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第 16 课 电流与电压和电阻的关系
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课程标准 课标解读
1.通过实验探究掌握导体上电流与导体两端电压的关 1.通过探究活动找出通过导体的电流与导体两端
系； 电压的关系；
2.通过实验探究掌握导体上电流与导体电阻的关系； 2.通过探究活动找出通过导体的电流与导体电阻
3.进一步理解控制变量法在实验探究活动的应用； 的关系；
4.培养学生通过实验发现与总结规律的基本素养。 3.通过探究过程加强电路连接训练。
知识精讲
知识点01 电流与电压的关系
1.由于电压是形成电流的原因，说明电流的大小与导体两端的 有关。
2.为了研究通过导体的电流跟电压的关系，我们应控制 一定，通过在电路中串联一个 来调
节导体两端的电压，通过实验可以得出结论：电阻一定时，通过导体中的电流跟导体两端的电压成 。
【重点解析】探究电流与电压的关系
【实验目的】探究电路电流与电压的关系。
【实验器材】定值电阻、电流表、电压表、电源、开关、导线、滑动变阻器。
【实验原理】（1）在探究“电流跟电压的关系”时，采用的研究方法是控制变量法。
（2）在探究“电流与电压的关系”时，应保持电阻不变。
【实验步骤】
一、按电路图连接实物电路二、探究电流与电压关系
（1）闭合开关，移动变阻器划片，使电阻R两端电压成整数倍增加，依次读出电流表读数，数据计入
表格；
（2）电流与电压关系测量表格（电阻R= ῼ）
次数 1 2 3 4 5
电压/V
电流/A
（3）数据分析：电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。
【知识拓展】考查内容
考查方向 解答思路
探究方法 控制变量法
探究电流与电压关系时 控制电阻不变
探究电流与电阻关系时 控制电压不变
断开开关、变阻器处于最大位置、电流表和电压表选择合适
连接电路前应注意哪些问题
量程、注意正负接线柱不能接反
探究电流与电压关系时，变阻器的作
改变导体两端电压
用
探究电流与电阻关系时，变阻器的作
控制导体两端电压不变
用
完善表格，填入正确值 根据实验规律和给出数据，填入正确值
多次测量目的 寻找规律
补充实验电路 按元件顺序观察缺少部分，然后进行连接，注意不能交叉
电流要从电流表、电压表正极入、负极出，量程选择要预
电路连接改错 估，元件连接要符合要求，电流表要串联在电路中，电压表
要与被测元件并联，变阻器要一上一下接入电路
【对点练习1】在“探究电流与电压关系”实验中，小明所用电路如图所示。(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：开关闭合前无需移动滑片________；
(2)闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，小明检查发现仅导线有故障，则故障为________；
A．导线④断路
B．导线③断路
C．导线②断路
D．导线①断路
(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1V时，读出电流表示数并记录在上表中；继
续移动滑片，分别读出电阻两端电压为2V和3V时电流表的示数，并依次记录在表格中。
实验序号 U/V I/A
.
① 1.0 020
② 2.0 0.40
③ 3.0 0.58
(4)分析表中数据，可得出的结论是：________；
(5)实验结束，小明整理器材时发现定值电阻很热，他联想到：处理数据时，第三组数据之间的关系
与前两组数据之间的关系存在差异，他和同组小华就此展开讨论，认为数据差异可能是由于________造成
的。由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要________（写具体操作），再记录数据，减小此因素对
测量结果的影响。
【对点练习2】晓云同学利用电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和阻值为 10Ω的定值电阻，
设计出如图所示的电路，她利用该电路探究导体中电流与导体两端电压的关系。请按要求完成实验：
（1）电路连接无误，闭合开关S后，晓云通过调节滑动变阻器的滑片P，测出电阻R两端的电压和对
应的电流，实验数据如下表，但表格中电流的数据不完整，请你将表格中所缺的电流数据补充完整，你补
充填写电流数据的依据是： ；
U/N 0.6 1.0 1.6 1.8 2.4 2.8
I/A 0.06 0.1 0.16 0.18 0.28
（2）如果想利用该实验电路完成探究电流与电阻的关系，还需要添加的器材有 。
知识点02 电流与电阻的关系
1.由于导体的电阻对电流有阻碍作用，所以，电流的大小与导体 电阻有关。2.为了研究通过导体电流跟电阻的关系，我们应控制电阻两端的 电压 一定，通过换用不同的 电阻
来改变电阻，通过实验可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成 反比 。
【重点解析】探究电流与电阻的关系
【实验目的】探究电路电流与电阻的关系。
【实验器材】定值电阻若干、电流表、电压表、电源、开关、导线、滑动变阻器。
【实验原理】（1）在探究“电流跟电阻的关系”时，采用的研究方法是控制变量法。
（2）在探究“电流与电阻的关系”时，应保持电阻两端电压不变。
【实验步骤】
一、按电路图连接实物电路
二、探究电流与电阻关系（控制电压不变，如U=2V）
（1）选择某一电阻，如：R=5ῼ，闭合开关，调节变阻器划片，使R两端电压为2V，读出电流表示数，
并计入表格；
（2）更换电阻，如：R=10ῼ，闭合开关，调节变阻器划片，使R两端电压为2V，读出电流表示数，并
计入表格；
（3）重复上述试验过程，电阻分别选15ῼ、20ῼ、25ῼ。
（4）电流与电阻关系测量表格（电阻V= ）
次数 1 2 3 4 5
电阻/ῼ 5 10 15 20 25
电流/A
（3）数据分析：电压一定时，通过导体的电流与电阻成正比。
（4）整理器材。
【实验结论】通过导体电流跟其两端电压成正比，与导体电阻成反比。
【对点练习1】某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的
电路（电源电压保持4.5V不变）。(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电
流变大；导线不得交叉）（ ）
(2)连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不
变，则故障为滑动变阻 _________；
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据
绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω
时，闭合开关后，为使R两端的电压________ （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向____
（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完
成实验，则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
【对点练习2】用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，定值电阻R备
有(5Ω、10Ω、20Ω、40Ω)各一个。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到最___________(选填“左“或“右”)端；
(2)将5Ω的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片P发现电流表示数始终为零，电压表示数不为零，
其原因可能是___________(填选项)；
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
(3)不改变滑动变阻器滑片的位置，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻，闭合开关后，为保证电压表示数
与更换前相同，滑片P应向___________(选填“左”或“右”)端滑动；
(4)实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数，绘出电流I与电阻倒数 变化的图像乙，由图乙可知：电压一定时电流与电阻成___________比；
(5)为完成整个实验，应该选择___________(填选项)种规格的滑动变阻器。
A.50Ω、1.0A
B.100Ω、1.2A
C.200Ω、0.6A
分层提分
题组A 基础过关练
1．如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是（ ）。
A B C D
2.在“探究电流与电阻的关系”的实验中：
（1）如图所示是小明连接的实物图，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在途中连接
错误的那根导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（导线不可交叉）。
（2）解决以上问题后，小明在开关闭合前，先将变阻器的滑片P置于 （选填“A”或
“B”）端，再闭合开头，此时发现电流表有示数，电压表无示数．随后在将滑片P向终点移动的过程中，
发现电流表示数变大，电压表人无示数，则发生此现象的原因可能是 （填字母）。
A．电阻R短路 B．电流表短路 C．电压表断路 D．滑动变阻器断路
（3）电路连接正确后，小明闭合开关调节变阻器的滑片P，直到电压表的示数为3V，记录电流表示数。
接下来断开开关，只取下阻值为5Ω的电阻R，把它依次更换成阻值为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电
阻，并在实验中分别读取相应的电流表的示数，记录在表中。
试验次数 1 2 3 4 5电流I/A 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
电阻R/ 5 10 15 20 25
（4）在评估交流环节中，小明通过分析表中数据发现上述实验过程并不科学，因为在改变电阻的同
时，没有控制其 不变。
3.小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池（1.5V）两节，电流表
（0～0.6A 0～3A）、电压表（0～3V 0～15V）、滑动变阻器（20Ω、2A）、定值电阻（5Ω）、开关各
一只、导线若干．根据图甲所示的电路图进行实验。
（1）用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整。
（2）连接电路．闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于 （选填“A”或“B”）端。
（3）闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是 。
（4）实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动。
（5）实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为 A。
（6）试验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表所示．
老师看后说其中一次是错误的．帮小明分析出错的是第 次，原因是 。
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
4.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）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）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变化的图象。由图象可以得出结论： 。
（3）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“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为 V
时，读出电流表的示数。
（4）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 。
A.50Ω、1.0A；B.30Ω、1.0A；C.20Ω 1.0A。5.小尧为探究“电流与电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路，用到的器材有：电源（电压3V不
变），标有”20Ω 1A“字样的滑动变阻器、电流表、电压表、三个阻值分别为 5Ω、10Ω、15Ω的定值
电阻、开关及导线若干。
（1）电路连接完毕，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 端（选填A或B）；
（2）闭合开关，发现电流表示数几乎为零，电压表示数不为零，出现这种现象的原因可能是定值电
阻R （选填“断路”或“短路”）；
（3）小尧排除故障后，电路中接入5Ω电阻时，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为U，此时电流
表的示数如图乙所示；接着用10Ω电阻替换5Ω电阻接入电路再次实验，此时应将电压表的示数调为
V，再记录此时电流表的示数；然后用15Ω电阻替换10Ω电阻继续实验，她发现无论如何调节滑动变阻器
的阻值，电压表示数都无法调至U，原因可能是 （答一种情况即可）。
题组B 能力提升练
1.某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系”实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电
压保持4.5V不变）。
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整；（要求：滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中电
流变大；导线不得交叉）（ ）
(2)连接好电路，闭合开关，发现电压表示数等于电源电压，电流表有示数，移动滑片，电表示数不
变，则故障为滑动变阻 _________；
(3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测得的实验数据
绘制的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知R两端的电压为________V；当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，闭合开关后，为使R两端的电压________ （选填“改变”或“不变”），滑动变阻器的滑片应向____
（选填“左”或“右”）端滑动；若实验中R的阻值分别是5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，为了保证完
成实验，则滑动变阻器的阻值至少是________Ω。
2．甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有：电源（电压恒为
4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻
器（规格分别为“30Ω2A”“50Ω1A”），小灯泡一只（额定电压为2.5V），导线若干。
（1）甲小组探究“电流与电压的关系”。
①请你根据图甲的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排除故障后进行实验得到的数据如下表，由此可得到的实验结论是________
电压U/V 1.0 1.5 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.6
（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”。
①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为 1.5V，并记下相应的
电流值。再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，此时滑片应向________（填“左”或“右”）端移动直到电压
表的示数保持不变，读出电流表的示数。
②为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是________。
3.某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为 3V，滑动变阻器最大阻值为
20Ω。
（1）他们先用 5Ω 的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图 13 所示.
①请根据图 13 的电路图把图 14 的实物电路连接完整。②连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容:
。
③检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了 5 组数据。测第 6 组数据时，电压表的示数
为 2.6 V，电流表的示数如图 15 所示。请在图 16 的坐标系中描绘出第 6 组数据对应的点,并根据描出的
6 个数据点画出定值电阻的I-U 图像。
④分析断出的 I-U 图像可得出结论：在电阻一定时， 。
⑤为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是： 。
（2）接着他们在原有 5 Ω 定值电阻的基础上，又准备了阻值为 10Ω、15Ω、20Ω 的三个定值
电阻，以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻
器，使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了
0.5V、1V 和 2V 三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行了分析与讨论，你认为应选这三个电压值中
的 V。
4.小张同学在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变）、定
值电阻3个（5Ω、10Ω、20Ω各一只）、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干，如图所示。
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20电流/A 0.4 0.2
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2）连接电路前开关应 ，小张按图连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑
片，发现电压表无示数，电流表示数有变化。则故障原因可能是定值电阻 R （填“短路”或“断
路”）。
（3）多次更换定值电阻的阻值，实验数据记录如表。其中第3次实验时电流表示数如图乙所示，其读
数为 A．这里采用的研究方法是 （选填“转换法”或“控制变量法”）。
（4）由表格可得，在定值电阻两端电压不变时，通过的电流与电阻成 比。
5.某同学想利用实验探究“通过导体的电流与该导体两端电压的关系”
（1）请在答题卡的虚线框内画出此探究实验的电路图。
（2）下表是该同学记录的实验数据，他根据表中数据在图中的坐标中描点。在图坐标中描出剔除错
误数据点，并绘制出本次实验通过导体的电流与该导体两端电压关系的图线。
U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.5 2.8
I/A 0.08 0.16 0.23 0.38 0.40 0.48 0.56
（3）分析实验图象，得到结论： 。
6.小阳在探究电流与电阻的关系时猜想：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
反比。为了验证猜想，他设计了如图所示的电路图，并找来符合实验要求的电源、滑动变阻器、电流表、
电压表、开关、阻值已知的多个电阻和导线若干。主要的实验步骤如下：①按照电路图连接电路，将滑动变阻器阻值调到最大。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电压表示数为U，记录电阻R的阻值和电流表
示数I。
③断开开关，更换阻值不同的电阻R，保持滑动变阻器的滑片P的位置不变，闭合开关，记录电阻R
的阻值和电流表示数I。
④仿照步骤③再做多次。
（1）小阳在探究过程中存在的问题： 。
（2）请你针对小阳探究过程中存在的问题，写出改正措施： 。
（3）画出实验数据记录表格。
题组C 培优拔尖练
1．（2021·吉林中考真题）在探究电流与电阻关系的实验中，所用实验器材均完好，如图所示，电
源电压为 不变，定值电阻分别为 、 、 、 ，滑动变阻器规格为“ ”。
（1）实验前，发现电流表的指针位置如图甲所示，原因是电流表___________。
（2）如图乙所示，导线 应与滑动变阻器的___________接线柱相连。
（3）电路连接完成后，分别用 、 、 的电阻进行实验，正确操作，记录的数据如下表
所示，则实验中控制电压表的示数为___________ 不变。当使用 的电阻做实验时，无论怎样调节滑
动变阻器的滑片都无法使电压表的示数与前三次相同，为了继续完成第四次实验，如果只能更换电源，则
电源电压应不高于___________ 。
实验次数 1 2 3 4
10 15 20 300.3 0.2 0.15
（4）分析实验数据得出结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成___________。
2．（2021·四川攀枝花市）物理组小组做“探究小灯泡的电流与电压的关系”实验，电源电压为
3V。
序号 电压/V 电流/A
1 1.00 0.17
2 2.00 0.25
3 0.28
4 3.00 0.30
（1）他们连接的实物电路如图甲所示。
（2）闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，而电压表示数接近3V。取下灯泡，两表的示数仍然
不变，出现故障的原因可能是______。
（3）障排除后，当滑动变阻器的滑片P在如图甲所示的位置时，小灯泡亮度较亮，要让小灯泡亮度减
小，应把滑片P向______（选填“左”或“右”）适当移动。
（4）他们测出的小灯泡电流I与电压U变化的情况如上表所示，第3次实验时，电压表的示数如图乙
所示，则小灯泡的电压为______V；功率为______W。
（5）他们根据上表数据想测出小灯泡的电阻。为了减小误差，他们把四次测量所得电阻的平均值作
为小灯泡的电阻值。你认为他们的做法是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。
3．（2021·江苏扬州市）在“探究电流和电阻的关系”实验中，器材有：电源（6V），电阻箱（0-
9999Ω），滑动变阻器（200 1A），电压表、电流表，开关和导线若干；（1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，使滑片向左移动时电阻减小______；
（2）第一组数据的测量过程中，有下列步骤，正确的顺序是______；
①保持开关断开，连接实物电路
②检查电路无误后闭合开关
③读出电流表的示数，断开开关
④将滑动变阻器的金属滑片置于阻值最大处
⑤转动电阻箱的旋钮使它的阻值为20，调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为4V
（3）将电阻箱调到15Ω，闭合开关，发现电流表示数如图所示，示数为______A，该电流值与15Ω
电阻值______（填“能”或“不能”）作为第二组数据记在表格中，此时电压表示数为0V可能发生的故障
是______。
4．（2021·内蒙古中考真题）在“探究电流与电压关系”实验中，小峰所用电路如图甲所示。
（1）电路连接完整后，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P滑到_______（填“a”或“b”）端；
（2）闭合开关，移动滑片，依次进行实验，小峰记录的数据如下表所示，其中第二次实验时，电流
表指针如图乙所示，则电流表的示数为_______A；
实验序号 ① ② ③ ④
电压U/V 0.8 1.6 2.4 3.0
电流I/A 0.16 0.48 0.58（3）分析表中数据，得到的结论是_______；
（4）实验结束，小峰整理器材时发现定值电阻很热，他联想到处理数据时，第四组数据之间的关系
与前三组数据之间的关系存在差异，他和同组的小华就此展开讨论，认为数据差异可能是________造成的。
由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要________（写具体操作），再记录数据，减小此因素对测量
结果的影响。
