電流與電壓和電阻的關系【學習目標】1.通過實驗探究掌握導體上電流與導體兩端電壓的關系；2.通過實驗探究掌握導體上電流與導體電阻的關系；3.進一步理解控制變量法在實驗探究活動的應用；4.培養學生通過實驗發現與總結規律的基本素養?！局R導圖】【基礎知識】知識點一、探究電流與電壓的關系1.實驗：探究電流與電壓的關系提出問題電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓存在什么關系猜想與假設由電壓可知，電壓時產生的電流的原因，同一個小燈泡，在以一節干電池供電時，小燈泡發光較暗，用兩節干電池供電時，小燈泡發光較亮，所以有兩種猜想：①導體兩端電壓越大，導體中電流越大；②通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。設計實驗運用控制變量法，控制導體（電阻）的阻值不變，通過調節滑動變阻器改變電阻兩端電壓，觀察并記錄電流表的示數，分析電流隨電壓的變化規律。實驗電路如圖所示。實驗器材電壓表、電流表、滑動變阻器、10Ω的定值電阻、電源、開關、導線若干進行實驗（1）按照電路圖連接實物電路。（2）閉合開關前檢查電路中各元件的連接是否正確，并將滑動變阻器的滑片移動定值最大處。（3）電路連接無誤后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數分別為1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，從電流表上讀出相應的電流值，并記錄在表中。定值R/Ω10Ω電壓U/V1.02.03.04.05.06.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6（4）在坐標系中，根據各電流值與對應的電壓值描點，并用平滑曲線連接各點，畫出I-U關系圖像，如圖所示。分析論證分析實驗數據和I-U圖像可以看出：定值一定時，通過電阻的電流與其兩端電壓有關，電流隨電壓的最大而增大；電壓變為原來的幾倍，電流也變為原來的幾倍，電流與電壓的比值為一定值。實驗結論在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比，即電阻R不變時，列表法分析數據和圖像法分析數據（1）列表法分析數據將實驗數據整理列表，如實驗中所示，觀察可知，第一行的數據均為對應第二行數據的10倍大小，，即電阻一定時，電流與電壓成正比。（2）圖像法分析數據第一步：畫出坐標軸，在坐標系上標出合適的標度；第二步：將各坐標點在坐標系中標出（可以用“·”“×”等符號）；第三步：用平滑的曲線連接各點，即可得到實驗數據圖像。圖像法可以很清晰地呈現物理量之間的線性、周期性等關系，也可以使物理問題簡單明了。如本實驗中，I-U圖像為一條過原點的直線，即說明當電阻不變時，I、U成正比關系。2.注意事項（1）連接電路時，開關應處于斷開狀態；（2）為了使得出的結論更具有普遍性，可換用5Ω、15Ω的電阻重復上述實驗步驟；（3）實驗中可以通過改變串聯的干電池的個數或調節學生電源的電壓，但實驗時常采用移動滑動變阻器的滑片P來達到改變電壓的目的；（4）調節滑動變阻器時，要緩慢移動滑片，防止電壓表、電流表示數變化過快；（5）移動滑動變阻器滑片過程中，眼睛要緊盯電壓表，當電壓表示數達到設定值時，停止移動滑片，記錄電流表的示數。教材深挖：敘述該實驗結論時的注意事項（1）該結論不能說成“電阻一定時，電壓跟電流成正比”，因為物理量之間存在一定的因果關系，這里電壓是原因，電流是結果，即因為導體兩端加了電壓，導體中才有電流，不是因為導體中有電流，導體兩端才有電壓。（2）在敘述時，一定要注意結論成立的前提條件是“電阻一定”，不能將其漏掉?！镜淅?】在“探究電流與電壓關系”的實驗中，圖甲是某實驗小組設計的電路，電源電壓3V保持不變。（1）請用筆畫線代替導線，在圖甲中完成電路連接，要求滑片P向B端滑動時，電流表的示數變??；______（2）連接電路時，開關應該______。閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于______（選填“A”或“B”）端；（3）檢查無誤后，閉合開關發現電流表幾乎無示數，電壓表示數接近3V。移動滑片P，兩電表示數均無變化，則電路故障可能是______；（4）排除故障后，移動滑片P到某一位置時電流表示數如圖乙所示，此時通過定值電阻R的電流為______A；（5）實驗中測得五組數據，并繪制出定值電阻R的I﹣U圖像如圖丙所示。由圖像可得：①實驗中所用定值電阻R的阻值為______Ω；②實驗結論：______；（6）結合所測數據分析，本實驗所用滑動變阻器的最大阻值應不小于______Ω?！敬鸢浮咳鐖D；斷開；B；定值電阻R開路；0.30；5；保持電阻不變，導體中的電流與導體兩端電壓成正比；25?！窘馕觥浚?）[1]滑片P向B端滑動時，電流表的示數變小，滑動變阻器接入電路電阻變大，下端接線柱應接C點，如下圖所示：（2）[2][3]連接電路時，開關應該處于斷開狀態，閉合開關前，滑動變阻器的滑片P應置于阻值最大處，即B端。（3）[4]閉合開關發現電流表幾乎無示數，說明電路是開路；電壓表示數接近3V，測電源電壓，移動滑片P，兩電表示數均無變化，則電路故障可能是定值電阻R開路。（4）[5]圖乙中，電流表量程為0~0.6A，分度值為0.02A，示數為0.30A。（5）[6]定值電阻R的阻值為[7]由圖丙圖像可得出：保持電阻不變，導體中的電流與導體兩端電壓成正比。（6）[8]當電路中電流最小時總電阻最大，為此時滑動變阻器接入電路中的電阻為故本實驗所用滑動變阻器的最大阻值應不小于25Ω。知識點二、探究電流與電阻的關系提出問題電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻存在什么關系猜想與假設因為電阻表示導體對電流的阻礙作用的大小，所以電流與電阻的關系有兩種猜想：①導體電阻越大，通過的電流越?。虎谕ㄟ^導體的電流與導體的電阻成反比。設計實驗（1）要研究電流與電阻的關系，需要改變接入電路的電阻的大小，在實驗時更換不同阻值的電阻接入電路即可；（2）在該實驗中，更換電阻后要控制電阻兩端電壓不變，我們可以在電路中串聯一個滑動變阻器，通過調節滑動變阻器使不同的電阻兩端電壓相等；（3）實驗電路圖如圖所示。實驗器材電壓表、電流表、滑動變阻器、電源、開關各一個，阻值為5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻各一個，導線若干進行實驗與收集證據（1）按實驗電路圖連接實物電路，將5Ω電阻接入電路中；（2）閉合開關前，檢查電路中各元件的連接是否正確，并將滑動變阻器短片移到阻值最大處；（3）確定電路連接無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，是一點半示數為3V，再讀出電流表的示數并填入表中；（4）斷開開關，將阻值為5Ω的定值電阻更換為10Ω、15Ω的定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，是電壓表示數保持在3V不變，分別讀出對應電流表的讀數并填入表中；電壓U/V3V電阻R/Ω51015電流I/A0.60.30.2（5）在坐標系中，根據各電流值和對應的電阻值描點，并用平滑的曲線連接各點，畫出I-R關系圖像，如圖所示。分析論證分析數據和I-R關系圖像可以看出：電壓一定時，通過電阻的電流與其阻值有關，電阻變為原來的n倍，電流就變為原來的1/n，電流與電阻的乘積為一定值。實驗結論在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體的電阻成反比，即U不變時，I1R1=I2R2。換大調大、換小調小實驗中，如果將原來的電阻更換為阻值更大的電阻，應將滑動變阻器的阻值調大，可使新換上的電阻兩端電壓等于原電阻兩端電壓；同理，如果更換一個阻值較小的電阻，應將滑動變阻器的阻值調小。教材深挖：敘述該實驗結論時的注意事項（1）不能說導體的電阻與通過它的電流成反比，因為導體的電阻是導體本身的一種性質，與通過它的電流大小無關，不會因為導體中電流的最大或減小而發生改變。（2）一定要注意“電流跟電阻成反比”成立的前提條件是“電壓一定”?！镜淅?】小海設計了“探究電流與電阻的關系”的實驗，器材如下：電源電壓恒為4.5V，五個定值電阻R分別為：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω及25Ω，滑動變阻器、電壓表、電流表、開關各1個，導線若干。（1）實驗前，小海發現電流表出現如圖甲所示情況，造成該現象的原因是_____；（2）調整后，按圖乙方式連接好電路；閉合開關前，應將滑動變阻器滑片移到最_____（選填“左”或“右”）端；（3）小海把5Ω的電阻接入電路后，閉合開關，移動滑片，當電壓表示數為2.5V時，記錄電流表示數。斷開開關，保持滑片位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω，再次閉合開關，發現電壓表示數_____2.5V（選填“大于”、“等于”或“小于”），此時應向_____（選填“左”或“右”）移動滑片，同時注意觀察_____（選填“電流表”或“電壓表”），使其示數與第一次相同；（4）根據實驗數據，小海繪制了如圖丙所示I-R關系圖像；分析圖像，得出該實驗的結論是_____；（5）五個定值電阻均可按上述要求完成實驗，推測滑動變阻器的最大阻值至少為_____Ω?！敬鸢浮侩娏鞅碓趯嶒炃皼]有調零；右；大于；右；電壓表；在電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比；20。【解析】（1）[1]實驗前，也就是開關還沒有閉合，電路中沒有電流，而電流表出現如圖甲所示情況，從圖甲可以看到，電流表指針在零刻度的左邊，說明電流表在實驗前沒有調零。（2）[2]調整后，按圖乙方式連接好電路；閉合開關前，為了防止電路的電流過大，滑動變阻器接入電路的電阻應該最大，所以應將滑動變阻器滑片移到最右端。（3）[3][4][5]由題意可知，5Ω的電阻兩端的電壓為2.5V，斷開開關，保持滑片位置不變，用10Ω的電阻替換5Ω，再次閉合開關，由于電阻阻值變大，滑動變阻器接入電路的電阻大小不變，根據串聯電路分壓原理，10Ω的電阻兩端電壓變大，電壓表示數大于2.5V；由于探究電流與電阻的關系實驗，需要保持電阻兩端的電壓不變，即要求保持電壓表示數為2.5V不變，10Ω的電阻兩端電壓要變小，根據串聯電路分壓原理，滑動變阻器接入電路的電阻要變大，從圖乙可以看到，滑片應該向右移動，并且觀察電壓表，使其示數為2.5V。（4）[6]分析圖像，可知道電流與電阻的乘積是2.5V固定值，則可知道在電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比。（5）[7]五個定值電阻均可按上述要求完成實驗，對每一個阻值進行分析，要求保持電阻兩端的電壓為2.5V不變，則滑動變阻器兩端的電壓為2V不變，由此可得到，當定值電阻為5Ω時，根據歐姆定律可得到；解得；同理可知，當定值電阻為10Ω時，；當定值電阻為15Ω時，；當定值電阻為20Ω時，；當定值電阻為25Ω時，；綜上所述，滑動變阻器的最大阻值至少為20Ω。【方法幫】題型一：滑動變阻器的作用滑動變阻器在兩個實驗中的作用相同點：限制電流，保護電路。不同點：探究電流與電壓關系時，利用滑動變阻器改變電阻兩端電壓以獲得多組數據（多次實驗）；探究電流與電阻關系時，利用滑動變阻器使不同電阻兩端電壓相同（控制變量法）?！镜淅炕瑒幼冏杵魍ㄟ^改變自身接入電路部分的電阻的方式，起到控制電路的作用?；冏杵髟凇疤骄侩娏髋c電壓的關系”實驗中，除了保護電路，還起到的作用是（）。A．改變定值電阻兩端的電壓，以便收集多組數據；B．保持定值電阻兩端的電壓不變；C．調節定值電阻兩端的電壓，使其達到額定電壓；D．調節定值電阻的電流，改變定值電阻的電功率【答案】A?！窘馕觥吭凇疤骄侩娏髋c電壓的關系”實驗中，應控制電阻不變，通過調節滑片改變電阻兩端的電壓，從而達到多次測量，找出具有普遍性的結論，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。題型二：電流與電壓關系圖像【典例】在“探究電流與電壓的關系”的實驗中，小軍分別畫出了電阻R1和R2的I-U圖像如圖所示，下列說法正確的是（）。A．當R1與R2兩端的電壓為0時，它們的電阻也為0；B．用不同的電阻研究電流與電壓的關系得出的結論不一樣；C．在電阻一定時，導體兩端的電壓與通過導體的電流成正比；D．R1與R2的阻值之比為1:2【答案】D。【解析】A．電阻是導體的屬性，與他兩端是否加電壓無關，當R1與R2兩端的電壓為0時，仍有電阻，故A錯誤；B．導體電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比，用不同的電阻研究電流與電壓的關系得出的結論應該是一樣的，故B錯誤；C．在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比，是導體兩端的電壓大小決定了通過導體的電流大小，電壓是由電源提供的，不由電流大小決定，故C錯誤；D．R1與R2的阻值之比為；故D正確。故選D。題型三：探究電流與電壓關系【典例】某同學在“探究電流與電壓的關系”的實驗中。（1）請用筆畫線表示導線，將甲圖中的實物圖連接完整，要求滑片P向B端滑動時，滑動變阻器連入電路的電阻變大；（2）閉合開關前，發現電流表指針在零刻線左端，接下來應進行的操作是___________；（3）正確連接電路后，閉合開關，移動滑片P到某一位置時電流表示數如圖乙所示，此時通過電阻的電流為___________A；若要增大電阻兩端的電壓，應將滑片P向___________（選填“A”或“B”）端移動。電壓/V0.511.522.5電流/A0.10.20.30.40.5（4）實驗中測得多組數據如表。分析表中數據可得：電流與電壓的關系是___________?！敬鸢浮咳鐖D；電流表指針調零；0.12；A；在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比?！窘馕觥浚?）滑片P向B端滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻變大，故變阻器的

A

接線柱連入電路中，如下圖所示：（2）閉合開關前，發現電流表指針在零刻線左端，需要對電流表進行調零，把指針調到0刻度線上。（3）圖乙中電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，示數為0.12A。要增大電阻兩端的電壓，由串聯電路電壓的規律可知需要減小變阻器兩端的電壓，根據串聯電路的分壓作用，應減小滑動變阻器連入電路的電阻，從而減小滑動變阻器分得的電壓，滑片P向A端移動。（4）由表中數據可知，電壓增大為原來的幾倍，相應的電流增大為原來的幾倍，可以得到在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。題型四：探究電流與電阻關系【典例】在“探究電流與電壓和電阻的關系”的實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、三節干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導線若干。小明在實驗時連接的電路如圖甲所示。（1）畫出圖甲中的實驗電路圖；()（2）在“探究電流與電壓的關系”實驗中，將10Ω的電阻接入電路中進行實驗；①閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至___________（填“C”或“D”）端；電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和___________的作用；②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數約為3V。此時，電路出現的故障可能是___________；小明排除故障后繼續實驗，得到如表中數據，請在圖乙中描點并畫出此電阻的I-U圖像；()電壓U/V1.01.52.02.5電流I/A0.100.160.200.24（3）在“探究電流與電阻的關系”實驗中：①電路中滑動變阻器起到保護電路元件安全和的___________作用；②小明先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V，記下電流表示數；接著在滑動變阻器的滑片位置不變情況下，把R換為15Ω的電阻時，應向___________（填“C”或“D”）方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數為2.5V，同時記下電流表的示數。若要使所給的5個定值電阻分別接入電路中都能正常進行實驗，應該選取至少標有___________Ω的滑動變阻器，要求寫出計算過程；③根據多次測量數據描繪出電流隨電阻變化的曲線如圖丙所示，由圖像得出的結論是___________?！敬鸢浮咳鐖D；C；改變定值電阻兩端的電壓；定值電阻斷路了；如圖；保持定值電阻兩端的電壓不變；C；20；電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。【解析】（1）[1]由實物圖接連可知，電流表與定值電阻、滑動變阻器串聯，電壓表測定值電阻兩端的電壓，電路圖如圖所示（2）①[2]為了保護電路，防止電路中電流過大而損壞電路，閉合開關實驗前，應將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處，由圖知，滑片右側電阻絲接入電路，所以滑片應移到阻值最大的C端。[3]探究電流與電壓的關系時，需要改變定值電阻兩端的電壓，因此電路中滑動變阻器除了起到保護電路元件安全的作用，還需要通過滑動變阻器來改變定值電阻兩端的電壓。②[4]電流表無示數，說明電路可能斷路；電壓表示數接近電源電壓，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的支路以外的電路是完好的，與電壓表并聯的定值電阻斷路了。[5]根據表中數據描點并連線畫圖像，如圖所示（3）①[6]探究電流與電阻的關系時，需控制定值電阻兩端的電壓相同，因此電路中滑動變阻器除了起到保護電路元件安全的作用，還需要通過滑動變阻器來保持定值電阻兩端的電壓不變。②[7]根據串聯電路的分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知，為了保持定值電阻兩端電壓不變，應增大滑動變阻器分得的電壓，由串聯分壓的分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向C端移動，使電壓表的示數為2.5V不變。[8]實驗中使用的定值電阻阻值最大為25Ω，定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2.5V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓根據分壓原理，當接入25Ω電阻時，可得；解方程得，即小明所選擇的變阻器的最大阻值不能小于20Ω。③[9]由圖像可知，導體的電阻增大，通過導體的電流減小，通過導體的電流與導體的電阻的乘積保持不變，故可得出結論：電壓一定時，通過導體的電流與其電阻成反比。【中考幫】考點一：探究電流與電壓的關系【典例】（2022·江西）探究電流與電壓的關系【提出問題】電流與電壓有怎樣的關系呢？【猜想與假設】依據電壓是形成電流的原因，猜想：通過導體的電流隨著導體兩端的電壓增大而______；【設計實驗】如圖所示，是該實驗的電路圖。請判斷虛線框內的電表，它們的符號分別是：甲______乙______；【進行實驗】按電路圖連接電路，閉合開關，電流表針位置如圖所示，此時電流表的示數為______A。保持電阻R＝5Ω不變，移動滑片，測得的幾組數據如下表所示；實驗序號12345電壓U/V0.51.01.5202.5電流I/A0.10.20.30.40.5【分析與論證】請在下圖的坐標軸上制定標度：把上表中的實驗數據在坐標系中描點，并繪出圖像______；【結論】在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成______?！敬鸢浮竣僭龃?；②；③；④0.06A；⑤如圖；⑥正比?！窘馕觥縖1]由于電壓是形成電流的原因，可以猜想：通過導體的電流隨著導體兩端的電壓增大而增大。[2][3]由圖可知，甲串聯在電路中，是電流表，符號是；乙與電阻R并聯，是電壓表，符號是。[4]如圖所示，電流表量程是0～0.6A，分度值是0.02A，此時電流表的示數為0.06A。[5]如圖，將橫坐標電壓每格標度為0.25V，縱坐標電流每格標度為0.05A，然后根據表格中數據找出對應的坐標點，并把這些點連接起來，就得到I-U圖像。[6]分析表格中數據及圖像可知，在電阻一定的情況下，電壓變為原來的幾倍，電流就變為原理的幾倍，圖像為一條過原點的直線，所以可得出結論為：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。該題要求同學們能根據已有的科學探究方案，使用基本器材獲得實驗數據，并能對科學探究過程進行反思和評估，這是物理核心素養的科學探究的體現。考點二：探究電流與電阻的關系【典例】（2022·荊州）某學習小組計劃探究電流與電阻的關系。可供使用的實驗器材有：電源（電壓恒為6V）、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關各一個，阻值分別為5Ω、15Ω、25Ω的定值電阻各一個、導線若干。（1）連接電路時開關應該_________（選填“斷開”或“閉合”）。（2）如圖甲所示的實物電路中存在錯誤，小蘭發現只需要改接一根導線就可以了，請在那一根錯誤的導線上畫“×”，再畫線把它改到正確的位置上_________。（導線不允許交叉）（3）圖乙是小組根據測得的實驗數據繪制的電流I隨電阻R的變化圖像，由圖像可知電阻R兩端的電壓為________V，為保證分別使用三個定值電阻均能順利完成實驗，滑動變阻器的最大阻值至少是_________Ω。【答案】①斷開；②如圖；③2.5；④35?！窘馕觥浚?）[1]連接電路時為保護電路，防止電路中的電流過大，開關應該斷開。（2）[2]原來的電路中，定值電阻與電流表并聯，電壓表串聯在電路中是錯誤的，電流表應與定值電阻串聯，電壓表與定值電阻并聯，如圖所示：（3）[3]由圖乙可知，電阻兩端的電壓始終不變，為U=IR=0.1A×25Ω=2.5V[4]根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓為U滑=6V-2.5V=3.5V變阻器分得的電壓為電壓表示數的倍，根據分壓原理，當接入25Ω電阻時，變阻器接入電路中的電阻為所以為了完成整個實驗，應該選取最大阻值至少35Ω的滑動變阻器。該題要求同學們能根據已有的科學探究方案，使用基本器材獲得實驗數據，并能對科學探究過程進行反思和評估，這是物理核心素養的科學探究的體現?！咀鳂I幫】一、基礎練（知識鞏固）1．下列說法正確的是（）。A．當加在導體兩端的電壓改變時，電壓與電流的比值也隨著改變；B．用不同的導體研究電流和電壓的關系，得到的結論不一樣；C．相同的電壓加在電阻不同的導體兩端，電流一定相同；D．同一導體，兩端電壓越大，通過電流也越大【答案】D?！窘馕觥吭谘芯侩娏髋c電壓的實驗中，對同一導體，改變加在兩端的電壓，發現通過的電流也隨之改變，但電壓與電流的比值不變，換其他導體，也能得出同樣結論。故選D。2．某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時，根據收集到的數據畫出了如圖所示的一個圖象。下列結論與圖象相符的是（）。A．電阻一定時，電流隨著電壓的增大而增大；B．電阻一定時，電壓隨著電流的增大而增大；C．電壓一定時，電流隨著電阻的增大而減小；D．電壓一定時，電阻隨著電流的增大而減小【答案】C?！窘馕觥繄D象的橫坐標表示電阻，縱坐標表示電流，因此得到的是電流和電阻的關系；圖象是個反比例函數圖象，因此說明電流與電阻成反比，即電流隨電阻的增大而減?。辉谔骄侩娏髋c電阻的關系時，應控制電壓不變；故可得出的結論是：電壓一定時，電流隨電阻的增大而減小。故C正確。故選C。3．研究電流與電壓關系時，用如圖所示的電路，要求“保持電阻不變”，在進行“保持電阻不變”這一步驟時，實驗要求是（）。A．保持的滑片位置不動；B．保持R的電壓不變；C．保持R不變，調節的滑片到不同位置；D．保持電路中的電流不變【答案】C。【解析】研究電流跟電壓的關系時，保持電阻不變，通過移動滑動變阻器的滑片，改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的電流，來探究電流跟電壓的關系。故C符合題意，ABD不符合題意。故選C。4．在某一溫度下，連接在電路中的兩段導體A和B中的電流與其兩端電壓的關系如圖所示，由圖中信息可知（）。A．A導體的電阻為10Ω；B．A導體的電阻大于B導體的電阻；C．A導體兩端電壓為3V時，通過A導體的電流為0．6A；D．B導體兩端電壓為0V時，B導體的電阻也為0Ω【答案】C?！窘馕觥坑蓤D可知：當AB兩端電壓為3V時，通過AB中的電流分別是0.6A和0.3A，則RA=U/IA=3V/0.6A=5Ω，RB=U/IB=3V/0.3A=10Ω；故AB選項錯誤，C選項正確；因導體的電阻是導體本身的一種性質，與電壓和電流無關，故D選項錯誤。故選C。5．如圖所示為探究“電流與電阻關系”的實驗電路圖，每次實驗必須保持大小不變的是（）。A．電壓表的示數 B．電流表的示數C．定值電阻的阻值 D．滑動變阻器的阻值【答案】A。【解析】探究“電流與電阻關系”要控制電阻的電壓不變，當換上不同的定值電阻后，電壓表示數發生變化，通過移動變阻器的滑片控制電壓表示數不變；由歐姆定律可知，每次通過定值電阻的電流不同，即電流表的示數不同，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。6．小雨用如圖所示的電路研究導體電壓一定時，通過導體中的電流跟導體電阻的關系，其中為定值電阻.閉合開關后，記下電流表的示數；他第二次實驗時僅將定值電阻的阻值換成，閉合開關后，記下電流表的示數，結果發現.由此，他認為導體兩端電壓一定時，電流跟電阻不成反比，他的結論是________（選填“正確”或“錯誤”）的，其原因是_______________________。【答案】錯誤；沒有調節滑動變阻器滑片的位置，使電壓表的示數保持不變。【解析】[1]他的結論是錯誤的；[2]他第一次實驗用的是定值電阻的阻值為R，閉合開關后，記下電流表的示數為I1；他第二次實驗僅將定值電阻的阻值換為2R，閉合開關后，記下電流表的示數為I2，此時定值電阻的阻值換為2R1，沒有移動滑動變阻器的滑片，定值電阻變大，分擔的電壓變大，沒有控制定值電阻兩端的電壓不變。7．在探究“電流與電壓和電阻的關系”時，采用的科學方法是________。探究電流與電壓的關系時，保持________不變，改變電壓；探究電流與電阻的關系時，保持________不變，改變電阻?！敬鸢浮靠刂谱兞糠?；電阻；電壓?！窘馕觥縖1]在探究“電流與電壓和電阻的關系”時，采用的科學方法是控制變量法。[2]探究電流與電壓的關系時，保持電阻不變，改變電壓，記錄電流隨電壓的變化關系。[3]探究電流與電阻的關系時，保持電壓不變，改變電阻，記錄電流隨電阻的變化關系。8．小月探究“電路中電阻箱兩端電壓U與通過它的電流I的關系”時，記錄的實驗數據如表。請根據表中數據歸納判斷：當I＝0.3A時，U＝______V。I/A0.60.81.01.21.41.6U/V987654【答案】10.5?！窘馕觥坑杀砀駭祿芍琁與U成一次函數關系，可設為U＝aI+b把I＝0.6A、U＝9V和I＝1.0A、U＝7V代入可得9V＝a×0.6A+b，7V＝a×1.0A+b聯立等式可得a＝﹣5V/A，b＝12V則U＝﹣5V/A×I+12V當電流I＝0.3A時，電壓U＝﹣5V/A×0.3A+12V＝10.5V。二、綜合練（能力提升）9．某同學利用如圖所示的電路探究“電流與電壓、電阻的關系”，下列有關說法錯誤的是（）。A．實驗開始時，滑動變阻器的滑片處于最大值端，作用是使電路中的電流最小，可以保護電路；B．探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時，可調節滑片，使電壓表的示數產生變化；C．實驗中，多次測量是為了減小實驗誤差；D．在探究通過導體的電流與導體的電阻關系時，當將由換成時，相比上一次實驗，應將滑動變阻器接入阻值調大，才能使電壓表示數不變【答案】C?！窘馕觥緼．為保護電路，連接電路時，滑動變阻器的滑片處于最大值端，作用是使電路中的電流最小，故A正確，不符合題意；B．探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時，在電阻不變時，調節滑片，使電壓表的示數產生變化，故B正確，不符合題意；C．實驗中，為避免實驗的偶然性，要多次測量得出具有普遍性的結論，故C錯誤，符合題意；D．在探究電流與電阻關系時，根據控制變量法，要控制導體的電壓不變，所以當電阻從10Ω換成20Ω時，電阻變大，分壓變大，應向右調整滑片，增大滑動變阻器分得的電壓，使電壓表示數不變，故D正確，不符合題意。故選C。10．某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3V，更換5個定值電阻，得到如圖乙所示的圖像以下有關敘述正確的是（）。A．該同學研究的是電流和電壓的關系；B．實驗中電壓表的示數保持0.5V不變；C．滑動變阻器阻值變化范圍為；D．將從5換成10后，應將滑片P向左移【答案】C。【解析】A．研究電流和電壓的關系時，要控制電阻不變，由圖乙知，電阻是變化的，故A項錯誤；B．由題意和圖像可知該同學研究的是電流和電阻的關系，實驗中要控制兩端的電壓不變（即電壓表示數不變），由圖乙知，電流與電阻之積（即兩端的電壓）：，即電壓表示數保持2.5V不變，故B項錯誤；C．由圖乙知，電流最大為0.5A時，對應的電阻為，根據歐姆定律和串聯電路的規律，變阻器連入電路中的電阻：由圖乙知，電流最小為0.1A時，對應的電阻為，根據歐姆定律和串聯電路的規律，變阻器連入電路中的電阻：所以，滑動變阻器阻值變化范圍為，故C項正確；D．根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由改接成的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大（大于2.5V），探究電流與電阻關系的實驗中應控制電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓使電壓表的示數減小為2.5V，根據分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，故D項錯誤。11．利用如圖甲所示的電路探究電流和電阻的關系，電源電壓保持3V不變，分別將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值電阻R連入電路，按實驗要求測得通過各定值電阻的電流描繪出如圖乙所示的圖象，則下列判斷正確的是（）。A．實驗中電壓表的示數保持3V不變；B．當R的電阻為10Ω時，通過R的電流為0.2A；C．滑動變阻器連入電路的阻值范圍為1～5Ω；D．將R從5Ω換成10Ω后，應將滑片向左移【答案】C。【解析】A．在圖乙中找對應的I和R值，當電流為0.5A時，電阻為5Ω，利用歐姆定律實驗中電壓表的示數保持2.5V不變，故A錯誤；B．實驗中電壓表的示數保持2.5V不變，當R的電阻為10Ω時，通過R的電流為故B錯誤；C．電源電壓為3V，定值電阻兩端電壓為2.5V，則滑動變阻器兩端電壓為0.5V，根據串聯分壓可求得滑動變阻器連入電路的阻值當R1分別將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω接入電路時，R2的范圍為1～5Ω，故C正確；D．將R從5Ω換成10Ω后，根據串聯分壓，應將滑動變阻器阻值調大，滑片向右移，故D錯誤。故選C。12.在“探究通過導體的電流與電壓和電阻的關系”實驗中，有如下器材：電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、兩節干電池、定值電阻R（分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、導線若干。小明在實驗時連接的電路如圖所示。(1)在探究“電流與電壓的關系”實驗中：①閉合開關前，要將滑動變阻器滑片移至___________（填“A”或“B”）端；②閉合開關S，無論如何移動滑動變阻器的滑片P，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數約為3V，此時，電路出現的故障可能是___________；小明排除故障后繼續實驗。(2)在探究“電流與電阻的關系”實驗中：①靜儀先將R=10Ω的電阻接入，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V，記下電流表示數；接著在滑動變阻器的滑片位置不變，把R換為15Ω的電阻時，應向___________（填“A”或“B”）方向移動滑動變阻器的滑片P，才能使電壓表示數為2.5V，同時記下電流表的示數；②若要使所給的5個定值電阻分別接入電路中都能正常進行實驗，應該選取至少標有___________Ω的滑動變阻器；(3)若繼續使用該實驗電路，還可以進行的實驗有___________（只要求填寫一個實驗名稱）?！敬鸢浮緼；R斷路；A；5；伏安法測電阻。【解析】(1)①[1]在探究“電流與電壓的關系”實驗中，閉合開關前，為了保護電路，要將滑動變阻器滑片移至阻值最大處的A端。②[2]閉合開關S，電流表示數幾乎為零，可能電路中出現斷路，電壓表示數約為3V，電路出現的故障可能是R斷路。(2))①[3]將10Ω的電阻接入，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，直到電壓表示數為2.5V，記下電流表示數；根據串聯分壓原理可知，將定值電阻由10Ω改接成15Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電壓不變，應保持電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動，才能使電壓表示數為2.5V，同時記下電流表的示數。②[4]一節干電池的電壓是1.5V，電源由兩節干電池組成，電源電壓是3V，電壓表控制的電壓為2.5V，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓U滑=3V-2.5V=0.5V；變阻器分得的電壓為電壓表示數的0.2倍，根據分壓原理，當接入25Ω電阻時，變阻器連入電路中的電阻為R滑=0.2×25Ω=5Ω若要使所給的5個定值電阻分別接入電路中都能正常進行實驗，應該選取至少標有5Ω的滑動變阻器。(3)[5]根據歐姆定律可知，若繼續使用該實驗電路，還可以進行的實驗有伏安法測電阻。三、培優練（挑戰自我）13.在“探究電流跟電壓、電阻關系”的實驗中，同學們繪制的四條圖線如圖，正確的是（）。A． B． C． D．【答案】A。【解