω，应将滑片向右移 C．实验过程中移动滑片的主要目的是控制定值电阻两端的电压一定 D．该实验结论为：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 7．（24-25九年级上·全国·课后作业）某同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整； (2)闭合开关后，观察到电流表有示数，电压表无示数。则故障可能是 ； (3)排除故障后，继续实验，测量并记录实验数据，根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示（实验中各电路元件完好）。分析图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V不变，并发现 Ω的定值电阻实验数据是错误的。去除错误数据，分析剩余数据得出的结论是：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。 8．（2024·广东韶关·一模）在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器等器材进行实验： (1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整 ； (2)连接电路时开关应该 。闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到 （选填“最左”或“最右”）处，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则产生故障的原因可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为 A； (4)改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值如下表所示，由测得数据可以得出的结论是，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.6 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48 0.56 (5)小明认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律，小红觉得他的说法是错误的，原因是 。 9．（2024·湖北武汉·模拟预测）在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压为4.5V且保持不变，滑动变阻器（40Ω   1A）以及符合实验要求的电表、开关和导线，实验电路如图甲所示。 (1)小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阳器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 （写出一种即可）； (2)小明同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时眼睛应注视 ； A．电压表示数 B．电流表示数 C．滑动变阻器滑片 (3)该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 的作用； (4)实验中小明多次改变R的阻值，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论： ； (5)为了能够完成实验，更换的电阻R阻值不能大于 Ω； (6)另一组的小红同学探究电流跟电压的关系，她调节潜动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示。分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，你认为可能的原因是 。 U（V） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I（A） 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 0.64 10．（24-25九年级上·山东泰安·阶段练习）“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，准备的电学器材如下：电源（4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）、开关、导线若干。 (1)“探究电流与电压的关系”实验 ①某同学 开关，按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现：电流表指针向零刻度线左侧偏转，如图乙所示，则电路连接出现的错误是 ； ②纠正错误后开始实验，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）滑动，使电阻R0两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V，读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为 A。实验数据如表所示； 实验次数 1 2 3 U/V 1.5 2 2.5 I/A 0.15 Δ 0.25 ③分析数据，得出结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成 比； ④善于预习的小辉，分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 Ω； (2)“探究电流与电阻的关系”实验 ①将10Ω的定值电阻接入A、B两点间，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数； ②接下来用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数 （选填“大于”、“小于”或“等于”）2V时，读出电流表示数； ③将实验器材中 （选填“5Ω”或“30Ω”）定值电阻接入A、B两点间，无论怎样移动滑片P都无法完成实验。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 17.1 电流与电压和电阻的关系 一、电流与电压的关系 1.探究电流与电压的关系 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 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 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：电阻一定时，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 在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 点拨 （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。 二、电流与电阻的关系 1.探究电流与电阻的关系 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 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）运用控制变量法，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，使电压表示数为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。 点拨 （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”。 【方法点拨】（1）进行多次实验的目的：寻找普遍规律避免偶然性； （2）在进行实验时，闭合开关，若电流表无示数，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；若电流表有示数，电压表无示数，则与电压表并联的电路短路；若电压表、电流表有示数，灯泡不亮，则滑动变阻器接入电路中的电阻较大，需移动滑片。 （3）在探究I与U的关系实验中，不能用小灯泡代替定值电阻，原因是小灯泡的电阻是变化的，不能控制电阻不变； （4）实验中用电阻箱替换定值电阻的优点：减少拆接电路，操作方便； （5）错误数据判断 ①如果有一组数据与其他数据规律不一致，则该组数据时错误的； ②如果所有数据规律一致，分析滑动变阻器的阻值是否符合条件，即当电路中电流最小时，求出滑动变阻器的阻值是否小于或等于滑动变阻器的最大阻值，。 1．（2024·山西长治·二模）小明在“探究电流与电压的关系”时，所选电源电压恒为3V，定值电阻的阻值为5Ω，连接如图甲所示电路，进行如下操作，请你解答： 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1 1.5 2 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (1)将滑动变阻器的滑片调至最右端，闭合开关，会发现 无示数，经检查发现电路中有一条导线连接错误，请在错误的导线上打“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确；( ) (2)改正电路后，闭合开关，电流表示数为0.1A，电压表指针位置如图乙所示，示数为 V，滑动变阻器的最大阻值 Ω； (3)调节滑动变阻器的滑片，再进行四次实验，每次读取电流表、电压表示数，将数据填在表中。分析数据可得出：在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 。 【答案】(1) 电流表 见解析；(2) 0.5 25；(3)正比 【详解】（1）[1]电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中，因电压表内阻很大，闭合开关，会观察电流表无示数。 [2]在“探究电流与电压的关系”时，应该将电流表应与电阻串联，电压表与电阻并联，如下图所示： （2）[1]由图可知，电压表的量程是0~3V，分度值是0.1V，示数为0.5V。 [2]由串联电路中的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压 U滑=U-U定=3V-0.5V=2.5V 电流表示数为0.1A，因为串联电路中电流处处相等，所以通过滑动变阻器的电流也为0.1A，滑动变阻器的最大阻值 （3）由图中数据可得，电阻保持不变，电流随电压增大而增大，电压与电流的比值不变，所以可得结论是在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 2．（2024·安徽合肥·二模）在“探究电流与电压的关系”实验中： (1)请用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大（连线时导线不允许交叉）； (2)小明排除故障后，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； (3)实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I﹣U图像如图丙所示：由图像可得：电阻一定时，电流与电压成 。 【答案】(1)见解析；(2) 0.12 A；(3)正比 【详解】（1）滑片P向B端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大即远离下接线柱，故接左下接线柱，如下图 （2）[1]图中电流表的量程为0-0.6A，分度值为0.02A，示数为0.12A。 [2]根据串联电路的分压作用，若要增大电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的电阻，从而减小滑动变阻器分得的电压，滑片P向A端移动。 （3）由图像可知，图线是一条过原点的倾斜直线，可得出“电流与电压关系”的结论是：电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比。 【方法点拨】（1）进行多次实验的目的：寻找普遍规律避免偶然性； （2）在进行实验时，闭合开关，若电流表无示数，电压表有示数，则与电压表并联的电路断路；若电流表有示数，电压表无示数，则与电压表并联的电路短路；若电压表、电流表有示数，灯泡不亮，则滑动变阻器接入电路中的电阻较大，需移动滑片。 （3）实验中用电阻箱替换定值电阻的优点：减少拆接电路，操作方便； （4）错误数据判断 ①如果有一组数据与其他数据规律不一致，则该组数据时错误的； ②如果所有数据规律一致，分析滑动变阻器的阻值是否符合条件，即当电路中电流最小时，求出滑动变阻器的阻值是否小于或等于滑动变阻器的最大阻值，。 （6）在探究I与R的关系实验中，更换电阻，若滑动变阻器滑片不移动，电阻两端的电压变大。接下来的操作：移动滑片，眼睛看着电压表，直到电压表示数重新回到控制的电压，停止移动滑片。 （7）在探究I与R的关系实验中，更换电阻，滑动变阻器接入电路中的电阻变化：当定值电阻阻值变大，电阻两端电压变大，要让电阻两端电压减小到控制的电压，则滑动变阻器两端电压变大，因此需要向电阻变大的方向移动滑片。反之，向电阻变小的方向移动滑片。（换大调大，换小调小） （8）在探究I与R的关系实验中，更换大电阻后，无论怎么移动滑片，电压表示数始终不能回到控制的电压，原因可能是：①滑动变阻器的最大阻值太小；②电源电压太大；③控制不变的电压太小。 3．（2024·海南省直辖县级单位·模拟预测）某实验小组在探究“电流与电阻关系”的实验时， (1)设计了如图甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 ； (2)请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整 （要求：滑动变阻器的滑片P移到最右端时其连入电路的阻值最大）； (3)开关闭合后缓慢移动滑片P，发现电流表示数有明显变化但电压表无示数，此故障的原因可能是电阻R （选填“断路”或“短路”）； (4)如图乙所示，排除故障后再次闭合开关移动滑片P到某一位置时，电流表的示数为 A； (5)图丙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。 【答案】(1)保持电阻R两端的电压不变；(2)见解析；(3)短路；(4)0.2；(5)3 【详解】（1）[1]在探究电流与电阻关系时，要保持电阻两端电压不变，改变其阻值，探究其电流与电阻变化的关系。变阻器其中一个作用是：当改变了电阻的阻值后，其两端电压要发生变化，要调节变阻器滑片，使电阻两端电压保持预定电压值不变。 （2）[2]变阻器滑片移到最右端时其连入电路的阻值最大，要用电阻丝左下端接线柱将变阻器连入电路，电路连接如下： （3）[3]电流表示数有明显变化，说明电路是通路；电压表无示数，说明被部分两端电压为0，根据U=IR可知，被测部分两端电压为0且电流不为0，则可推断此部分电阻为0，即电路短路。 （4）[4]电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时示数为 （5）[5]电阻阻值为15Ω时，通过它的电流为0.2A，则实验中电阻两端电压为 4．（24-25九年级上·陕西西安·阶段练习）用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”，已知电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。 (1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整 ，要求：电压表测R两端的电压；滑片P向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变小； (2)将12Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电压表示数超过所选量程，电流表无示数，则故障原因可能是电阻R （选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障后，闭合开关，将变阻器的滑片P移至合适位置，读出电压表示数为2.4V，记录电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，调节滑动变阻器，使 表的示数等于2.4V，记录数据； (4)依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图乙的坐标系中描绘出I-R图象为曲线A： ①由图象可得出的结论是：当导体两端电压一定时， ； ②根据上面所测的五组实验数据，把每次实验时记录的电流值和对应变阻器Rp的阻值，在图乙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，发现曲线B与曲线A （选填“有交点”或“无交点”），其原因是对每一个电流值，滑动变阻器Rp的阻值与定值电阻的阻值的倍数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)见解析；(2)断路；(3)电压；(4) 见解析 无交点 不变 【详解】（1）滑片P向右滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，因此应该用导线连接到滑动变阻器的右下方接线柱，由图乙可知，控制定值电阻两端的电压为 UV=0.6A×4Ω=2.4V 不变，电压表选用小量程与定值电阻并联，如下图所示： （2）将12Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，电流表无示数，可能电路出现断路，电压表示数超过所选量程，可能是电阻R断路。 （3）根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变。断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，此时需要移动变阻器的滑片P至阻值最大端后再闭合开关，调节滑动变阻器是电压表的示数保持2.4V不变。 （4）[1]由图乙可知，控制定值电阻两端的电压为 UV=0.6A×4Ω=2.4V 不变，可得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 [2][3]因为电源电压不变，而定值电阻的电压保持不变，滑动变阻器的电压也不变，根据串联分压规律知，在更换定值电阻的实验中，定值电阻和滑动变阻器的阻值倍数关系保持不变，因而对每一个电流值，变阻器RP的阻值与定值电阻的阻值倍数关系不变。则把每次实验时记录的电流值和对应变阻器RP的阻值，在图乙坐标系中描成点，将这些点绘成曲线B，曲线B与曲线A平行，因而两者无交点。 1．（23-24九年级上·广东河源·阶段练习）如图所示，在利用该图探究“电流与电压的关系”的实验中，在闭合开关前，要将滑动变阻器调到最大阻值，这个操作的目的是 。在此实验过程中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的 ；如果利用该图探究“电流和电阻的关系”实验，滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压 。 【答案】 保护电路 电压 不变 【详解】[1]在探究“电流与电压关系”的实验中，为保护电路，在闭合开关前，要将滑动变阻器调到最大阻值处。 [2]探究“电流与电压关系”的实验，为得出普遍性的规律，要改变电压多次测量，则在实验过程中，滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压。 [3]在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时，要控制电阻两端的电压不变，滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压保持不变。 2．（2024·四川成都·一模）在利用实验探究同一电路中的电流、电压和电阻三者之间的关系时，可采用 法进行实验设计。如图所示是为了研究电流与电阻关系的实验电路图，实验过程中，当电阻由变为时，为使两端的电压保持不变，滑片应向 端滑动。 【答案】 控制变量 右 【详解】[1]探究电流与电压之间的关系时应控制电阻不变，探究电流与电阻之间的关系时应控制电压不变；最后得出三者之间的变化关系，这种探究问题的方法叫控制变量法。 [2]实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理可知，定值电阻两端的电压会变大；探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理可知，需要增大滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向右端滑动。 3．（23-24九年级上·广东佛山·期中）图甲是小明探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的关系图象，由图像可知：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 （选填“正比”或“反比”）；小明先接入的电阻，闭合开关S，移动滑片P，使电压表的示数为 V，并记下相应的电流值：再改接的电阻，此时滑片P应向 （选填“左”或“右”）端移动。 【答案】 反比 5 右 【详解】[1]从图乙看，电流-电阻关系图像是曲线，电流随着电阻的增大而减小。故二者成反比。 [2]读图乙知，电阻为5Ω时，通过电阻的电流为1.0A，则电阻两端电压为 [3]当电阻由5Ω变为10Ω时，根据串联电路电压特点可以知道，其两端电压变大，需要减小其两端电压保持5V不变，此时就要增大变阻器两端电压，这可以通过增大变阻器连入电路的阻值来实现，需要将变阻器滑片P向右移动。 4．（23-24九年级上·甘肃武威·阶段练习）如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．实验的结论是：导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 【答案】A 【详解】ABC．根据控制变量法，探究“电流跟电压的关系”实验中应保持电阻不变，改变导体两端的电压，滑动变阻器在实验中的作用有保持电路及改变定值电阻两端电压，故实验的结论是：在导体电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，故A错误，符合题意，BC正确，不符合题意； D．一次实验得出的结论具有偶然性，本实验中多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系，故D正确，不符合题意。 故选A。 5．（2024·湖北武汉·模拟预测）同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中，对设计的电路进行了改进，如图甲、乙。下列说法正确的是：（   ） A．图甲中，使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验 B．图甲改进为图乙，能实现多次实验，得到电流跟电压的关系 C．图乙中，移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图乙中，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系 【答案】B 【详解】A．探究电流和电压的关系，需保持电阻不变，改变导体两端的电压，所以使用不同阻值的电阻不能完成该探究实验，故A错误； BC．乙图添加了滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片，可以改变导体两端的电压，实现多次实验，得到电流跟电压的关系，故B正确，C错误； D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。 故选B。 6．（23-24九年级上·河北邯郸·期末）在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法错误的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左侧 B．将5Ω的电阻换成10 Ω，应将滑片向右移 C．实验过程中移动滑片的主要目的是控制定值电阻两端的电压一定 D．该实验结论为：电压一定时，导体中的电流与电阻成反比 【答案】B 【详解】A．闭合开关前，滑片应移到阻值最大处，离下接线柱最远，为左侧。故A正确，不符合题意。 B．探究电流与电阻的关系，电压应不变，电阻换成10Ω的，变大了，滑动变阻器阻值也应变大，才能保持电压不变，向左侧滑，故B错误，符合题意。 C．探究电流与电阻的关系，定值电阻电压应不变，故C正确，不符合题意。 D．电流与电压的关系，在电压一定时，电流与电阻成反比，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．（24-25九年级上·全国·课后作业）某同学利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲电路补充完整； (2)闭合开关后，观察到电流表有示数，电压表无示数。则故障可能是 ； (3)排除故障后，继续实验，测量并记录实验数据，根据实验数据画出电流与电阻关系的图像如图乙所示（实验中各电路元件完好）。分析图像可知实验中控制定值电阻两端电压为 V不变，并发现 Ω的定值电阻实验数据是错误的。去除错误数据，分析剩余数据得出的结论是：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。 【答案】(1)见解析；(2)电阻R短路；(3) 2 15 反比 【详解】（1）电源电压是3V，电压表选择0~3V的量程，电压表和灯泡并联，如图所示： （2）闭合开关，电流表有示数，说明电路是连通的，电压表无示数，可能是电阻R短路。 （3）[1][2][3]由图可知，电阻两端的电压 UV=I1R1=0.4A×5Ω=2V 当R=15Ω时，两端的电压 U3=I3R3=0.16A×15Ω=2.4V 所以15Ω的定值电阻实验数据是错误的。分析剩余数据可知，电流值和电阻值的乘积是个定值，得出的结论是：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 8．（2024·广东韶关·一模）在“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中，某小组选用规格为“20Ω，1A”的滑动变阻器等器材进行实验： (1)请根据图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实物电路连接完整 ； (2)连接电路时开关应该 。闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到 （选填“最左”或“最右”）处，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则产生故障的原因可能是 ； (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，若电流表的示数如图丙所示，其读数为 A； (4)改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组对应的电压、电流值如下表所示，由测得数据可以得出的结论是，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.6 1.0 1.5 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.12 0.20 0.32 0.38 0.48 0.56 (5)小明认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律，小红觉得他的说法是错误的，原因是 。 【答案】(1)见解析；(2) 断开 最右 定值电阻短路；(3)0.34；(4)正比(5)见解析 【详解】（1）由电路图可知，滑动变阻器滑片向右移时，滑动变阻器连入电路的阻值变大，所以应用导线将滑动变阻器左下角接线柱与定值电阻右端接线柱相连，如图所示 （2）[1][2]为了保护电路，在连接电路时要将开关断开，将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最右端。 [3]电压表无示数，电流表有示数，说明电路是通路，则产生故障的原因可能是电压表的测量对象即定值电阻短路，电压表相当于测量一段导线两端的电压，所以没有示数。 （3）电流表连接的是小量程，分度值为0.02A，示数为0.34A。 （4）由表中数据可知，当电阻一定时，电压变为原来的几倍，电流就为原来的几倍，故可得：当电阻一定时，电流与电压成正比。 （5）探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，小灯泡的阻值会随着温度的变化而变化，所以不能用于探究电流与电压的关系，所以小红觉得他的说法是错误的。 9．（2024·湖北武汉·模拟预测）在“探究电流跟电阻关系”的实验中，已知电源电压为4.5V且保持不变，滑动变阻器（40Ω   1A）以及符合实验要求的电表、开关和导线，实验电路如图甲所示。 (1)小明同学连好电路后闭合开关，移动滑动变阳器滑片P，电流表有示数，电压表无示数，则故障可能是 （写出一种即可）； (2)小明同学排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，同时眼睛应注视 ； A．电压表示数 B．电流表示数 C．滑动变阻器滑片 (3)该实验中滑动变阻器除了保护电路外，还有 的作用； (4)实验中小明多次改变R的阻值，记下电流表的示数，得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图象，由图象可以得出结论： ； (5)为了能够完成实验，更换的电阻R阻值不能大于 Ω； (6)另一组的小红同学探究电流跟电压的关系，她调节潜动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示。分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，你认为可能的原因是 。 U（V） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I（A） 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 0.64 【答案】(1)定值电阻短路；(2)A；(3)保持定值电阻的电压不变；(4)电压一定值，电流与电阻成反比 (5)50Ω；(6)未控制电阻不变 【详解】（1）串联电路中有电流，说明电路发生短路，电压表无示数，此时电压表测导线电压，即故障为定值电阻短路。 （2）探究电流与电阻关系时，需要保持电压不变，因此眼睛应注视电压表的示数，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （3）实验前滑动变阻器移至阻值最大处，是为了保护电路；实验过程中，移动滑动变阻器是为了保持定值电阻两端电压不变。 （4）由乙图可知，电压不变时，电流随电阻的增大而减小，即结论为：当电压一定时，电流与电阻成反比。 （5）由乙图可知，定制电阻为5Ω时，电路中的电流为0.5A，则定值电阻两端电压为 根据串联分压原理可得 当定值电阻阻值最大时，滑动变阻器的阻值最大，即 解得，即更换的电阻R阻值不能大于50Ω。 （6）探究电流跟电压的关系实验，需要保持电阻不变，而实验中未保持电阻不变，因此得不出正确的结论。 10．（24-25九年级上·山东泰安·阶段练习）“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，准备的电学器材如下：电源（4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器R标有“30Ω 1A”、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）、开关、导线若干。 (1)“探究电流与电压的关系”实验 ①某同学 开关，按如图甲所示电路图连接实物。试触时发现：电流表指针向零刻度线左侧偏转，如图乙所示，则电路连接出现的错误是 ； ②纠正错误后开始实验，应将滑动变阻器滑片P向 （选填“左”或“右”）滑动，使电阻R0两端电压由1.5V逐渐增大到2V、2.5V，读出所对应的电流值。其中第二次电流表示数如图丙所示为 A。实验数据如表所示； 实验次数 1 2 3 U/V 1.5 2 2.5 I/A 0.15 Δ 0.25 ③分析数据，得出结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成 比； ④善于预习的小辉，分析表中数据可知该同学所用的定值电阻阻值为 Ω； (2)“探究电流与电阻的关系”实验 ①将10Ω的定值电阻接入A、B两点间，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为2V，读出电流表示数； ②接下来用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数 （选填“大于”、“小于”或“等于”）2V时，读出电流表示数； ③将实验器材中 （选填“5Ω”或“30Ω”）定值电阻接入A、B两点间，无论怎样移动滑片P都无法完成实验。 【答案】(1) 断开 电流表正负接线柱接反 左 0.20 正 10；(2) 等于 30Ω 【详解】（1）①[1]在连接或拆解电路时，为了保护电路，开关必须要断开。 [2]开关闭合后，某同学发现电流表指针在零刻度线左端，说明指针反向偏转，原因是电流表正负接线柱接反了。 ②[3]R和R0串联，要使电阻R0两端电压由1.5V逐渐增大，根据串联电路电压规律可知，滑动变阻器两端电压要减小，根据分压原理，要减小滑动变阻器接入电路的阻值，故应将滑动变阻器滑片P向左滑动。 [4]由图丙可知，电流表选用小量程，分度值为0.02A，其示数为0.20A。 ③[5]由表中数据可知，当电阻两端电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比。 ④[6]由表中数据可知，定值电阻的阻值为 （2）②[1]探究电流与电阻的实验中应控制电阻的两端电压不变，故当用20Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数等于2V，并读出电流表示数。 ③[2]图中电源电压为4.5V，当AB间换成30Ω的电阻时，电路的电流为 根据串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压为 滑动变阻器接入电路的电阻为 即变阻器的最大阻值至少为37.5Ω，所以当AB间换成30Ω的电阻时，无论怎样移动滑片P，都无法完成实验是因为滑动变阻器的电阻太小了。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$