17.1 电流与电压、电阻的关系（讲义）物理新教材人教版九年级全一册

第十七章 欧姆定律 第1节 电流与电压、电阻的关系 课标要点 1. 通过实验探究电流与电压、电阻的关系，经历科学探究的全过程，进一步熟悉“控制变量法”。 2. 会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流，会使用滑动变阻器改变或控制导体两端的电压。 3. 会观察、收集、分析实验数据，并尝试采用图像法分析实验数据。 4. 能正确说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系，并能运用规律进行简单的电路分析。 学习重难点 重点：运用“控制变量法”设计和完成实验探究电流与电压、电阻的关系；通过实验数据和图像归纳出结论。 难点：实验电路的设计（如何改变和控制电压）；滑动变阻器在两次实验中的不同作用；图像法分析线性数据及反比关系的处理技巧。 知识点 探究电阻一定时电流与电压的关系 1. 实验思路： · 电压是形成电流的原因，加在导体两端的电压越高，流过导体的电流就会越大。要探究电流与电压的关系，应保持电阻不变，改变导体两端的电压，观察电流如何随电压变化。 2. 实验设计： 实验方法： · 控制变量法——保持定值电阻 的阻值不变，通过调节滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。 电路图： 滑动变阻器的作用： ①保护电路；②通过改变接入电路的电阻，改变定值电阻两端的电压和电路中的电流。 3. 实验步骤： ① 断开开关，按照电路图连接实物。连接时开关必须断开，闭合开关前将滑动变阻器的滑片调到阻值最大端。 ② 保持定值电阻阻值不变，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数分别为 、、 等，读出每次对应的电流值并记录。 ③ 换用另一个定值电阻，重复上述实验，获取多组数据。 4. 数据分析： · 比值分析法： 计算每次实验的 与 的比值，发现 为定值（即电阻值）。 · 图像分析法： 以电流 为纵坐标、电压 为横坐标，作出 图像。图像是过原点的一条直线，说明电阻一定时，电流与电压成正比。 5. 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。 6. 实验注意事项： · 实验中的定值电阻不能用小灯泡代替，因为灯丝电阻随温度变化而变化，不满足“电阻一定”的实验条件。 · 本实验中多次测量的目的不是取平均值减小误差，而是通过多组数据寻找电流与电压之间的定量关系。 · 若要使实验结论更具普遍性，应改变电源电压或更换不同阻值的定值电阻，进行多次实验。 特别提醒： 1、因果关系不能颠倒： 电流与电压的关系是“电流跟电压成正比”，前提是“电阻一定”。不能说“电压跟电流成正比” ，因为电压是形成电流的原因，电压是自变量，电流是因变量。 2、定值电阻不能换灯泡： 灯泡的电阻会随温度升高而增大，如果用灯泡做实验，无法满足“电阻一定”的前提，图像不会是一条直线。 3、滑动变阻器的作用： 在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压（同时也有保护电路的作用），不要误答为“控制电压不变”。 4、多次实验的目的： 本实验多次测量的目的是寻找普遍规律，不是减小误差。这是中考常考的“多次实验目的辨析”题。 随学随练 1．小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（ ） A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系 C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系 【答案】B 【详解】 A．探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误； B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确； C．探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误； D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。 故选B。 2．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（ ） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 【答案】B 【详解】A．探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不可以将R1换成小灯泡，故A错误； B．探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，进而改变电路中的电流，因此可调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确； C．为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图可知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移至阻值最大的最右端，故C错误； D．实验中使用的是同一个电阻，控制的是电阻不变，改变电阻两端的电压，电路中的电流也跟着变化，电压变化是因，电流变化是果，所以实验的结论为：电阻一定时，电流与电压成正比，故D错误。 故选：B。 3．小明组在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是他们组设计的电路，电源电压3V保持不变。 (1)图甲是小明连接的实验电路，实验中滑动变阻器的作用：①______；②______； (2)检查无误后，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______； (3)排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的图像，如图乙所示。由图像可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比； (4)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行电流与电压关系的实验探究，你认为小明的这个想法______（选填“可行”或“不可行”），原因是______。 【答案】(1)保护电路 可以改变定值电阻两端的电压 (2)定值电阻R断路 (3)正 (4)不可行 小灯泡的电阻受温度影响 【详解】 （1）[1]在闭合开关前，滑动变阻器接入电路的电阻应调至最大，闭合开关后，可以限制电路中的电流，防止电路中电流过大而损坏元件，故滑动变阻器可以起到保护电路的作用。 [2]通过调节滑动变阻器的滑片位置，改变其接入电路的电阻，从而改变电路中的电流，进而改变定值电阻两端的电压，以便进行多次测量，故滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端的电压的作用。 （2）闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能存在断路；电压表示数接近3V（电源电压），移动滑片P，两电表示数均无变化，这表明电压表并联的部分断路，即可能是定值电阻R断路。 （3）观察绘制出的定值电阻R的I-U图像（如图乙所示），图像是一条过原点的直线，即在电阻一定时，通过的电流与两端电压成正比。故可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （4）[1][2]用小灯泡来代替定值电阻进行电流与电压关系的实验探究这个想法不可行。原因是小灯泡的电阻受温度影响，在实验过程中，随着小灯泡两端电压和通过电流的变化，从而导致灯丝的温度发生变化，灯丝的电阻也会随之改变，而在探究电流与电压关系的实验中，需要控制电阻不变，所以不能用小灯泡代替定值电阻。 知识点 探究电压一定时电流与电阻的关系 1. 实验思路： 电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越大，通过它的电流越小。要探究电流与电阻的关系，应保持电压不变，改变接入电路的定值电阻阻值，观察电流如何随电阻变化。 2. 实验设计： 实验方法： · 控制变量法——更换不同阻值的定值电阻，通过调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变。 滑动变阻器的核心作用： · 当更换定值电阻后，电路中的电流和电压分配会发生变化，此时必须通过调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变。 3. 实验步骤： ① 先将 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达到设定值（如 ），记录电流值。 ② 断开开关，将 电阻换成 电阻，闭合开关后，调节滑动变阻器使电压表示数仍为 ，记录电流值。 ③ 依次换用 、 的电阻，重复上述操作。 ④ 注意：每次更换电阻后，都要重新调节滑动变阻器以保持电压不变，不能直接读数。 4. 数据分析： · 乘积分析法： 计算每次实验的 与 的乘积，发现 为定值（即电压值）。 · 图像分析法： 作 图像：图像是一条曲线（反比例函数曲线）。 5. 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。 6. 滑动变阻器规格的选择： 在探究电流与电阻的关系时，若定值电阻阻值增大，为保持其两端电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值也必须增大。因此，当定值电阻取最大值时，需要滑动变阻器的阻值也达到最大。选择滑动变阻器规格时，应确保在最大定值电阻接入时，滑动变阻器仍能提供足够的分压能力。 特别提醒： 1、操作顺序不能颠倒： 更换定值电阻后，必须先调节滑动变阻器使电压表示数恢复为设定值，然后再读电流值。如果直接读数，电压已经变了，无法得出正确规律。 2、滑动变阻器作用的辨析： 在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是“改变电压”；在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是“控制电压不变”。两者容易混淆，要注意区分。 3、图像的处理： 图像是双曲线，不便于直接判断是否成反比，因此实验中常作 图像，化曲为直，使结论更直观。 4、定值电阻两端电压的设定： 设定的控制电压不能太低，否则更换大阻值电阻后，即使滑动变阻器调到最大阻值，也无法使电压降到设定值。 随学随练 1．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。 2．探究电流与电阻定量关系的电路如图所示，在AB间更换不同阻值的定值电阻后，应调节滑动变阻器滑片，控制 _________________不变。更换不同的电阻进行多次实验，这是为了 _________________。 【答案】 定值电阻两端的电压 使结论具有普遍性 【详解】 [1]探究电流与电阻的关系时，采用控制变量法，应控制定值电阻两端的电压不变。 [2]本实验中通过更换不同的定值电阻进行多次实验，其目的是为了避免偶然性，使结论具有普遍性。 3．同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源（调至6V进行实验）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）； (2)连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端； (3)开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）； (4)排除故障后，闭合开关，改变滑片的位置，记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整： 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 0.4 (5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中，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，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动； (6)由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成 （选填“正比”或“反比”）。 【答案】(1) (2)左 (3)短路 (4)0.3 (5)右 (6)反比 【详解】 （1）由图甲可知，电压表测定值电阻的电压，所以电压表与电阻并联，具体如图所示： （2）连接电路时，为保护电路，应将滑动变阻器滑片移至阻值最大处，即为最左端。 （3）开关闭合后，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表不能测定值电阻R的电压，所以可能是定值电阻R短路。 （4）由第1组和第3组的数据可知，电阻均为 所以第2组实验电流为 （5）根据串联分压原理可知，实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω，电阻变小，其分到的电压也变小，再根据串联电路电源电压等于各用电器电压之和可知，应减小滑动变阻器分得的电压，再根据串联分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片向右移动。 （6）由图丙可知，电流与电阻的乘积为 电流与电阻之积为一定值，可得结论：当电压一定时，电流与电阻成反比。 题型 探究电流与电压的关系 解题三步法： ①看方法： 明确实验采用了“控制变量法”，即控制电阻R不变，改变电压U，观察电流I的变化。 ②析数据/图像： 计算各次实验的 值（为定值），或观察 图像是否为过原点的直线。 ③得结论： 加上前提条件得出结论——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。 ⚠️ 高频陷阱： ① 因果关系颠倒： 电压是形成电流的原因，只能说“电流与电压成正比”，绝不能写成“电压与电流成正比”。 ② 丢失前提条件： 结论中必须带有“在电阻一定的情况下”，漏写前提会被扣分。 ③ 滑动变阻器作用混淆： 在本实验中，滑动变阻器的核心作用是“改变定值电阻两端的电压”。 ④ 多次实验目的误判： 本实验多次测量是为了“寻找普遍规律，避免偶然性”，不是“减小误差”。 ⑤ 器材选择陷阱： 本实验必须使用定值电阻，不能用小灯泡代替，因为灯丝电阻会随温度升高而增大，无法满足“电阻一定”的前提。 活学活用 1．如图，小东同学在“探究电流与电压的关系”实验中； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (1)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片要滑到最 端（“左”、“右”）； (2)排除故障后，小东记录的实验数据如上表所示，根据表格中的实验数据，你能得出的结论是： 一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； (3)此实验中，不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，原因是 。 【答案】(1)右 (2)电阻 正比 (3)灯丝电阻不稳定，会受温度影响 【详解】 （1）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，由题图可知，滑片应滑到最右端。 （2）[1][2]探究电流与电压的关系，需要控制电阻相同，故每一次都是通过同一个电阻进行实验；根据表中数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （3）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。 2．在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中，小丽根据实验目的设计出实验电路如图甲，并正确连接了部分实验器材如图乙所示。 (1)请只添加一条导线完成图乙所示的实验电路的连接 ； (2)连好电路，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片应处在 端（填“A”或“B”）； (3)闭合开关S，改变滑动变阻器滑片Р的位置，读出电压表和电流表的示数。并记录数据；根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。请分析图像得出结论：当 ， 。 【答案】(1) (2)A (3)电阻一定 通过导体的电流与电压成正比 【详解】 （1）探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中，电压表要并联在定值电阻两端，如下图所示： （2）由图乙知，滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱，为保护电路，闭合开关前，应将滑片移至最左端，即A端，使其阻值最大。 （3）[1][2]由丙图知，电流、电压图象是一条过原点的直线，即电流与电压是正比关系，故可得出结论：当电阻一定时，通过导体的电流和导体两端电压成正比。 3．小王和小李两位同学在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，所用的电源为若干节新干电池。实验过程中他们都进行了多次实验，所用的实验方法有：①改变电池节数；②移动滑动变阻器的滑片。实验电路如图A和甲所示，实验数据记录在表中。 表一 序号 电压（伏） 电流（安） 1 2 0.2 2 3 0.3 3 6 0.6 表二 序号 电压（伏） 电流（安） 4 1.5 0.1 5 3 0.2 6 6 0.4 (1)请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整 。 (2)小林同学连接好图乙电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移至 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片P，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R 。 (3)分析比较实验序号1和2和3或4和5和6中电流与电压的倍数关系，得出的初步结论 。 (4)分析比较实验序号 中数据及相关的条件，得出的初步结论是：电压相等时，通过不同导体的电流大小不同。 (5)进一步分析比较表一、表二及相关的条件，得出的初步结论是： ①分析比较表一或表二，可知： ； ②分析比较表一和表二，可知： 。 【答案】(1) (2)A 短路 (3)同一导体，通过它的电流与它两端的电压成正比 (4)2、5/3、6 (5)同一导体，它两端的电压与通过它的电流的比值是一个定值 不同导体，它两端的电压与通过它的电流的比值不同 【详解】 （1）按照图甲，将滑动变阻器、定值电阻、电流表等依次连接，滑动变阻器“一上一下”接线，电压表并联在定值电阻两端，如图所示： （2）[1]闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至A端，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大，保护电路。 [2]闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，故障可能是定值电阻R短路。 （3）分析实验序号1、2、3（或4、5、6）中电流与电压的倍数关系，可得：同一导体，通过它的电流与它两端的电压成正比。 （4）要得出“电压相等时，通过不同导体的电流大小不同”的结论，需找电压相同、导体不同的实验序号，即2与5或3与6。 （5）[1]分析比较表一（或表二），可知：同一导体，它两端的电压与通过它的电流的比值是一个定值。 [2]分析比较表一和表二，可知：不同导体，它两端的电压与通过它的电流的比值不同。 题型 探究电流与电阻的关系 解题三步法： ①看方法： 明确实验采用了“控制变量法”，即控制电压U不变，改变电阻R，观察电流I的变化。 ②析数据/图像： 计算各次实验的 值（为定值），或观察 图像（为双曲线）、 图像（为过原点的直线）。 ③得结论： 加上前提条件得出结论——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。 ⚠️ 高频陷阱： ① 操作顺序颠倒： 更换定值电阻后，必须首先调节滑动变阻器使电压表示数恢复设定值，然后再读电流值，不能直接读数。 ② 滑动变阻器作用混淆： 在本实验中，滑动变阻器的核心作用是“控制定值电阻两端的电压不变”。 ③ 滑片移动方向判断错误： 换用更大阻值的电阻后，定值电阻分压变多，电压表示数变大，此时应将滑动变阻器的滑片向阻值增大的方向移动，以分走更多电压，使定值电阻两端电压降回设定值。 ④ 规格选择陷阱： 当定值电阻取最大值时，要求滑动变阻器连入阻值最大。若滑动变阻器最大阻值太小，即使滑片调到最大端，电压表示数也无法降到设定值。 ⑤ 结论表述不严谨： 结论中必须带有“在电压一定的情况下”，且主语是“电流”。 活学活用 4．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为，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（ ） A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持不变 C．将从换成后，应将滑片P向右移 D．实验中若短路，则电压表与电流表示数均变为零 【答案】C 【详解】 A．根据图乙可知，该同学研究的是电流和电阻的关系，故A错误； B．由图乙知，电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1A×25Ω=……=0.5A×5Ω=2.5V 故B错误； C．根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2.5V，故C正确； D．实验中若短路，则电压表示数变为零，电流表示数变大，故D错误。 故选：C。 5．在“探究电流与电阻关系”的实验中： (1)如图所示，甲为 ，乙为 ；（选填“电流表”或“电压表”） (2)连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片P应放在最 （选填“左”或“右”）端； (3)在探究电流跟电阻的关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V；再换用10Ω的定值电阻时.某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置.闭合开关后，电压表的示数将 （选填“大于”“小于”或“等于”）3V，此时应向 （选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数为3V； (4)如图中，能正确描述电压一定时，电流随电阻变化的图象是______。 A． B． C． D． 【答案】(1) 电流表 电压表 (2) 断开 右 (3) 大于 右 (4) D 【详解】 （1）[1][2]电流表要串联在电路中，电压表要并联在电路中，所以甲为电流表，乙为电压表。 （2）[1][2]连接电路时，为保护电路，开关应断开，滑动变阻器的滑片P应放在阻值最大处，即最右端。 （3）[1]根据串联分压原理，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，所以电压表的示数将大于3V。 [2]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为3V。 （4）电压一定时，电流与电阻成反比，即电流与电阻的乘积是定制，且当电阻变大时，电流变小，所以能正确描述电压一定时，电流随电阻变化的图象是D。 6．在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小明提供了如下器材：电源（电压恒定为4.5V），电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个，导线若干。 (1)用笔画线代替导线，将如图1所示的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）。 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 端（选填“左”或“右”）。 (3)小明在完成电路连接后，发现闭合开关前，电流表的指针位置如图2所示，则原因是 。 (4)排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动至电压表示数为 V。 (5)小明规范操作，更换不同阻值的电阻多次实验，得到如图3所示的I-R图象，由此图象可以得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。 (6)如果只保留一个定值电阻，利用老师给的器材，还能完成的电学实验有： （写出一个即可）。 【答案】(1) (2)右 (3)电流表没有调零 (4)右 2 (5)反比 (6)探究电流与电压的关系 【详解】 （1）在探究电流与电阻关系的实验中，滑动变阻器需串联在电路中，要求滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，则滑动变阻器接入电路中的阻值变小，因此应将左下接线柱接入电路，如图所示 （2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，由图可知，应滑到最右端。 （3）闭合开关前，电流表的指针位置如图2所示，指针不在零刻度线处，发生左偏，说明电流表没有调零。 （4）[1][2]在探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端电压不变，当将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，根据串联分压的原理，定值电阻两端的电压会变大，为了使电压表的示数回到原来的值，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，所以滑片应向右移动。由图3可知，当电阻为5Ω时，电流为0.4A，则定值电阻两端的电压U=IR=0.4A×5Ω=2V 所以应使电压表的示数为2V。 （5）分析如图3所示的I-R图象，电压一定，电流随电阻的增大而减小，因此可以得出的结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （6）如果只保留一个定值电阻，可通过调节滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，从而来探究电流与电压的关系。 基础通关 1．如图所示，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电流跟电压之间的定量关系 【答案】C 【详解】 A．探究电流跟电压的关系时，由控制变量法可知，需要控制导体的电阻一定，故A正确，不符合题意； B．滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻，使得电路中电流发生改变，从而起到改变定值电阻两端电压的作用，故B正确，不符合题意； C．由欧姆定律可知，电阻不变时，电流跟电压成正比，故C错误，符合题意； D．多次实验得到多组实验数据，可得到电流跟电压之间的定量关系，故D正确，不符题意。 故选：C。 2．用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案：甲：在MN间先后接入电压不同的电源；乙：在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻R'；丙：在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是（ ） A．仅有甲 B．仅有乙 C．仅有甲、乙两种 D．甲、乙、丙都可行 【答案】D 【详解】 研究电流跟电压的关系时，应控制电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压，甲：多节干电池串联接入MN时，改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化，R两端的电压发生变化，方法可行；乙：电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN，定值电阻R'的阻值不同，分得的电压不同，定值电阻R两端的电压不同，方法可行；丙：电池与滑动变阻器串联接入MN时，移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，方法可行；综上可知，甲、乙、丙三种方案均可行。 故选：D。 3．某同学在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。关于实验下列说法正确的是（ ） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左边 B．滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压一定 C．将5Ω的电阻换成10Ω时，应将滑片向左移 D．实验获得多组数据是为了减小实验误差 【答案】B 【详解】 A．闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A错误； B．在探究“导体电流与电阻关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变，故B正确； C．电源电压不变，定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压不变，串联电路中导体两端的电压之比等于电阻之比，所以定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值之比不变，将5Ω电阻换成10Ω电阻时，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，故C错误； D．探究电流跟电阻的关系时，要控制电压不变，多次改变定值电阻的阻值，记录电流值，判断电流跟电阻的关系，得出普遍规律，故D错误。 故选：C。 4．某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象，下列结论与图象相符的是（ ） A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 B．电阻一定时，电压随着电流的增大而减小 C．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 D．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 【答案】D 【详解】 图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，是个反比例函数图象，因此说明：电压一定时，电流随电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比。 故选：D。 5．在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，实验小组的同学们设计如图所示的电路图，正确连接电路后，闭合开关，发现电流表与电压表均没有示数，则可能原因是（ ） A．实验电路图设计错误 B．导线与干电池接触不良 C．滑动变阻器滑片与电阻丝未接触 D．电阻R₁断路 【答案】C 【详解】 A．探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，定值电阻应和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻电压，电流表测量电路中的电流，故A不符合题意； BCD．在串联电路中电流表和电压表均没有示数，说明电路中电压表并联的位置之外的某处发生了断路，而导线与干电池接触不良将会导致电压表电流表示数不稳定，故C符合题意，BD不符合题意。 故选：C。 6．如图所示，在研究“电流与电压的关系”实验中，下列说法中正确的是（ ） ①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用 ②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制定值电阻两端的电压保持不变 ③闭合开关后，移动滑片P的作用是改变定值电阻两端的电压多次测量 ④闭合开关后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值减小误差 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【答案】C 【详解】 在研究“电流与电压的关系”实验中，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到阻值最大位置，即最右端，是为了起到保护电路的作用，故①正确。 在研究“电流与电压的关系”实验中，应保持电阻一定，所以闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压改变，故③正确，②④错误。故C正确，ABD错误。 故选：C。 7．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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω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描绘出如图乙所示的图像，则下列说法不正确的是（ ） A．闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值 B．在具体实验操作中，手和眼的分工是手移动变阻器的滑片，眼观电压表 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R两端的电压，再一次进行实验 【答案】C 【详解】 A．从甲图可以看到，这是一个串联电路，闭合开关前，为了防止电路的电流过大，滑动变阻器应调到最大值，故A正确，不符合题意； B．在具体实验操作中，手移动变阻器的滑片，改变电路的电阻阻值，眼观电压表，保证定值电阻两端的电压和原来的一样，故B正确，不符合题意； C．从图乙可以看到，电流与电阻的乘积为一定值，所以可得结论：在电压一定时，电流与电阻成反比，不能说，电阻与电流成反比，故C错误，符合题意； D．实验过程中，要保持R两端的电压不变，更换电阻R，改变通过R的电流，从而进行实验，为了得到更普遍的规律，可以改变R两端的电压，再一次进行实验，故D正确，不符合题意。 故选：C。 8．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，小刚应该保持AB间的 不变，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成后续探究，他应该将滑动变阻器的滑片向 移动适当距离。 【答案】 电压 右 【详解】 [1][2]探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，即电压表的示数不变，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻两端的电压变大，实验中需要控制电压表的示数不变，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知需要增大变阻器连入电路的电阻，将滑动变阻器的滑片向右移动适当距离。 9．如图是小西探究电流与电阻的关系时所用的电路图。实验中，小西应保持 （选填“电压表”或“电流表”）的示数不变；他将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后，电压表的示数变 ，此时应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。 【答案】 电压表 大 A 【详解】 [1]由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测定值电阻两端电压，探究电流与电阻的关系时，应控制定值电阻两端的电压不变，因此应保持电压表示数不变。 [2][3]将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后，由串联分压原理可知，定值电阻两端的电压将变大，电压表的示数变大，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，减小定值电阻两端电压，由串联分压原理可知，应增大滑动变阻器接入电路的阻值，因此应将滑片向A端移动。 10．小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”，所用电源电压为4.5V，闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1 （选填“断路”或“短接”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么，定值电阻R1的阻值是 ，该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了 Ω。 【答案】 短接 4 7.5 【详解】 [1] 电流表有示数，表明电路不可能是断路，即有可能是短路，短路是几乎不能分到电压的，而电压表测R1两端为0，故可能是R1短路。 [2] [3]根据题意，由欧姆定律可得 根据串联电路电压的规律，此时R2两端电压为 由于串联电路电流相等，所以此时R2接入的电阻为 因为定值电阻的阻值是导体一种性质，与电压无关，故继续移动滑片，当电压表示数为2.4V时，电阻，根据欧姆定律可得此时电路中的电流为 R2此时两端电压为 由欧姆定律可得此时R2接入的电阻为 故R2接入的阻值减小的值为 11．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图甲所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。 (1)连接电路时，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“最右端”或“最左端”）。 (2)闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因可能是 。 (3)排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如表。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 请根据表中数据，在图乙中用描点法画出通过电阻R的电流I与电阻R两端电压U的关系图象 。 【答案】(1)最右端 (2)电阻R断路 (3) 【详解】 （1）电路连接时，为保护电路滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最右端。 （2）闭合开关S，电流表指针几乎不偏转，说明电路中出现断路故障，电压表示数为电源电压，断路故障可能出现在电压表测量的用电器上，即定值电阻断路。 （3）定值电阻的I-U图为过原点直线，由表格数据描点、作图如下： 12．现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 (1)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论是：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 。 (2)上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 （选填“左”或“右”）端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数； (3)为更好的完成整个实验，选取哪种规格的滑动变阻器最合适______（填字母）。 A．100Ω 0.1A B．50Ω 1.0A C．20Ω 1.0A 【答案】(1)反比 (2)左 2 (3)B 【详解】 （1）由图乙知，电阻两端的电压始终保持UV=IR=0.1A×20Ω=……=0.4A×5Ω=2V 为一定值，故可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （2）[1][2]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V。 （3）电阻两端的电压始终保持UV=2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压U滑=U-UV=6V-2V=4V 变阻器分得的电压为电压表示数的，根据分压原理，当接入20Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为R滑=2×20Ω=40Ω 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少40Ω的滑动变阻器，并且用5Ω的电阻进行实验时，电路电流最大为0.4A，滑动变阻器允许通过的最大电流应大于0.4A。 故选：B。 素养提升 13． 探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（ ） A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零） B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线 C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C 【答案】D 【详解】 A．整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示，乙图电压表指针没有指在0刻度线处，说明实验前没有对电压表调零（校零），故A正确，不符合题意； B．为避免电源短路，实验结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线后，再拆除其他导线并整理器材，故B正确，不符合题意； C．探究电流与电阻关系，需控制定值电阻两端电压一定，改变定值电阻阻值，所以没有对电压表调零，虽然控制的电压比实际电压小，但在移动滑片过程中始终保持电压表示数不变，即电阻两端电压保持为定值，所以并未影响结论，故C正确，不符合题意； D．之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧，当电压表示数为控制不变的电压时，其实际电压较小，通过的电流较小，得到电流与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线A；正确操作重新进行实验，电压表示数(电阻R两端的电压)比之前偏大，在接入相同电阻时测得的电流将偏大，所以此时的关系图像应为图甲中的图线B，故D错误，符合题意。 故选：D。 14．小海按图做了一系列实验，实验记录如表格所示，下列能正确表示“电流、电压和电阻关系”的是（ ） 第一组 0.2A 0.4A 0.6A 第二组 0.1A 0.2A 0.3A 第三组 0.05A 0.1A 0.15A A． B． C． D． 【答案】A 【详解】 AB.从实验数据可知，当电阻一定时，电流与电压成正比，在I~U图像中，越向坐标倾斜其阻值越大；故A正确，B错误； CD.从实验数据可知，当电压一定时，电流与电阻成反比，在I~R图像中，设定的电压越大，其图像越远离原点，故CD错误。 故选：A。 15．探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（ ） A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零） B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线 C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C 【答案】D 【详解】 A．整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示，乙图电压表指针没有指在0刻度线处，说明实验前没有对电压表调零（校零），故A正确，不符合题意； B．为避免电源短路，实验结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线后，再拆除其他导线并整理器材，故B正确，不符合题意； C．探究电流与电阻关系，需控制定值电阻两端电压一定，改变定值电阻阻值，所以没有对电压表调零，虽然控制的电压比实际电压小，但在移动滑片过程中始终保持电压表示数不变，即电阻两端电压保持为定值，所以并未影响结论，故C正确，不符合题意； D．之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧，当电压表示数为控制不变的电压时，其实际电压较小，通过的电流较小，得到电流与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线A；正确操作重新进行实验，电压表示数(电阻R两端的电压)比之前偏大，在接入相同电阻时测得的电流将偏大，所以此时的关系图像应为图甲中的图线B，故D错误，符合题意。 故选：D。 16．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。 17．小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，电源电压保持不变，更换阻值不同的电阻R2，通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1，正确完成实验，记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图，其中最接近实际的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】 A．由图知，R1、R2、电流表串联在电路中，电流表测电路中的电流；电压表测R2两端电压，因电压不变时，导体中电流跟电阻的关系成反比，故A不符合题意； B．探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R2两端电压保持不变，根据串联电路电压的规律，变阻器的电压也不变，由分压原理，两电阻之比为一定值，故图像为过原点的直线（或延长线过原点），故B符合题意； C．由B知，R1随R2的增大而变大，由电阻的串联和欧姆定律可知，当R1增大时，电路中的电流变小，故C不符合题意； D．由控制变量法知，探究“导体中电流跟电阻的关系”时应控制R2两端电压保持不变，故D不符合题意。 故选：B。 18．小军采用如图的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，发现电压表的示数 ，为了保持R的 ，他应该将滑动变阻器的滑片 （“向左移”、“向右移”或“保持不变”） 【答案】 变大 电压不变 向右移 【详解】 [1][2][3]将AB两点间5Ω的电阻更换为10Ω的电阻，AB间电阻变大，所分得的电压增大，故电压表的示数变大，探究电流和电阻的关系，保持电压不变，为保持AB间的电压不变，需要移动滑片使AB间的电压减小：由串联电路电压的规律可知需要增大变阻器两端的电压，由串联分压可知，需要增大滑动变阻器连入电路的电阻，将变阻器滑片向右移动，滑动变阻器连入电路的电阻增大。 19．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。 20．小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为 Ω；小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。 【答案】 5 避免偶然性，寻找普遍规律 【详解】 [1]如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为 [2]本实验探究电流与电压的关系，最终得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比，故多次实验目的是避免偶然性，寻找普遍规律。 21．在“探究导体中电流与电压关系”的实验中，小华将一段导体接在电路中，需要多次改变导体的_______，以得到通过它的电流与它两端电压的关系。实验中为了得到普遍的规律，他还应多次改变____（选填“电流”、“电压”或“导体”）进行实验。在图中能够反映电流与电压关系的图像是__（选填a或b），它说明通过导体的电流与导体两端电压的关系是：________。 【答案】 电压 导体 a 同一导体，通过的电流与两端的电压成正比 【详解】 [1]在“探究导体中电流与电压关系”的实验中，将一段导体接在电路中，应该控制导体不变，多次改变导体的两端电压，以得到通过它的电流与它两端电压的关系。 [2]实验中为了得到普遍的规律，还应多次改变不同导体进行实验。 [3][4]图中能够反映电流与电压关系的图像是a，它说明：同一导体，通过的电流与两端的电压成正比。 22．在探究电流与电阻的关系实验中，实验器材如下：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40；1.5A”、开关各一个，五个定值电阻（5、10、15、20、25），导线若干。 (1)图（a）为使用5定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图（a）中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 （导线不能交叉）。 (2)改正错误后，将滑动变阻器的滑片P移到最 端。闭合开关，移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时，电流表的示数如图（b）所示，为 A。 (3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中，重复实验，记录的数据如下表。 数据序号 1 2 3 4 5 电阻R/ 5 10 15 20 25 电流I/A 0.24 0.16 0.12 0.10 分析表中数据，在误差允许范围内，电流值与其对应的电阻值的乘积近似 （填“相等”或“不相等”），从而得出结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。 (4)利用本实验提供的器材 （填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。 【答案】(1)见详解 (2) 右 0.48 (3)相等 反 (4)能 【详解】 （1）探究“电流与电阻的关系”时，定值电阻与滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，正确的电路连接，如图所示： （2）[1]为了保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，所以将滑动变阻器的滑片置于最右端。 [2]图中电流表的量程是0~0.6A，分度值为0.02A，则读数为0.48A。 （3）[1]分析表中数据 在误差允许范围内，电流值与其对应的电阻值的乘积近似相等。 [2]当导体两端电压一定时，电阻增大，电流减小，且两者乘积恒定，故通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）阻值已知的定值电阻，可利用滑动变阻器改变电路中的电流，记录多组电压、电流值，所以可以探究电阻一定时，电流与电压的关系。 22．北北和京京用如图甲所示的电路“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”。 (1)在图甲中，阳阳连接的电路存在一处错误。只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； (2)正确连线后，闭合开关，阳阳发现 ，根据此现象他判断出定值电阻发生了短路。排除故障后，继续进行实验； (3)①在探究“电流与电压的关系”时，先用5Ω的定值电阻接入电路，多次改变其两端的电压，记录对应的电流值，并在图像中描点做图；再换用的定值电阻重复上述实验。两次实验所作图像如图乙所示，你认为他们要想由图像直接得出结论，还应该 ；经过对图像二次处理后得出结论：电阻一定时，电流与电压成 ； ②爱动脑筋的洛洛发现，借助图乙中的数据还可以“探究电流与电阻的关系”。利用图乙中 两点的数据，因为这两点数据具有 特点，可以由此初步得出“在电压一定时，电流与电阻成反比”的结论。为了使结论更具有普遍性，他们又将15Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，使电压表的示数为，此时电流表的示数如图丙所示为 A，分析数据后发现，与上述结论相符。 【答案】 (1) (2)电压表无示数，电流表有示数 (3)延长U-I图像，观察其是否过原点 正比 A、D 电压一定，电流和电阻的乘积是定值 0.2 【详解】 （1）根据实验，电路是串联的，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电路中的电流，甲图中电压表测定值电阻和变阻器两端的总电压，该接电路如下图所示： （2）若定值电阻发生了短路，电路是通路，电流表有示数，电压表相当于测导线电压，无示数，因此阳阳发现电压表无示数，电流表有示数可得出定值电阻发生了短路的结论。 （3）[1]实验中为了得到确切的结论，应延长U-I图像，观察其是否过原点。 [2]经过对图像二次处理后得发现两图像均过原点，满足的是正比关系，因此可得结论为：电阻一定时，电流与电压成正比。 [3][4]探究电流与电阻关系的实验中，需要保持电压不变，且电流和电阻的乘积是定值，因此利用图乙中A、D或B、E或C、F。 [5]丙图中电流表选择的是0~0.6A，分度值是0.02A，读数为0.2A。 迁移创新 23．小明和小华找到一卷无绝缘表层、规格为10Ω/m的电阻丝，截取了长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段， 对应阻值为4Ω、7Ω、12Ω、18Ω，制成了四个简易定值电阻，如图甲所示。他们将自制简易电阻分别连入电路中，探究电流与电阻的关系。 （1）在制作简易电阻时，需要将电阻丝绕到接线柱上，再旋紧螺丝。观察图乙中A 和B 两种缠绕情况，为了保证安全和牢固，采用 的方式更好； （2）请用笔画线代替导线将图丙所示电路补充完整 ； （3）小明换用不同的电阻连入电路，通过 的方式控制电压表示数2V不变进行实验，将实验数据记录在表中，发现电压一定时，电阻越大，电流越小。进一步对表格中的数据展开运算，发现 ，因此可以得出初步结论：电压一定时，电流与电阻成反比； 实验次数 R/Ω I/A 1 4 0.51 2 7 0.3 3 12 0.18 4 18 0.12 （4）在老师的帮助下，他们对制作的电阻阻值进行了测量检验，发现测量值均偏小，其原因可能是 。 【答案】（1）B；（2）见下图；（3）移动滑动变阻器的滑片，电流与电阻的乘积大致相同；（4）电阻丝两端有一部分缠绕在接线柱上，导致有效长度变短 【详解】 （1）为保护电路，应该电阻丝缠绕在接线柱上，故B方式缠绕的更牢固。 （2）在探究电流与电阻的关系实验中，定值电阻应和滑动变阻器串联，电流表测量电路电流，电压表测量定值电阻两端的电压，并联在定值电阻两端。电路中的电源是由2节干电池串联组成，所以电源电压为3V，则电压表选择的量程为0~3V，滑动变阻器根据一上一下的原则进行连接，故补充后的电路，如图： （3）电路中，通过移动滑动变阻器的滑片来控制定值电阻两端电压不变，分析实验数据 可以看出电流与电阻的乘积大致相同，故可得出初步结论：当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）由定值电阻缠绕结构可知，镍铬合金丝两端有一部分缠绕在接线柱上，导致有效长度变短，根据影响电阻大小因素可知，定值电阻阻值偏小。 24．如图甲所示，小明探究通过导体的电流与电阻的关系。实验器材有：电压可调节的学生电源、电阻箱、不同规格的滑动变阻器多个、电流表、电压表、开关、导线等。实验过程如下： （1）连接电路时，开关处于 状态； （2）小明将电源电压调至，调节电阻箱阻值，测得对应的电流，根据实验数据，绘制图像如图乙中曲线B所示，推断实验中选用的滑动变阻器可能是________； A．， B．， C．， D．， （3）上述实验中，小明将电阻箱阻值调至时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到（2）中实验要求的电压，若想继续实验，下列操作中不可行的是________； A．串联一个的定值电阻 B．串联一个的定值电阻 C．换最大阻值更大的滑动变阻器 D．调大电源电压 （4）小红根据实验的数据，绘制的图像如图乙中曲线A，分析图像A可知，导致小红错误的原因可能是 。 【答案】（1）断开；（2）B；（3）D；（4）调节电阻箱后，没有移动滑动变阻器的滑片使电阻箱两端电压相等，就读出了电流表的示数 【详解】 （1）连接电路时，为保护电路，开关处于断开状态。 （2）由图像B可知，多次实验，电压与电流的乘积不变，可以得出结论：在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；当电路电路最小为0.15A时，电路总电阻为 此时电阻箱电阻为20Ω，则滑动变阻器连入电路的阻值为 即滑动变阻器最小电阻为20Ω；由图像可知，电路电流最大为0.6A，所以实验中选用的滑动变阻器可能是30Ω，1A，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）由图乙中曲线B实验数据可知，电阻箱两端的电压保持 0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=3V 不变。若保持电源电压不变，滑动变阻器电压为 ABC．滑动变阻器电压与电阻箱电压相等，根据串联分压原理，当电阻箱阻值调至50Ω时，滑动变阻器连入电路的阻值为50Ω，因此为了继续实验，可以换用最大阻值更大的滑动变阻器，或者串联一个定值电阻，其阻值的最小值为50Ω-30Ω=20Ω 最大值为50Ω，故ABC可行，不符合题意； 若改变电源电压，当电阻箱最大为50Ω且变阻器接入电路阻值最大时，电源电压最大，由分压原理可得 所以电源电压最大值为 因此为继续实验，应将电源电压调小，故D不可行，符合题意。故选D。 （4）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变。根据图乙图像A可知，几次实验电阻箱两端的电压不相等，可能是小红调节电阻箱后，没有移动滑动变阻器的滑片使电阻箱两端电压相等，就读出了电流表的示数。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第十七章 欧姆定律 第1节 电流与电压、电阻的关系 课标要点 1. 通过实验探究电流与电压、电阻的关系，经历科学探究的全过程，进一步熟悉“控制变量法”。 2. 会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流，会使用滑动变阻器改变或控制导体两端的电压。 3. 会观察、收集、分析实验数据，并尝试采用图像法分析实验数据。 4. 能正确说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系，并能运用规律进行简单的电路分析。 学习重难点 重点：运用“控制变量法”设计和完成实验探究电流与电压、电阻的关系；通过实验数据和图像归纳出结论。 难点：实验电路的设计（如何改变和控制电压）；滑动变阻器在两次实验中的不同作用；图像法分析线性数据及反比关系的处理技巧。 知识点 探究电阻一定时电流与电压的关系 1. 实验思路： · 电压是形成电流的原因，加在导体两端的电压越高，流过导体的电流就会越大。要探究电流与电压的关系，应保持电阻不变，改变导体两端的电压，观察电流如何随电压变化。 2. 实验设计： 实验方法： · 控制变量法——保持定值电阻 的阻值不变，通过调节滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。 电路图： 滑动变阻器的作用： ①保护电路；②通过改变接入电路的电阻，改变定值电阻两端的电压和电路中的电流。 3. 实验步骤： ① 断开开关，按照电路图连接实物。连接时开关必须断开，闭合开关前将滑动变阻器的滑片调到阻值最大端。 ② 保持定值电阻阻值不变，调节滑动变阻器滑片，使电压表示数分别为 、、 等，读出每次对应的电流值并记录。 ③ 换用另一个定值电阻，重复上述实验，获取多组数据。 4. 数据分析： · 比值分析法： 计算每次实验的 与 的比值，发现 为定值（即电阻值）。 · 图像分析法： 以电流 为纵坐标、电压 为横坐标，作出 图像。图像是过原点的一条直线，说明电阻一定时，电流与电压成正比。 5. 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。 6. 实验注意事项： · 实验中的定值电阻不能用小灯泡代替，因为灯丝电阻随温度变化而变化，不满足“电阻一定”的实验条件。 · 本实验中多次测量的目的不是取平均值减小误差，而是通过多组数据寻找电流与电压之间的定量关系。 · 若要使实验结论更具普遍性，应改变电源电压或更换不同阻值的定值电阻，进行多次实验。 特别提醒： 1、因果关系不能颠倒： 电流与电压的关系是“电流跟电压成正比”，前提是“电阻一定”。不能说“电压跟电流成正比” ，因为电压是形成电流的原因，电压是自变量，电流是因变量。 2、定值电阻不能换灯泡： 灯泡的电阻会随温度升高而增大，如果用灯泡做实验，无法满足“电阻一定”的前提，图像不会是一条直线。 3、滑动变阻器的作用： 在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压（同时也有保护电路的作用），不要误答为“控制电压不变”。 4、多次实验的目的： 本实验多次测量的目的是寻找普遍规律，不是减小误差。这是中考常考的“多次实验目的辨析”题。 随学随练 1．小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（ ） A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系 C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系 2．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列有关说法正确的是（ ） A．为了方便观察实验现象，可以将R1换成小灯泡 B．可调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数产生变化 C．实验开始前，滑动变阻器滑片应该移至最左端 D．实验的结论是：电阻一定时，电压与电流成正比 3．小明组在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是他们组设计的电路，电源电压3V保持不变。 (1)图甲是小明连接的实验电路，实验中滑动变阻器的作用：①______；②______； (2)检查无误后，闭合开关发现电流表无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是______； (3)排除故障后，实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的图像，如图乙所示。由图像可得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成______比； (4)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻，进行电流与电压关系的实验探究，你认为小明的这个想法______（选填“可行”或“不可行”），原因是______。 知识点 探究电压一定时电流与电阻的关系 1. 实验思路： 电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越大，通过它的电流越小。要探究电流与电阻的关系，应保持电压不变，改变接入电路的定值电阻阻值，观察电流如何随电阻变化。 2. 实验设计： 实验方法： · 控制变量法——更换不同阻值的定值电阻，通过调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变。 滑动变阻器的核心作用： · 当更换定值电阻后，电路中的电流和电压分配会发生变化，此时必须通过调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变。 3. 实验步骤： ① 先将 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达到设定值（如 ），记录电流值。 ② 断开开关，将 电阻换成 电阻，闭合开关后，调节滑动变阻器使电压表示数仍为 ，记录电流值。 ③ 依次换用 、 的电阻，重复上述操作。 ④ 注意：每次更换电阻后，都要重新调节滑动变阻器以保持电压不变，不能直接读数。 4. 数据分析： · 乘积分析法： 计算每次实验的 与 的乘积，发现 为定值（即电压值）。 · 图像分析法： 作 图像：图像是一条曲线（反比例函数曲线）。 5. 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。 6. 滑动变阻器规格的选择： 在探究电流与电阻的关系时，若定值电阻阻值增大，为保持其两端电压不变，滑动变阻器接入电路的阻值也必须增大。因此，当定值电阻取最大值时，需要滑动变阻器的阻值也达到最大。选择滑动变阻器规格时，应确保在最大定值电阻接入时，滑动变阻器仍能提供足够的分压能力。 特别提醒： 1、操作顺序不能颠倒： 更换定值电阻后，必须先调节滑动变阻器使电压表示数恢复为设定值，然后再读电流值。如果直接读数，电压已经变了，无法得出正确规律。 2、滑动变阻器作用的辨析： 在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器的作用是“改变电压”；在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是“控制电压不变”。两者容易混淆，要注意区分。 3、图像的处理： 图像是双曲线，不便于直接判断是否成反比，因此实验中常作 图像，化曲为直，使结论更直观。 4、定值电阻两端电压的设定： 设定的控制电压不能太低，否则更换大阻值电阻后，即使滑动变阻器调到最大阻值，也无法使电压降到设定值。 随学随练 1．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 2．探究电流与电阻定量关系的电路如图所示，在AB间更换不同阻值的定值电阻后，应调节滑动变阻器滑片，控制 _________________不变。更换不同的电阻进行多次实验，这是为了 _________________。 3．同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”。学生电源（调至6V进行实验）、电流表（0~0.6A）、电压表（0~3V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路（要求连线不得交叉）； (2)连接电路时，应将滑动变阻器的滑片移到最 （选填“左”或“右”）端； (3)开关闭合后，发现电压表无示数，电流表有示数，故障可能是定值电阻R （选填“断路”或“短路”）； (4)排除故障后，闭合开关，改变滑片的位置，记录的实验数据如表格所示。请将表格未填写的数据补充完整： 电压U/V 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.2 0.4 (5)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中，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，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。实验中若定值电阻从20Ω换成10Ω时，滑动变阻器的滑片应向 （选填“左”或“右”）移动； (6)由图像可以得出结论：电压一定时，电流与电阻成 （选填“正比”或“反比”）。 题型 探究电流与电压的关系 解题三步法： ①看方法： 明确实验采用了“控制变量法”，即控制电阻R不变，改变电压U，观察电流I的变化。 ②析数据/图像： 计算各次实验的 值（为定值），或观察 图像是否为过原点的直线。 ③得结论： 加上前提条件得出结论——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。 ⚠️ 高频陷阱： ① 因果关系颠倒： 电压是形成电流的原因，只能说“电流与电压成正比”，绝不能写成“电压与电流成正比”。 ② 丢失前提条件： 结论中必须带有“在电阻一定的情况下”，漏写前提会被扣分。 ③ 滑动变阻器作用混淆： 在本实验中，滑动变阻器的核心作用是“改变定值电阻两端的电压”。 ④ 多次实验目的误判： 本实验多次测量是为了“寻找普遍规律，避免偶然性”，不是“减小误差”。 ⑤ 器材选择陷阱： 本实验必须使用定值电阻，不能用小灯泡代替，因为灯丝电阻会随温度升高而增大，无法满足“电阻一定”的前提。 活学活用 1．如图，小东同学在“探究电流与电压的关系”实验中； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 (1)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片要滑到最 端（“左”、“右”）； (2)排除故障后，小东记录的实验数据如上表所示，根据表格中的实验数据，你能得出的结论是： 一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ； (3)此实验中，不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，原因是 。 2．在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中，小丽根据实验目的设计出实验电路如图甲，并正确连接了部分实验器材如图乙所示。 (1)请只添加一条导线完成图乙所示的实验电路的连接 ； (2)连好电路，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片应处在 端（填“A”或“B”）； (3)闭合开关S，改变滑动变阻器滑片Р的位置，读出电压表和电流表的示数。并记录数据；根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。请分析图像得出结论：当 ， 。 3．小王和小李两位同学在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，所用的电源为若干节新干电池。实验过程中他们都进行了多次实验，所用的实验方法有：①改变电池节数；②移动滑动变阻器的滑片。实验电路如图A和甲所示，实验数据记录在表中。 表一 序号 电压（伏） 电流（安） 1 2 0.2 2 3 0.3 3 6 0.6 表二 序号 电压（伏） 电流（安） 4 1.5 0.1 5 3 0.2 6 6 0.4 (1)请根据图甲所示电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整 。 (2)小林同学连接好图乙电路，闭合开关前，应将滑动变阻器滑片P移至 （选填“A”或“B”）端。闭合开关，移动滑片P，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R 。 (3)分析比较实验序号1和2和3或4和5和6中电流与电压的倍数关系，得出的初步结论 。 (4)分析比较实验序号 中数据及相关的条件，得出的初步结论是：电压相等时，通过不同导体的电流大小不同。 (5)进一步分析比较表一、表二及相关的条件，得出的初步结论是： ①分析比较表一或表二，可知： ； ②分析比较表一和表二，可知： 。 题型 探究电流与电阻的关系 解题三步法： ①看方法： 明确实验采用了“控制变量法”，即控制电压U不变，改变电阻R，观察电流I的变化。 ②析数据/图像： 计算各次实验的 值（为定值），或观察 图像（为双曲线）、 图像（为过原点的直线）。 ③得结论： 加上前提条件得出结论——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。 ⚠️ 高频陷阱： ① 操作顺序颠倒： 更换定值电阻后，必须首先调节滑动变阻器使电压表示数恢复设定值，然后再读电流值，不能直接读数。 ② 滑动变阻器作用混淆： 在本实验中，滑动变阻器的核心作用是“控制定值电阻两端的电压不变”。 ③ 滑片移动方向判断错误： 换用更大阻值的电阻后，定值电阻分压变多，电压表示数变大，此时应将滑动变阻器的滑片向阻值增大的方向移动，以分走更多电压，使定值电阻两端电压降回设定值。 ④ 规格选择陷阱： 当定值电阻取最大值时，要求滑动变阻器连入阻值最大。若滑动变阻器最大阻值太小，即使滑片调到最大端，电压表示数也无法降到设定值。 ⑤ 结论表述不严谨： 结论中必须带有“在电压一定的情况下”，且主语是“电流”。 活学活用 4．某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为，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（ ） A．该同学研究的是电流和电压的关系 B．实验中电压表的示数保持不变 C．将从换成后，应将滑片P向右移 D．实验中若短路，则电压表与电流表示数均变为零 5．在“探究电流与电阻关系”的实验中： (1)如图所示，甲为 ，乙为 ；（选填“电流表”或“电压表”） (2)连接电路时，开关应 ，滑动变阻器的滑片P应放在最 （选填“左”或“右”）端； (3)在探究电流跟电阻的关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V；再换用10Ω的定值电阻时.某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置.闭合开关后，电压表的示数将 （选填“大于”“小于”或“等于”）3V，此时应向 （选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数为3V； (4)如图中，能正确描述电压一定时，电流随电阻变化的图象是______。 A． B． C． D． 6．在探究“电流与电阻关系”实验时，老师给小明提供了如下器材：电源（电压恒定为4.5V），电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω各一个，导线若干。 (1)用笔画线代替导线，将如图1所示的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大，导线不允许交叉）。 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到最 端（选填“左”或“右”）。 (3)小明在完成电路连接后，发现闭合开关前，电流表的指针位置如图2所示，则原因是 。 (4)排除故障后，小明把5Ω的电阻接入电路中，移动滑片P到适当位置，读出电流表示数，正确记录后，小明又改用10Ω电阻继续实验，闭合开关后，小明应将滑片P向 （选填“左”或“右”）移动至电压表示数为 V。 (5)小明规范操作，更换不同阻值的电阻多次实验，得到如图3所示的I-R图象，由此图象可以得出的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。 (6)如果只保留一个定值电阻，利用老师给的器材，还能完成的电学实验有： （写出一个即可）。 基础通关 1．如图所示，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电流跟电压之间的定量关系 2．用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案：甲：在MN间先后接入电压不同的电源；乙：在MN间先后串联接入电源与电阻大小不同的定值电阻R'；丙：在MN间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是（ ） A．仅有甲 B．仅有乙 C．仅有甲、乙两种 D．甲、乙、丙都可行 3．某同学在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。关于实验下列说法正确的是（ ） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左边 B．滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压一定 C．将5Ω的电阻换成10Ω时，应将滑片向左移 D．实验获得多组数据是为了减小实验误差 4．某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象，下列结论与图象相符的是（ ） A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 B．电阻一定时，电压随着电流的增大而减小 C．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 D．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 5．在探究“电流与电压、电阻关系”的实验中，实验小组的同学们设计如图所示的电路图，正确连接电路后，闭合开关，发现电流表与电压表均没有示数，则可能原因是（ ） A．实验电路图设计错误 B．导线与干电池接触不良 C．滑动变阻器滑片与电阻丝未接触 D．电阻R₁断路 6．如图所示，在研究“电流与电压的关系”实验中，下列说法中正确的是（ ） ①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用 ②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制定值电阻两端的电压保持不变 ③闭合开关后，移动滑片P的作用是改变定值电阻两端的电压多次测量 ④闭合开关后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值减小误差 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 7．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5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω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描绘出如图乙所示的图像，则下列说法不正确的是（ ） A．闭合开关前，滑动变阻器应调到最大值 B．在具体实验操作中，手和眼的分工是手移动变阻器的滑片，眼观电压表 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R两端的电压，再一次进行实验 8．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，小刚应该保持AB间的 不变，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成后续探究，他应该将滑动变阻器的滑片向 移动适当距离。 9．如图是小西探究电流与电阻的关系时所用的电路图。实验中，小西应保持 （选填“电压表”或“电流表”）的示数不变；他将阻值为5Ω的电阻换成阻值为10Ω的电阻后，电压表的示数变 ，此时应将滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。 10．小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”，所用电源电压为4.5V，闭合开关S时，发现电压表无示数，但电流表有示数，电路故障可能是电阻R1 （选填“断路”或“短接”）。排除故障后，他移动滑动变阻器的滑片，发现当电压表示数是1.2V时，电流表示数是0.30A；继续移动滑片，使电压表示数从1.2V增加到2.4V，那么，定值电阻R1的阻值是 ，该过程中滑动变阻器R2连入电路的阻值减小了 Ω。 11．在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，小明设计了如图甲所示电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。 (1)连接电路时，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于 （选填“最右端”或“最左端”）。 (2)闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因可能是 。 (3)排除故障后，闭合开关S，小明改变电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如表。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流表示数I/A 0.10 0.15 0.20 0.25 请根据表中数据，在图乙中用描点法画出通过电阻R的电流I与电阻R两端电压U的关系图象 。 12．现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 (1)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论是：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 。 (2)上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向 （选填“左”或“右”）端移动滑片，使电压表示数为 V时，读出电流表的示数； (3)为更好的完成整个实验，选取哪种规格的滑动变阻器最合适______（填字母）。 A．100Ω 0.1A B．50Ω 1.0A C．20Ω 1.0A 素养提升 13． 探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（ ） A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零） B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线 C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C 14．小海按图做了一系列实验，实验记录如表格所示，下列能正确表示“电流、电压和电阻关系”的是（ ） 第一组 0.2A 0.4A 0.6A 第二组 0.1A 0.2A 0.3A 第三组 0.05A 0.1A 0.15A A． B． C． D． 15．探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（ ） A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零） B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线 C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C 16．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． 17．小明利用如图所示的电路探究“导体中电流跟电阻的关系”，电源电压保持不变，更换阻值不同的电阻R2，通过调节滑动变阻器接入电路的电阻R1，正确完成实验，记录各次实验中电压表示数U和电流表示数I。描点画出下列四幅图，其中最接近实际的是（ ） A． B． C． D． 18．小军采用如图的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，发现电压表的示数 ，为了保持R的 ，他应该将滑动变阻器的滑片 （“向左移”、“向右移”或“保持不变”） 19．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”） 20．小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为 Ω；小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。 21．在“探究导体中电流与电压关系”的实验中，小华将一段导体接在电路中，需要多次改变导体的_______，以得到通过它的电流与它两端电压的关系。实验中为了得到普遍的规律，他还应多次改变____（选填“电流”、“电压”或“导体”）进行实验。在图中能够反映电流与电压关系的图像是__（选填a或b），它说明通过导体的电流与导体两端电压的关系是：________。 22．在探究电流与电阻的关系实验中，实验器材如下：学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器“40；1.5A”、开关各一个，五个定值电阻（5、10、15、20、25），导线若干。 (1)图（a）为使用5定值电阻连接的实验电路。某同学检查电路时发现有一条导线连接错误。请在图（a）中错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 （导线不能交叉）。 (2)改正错误后，将滑动变阻器的滑片P移到最 端。闭合开关，移动滑片P使电压表的示数达到所要控制的电压U0时，电流表的示数如图（b）所示，为 A。 (3)将不同阻值的定值电阻分别接入电路中，重复实验，记录的数据如下表。 数据序号 1 2 3 4 5 电阻R/ 5 10 15 20 25 电流I/A 0.24 0.16 0.12 0.10 分析表中数据，在误差允许范围内，电流值与其对应的电阻值的乘积近似 （填“相等”或“不相等”），从而得出结论：在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比。 (4)利用本实验提供的器材 （填“能”或“不能”）探究电流与电压的关系。 22．北北和京京用如图甲所示的电路“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”。 (1)在图甲中，阳阳连接的电路存在一处错误。只需改动一根导线，即可使电路连接正确。请在应改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； (2)正确连线后，闭合开关，阳阳发现 ，根据此现象他判断出定值电阻发生了短路。排除故障后，继续进行实验； (3)①在探究“电流与电压的关系”时，先用5Ω的定值电阻接入电路，多次改变其两端的电压，记录对应的电流值，并在图像中描点做图；再换用的定值电阻重复上述实验。两次实验所作图像如图乙所示，你认为他们要想由图像直接得出结论，还应该 ；经过对图像二次处理后得出结论：电阻一定时，电流与电压成 ； ②爱动脑筋的洛洛发现，借助图乙中的数据还可以“探究电流与电阻的关系”。利用图乙中 两点的数据，因为这两点数据具有 特点，可以由此初步得出“在电压一定时，电流与电阻成反比”的结论。为了使结论更具有普遍性，他们又将15Ω的定值电阻接入电路中，调节滑动变阻器，使电压表的示数为，此时电流表的示数如图丙所示为 A，分析数据后发现，与上述结论相符。 迁移创新 23．小明和小华找到一卷无绝缘表层、规格为10Ω/m的电阻丝，截取了长度为0.4m、0.7m、1.2m、1.8m的四段， 对应阻值为4Ω、7Ω、12Ω、18Ω，制成了四个简易定值电阻，如图甲所示。他们将自制简易电阻分别连入电路中，探究电流与电阻的关系。 （1）在制作简易电阻时，需要将电阻丝绕到接线柱上，再旋紧螺丝。观察图乙中A 和B 两种缠绕情况，为了保证安全和牢固，采用 的方式更好； （2）请用笔画线代替导线将图丙所示电路补充完整 ； （3）小明换用不同的电阻连入电路，通过 的方式控制电压表示数2V不变进行实验，将实验数据记录在表中，发现电压一定时，电阻越大，电流越小。进一步对表格中的数据展开运算，发现 ，因此可以得出初步结论：电压一定时，电流与电阻成反比； 实验次数 R/Ω I/A 1 4 0.51 2 7 0.3 3 12 0.18 4 18 0.12 （4）在老师的帮助下，他们对制作的电阻阻值进行了测量检验，发现测量值均偏小，其原因可能是 。 24．如图甲所示，小明探究通过导体的电流与电阻的关系。实验器材有：电压可调节的学生电源、电阻箱、不同规格的滑动变阻器多个、电流表、电压表、开关、导线等。实验过程如下： （1）连接电路时，开关处于 状态； （2）小明将电源电压调至，调节电阻箱阻值，测得对应的电流，根据实验数据，绘制图像如图乙中曲线B所示，推断实验中选用的滑动变阻器可能是________； A．， B．， C．， D．， （3）上述实验中，小明将电阻箱阻值调至时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数达到（2）中实验要求的电压，若想继续实验，下列操作中不可行的是________； A．串联一个的定值电阻 B．串联一个的定值电阻 C．换最大阻值更大的滑动变阻器 D．调大电源电压 （4）小红根据实验的数据，绘制的图像如图乙中曲线A，分析图像A可知，导致小红错误的原因可能是 。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $