第17.1节 电流与电压、电阻的关系（高效培优·讲义）物理新教材人教版九年级全一册

本讲义聚焦初中物理“电流与电压、电阻的关系”核心知识点，通过控制变量法系统探究电阻一定时电流与电压的正比关系、电压一定时电流与电阻的反比关系，搭建实验设计、数据记录、图像分析（I-U/I-R图像）及滑动变阻器作用辨析的学习支架。 资料以科学探究为主线，完整呈现实验从提出问题到结论的全过程，结合避坑指南强化科学思维（如控制变量操作、结论条件表述），配套真题及分层练习，助力学生巩固物理观念，课中辅助教师高效授课，课后帮助学生查漏补缺。

第17.1节 电流与电压、电阻的关系 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 探究电流与电压的关系 考点02 探究电流与电阻的关系 03 避坑指南·解题通法 角度01 电流与电压的关系 角度02 电流与电阻的关系 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.掌握控制变量实验：电阻不变时，电流与电压成正比。 2.掌握控制变量实验：电压不变时，电流与电阻成反比。 3.会绘制I-U、I-R图像，从图像提取定量规律。 4.掌握滑动变阻器在两组实验中的不同作用。 1.分两组实验梳理变量控制方法，明确更换电阻后调节滑片保持电压不变。 2.区分正比、反比图像形状，规避“电压与电流成正比”表述错误。 3.总结滑动变阻器分压、控压两种作用。 知识导图 考点01 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 电压是产生的电流的原因，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 在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时， 【深化点拨】 实验注意事项 （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。 1．在“探究电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器的作用是（    ） A．改变定值电阻两端的电压 B．使不同的定值电阻两端的电压保持不变 C．使电路中的电流保持不变 D．多次测量取平均值，减小实验误差 【答案】A 【详解】根据控制变量法可知，探究电流与电压的关系时，保持定值电阻不变，通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度，改变电路中的总电阻，从而改变电路中的电流，进而改变定值电阻两端的电压，多次测量其目的是寻找普遍性规律，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．小明探究“电流与电压的关系”时，实验器材有：两节新干电池3V、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，2A）、定值电阻，导线若干。 (1)连接的电路如图甲所示，连接有误的电路元件是____。 (2)正确连接电路后，继续实验，并根据实验数据绘制定值电阻的I-U图像，如图乙所示，分析图像可得：导体电阻一定时，______。 (3)分析I-U图像，小明选择的定值电阻阻值为____Ω。 (4)小明想继续测量标有“3.8V 0.3A”的小灯泡正常发光时的电阻。 ①连接电路时，他除了将图甲中的定值电阻替换成小灯泡，增加一节新干电池，还需进行的操作是：____。 ②正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，为____A，此时小灯泡的电阻是____Ω（保留1位小数）。 ③小明发现，实验测得小灯泡正常发光时的电流与铭牌上并不一致，其原因可能是：______。 【答案】(1)电源 (2)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3)10 (4) 将电压表换到0~15V量程 0.28 13.6 灯丝电阻随温度升高而变大 【详解】（1）两节干电池串联时，应该是正极接负极，图中干电池是负极接负极，故电源连接错误。 （2）从乙图可以看出，这是一条过原点的倾斜直线，说明：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）由图乙可知，当时，，根据欧姆定律可得 所以定值电阻阻值为。 （4）原电压表量程为0~3V，小灯泡额定电压为3.8V，超过了量程，所以需要将电压表换成0~15V的量程。 电流表选用的是0~0.6A量程，分度值为0.02A，所以图丙示数为0.28A。 根据欧姆定律，可得小灯泡正常发光时的电阻为 电压表0~15V的量程，分度值为0.5V，小灯泡正常发光时的电压为3.8V，需要估读，误差较大；灯丝电阻随温度升高而变大，这些原因都会影响实际电流的测量值。 考点02 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 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，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，使电压表示数保持在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。 【深化点拨】 1．理解实验方法与探究过程 （1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定． （2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定． 2．理解结论描述 （1）两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”。 （2）注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”。 （3）“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”。 1．在探究电流与电阻的关系时，如图所示，先在A、B间接入15Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数。断开开关，用10Ω电阻替换15Ω电阻，不改变滑片位置直接闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是（　　） A．小于2V，应将滑片P向右滑 B．小于2V，应将滑片P向左滑 C．大于2V，应将滑片P向右滑 D．大于2V，应将滑片P向左滑 【答案】B 【详解】根据串联分压原理可知，将定值电阻由15Ω改接成10Ω的电阻，电阻变小，其分得的电压变小，小于2V，即电压表的示数小于2V，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减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．小珠在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图所示： (1)连接电路时，开关S应处于____（选填“断开”或“闭合”）状态；滑动变阻器滑片要滑到最____（选填“左”或“右”）端。 (2)连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了测量范围，则电路中的故障可能是定值电阻______（选填“短路”或“断路”）。 (3)正确连接电路后，小珠先用5Ω的电阻R完成实验。再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，应将滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动，同时眼睛观察电压表，直至其示数与原来相同。 【答案】(1) 断开 左 (2)断路 (3)左 【详解】（1）[1][2]连接电路时，为保护电路元件，防止连接过程中出现短路等异常情况损坏电路元件，开关S应处于断开状态。由图可知，滑动变阻器下面接的是右边的接线柱，那么要使滑动变阻器接入电路的阻值最大，滑片要滑到最左端。 （2）连接好电路进行试触时，电流表无示数，说明电路中没有电流通过，可能是电路出现了断路故障；而电压表指针偏转超过测量范围，说明电压表与电源正负极之间是接通的，那么故障就可能是定值电阻断路，导致电压表串联在电路中，测的是电源电压。 （3）在探究电流与电阻的关系实验中，要控制定值电阻两端的电压不变。当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联电路分压原理（串联电路中电阻越大，分得的电压越大），定值电阻两端的电压会变大。为了使定值电阻两端电压保持不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，从而增大滑动变阻器分得的电压，减小定值电阻两端的电压，所以滑片应向左端移动，同时眼睛观察电压表，直至其示数与原来相同。 电流与电压、电阻的关系的综合应用及解题步骤 1.实验包含两个独立的探究过程，不能混淆条件： （1）探究I与U的关系时：必须保持电阻R不变（使用定值电阻），通过移动滑片改变电阻两端的电压。 结论：电阻一定时，电流与电压成正比。 （2）探究I与R的关系时：必须保持电压 U不变，更换不同阻值的定值电阻。 结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 易错点：在描述结论时，一定要带上前提条件（“当...一定时”），否则结论不成立。且因果关系不能反，不能说“电压与电流成正比”（电压是原因，电流是结果）。 2.滑动变阻器在这两个实验中的作用不同，是考试的高频考点 （1）在探究I与U关系时作用：改变定值电阻两端的电压和通过的电流，从而获取多组数据，寻找普遍规律。 （2）在探究I与R关系时作用：控制定值电阻两端的电压保持不变。 （3）操作细节：当把 5Ω的电阻换成 10Ω后，电阻分压变大，此时应调节滑片（向阻值变大方向移），使电压表示数回到原来的数值。 3.数据分析与图像识别：必须“看懂”趋势 I−U图像：是一条过原点的直线（正比例函数图像）。 斜率含义：直线越陡（斜率越大），说明电阻越小（R=U/I）。 I−R图像：是一条双曲线（反比例函数图像）。 验证技巧：如果题目给出的是曲线，可以通过计算图像上任意一点的 I×R 乘积是否相等（即电压是否恒定）来验证反比关系。 避坑提示：如果I−U图像不过原点（例如电压为0时电流不为0，或者电流为0时电压不为0），通常是因为电表未调零或电路连接错误（如电压表测了滑动变阻器）。 4.电路故障排查：常见“断路”与“短路” （1）电流表无示数，电压表有示数（接近电源电压）：说明定值电阻断路。电压表串联在电路中测电源电压。 （2）电流表有示数，电压表无示数：说明定值电阻短路。电流直接流过导线，不经过电阻，电压表被短路。 （3）移动滑片，电表示数均不变且很小：滑动变阻器接了下面两个接线柱（相当于定值大电阻）。 角度01 电流与电压的关系 1．小欢同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 B．开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移至最左端 C．为了方便观察实验现象，可以将换成小灯泡 D．保持电阻不变时，导体两端电压与电流成正比 【答案】A 【详解】A．探究“电流与电压的关系”时，需要保持定值电阻阻值不变，改变定值电阻两端电压得到多组实验数据。移动滑动变阻器的滑片可以改变滑动变阻器接入电路的电阻，从而改变电路电流，最终改变定值电阻两端电压，故A正确； B．开关闭合前，滑动变阻器需要调节到接入电路电阻最大的位置。由电路可知，滑片移到最右端时，滑动变阻器接入电阻最大，因此滑片应该移至最右端，故B错误； C．本实验要求电阻阻值保持不变，小灯泡的电阻会随温度升高而增大，不是定值，无法满足实验要求，因此不能替换为小灯泡，故C错误； D．电压是形成电流的原因，电流随电压改变而改变，正确结论为：保持电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压成正比，故D错误。 故选A。 2．如图是某小组对“探究电流与电压的关系”实验电路的改进过程。从图（a）改进到图（b）是为了控制________不变；从图（b）改进到图（c）是为了改变电阻器的________。（以上两空均填“电流”“电压”或“电阻”） 【答案】 电阻 电压 【详解】图(a)中用灯泡做实验，灯丝的电阻会随温度升高而变化，无法保持电阻不变，换成图(b)的定值电阻后，定值电阻阻值恒定，因此改进的目的是控制电阻不变。 从图(b)改进到图(c)，增加了滑动变阻器，移动滑动变阻器滑片可以改变定值电阻两端的电压，方便得到多组实验数据，因此目的是改变电阻器两端的电压。 3．探究电阻一定时，电流与电压的关系。 (1)如图甲，R为定值电阻。电路接错了一根导线，在接错的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上。 (2)利用改正后的电路探究电流与电压的关系，测得数据如下表。根据表中数据，在图丙中描点并画出R的I-U图像。 实验次序 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.0 3.0 电流I/A 0.1 0.16 0.2 0.3 (3)如图乙，在电流表表盘上，画出第2次实验所选的接线柱和指针的位置。 (4)若将定值电阻换为小灯泡，测得的数据如下表： 实验次序 1 2 3 4 电压U/V 0.5 1.3 1.7 2.5 电流I/A 0.16 0.21 0.24 0.28 根据数据，是否能得到与（2）相同的实验结论？理由是？________________________________________________________________________________________ 【答案】(1) (2) (3) (4)不能，小灯泡的电阻会随温度升高而增大，不是定值，没有满足“电阻不变”的实验条件 【详解】（1）由图可知，此时电流表并联在定值电阻两端，电压表串联在电路中。应将定值电阻右侧与电流表连接的导线改成定值电阻右端与电压表负极连接。据此作图。 （2）根据表格数据，在丙图依次描出点，再用直尺过原点，将四个点连接为一条直线即可。据此作图。 （3）第2次实验电流为，因此选择量程：接线柱连接“”和“”两个接线柱；该量程分度值为，指针指在位置，即刻度线向左数2个小格处。据此作图。 （4）本实验结论的前提是“电阻一定”，而小灯泡的电阻会随温度升高而增大，不是定值，没有满足“电阻不变”的实验条件，因此无法得到“电阻一定时，电流与电压成正比”的结论。 4．（2026·陕西·中考真题）以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。 (1)小明连接电路前，观察到电流表指针位置如图-1所示，他接下来应对该电流表进行________。 (2)完成步骤（1）后，请用笔画线代替导线将图-2所示的电路补充完整。 (3)检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图-3所示，读数为________V。 实验次序 1 2 3 4 5 电压U/V 0.7 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.14 0.20 0.24 0.30 0.40 (4)请将表中数据补充完整后，根据表中数据，在图-4的坐标系中画出I—U图像。 【答案】(1)调零 (2) (3)1.2 (4) 【详解】（1）在使用电流表之前，必须检查指针是否对准零刻度线。如图-1所示，电流表的指针偏向零刻度线的右侧，没有归零。因此，小明接下来应该对电流表进行调零，使指针指向零刻度线，以确保测量的准确性。 （2）探究电流与电压关系的实验中，定值电阻应与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，电流表串联在电路中，据此作图。 （3）由图-3可知，电压表的量程是。在此量程下，其分度值为0.1V。读数为1.2V 。 （4）由图-4可知，横轴为电压U，分度值为0.1V，纵轴为电流I，分度值为0.02A，根据表格中的5组数据，依次在坐标系中描出对应的点，然后用一条平滑的直线将这些点连接起来。 角度02 电流与电阻的关系 5．如图所示，小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入15Ω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10Ω的电阻替换15Ω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】C 【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。“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入15Ω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10Ω的电阻替换15Ω的电阻，根据串联分压原理可知，因电阻变小，其分得的电压变小，电压表示数小于3V；探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为3V。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 6．如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，将定值电阻5Ω换成10Ω时，应向____________（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。在接入50Ω的定值电阻后，应该更换一个更____________（选填“大”或“小”）阻值的滑动变阻器，以使电压表示数能够达到原来的数值。 【答案】 右 大 【详解】由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，将5Ω换成10Ω后，定值电阻阻值增大，由串联电路分压规律可知，分得的电压随之增大，要让定值电阻两端电压回到原来的数值，需要增大滑动变阻器分得的电压，因此要增大滑动变阻器接入电路的阻值。由图可知，滑片向右调节时，滑动变阻器接入电路的电阻变大。 当接入50Ω的更大定值电阻后，根据串联分压规律，要保持定值电阻两端电压不变，滑动变阻器需要接入更大的阻值才能满足要求，因此需要更换更大阻值的滑动变阻器。 7．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。 (1)电路连接时，开关应____________。 (2)甲图是小若同学连接的实验电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“×”、再画线把它改到正确的位置上。 (3)先将5的定值电阻接入电路，闭合开关后，在移动滑片的过程中，眼睛应注意观察______（选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）。 (4)断开开关，取下5的定值电阻，换成10的定值电阻，闭合开关，应移动滑片，直至电压表示数为______V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示图像，分析图像得出结论：____________。 (5)当将20的定值电阻换成30的定值电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值______（选填“过大”或“过小”）。为了完成本实验，接入的定值电阻最大不超过______。 【答案】(1)断开 (2) (3)电压表 (4) 2 当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 (5) 过小 25 【详解】（1）为保护电路，连接电路前，应将开关断开。 （2）由图甲可知，此时的电流表与电阻并联在电路中，电压表串联在电路中，所以电流表和电压表的连接是错误的；电压表应并联到定值电阻的两端，电流表串联中电路中。 （3）在探究导体的电流与电阻关系的实验中，应控制电压不变，先将5的定值电阻接入电路，闭合开关后，在移动滑片的过程中，眼睛观察电压表。 （4）由图乙可知，定值电阻两端电压 取下5Ω的定值电阻，换成10Ω的定值电阻，为保持定值电阻两端电压不变，应移动滑片，直至电压表示数2V保持不变； 根据数据分析可知：在电压一定时，电流与电阻的乘积是定值，符合反比例的特点，故可得到结论：当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。 （5）定值电阻换成30Ω后，要保持定值电阻两端电压是2V，则此时电路的电流 变阻器两端的电压 变阻器需要接入电路的电阻 已知变阻器的最大阻值为50Ω，故将20Ω电阻换成30Ω电阻时，无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到2V，原因是滑动变阻器的最大阻值过小。 变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍，根据分压原理知滑动变阻器的最大电阻为定值电阻的2倍，当滑动变阻器接入最大阻值50Ω时，定值电阻的阻值应为 8．在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了、、、、五个电阻进行实验，电路图如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大；（导线不能交叉） (2)连接电路时，开关应处于______________（填“断开”或“闭合”）状态； (3)连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是______________（填字母）； A．电阻断路 B．电流表坏了 C．滑动变阻器短路 D．电阻短路 (4)排除电路故障进行实验。为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到_________________________的作用。实验中，当把的电阻换成的电阻后，应把变阻器滑片向______________（填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住______________才可能达到这个目的； (5)根据实验数据，作出图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______________。 【答案】(1) (2)断开 (3)A (4) 控制定值电阻的电压不变 左 电压表 (5)反比 【详解】（1）由图甲得，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻的电压，电流表测量电路电流。变阻器滑片向右移动时电流表示数变大，说明滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的电阻变小，故滑动变阻器的右下接线柱接入电路中，如图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态。 （3）连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明电路可能断路，且电压表与电源电压相连接，造成这一现象的原因可能是与电压表并联的电阻断路，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 （4）[1]实验中要控制定值电阻的电压不变。为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到控制定值电阻的电压不变的作用。 [2]为了控制定值电阻的电压不变，定值电阻的阻值变大时，滑动变阻器接入电路中的电阻应变大。实验中，当把的电阻换成的电阻后，应把变阻器滑片向左滑动，增大滑动变阻器接入电路中的电阻，同时眼睛盯住电压表，使电压表的示数恢复原来的数值，才可能达到这个目的。 （5）由图像可得，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻的乘积为定值，由此可得结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【例1】（2025·海南·中考真题）某实验小组用以下电路探究电流与电压的关系，电源电压保持不变，R为定值电阻。 (1)连接电路时，开关应处于___________（选填“闭合”或“断开”）状态； (2)闭合开关S后，向左移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表无示数，电流表示数不断变小，则电路故障可能是定值电阻发生了___________（选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障后，进行实验得到实验数据如表所示。分析数据可得出结论：___________。 实验次数 电压 电流 1 1.0 0.10 2 1.4 0.14 3 2.0 0.20 4 2.6 0.26 (4)物理实验常常需要多次测量，以下实验多次测量的目的与本实验相同的是___________（选填“①”“②”或“③”）。 ①探究电流与电阻的关系 ②测量定值电阻的阻值 ③测量物体的长度 【答案】(1)断开 (2)短路 (3)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (4)① 【详解】（1）连接电路时，为了防止电路出现短路等故障损坏仪器，开关应处于断开状态。 （2）闭合开关后，向左移动滑动变阻器滑片P，电流表示数不断变小，说明电路是通路但电阻变大；同时电压表无示数，若定值电阻R短路，它相当于一根导线，则电压表相当于测 “导线电压”（示数为 0），且电路总电阻为滑动变阻器接入电路中的阻值。向左移动滑片，接入电路中的阻值变大，则电流表示数不断变小，符合题意。故故障为R短路。（若R断路，电流表无示数，电压表有示数。） （3）分析表格数据：电压U增大时，电流I也随之增大，且的值保持不变。因此可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）本实验探究电流与电压的关系，多次测量是为了寻找普遍规律。 ①探究电流与电阻的关系：需多次实验寻找 “电压一定时，电流与电阻的反比关系”，目的是寻找普遍规律，与本实验相同。 ②测量定值电阻的阻值：多次测量是为了求平均值减小误差。 ③测量物体的长度：多次测量是为了求平均值减小误差。 因此多次测量的目的与本实验相同的是①。 【深化点拨】 （1）电路操作安全规范：连接实物电路时开关必须断开，防止接线过程发生短路，保护电表与电源。 （2）串联电路故障判断思路：定值电阻短路时电压表无示数、电路依旧通路；定值电阻断路时电流表无示数、电压表接近电源电压，两种故障现象要做好区分。 （3）电流与电压实验结论：控制电阻不变，导体中的电流和导体两端电压成正比；叙述结论需要写明前提条件 “电阻一定”。 （4）多次实验两类目的辨析：探究规律类实验多次测量，目的是得出普遍规律；测量定值物理量的实验多次测量，目的是求取平均值减小误差。 【变式1-1】（2025·青海西宁·中考真题）小西和小宁共同“探究电流与电阻的关系”时，实验器材有：电源电压为4.5V且保持不变，的三个定值电阻，“”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 (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小； (2)将的定值电阻接入电路，闭合开关后，小西发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，电流表和电压表的示数都不变且较小，则可能的原因是______； (3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2V，并记下电流值；再断开开关，只将电阻换成，电压示数如图乙所示为______V，此时应向______（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为2V； (4)小宁继续将的定值电阻接入电路，发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，仍无法使电压表的示数达到2V，出现这种现象的原因可能是______； 实验次数 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 0.1 (5)解决上述问题完成实验后，小西和小宁分析数据、绘制图像得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。 【答案】(1) (2)滑动变阻器接了两个下接线柱 (3) 2.7 右 (4)滑动变阻器的最大阻值过小 (5)反 【详解】（1）根据实验，电路是串联的，滑动变阻器的滑片向右移动时，电流变小，说明变阻器接入电路的电阻将变大，所以滑动变阻器的左下接线柱接入电路；如图所示： （2）闭合开关，发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电流表和电压表的示数都不变且较小，说明变阻器无法变阻，且变阻器接入电路阻值较大，则出现这种现象的原因是滑动变阻器选择了下方的两个接线柱。 （3）[1]电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，电压表示数为2.7V。 [2]只将电阻换成，由串联分压原理可知，定值电阻两端电压会变大，要探究电流与电阻的关系，需保持电压表的示数不变，则滑动变阻器两端电压要变大，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向右端滑动，直到电压表的示数为2V。 （4）根据串联电路的分压原理可知，当将10Ω定值电阻换为20Ω定值电阻接入电路时，根据串联分压原理可得 解得，而滑动变阻器的最大阻值是20Ω，因此无法使电压表的示数达到2V，是由于滑动变阻器的最大阻值太小。 （5）由表中数据和图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。 【变式1-2】（2025·江苏无锡·中考真题）按照图甲连接电路，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系，电源电压值为3V，三个定值电阻Ra、Rb、Rc。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时，先将电阻Ra接入电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端，闭合开关，读出电压表、电流表的示数。移动滑片P，改变电阻两端电压继续探究，根据实际所测数据，以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，在坐标系中描点画出Ra的I-U图像a、再分别将Rb、Rc接入电路，采用同样的方式探究，得到图像b、c，如图乙所示。则Ra的阻值为___________Ω；单独分析图乙中每条I-U图像，可知，当导体电阻一定时，___________，实验中滑动变阻器的最大阻值为___________Ω，为了探究电流与电阻的关系，分别将三个电阻接入电路，需要保持电阻两端电压不变，则该电压的最小值为___________V。 【答案】 5 电流与电压成正比 20 1.5 【详解】[1]由图乙得，当Ra的电压为3.0V，电流为0.6A，由欧姆定律得，Ra的阻值为 [2]单独分析图乙中每条I-U图像，可知，当导体电阻一定时，其电流与电压的图像为一条倾斜向上的直线，说明当导体电阻一定时，电流与电压成正比。 [3]由题知，每次实验时，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端，闭合开关，电路电流最小，由图中b图线可知，电流最小为0.1A，此时电压表的示数为1.0V。由串联电路电阻特点与欧姆定律得，变阻器接入电路中的电阻最大为 [4]由图乙中c图线可知，当Rc的电压为3.0V，电流为0.15A，由欧姆定律得，Rc的阻值为 三个电阻分别与滑动变阻器串联，实验中需要保持电阻两端电压不变，由串联电路电压特点得，变阻器的电压也保持不变；串联电路电流处处相等，由欧姆定律得 且为定值，则定值电阻接入电路中的电阻越大，变阻器接入电路中电阻越大，当定值电阻接入电路中的电阻最大为20Ω，变阻器接入电路中电阻最大为20Ω时，定值电阻两端控制的电压最小，与定值电阻的比值最大，定值电阻的电压最小，即 解得定值电阻两端电压控制的最小值为 【变式1-3】（2025·山东青岛·中考真题）小明用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压恒为3V。 (1)小明检查电路时，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中将连接错误的导线画上“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路，要求：滑片P向右移动时电流表的示数变小_____； (2)将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，第1次实验的电流表示数如图乙所示，为________A，调节滑片P，重复实验，记录数据填入表格丙中。分析数据得出结论：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________。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.30 0.40 丙 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.40 0.20 0.10 丁 (3)小明继续探究“电流与电阻的关系”，将5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻分别接入电路进行实验，实验数据如图丁所示，实验中控制定值电阻两端电压为________V。分析数据得出结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成________； (4)要完成（3）中的实验，滑动变阻器的最大阻值最小为________Ω。 【答案】(1) (2) 0.2 正比 (3) 2 反比 (4)10 【详解】（1）探究“电流与电压和电阻的关系”，定值电阻要与滑动变阻器串联，滑动变阻器要一上一下接入，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电流，且电流表与电压表接线柱需正进负出，要求：滑片P向右移动时电流表的示数变小，即接入电阻增大，因此应接滑动变阻器左下，如图所示： （2）[1]电流表示数如图乙所示，接小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A。 [2]根据表格丙中数据，电压与电流数据之比为定值，得出结论：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正比。 （3）[1]如图丁所示，实验中控制定值电阻两端电压为 [2]如图丁中数据，电阻与电流数据乘积为定值，得出结论：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。 （4）要完成（3）中的实验，即定值电阻两端电压为2V，根据串联分压，当用20Ω的定值电阻实验时，滑动变阻器有最大阻值，电路中电流为 滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器的阻值 ⚡基础速刷 1．某同学用如图所示的其中一个电路做实验，电源电压恒定，为定值电阻，逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小，记录电流表和电压表的示数。最终根据实验数据得到的实验结论是：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。该实验所用的电路是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比，要求实验中保持定值电阻阻值不变，改变两端电压，测量通过的电流和自身两端的电压，因此电压表需要测定值电阻两端电压。 A．该电路中与滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端电压，故A错误； B．该电路中与滑动变阻器串联，电流表测通过的电流，电压表测两端电压；阻值恒定，移动滑动变阻器滑片可以改变两端电压和通过的电流，能够得到题中所述实验结论，故B正确； CD．该电路中电压表并联在电源两端，测量电源电压，示数始终不变，无法获得多组不同电压的实验数据，不能探究得到结论，故CD错误。 故选B。 2．下列对电压、电流和电阻的关系理解正确的是（　　） A．导体两端电压为0时，电阻也为0 B．导体两端的电压与该导体的电阻成正比 C．电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成正比 D．电阻一定时，通过导体的电流与该导体两端的电压成正比 【答案】D 【详解】A．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压无关，与通过导体的电流无关，故A错误； B．电流一定时，导体两端的电压与该导体的电阻成正比，故B错误； C．电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C错误； D．电阻一定时，通过导体的电流与该导体两端的电压成正比，故D正确。 故选D。 3．如图甲所示，在“探究电流与电阻的关系”实验中，多次改变电阻R的阻值，同时调节滑动变阻器，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像。由图像可知，___________；实验中调节滑动变阻器时，眼睛应观察___________表的示数。 【答案】 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 电压表 【详解】在“探究电流与电阻的关系”实验中，需要控制电阻两端的电压不变，分析图乙图像，当IR乘积一定时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小，由此可知，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 实验中每次更换电阻后，需要调节滑动变阻器，目的是保持电阻R两端的电压不变，所以眼睛应观察电压表的示数，直到电压表示数回到原来的数值。 4．小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，实验器材：两节干电池、电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器的规格“30Ω，2A”，导线若干。 (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向右滑动时，电流表的示数变小； (2)连接电路时，应将滑动变阻器的滑片P移到_________端，此时滑动变阻器所起的作用是_________； (3)接好电路闭合开关，移动滑片P发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是_________； (4)根据表格的数据，小明选择的定值电阻是_________Ω； (5)表格中当电压为2.5V时，对应的电流是_________A。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 【答案】(1) (2) 最右 保护电路 (3)定值电阻断路 (4)5 (5)0.5/0.50 【详解】（1）在“探究电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器应与电阻R、开关串联，由于滑动变阻器应“一上一下”接入电路，且滑片P向右端滑动时，电流表的示数变小，则说明滑动变阻器接入电路的阻值变大，所以滑动变阻器左下接线柱接入电路。 （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，即最右端，此时滑动变阻器的作用是保护电路。 （3）连接好电路闭合开关后，移动滑片发现，电流表无示数，说明电路中可能存在断路，电压表有示数，说明电压表两端与电源接通，故出现该故障的原因可能是与电压表并联的元件断路，即定值电阻断路。 （4）根据表格数据可知，小明选择的定值电阻是 （5）小明选择的是5Ω的定值电阻，当电压为2.5V时，对应的电流是 5．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、。 (1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）； (2)如图，连接电路时，开关要处于______________（选填“断开”或“闭合”）状态，实验前小明应将滑动变阻器的滑片移至______________端（选填“左”或“右”）后，再闭合开关进行实验； (3)正确连接好电路后，闭合开关发现电压表无示数，电流表有示数，移动滑片电流表示数有变化，则故障原因可能是__________________________（导线及开关均连接完好）； (4)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像； ①由图像可以得出结论：______________________________________________； ②上述实验中，小明用的电阻做完实验后，然后将的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______________V。 【答案】(1) (2) 断开 左 (3)电阻R短路 (4) 电压一定时，导体中电流与导体电阻成反比 2.5 【详解】（1）探究电流跟电阻的关系实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端。 （2）连接电路时，为防止电路中电流过大损坏元件，开关要处于断开状态。 实验前，滑动变阻器应移到阻值最大处。由图乙可知，滑动变阻器右下接线柱接入电路，故将滑片移至左端时，接入电路的电阻最大。 （3）电流表有示数，说明电路是通路；移动滑片电流表示数有变化，说明滑动变阻器正常工作；电压表无示数，且导线及开关均连接完好，故障原因可能是定值电阻短路，此时电压表测量的是短路部分的电压，示数为0。 （4）由图丙可知，电阻增大时，电流减小，且电阻与电流的乘积始终为 故可得出结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 探究电流跟电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，用5Ω的电阻做完实验后，更换为10Ω的电阻后，需调节滑片使电压表示数仍保持原来的2.5V不变。 🚀能力跃升 6．仅利用如图所示的器材和若干导线，不能完成的实验探究是（    ） A．探究串联电路中电流的特点 B．探究并联电路中电压的特点 C．探究电流与电压的关系 D．探究电流与电阻的关系 【答案】D 【详解】A．将定值电阻和滑动变阻器串联，利用电流表可测量串联电路不同位置的电流，能够探究串联电路中电流的特点，故A不符合题意； B．将定值电阻和滑动变阻器并联，利用电压表可分别测量电源电压、各支路两端电压，能够探究并联电路中电压的特点，故B不符合题意； C．探究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压，多次测量电流和电压，器材齐全，可完成实验，故C不符合题意； D．探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端电压不变，多次更换不同已知阻值的定值电阻，记录对应电流，分析规律。现有器材没有提供多个已知阻值的不同定值电阻，无法完成该实验探究，故D符合题意。 故选D。 7．小明在用图所示的某一个电路进行实验，其中电源电压不变，为定值电阻，逐渐改变变阻器的滑片位置，记下了如下数据，他所利用的电路是（　　） V 1.2 1.4 1.8 2 2.2 2.4 A 0.12 0.14 0.18 0.20 0.22 0.24 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据表格数据知，电压增大几倍，电流也增大几倍，表示所测部分的电阻保持不变，因而电压表是接在定值电阻的两端。 A．图中电压表测量的是滑动变阻器的电压，故A不符合题意 B．图中电压表接在定值电阻的两端，故B符合题意。 CD．两图电压表测量的都是电源电压，故BC不符合题意； 故选B。 8．如图是小华探究“电流与电阻关系”的实验电路，A、B间可以换接多个不同阻值的电阻。某次实验中，小华把5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，接下来他应该向________（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，同时眼睛应该注视________________。 【答案】 左 电压表 【详解】电压表测量定值电阻R的电压。实验中要控制定值电阻的电压不变，某次实验中，小华把5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，电压表的示数会变大，为了保持电压表的示数不变，接下来他应该向左调节滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器接入电路中的电阻来控制定值电阻的电压不变，则同时眼睛应该注视电压表的示数，直到电压表的示数变为原来的示数。 9．为了研究通过导体的电流与电阻的关系，小明和同学小能设计了如图电路进行实验。 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 20 10 5 电流I/A 0.10 0.20 0.40 (1)经检查图甲中一根导线连接错误，请在错误导线上打“×”并补画出正确的连线。 (2)纠正错误导线时开关应该_______；纠正之后该同学继续实验，本实验中滑动变阻器的作用是：________。 (3)小明完成了表中第1组实验后，想把20Ω的电阻换成10Ω的电阻继续实验，从操作规范和器材安全角度考虑，以下操作顺序最合理的顺序是_______（选填“A”或“B”或“C”）；①闭合开关；②断开开关；③记录电流表示数；④将滑动变阻器滑片移到最右端；⑤取下20Ω的电阻，接入10Ω的电阻；⑥眼睛看着电压表，将滑动变阻器的滑片移到适当位置。 A．②⑤④①⑥③ B．②⑤①④⑥③ C．②④①⑤⑥③ (4)在上面步骤中小明将20Ω的电阻换成10Ω的电阻后，第2次实验，滑片最终的位置在第1次实验的_____侧（选填“左”或“右”）；完成三次实验后他将数据填入图乙的表中，从表中可以知道实验中电压表示数控制在_____V，进一步分析得出结论：电压一定时，电流与电阻成______。 (5)有同学认为本次实验数据不足，实验结论不具有普遍意义，你给小明的建议是：________。 【答案】(1) (2) 断开 保证定值电阻两端的电压不变 (3)A (4) 左 2 反比 (5)更换不同阻值的定值电阻，重复实验 【详解】（1）电路图中电阻和电压表被短路，电阻串联在电路中，电压表和电阻并联。 （2）为了保护电路，开关应该断开； 研究通过导体的电流与电阻的关系，保持电阻两端的电压不变，滑动变阻器的作用是保证定值电阻两端的电压不变。 （3）研究“电流与电阻的关系”，要控制电阻的电压不变，再记下电流表的示数，故从安全和规范角度考虑，正确的顺序是：断开开关，取下20Ω的电阻，接入10Ω的电阻，将滑动变阻器的滑片移到最右端，闭合开关；眼睛看着电压表，将滑动变阻器的滑片移到适当位置，记录电流表示数，即②⑤④①⑥③，故选A。 （4）根据串联电路的分压原理可知，将20Ω的电阻换成10Ω的电阻后，电阻减小，其分得的电压减小，为了保持电压表的示数不变，需要增大电压表的示数，由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压，由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻，变阻器的滑片向左移动，第2次实验，滑片最终的位置在第1次实验的左侧。 由表中数据可知，电压表的示数为保持不变，可以得到电压一定，电流与电阻成反比。 （5）为了使实验结论具有普遍性，更换不同阻值的定值电阻，重复实验。 10．在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材有电源电压为4.5V、定值电阻6个、滑动变 阻器（20Ω  1A）、电流表、电压表、开关及导线。 (1)直接闭合图甲中开关，发现电压表（选填字母）； A．无示数 B．指针反偏 C．有示数但很小 (2)图甲中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线将其正确连接； (3)排除故障后，将定值电阻从大到小依次接入电路进行实验，并画出如图乙所示的图像。用20Ω的电阻实验时，电路中的电流为____A； (4)实验中，再接入50Ω的定值电阻后，小源发现无论怎么移动滑片，都不能使电压表示数达到图乙中的设定电压U0，为了完成本次实验，下列措施可行的是（　　） A．调高电源电压 B．串一个10Ω的电阻 C．更换一个最大阻值30Ω的滑动变阻器 (5)同组的小华选用了R1、R2两个定值电阻进行实验，将R1接入电路调节滑片使电压表示数为3V，然后断开开关，用R2替换R1 接入电路，直接闭合开关，发现电流表的示数变为原来的两倍，则R1的阻值是R2阻值的___倍。 【答案】(1)A (2) (3)0.15 (4)BC (5)4 【详解】（1）由图分析可知，电压表和定值电阻被短路，未接入电路，闭合图甲中开关，电压表无示数，故选A。 （2）电压表和定值电阻未接入电路，连接滑动变阻器B接线柱与定值电阻右端接线柱的导线错误，应将滑动变阻器B接线柱连接到定值电阻左端接线柱。据此作图。 （3）探究电流与电阻关系时，控制定值电阻两端电压不变，由乙图得 当，电路中的电流为 （4）要让50Ω定值电阻两端电压保持3V，电源电压4.5V，滑动变阻器需要分担电压1.5V，根据串联分压 解得需要滑动变阻器最大阻值至少为25Ω，原滑动变阻器最大只有20Ω： A．调高电源电压，需要滑动变阻器分担更大电压，需要更大的滑动变阻器阻值，更无法满足要求，故A不符合题意； B．额外串联一个10Ω电阻后，总分压电阻最大可达 满足要求，故B符合题意； C．更换最大阻值30Ω的滑动变阻器，，满足要求，故C符合题意。 故选BC。 （5）接入时电压表示数为3V，电路中的电流为，滑动变阻器电压为1.5V，得滑动变阻器阻值 替换后滑片不动，不变，电流，总电压 整理得，即阻值是的4倍。 11．兴趣小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω），实验电路如图甲。 (1)连接电路时应________开关。闭合开关之前，滑片P应滑到________（选填“A”或“B”）端。 (2)小君将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数接近电源电压；电流表无示数，造成这一现象的原因可能是________。排除故障后继续实验，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，并将数据记录在表中。换用10Ω电阻后，应该使定值电阻两端的电压保持_________V不变。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 3 20 … (3)将5Ω的定值电阻换为10Ω后，小庆和小君对接下来的操作有不同看法： 小庆认为应先闭合开关，再将滑片向左移动，使电压表示数为U0； 小君认为应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为U0；请问你赞成谁的观点？________。简要说明理由：_____________。 (4)根据实验数据，兴趣小组的同学画出了电流I与电阻倒数的图像如乙所示，分析图像可得出电流与电阻关系的结论是：___________。 【答案】(1) 断开 A (2) 定值电阻断路 3 (3) 小君 小君定值电阻变大，两端电压超过3V，按小庆的做法会损坏电压表。为保护电路的安全，小君的方法更妥当 (4)电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 【详解】（1）连接电路的基本操作要求：为保护电路，连接电路时开关必须断开。 闭合开关前，滑动变阻器滑片要调到最大阻值处。由图甲可知，滑动变阻器接右下B接线柱，滑片在A端时接入电阻丝最长，电阻最大，因此滑片应滑到A端。 （2）电流表无示数说明电路断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表可以连通到电源两端，因此故障可能为定值电阻R断路。 探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端电压不变，根据第一组数据计算得 因此换电阻后要保持定值电阻电压为3V不变。 （3）将5Ω电阻换为10Ω后，如果按照小庆的方法直接闭合开关，滑动变阻器阻值仍为换电阻前的阻值，此时定值电阻两端电压会大于控制的3V，若电压表用0~3V量程，会超量程损坏电表；正确操作是换电阻后，先将滑片移到最大阻值处（本电路最左端就是最大阻值处），再闭合开关调节滑片，因此小君的观点正确。 （4）图乙中电流与电阻倒数是过原点的直线，说明与成正比，因此可得结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 🌟思维挑战 12．用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源电压为6V，定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω  1A”的滑动变阻器，电流表量程是0～0.6A，电压表量程是0～3V，如表为实验数据记录表的部分数据。关于该实验，下列说法中（   ） 序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 ①实验过程中控制定值电阻R两端的电压为3V ②将电阻R由5Ω更换为10Ω时，应向右适当移动滑动变阻器滑片 ③实验过程中换接不同电阻多次实验，是为了减小误差 ④使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验 A．只有①正确 B．只有①②正确 C．只有①②④正确 D．只有②③④正确 【答案】C 【详解】①由表可知，实验过程中控制定值电阻R两端的电压值为，故①正确； ②将电阻R由5Ω更换为10Ω时，根据串联分压原理，定值电阻R两端的电压变大，探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻R两端的电压不变，则应增大变阻器的电压，则应向右适当移动滑动变阻器滑片，增大变阻器的阻值，故②正确； ③本实验是探究类实验，实验过程中换接不同电阻多次实验，是为了寻求普遍规律，故③错误； ④将的电阻接入电路中时，根据串联分压原理则有，解得，而滑动变阻器规格为“15Ω  1A”，所以使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验，故④正确。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 13．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路中各元件正常工作，此时电压表V2测量灯泡______两端的电压；过了一段时间后有一个灯泡突然熄灭，且两电压表的示数相同，则可能是灯泡______发生了短路故障。（均选填“L1”或“L2”） 【答案】 L2 L1 【详解】[1]如图可知，L1和L2串联，电压表V2并联在灯L2两端，因此V2测量的是灯泡L2两端的电压。 [2]当有一个灯泡突然熄灭且两电压表示数相同时，若L1短路，此时电路中只有L2工作，电压表V1与V2都测L2两端的电压（即电源电压），示数相同，符合题意；若L2短路，电压表V2被短路，示数为0V，与V1示数不同（V1仍然测电源电压），不符合题意，所以可能是灯泡L1发生了短路故障。 14．小明探究通过导体的电流与导体电阻的关系，其实验电路如图所示，电源两端电压为且保持不变，滑动变阻器最大阻值为，实验步骤如下：    ①调节电阻箱至某一阻值，移动滑动变阻器的滑片P至适当位置，记录电阻箱的阻值、电压表的示数和电流表的示数。 ②改变电阻箱的阻值5次，记录每次实验中电阻箱的阻值、电压表的示数和电流表的示数。 (1)小明的实验操作中存在的主要问题是________。 (2)针对发现的问题写出正确的操作方法________。 (3)小明改正错误后重新开始实验，他将电阻箱计划调节的阻值列出，并正确记录了第1、2两次实验的数据，如下表所示。老师判断他利用现有器材无法完成所设计的全部实验，表中无法完成的实验共________次。 实验次数 1 2 3 4 5 6 5 10 15 20 25 30 I/A 0.60 0.30 【答案】(1)没有控制电阻箱两端电压不变 (2)改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数不变 (3)2 【详解】（1） 探究导体中的电流与电阻关系的实验中，要控制电阻箱两端电压不变，所以实验操作中存在的主要问题是没有控制电阻箱两端电压不变。 （2）实验中多次测量时，只改变电阻箱的电阻，没有改变变阻器接入电路中的电阻，导致电路中总电阻改变，电路中的总电流改变，变阻器两端的电压改变，由串联电压特点得，电阻箱两端的电压改变，会导致结论出错；正确的操作是：改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数不变。 （3）当电路中的电流为0.3A时，电阻箱接入电路中的阻值为10Ω，则实验时控制电阻箱两端的电压 则滑动变阻器两端的电压 电阻箱接入电路中的电阻变大，其两端电压变大，要控制其两端电压不变，根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，要使滑动变阻器接入电路中的电阻也变大；当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，最小电流 此时电阻箱接入电路中的电阻最大，最大电阻 所以电阻箱接入电路的阻值大于20Ω时，实验无法完成，由表中数据可知，第5、6次实验无法完成，共2次实验无法完成。 15．科学小组的同学在探究“电流与电阻关系”的实验时所选用的器材如下：电压恒为的电源，阻值为、、、、的定值电阻，电流表、电压表、开关、规格为“，1 A”的滑动变阻器1个，导线若干。 (1)经检查，图甲电路有一处连接错误，请你在错误的导线上画“”，并改正。 (2)A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像，分析图像，小组同学认为A同学的操作是错误的，他操作中的问题是：________。 (3)实验中，B同学将的电阻换成电阻，闭合开关后，需将变阻器滑片向________（选填“左”或“右”）移动使电压表示数保持不变；当用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终无法达标，为继续完成此次探究，实验小组一起设计了如下方案，其中可行的是________。 A．将滑动变阻器更换为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器 B．将电压为的电源更换为电压为的电源 (4)小组同学还选用部分器材设计了图丙所示的电路图，以模拟酒精浓度测试仪的内部电路。用滑动变阻器模拟酒精气体传感器，其电阻随酒精浓度的增大而减小，为定值电阻。电源电压恒为。当检测酒驾、醉驾人员时，要求测试仪示数增大，请从该角度评估该电路图是否合理？并解释原因：________。 【答案】(1) (2)未控制定值电阻两端电压一定 (3) 左 B (4)合理，当酒精气体浓度增大时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，使总电阻变小，由欧姆定律可知，电压一定时，电路中的电流变大。由得，定值电阻两端电压变大，电压表示数变大 【详解】（1）在“探究电流与电阻关系”的实验中，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，据此作图。 （2）探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端电压不变，分析A的图像可得，（定值电阻电压）随增大不断增大，A没有保持定值电阻两端电压不变，因此操作错误。 （3）实验中，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，根据分压原理，定值电阻两端的电压变大，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，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，需将变阻器滑片向左移动。 若控制定值电阻两端电压为（本实验B同学的控制电压），当接入电阻时，根据串联分压，滑动变阻器需要接入电阻为 原滑动变阻器最大不够。A换为滑动变阻器，最大电阻更小，更无法满足；B换为电源后，滑动变阻器需要接入电阻为 可以完成实验，故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 （4）见答案 16．在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材如下：电压恒为3V的电源，规格为“20Ω1A”的滑动变阻器，四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、50Ω），导线若干。 (1)如图甲所示为小明连接的实物电路，其中一根导线连接是错误的，请在这根线上画“×”，并用笔画线代替导线，将这根导线连接正确； (2)电路连接正确后闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，电表本身完好，则存在的故障可能是______。 (3)排除故障后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2V，记录电流表示数。断开开关，换成20Ω的电阻继续实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，要完成这次实验，接下来他应将滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为______V； (4)再次断开开关，换成50Ω的电阻继续实验，闭合开关，不管怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数为设定值，出现这种现象的原因是______； (5)解决这个问题后，小明根据实验数据绘制了图丙的图像，从图像可以得出的结论是：______。 (6)完成上述实验后，小明换用一个未知恒压电源，借助已有器材，并把一个定值电阻和一个额定电压为的小灯泡L连成如图丁所示的电路，利用该电路测出了小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下： ①连接好实验电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为； ②保持滑动变阻器滑片的位置不动，将电压表B点的接线改接到C点，读出电压表的示数为； ③则小灯泡正常发光时的电阻______（用、和表示）。 【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) 右 2 (4)滑动变阻器的最大阻值太小 (5)当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 (6) 【详解】（1）原电路错误为电压表串联在电路中，在连接定值电阻与电流表负接线柱的导线上画，将该导线改接到电压表的负接线柱，使定值电阻串联进电路，电压表并联在定值电阻两端即可。 （2）电流表无示数说明电路断路，电压表有明显偏转说明电压表连通电源两端，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （3）换用更大阻值的定值电阻后，根据串联分压规律，定值电阻分得电压变大，此时电压表示数大于设定的；要保持定值电阻电压不变，需要增大滑动变阻器接入的电阻，增大滑动变阻器的分压，因此滑片向右端移动，最终使电压表示数保持不变。 （4）电源电压为，控制定值电阻电压为时，滑动变阻器需要分压；当定值电阻为时，根据串联分压规律，计算得滑动变阻器需要的最大阻值为，而题目中滑动变阻器最大阻值仅为，阻值不足，因此无法使电压达到设定值。 （5）由丙图可知，不同的定值电阻阻值与其对应的电流之间的乘积是一定值，即电压不变，得到的结论为：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （6）灯泡正常发光时，电压表测灯泡电压为，灯泡与串联；改接后电压表测灯泡和总电压为，因此两端电压为；电路电流不变 因此小灯泡正常发光的电阻 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第17.1节 电流与电压、电阻的关系 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 探究电流与电压的关系 考点02 探究电流与电阻的关系 03 避坑指南·解题通法 角度01 电流与电压的关系 角度02 电流与电阻的关系 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1.掌握控制变量实验：电阻不变时，电流与电压成正比。 2.掌握控制变量实验：电压不变时，电流与电阻成反比。 3.会绘制I-U、I-R图像，从图像提取定量规律。 4.掌握滑动变阻器在两组实验中的不同作用。 1.分两组实验梳理变量控制方法，明确更换电阻后调节滑片保持电压不变。 2.区分正比、反比图像形状，规避“电压与电流成正比”表述错误。 3.总结滑动变阻器分压、控压两种作用。 知识导图 考点01 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 电压是产生的电流的原因，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 在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成 ，即电阻R不变时， 【深化点拨】 实验注意事项 （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。 1．在“探究电流与电压关系”的实验中，滑动变阻器的作用是（    ） A．改变定值电阻两端的电压 B．使不同的定值电阻两端的电压保持不变 C．使电路中的电流保持不变 D．多次测量取平均值，减小实验误差 2．小明探究“电流与电压的关系”时，实验器材有：两节新干电池3V、开关、电流表、电压表、滑动变阻器（20Ω，2A）、定值电阻，导线若干。 (1)连接的电路如图甲所示，连接有误的电路元件是____。 (2)正确连接电路后，继续实验，并根据实验数据绘制定值电阻的I-U图像，如图乙所示，分析图像可得：导体电阻一定时，______。 (3)分析I-U图像，小明选择的定值电阻阻值为____Ω。 (4)小明想继续测量标有“3.8V 0.3A”的小灯泡正常发光时的电阻。 ①连接电路时，他除了将图甲中的定值电阻替换成小灯泡，增加一节新干电池，还需进行的操作是：____。 ②正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，小灯泡正常发光时，电流表的示数如图丙所示，为____A，此时小灯泡的电阻是____Ω（保留1位小数）。 ③小明发现，实验测得小灯泡正常发光时的电流与铭牌上并不一致，其原因可能是：______。 考点02 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 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，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，使电压表示数保持在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 ，即U不变时，I1R1=I2R2。 【深化点拨】 1．理解实验方法与探究过程 （1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定． （2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定． 2．理解结论描述 （1）两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”。 （2）注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”。 （3）“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”。 1．在探究电流与电阻的关系时，如图所示，先在A、B间接入15Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数。断开开关，用10Ω电阻替换15Ω电阻，不改变滑片位置直接闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是（　　） A．小于2V，应将滑片P向右滑 B．小于2V，应将滑片P向左滑 C．大于2V，应将滑片P向右滑 D．大于2V，应将滑片P向左滑 2．小珠在探究“电流与电阻的关系”实验中，电路如图所示： (1)连接电路时，开关S应处于____（选填“断开”或“闭合”）状态；滑动变阻器滑片要滑到最____（选填“左”或“右”）端。 (2)连接好电路进行试触时，同学们发现电流表无示数，电压表的指针偏转超过了测量范围，则电路中的故障可能是定值电阻______（选填“短路”或“断路”）。 (3)正确连接电路后，小珠先用5Ω的电阻R完成实验。再用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，应将滑片向_____（选填“左”或“右”）端移动，同时眼睛观察电压表，直至其示数与原来相同。 电流与电压、电阻的关系的综合应用及解题步骤 1.实验包含两个独立的探究过程，不能混淆条件： （1）探究I与U的关系时：必须保持电阻R不变（使用定值电阻），通过移动滑片改变电阻两端的电压。 结论：电阻一定时，电流与电压成正比。 （2）探究I与R的关系时：必须保持电压 U不变，更换不同阻值的定值电阻。 结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 易错点：在描述结论时，一定要带上前提条件（“当...一定时”），否则结论不成立。且因果关系不能反，不能说“电压与电流成正比”（电压是原因，电流是结果）。 2.滑动变阻器在这两个实验中的作用不同，是考试的高频考点 （1）在探究I与U关系时作用：改变定值电阻两端的电压和通过的电流，从而获取多组数据，寻找普遍规律。 （2）在探究I与R关系时作用：控制定值电阻两端的电压保持不变。 （3）操作细节：当把 5Ω的电阻换成 10Ω后，电阻分压变大，此时应调节滑片（向阻值变大方向移），使电压表示数回到原来的数值。 3.数据分析与图像识别：必须“看懂”趋势 I−U图像：是一条过原点的直线（正比例函数图像）。 斜率含义：直线越陡（斜率越大），说明电阻越小（R=U/I）。 I−R图像：是一条双曲线（反比例函数图像）。 验证技巧：如果题目给出的是曲线，可以通过计算图像上任意一点的 I×R 乘积是否相等（即电压是否恒定）来验证反比关系。 避坑提示：如果I−U图像不过原点（例如电压为0时电流不为0，或者电流为0时电压不为0），通常是因为电表未调零或电路连接错误（如电压表测了滑动变阻器）。 4.电路故障排查：常见“断路”与“短路” （1）电流表无示数，电压表有示数（接近电源电压）：说明定值电阻断路。电压表串联在电路中测电源电压。 （2）电流表有示数，电压表无示数：说明定值电阻短路。电流直接流过导线，不经过电阻，电压表被短路。 （3）移动滑片，电表示数均不变且很小：滑动变阻器接了下面两个接线柱（相当于定值大电阻）。 角度01 电流与电压的关系 1．小欢同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 B．开关闭合前，滑动变阻器的滑片应该移至最左端 C．为了方便观察实验现象，可以将换成小灯泡 D．保持电阻不变时，导体两端电压与电流成正比 2．如图是某小组对“探究电流与电压的关系”实验电路的改进过程。从图（a）改进到图（b）是为了控制________不变；从图（b）改进到图（c）是为了改变电阻器的________。（以上两空均填“电流”“电压”或“电阻”） 3．探究电阻一定时，电流与电压的关系。 (1)如图甲，R为定值电阻。电路接错了一根导线，在接错的导线上画“×”，再画线把它改到正确的位置上。 (2)利用改正后的电路探究电流与电压的关系，测得数据如下表。根据表中数据，在图丙中描点并画出R的I-U图像。 实验次序 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.6 2.0 3.0 电流I/A 0.1 0.16 0.2 0.3 (3)如图乙，在电流表表盘上，画出第2次实验所选的接线柱和指针的位置。 (4)若将定值电阻换为小灯泡，测得的数据如下表： 实验次序 1 2 3 4 电压U/V 0.5 1.3 1.7 2.5 电流I/A 0.16 0.21 0.24 0.28 根据数据，是否能得到与（2）相同的实验结论？理由是？________________________________________________________________________________________ 4．（2026·陕西·中考真题）以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。 (1)小明连接电路前，观察到电流表指针位置如图-1所示，他接下来应对该电流表进行________。 (2)完成步骤（1）后，请用笔画线代替导线将图-2所示的电路补充完整。 (3)检查电路无误后，闭合开关，移动滑片，记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图-3所示，读数为________V。 实验次序 1 2 3 4 5 电压U/V 0.7 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.14 0.20 0.24 0.30 0.40 (4)请将表中数据补充完整后，根据表中数据，在图-4的坐标系中画出I—U图像。 角度02 电流与电阻的关系 5．如图所示，小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入15Ω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10Ω的电阻替换15Ω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 6．如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图，将定值电阻5Ω换成10Ω时，应向____________（选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。在接入50Ω的定值电阻后，应该更换一个更____________（选填“大”或“小”）阻值的滑动变阻器，以使电压表示数能够达到原来的数值。 7．在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“50Ω，1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。 (1)电路连接时，开关应____________。 (2)甲图是小若同学连接的实验电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“×”、再画线把它改到正确的位置上。 (3)先将5的定值电阻接入电路，闭合开关后，在移动滑片的过程中，眼睛应注意观察______（选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”）。 (4)断开开关，取下5的定值电阻，换成10的定值电阻，闭合开关，应移动滑片，直至电压表示数为______V时，读出电流表的示数。记录实验数据，并绘制成图乙所示图像，分析图像得出结论：____________。 (5)当将20的定值电阻换成30的定值电阻时，无论怎样移动滑片，都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值______（选填“过大”或“过小”）。为了完成本实验，接入的定值电阻最大不超过______。 8．在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了、、、、五个电阻进行实验，电路图如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完成，且使变阻器滑片向右移动时电流表示数变大；（导线不能交叉） (2)连接电路时，开关应处于______________（填“断开”或“闭合”）状态； (3)连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是______________（填字母）； A．电阻断路 B．电流表坏了 C．滑动变阻器短路 D．电阻短路 (4)排除电路故障进行实验。为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到_________________________的作用。实验中，当把的电阻换成的电阻后，应把变阻器滑片向______________（填“左”或“右”）滑动，同时眼睛盯住______________才可能达到这个目的； (5)根据实验数据，作出图像如图丙所示。根据实验目的分析图像可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______________。 【例1】（2025·海南·中考真题）某实验小组用以下电路探究电流与电压的关系，电源电压保持不变，R为定值电阻。 (1)连接电路时，开关应处于___________（选填“闭合”或“断开”）状态； (2)闭合开关S后，向左移动滑动变阻器的滑片P，发现电压表无示数，电流表示数不断变小，则电路故障可能是定值电阻发生了___________（选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障后，进行实验得到实验数据如表所示。分析数据可得出结论：___________。 实验次数 电压 电流 1 1.0 0.10 2 1.4 0.14 3 2.0 0.20 4 2.6 0.26 (4)物理实验常常需要多次测量，以下实验多次测量的目的与本实验相同的是___________（选填“①”“②”或“③”）。 ①探究电流与电阻的关系 ②测量定值电阻的阻值 ③测量物体的长度 【深化点拨】 （1）电路操作安全规范：连接实物电路时开关必须断开，防止接线过程发生短路，保护电表与电源。 （2）串联电路故障判断思路：定值电阻短路时电压表无示数、电路依旧通路；定值电阻断路时电流表无示数、电压表接近电源电压，两种故障现象要做好区分。 （3）电流与电压实验结论：控制电阻不变，导体中的电流和导体两端电压成正比；叙述结论需要写明前提条件 “电阻一定”。 （4）多次实验两类目的辨析：探究规律类实验多次测量，目的是得出普遍规律；测量定值物理量的实验多次测量，目的是求取平均值减小误差。 【变式1-1】（2025·青海西宁·中考真题）小西和小宁共同“探究电流与电阻的关系”时，实验器材有：电源电压为4.5V且保持不变，的三个定值电阻，“”的滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。 (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小； (2)将的定值电阻接入电路，闭合开关后，小西发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，电流表和电压表的示数都不变且较小，则可能的原因是______； (3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2V，并记下电流值；再断开开关，只将电阻换成，电压示数如图乙所示为______V，此时应向______（选填“左”或“右”）移动滑动变阻器滑片，直至电压表示数为2V； (4)小宁继续将的定值电阻接入电路，发现无论怎样调节滑动变阻器滑片，仍无法使电压表的示数达到2V，出现这种现象的原因可能是______； 实验次数 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 0.1 (5)解决上述问题完成实验后，小西和小宁分析数据、绘制图像得出结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成______比。 【变式1-2】（2025·江苏无锡·中考真题）按照图甲连接电路，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系，电源电压值为3V，三个定值电阻Ra、Rb、Rc。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时，先将电阻Ra接入电路，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端，闭合开关，读出电压表、电流表的示数。移动滑片P，改变电阻两端电压继续探究，根据实际所测数据，以电流I为纵坐标，以电压U为横坐标，在坐标系中描点画出Ra的I-U图像a、再分别将Rb、Rc接入电路，采用同样的方式探究，得到图像b、c，如图乙所示。则Ra的阻值为___________Ω；单独分析图乙中每条I-U图像，可知，当导体电阻一定时，___________，实验中滑动变阻器的最大阻值为___________Ω，为了探究电流与电阻的关系，分别将三个电阻接入电路，需要保持电阻两端电压不变，则该电压的最小值为___________V。 【变式1-3】（2025·山东青岛·中考真题）小明用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”，电源电压恒为3V。 (1)小明检查电路时，发现有一根导线连接错误，请你在图甲中将连接错误的导线画上“×”，并用笔画线代替导线正确连接电路，要求：滑片P向右移动时电流表的示数变小_____； (2)将5Ω的定值电阻接入电路中，闭合开关，第1次实验的电流表示数如图乙所示，为________A，调节滑片P，重复实验，记录数据填入表格丙中。分析数据得出结论：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________。 实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.30 0.40 丙 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.40 0.20 0.10 丁 (3)小明继续探究“电流与电阻的关系”，将5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻分别接入电路进行实验，实验数据如图丁所示，实验中控制定值电阻两端电压为________V。分析数据得出结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成________； (4)要完成（3）中的实验，滑动变阻器的最大阻值最小为________Ω。 ⚡基础速刷 1．某同学用如图所示的其中一个电路做实验，电源电压恒定，为定值电阻，逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小，记录电流表和电压表的示数。最终根据实验数据得到的实验结论是：导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。该实验所用的电路是（     ） A． B． C． D． 2．下列对电压、电流和电阻的关系理解正确的是（　　） A．导体两端电压为0时，电阻也为0 B．导体两端的电压与该导体的电阻成正比 C．电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成正比 D．电阻一定时，通过导体的电流与该导体两端的电压成正比 3．如图甲所示，在“探究电流与电阻的关系”实验中，多次改变电阻R的阻值，同时调节滑动变阻器，并记录对应的电流表示数，得到如图乙所示的电流随电阻变化的图像。由图像可知，___________；实验中调节滑动变阻器时，眼睛应观察___________表的示数。 4．小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系，实验器材：两节干电池、电流表、电压表各一只，一个开关，四个定值电阻（分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），滑动变阻器的规格“30Ω，2A”，导线若干。 (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向右滑动时，电流表的示数变小； (2)连接电路时，应将滑动变阻器的滑片P移到_________端，此时滑动变阻器所起的作用是_________； (3)接好电路闭合开关，移动滑片P发现，电流表无示数，电压表有示数，则出现该故障的原因可能是_________； (4)根据表格的数据，小明选择的定值电阻是_________Ω； (5)表格中当电压为2.5V时，对应的电流是_________A。 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.60 5．小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为、、、、。 (1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）； (2)如图，连接电路时，开关要处于______________（选填“断开”或“闭合”）状态，实验前小明应将滑动变阻器的滑片移至______________端（选填“左”或“右”）后，再闭合开关进行实验； (3)正确连接好电路后，闭合开关发现电压表无示数，电流表有示数，移动滑片电流表示数有变化，则故障原因可能是__________________________（导线及开关均连接完好）； (4)实验中多次改变R的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像； ①由图像可以得出结论：______________________________________________； ②上述实验中，小明用的电阻做完实验后，然后将的电阻接入电路，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______________V。 🚀能力跃升 6．仅利用如图所示的器材和若干导线，不能完成的实验探究是（    ） A．探究串联电路中电流的特点 B．探究并联电路中电压的特点 C．探究电流与电压的关系 D．探究电流与电阻的关系 7．小明在用图所示的某一个电路进行实验，其中电源电压不变，为定值电阻，逐渐改变变阻器的滑片位置，记下了如下数据，他所利用的电路是（　　） V 1.2 1.4 1.8 2 2.2 2.4 A 0.12 0.14 0.18 0.20 0.22 0.24 A． B． C． D． 8．如图是小华探究“电流与电阻关系”的实验电路，A、B间可以换接多个不同阻值的电阻。某次实验中，小华把5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，接下来他应该向________（选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，同时眼睛应该注视________________。 9．为了研究通过导体的电流与电阻的关系，小明和同学小能设计了如图电路进行实验。 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 20 10 5 电流I/A 0.10 0.20 0.40 (1)经检查图甲中一根导线连接错误，请在错误导线上打“×”并补画出正确的连线。 (2)纠正错误导线时开关应该_______；纠正之后该同学继续实验，本实验中滑动变阻器的作用是：________。 (3)小明完成了表中第1组实验后，想把20Ω的电阻换成10Ω的电阻继续实验，从操作规范和器材安全角度考虑，以下操作顺序最合理的顺序是_______（选填“A”或“B”或“C”）；①闭合开关；②断开开关；③记录电流表示数；④将滑动变阻器滑片移到最右端；⑤取下20Ω的电阻，接入10Ω的电阻；⑥眼睛看着电压表，将滑动变阻器的滑片移到适当位置。 A．②⑤④①⑥③ B．②⑤①④⑥③ C．②④①⑤⑥③ (4)在上面步骤中小明将20Ω的电阻换成10Ω的电阻后，第2次实验，滑片最终的位置在第1次实验的_____侧（选填“左”或“右”）；完成三次实验后他将数据填入图乙的表中，从表中可以知道实验中电压表示数控制在_____V，进一步分析得出结论：电压一定时，电流与电阻成______。 (5)有同学认为本次实验数据不足，实验结论不具有普遍意义，你给小明的建议是：________。 10．在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材有电源电压为4.5V、定值电阻6个、滑动变 阻器（20Ω  1A）、电流表、电压表、开关及导线。 (1)直接闭合图甲中开关，发现电压表（选填字母）； A．无示数 B．指针反偏 C．有示数但很小 (2)图甲中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，再用笔画线代替导线将其正确连接； (3)排除故障后，将定值电阻从大到小依次接入电路进行实验，并画出如图乙所示的图像。用20Ω的电阻实验时，电路中的电流为____A； (4)实验中，再接入50Ω的定值电阻后，小源发现无论怎么移动滑片，都不能使电压表示数达到图乙中的设定电压U0，为了完成本次实验，下列措施可行的是（　　） A．调高电源电压 B．串一个10Ω的电阻 C．更换一个最大阻值30Ω的滑动变阻器 (5)同组的小华选用了R1、R2两个定值电阻进行实验，将R1接入电路调节滑片使电压表示数为3V，然后断开开关，用R2替换R1 接入电路，直接闭合开关，发现电流表的示数变为原来的两倍，则R1的阻值是R2阻值的___倍。 11．兴趣小组在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、定值电阻R（5Ω、10Ω、20Ω），实验电路如图甲。 (1)连接电路时应________开关。闭合开关之前，滑片P应滑到________（选填“A”或“B”）端。 (2)小君将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数接近电源电压；电流表无示数，造成这一现象的原因可能是________。排除故障后继续实验，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，并将数据记录在表中。换用10Ω电阻后，应该使定值电阻两端的电压保持_____V不变。 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 3 20 … (3)将5Ω的定值电阻换为10Ω后，小庆和小君对接下来的操作有不同看法： 小庆认为应先闭合开关，再将滑片向左移动，使电压表示数为U0； 小君认为应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为U0；请问你赞成谁的观点？________。简要说明理由：_____________。 (4)根据实验数据，兴趣小组的同学画出了电流I与电阻倒数的图像如乙所示，分析图像可得出电流与电阻关系的结论是：___________。 🌟思维挑战 12．用如图电路探究电流与电阻的关系，所用器材：电源电压为6V，定值电阻R（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各1个），规格为“15Ω  1A”的滑动变阻器，电流表量程是0～0.6A，电压表量程是0～3V，如表为实验数据记录表的部分数据。关于该实验，下列说法中（   ） 序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 ①实验过程中控制定值电阻R两端的电压为3V ②将电阻R由5Ω更换为10Ω时，应向右适当移动滑动变阻器滑片 ③实验过程中换接不同电阻多次实验，是为了减小误差 ④使用现有实验器材和电路无法完成第4次实验 A．只有①正确 B．只有①②正确 C．只有①②④正确 D．只有②③④正确 13．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，电路中各元件正常工作，此时电压表V2测量灯泡______两端的电压；过了一段时间后有一个灯泡突然熄灭，且两电压表的示数相同，则可能是灯泡______发生了短路故障。（均选填“L1”或“L2”） 14．小明探究通过导体的电流与导体电阻的关系，其实验电路如图所示，电源两端电压为且保持不变，滑动变阻器最大阻值为，实验步骤如下：    ①调节电阻箱至某一阻值，移动滑动变阻器的滑片P至适当位置，记录电阻箱的阻值、电压表的示数和电流表的示数。 ②改变电阻箱的阻值5次，记录每次实验中电阻箱的阻值、电压表的示数和电流表的示数。 (1)小明的实验操作中存在的主要问题是________。 (2)针对发现的问题写出正确的操作方法________。 (3)小明改正错误后重新开始实验，他将电阻箱计划调节的阻值列出，并正确记录了第1、2两次实验的数据，如下表所示。老师判断他利用现有器材无法完成所设计的全部实验，表中无法完成的实验共________次。 实验次数 1 2 3 4 5 6 5 10 15 20 25 30 I/A 0.60 0.30 15．科学小组的同学在探究“电流与电阻关系”的实验时所选用的器材如下：电压恒为的电源，阻值为、、、、的定值电阻，电流表、电压表、开关、规格为“，1 A”的滑动变阻器1个，导线若干。 (1)经检查，图甲电路有一处连接错误，请你在错误的导线上画“”，并改正。 (2)A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的图像，分析图像，小组同学认为A同学的操作是错误的，他操作中的问题是：________。 (3)实验中，B同学将的电阻换成电阻，闭合开关后，需将变阻器滑片向________（选填“左”或“右”）移动使电压表示数保持不变；当用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终无法达标，为继续完成此次探究，实验小组一起设计了如下方案，其中可行的是________。 A．将滑动变阻器更换为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器 B．将电压为的电源更换为电压为的电源 (4)小组同学还选用部分器材设计了图丙所示的电路图，以模拟酒精浓度测试仪的内部电路。用滑动变阻器模拟酒精气体传感器，其电阻随酒精浓度的增大而减小，为定值电阻。电源电压恒为。当检测酒驾、醉驾人员时，要求测试仪示数增大，请从该角度评估该电路图是否合理？并解释原因：________。 16．在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材如下：电压恒为3V的电源，规格为“20Ω1A”的滑动变阻器，四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、50Ω），导线若干。 (1)如图甲所示为小明连接的实物电路，其中一根导线连接是错误的，请在这根线上画“×”，并用笔画线代替导线，将这根导线连接正确； (2)电路连接正确后闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，电表本身完好，则存在的故障可能是______。 (3)排除故障后，小明先把10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片使电压表示数为2V，记录电流表示数。断开开关，换成20Ω的电阻继续实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，要完成这次实验，接下来他应将滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为______V； (4)再次断开开关，换成50Ω的电阻继续实验，闭合开关，不管怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数为设定值，出现这种现象的原因是______； (5)解决这个问题后，小明根据实验数据绘制了图丙的图像，从图像可以得出的结论是：______。 (6)完成上述实验后，小明换用一个未知恒压电源，借助已有器材，并把一个定值电阻和一个额定电压为的小灯泡L连成如图丁所示的电路，利用该电路测出了小灯泡正常发光时的电阻，实验步骤如下： ①连接好实验电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为； ②保持滑动变阻器滑片的位置不动，将电压表B点的接线改接到C点，读出电压表的示数为； ③则小灯泡正常发光时的电阻______（用、和表示）。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $