探究电流与电压电阻的关系以及伏安法和特殊法测电阻专项训练-2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦电学实验核心，以“原理探究-基础测量-特殊方法”为逻辑主线，系统整合控制变量法、伏安法及等效替代等科学方法，强化科学探究与科学思维能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究电流与电压关系|1典例|控制变量法（控电阻变电压）、图像分析（I-U线性关系）|从实验原理（滑动变阻器作用）到结论普遍性（换电阻验证），构建欧姆定律基础认知| |探究电流与电阻关系|1典例|控制变量法（控电压变电阻）、故障分析（断路判断）|深化欧姆定律条件，衔接电阻对电流的影响规律| |伏安法测电阻|2类型|电路连接（分压接法）、故障排除（短路/断路）、数据处理（U-I图像）|欧姆定律应用核心，涵盖基础测量与电路问题解决| |特殊法测电阻|4类型|伏阻法（电压替代）、安阻法（电流替代）、端值法（滑变极值）、等效替代法|针对缺表场景，拓展测量思路，培养科学推理与创新能力|

探究电流与电压电阻的关系实验以及伏安法和特殊法测电阻 模块一 探究电流与电压的关系 1. 小丽和小明用图甲所示的电路探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 基础设问 (1) 在本实验中，滑动变阻器的作用是________和________。 (2) 请按照如图甲所示的电路，将图乙所示的实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片 P 向右滑时，电流表示数变小。 (3) 实验过程中，移动滑动变阻器的滑片 P 到某一位置，电流表和电压表示数如图丙、丁所示，此时电路中的电流为____A，电阻 R 两端的电压为____V。 (4) 小丽根据实验数据绘制出 I-U 图像，如图戊所示，分析图像可得出实验结论：________________________________________。 进阶设问 (5) 为了使得出的结论更具有普遍性，小明提出用刚才的实验器材继续增加实验的次数，小丽提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得________(选填 “小明” 或 “小丽”) 的方案更科学合理。 (6) 小明想将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案可行吗？请说出理由。答：__(选填 “可行” 或 “不可行”)。 理由：______________________________________________。 模块二 探究电流与电阻的关系 2. 探究电流与电阻的关系的实验电路如图甲所示，使用的器材有电压恒为 6 V 的电源，规格为 “50 Ω 1.2 A” 的滑动变阻器，规格为 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω 的定值电阻等。 (1) 连接电路时，开关应处于______状态。 (2) 设计的实验记录表如表所示，表中①处应填：______ (3) 连接电路，闭合开关后，发现电流表指针几乎无偏转，电压表示数接近电源电压，调节滑动变阻器无明显变化，可能是________________。 (4) 排除故障后，将的定值电阻接入电路，并将滑动变阻器调到最大阻值处，闭合开关，____________________，直到电压表的示数为3V，此时电流表的示数如图乙所示，为____A，记录数据。再依次更换定值电阻，重复实验。 进阶设问 (5) 根据如表所示的实验数据分析可知，阻值为的定值电阻连入电路时，实验数据是错误的。根据表中可信数据可得：电压一定时，通过导体的电流与____成反比。 模块三 伏安法测电阻 类型 1 电阻的测量 1.在 “用电流表和电压表测量电阻” 的实验中： (1) 第一小组连接了如图甲所示的电路，闭合开关前发现有一根导线连接错误。请在错误的导线上画 “×”，并画出这根导线的正确连接。 (2) 正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数。出现这个现象的原因可能是____(选填序号)。A. 待测电阻断路B. 待测电阻短路C. 电压表接线柱接触不良D. 滑动变阻器短路 (3) 排除电路故障后，小组同学继续实验，并将记录的数据填写在下表。 ①请根据描点法在图乙中描绘出表格中的六组数据，并作出该电阻的U-I图像；②由图像可得该电阻的阻值为____Ω。 (4) 第二小组利用上述器材测量另一电阻时，根据所测数据作出的U-I图像如图丙所示，小组交流发现图像与第一小组不同的原因是电压表连接的位置不同，但利用这个图像也能求出待测电阻的阻值，其阻值为____Ω。 类型 2 常见电路故障现象及故障分析 2.在测量小灯泡电阻的实验中，小明设计了如图 - 1 所示的电路。已知小灯泡正常发光时的电压为 2.5 V，电源电压为 3 V，滑动变阻器的规格为 “20 Ω 1 A”。 (1) 该实验的原理是____。 (2) 连接电路时，开关应处于____状态，且将滑动变阻器的滑片 P 移至图 - 1 中所示的____(选填 “a” 或 “b”) 端，电压表应选择____(选填 “0~3 V” 或 “0~15 V”) 的测量范围。 (3) 正确连接电路，闭合开关，移动滑片 P 的过程中，小灯泡不发光，电流表、电压表均无示数；直至移动滑片 P 到图 - 1 中 M 点时，小灯泡突然发光，电流表、电压表均有明显示数，小明立即断开开关，查找原因。出现以上现象的原因可能是____(填选项字母)。A. 滑动变阻器短路B. 滑动变阻器 M 点右侧近有断路C. 滑动变阻器 M 点左侧近有断路 (4) 排除故障后，改变滑片 P 的位置，记录电压表的示数U和电流表的示数I，并计算出对应的阻值。当电压表示数为 2.5 V 时，电流表示数如图 - 2 所示，其读数为____A。 模块四 特殊方法测电阻 类型 1 伏阻法 1.为了测量一额定电压为 2.0 V 的小灯泡正常发光时的电阻，小华同学根据现有的一只待测小灯泡、两节新干电池（总电压为 3 V）、一个电压表、一个滑动变阻器、三只开关、若干阻值不同的定值电阻（阻值已知）和导线，设计出如图甲所示的实验电路图。（额定电压指用电器正常工作时的电压） (1) 请按照图甲，将图乙中的实物电路连接完整； (2) 正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片 P 移至电阻值最大处，闭合开关 S 和，断开开关，调节滑片 P，使电压表的示数为 2.00 V； (3) 保持滑片 P 的位置不变，断开开关，闭合开关，电压表的示数如图丙所示，该示数为____V； (4) 已知定值电阻，则小灯泡正常发光时的电阻为____； (5) 若在以上 (2) 中，无论怎样调节滑片 P，电压表的示数始终小于 2.00 V，为了顺利进行实验，请你根据现有的器材提出一条解决措施：____。 类型 2 安阻法 2.「2026 北京十一中月考」如图所示是测量未知电阻的实验电路，电源两端的电压保持不变，为已知阻值的定值电阻。请补充完成主要实验步骤。 (1) 实验步骤： ①只闭合开关 S 和，读出并记录电流表的示数。 ②____，读出并记录电流表的示数。 ③计算的阻值。 (2)____（用已知量和测量量表示）。 3.「2026 吉林长春期中」如图甲所示，这是小明利用 “伏安法” 测量未知电阻阻值的实验电路图，电源电压不变。 (1) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最____端； (2) 正确连接电路后，闭合开关 S，移动滑动变阻器滑片 P 到某一位置时，电压表和电流表示数如图乙、丙所示，则此次测得的阻值为____；接着小明又测出了两次的阻值，多次测量的实验目的是____； (3) 如图丁所示，小明又进一步拓展实验，利用电源 (电压未知但恒定不变)、阻值为的定值电阻、电流表、开关等器材测量的阻值。请将实验步骤补充完整：①闭合开关，断开，读出电流表的示数；②闭合开关、，读出电流表的示数；③待测电阻(用、、表示)。 类型 3 滑动变阻器的端值法 4.「2025 山西侯马三模」在探究电流与电压的关系的实验中，电源电压恒为 3 V，滑动变阻器标有 “20 Ω 1 A” 字样。 (1) 用笔画线代替导线将图甲电路连接完整，要求：滑片 P 向右移动时，电流表示数变大。 (2) 闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R____(选填 “断路” 或 “短路”)。 (3) 排除故障，继续实验，当电压表示数为 1.5 V 时，电流表示数如图乙所示为____A。多次实验，将数据记录在表中。 (4) 在交流讨论时，小明指出上面表格中有一组数据有拼凑嫌疑，应该是第____组 (填实验序号)，请说明判断理由：____。 (5) 实验之后，小明利用一个电流表和一个已知最大阻值为的滑动变阻器，设计如图丙的电路，测待测电阻的阻值。实验步骤： ①闭合开关 S，将变阻器滑片 P 移至最右端，读出电流表的示数为； ②将变阻器滑片 P 移至最左端，读出电流表的示数为； ③待测电阻(用、和表示)。 若实验中，小明在 “②将变阻器滑片 P 移至最左端” 时，没有使滑片 P 到达最左端，其他操作正确，则待测电阻的测量值____(选填 “大于”“小于” 或 “等于”) 真实值。 类型 4 等效替代法 5.「2025 北京中考」某同学利用滑动变阻器、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材设计了测量电阻的实验电路。 (1) 请补充主要实验步骤： ①按电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调到最大。 ②闭合，____，记录电压表的示数U。 ③闭合，____，使电压表的示数仍为U。 ④记录电阻箱的阻值。 (2) 待测电阻的阻值。(用测量量表示) 答案解析 模块一 探究电流与电压的关系 1.答案(1) 改变定值电阻两端电压；保护电路 (2) 如图所示 (3)； (4)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)小丽 (6)不可行；小灯泡的电阻随温度变化而改变 解析(1) 在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系实验中，要通过改变导体两端的电压获取多组数据，得出普遍规律。滑动变阻器通过改变自身接入电路的电阻，改变定值电阻两端电压；同时，在闭合开关前，将滑动变阻器置于最大阻值处，可以使电路中的电流最小，起到保护电路的作用。(2) 若滑动变阻器的滑片 P 向右滑时，电流表示数变小，滑动变阻器接入电路的电阻应变大，故应将滑动变阻器的左下接线柱和开关右侧接线柱相连。(3) 由题图可知，电流表测量范围为，示数为，即电路中的电流为；电压表测量范围为，示数为，电阻R两端的电压为。(4) 由图戊可知，图像是一条过原点的直线，表明电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(5) 实验中为了获得普遍的规律，应换用阻值不同的定值电阻多次实验，故小丽的方法更合理。(6) 小明的实验方案不可行。因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大，在探究电流与电压的关系时，需要保持电阻不变，小灯泡不能满足控制变量法的要求。 模块二 探究电流与电阻的关系 2.答案(1)断开(2)(3)电阻R断路(4)调节变阻器的滑片；(5)；电阻 解析(1) 连接电路时，为保护电路，开关应处于断开状态。(2) 探究电流与电阻的关系实验，要记录电阻和电流的大小，①处应填写。(3) 闭合开关，电流表指针几乎不偏转，说明电路可能处于断路状态；电压表示数接近电源电压，调节滑动变阻器无明显变化，说明电路故障的原因可能是电阻R断路。(4) 将的定值电阻接入电路，并将滑动变阻器调到最大阻值处，闭合开关，调节变阻器的滑片，直到电压表的示数为；电流表选用小测量范围，示数为。(5) 根据表格数据知，除定值电阻为时外，电流与电阻的乘积为一定值。 模块三 伏安法测电阻 1. 答案：(1) 如图甲所示(2) BC(3) 如图乙所示；10(4) 4 解析：(1) 伏安法测电阻时，电压表应测定值电阻两端的电压，图中电压表测定值电阻和变阻器滑片左侧电阻两端的总电压，改接方法如答案图所示； (2) 闭合开关，发现电流表有示数，说明电路不是断路；而电压表无示数，说明与电压表并联部分被短路，或电压表没有接入电路，故选 B、C； (3) 根据表格数据描点画图。因为实验数据存在误差，所得图像不一定经过所有的点，根据图像中正好经过的点，电阻 (4) 利用上述器材测量另一电阻时，根据所测数据作出的图像如图丙所示，电压表的示数随电流的增大而减小，则说明电压表测的是滑动变阻器两端的电压；由图丙可知，当电路中电流为 0 A 时（相当于变阻器断路或变阻器的阻值无穷大），电压表的示数为 3.0 V，此时电压表测电源电压，则电源电压为 3.0 V；由图丙可知，当电路中的电流为 0.5 A 时，电压表示数为 1.0 V（注意纵轴的起点不是 0 V），由串联电路的电压特点可知，此时待测电阻两端的电压为由欧姆定律可得，待测电阻的阻值 2. 答案：(1)(2) 断开；b；0~3 V(3)B(4)0.28 解析：(1) 伏安法测量电阻的实验原理是； (2) 为保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态，且将滑动变阻器的滑片 P 移至阻值最大处，即图 - 1 中所示的b端，因电源电压为 3 V，故电压表应选择 0~3 V 的测量范围；(3) 正确连接电路，闭合开关，移动滑片 P 的过程中，小灯泡不发光，电路可能断开，电流表、电压表均无示数，电压表与电源没有连通，直至移动滑片 P 到图 - 1 中 M 点时，小灯泡突然发光，电流表、电压表均有明显示数，可知此时电路为通路，出现以上现象的原因可能是滑动变阻器 M 点右侧附近有断路，故选 B；(4) 由图 - 2 可知，电流表分度值为 0.02 A，读数为 0.28 A。 模块四 特殊方法测电阻 1. 答案：(1) 如图所示(3) 2.8(4) 10(5) 将更换为阻值较小的定值电阻（或选一个定值电阻与并联） 解析：(1) 根据图甲连接实物图，电源电压为 3 V，电压表选用 0~3 V 的测量范围，将电压表的负接线柱与灯泡 L 的左接线柱连接，“3” 接线柱与的右接线柱连接；(3) 由图丙可知，电压表分度值为 0.1 V，示数为 2.8 V；(4)两端电压。根据串联电路电流处处相等，电路中的电流则小灯泡正常发光时的电阻(5) 已知电源电压为 3 V，若在以上 (2) 中，无论怎样调节滑片 P，电压表的示数始终小于 2.00 V，即变阻器接入电路的电阻为 0 时，电压表示数仍小于 2.00 V，说明定值电阻分得的电压始终大于 1 V，即所用定值电阻的阻值较大；为了顺利进行实验，应将更换为阻值较小的定值电阻，或者选一个定值电阻与并联（二者并联后相当于一个阻值较小的定值电阻）。 2. 答案(1) 只闭合开关、(2) 解析：(1) 只闭合开关和，和并联，电流表测通过所在支路的电流，根据欧姆定律得知，两端的电压；当只闭合开关、时，和并联，电流表测和的总电流，则通过的电流；(2)的阻值 3. 答案(1) 右(2) 4；求平均值减小误差(3) 解析：(1) 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到电阻最大位置，即最右端；(2) 由乙、丙图可知，电压表所选测量范围为 0~3 V，示数为 2 V；电流表所选测量范围为 0~0.6 A，示数为 0.5 A；电阻的阻值伏安法测电阻实验中，多次测量是为了取平均值减小误差；(3)①闭合开关，断开，读出电流表的示数，则；②同时闭合开关和，读出电流表的示数，则；由于电源电压不变，则有，解得 4. 答案(1) 如图所示(2) 短路(3) 0.3(4) 1；此时滑动变阻器接入的电阻大于滑动变阻器最大电阻(5)；大于 解析：(1) 电压表并联在定值电阻两端，根据电源电压确定电压表的测量范围为 0~3 V，并且电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，滑动变阻器应 “一上一下” 接入电路，滑片 P 向右移动时，电流表示数变大，滑动变阻器接入的电阻变小，应接右下接线柱；(2) 闭合开关，移动滑动变阻器滑片，电压表无示数，说明定值电阻两端没有电压，电流表有示数，说明电路是连通的，因此，电路故障可能是定值电阻短路；(3) 图乙中，电流表选 0~0.6 A 的测量范围，示数为 0.3 A；(4) 根据表格数据，定值电阻阻值若电路中的电流为 0.1 A，由欧姆定律可知，此时电路中的总电阻此时滑动变阻器接入的电阻故表格中的第 1 组数据有拼凑嫌疑；(5) 由于电源电压不变，则有，解得设滑片 P 没有能到达最左端时接入的电阻为，待测电阻的真实值为，电源电压，解得（测量值），所以测量值比实际值大。 5. 答案(1)②将拨到 2 的位置，调节滑动变阻器的滑片到适当位置③将拨到 1 的位置，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值(2) 解析：(1)①按电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片移到阻值最大端；②闭合开关，将拨到 2 的位置，此时与串联，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电压表的示数U；③闭合，将拨到 1 的位置，此时与R串联，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱R的阻值，使电压表的示数仍为U；④记录此时电阻箱的阻值。(2) 待测电阻的阻值。 学科网（北京）股份有限公司 $