17.1 电流与电压、电阻的关系 讲义 -2026-2027学年人教版九年级物理全一册

本讲义聚焦“电流与电压、电阻的关系”核心知识点，通过“探究电流与电压关系”“探究电流与电阻关系”两个实验展开，系统梳理控制变量法的应用、滑动变阻器的作用、实验数据处理（表格与I-U/I-R图像绘制分析）及结论归纳，构建从实验设计到规律应用的完整学习支架。 该资料以科学探究为核心，通过详细实验步骤、数据表格及图像分析，培养学生科学思维（如控制变量法、模型建构）和物理观念（电流与电压、电阻的定量关系）。例如对比滑动变阻器在两实验中的作用，结合故障分析题型提升问题解决能力，课中辅助教师实验教学，课后通过分层练习帮助学生查漏补缺。

第1节 电流与电压、电阻的关系 课时目标 课标 要点 1. 通过实验探究电流与电压的关系，知道在电阻一定时，电流与电压成正比； 2. 通过实验探究电流与电阻的关系，知道在电压一定时，电流与电阻成反比； 3. 掌握滑动变阻器在探究电流与电压、电阻关系实验中的作用与使用方法； 4. 能根据实验数据绘制I-U图像和I-R图像，并能分析图像得出正确结论； 5. 理解控制变量法在探究物理规律中的应用，培养科学探究能力与数据分析能力。 重 难 点 重点：探究电流与电压、电阻关系的实验设计与数据分析；滑动变阻器的作用。 难点：滑动变阻器在“探究电流与电阻关系”实验中的具体操作（更换电阻后调节滑片使电压表示数不变）；实验数据的图像分析与结论表述。 知识点1 　探究电流与电压的关系 1. 问题：通过哪些途径可以改变电阻中的电流的大小 。 解决方法： ①当通过增加电池的节数来增加电阻器两端的电压时 ②定值电阻与滑动变阻器串联，电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越大，电流越小。 2 .探究电流与电压的关系 （1）实验目的：探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 （2）实验思路：保持导体的电阻不变，改变导体两端的电压，观察电流的变化。 （3）实验方法：采用 法 （4）实验器材：电源（6V）、定值电阻R、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 （5）实验电路图： （6）实验步骤 ①按电路图连接好实物电路，连接时开关应 。 ②闭合开关前，检查电路连接 ，将滑动变阻器的滑片调到 处。 ③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数分别为0.5V、1V、1.5V、2V、2.5V、3V，读出相应的电流表示数，并记录。 ④整理器材，分析数据，得出结论。 （7）实验数据表格 R = Ω 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3 电流I/A 0.04 0.1 0.14 0.2 0.26 0.3 （8）数据处理： ①计算每次实验的电压与电流的比值，即电阻。 ②图像绘制：以电压为横坐标、电流为纵坐标，在坐标系中描点画出I-U图像。 图像分析：I-U图像是一条 的倾斜直线，说明电流与电压的比值不变，即电阻保持不变。 （9）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的电压成正比。 （10）交流与评估 ★滑动变阻器的作用： ① ：闭合开关前，将滑片移到阻值最大处，防止电流过大损坏电路元件。 ② 改变定值电阻两端的电压：移动滑片，改变接入电路的电阻，从而改变电路中的 和定值电阻两端的 ，获得多组实验数据。 ★多次实验目的：获取多组实验数据，归纳出普遍适用的物理规律 【特别提醒】注意电流、电压、电阻的语言描述 ①结论中的电流、电压、电阻是针对同一导体而言的。 ②明确电流与电压存在的因果关系，电压是导体中产生电流的原因，而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压，所以不能说电阻一定时，电压与电流成正比。 ③在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电阻一定”。 随学随练 1．如图所示，在“探究电阻一定时，电流与电压的关系”实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了（     ） A．保护电路安全 B．保持两端电压不变 C．改变两端的电压 D．改变的电阻 2．（多选）在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组不断改进，依次设计了图甲、乙、丙所示的三个实验电路。下列说法正确的是（     ） A．图甲改为图乙是为了保证实验中电阻不变 B．图乙改为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压 C．进行图丙实验时，要先看电压表再看电流表 D．图丙中进行多次实验是为了求平均值以减小误差 3．在 “探究电流与电压的关系”实验中，小幸同学设计并连接了如图甲所示的电路。 (1)如图甲所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向A移动时，接入电路的电阻变小； (2)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻 _______；（选填“断路”或“短路”） (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 ________A； (4)移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量。移动滑动变阻器的目的是_______。 记录实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 0.3 2.0 2.5 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 (5)实验过程中有一个数据__________出现了错误，原因可能是_______； (6)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________； (7)为了使实验结果具有普遍性，同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的I﹣U图像，如图丙所示，可知R1_____R2（选填“＞”“＜”或“＝”）； 知识点2 探究电流与电阻的关系 （1）实验目的：探究通过导体的电流与导体电阻的关系。 （2）实验思路：保持导体两端的电压不变，改变导体的电阻，观察电流的变化。 （3）实验方法：采用控制变量法 （4）实验器材：电源、不同阻值的定值电阻（多个）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 （5）实验电路图： （6）实验步骤 ①按电路图连接好实物电路，连接时开关应 。 ②闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到 处。 ③将阻值为5Ω的定值电阻接入电路， 开关，移动滑片使电压表示数为某一固定值（如3V），记录电流表示数。 ④断开开关，将定值电阻更换为10Ω，闭合开关，移动滑片使电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），记录电流表示数。 ⑤继续将 15Ω、 25Ω、30Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为 保持不变，读出电流表的示数，并记录。 ⑥整理器材，分析数据，得出结论。 （7）实验数据表格 U = V 数据序号 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.14 0.12 0.1 （8）数据处理： ①计算每次实验的电阻与电流的乘积，即电压。 ②图像绘制：以电阻为横坐标、电流为纵坐标，在坐标系中描点画出I-R图像。 图像分析：I-R图像是一条双曲线（反比例函数图像），说明电流与电阻的 不变，即电压保持不变。 （9）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。 （10）交流与评估 ★滑动变阻器的作用： ① 保护电路：闭合开关前，将滑片移到 处，防止电流过大损坏电路元件。 ② 保持 两端电压不变：更换电阻后，移动滑片，使电压表的示数保持不变。 ★多次实验目的：获取多组实验数据，归纳出普遍适用的物理规律。 ★更换电阻后，滑动变阻器滑片移动方向为：换大调大 【易错提醒】 对实验结论两种错误的语言描述： ①“导体中的电流跟导体的电阻成反比” ——漏掉了结论的前提条件（在电压一定时）。 ②“电压一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比”——弄错了结论的因果关系（因为电阻是导体本身的性质，跟电压和电流都没关系）。 随学随练 1．在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，下列说法正确的是（　　） A．“探究电流跟电压关系”实验时，可将定值电阻R替换成小灯泡 B．“探究电流跟电压关系”实验时，多次实验的目的是减小误差 C．“探究电流跟电压关系”实验结论：电阻不变时，电压与电流成正比 D．“探究电流跟电阻关系”实验时，移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻两端电压不变 2.（多选）在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5、10、15、20四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端 B．用10电阻实验，读数时的滑片位置比5电阻读数时更靠左 C．实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压不变 D．实验获得多组数据是为了归纳出：电压一定时、导体电阻与导体中的电流成反比 3.在“研究电流跟电阻的关系”时，同学们设计如图的实物电路图，其中R为定值电阻，滑动变阻器R’规格为“20Ω1A”，电源为两节新干电池。 电阻/Ω 5 10 15 电流/A 0.3 0.22 0.18 (1)将图中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移时，电流表的示数变大） (2)连接实物时开关应当________，某同学实验时发现无论怎样移动变阻器滑片，电压表示数始终约为3V，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是________。 (3)排除故障后，该同学用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻依次进行实验，获得了表格中的数据，发现电流与电阻不成反比，老师告诉该同学得到的结论是错误的，你认为错误的原因是____________________。为了得到正确的结论，该同学用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，应向________（选填“右”或“左”）调节滑片，使________________；接着该同学又用15Ω电阻替换10Ω的电阻正确完成了第三次实验。 (4)正确完成前3次实验后，该同学用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去。为完成实验，同学们提出了下列解决方案，正确的是（     ） A．将电压表的量程换为0~15V B．更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器 C．换成电压为4.5V的电源 D．可将定值电阻两端的电压调为1.2V 知识点3 　两个探究实验的对比与总结 1. 实验方法对比 （1）两个实验都采用了 法： ① 探究电流与电压的关系：控制电阻不变，改变电压。 ② 探究电流与电阻的关系：控制电压不变，改变电阻。 2. 滑动变阻器作用的对比 对比项 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 实验目的 探究I与U的关系 探究I与R的关系 控制变量 控制 不变 控制 不变 改变量 改变电压 改变电阻 滑动变阻器作用 ① ① ② ② 随学随练 小雅和小慧在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，选用了电源电压且保持不变。        (1)小雅在检查自己连接的电路时，发现闭合开关前，电流表示数如图乙所示，她接下来的操作应该是将电流表________。操作完成后闭合开关，小雅发现电流表无示数，但电压表有示数且接近电源电压，无论怎样移动滑片P两表示数都不变，此故障的原因可能是________。 (2)小雅在更换好元件后继续探究“电流与电压的关系”。根据实验数据绘制了如图丁所示图像，根据图像可知，小雅使用的定值电阻的阻值为________，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________。 (3)同组的小慧同学在此基础上继续探究“电流跟电阻的关系”，她选用了三个阻值分别为、、的定值电阻，先把的定值电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数如图丙所示；然后她断开开关，保持滑片P的位置不动，将的定值电阻替换为，并再次闭合开关；接下来她应将滑片P向________（填“A”或“B”）端移动，同时眼睛注视着________（填“电流表”或者“电压表”）。为顺利完成这3次实验，小慧选用的滑动变阻器的最大阻值应该不小于________。   题型1 探究电流与电压关系的实验 解题核心规律 （1）本实验采用控制变量法，控制电阻不变，改变电压； （2）滑动变阻器的作用：保护电路和改变定值电阻两端电压； （3）I-U图像为过原点的倾斜直线，说明电流与电压成正比； （4）实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比。 活学活用 1.物理实验小组的同学用如图甲所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验： (1)在本实验中导线E应该与电压表_____（选填“3”或“15”）的接线柱连接． (2)连接好电路闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移动到_____（选填“”或“”）端． (3)电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，产生这一现象的原因可能是_____．（选填“定值电阻短路”“定值电阻断路”） (4)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表的示数如图乙，结合图丙可知此时通过定值电阻的电流为_____A；若将滑动变阻器滑片向端移动，电压表的示数将会_____（选填“增大”或“减小”），多次改变定值电阻两端的电压得到如图丙所示的图像，由图像可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成_____比． (5)该小组同学在原有实验器材的基础上再添加多个阻值不同的定值电阻，还想要探究电流与电阻的关系，则在该实验中滑动变阻器的主要作用是_____，通过探究得出结论是：_____． 2.小明用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系，电路中的滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”，电源由三节新干电池串联组成。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求：滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉。 (2)正确连接电路，闭合开关前，发现电流表的指针偏转情况如图乙所示，原因是______________________，调整正确后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则电路故障可能是定值电阻___________。 (3)排除故障后，闭合开关，记下电压表和电流表的示数，接下来的操作是___________（填字母）。 A．换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数 B．将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数 (4)小明根据实验数据画出图像，如图丙所示。分析图像可知： ①通过定值电阻的电流与其两端的电压成___________比。 ②实验中所用的定值电阻的阻值为___________。 题型2  探究电流与电阻关系的实验 解题核心规律 （1）本实验采用控制变量法，控制电压不变，改变电阻； （2）更换电阻后，必须移动滑片使电压表示数保持不变； （3）滑动变阻器的作用：保护电路和保持定值电阻两端电压不变； （4）I-R图像为双曲线，说明电流与电阻成反比； （5）实验结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 活学活用 1．珊珊同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω； (1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整，（要求滑动变阻器向右移动时，电路中的电流变小；电压表选择小量程）。 (2)闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这种故障的原因可能是________。 (3)排除故障后，珊珊先将5Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图丙所示，电流表的读数为________A，滑片先保持不动，断开开关，她把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后再闭合开关，接下来需将滑片往________（选填“左”或者“右”）适当移动，使电压表示数达到________，再读取电流值。 (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，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：________。 (5)实验中若用电阻箱（可在0~9999Ω范围内调节电阻值大小，且能读数的变阻箱）来代替电阻R，请你对该方案的可行性进行评估（如果不可行，请说明原因；如果可行，请说出改进后的优点）：________。 2．在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒为，、、、、的定值电阻各一个。 (1)请在图甲电路中的一根错误导线上画“×”，并改接到正确位置。 (2)电路改接正确后，闭合开关前发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是______。 (3)在探究电流与电压的关系时，将的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数如图丙所示时记录其示数，为______V，同时还需记录电流表的示数。 (4)在探究电流与电阻的关系时，每次接入一个不同的定值电阻，进行了五次实验并正确读取相应的数据，然后在坐标系中描点，如图丁所示，绘制完图像分析结论时发现：选取______定值电阻实验时测量的数据是错误的，应该去掉才能获取正确结论。导致数据错误的原因是______。 题型3 　实验电路故障分析 解题核心规律 （1）电流表有示数、电压表无示数：与电压表并联的用电器短路； （2）电流表无示数、电压表有示数（接近电源电压）：与电压表并联的用电器断路； （3）电流表和电压表均无示数：电源、开关、滑动变阻器等串联部分断路； （4）电流表有示数、电压表有示数但偏转异常：量程选择或接线问题。 活学活用 1．如图所示，小黄同学在做“探究电流与电压关系”的实验时，误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后，下列现象中会发生的是（　　） A．电压表被烧坏 B．电压表有示数 C．定值电阻被烧坏 D．电流表被烧坏 2．如图所示，电源为两节新干电池串联使用，开关闭合后灯泡发光，两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时，灯泡突然熄灭，两个电表一个示数变大，一个示数变小。则电路可能出现的故障为（    ） A．电源电压突然降低 B．若是电压表示数变大，则是灯泡发生了短路 C．滑动变阻器短路 D．若是电流表示数变大，则是灯泡发生了短路 3．某实验小组用图甲所示电路探究“电流跟电阻的关系”，保持电阻两端电压不变，得到电流随电阻变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最左端 B．实验过程中，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变大，电压表示数变小 C．分析图乙可得：保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 D．若电流表和电压表的示数突然变为零，故障原因一定是定值电阻发生短路 题型 　I-U图像与I-R图像的综合分析 解题核心规律 （1）I-U图像：过原点的直线 → 电阻一定，I与U成正比；斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小； （2）I-R图像：双曲线 → 电压一定，I与R成反比；曲线上任意点的电流与电阻乘积相等，等于电压值； （3）从图像中读取数据，代入公式计算电阻或电压。 活学活用 1．在“探究电流与电压的关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行了探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的I—U关系图像，从图中可以看出R1、R2的大小关系为( ) A．R1>R2　　B．R1<R2 C．R1=R2　　D．不能确定 选择理由：_________ 2．小明同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时，根据实验数据在图中描点作出图像，图中阴影部分面积大小表示的物理量为（　　） A．电流 B．电阻 C．电能 D．电压 3．如图所示是某一定值电阻的图像，分析图像可得出该定值电阻的阻值为__________，若通过该定值电阻的电流为，则此时定值电阻两端的电压为__________。 基础通关 1．在物理学中，常常采用一些科学的研究方法。探究电流与电压和电阻的关系时，采用的科学的研究方法是（　　） A．控制变量法 B．等效替代法 C．转换法 D．类比法 2．如图所示，在“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．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．实验的结论是电流跟电压成反比 D．多次实验是为了得到普遍规律 3．小明做“探究电阻一定时电流与电压的关系”实验。如图甲是他根据实验数据在坐标系中描的点，若要画线连接这些点，在下图的连线中最恰当的是（　　） A． B． C． D． 4．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 5．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 素养提升 6．（多选）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电路如图甲所示，电源电压保持3V不变，分别将、、、、、的定值电阻连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流并描绘出如图乙所示的图像，则下列说法不正确的是（    ） A．更换更大的电阻后，滑动变阻器滑片应向左移动 B．在具体实验操作中，手和眼的分工是手移动滑动变阻器的滑片，眼观察电压表示数 C．本实验的结论：电压一定时，电阻与电流成反比 D．为了得到更普遍的规律，可以改变两端的电压，再一次进行实验 7．（多选）小明用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”，下列说法正确的是（   ） A．探究电流与电压关系时，应控制定值电阻阻值不变 B．实验中测量多组数据是为了求平均值减小误差 C．电阻一定时，电压与电流成正比 D．探究电流与电阻关系时，把电阻由15Ω替换10Ω后，应将滑片向右调节 8．如图所示是探究“电流与电压的关系”的电路图。电源为两节新干电池，闭合开关前，R2的滑片应该移到最____________端。闭合开关后，无论如何移动滑片，两个电表的示数始终很大，则应更换规格适当的____________（选填“电源”“R1”或“R2”），继续实验。 9．如图是小欢探究电流与电压关系的实验电路，实验中要保持______不变，闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是电阻R______（选填“通路”“开路”或“短路”）。 10．在探究电流与电压的关系实验中，所用定值电阻的阻值约为，请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整____，使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。某次电压表指针位置如图乙所示，读数为____V。 11．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________________。 12．小明设计了如图甲所示的电路图，电源电压保持3 V不变，图乙是根据实验数据绘制的-图像。 (1)连接电路时，开关应处于________（选填“闭合”或“断开”）状态； (2)实验过程中，多次更换不同阻值的定值电阻进行实验的目的是________（选填“寻找普遍规律”或“减小误差”）； (3)实验中保持定值电阻两端的电压为________V不变； (4)根据实验数据可知，电压一定时，通过导体的电流与其电阻成________比。（选填“正”或“反”） 13．小红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3 V。 (1)如图乙所示，还有一根导线未连接滑动变阻器，为使闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于端，这根导线应连接在滑动变阻器的________（选填“A”或“B”）接线柱上。 (2)闭合开关后，小红发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近电源电压。请你分析电路故障原因可能是：__________________。 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，记录此时电流表的示数。更换不同阻值的定值电阻，调节滑片的位置使电压表的示数保持不变，记录电流表的示数并填入表格。图丙是第2次实验时电流表指针的位置，其读数为_________A。 次数 1 2 3 4 电阻 5 10 20 50 电流 0.40 0.10 0.04 (4)分析表中的数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成__________。 14．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。 迁移创新 15．小科同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3 V的电源，阻值分别为10 Ω，20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最______端（选填“左”或“右”）；小科连接好电路，检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是______；此实验中滑动变阻器的主要作用是______。 (2)故障排除后，小科先把10 Ω的电阻接入电路，根据图丙可知移动滑片要使电压表示数为________V，读出电流表示数后，断开开关，他改换成20 Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，接下来他向______（填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数恢复原来的示数； (3)当小科改用50 Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动、滑片，都无法使电压在示数达到实验要求的值，造成该现象的原因是滑动变阻器_____。其他条件不变的情况下，为了能继续完成这个实验，选择的定值电阻最大为______Ω。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 电流与电压、电阻的关系 课时目标 课标 要点 1. 通过实验探究电流与电压的关系，知道在电阻一定时，电流与电压成正比； 2. 通过实验探究电流与电阻的关系，知道在电压一定时，电流与电阻成反比； 3. 掌握滑动变阻器在探究电流与电压、电阻关系实验中的作用与使用方法； 4. 能根据实验数据绘制I-U图像和I-R图像，并能分析图像得出正确结论； 5. 理解控制变量法在探究物理规律中的应用，培养科学探究能力与数据分析能力。 重 难 点 重点：探究电流与电压、电阻关系的实验设计与数据分析；滑动变阻器的作用。 难点：滑动变阻器在“探究电流与电阻关系”实验中的具体操作（更换电阻后调节滑片使电压表示数不变）；实验数据的图像分析与结论表述。 知识点1 　探究电流与电压的关系 1. 问题：通过哪些途径可以改变电阻中的电流的大小 。 解决方法： ①当通过增加电池的节数来增加电阻器两端的电压时 ②定值电阻与滑动变阻器串联，电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越大，电流越小。 2 .探究电流与电压的关系 （1）实验目的：探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 （2）实验思路：保持导体的电阻不变，改变导体两端的电压，观察电流的变化。 （3）实验方法：采用控制变量法 （4）实验器材：电源（6V）、定值电阻R、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 （5）实验电路图： （6）实验步骤 ①按电路图连接好实物电路，连接时开关应断开。 ②闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 ③闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数分别为0.5V、1V、1.5V、2V、2.5V、3V，读出相应的电流表示数，并记录。 ④整理器材，分析数据，得出结论。 （7）实验数据表格 R = 10 Ω 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1 1.5 2 2.5 3 电流I/A 0.04 0.1 0.14 0.2 0.26 0.3 （8）数据处理： ①计算每次实验的电压与电流的比值，即电阻。 ②图像绘制：以电压为横坐标、电流为纵坐标，在坐标系中描点画出I-U图像。 图像分析：I-U图像是一条过原点的倾斜直线，说明电流与电压的比值不变，即电阻保持不变。 （9）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的电压成正比。 （10）交流与评估 ★滑动变阻器的作用： ① 保护电路：闭合开关前，将滑片移到阻值最大处，防止电流过大损坏电路元件。 ② 改变定值电阻两端的电压：移动滑片，改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，获得多组实验数据。 ★多次实验目的：获取多组实验数据，归纳出普遍适用的物理规律 【特别提醒】注意电流、电压、电阻的语言描述 ①结论中的电流、电压、电阻是针对同一导体而言的。 ②明确电流与电压存在的因果关系，电压是导体中产生电流的原因，而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压，所以不能说电阻一定时，电压与电流成正比。 ③在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电阻一定”。 随学随练 1．如图所示，在“探究电阻一定时，电流与电压的关系”实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了（     ） A．保护电路安全 B．保持两端电压不变 C．改变两端的电压 D．改变的电阻 【答案】C 【详解】本实验的目的是探究电阻一定时，电流与电压的关系，实验要求控制定值电阻的阻值不变，需要得到多组不同电压下对应的电流数据，总结普遍规律，因此多次移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压。 故选C。 2．（多选）在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组不断改进，依次设计了图甲、乙、丙所示的三个实验电路。下列说法正确的是（     ） A．图甲改为图乙是为了保证实验中电阻不变 B．图乙改为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压 C．进行图丙实验时，要先看电压表再看电流表 D．图丙中进行多次实验是为了求平均值以减小误差 【答案】AB 【详解】A．甲图使用小灯泡，小灯泡灯丝电阻会随温度变化，无法满足实验“保持电阻不变”的要求；换成乙图的定值电阻后，定值电阻阻值基本不受温度影响，可以保证实验中电阻不变，故A正确； B．乙图没有滑动变阻器，要改变定值电阻两端电压，必须拆装电路更换电源，操作麻烦；丙图增加了滑动变阻器，移动滑片就可以方便改变定值电阻两端电压，获得多组实验数据，故B正确； C．实验过程中没有“先看电压表再看电流表”的要求，故C错误； D．本实验是探究性实验，多次实验的目的是避免偶然性，得到“电阻不变时电流与电压成正比”的普遍规律，故D错误。 故选AB。 3．在 “探究电流与电压的关系”实验中，小幸同学设计并连接了如图甲所示的电路。 (1)如图甲所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向A移动时，接入电路的电阻变小； (2)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻 _______；（选填“断路”或“短路”） (3)排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为0.5V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 ________A； (4)移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量。移动滑动变阻器的目的是_______。 记录实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 0.3 2.0 2.5 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 (5)实验过程中有一个数据__________出现了错误，原因可能是_______； (6)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________； (7)为了使实验结果具有普遍性，同桌的小明分别用两个阻值未知的电阻R1和R2进行实验，得到两个电阻的I﹣U图像，如图丙所示，可知R1_____R2（选填“＞”“＜”或“＝”）； 【答案】(1) (2)断路 (3)0.1 (4)改变定值电阻两端的电压 (5) 电压0.3（或0.3） 电压表读数读错了量程 (6)正比 (7)< 【详解】（1）实验电路中滑动变阻器与定值电阻串联，要求滑动变阻器的滑片向A移动时，接入电路的电阻变小，则滑动变阻器A接线柱接入电路，如图所示： （2）闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路出现断路，而电压表有示数，说明电压表与电源相连部分是通路，则故障为定值电阻断路。 （3）由图可知，电流表选择0~0.6A量程，分度值为0.02A，电流表读数为0.1A。 （4）移动滑动变阻器的滑片，可以改变定值电阻两端电压，和通过电阻的电流，进行多次实验。 （5）[1][2]由表中数据可知0.3V的电压错误，应为1.5V，错误原因为电压表为大量程却按小量程读数了。 （6）由表中数据可知，定值电阻两端电压和电路电流的比值是一个定值，说明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。 （7）由丙图可知当通过R1和R2的电流相同时，R1两端电压小于R2两端电压，则根据可知，R1<R2。 知识点2 探究电流与电阻的关系 （1）实验目的：探究通过导体的电流与导体电阻的关系。 （2）实验思路：保持导体两端的电压不变，改变导体的电阻，观察电流的变化。 （3）实验方法：采用控制变量法 （4）实验器材：电源、不同阻值的定值电阻（多个）、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。 （5）实验电路图： （6）实验步骤 ①按电路图连接好实物电路，连接时开关应断开。 ②闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 ③将阻值为5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑片使电压表示数为某一固定值（如3V），记录电流表示数。 ④断开开关，将定值电阻更换为10Ω，闭合开关，移动滑片使电压表示数不变（选填“变大”“变小”或“不变”），记录电流表示数。 ⑤继续将 15Ω、 25Ω、30Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V保持不变，读出电流表的示数，并记录。 ⑥整理器材，分析数据，得出结论。 （7）实验数据表格 U = 3 V 数据序号 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.14 0.12 0.1 （8）数据处理： ①计算每次实验的电阻与电流的乘积，即电压。 ②图像绘制：以电阻为横坐标、电流为纵坐标，在坐标系中描点画出I-R图像。 图像分析：I-R图像是一条双曲线（反比例函数图像），说明电流与电阻的乘积不变，即电压保持不变。 （9）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。 （10）交流与评估 ★滑动变阻器的作用： ① 保护电路：闭合开关前，将滑片移到阻值最大处，防止电流过大损坏电路元件。 ② 保持定值电阻两端电压不变：更换电阻后，移动滑片，使电压表的示数保持不变。 ★多次实验目的：获取多组实验数据，归纳出普遍适用的物理规律。 ★更换电阻后，滑动变阻器滑片移动方向为：换大调大 【易错提醒】 对实验结论两种错误的语言描述： ①“导体中的电流跟导体的电阻成反比” ——漏掉了结论的前提条件（在电压一定时）。 ②“电压一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比”——弄错了结论的因果关系（因为电阻是导体本身的性质，跟电压和电流都没关系）。 随学随练 1．在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，下列说法正确的是（　　） A．“探究电流跟电压关系”实验时，可将定值电阻R替换成小灯泡 B．“探究电流跟电压关系”实验时，多次实验的目的是减小误差 C．“探究电流跟电压关系”实验结论：电阻不变时，电压与电流成正比 D．“探究电流跟电阻关系”实验时，移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻两端电压不变 【答案】D 【详解】A． 探究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，小灯泡的电阻会随温度变化而改变，无法保持电阻恒定，因此不能替换定值电阻，故A错误； B．探究电流跟电压关系时，多次实验的目的是得到电流与电压关系的普遍规律，不是减小误差，故B错误； C．电压是形成电流的原因，存在因果关系，正确结论为，电阻不变时，电流与电压成正比，不能颠倒表述，故C错误； D．探究电流跟电阻关系时，需要利用控制变量法保持定值电阻R两端电压不变，移动滑动变阻器滑片就是为了调节R两端电压保持不变，故D正确。 故选D。 2.（多选）在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5、10、15、20四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端 B．用10电阻实验，读数时的滑片位置比5电阻读数时更靠左 C．实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压不变 D．实验获得多组数据是为了归纳出：电压一定时、导体电阻与导体中的电流成反比 【答案】AC 【详解】A．闭合开关前，滑动变阻器应调至最大阻值处，由电路图可知，滑片置于最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，可保护电路。故A正确； B．探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻R两端的电压不变。当将5Ω电阻更换为10Ω电阻时，根据串联分压原理，定值电阻两端电压会增大；为保持其电压不变，需增大滑动变阻器的分压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻，因此滑片应向右移动，即10Ω实验时的滑片位置比5Ω时更靠右。故B错误； C．实验的核心要求是控制定值电阻两端电压不变，因此更换不同阻值的定值电阻后，需通过移动滑动变阻器的滑片，调节其接入电阻，从而改变分压，使定值电阻两端电压保持恒定。 即移动滑片的作用是控制电阻两端的电压不变，故C正确； D．实验结论为：导体两端的电压一定时，通过导体中的电流与导体的电阻成反比。导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端电压和通过的电流无关，故D错误。 故选AC。 3.在“研究电流跟电阻的关系”时，同学们设计如图的实物电路图，其中R为定值电阻，滑动变阻器R’规格为“20Ω1A”，电源为两节新干电池。 电阻/Ω 5 10 15 电流/A 0.3 0.22 0.18 (1)将图中的实物电路连接完整。（要求变阻器滑片向右移时，电流表的示数变大） (2)连接实物时开关应当________，某同学实验时发现无论怎样移动变阻器滑片，电压表示数始终约为3V，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是________。 (3)排除故障后，该同学用5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻依次进行实验，获得了表格中的数据，发现电流与电阻不成反比，老师告诉该同学得到的结论是错误的，你认为错误的原因是____________________。为了得到正确的结论，该同学用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，应向________（选填“右”或“左”）调节滑片，使________________；接着该同学又用15Ω电阻替换10Ω的电阻正确完成了第三次实验。 (4)正确完成前3次实验后，该同学用30Ω的电阻替换15Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去。为完成实验，同学们提出了下列解决方案，正确的是（     ） A．将电压表的量程换为0~15V B．更换最大阻值大于或等于30Ω的滑动变阻器 C．换成电压为4.5V的电源 D．可将定值电阻两端的电压调为1.2V 【答案】(1) (2) 断开 定值电阻R断路 (3) 未保持定值电阻两端电压不变 左 定值电阻两端电压不变 (4)B 【详解】（1）要求滑片右移时电流变大，则接入电阻应变小，即滑动变阻器应接右下接线柱B，并与定值电阻串联，如图所示： （2）连接电路时开关必须断开，防止短路损坏器材；在串联电路中，若电流表示数为0，说明电路断路；而电压表示数接近电源电压3V，说明电压表两接线柱与电源两极相通，则故障可能是定值电阻R断路。 （3）在探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端电压不变，由表格中数据可知，电流与电阻的乘积不断改变，则实验时未保持定值电阻两端电压不变； 用替换电阻后，定值电阻变大，定值电阻分压变大；要使定值电阻两端电压不变，需增大滑动变阻器分压，则将滑动变阻器的阻值调大，应向左调节滑片，使定值电阻两端电压不变。 （4）由题意可知，定值电阻两端的电压为 根据串联分压可知，定值电阻和变阻器的分压可以表示为 由于分压一定，则当定值电阻阻值最大时，变阻器的阻值也要最大，代入数据可得 解得，即滑动变阻器的最大阻值需要大于或等于，而原有器材中的变阻器最大阻值为，导致变阻器分压不够，定值电阻两端电压大于1.5V，故无法完成实验，因此可以增大定值电阻两端电压，或更换最大阻值大于或等于的滑动变阻器，或使用电压更低的电源来减小变阻器的分压，综上所述，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 知识点3 　两个探究实验的对比与总结 1. 实验方法对比 （1）两个实验都采用了控制变量法： ① 探究电流与电压的关系：控制电阻不变，改变电压。 ② 探究电流与电阻的关系：控制电压不变，改变电阻。 2. 滑动变阻器作用的对比 对比项 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 实验目的 探究I与U的关系 探究I与R的关系 控制变量 控制电阻不变 控制定值电阻两端电压不变 改变量 改变电压 改变电阻 滑动变阻器作用 ①保护电路 ①保护电路 ②改变定值电阻两端电压 ②保持定值电阻两端电压不变 随学随练 小雅和小慧在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，选用了电源电压且保持不变。        (1)小雅在检查自己连接的电路时，发现闭合开关前，电流表示数如图乙所示，她接下来的操作应该是将电流表________。操作完成后闭合开关，小雅发现电流表无示数，但电压表有示数且接近电源电压，无论怎样移动滑片P两表示数都不变，此故障的原因可能是________。 (2)小雅在更换好元件后继续探究“电流与电压的关系”。根据实验数据绘制了如图丁所示图像，根据图像可知，小雅使用的定值电阻的阻值为________，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________。 (3)同组的小慧同学在此基础上继续探究“电流跟电阻的关系”，她选用了三个阻值分别为、、的定值电阻，先把的定值电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数如图丙所示；然后她断开开关，保持滑片P的位置不动，将的定值电阻替换为，并再次闭合开关；接下来她应将滑片P向________（填“A”或“B”）端移动，同时眼睛注视着________（填“电流表”或者“电压表”）。为顺利完成这3次实验，小慧选用的滑动变阻器的最大阻值应该不小于________。 【答案】(1) 调零 电阻R断路 (2) 10 正比 (3) A 电压表 50 【详解】（1）发现闭合开关前，由图乙可知，电流表指针没有指在零刻度线上，则接下来的操作是将电流表指针调零。 电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表有示数且接近电源电压，则电压表、滑动变阻器、开关、电流表与电源组成通路，可能电阻R断路。 （2）根据欧姆定律结合图丁可得定值电阻的阻值为 由图丁可知，电流与电压的图像是过原点的一条倾斜直线，说明电阻一定，电流与电压成正比。 （3）由图丙可知，电压表选用0~3V的量程，其分度值0.1V，示数为2.5V； 实验中，将的定值电阻替换为，根据分压原理可知，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A端移动滑片，同时眼睛注视着电压表，使电压表的示数达到2.5V为止。 电阻两端的电压始终保持2.5V不变，根据串联电路电压的规律可得变阻器分得的电压为 变阻器分得的电压为电压表示数的2倍，根据分压原理可知，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少50Ω的滑动变阻器。   题型1 探究电流与电压关系的实验 解题核心规律 （1）本实验采用控制变量法，控制电阻不变，改变电压； （2）滑动变阻器的作用：保护电路和改变定值电阻两端电压； （3）I-U图像为过原点的倾斜直线，说明电流与电压成正比； （4）实验结论：电阻一定时，电流与电压成正比。 活学活用 1.物理实验小组的同学用如图甲所示的电路进行“探究电流与电压的关系”实验： (1)在本实验中导线E应该与电压表_____（选填“3”或“15”）的接线柱连接． (2)连接好电路闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移动到_____（选填“”或“”）端． (3)电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，产生这一现象的原因可能是_____．（选填“定值电阻短路”“定值电阻断路”） (4)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到某一位置时电压表的示数如图乙，结合图丙可知此时通过定值电阻的电流为_____A；若将滑动变阻器滑片向端移动，电压表的示数将会_____（选填“增大”或“减小”），多次改变定值电阻两端的电压得到如图丙所示的图像，由图像可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成_____比． (5)该小组同学在原有实验器材的基础上再添加多个阻值不同的定值电阻，还想要探究电流与电阻的关系，则在该实验中滑动变阻器的主要作用是_____，通过探究得出结论是：_____． 【答案】(1)3 (2) (3)定值电阻断路 (4) 0.1 增大 正 (5) 保持定值电阻两端电压不变 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 【详解】（1）由图可知，电源为2节干电池，总电压最大为3V，因此电压表选择量程，导线E接电压表的“3”接线柱。 （2）闭合开关前，滑动变阻器需要调到最大阻值处保护电路，滑动变阻器下接线柱接A端，滑片移到B端时接入电路的电阻丝最长、电阻最大，因此滑片移到B端。 （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两端能连通到电源两极，因此故障可能是定值电阻断路。 （4）电压表选量程，分度值，图乙读数为；由图丙可得此时电流。 滑片向A端移动时，滑动变阻器接入电阻减小，电路电流增大，由可知，定值电阻两端电压变大，因此电压表示数增大。 图丙是过原点的倾斜直线，则可得结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 （5）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，改变电阻研究电流的变化规律，因此滑动变阻器的主要作用是保持定值电阻两端电压不变。 电流与电阻的关系为：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。 2.小明用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系，电路中的滑动变阻器规格为“20 Ω 1 A”，电源由三节新干电池串联组成。 (1)请用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求：滑片向左滑动时，变阻器连入电路的电阻变大，且导线不能交叉。 (2)正确连接电路，闭合开关前，发现电流表的指针偏转情况如图乙所示，原因是______________________，调整正确后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数，则电路故障可能是定值电阻___________。 (3)排除故障后，闭合开关，记下电压表和电流表的示数，接下来的操作是___________（填字母）。 A．换用另一个定值电阻，将滑片移动到某位置，记下电压表和电流表的示数 B．将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数 (4)小明根据实验数据画出图像，如图丙所示。分析图像可知： ①通过定值电阻的电流与其两端的电压成___________比。 ②实验中所用的定值电阻的阻值为___________。 【答案】(1) (2) 电流表指针没有调零 短路 (3)B。 (4) 正 5 【详解】（1）要求滑片向左滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻变大，所以滑动变阻器应选择右下接线柱串联入电路中，据此作图。 （2）正确连接电路，闭合开关前，发现电流表的指针偏转情况如图乙所示，原因是电流表指针没有调零；调整正确后，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联的部分发生了短路，则电路故障可能是定值电阻短路 （3）探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，改变电压，多次测量，故接下来的操作是：将滑片移动到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数，故选B。 （4）由图像可知，I − U图像是一条过原点的直线，所以通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。根据欧姆定律，当定值电阻的电流为0.1A时，电压为0.5V，所以定值电阻的阻值 题型2  探究电流与电阻关系的实验 解题核心规律 （1）本实验采用控制变量法，控制电压不变，改变电阻； （2）更换电阻后，必须移动滑片使电压表示数保持不变； （3）滑动变阻器的作用：保护电路和保持定值电阻两端电压不变； （4）I-R图像为双曲线，说明电流与电阻成反比； （5）实验结论：电压一定时，电流与电阻成反比。 活学活用 1．珊珊同学利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω，10Ω，15Ω，20Ω，25Ω； (1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整，（要求滑动变阻器向右移动时，电路中的电流变小；电压表选择小量程）。 (2)闭合开关后，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这种故障的原因可能是________。 (3)排除故障后，珊珊先将5Ω的电阻连入电路中，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，电流表的示数如图丙所示，电流表的读数为________A，滑片先保持不动，断开开关，她把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后再闭合开关，接下来需将滑片往________（选填“左”或者“右”）适当移动，使电压表示数达到________，再读取电流值。 (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，得到如图丁所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：________。 (5)实验中若用电阻箱（可在0~9999Ω范围内调节电阻值大小，且能读数的变阻箱）来代替电阻R，请你对该方案的可行性进行评估（如果不可行，请说明原因；如果可行，请说出改进后的优点）：________。 【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) 0.5 右 2.5V (4)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 (5)该方案是可行的，优点是不需要逐个更换不同阻值的定值电阻 【详解】（1）滑动变阻器需要串联接入电路，且一上一下，如图所示，要求滑动变阻器向右移动时，电路中的电流变小，说明滑动变阻器A接线柱接入电路；电压表选择小量程并联在定值电阻两端。 （2）闭合开关后，发现电流表无示数，说明电路中可能存在断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，电压表所在的电路是通路，则说明电压表所测量的定值电阻断路。 （3）电流表的示数如图丙所示，选择小量程，分度值为0.02A，电流表的读数为0.5A。 探究电流跟电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压一定，5Ω的电阻换成10Ω的电阻，根据串联分压，定值电阻两端的电压变大，电源电压不变，为了保证定值电阻两端的电压不变，滑动变阻器需要分担更多的电压，滑动变阻器接入的阻值需要变大，故滑动变阻器的滑片P需要向右移动。 根据第一组数据可知，定值电阻两端电压为 （4）分析图丁可知，电流与电阻的乘积是一个定值，结论为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。 （5）该方案是可行的，优点有不需要逐个更换不同阻值的定值电阻；还可以直接旋转电阻箱旋钮连续改变电阻值，操作简便；电阻值可直接读出，读数精确，便于多次实验，提高实验效率和准确性。 2．在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，实验电路如图甲所示，电源电压恒为，、、、、的定值电阻各一个。 (1)请在图甲电路中的一根错误导线上画“×”，并改接到正确位置。 (2)电路改接正确后，闭合开关前发现电流表指针如图乙所示，接下来的操作是______。 (3)在探究电流与电压的关系时，将的定值电阻接入电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数如图丙所示时记录其示数，为______V，同时还需记录电流表的示数。 (4)在探究电流与电阻的关系时，每次接入一个不同的定值电阻，进行了五次实验并正确读取相应的数据，然后在坐标系中描点，如图丁所示，绘制完图像分析结论时发现：选取______定值电阻实验时测量的数据是错误的，应该去掉才能获取正确结论。导致数据错误的原因是______。 【答案】(1) (2)将电流表调零 (3)2.6 (4) 20 更换的定值电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片，保持电压表的示数一定 【详解】（1）原电路错误为定值电阻和电压表被短路，此时将电压表与定值电阻左侧连接的导线改接到定值电阻的右侧即可。此时电压表与定值电阻并联，电流表串联在电路中。 （2）闭合开关前电流表指针未对准零刻度线，因此需要先将电流表调零。 （3）电压表选用量程，分度值为，读数为。 （4）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。根据图丁数据和欧姆定律可得，除20Ω外，其余电阻两端的电压均为，只有20Ω电阻两端电压为 不符合控制电压不变的要求，原因可能是更换的定值电阻后，没有移动滑动变阻器的滑片，保持电压表的示数一定。 题型3 　实验电路故障分析 解题核心规律 （1）电流表有示数、电压表无示数：与电压表并联的用电器短路； （2）电流表无示数、电压表有示数（接近电源电压）：与电压表并联的用电器断路； （3）电流表和电压表均无示数：电源、开关、滑动变阻器等串联部分断路； （4）电流表有示数、电压表有示数但偏转异常：量程选择或接线问题。 活学活用 1．如图所示，小黄同学在做“探究电流与电压关系”的实验时，误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后，下列现象中会发生的是（　　） A．电压表被烧坏 B．电压表有示数 C．定值电阻被烧坏 D．电流表被烧坏 【答案】B 【详解】电流表和电压表位置互换后，电压表串联接入电路，由于电压表电阻很大，相当于并联在电源两端测电源电压，故电压表不会被烧坏且有示数；干路中电流就很小，几乎没有电流流过电路，电流表和定值电阻都不会被烧坏，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．如图所示，电源为两节新干电池串联使用，开关闭合后灯泡发光，两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时，灯泡突然熄灭，两个电表一个示数变大，一个示数变小。则电路可能出现的故障为（    ） A．电源电压突然降低 B．若是电压表示数变大，则是灯泡发生了短路 C．滑动变阻器短路 D．若是电流表示数变大，则是灯泡发生了短路 【答案】D 【详解】如图所示，灯泡与滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，电压表测量灯泡两端电压。 A．根据欧姆定律可知，在总电阻不变的情况下，若电源电压突然降低，则电路中电流变小，小灯泡两端的电压变小，故电压表与电流表的示数均变小，故A不符合题意； B．根据欧姆定律可知，若电压表示数变大，则经过灯泡的电流也会变大，故电流表与电压表示数均变大，故B不符合题意； C．当滑动变阻器短路，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电流会变大，灯泡两端的电压会变大，故电流表与电压表示数均变大，故C不符合题意； D．电流表示数变大，即电路中电流变大，说明电路中可能出现了短路，灯泡不亮，说明灯泡出现了故障，故电路中灯泡发生了短路，此时电压表被短接，电压表示数为零，即电压表示数变小，故D符合题意。 故选D。 3．某实验小组用图甲所示电路探究“电流跟电阻的关系”，保持电阻两端电压不变，得到电流随电阻变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（     ） A．闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最左端 B．实验过程中，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表示数变大，电压表示数变小 C．分析图乙可得：保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 D．若电流表和电压表的示数突然变为零，故障原因一定是定值电阻发生短路 【答案】C 【详解】A．为保护电路，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，故A错误； B．图甲电路中，电阻和滑动变阻器串联，电压表测电阻的电压，电流表测电路中电流。向左移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器阻值变小，则总电阻变小，根据，电路中电流变大，则电流表示数变大，根据，电阻的电压变大，则电压表示数变大，故B错误； C．分析图乙可知，电流与电阻的乘积为定值，可得：保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比，故C正确； D．若定值电阻发生短路，则电压表被短路，电压表示数为零，此时电路中滑动变阻器单独接入电路，电路中有电流，电流表示数不为零，所以若电流表和电压表的示数突然变为零，故障原因不可能是定值电阻发生短路，故D错误。 故选C。 题型 　I-U图像与I-R图像的综合分析 解题核心规律 （1）I-U图像：过原点的直线 → 电阻一定，I与U成正比；斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小； （2）I-R图像：双曲线 → 电压一定，I与R成反比；曲线上任意点的电流与电阻乘积相等，等于电压值； （3）从图像中读取数据，代入公式计算电阻或电压。 活学活用 1．在“探究电流与电压的关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行了探究，并根据各自的实验数据绘制出如图所示的I—U关系图像，从图中可以看出R1、R2的大小关系为( ) A．R1>R2　　B．R1<R2 C．R1=R2　　D．不能确定 选择理由：_________ 【答案】 B 见解析 【详解】根据欧姆定律可知，在电压U相同时，电流I与电阻R成反比。从图像可知，当电压相同时，通过R1的电流I1大于通过R2的电流I2，即在电压相同时I1＞I2，所以R1＜R2。故B正确，ACD 错误。 故选B。 2．小明同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时，根据实验数据在图中描点作出图像，图中阴影部分面积大小表示的物理量为（　　） A．电流 B．电阻 C．电能 D．电压 【答案】D 【详解】由欧姆定律变形式可知，电流和电阻的乘积在数值上等于导体两端的电压，而阴影部分的面积等于横坐标（电阻）与纵坐标（电流）的乘积，因此阴影部分面积表示的物理量是电压。故选D。 3．如图所示是某一定值电阻的图像，分析图像可得出该定值电阻的阻值为__________，若通过该定值电阻的电流为，则此时定值电阻两端的电压为__________。 【答案】 5 1.1 【详解】[1]取图像中一点（1.5，0.3），表示当该电阻两端电压为1.5V时，电流为0.3A，则该电阻的阻值 [2]通过该定值电阻的电流为0.22A时，电压为 基础通关 1．在物理学中，常常采用一些科学的研究方法。探究电流与电压和电阻的关系时，采用的科学的研究方法是（　　） A．控制变量法 B．等效替代法 C．转换法 D．类比法 【答案】A 【详解】在研究电流与电压（电阻）的关系时，是控制电阻（电压）不变进行探究的，采用的是控制变量法，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．如图所示，在“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．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．实验的结论是电流跟电压成反比 D．多次实验是为了得到普遍规律 【答案】C 【详解】A．电阻会影响电流大小，探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定，故A正确，不符合题意； B．滑动变阻器可以通过改变自身电阻实现改变定值电阻两端电压的作用，故B正确，不符合题意； C．当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故C不正确，符合题意； D．本实验为探究性实验，多次实验是为了避免实验偶然性，得到普遍规律，故D正确，不符合题意。 故选 C。 3．小明做“探究电阻一定时电流与电压的关系”实验。如图甲是他根据实验数据在坐标系中描的点，若要画线连接这些点，在下图的连线中最恰当的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】在电阻一定时，电流与电压成正比，其 I−U图像是一条过原点的倾斜直线。 在连线时，应使直线通过尽可能多的点，对于不能通过的点，应使它们均匀分布在直线的两侧，对于错误的点应舍去。 故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．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。 5．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。 素养提升 6．（多选）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电路如图甲所示，电源电压保持3V不变，分别将、、、、、的定值电阻连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流并描绘出如图乙所示的图像，则下列说法不正确的是（    ） A．更换更大的电阻后，滑动变阻器滑片应向左移动 B．在具体实验操作中，手和眼的分工是手移动滑动变阻器的滑片，眼观察电压表示数 C．本实验的结论：电压一定时，电阻与电流成反比 D．为了得到更普遍的规律，可以改变两端的电压，再一次进行实验 【答案】AC 【详解】A．更换更大的电阻后，由串联分压原理，定值电阻两端电压变大，而实验中应控制定值电阻两端电压不变，则滑动变阻器滑片应向右移动，故A错误，符合题意； B．在探究“电流与电阻关系”的实验中，要保持两端的电压不变，改变通过的电流，因此在具体实验操作时，手和眼的分工是手移动滑动变阻器的滑片改变电路的电流，眼观察电压表的示数，故B正确，不符合题意； C．本实验的结论应该是：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，而不能说电阻与电流成反比，故C错误，符合题意； D．为了得到更普遍的规律，可以多次改变两端的电压，再一次进行实验，故D正确，不符合题意。 故选AC。 7．（多选）小明用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”，下列说法正确的是（   ） A．探究电流与电压关系时，应控制定值电阻阻值不变 B．实验中测量多组数据是为了求平均值减小误差 C．电阻一定时，电压与电流成正比 D．探究电流与电阻关系时，把电阻由15Ω替换10Ω后，应将滑片向右调节 【答案】AD 【详解】A．根据控制变量法，探究电流与电压关系时，应控制定值电阻阻值不变，故A正确； B．探究电流与电压、电阻的关系属于探究类实验，实验中测量多组数据是为了寻求普遍规律，故B错误； C．根据欧姆定律可知，电阻一定时，电流与电压成正比，故C错误； D．探究电流与电阻关系时，要控制电压不变。把电阻由15Ω替换10Ω后，根据串联分压原理可知，定值电阻两端电压变大，为控制定值电阻两端电压不变，应增大变阻器的电压，则应将滑片向右调节，增大变阻器的阻值，故D正确。 故选AD。 8．如图所示是探究“电流与电压的关系”的电路图。电源为两节新干电池，闭合开关前，R2的滑片应该移到最____________端。闭合开关后，无论如何移动滑片，两个电表的示数始终很大，则应更换规格适当的____________（选填“电源”“R1”或“R2”），继续实验。 【答案】 右 R2 【详解】[1]闭合开关前，滑动变阻器需要调到最大阻值处保护电路。由图可知，滑动变阻器接入电路的是滑片左侧的电阻丝，滑片移到最右端时，接入的电阻丝长度最长，电阻最大，因此滑片应移到最右端。 [2]电源为两节新干电池，总电压为3V，电压是合适的；定值电阻是实验研究对象，太大则电压表示数较大，太小则电流表示数较大，所以R1没有问题。电表示数始终很大，说明电路总电阻始终过小，原因是滑动变阻器的最大阻值太小，即使调到最大阻值也无法降低电路电流、电压，因此需要更换规格合适的。 9．如图是小欢探究电流与电压关系的实验电路，实验中要保持______不变，闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是电阻R______（选填“通路”“开路”或“短路”）。 【答案】 电阻 开路 【详解】[1]在探究电流与电压关系的实验中，根据控制变量法，要保持电阻不变，改变电阻两端的电压，进而观察电流的变化情况。 [2]据图可知，电路是串联的，闭合开关后，电流表无示数，说明电路开路，电压表示数接近电源电压，则可能是定值电阻R开路，电压表串联接入电路，测电源电压。 10．在探究电流与电压的关系实验中，所用定值电阻的阻值约为，请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整____，使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。某次电压表指针位置如图乙所示，读数为____V。 【答案】 1.9 【详解】要使滑动变阻器滑片向左移动时电流变大，需让变阻器接入电路的电阻变小，因此应接左下接线柱，将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻R的右端用导线相连，同时，电压表应并联在定值电阻两端，选择量程；由图乙可知，电压表选用的是量程，分度值为0.1V，指针指向1.9V的位置，此时电压表读数为1.9V。 11．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。 12．小明设计了如图甲所示的电路图，电源电压保持3 V不变，图乙是根据实验数据绘制的-图像。 (1)连接电路时，开关应处于________（选填“闭合”或“断开”）状态； (2)实验过程中，多次更换不同阻值的定值电阻进行实验的目的是________（选填“寻找普遍规律”或“减小误差”）； (3)实验中保持定值电阻两端的电压为________V不变； (4)根据实验数据可知，电压一定时，通过导体的电流与其电阻成________比。（选填“正”或“反”） 【答案】(1)断开 (2)寻找普遍规律 (3)2.5 (4)反 【详解】（1）连接电路时，为了保护电路，开关必须处于断开状态，防止电路短路损坏元件。 （2）探究电流与电阻的关系时，多次更换不同阻值的定值电阻，是为了寻找普遍规律，避免实验结论的偶然性。 （3）根据控制变量法，探究电流与电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变。由图像可知：不管电阻和电流如何变化，电压 （4）由图像可知，电压一定时，电阻增大，电流减小，且 I 与 R 的乘积（电压）为定值，因此通过导体的电流与其电阻成反比。 13．小红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3 V。 (1)如图乙所示，还有一根导线未连接滑动变阻器，为使闭合开关前，滑动变阻器的滑片置于端，这根导线应连接在滑动变阻器的________（选填“A”或“B”）接线柱上。 (2)闭合开关后，小红发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近电源电压。请你分析电路故障原因可能是：__________________。 (3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片至适当位置，记录此时电流表的示数。更换不同阻值的定值电阻，调节滑片的位置使电压表的示数保持不变，记录电流表的示数并填入表格。图丙是第2次实验时电流表指针的位置，其读数为_________A。 次数 1 2 3 4 电阻 5 10 20 50 电流 0.40 0.10 0.04 (4)分析表中的数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成__________。 【答案】(1)B (2)定值电阻R断路 (3)0.2 (4)反比 【详解】（1）闭合开关前，滑动变阻器需要调至最大阻值。当滑片P在A端时，要接入最大电阻，下接线柱应接B，此时接入的电阻丝长度最长，电阻最大。 （2） 电流表无示数说明电路发生断路，电压表有示数且接近电源电压，说明电压表能连通到电源两端，因此故障为和电压表并联的定值电阻R断路。 （3）电流表选用0∼0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.2A位置，因此读数为0.2A。 （4）分析数据可得：电压一定时，电流与电阻的乘积为定值，因此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。 14．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。 迁移创新 15．小科同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3 V的电源，阻值分别为10 Ω，20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 Ω 1 A”字样。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最______端（选填“左”或“右”）；小科连接好电路，检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是______；此实验中滑动变阻器的主要作用是______。 (2)故障排除后，小科先把10 Ω的电阻接入电路，根据图丙可知移动滑片要使电压表示数为________V，读出电流表示数后，断开开关，他改换成20 Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图乙所示，接下来他向______（填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数恢复原来的示数； (3)当小科改用50 Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动、滑片，都无法使电压在示数达到实验要求的值，造成该现象的原因是滑动变阻器_____。其他条件不变的情况下，为了能继续完成这个实验，选择的定值电阻最大为______Ω。 【答案】(1) 右 定值电阻短路 控制定值电阻两端电压不变 (2) 2 右 (3) 最大阻值太小 40 【详解】（1）连接好电路，闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处。由图甲可知，滑片移至最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大。 闭合开关后，电流表指针正常偏转，说明电路是通路；电压表示数为零，可能是定值电阻R短路，此时电压表相当于测导线的电压，示数为零。 探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻两端电压不变。所以此实验中滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变。 （2）由图丙可知，当时，电流，则定值电阻两端电压为 所以要使电压表示数为2V。 改换成20Ω的电阻后，根据串联分压原理，电阻增大，其两端电压增大，要使电压表示数恢复到2V，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以应向右调节滑动变阻器的滑片。 （3）电源电压为，定值电阻两端的电压为，所以滑动变阻器两端的电压为 根据串联电路电流处处相等，所以，当定值电阻为时，代入数据可得，解得 滑动变阻器的最大阻值为20Ω，所以无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，原因是滑动变阻器最大阻值太小。 根据串联分压可知，当滑动变阻器阻值最大时，定值电阻阻值也最大，即 当定值电阻为时，代入数据可得 解得 所以为了能继续完成这个实验，选择的定值电阻最大为。 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $