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17.1 电流与电压和电阻的关系
一、探究电流与电压的关系
1．探究导体中的电流与电压的关系时，需要控制_________不变，利用滑动变阻器来改变定值
电阻_________；所用的实验器材有干电池、开关、若干个导体、 、 和若干导线。
画出实验电路图。
【答案】电阻（导体），两端的电压；电流表、电压表。电路图见解析。
【详解】探究电流与电压关系的实验中，需要控制电阻不变，用滑动变阻器来改变定值电阻两
端的电压。在该实验中，用电流表测量电流，用电压表测量电压，所以缺少电流表、电压表。
2．最先通过实验研究，并正确归纳得出了电流与电压和电阻的关系的科学家是（ ）
A．牛顿 B．欧姆 C．伏特 D．爱因斯坦
【答案】B
【详解】A．牛顿以力学牛顿三大定律著称，故A错误；
B．德国物理学家欧姆最先通过实验归纳出电流与电压和电阻的关系（欧姆定律），B正确；
C．伏特发明了伏特电池，他的名字被命名为电压的单位，故C错误；
D．爱因斯坦对物理学贡献很大，其中广义相对论是现代宇宙学膨胀的理论基础，故D错误。
故选B。
3．关于电流、电压和电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．只要将导体连入电路，电路中就有电流
B．导体中通过的电流越大，它的电阻就越大
C．有电流通过的小灯泡，其两端不一定有电压
D．导体两端电压越大，通过该导体的电流就越大
【答案】D
【详解】A．导体接入电路，如果开关没有闭合，电路没有构成通路，则电路中也没有电流，
故A错误；B．当导体两端电压一定时，导体中通过的电流越大，说明它的电阻越小，题干中没有“电压
一定”这个条件，故B错误；
C．电压是形成电流的首要条件，小灯泡有电流通过，则小灯泡两端一定有电压，故C错误；
D．电阻一定时，其电压越大，通过的电流越大，题中“导体”的字眼就说明了电阻一定，故
D正确。所以选D。
4．小明同学在探究“通过电阻的电流与电压的关系”的实验中，要改变电阻两端的电压，下
列办法不可行的是（ ）
A．改变干电池的个数 B．改变电阻的阻值
C．改变滑动变阻器的滑片 D．调节学生电源的调压旋钮
【答案】B。
【解析】在探究通过电阻的电流跟电阻两端的电压的关系时，应该控制导体（定值电阻R）不
变，多次改变导体两端的电压；可以通过以下方法改变电压：A．改变干电池的个数；C．改变变
阻器的滑片；D．调节学生电源的调压旋钮。而选项B：改变电阻的阻值是不能进行探究实验的，
故B错误的。所以选B.
5．在“探究电流与电压的关系”实验中，用定值电阻进行实验，得出了电流与电压的关系，
图中I﹣U图象正确的是（ ）
A B C D
【答案】B
【详解】用定值电阻进行实验，电阻不变，电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正
比，所以电流随电压的变化关系图象为过原点的直线，只有B正确。所以选B。
二、探究电流与电阻的关系
6. 在探究“研究电流与电阻的关系”时，实验中要控制 两端的电压不变，改变的是
。所以需要在电路中串联 ，通过调节滑动变速器，保持电阻两端的电压不变。画出实验
电路图。
【答案】电阻，导体的阻值，滑动变阻器，电路图见下。
【详解】在探究“研究电流与电阻的关系”时，实验中要控制电阻两端的电压不变，改变的是
导体的阻值（不同的导体）。所以需要在电路中串联滑动变阻器，通过调节滑动变速器，保持电阻两端的电压不变。实验电路图如下。
7. 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，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，还应多次改变 （选
填“电流”、“电压”或“导体”），进行实验。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，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【解析】在“探究导体中电流与电压关系”的实验中，应该控制同一导体不变，多次改变导体
两端的电压，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，还应多次改
变导体进行实验。在U-I图像中，电流与电压关系的图像是一条过原点的倾斜的直线，它说明通过
导体的电流与导体两端电压的是成正比的。
U
8．在“探究电流跟电阻的关系”实验中，同学们a绘制出的四条I﹣R图线如图所示，其中正确
的图线是（ ）
b
I
A B C D
【答案】C
【详解】由欧姆定律可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C正确，
ABD错误。所以选C。
9．小明同学为了探究电流跟电阻的关系，在如图所示的情况下，将A、B两点间10 的电阻
更换为20 的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是（ ）A．适当增加电池的节数
B．记录电流表和电压表的示数
C．将滑动变阻器滑片向左移动到合适位置
D．将滑动变阻器滑片向右移动到合适位置
【答案】D
【详解】将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关，电路总电阻变大，电路电
流变小，滑动变阻器两端电压变小，则AB间的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两
端的电压不变，即保持AB间的电压不变，要移动滑片使AB间的电压减小，当滑动变阻器连入电
路的电阻增大时，电路中电流变小，由U=IR可知，AB间的电压减小，则将滑动变阻器的滑片向右
移动。故ABC不符合题意，D符合题意。所以选D。
10．小华同学在探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用的实验器
材有：两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器及开关各一个，定值电阻和导线若干。实验电路
如图所示。
（1）在图甲中，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左移动时，
接入电路的电阻变大；
（2）排除故障后，闭合开关，进行实验，保持定值电阻两端的电压为2.4V，记录的实验数
据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 4 8 12 16 20 24
电流I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 0.12 0.10①在方格纸上画出电流I与电阻R的关系图像；
②分析实验数据和图像，可得出的探究结论是：______。
【答案】（1）见解析；（2）①见解析；②电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。
【详解】（1）滑动变阻器采用“一上一下”的接法，由题意得滑动变阻器的滑片向左移动时，
接入电路的电阻变大。因此导线应该接在滑动变阻器的右下端，如图所示：
（2）①将表格中的数据描点，并连接起来，如图所示。
②计算表格中的数据
由以上数据可得：电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比.
11. 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：多节干电池串联接入MN；乙：电池与滑动变阻器串联接入MN；丙：电池先后与不同定
值电阻R′串联接入MN．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，由控制变量法知道，需要控制电阻的阻值不变，改变电阻
两端的电压，则
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，故方法可行；
乙：电池与滑动变阻器串联接入MN时，当移动滑动变阻器滑片P时，可以改变接入电路中的
电阻，从而改变电路中的电流和R两端的电压，故方法可行；
丙：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，故方法可行；
综上所述，甲、乙、丙三种方案均可行．
12．在“探究电流与电阻关系”实验中，某同学根据实验数据作出如图所示的图像。下列说法
正确的是（ ）
A．导体中的电流与导体的电阻成正比 B．电源至少选用3节新干电池
C．换用2Ω电阻做实验时，需要更换电压表量程 D．多次实验是为了寻求普遍规律
【答案】D
【详解】A．电压一定时，电流与电阻成反比，故A错误；
B．由图和欧姆定律知，电阻两端电压恒为U=IR=0.4A×5Ω=2V
一节干电池的电压为1.5V，则电源至少选用两节新干电池（3V），故B错误；
C．换用2Ω电阻时，控制电阻两端的电压不变，则不需要更换电压表量程，故C错误；
D．多次实验是为了避免偶然性，得出普遍性的规律，故D正确。所以选D。
13．如图所示，在探究“电流与电阻关系”时，电源电压3V恒定不变。实验准备了阻值分别
为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将5Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数
为2V，再分别用10Ω、20Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验，下列说法正确的是（ ）A．用10Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大
B．用10Ω 电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小
C．用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大
D．用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小
【答案】D
【详解】用10Ω电阻或20Ω电阻替换5Ω的电阻进行实验，电阻阻值变大，根据串联电路分压
原理，定值电阻两端电压将会变大，要探究电流和电阻的关系，应保持定值电阻两端电压不变，此
时应该将滑动变阻器滑片向右移动，增大滑动变阻器接入电路中的阻值，使定值电阻两端电压减少
到原来的值，此时电路总电阻变大，电流表示数将变小。
故选D。
14．在探究“电流与电压的关系”实验中，小力设计了如图甲所示的电路。
（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应该滑动到________（选填“A”或“B”）端；
（2）小力调节滑动变阻器，进行了多次实验，实验数据记录如表；
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.5 2.0 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
①其中电流表示数为0.5A时，电压表示数如图乙所示，其值为________V；
②请根据表中数据，在图丙中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图像________；
③分析数据和图像可得出的结论是________；
（3）同组的小红认为可以用小灯泡代替定值电阻进行实验，你认为她的观点是________，理由是________。
【答案】（1）B；（2）2.5；见解析；电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比；
（3）不正确，灯的电阻随温度的变化而变化。
【详解】（1）闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应该滑到阻值最大处，即B端。
（2）①其中电流表示数为0.5A时，电压表示数如图乙所示，此时电压表选用小量程，分度值
为0.1V，其值为2.5V。
②根据表中数据，在图丙中找出对应的点连线，如下图：
③因电流随电压的变化关系为一过原点的直线，分析图像可得出的结论是：电阻一定时，通过
电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
（3）研究电流与电压的关系时，要控制电阻大小不变，实验同组的小红认为可以用小灯泡代
替定值电阻进行实验，她的观点不正确，理由是灯的电阻随温度的变化而变化。
15．探究“电流与电阻的关系”时，可供实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流
表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻5个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、
50Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图：
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电阻变大；
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压，则故障原因可能是电
阻R ___________（填“短路”或“断路”）；
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为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；
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I﹣R图象，其中阴影部分面积表示的物理量是___________（填“电功”、“电压”或“电功率”）。
【答案】（1）见解析；（2）断路；（3）右；（4）电压.
【详解】（1）根据滑片向右移动时电阻变大，所以变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联，
如图所示：
（2）闭合开关，发现电流表无示数，电路可能断路，电压表有示数，并接近电源电压，说明
电压表与电源连通，则故障原因可能是电阻R断路。
（3）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；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，使电压表示数保持不变。
（4）根据实验数据画出的定值电阻的I-R图象可知，其中阴影部分面积等于IR，根据U=IR可
知，故阴影部分面积表示的物理量是电压。
16．（2022·广西·中考真题）在“探究电流与电压的关系”实验中，采用图像法得到如图所示
的I－U图像，由图可知，电阻R一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分
别是（ ）
A．成正比，R＝10Ω B．成正比，R＝1Ω
C．成反比，R＝10Ω D．成反比，R＝1Ω
【答案】A【解析】由图所示的I－U图像是一条过原点的直线，所以当电阻R一定时，通过导体的电流
与导体两端的电压成正比；当电压为2V时，电流为0.2A，根据欧姆定律I=U/R可得R的阻值为
故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
17．（2021·湖北宜昌·统考中考真题）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出
了电阻R 和R 的I-U图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
1 2
A．当R 与R 两端的电压为0时，它们的电阻也为0
1 2
B．用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C．在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D．R 与R 的阻值之比为1:2
1 2
【答案】D
【详解】A．电阻是导体的属性，与他两端是否加电压无关，当R 与R 两端的电压为0时，仍
1 2
有电阻，故A错误；
B．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，用不同的电阻研究电流与电
压的关系得出的结论应该是一样的，故B错误；
C．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，是导体两端的电压大小决定了
通过导体的电流大小，电压是由电源提供的，不由电流大小决定，故C错误；
D．R 与R 的阻值之比为
1 2
故D正确。所以选D。
18．（2022·山东青岛·中考真题）小明做“探究电流和电阻的关系”的实验，所用电源电压为
3V，三个定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω和20Ω，滑动变阻器的规格为“20Ω 2A”。（1）图甲是小明连接的部分电路，请用笔画线代替导线，将电路连接完整______；
（2）先用5Ω的定值电阻进行实验，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最______处，闭合开关，
调节滑片P到合适位置，记录电压表和电流表的示数，其中电流表示数如图乙所示，电流大小为
______A；
（3）将5Ω的定值电阻依次更换为10Ω、20Ω继续探究，均应将滑片P向______移动，使电压
表示数仍为______V，并记录数据；
（4）分析实验数据得出结论，图丙中能正确反映电流和电阻关系的图像是______。
【答案】（1）见解析；（2）大，0.4；（3）左，2；（4）B.
【解析】（1）探究电流和电阻的关系，定值电阻与滑动变阻器、电流表串联，电压表并联在
定值电阻的两端，电源电压3V，电压表选用0~3V的量程，如图所示：
（2）为保护电路，开关闭合前，要将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大处。如图乙，电流表
量程为0~0.6A，分度值为0.02A，电流大小为0.4A。
（3）当定值电阻为5Ω时，电流表示数为0.4A，根据欧姆定律可知，电压表示数为
U=IR=0.4A×5Ω=2V
研究电流与电阻的关系，要控制定值电阻两端的电压不变。根据串联分压规律可知，将5Ω的
定值电阻依次更换为10Ω、20Ω，电压表示数会变大；要使电压表示数保持不变，应增大滑动变阻
器接入电路的电阻值，增大所分得电压，应将滑片P向左移动，使电压表示数仍为2V，并记录数
据。
（4）分析实验数据可得，在电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即与电阻的倒数成正比，所以图丙中能正确反映电流和电阻关系的图像是B。19．（2022·贵州毕节·统考中考真题）小华同学在“探究电流与电阻关系”的实验时，定值电阻R
有5Ω、10Ω、20Ω三种规格，R 为滑动变阻器，电源电压保持3V不变。
1
（1）为能完成实验，用笔画线将图甲连接完整______；
（2）小华首先将阻值为5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，发现电流表指针向左偏转如图乙所示，
其原因可能是______；
（3）改正电路后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2V时，记录电流表的示数，作为第
一组数据；接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻做实验，移动滑片P，使电流表的示数为______A时，
作为第二组数据，然后将20Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验，并正确记录数据，根据实验数据总结
得出：在电压一定时，电流与电阻成反比。
【答案】（1）见解析；（2）电流表正负接线柱接反；（3）0.2.
【详解】（1）电压表并联在定值电阻两端，故可将电压表的“﹣”接线柱和定值电阻的左接线柱
相连。如图：
（2）由乙图可知，闭合开关后，电流表指针向左偏转，出现这种现象的原因可能是电流表正负接
线柱接反。
（3）在“探究电流与电阻关系”的实验时，应控制定值电阻两端的电压不变，第一次控制电压为
2V，所以用10Ω的电阻替换5Ω的电阻做实验时，移动滑片P，控制定值电阻两端的电压不变为2V，
此时电流表的示数为
20．（2022·江西·统考中考真题）探究电流与电压的关系
【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢？
【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因，猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而______；
【设计实验】如图所示，是该实验的电路图。请判断虚线框内的电表，它们的符号分别是：甲
______乙______；
【进行实验】按电路图连接电路，闭合开关，电流表针位置如图所示，此时电流表的示数为
______A。保持电阻R＝5Ω不变，移动滑片，测得的几组数据如下表所示；
实验序号 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
【分析与论证】请在下图的坐标轴上制定标度：把上表中的实验数据在坐标系中描点，并绘出图
像______；
【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______。
【答案】增大； ； ；0.06A；正比。
【详解】由于电压是形成电流的原因，可以猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而增
大。
由图可知，甲串联在电路中，是电流表，符号是 ；乙与电阻R并联，是电压表，符号是 。
如图所示，电流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，此时电流表的示数为0.06A。
如图，将横坐标电压每格标度为0.25V，纵坐标电流每格标度为0.05A，然后根据表格中数据找出
对应的坐标点，并把这些点连接起来，就得到I-U图像。分析表格中数据及图像可知，在电阻一定的情况下，电压变为原来的几倍，电流就变为原理的几
倍，图像为一条过原点的直线，所以可得出结论为：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。
