第18讲 探究：电流与电压、电阻的关系（暑假预习讲义）新九年级物理新教材沪科版

第18讲 探究：电流与电压、电阻的关系 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 I、U成正比 I、R成反比 控制变量法 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。 2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法—控制变量法。 3. 会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图象法分析实验数据。 学习重点：通过实验探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。 学习难点：探究电流与电阻的关系。 情｜境｜启｜思 如图实验中，当通过增加干电池的节数来增加小灯泡两端的电压时，通过小灯泡的电流增大。另外，通过前面的学习我们知道，电阻表示导体对电流的阻碍作用，当导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小。 那么，通过导体的电流与加在两端的电压及导体的电阻之间是否存在定量关系呢？ 下面我们将学习相关内容。 概｜念｜构｜建 1. 探究导体中的电流跟导体两端电压的关系 （1）猜想：由于电压是形成电流的原因，说明电流的大小与电压有关。 （2）探究方法：控制变量法。为了研究电阻中的电流跟电压的关系，我们应控制电阻一定，通过在电路中串联一个滑动变阻器来调节导体两端的电压。 （3）结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 2. 探究通过导体的电流与导体电阻的关系 （1）猜想：导体电阻对电流有阻碍作用，所以通过导体的电流的大小与电阻有关。 （2）探究方法：控制变量法。为了研究通过导体的电流跟电阻的关系，我们应控制导体两端的电压一定，通过换用不同的导体来改变电阻. （3）结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比. 深｜研｜精｜炼 知识点01 探究电流与电压的关系 【归纳总结】 1.实验器材： 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 滑动变阻器的作用：①保护电路。②改变定值电阻两端的电压。 2.实验思路： 控制定值电阻的阻值不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察并记录电压表和电流表示数，分析电流随电压的变化关系。 3.设计实验电路： 4.实验步骤： （1）设计电路图并且连接实物电路。 （2）调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压成倍数的变化，记下每次的电流表和电压表示数。 （3）绘制I-U图像。 （4）分析论证得出电流和电压的关系。 5.记录表格： 6.实验图像： 7.实验结论： 在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 【例1】在“探究电流与电压的关系”实验中： （1）请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整（导线不得交叉）；（ ） （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其原因可能是_________________； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为___________A； （4）继续实验，记录实验数据如右下表，请你根据表中数据在图丙中描点作出图像______；分析图像可以得到的结论是___________。 电阻R=5Ω 电压U/V 0.5 10 1.5 2.0 2.5 3 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.506 【答案】①如图；②定值电阻R断路；③0.1；④如图；⑤导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【解析】（1）[1]将开关、定值电阻、滑动变阻器和电流表依次串联接入电路中，电压表并联在电阻两端，滑动变阻器按照“一上一下”的接法接入电路中，由表格中的数据可知，电流表和电压表均接小量程，如图所示： （2）[2]连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电路可能出现断路，电压表的示数接近电源电压，原因可能是定值电阻R断路。 （3）[3]如图乙所示，电流表接的是小量程，则其分度值为0.02A，则电流表读数为0.1A。 （4）[4]根据表格中数据描点作图，如下图所示： [5]根据图像可知，图像为一条过原点的直线，因此可得结论为：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【方法点拨】如何处理数据，分析论证I、U关系： （1）分析数据发现，电流随电压的增大而增大，并且电压与电流的比值是个定值。 （2）画出I-U图像，发现I-U图像是一条过原点的直线。 【即练1】在探究电阻一定时，电流与电压关系的实验中，某同学连接的电路如图所示，电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表；下列说法正确的是（    ） 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流I/A 0.15 0.22 0.30 0.38 0.45 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．由该实验可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由该实验可得出：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 【答案】C 【详解】A．探究电流与电压关系时，多次实验的目的是为了得到普遍规律，故A错误； B．由第4次的实验数据可得，电压与电流的比值 U4/I4=1.5V/0.38A=3.94Ω U1/I1=0.6V/0.15A=4Ω 实验时存在误差，导致第4次实验数据偏小，但是正确，故B错误； CD. 由该实验可得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。因为电压与电流无关，所以不能讲：电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比。 故选C。 【即练2】如图所示，在探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法中（　　） ①探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 ②滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 ③多次实验是为了减小实验误差 ④实验的结论是：电流跟电压成反比 A．只有①④正确 B．只有①②正确 C．只有②④正确 D．只有②③正确 【答案】B 【详解】①由控制变量法的原则可知，想要探究电流跟电阻的关系，需保证电阻两端的电压不变，改变电阻阻值的大小，故①正确； ②本实验中通过调节滑动变阻器接入电路中阻值的大小来改变定值电阻两端电压的作用，故②正确； ③本实验中多次测量是为了避免偶然性，得到普遍规律，而不是为了减小误差，故③错误。 ④由欧姆定律可知，当电阻两端的电压一定时，通过它的电流的大小与电阻阻值的大小成反比，故④错误。故ACD错误，B正确。 故选B。 知识点02 探究电流与电阻的关系 【归纳总结】 1.实验器材： 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 滑动变阻器的作用：①保护电路。②保持定值电阻两端的电压不变。 2.实验思路： 保持定值电阻两端电压不变，改变定值电阻大小，研究电流随电阻的变化关系，观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。 3.设计实验电路： 4.实验步骤： （1）设计电路图并且连接实物电路。 （2）断开开关，分别把阻值不同的定值电阻并联到电压表两端，然后调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压保持不变，记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。 （3）绘制I-R图像。 （4）分析论证得出电流和电阻的关系。 5.记录表格： 6.实验图像： 7.分析论证： （1）分析数据发现，电流随电阻的增大而减小，并且电流与电阻的乘积是个定值。 （2）画出I-R图像，发现I-R图像是一条反比例图像。 8.实验结论： 在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 【例2】同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为、、、、），规格为“  1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。    （1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）； （2）他们先将的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为；保持滑片不动，用的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变；再依次更换a、b间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压的值为___________V；a、b间电压一定时。通过a、b间导体的电流与导体的电阻成___________比； （3）当他们用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终不能调为。为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是___________； A．将滑动变阻器更换为“  1A”的滑动变阻器，其余不变 B．将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变 C．只调节滑动变阻器，使为2.3V 【答案】 （1）    （2）右 2 反 （3）C 【解析】（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出，电压表选用3V的量程   （2）实验中，用10Ω的电阻替换5Ω，根据分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大；研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能达到实验要求；根据图乙所示的图象可知，a、b两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω==2V，为一定值，故可得出：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）A．由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-2V=4V，根据串联分压原理得R定∶R变=UV∶U变=2V∶4V=1∶2，滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变=50Ω，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，因此该方法可行，故A正确，不符合题意； B．如果重新开始实验，只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，定值电阻两端电压保持不变为2V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-5.2V=3.2V，根据串联分压原理得R定∶R变=UV∶U变=2V∶3.2V=1∶1.6，滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变=40Ω，因此该方法可行，故B正确，不符合题意； C．如果重新开始实验，只改变控制电压U0，使U0为2.3V，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2.3V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-2.3V=3.7V，根据串联分压原理得R定∶R变=UV∶U变=2.3V∶3.7V=23∶37，滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得，变阻器的最大阻值是40Ω，因此该方法不可行，故C错误，符合题意。 故选C。 【方法点拨】在探究I、R关系时，滑动变阻器滑片的移动方向： 更换了大阻值定值电阻后，滑片移动方向应该能使变阻器接入电路中的电阻值变大，从而保证电压表的示数不变。（换大调大，换小调小）。 【即练3】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10Ω更换为5Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的操作是：（ ） 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。 【答案】B 【解析】电流跟电压、电阻有关，用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系。在研究电流跟电阻的关系时，保持电压不变，改变定值电阻的阻值，讨论电流跟电阻的关系。 在滑动变阻器的电阻值不变的情况下，电路中由于将10Ω定值电阻换成的5Ω定值电阻，使整个电路的电阻值减小；利用公式可知，电路中的电流增大，此时滑动变阻器两端的电压增大，定值电阻两端的电压减小；要使电阻两端的电压不变，即增大定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可知应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，故将变阻器滑片适当向左移动，使电压表的示数不变。 故选B。 【即练4】小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间，收集数据的前提是保持每次实验电压表示数 ，处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的 （选填“乘积”或“比值”）并进行比较。 【答案】 不变 乘积 【详解】[1]由实验电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，在探究“电流与电阻的关系”实验中，应保持定值电阻两端的电压不变，即保持电压表的示数不变。 [2]在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即电流与电阻的乘积不变，所以处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的乘积并进行比较。 一、填空题 1．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，几次要用到滑动变阻器，但每次的作用是不同的。实验开始时，滑动变阻器的主要作用是______。在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的主要作用是______；在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用是______。 【答案】 保护电路 改变电阻两端电压 控制电阻两端电压不变 【详解】[1]实验开始时，电路连接完成后闭合开关前，滑动变阻器需调至最大阻值处。此时其主要作用是保护电路，防止电路中电流过大，损坏电流表、电压表或定值电阻等元件。 [2]在探究电流与电压的关系时，需控制定值电阻的阻值不变，通过改变电阻两端的电压，观察电流随电压的变化规律。因此滑动变阻器的主要作用是改变定值电阻两端的电压，从而获得多组不同的电压、电流数据。 [3]在探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压保持不变，更换不同阻值的电阻后，通过调节滑动变阻器的阻值，分担电路中多余的电压，使定值电阻两端电压始终维持在设定值。因此滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端电压不变。 2．在“探究电流与电压关系”的实验中，同学们设计了如图所示的三种电路： （1）小红同学认为电路图乙比电路图甲好，理由是________。 （2）小明同学认为电路图丙比电路图乙更好，理由是________。 【答案】 L电阻随温度变化 丙电路可多次实验 【详解】[1]探究电流与电压关系的实验中，要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故小红同学认为电路图乙比电路图甲好。 [2]为得出普遍性的规律要多次测量，图丙电路和图乙电路相比，电路中增加了一个滑动变阻器，是因为方便多次测量。故小明同学认为电路图丙比电路图乙更好。 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I随电阻R变化的图像。由图像可知，电压表示数始终保持______V不变，当定值电阻阻值为10Ω时，电路中的电流为______A。 【答案】 2.5 0.25 【详解】[1]探究“电流与电阻的关系”实验，要控制电阻两端的电压不变，由图可知，电流与电阻之积为 故电压表示数始终保持2.5V不变。 [2]定值电阻两端的电压保持2.5V不变，当定值电阻阻值为10Ω时，电路中的电流为 4．（24-25九年级上·山西晋中·阶段检测）在“探究电流与电阻的关系”实验中，根据实验数据绘制的图像如图所示，由图像可知：图中阴影部分的面积表示的物理量是______（选填“电流”“电压”或“电阻”），通过多次实验得出结论是______。 【答案】 电压 见详解 【详解】[1][2]图中的阴影部分的面积为图像上点的横纵坐标的乘积，即电阻与电流的积，根据欧姆定律，表示的物理量是电压。图中图像为反比例函数，图像上点的横纵坐标的乘积即电压为一定值，故可得出结论电压一定时，电流与电阻成反比。 二、单选题 5．探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 B．实验的结论是：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 C．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 【答案】B 【详解】A．在探究电流与电压的关系时，根据控制变量法，需要控制导体的电阻保持不变，故A正确，不符合题意； B．实验结论应该是在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，此选项缺少“电阻一定”这个前提条件，故B错误，符合题意； C．在该实验中，滑动变阻器通过改变自身接入电路的电阻，从而改变电路中的电流，进而改变定值电阻两端的电压，以便获得多组数据，故C正确，不符合题意； D．多次实验是为了避免实验的偶然性，得到电流跟电压之间的定量关系（如正比例关系），故D正确，不符合题意。 故选B。 6．小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系 C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图丙：在不增加任何器材的情况下，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“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误； B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确； C．探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故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。 7．（24-25九年级上·四川德阳·阶段检测）张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法正确的是（　　） A．导体a的电阻大于导体b的电阻 B．通过导体a的电流与其两端的电压成反比 C．当导体b两端电压为0V时，其电阻变为 D．将导体a接到电压为3V的电源上时，通过的电流为0.6A 【答案】D 【详解】AC．由图可知，导体a的电阻为 导体b的电阻为 因此导体a的电阻小于导体b的电阻，电阻是导体的本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与导体两端的电压大小无关，因此当导体b两端电压为0V时，其电阻仍为10Ω。故AC错误； B．由图可知，通过导体a的电流与其两端的电压成正比，故B错误； D．将导体a接到电压为3V的电源上时，通过的电流为 故D正确。 故选D。 8．（25-26九年级上·河北保定·期末）如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法正确的是（　　） A．本实验多次测量中保证电压不变 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．实验的结论是：电阻一定时，电压跟电流成正比 D．探究电流跟电压的关系时，若定值电阻损坏，可用小灯泡代替完成探究 【答案】B 【详解】A．本实验多次测量中保证电阻不变，改变电流与电压，故A错误； B．滑动变阻器与定值电阻R串联，可以起到改变定值电阻两端电压的作用，故B正确； C．实验结论是：电阻一定时，电流跟电压成正比（电压是因，电流是果，因果关系不能颠倒），而不是电压跟电流成正比，故C错误； D．小灯泡的电阻随温度的改变而改变，探究电流跟电压的关系时，若定值电阻损坏，不可用小灯泡代替完成探究，故D错误。 故选B。 9．（24-25九年级上·四川成都·阶段检测）在“探究电流跟电阻关系”的实验中，实验电路如图所示。小明同学用电阻进行实验并记录数据后，将电阻换成电阻，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P时，小明同学的眼睛应注视（　　） A．电压表示数 B．电流表示数 C．滑动变阻器滑片 D．都可以 【答案】A 【详解】根据控制变量法，在“探究电流跟电阻关系”实验中，要控制定值电阻两端的电压不变，故将电阻换成电阻，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P时，眼睛应注视电压表，保证电压表示数不变，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 10．（23-24九年级上·广东茂名·阶段检测）如图所示，在做“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入10Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是（　　） A．大于3V，应将滑片P向左滑 B．大于3V，应将滑片P向右滑 C．小于3V，应将滑片P向左滑 D．小于3V，应将滑片P向右滑 【答案】B 【详解】由图可知，R与变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路的电流。将定值电阻R由10Ω改接成15Ω的电阻，根据串联分压原理可知，因电阻增大，其分得的电压增大，电压表示数大于3V；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为3V。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 11．小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中，如图甲所示，电源电压恒为6V，根据测量数据得到如图乙所示图像。以下结论正确的是（      ） ①实验中应控制导体两端的电压不变，换用不同的导体 ②实验过程中，小明控制导体两端的电压为2.5V ③分析图像可得：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比 ④分析图像可得：在电压一定时，导体的电流与电阻成反比 A．① ② B．③ ④ C．① ④ D．② ③ 【答案】C 【详解】①实验中应控制导体两端的电压不变，换用不同的导体， 故①正确； ②由图像知道，导体两端的电压 UR=IR=0.1A×20Ω=2V 故②错误； ③导体的电阻是导体的一种性质，与电压、电流无关，故③错误； ④分析图像可得：每次实验中，电流与电阻的乘积相等，即在电压一定时，导体中的电流与电阻成反比，故 ④正确。 故C正确，ABD错误。 故选C。 三、实验题 12．（2026·广东·二模）如题图甲为“探究电流与电压的关系”的实物图，R为定值电阻； (1)请用笔画线代替导线，将电路连接完整； (2)若按图乙所示电路图连接好电路后，闭合开关，可观察到电流表的指针_______（选填“向右”“反向”或“几乎不”）偏转； (3)正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大处，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，依次得到五组数据，绘制出图丙所示的I-U图像，此图像不经过原点，小明发现是由于测量前电流表没有调零；则测量前电流表指针在零刻度的_______（选填“左”或“右”）边；使用它测量时它的示数_______（选填“大于”“小于”或“等于”）电路中的电流； (4)分析得出所使用的定值电阻R为_______Ω； (5)本实验中，_______（选填“可以”或“不可以”）将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，原因是_______ 【答案】(1) (2)几乎不 (3) 右 大于 (4)5 (5) 不可以 小灯泡电阻随温度而变化，不是定值 【详解】（1）电压表和电阻R并联，将电压表的3V的接线柱和电阻R的右接线柱连接。 （2）乙电路中，电流表与定值电阻并联，电压表串联在电路中，且电流表的正负接线柱接反了，闭合开关，由电压表的内阻很大，在电路中相当于断路可知，电路中几乎无电流，所以，可观察到电流表的指针几乎不偏转。 （3）由图丙可知，图像不经过原点，当电压表的示数为零时，电流表的示数为0.1A，说明测量前电流表没有调零，电流表指针在零刻度的右边，使用它测量时，它的示数大于电路中的电流。 （4）当电压表的示数为零时，电流表的示数为0.1A，电压表的示数为1V，电流表的示数是0.3A，定值电阻R为 （5）将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，该方案不可行。因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化，不是定值，无法控制电阻不变来探究电流与电压的关系。 13．（2026·湖南·模拟预测）小星探究“电压一定时电流与电阻的关系”，现有电源（电压恒为6 V）、电流表、电压表、开关和定值电阻R（5 Ω、10 Ω、15 Ω和30 Ω），滑动变阻器（50 Ω  1 A），导线若干。电路图如图甲所示。 (1)在图乙中，有一根导线尚未连接，用笔画线代替导线，将实物图连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大； (2)实验时将5 Ω的定值电阻接入图乙电路中，闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片位置，电流表和电压表均无示数，若故障只出现在或R上，则故障是__________； (3)排除故障后，小星先后在a、b间接入5 Ω、10 Ω、15 Ω、30 Ω的定值电阻，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，保持定值电阻R两端的电压不变，实验数据如下表： 实验序号 电阻/Ω 电流表示数/A 1 5 0.60 2 10 0.30 3 15 0.20 4 30 ① 表格中电流表示数①如图丙所示，为__________A； (4)计算表中电流与电阻的乘积，可以发现：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成__________比。 【答案】(1) (2)断路 (3)0.1 (4)反 【详解】（1）滑动变阻器按“一上一下”接线，要求接入阻值最大，滑片P在最右端，则接左下A接线柱时，接入电路的电阻丝长度最长，阻值最大，同时滑动变阻器与定值电阻串联的电路；即将导线一端接滑动变阻器的左下接线柱A，另一端接定值电阻的右接线柱b。 （2）电流表无示数，电路出现断路；电压表无示数，若故障只出现在Rp或R，则可能是滑动变阻器断路；因为如果R断路，电压表会有示数（测电源电压），而现在两表均无示数，所以是滑动变阻器断路导致整个电路不通。 （3）如丙图所示，电流表为小量程，分度值0.02A，则读数为0.1A。 （4）分析表中数据，电流与电阻的乘积为定值，且电流随电阻的增大而减小，因此得出结论：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 探究：电流与电压、电阻的关系 内容导航 01 预习航标→ 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 概念构建：梳理核心概念，形成知识框架 考点精讲：聚焦常考要点，讲清逻辑 例题精析：典型题目带路，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 关键词 学习目标导航 I、U成正比 I、R成反比 控制变量法 1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，让学生经历科学探究的全过程。 2. 进一步熟悉探究实验中常用的一种方法—控制变量法。 3. 会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图象法分析实验数据。 学习重点：通过实验探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。 学习难点：探究电流与电阻的关系。 情｜境｜启｜思 如图实验中，当通过增加干电池的节数来增加小灯泡两端的电压时，通过小灯泡的电流增大。另外，通过前面的学习我们知道，电阻表示导体对电流的阻碍作用，当导体两端的电压一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小。 那么，通过导体的电流与加在两端的电压及导体的电阻之间是否存在定量关系呢？ 下面我们将学习相关内容。 概｜念｜构｜建 1. 探究导体中的电流跟导体两端电压的关系 （1）猜想：由于 是形成电流的原因，说明电流的大小与 有关。 （2）探究方法： 法。为了研究电阻中的电流跟电压的关系，我们应控制 一定，通过在电路中串联一个 来调节导体两端的电压。 （3）结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 。 2. 探究通过导体的电流与导体电阻的关系 （1）猜想：导体电阻对电流有阻碍作用，所以通过导体的电流的大小与 有关。 （2）探究方法： 法。为了研究通过导体的电流跟电阻的关系，我们应控制导体两端的 一定，通过换用不同的导体来改变电阻. （3）结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成 .。 深｜研｜精｜炼 知识点01 探究电流与电压的关系 【归纳总结】 1.实验器材： 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 滑动变阻器的作用：①保护电路。②改变定值电阻两端的电压。 2.实验思路： 控制定值电阻的阻值不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察并记录电压表和电流表示数，分析电流随电压的变化关系。 3.设计实验电路： 4.实验步骤： （1）设计电路图并且连接实物电路。 （2）调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压成倍数的变化，记下每次的电流表和电压表示数。 （3）绘制I-U图像。 （4）分析论证得出电流和电压的关系。 5.记录表格： 6.实验图像： 7.实验结论： 在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 【例1】在“探究电流与电压的关系”实验中： （1）请你用笔画线代替导线把图甲电路连接完整（导线不得交叉）；（ ） （2）正确连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数接近电源电压，其原因可能是_________________； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图乙所示，则电流表示数为___________A； （4）继续实验，记录实验数据如右下表，请你根据表中数据在图丙中描点作出图像______；分析图像可以得到的结论是___________。 电阻R=5Ω 电压U/V 0.5 10 1.5 2.0 2.5 3 电流I/A 0.2 0.3 0.38 0.506 【方法点拨】如何处理数据，分析论证I、U关系： （1）分析数据发现，电流随电压的增大而增大，并且电压与电流的比值是个定值。 （2）画出I-U图像，发现I-U图像是一条过原点的直线。 【即练1】在探究电阻一定时，电流与电压关系的实验中，某同学连接的电路如图所示，电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表；下列说法正确的是（    ） 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流I/A 0.15 0.22 0.30 0.38 0.45 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．由该实验可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由该实验可得出：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 【即练2】如图所示，在探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法中（　　） ①探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 ②滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 ③多次实验是为了减小实验误差 ④实验的结论是：电流跟电压成反比 A．只有①④正确 B．只有①②正确 C．只有②④正确 D．只有②③正确 知识点02 探究电流与电阻的关系 【归纳总结】 1.实验器材： 电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。 滑动变阻器的作用：①保护电路。②保持定值电阻两端的电压不变。 2.实验思路： 保持定值电阻两端电压不变，改变定值电阻大小，研究电流随电阻的变化关系，观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。 3.设计实验电路： 4.实验步骤： （1）设计电路图并且连接实物电路。 （2）断开开关，分别把阻值不同的定值电阻并联到电压表两端，然后调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压保持不变，记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。 （3）绘制I-R图像。 （4）分析论证得出电流和电阻的关系。 5.记录表格： 6.实验图像： 7.分析论证： （1）分析数据发现，电流随电阻的增大而减小，并且电流与电阻的乘积是个定值。 （2）画出I-R图像，发现I-R图像是一条反比例图像。 8.实验结论： 在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 【例2】同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为、、、、），规格为“  1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。    （1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）； （2）他们先将的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为；保持滑片不动，用的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变；再依次更换a、b间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压的值为___________V；a、b间电压一定时。通过a、b间导体的电流与导体的电阻成___________比； （3）当他们用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终不能调为。为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是___________； A．将滑动变阻器更换为“  1A”的滑动变阻器，其余不变 B．将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变 C．只调节滑动变阻器，使为2.3V 【方法点拨】在探究I、R关系时，滑动变阻器滑片的移动方向： 更换了大阻值定值电阻后，滑片移动方向应该能使变阻器接入电路中的电阻值变大，从而保证电压表的示数不变。（换大调大，换小调小）。 【即练3】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10Ω更换为5Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的操作是：（ ） 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。 【即练4】小芳利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，他把四个阻值不同的定值电阻分别接入电路a、b两点间，收集数据的前提是保持每次实验电压表示数 ，处理数据的方式是求出每次实验的电流值和对应电阻值的 （选填“乘积”或“比值”）并进行比较。 一、填空题 1．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，几次要用到滑动变阻器，但每次的作用是不同的。实验开始时，滑动变阻器的主要作用是______。在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的主要作用是______；在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用是______。 2．在“探究电流与电压关系”的实验中，同学们设计了如图所示的三种电路： （1）小红同学认为电路图乙比电路图甲好，理由是________。 （2）小明同学认为电路图丙比电路图乙更好，理由是________。 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I随电阻R变化的图像。由图像可知，电压表示数始终保持______V不变，当定值电阻阻值为10Ω时，电路中的电流为______A。 4．（24-25九年级上·山西晋中·阶段检测）在“探究电流与电阻的关系”实验中，根据实验数据绘制的图像如图所示，由图像可知：图中阴影部分的面积表示的物理量是______（选填“电流”“电压”或“电阻”），通过多次实验得出结论是______。 二、单选题 5．探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　） A．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 B．实验的结论是：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 C．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 6．小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系 C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系 7．（24-25九年级上·四川德阳·阶段检测）张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法正确的是（　　） A．导体a的电阻大于导体b的电阻 B．通过导体a的电流与其两端的电压成反比 C．当导体b两端电压为0V时，其电阻变为 D．将导体a接到电压为3V的电源上时，通过的电流为0.6A 8．（25-26九年级上·河北保定·期末）如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法正确的是（　　） A．本实验多次测量中保证电压不变 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．实验的结论是：电阻一定时，电压跟电流成正比 D．探究电流跟电压的关系时，若定值电阻损坏，可用小灯泡代替完成探究 9．（24-25九年级上·四川成都·阶段检测）在“探究电流跟电阻关系”的实验中，实验电路如图所示。小明同学用电阻进行实验并记录数据后，将电阻换成电阻，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P时，小明同学的眼睛应注视（　　） A．电压表示数 B．电流表示数 C．滑动变阻器滑片 D．都可以 10．（23-24九年级上·广东茂名·阶段检测）如图所示，在做“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入10Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着用15Ω的电阻替换10Ω的电阻，闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是（　　） A．大于3V，应将滑片P向左滑 B．大于3V，应将滑片P向右滑 C．小于3V，应将滑片P向左滑 D．小于3V，应将滑片P向右滑 11．小明在探究通过导体的电流跟电阻的关系实验中，如图甲所示，电源电压恒为6V，根据测量数据得到如图乙所示图像。以下结论正确的是（      ） ①实验中应控制导体两端的电压不变，换用不同的导体 ②实验过程中，小明控制导体两端的电压为2.5V ③分析图像可得：在电压一定时，导体的电阻与电流成反比 ④分析图像可得：在电压一定时，导体的电流与电阻成反比 A．① ② B．③ ④ C．① ④ D．② ③ 三、实验题 12．（2026·广东·二模）如题图甲为“探究电流与电压的关系”的实物图，R为定值电阻； (1)请用笔画线代替导线，将电路连接完整； (2)若按图乙所示电路图连接好电路后，闭合开关，可观察到电流表的指针_______（选填“向右”“反向”或“几乎不”）偏转； (3)正确连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大处，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，依次得到五组数据，绘制出图丙所示的I-U图像，此图像不经过原点，小明发现是由于测量前电流表没有调零；则测量前电流表指针在零刻度的_______（选填“左”或“右”）边；使用它测量时它的示数_______（选填“大于”“小于”或“等于”）电路中的电流； (4)分析得出所使用的定值电阻R为_______Ω； (5)本实验中，_______（选填“可以”或“不可以”）将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，原因是_______ 13．（2026·湖南·模拟预测）小星探究“电压一定时电流与电阻的关系”，现有电源（电压恒为6 V）、电流表、电压表、开关和定值电阻R（5 Ω、10 Ω、15 Ω和30 Ω），滑动变阻器（50 Ω  1 A），导线若干。电路图如图甲所示。 (1)在图乙中，有一根导线尚未连接，用笔画线代替导线，将实物图连接完整，使滑动变阻器接入电路的阻值最大； (2)实验时将5 Ω的定值电阻接入图乙电路中，闭合开关后，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片位置，电流表和电压表均无示数，若故障只出现在或R上，则故障是__________； (3)排除故障后，小星先后在a、b间接入5 Ω、10 Ω、15 Ω、30 Ω的定值电阻，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，保持定值电阻R两端的电压不变，实验数据如下表： 实验序号 电阻/Ω 电流表示数/A 1 5 0.60 2 10 0.30 3 15 0.20 4 30 ① 表格中电流表示数①如图丙所示，为__________A； (4)计算表中电流与电阻的乘积，可以发现：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成__________比。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $