5.1 电流与电压、电阻的关系（讲义）物理新教材教科版九年级上册

本讲义聚焦“电流与电压、电阻的关系”核心知识点，以控制变量法为探究主线，系统梳理实验设计（器材选择、滑动变阻器作用）、操作要点（电路连接规范）、数据处理（I-U/I-R图像绘制）及结论归纳（电阻一定时电流与电压成正比，电压一定时电流与电阻成反比）的完整学习支架。 该资料通过“随学随练+活学活用+分层练习”设计，强化科学探究与科学思维。如实验故障分析（电流表无示数、电压表有示数等）培养证据意识，图像归纳规律提升模型建构能力，课后练习助力查漏补缺，课中辅助教师高效授课，全面落实物理观念与科学态度的培养。

第五章 欧姆定律 第1节 电流与电压、电阻的关系 课标要点 1. 会运用控制变量法设计探究实验。 2. 通过实验分析得出电流与电压、电阻的定量关系。 3. 学会利用 I-U、I-R 图像处理实验数据、总结规律。 学习重难点 重点：滑动变阻器的作用以及使用。 难点：根据实验数据绘制图像，从图像中归纳物理规律。 知识点 探究电流与电压的关系（重点） 1. 实验方法：控制变量法，保持定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端电压，观察电流变化。 2. 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。 3. 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，多次测量获取多组数据。 4. 操作要点：连接电路时，开关必须断开；滑动变阻器滑片调到最大阻值处。 5. 实验数据处理：更换电压，记录每组电压、电流，可绘制 IU 图像，图像是一条过原点的倾斜直线。 6. 实验结论： 电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 易错提醒 不能写 “电压跟电流成正比”。电压是自变量，电压产生电流。 多次实验目的： 寻找普遍规律，避免实验偶然性。 随学随练 小德在探究电流与电压的关系实验中： (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______（填“A”或“B”）端； (2)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小德利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______； (3)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了电阻Rx的I-U图像，如图丙所示。 由图像可以得出结论：当电阻一定时，电流与电压成______； (4)在本实验中，可以分别用1节、2节、3节…干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压，也可以用滑动变阻器来改变电压。与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器的优点是：______ 知识点 探究电流与电阻的关系（重点） 1.实验方法：控制变量法，保持定值电阻两端电压不变，更换不同阻值的定值电阻，观察电流的变化。 2.滑动变阻器的作用：①保护电路；②控制定值电阻两端的电压保持不变。 3.关键操作步骤：更换阻值更大的定值电阻后，闭合开关，定值电阻两端电压会变大；需要移动滑动变阻器滑片，使电压表示数恢复到原来控制的电压，再记录电流表示数。 4. 实验结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 易错提醒 不能写成 “电阻跟电流成反比”。电阻是导体本身属性，不会随电流改变。 多次实验目的： 寻找普遍规律，避免实验偶然性。 随学随练 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）：________。 题型 探究电流与电压、电阻的关系 1. 探究电流与电压的关系（控制电阻不变） 控制变量：保持定值电阻阻值不变，移动滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端电压。 滑动变阻器作用：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压，获取多组实验数据。 实验结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 2. 探究电流与电阻的关系（控制电压不变） 控制变量：更换不同阻值定值电阻，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压保持不变。 滑动变阻器作用：①保护电路；②控制定值电阻两端电压保持不变。 实验结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 3. 多次实验目的：寻找普遍规律，避免实验偶然性 连接电路时：开关断开；滑动变阻器滑片调到最大阻值处，保护电路。 换大电阻之后操作：闭合开关，向阻值变大方向移动滑片，使电压表示数回到原来控制的电压值。 4. 常见故障 电流表无示数，电压表接近电源电压：定值电阻断路。 电流表有示数，电压表无示数：定值电阻短路。 活学活用 如图所示是某实践小组同学探究“流过导体的电流与导体两端电压和导体电阻关系”的实验，用到的器材有电压恒为4.5 V的电源，定值电阻5个（、、、、），滑动变阻器标有“”字样，电压表、电流表、开关，导线若干。 (1)同学们先选用的定值电阻探究“流过导体的电流与导体两端电压的关系”，设计的实验电路如图甲所示，请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整，要求滑片向右移电流表示数变小。 (2)正确连接电路，闭合开关前，同学们应将滑动变阻器的滑片移至最__________（选填“左”或“右”）端；闭合开关后，移动滑片，同学们发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则电路中存在的故障可能是定值电阻_____________。 (3)排除故障后，小组同学们多次调节滑动变阻器滑片的位置，并记录相应的电压表和电流表数据，如下表所示，第5次实验时电流表的示数如图丙所示，为__________；实验中同学们多次实验的目的是____________________；根据表中数据得出的结论是电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成__________比。 实验次数 1 2 3 4 5 电压 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流 0.12 0.16 0.20 0.24 (4)在探究流过导体的电流与导体电阻关系时，同学们调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V记下电流表的示数；接着断开开关并取下的定值电阻更换为的定值电阻进行实验，为使电压表示数保持不变，应将滑片向__________（选填“左”或“右”）端移动；然后同学们依次将、、的定值电阻接入电路进行实验，根据实验数据绘制了图丁所示的图像，分析可知在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成__________比。 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．在“探究电流与电压关系”的实验中，某同学绘制出的I-U图像能正确反映电流与电压关系的是（　　） A． B． C． D． 3．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 4．小刚用图所示电路探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验过程中，当把电阻R由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应采取的操作是（    ） 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 5．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 6．在探究“电流与电压的关系”实验中，要保持___________不变，改变导体两端的___________，记录对应的电流。 7．在探究“电流与电阻的关系”实验中，把电流表连入电路，闭合开关进行实验，每次更换电阻后，接下来应该进行的操作：调节滑动变阻器，__________。 8．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。 9．用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系，实验过程中，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后，接下来应向_______端（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使_______表的示数保持不变。 10．小明想探究“电流与电阻的关系”，某次测量时电流表的示数如图甲所示，此时电流为__________A；经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示，由图像得到的结论是__________。 11．小明用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，其电路图如图乙所示，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。 (1)小明仔细检查电路后，发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确_________；连接电路时，开关应处于___________（选填“断开”或“闭合”）状态。 (2)改正错误后，闭合开关前，他应先将滑动变阻器的滑片调到___________（选填“左端”或“右端”）。 (3)闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是（     ）（填序号）。 A．滑动变阻器断路 B．定值电阻R断路 C．定值电阻R短路 (4)排除故障后利用四个定值电阻进行实验，图丙曲线是根据实验数据得到的I-R图像：其中阴影部分面积表示的物理量是___________，其值为___________； (5)根据图像中数据，得到的结论是：___________。 素养提升 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．如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法错误的是（     ） A．闭合开关前，滑片要移到最右端 B．用一个定值电阻R，改变变阻器阻值，观察电流表、电压表的示数 C．滑动变阻器滑片向左移动，电压表示数变大 D．通过定值电阻R的电流与电源电压成正比 3．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 4．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 5．小徐同学在实验课上设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为6伏，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） ①该同学研究的是电流和电压的关系 ②将从换成后，应立即记录电流表的示数 ③滑动变阻器的作用是保持两端电压不变 ④实验中电压表的示数应保持2.5伏不变 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②④ 6．如图所示是电学中常见的电路图，进行以下相应实验时，描述正确的是（   ） A．“探究电流与电压的关系”实验，多次实验目的是为了减小实验误差 B．“探究电流与电压的关系”实验，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变 C．“探究电流与电阻的关系”实验，可得导体两端电压一定时，导体电阻跟通过导体的电流成反比 D．“探究电流与电阻的关系”实验，每次更换电阻后，都要保持电阻两端电压不变 迁移创新 1．小李同学用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”，并作出图像如图乙所示，关于该实验，下列说法中正确的是（   ） A．多次实验的目的是为了减小误差 B．根据图乙知，实验过程中应控制电压表示数为3V不变 C．当R由10Ω更换为20Ω后，要控制R的电压一定，应将滑片P适当向右移动 D．实验结论：电压一定时，电阻跟电流成反比 2．在做“探究电流与电压关系”的实验时，三个小组按各自设计的电路图进行实验，并将实验数据记录在表格中，老师看了他们的实验电路图以后指出：“这三个小组中有小组的实验数据很可能是编造的。”则编造数据的小组可能是（　　） A．第一组 B．第二组 C．第三组 D．第一、二、三组 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第五章 欧姆定律 第1节 电流与电压、电阻的关系 课标要点 1. 会运用控制变量法设计探究实验。 2. 通过实验分析得出电流与电压、电阻的定量关系。 3. 学会利用 I-U、I-R 图像处理实验数据、总结规律。 学习重难点 重点：滑动变阻器的作用以及使用。 难点：根据实验数据绘制图像，从图像中归纳物理规律。 知识点 探究电流与电压的关系（重点） 1. 实验方法：控制变量法，保持定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端电压，观察电流变化。 2. 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。 3. 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，多次测量获取多组数据。 4. 操作要点：连接电路时，开关必须断开；滑动变阻器滑片调到最大阻值处。 5. 实验数据处理：更换电压，记录每组电压、电流，可绘制 IU 图像，图像是一条过原点的倾斜直线。 6. 实验结论： 电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 易错提醒 不能写 “电压跟电流成正比”。电压是自变量，电压产生电流。 多次实验目的： 寻找普遍规律，避免实验偶然性。 随学随练 小德在探究电流与电压的关系实验中： (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于______（填“A”或“B”）端； (2)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小德利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是______； (3)排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了电阻Rx的I-U图像，如图丙所示。 由图像可以得出结论：当电阻一定时，电流与电压成______； (4)在本实验中，可以分别用1节、2节、3节…干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压，也可以用滑动变阻器来改变电压。与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器的优点是：______ 【答案】(1)B (2)滑动变阻器断路 (3)正比 (4)不需要反复拆装电路，操作简便，可连续改变定值电阻两端电压，方便多次实验得到普遍规律 【详解】（1）为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片需要调到最大阻值的B端。 （2）图甲中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流。电流表无示数，则电路有断路故障。电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数，说明电压表两接线柱与电源两极相通，则滑动变阻器断路。 （3）由丙图可知，图像是过原点的倾斜直线，可得结论：电阻一定时，电流与电压成正比例。 （4）略。 知识点 探究电流与电阻的关系（重点） 1.实验方法：控制变量法，保持定值电阻两端电压不变，更换不同阻值的定值电阻，观察电流的变化。 2.滑动变阻器的作用：①保护电路；②控制定值电阻两端的电压保持不变。 3.关键操作步骤：更换阻值更大的定值电阻后，闭合开关，定值电阻两端电压会变大；需要移动滑动变阻器滑片，使电压表示数恢复到原来控制的电压，再记录电流表示数。 4. 实验结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 易错提醒 不能写成 “电阻跟电流成反比”。电阻是导体本身属性，不会随电流改变。 多次实验目的： 寻找普遍规律，避免实验偶然性。 随学随练 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。 题型 探究电流与电压、电阻的关系 1. 探究电流与电压的关系（控制电阻不变） 控制变量：保持定值电阻阻值不变，移动滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端电压。 滑动变阻器作用：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压，获取多组实验数据。 实验结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 2. 探究电流与电阻的关系（控制电压不变） 控制变量：更换不同阻值定值电阻，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压保持不变。 滑动变阻器作用：①保护电路；②控制定值电阻两端电压保持不变。 实验结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 3. 多次实验目的：寻找普遍规律，避免实验偶然性 连接电路时：开关断开；滑动变阻器滑片调到最大阻值处，保护电路。 换大电阻之后操作：闭合开关，向阻值变大方向移动滑片，使电压表示数回到原来控制的电压值。 4. 常见故障 电流表无示数，电压表接近电源电压：定值电阻断路。 电流表有示数，电压表无示数：定值电阻短路。 活学活用 如图所示是某实践小组同学探究“流过导体的电流与导体两端电压和导体电阻关系”的实验，用到的器材有电压恒为4.5 V的电源，定值电阻5个（、、、、），滑动变阻器标有“”字样，电压表、电流表、开关，导线若干。 (1)同学们先选用的定值电阻探究“流过导体的电流与导体两端电压的关系”，设计的实验电路如图甲所示，请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整，要求滑片向右移电流表示数变小。 (2)正确连接电路，闭合开关前，同学们应将滑动变阻器的滑片移至最__________（选填“左”或“右”）端；闭合开关后，移动滑片，同学们发现电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压，则电路中存在的故障可能是定值电阻_____________。 (3)排除故障后，小组同学们多次调节滑动变阻器滑片的位置，并记录相应的电压表和电流表数据，如下表所示，第5次实验时电流表的示数如图丙所示，为__________；实验中同学们多次实验的目的是____________________；根据表中数据得出的结论是电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成__________比。 实验次数 1 2 3 4 5 电压 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 电流 0.12 0.16 0.20 0.24 (4)在探究流过导体的电流与导体电阻关系时，同学们调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V记下电流表的示数；接着断开开关并取下的定值电阻更换为的定值电阻进行实验，为使电压表示数保持不变，应将滑片向__________（选填“左”或“右”）端移动；然后同学们依次将、、的定值电阻接入电路进行实验，根据实验数据绘制了图丁所示的图像，分析可知在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成__________比。 【答案】(1) (2) 右 断路 (3) 0.28 得出普遍规律 正 (4) 左 反 【详解】（1）滑片向右移电流变小，说明滑动变阻器接入电阻需变大，因此应将导线接在A接线柱，连接到开关右接线柱。 （2）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至阻值最大处，即最右端； 电流表无示数、电压表接近电源电压，说明电压表串联在电路中，测电源电压，故故障为定值电阻断路。 （3）电流表接 0~0.6A 量程，分度值 0.02A，指针指向 0.28A 位置，示数为0.28A。 多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性。 表格数据中，电流随电压的增大而增大，说明电阻一定时，电流与电压成正比。 （4）更换为 5Ω 定值电阻后，根据串联分压可知，其分压减小，为保持电压表示数 2.5V 不变，需减小滑动变阻器分压，因此滑片应向左端移动； 由 I-R 图像可知，电压一定时，电流随电阻增大而减小，因此电流与电阻成反比。 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．在“探究电流与电压关系”的实验中，某同学绘制出的I-U图像能正确反映电流与电压关系的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】探究电流与电压关系，保持定值电阻不变，只改变导体两端的电压，由欧姆定律可知，电阻一定时，导体的电流跟导体两端的电压成正比。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．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。 4．小刚用图所示电路探究“通过导体的电流跟电阻的关系”。实验过程中，当把电阻R由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应采取的操作是（    ） 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 【详解】ABC．探究“通过导体的电流跟电阻的关系”，根据控制变量法可知，需保持导体两端的电压不变，当把电阻R由5Ω更换为10Ω后，电阻变大，则电压表的示数变大，所以此时应该增大变阻器的电阻减小电阻R两端的电压，使电压表的示数保持不变。则滑片需向左移动增大滑动变阻器接入电路中的电阻。故B符合题意，AC不符合题意； D．增加电池的节数时，电阻R和滑动变阻器的两端电压都会变大，故D不符合题意。 故选B。 5．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。 6．在探究“电流与电压的关系”实验中，要保持___________不变，改变导体两端的___________，记录对应的电流。 【答案】 电阻 电压 【详解】[1][2]在“探究电流与电压关系”时，应采用控制变量法，即保持电阻不变，改变导体两端的电压，同时记录对应的电流。 7．在探究“电流与电阻的关系”实验中，把电流表连入电路，闭合开关进行实验，每次更换电阻后，接下来应该进行的操作：调节滑动变阻器，__________。 【答案】保持电阻两端电压不变 【详解】在探究“电流与电阻的关系”实验中，需采用控制变量法，即必须控制定值电阻两端的电压不变，只改变电阻大小来研究电流的变化规律。所以在更换定值电阻后，电路总电阻改变，根据，电路电流会发生变化，导致定值电阻两端的电压偏离设定值。因此需要调节滑动变阻器，使电压表的示数（即定值电阻两端的电压）保持不变，确保实验变量唯一。 8．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。 9．用如图所示的电路探究通过导体的电流与电阻的关系，实验过程中，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后，接下来应向_______端（填“左”或“右”）移动滑动变阻器的滑片，使_______表的示数保持不变。 【答案】 右 电压 【详解】[1][2]实验中，将5Ω的电阻更换成10Ω的电阻后，由串联电路分压原理可知，电压表的示数变大；探究的是通过导体的电流与电阻的关系，要保持定值电阻两端的电压不变，因此应增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，即将滑动变阻器的滑片向右移动，使电压表的示数保持不变。 10．小明想探究“电流与电阻的关系”，某次测量时电流表的示数如图甲所示，此时电流为__________A；经过测量多组数据后绘制出I-R图像如图乙所示，由图像得到的结论是__________。 【答案】 0.3 电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【详解】[1]由图甲可知，电流表的量程是0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.3A。 [2]由图乙可知，电流和电阻的乘积不变，即电压表的示数不变，可以得到电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 11．小明用如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，其电路图如图乙所示，实验器材有：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω）、开关一个、导线若干。 (1)小明仔细检查电路后，发现有一根导线连接错误，请在连接错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，将电路连接正确_________；连接电路时，开关应处于___________（选填“断开”或“闭合”）状态。 (2)改正错误后，闭合开关前，他应先将滑动变阻器的滑片调到___________（选填“左端”或“右端”）。 (3)闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压，导致这一现象的原因可能是（     ）（填序号）。 A．滑动变阻器断路 B．定值电阻R断路 C．定值电阻R短路 (4)排除故障后利用四个定值电阻进行实验，图丙曲线是根据实验数据得到的I-R图像：其中阴影部分面积表示的物理量是___________，其值为___________； (5)根据图像中数据，得到的结论是：___________。 【答案】(1) 断开 (2)右端 (3)B (4) 电压 (5)电压一定时，电流与电阻成反比 【详解】（1）探究电流与电阻的关系时，电流表应与定值电阻串联，电压表应并联在定值电阻两端，滑动变阻器串联接入电路，因此应将滑动变阻器与开关之间的连线改为与定值电阻右端相连，据此作图。为了保护电路，连接电路时开关应断开。 （2）为了保护电路，闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的阻值最大。由改正后的接线可知，滑片在右端时接入电路的阻值最大，故应调到右端。 （3）电流表无示数，说明电路可能发生断路；电压表示数始终接近电源电压，应结合电压表所测位置判断故障。 A．若滑动变阻器断路，电路中无电流，定值电阻两端电压不接近电源电压，故A不符合题意； B．若定值电阻R断路，电流表无示数，电压表相当于接在断路两端，其示数接近电源电压，故B符合题意； C．若定值电阻R短路，电压表示数接近0，故C不符合题意。 故选B。 （4）图丙中阴影部分为长方形，其面积等于纵坐标电流I与横坐标电阻R的乘积。根据欧姆定律可知，，因此阴影部分面积表示电压。由图可读出，，则 （5）由图中各组数据可知，电流I与电阻R的乘积保持不变，即定值电阻两端电压保持不变，且电流随电阻的增大而减小。因此可得：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 素养提升 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．如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法错误的是（     ） A．闭合开关前，滑片要移到最右端 B．用一个定值电阻R，改变变阻器阻值，观察电流表、电压表的示数 C．滑动变阻器滑片向左移动，电压表示数变大 D．通过定值电阻R的电流与电源电压成正比 【答案】D 【详解】A．为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要移到阻值最大处，根据图示，滑片要移到最右端，故A正确； B．探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，改变滑动变阻器的阻值，从而改变定值电阻两端的电压，观察电流表、电压表的示数，故B正确； C．滑动变阻器滑片向左移动，其接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电流变大，定值电阻阻值不变，所以定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大，故C正确； D．根据欧姆定律，在电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，不是与电源电压成正比，故D错误。 本题要求选错误选项，故选D。 3．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。 4．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。 5．小徐同学在实验课上设计了如图甲所示的电路，电源电压恒为6伏，更换5个定值电阻，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是（　　） ①该同学研究的是电流和电压的关系 ②将从换成后，应立即记录电流表的示数 ③滑动变阻器的作用是保持两端电压不变 ④实验中电压表的示数应保持2.5伏不变 A．只有①② B．只有②③ C．只有③④ D．只有②④ 【答案】C 【详解】根据图乙可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，故①错误。研究电流和电阻的关系时，将从5Ω换成10Ω后，两端的电压变大，因要控制两端的电压不变，故要移动变阻器的滑片，使电压表示数不变，再记录电流表的示数，故滑动变阻器的作用是保持两端的电压不变，故②错误，③正确。由图乙可知两端的电压 故④正确。故选C。 6．如图所示是电学中常见的电路图，进行以下相应实验时，描述正确的是（   ） A．“探究电流与电压的关系”实验，多次实验目的是为了减小实验误差 B．“探究电流与电压的关系”实验，滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变 C．“探究电流与电阻的关系”实验，可得导体两端电压一定时，导体电阻跟通过导体的电流成反比 D．“探究电流与电阻的关系”实验，每次更换电阻后，都要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多次实验的目的是寻找普遍规律，而非减小实验误差，减小误差一般是多次测量求平均值，故A错误； B．探究电流与电压的关系实验中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压，从而得到多组电压、电流数据，寻找规律，若保持电压不变，无法完成实验，故B错误； C．导体的电阻是导体本身的一种性质，与通过的电流无关，正确结论是导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C错误； D．根据控制变量法，在研究电流与电阻关系时，必须保持电阻两端电压不变，改变电阻，观察电流的变化，故D正确。 故选D。 迁移创新 1．小李同学用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”，并作出图像如图乙所示，关于该实验，下列说法中正确的是（   ） A．多次实验的目的是为了减小误差 B．根据图乙知，实验过程中应控制电压表示数为3V不变 C．当R由10Ω更换为20Ω后，要控制R的电压一定，应将滑片P适当向右移动 D．实验结论：电压一定时，电阻跟电流成反比 【答案】C 【详解】A．本实验是探究性实验，多次改变电阻R的阻值进行实验，是为了寻找电流与电阻之间的普遍规律，从而得出结论，故A错误； B．本实验探究“电流跟电阻的关系”，应控制电阻R两端的电压不变。从图乙中任取一组数据，例如当电阻R=10Ω时，对应的电流I=0.2A，根据欧姆定律，电阻R两端的电压 所以实验过程中应控制电压表示数为2V不变，故B错误； C．当定值电阻R由10Ω更换为20Ω后，电阻R的阻值变大，根据串联电路的分压特点：电阻越大，分得的电压越多，则其两端的电压会变大。为了保持R两端的电压不变，需要减小R两端的电压，因此应增大滑动变阻器两端的电压，即增大滑动变阻器接入电路的电阻。由图甲电路图可知，滑动变阻器的滑片P应向右移动，可以增大接入电路的电阻，故C正确； D．本实验的结论是：在电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。电阻是导体本身的一种性质，它的大小与通过的电流和两端的电压无关，不能说“电阻跟电流成反比”，该说法颠倒了因果关系，故D错误。 故选C。 2．在做“探究电流与电压关系”的实验时，三个小组按各自设计的电路图进行实验，并将实验数据记录在表格中，老师看了他们的实验电路图以后指出：“这三个小组中有小组的实验数据很可能是编造的。”则编造数据的小组可能是（　　） A．第一组 B．第二组 C．第三组 D．第一、二、三组 【答案】B 【详解】第一组对应的电路图为定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量电源电压，电流表测量电路电流。当滑片移动过程中，电源电压不变，电压表示数不变；当变阻器接入电路中电阻变小时，电路电阻变小，由欧姆定律得，电路电流变大，故第一组的数据可能是测量得到的。 第二组对应的电路图为定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器电压，电流表测量电路电流。由表格中数据得，电压表示数变大，说明滑动变阻器的电压变大，由串联电路电阻越大分到的电压越大得，此时滑动变阻器接入电路中电阻变大，则电路电阻变大，由欧姆定律得，电路电流变小，即电流表示数随电压表示数变大而变小，而表格中电流随电压表示数变大而变大，则说明第二组的数据是编造的。 第三组对应的电路图为定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路电流。定值电阻的阻值不变，则其电流与电压成正比，故电压表示数增大，电流表示数增大，且电压表示数与电流表示数的比值不变，故第三组的数据可能是测量得到的。 综上所述，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $