17.1电流与电压、电阻的关系
【知识点1】探究电流与电压的关系 1
【知识点2】探究电流与电阻的关系 3
【题型1】探究电流与电阻的关系 6
【题型2】探究实验的综合分析 8
【题型3】探究电流与电压的关系 10
【题型4】探究电路连接与故障分析 12
【知识点1】探究电流与电压的关系
①控制不变的量：电阻．
怎样控制：采用同一个定值电阻实验．
②改变的量：电压．
怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片．
③滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压．
④电路图：
⑤结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
这是电学三个重点实验之一，所涉及的知识点较多，综合性强，是中考电学实验中较为重要的实验．
例：在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组设计并连接了如图甲所示的电路。
（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到最______（选填“左”或“右”）端；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻______（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______A；继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表：
（4）分析表中数据可知：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______。
分析：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，则电路故障可能是短路，电压表无示数，则电压表所测量的元件短路；
（3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，据此得出电流表示数；
（4）分析表中数据，结合欧姆定律可得出结论。
解析：解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处，即最左端；
（2）由题意知，电流表有示数，说明电路有电流为通路，而此时电压表无示数，说明与电压表并联的电阻R短路。
（3）由图乙知，电流表接入量程为0～0.6A，且最小分度值为0.02A，则电流表示数为0.1A。
（4）根据表格中的数据可知，当电阻一定时，电压增加到原来的几倍，电流也增加到原来几倍，即电压与电流的比是一个定值，所以可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比。
故答案为：（1）左；（2）短路；（3）0.1；（4）正比。
点评：本题为“探究电流与电压的关系”的实验，考查了注意事项、故障分析、电流表读数、分析数据的能力等。
（1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定．
（2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定．
（3）理解结论描述：
①两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”．
②注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”．
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”．
【知识点2】探究电流与电阻的关系
①控制不变的量：电压．
怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片．
②改变的量：电阻．
怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
③滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变．
④结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
这是电学三个重点实验之一，所涉及的知识点较多，综合性强，是中考电学实验中较为重要的实验．
例：某小组用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压保持4.5V不变，选用的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
（1）先用30Ω的定值电阻进行实验，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的一端，然后闭合开关，发现电压表指针不偏转，电流表示数约为0.14A，则电路中的故障是______。
（2）排除故障后继续进行实验，依次更换阻值不同的定值电阻，调节______，使定值电阻两端的电压保持不变，分别记录每次实验中定值电阻R的阻值和电流表示数I，数据如表。
（3）第4次实验中的电流表示数如图乙所示，请将表格中的数据补充完整。
（4）分析数据可以得到的实验结论是：电压一定时，______。
分析：（1）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路；
（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；
（3）根据电表的分度值读数并计算；
（4）由表格数据得出结论。
解析：解：（1）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路，流表的示数约为0.14A，说明电路中的总电阻R总=≈≈32Ω，与滑动变阻器的最大阻值接近，因此电路中的故障是定值电阻短路；
（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；依次更换阻值不同的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，可以使定值电阻两端的电压保持不变；
（3）电流表选用的量程为0～0.6A，根据指针位置可知电流表读数为0.24A，则第4次实验得到的IR=0.24A×10Ω=2.4A Ω；
（4）由表格数据可知，五次实验的IR都是2.4A Ω，即在电压不变的条件下，电流与电阻的乘积不变，故I和R成反比。
故答案为：（1）定值电阻短路；（2）滑动变阻器的滑片；（3）0.24；2.4；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比。
点评：本题为探究“电流与电压、电阻的关系”的实验，考查故障分析、操作过程、数据分析、实验结论等知识。
（1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定．
（2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定．
（3）理解结论描述：
①两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”．
②注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”．
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”．
【题型1】探究电流与电阻的关系
【典型例题】某同学探究“电流跟电阻的关系”时，根据收集到的数据画出如图所示的图象，下列结论与图象相符合的是( )
A.电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成反比
B.电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比
C.电压一定时，导体中的电流跟它的电阻成反比
D.电压一定时，导体中的电阻跟通过它的电流成反比
【举一反三1】在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，如图，电阻R两端的电压始终保持2.4 V不变。闭合开关，下列判断正确的是( )
A.电阻R由5 Ω更换为10 Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应变大
B.电阻R由5 Ω更换为10 Ω，且电源电压不变时，电流表示数会变大
C.电压表的示数为零，且电流表示数很大，则该电路断路
D.若想使滑动变阻器接入电路的电阻变大，应将滑片P向右移动
【举一反三2】根据下列一组实验数据，可以得到的结论是( )
A.导体电阻一定时，电压跟电流成正比
B.导体电阻一定时，电流跟电压成正比
C.电压一定时，电阻跟电流成反比
D.电压一定时，电流跟电阻成反比
【举一反三3】某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。电源电压保持不变，他不断改变电阻箱R1(符号用表示)的阻值，测得相应的电流如下表。分析表中数据可知：电流跟电阻________，这与其他同学的结论不一样，其原因是________________________。
【举一反三4】在“探究电流与电阻的关系”实验中，准备的实验器材有：三节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器，四个定值电阻(5Ω，10Ω，15Ω，20Ω)，开关、导线若干，实验电路如图甲所示。
(1)用5Ω的电阻连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针几乎不偏转，则可能是电阻R发生 (选填“断路”或“短路”)；
(2)排除故障后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为 V；若要保持电阻R两端的电压为2V，则滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或右”)端移动；
(3)保持电阻R两端的电压为2V，为了能让4个定值电阻都能完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω；
(4)在交流评估过程中，有一组的同学是直接用两节相同的干电池作电源来控制电压不变的(如图丙所示)，得到如下表所示的数据，通过对数据的分析，采用这种方法进行实验是否可行 ，原因是 。
【题型2】探究实验的综合分析
【典型例题】在“研究电流跟电压、电阻的关系”实验中，需要采用控制变量的方法，即( )
A.分别保持电阻不变和保持电压不变两个步骤进行实验
B.分别保持电流不变和保持电压不变两个步骤进行实验
C.分别保持电阻不变和保持电流不变两个步骤进行实验
D.分别保持电流不变、电阻不变、电压不变三个步骤进行实验
【举一反三1】在如图所示的图像中，能正确反映物理量之间关系的是( )
A.甲图：定值电阻与它两端电压的关系
B.乙图：定值电阻与通过它的电流的关系
C.丙图：电压一定时，电流与电阻的关系
D.丁图：电阻一定时，电流与电压的关系
【举一反三2】关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是( )
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，它的电阻越小 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
【举一反三3】在探究电流与电压、电阻的关系的实验中，要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：__________________。即：保持电阻不变，改变____________，研究电流随____________的变化关系；保持电压不变，改变__________，研究电流随__________的变化关系。得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成________；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成________。
【举一反三4】小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图-1所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线，将图-2的实物图按图-1的电路连接完整(要求导线不交叉)；
(2)为保护电路，实验前滑动变阻器滑片应置于 (选填“A”或“B”)端；
(3)电路连接正确后，闭合开关后发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是______(选填字母)；
A．滑动变阻器短路 B．电流表断路
C．电阻R短路 D．电阻R断路
(4)完成实验后，小明又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片记录数据，得到了如图-3所示的图像，得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比；
(5)①上述实验中，小明用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，闭合开关应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数；
②为完成整个实验，应该选取滑动变阻器 (选填字母)。
A．“50Ω 1A” B．“30Ω 1A” C．“20Ω 1A”
【举一反三5】如图所示是探究电流与电压。电阻关系的实验电路图。
(1)实验探究分两步进行：a、保持电阻不变，探究电流与电压的关系；b、保持电压不变，探究电流与电阻的关系。图2是根据实验数据绘制的图像，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图像是 图(选填“甲”或“乙”)；
(2)在探究电流与电阻关系的实验过程中，使用滑动变阻器R主要目的是 ；在实验过程中当电阻R0为5Ω时电压表示数为2V，把电阻R0换成10Ω后，电压表的示数 (填“大于”、“等于”或“小于”)2V，此时滑动变阻器的滑片应向 (填“左”或“右”)边滑；
(3)图2甲、乙图像可得到的结论分别为：
甲： ；
乙： 。
【题型3】探究电流与电压的关系
【典型例题】一定值电阻接到电路中，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是( )
A.它的电阻是原来的三倍
B.它的电流保持不变
C.它的电流是原来的三分之一
D.它的电流是原来的三倍
【举一反三1】同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中，对设计的电路进行了改进，如图甲、乙。下列说法正确的是：（ ）
A.图甲中，使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验
B.图甲改进为图乙，能实现多次实验，得到电流跟电压的关系
C.图乙中，移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图乙中，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【举一反三2】如图所示，在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是（ ）
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持R1不变，调节R2的滑片到不同的适当位置
D.更换R1，调节R2的滑片到不同的适当位置
【举一反三3】在探究电流与电压的关系时，应保持__________不变．如图所示的电路中滑动变阻器R2的作用是________________。
【举一反三4】在探究“电阻上的电流跟电压的关系”时，某同学第一次使用了两节干电池，第二次使用了4节干电池．他这样做的目的是改变电阻两端的________；还可以在电路中串联一个________(填电路元件名称)，通过改变____________连入电路的阻值来实现。
【举一反三5】如图为“探究电阻一定时，电流与电压关系实验”的错误电路图，其中电路中有一根导线连接错了，并画出正确的连线。
【举一反三6】实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，物理上把这种研究方法叫 法；
(2)按图甲连接图乙电路，还差一根导线，请你补充完整；
(3)根据图甲的电路图连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端；
(4)正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，进行多次实验，数据记录在下面表格中，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动，数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，读数为 A。记录多组实验数据的目的是 (选填“A”或“B”) ；
A．求平均值，减小误差
B．寻找普遍规律
(5)分析实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)；
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出(5)中的结论，原因是小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的。
【题型4】探究电路连接与故障分析
【典型例题】在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，小芳连接好的电路如图所示，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化。小芳连接的电路有不妥之处，改正的方法是( )
A.将导线K的a端移至接线柱A
B.将导线L的b端移至接线柱B
C.将导线M的c端移至接线柱B
D.将导线L的b端移至接线柱D
【举一反三1】如果在“探究电流跟电压的关系”中，按照图中的电路图连接了电路，各表的正负接线柱和量程均正确，结果会( )
A.电流表被烧坏 B.电压表被烧坏 C.电流表示数为0 D.电压表示数为0
【举一反三2】小明在探究电流跟电压的关系时，用开关试触，发现电流表指针超过量程。若电路各部分都正常无损，则产生此现象的原因是：____________；若发现指针左偏，则产生此现象的原因是________________。
【举一反三3】在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω五个电阻进行实验，电路图如图甲所示。
(1)连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是________（填字母）。
A．电阻断路 B．电流表坏了 C．滑动变阻器短路 D．电阻短路
(2)实验中，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）滑动。
(3)根据实验数据，作出I-R图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论： 。17.1电流与电压、电阻的关系
【知识点1】探究电流与电压的关系 1
【知识点2】探究电流与电阻的关系 3
【题型1】探究电流与电阻的关系 6
【题型2】探究实验的综合分析 9
【题型3】探究电流与电压的关系 14
【题型4】探究电路连接与故障分析 18
【知识点1】探究电流与电压的关系
①控制不变的量：电阻．
怎样控制：采用同一个定值电阻实验．
②改变的量：电压．
怎样改变：改变电池节数；调节学生电源的旋钮；串联滑动变阻器，调节滑片．
③滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变定值电阻两端的电压．
④电路图：
⑤结论：当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比．
这是电学三个重点实验之一，所涉及的知识点较多，综合性强，是中考电学实验中较为重要的实验．
例：在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组设计并连接了如图甲所示的电路。
（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到最______（选填“左”或“右”）端；
（2）连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻______（选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为______A；继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表：
（4）分析表中数据可知：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______。
分析：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，则电路故障可能是短路，电压表无示数，则电压表所测量的元件短路；
（3）电流表选用小量程，分度值为0.02A，据此得出电流表示数；
（4）分析表中数据，结合欧姆定律可得出结论。
解析：解：（1）连接电路时，开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应滑到最大阻值处，即最左端；
（2）由题意知，电流表有示数，说明电路有电流为通路，而此时电压表无示数，说明与电压表并联的电阻R短路。
（3）由图乙知，电流表接入量程为0～0.6A，且最小分度值为0.02A，则电流表示数为0.1A。
（4）根据表格中的数据可知，当电阻一定时，电压增加到原来的几倍，电流也增加到原来几倍，即电压与电流的比是一个定值，所以可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比。
故答案为：（1）左；（2）短路；（3）0.1；（4）正比。
点评：本题为“探究电流与电压的关系”的实验，考查了注意事项、故障分析、电流表读数、分析数据的能力等。
（1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定．
（2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定．
（3）理解结论描述：
①两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”．
②注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”．
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”．
【知识点2】探究电流与电阻的关系
①控制不变的量：电压．
怎样控制：串联滑动变阻器，调节滑片．
②改变的量：电阻．
怎样改变：更换定值电阻．（不能用滑变阻器来代替定值电阻）
③滑动变阻在实验中的作用：保护电路；使定值电阻两端的电压保持不变．
④结论：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．
这是电学三个重点实验之一，所涉及的知识点较多，综合性强，是中考电学实验中较为重要的实验．
例：某小组用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压保持4.5V不变，选用的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω。
（1）先用30Ω的定值电阻进行实验，将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大的一端，然后闭合开关，发现电压表指针不偏转，电流表示数约为0.14A，则电路中的故障是______。
（2）排除故障后继续进行实验，依次更换阻值不同的定值电阻，调节______，使定值电阻两端的电压保持不变，分别记录每次实验中定值电阻R的阻值和电流表示数I，数据如表。
（3）第4次实验中的电流表示数如图乙所示，请将表格中的数据补充完整。
（4）分析数据可以得到的实验结论是：电压一定时，______。
分析：（1）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路；
（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；
（3）根据电表的分度值读数并计算；
（4）由表格数据得出结论。
解析：解：（1）闭合开关，发现电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表断路，流表的示数约为0.14A，说明电路中的总电阻R总=≈≈32Ω，与滑动变阻器的最大阻值接近，因此电路中的故障是定值电阻短路；
（2）探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变；依次更换阻值不同的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，可以使定值电阻两端的电压保持不变；
（3）电流表选用的量程为0～0.6A，根据指针位置可知电流表读数为0.24A，则第4次实验得到的IR=0.24A×10Ω=2.4A Ω；
（4）由表格数据可知，五次实验的IR都是2.4A Ω，即在电压不变的条件下，电流与电阻的乘积不变，故I和R成反比。
故答案为：（1）定值电阻短路；（2）滑动变阻器的滑片；（3）0.24；2.4；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比。
点评：本题为探究“电流与电压、电阻的关系”的实验，考查故障分析、操作过程、数据分析、实验结论等知识。
（1）理解实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，所以我们采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定．
（2）理解探究过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定．
（3）理解结论描述：
①两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”．
②注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”．
③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”．
【题型1】探究电流与电阻的关系
【典型例题】某同学探究“电流跟电阻的关系”时，根据收集到的数据画出如图所示的图象，下列结论与图象相符合的是( )
A.电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成反比
B.电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比
C.电压一定时，导体中的电流跟它的电阻成反比
D.电压一定时，导体中的电阻跟通过它的电流成反比
【答案】C
【解析】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C。
【举一反三1】在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，如图，电阻R两端的电压始终保持2.4 V不变。闭合开关，下列判断正确的是( )
A.电阻R由5 Ω更换为10 Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻应变大
B.电阻R由5 Ω更换为10 Ω，且电源电压不变时，电流表示数会变大
C.电压表的示数为零，且电流表示数很大，则该电路断路
D.若想使滑动变阻器接入电路的电阻变大，应将滑片P向右移动
【答案】A
【解析】实验中，当把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后，电流变小，滑动变阻器两端电压变小，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，应增大滑动变阻器的阻值，故滑动变阻器接入电路中的电阻应变大，故A正确；电阻R由5 Ω更换为10 Ω，电路中的总电阻变大，在电源电压不变时，电流表示数会变小，故B错误；电流表示数很大说明电路是通路，且电路中电阻较小，电压表的示数为零，则电压表并联部分短路，故障可能是R短路，电路不可能断路，故C错误；要使滑片P移动时滑动变阻器接入电路的电阻变大，由题图知，滑片P应向左移动，故D错误。
【举一反三2】根据下列一组实验数据，可以得到的结论是( )
A.导体电阻一定时，电压跟电流成正比
B.导体电阻一定时，电流跟电压成正比
C.电压一定时，电阻跟电流成反比
D.电压一定时，电流跟电阻成反比
【答案】D
【解析】由表中数据可知，导体两端的电压是2 V(一定的)，而导体中的电流是随着电阻的增大而减小，进一步定量的分析，还可以发现导体中的电流与导体的电阻成反比，故选D。
【举一反三3】某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。电源电压保持不变，他不断改变电阻箱R1(符号用表示)的阻值，测得相应的电流如下表。分析表中数据可知：电流跟电阻________，这与其他同学的结论不一样，其原因是________________________。
【答案】不成反比 没有保持电压一定
【解析】分析三组数据，电阻变化为1∶2∶4，电流没有减小为、，不成反比。在研究多个物理量之间的关系时，应使用控制变量的方法，研究通过导体的电流跟导体电阻的关系，应保持电压一定。
【举一反三4】在“探究电流与电阻的关系”实验中，准备的实验器材有：三节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器，四个定值电阻(5Ω，10Ω，15Ω，20Ω)，开关、导线若干，实验电路如图甲所示。
(1)用5Ω的电阻连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针几乎不偏转，则可能是电阻R发生 (选填“断路”或“短路”)；
(2)排除故障后，闭合开关，电压表示数如图乙所示，为 V；若要保持电阻R两端的电压为2V，则滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或右”)端移动；
(3)保持电阻R两端的电压为2V，为了能让4个定值电阻都能完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω；
(4)在交流评估过程中，有一组的同学是直接用两节相同的干电池作电源来控制电压不变的(如图丙所示)，得到如下表所示的数据，通过对数据的分析，采用这种方法进行实验是否可行 ，原因是 。
【答案】(1)短路(2)1.3 右(3)25(4)不可行 干电池两端输出的电压随外电路电阻的变化而变化(或导线也要分压，由串联分压原理，电阻越大分得的电压越多。答案合理即可)
【解析】(1)用5Ω的电阻连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，电路为通路，电压表指针几乎不偏转，可能是电压表被短路，或电压表断路，若故障在R上，可能是电阻R发生短路。
(2)如图乙所示，由甲图可知电压表选小量程，分度值0.1V，电压表读数为1.3V；若要保持电阻R两端的电压为2V，应减小滑动变阻器两端的电压，即减小滑动变阻器的电阻，滑动变阻器的滑片应向右端移动，直到电压表示数为2V。
(3)电源电压为4.5V，由串联分压可知，实验中滑动变阻器要分得2.5V电压，串联电路电压与电阻的关系可得
故当最大的定值电阻时，滑动变阻器的阻值最大，最大电阻
滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω。
(4)由表中的数据可知，用两节电池直接接不同的电阻来探究电流与电阻的关系，电阻两端的电压是变化的，故实验不可行；原因是：电源、导线都有电阻，电路接入不同的电阻时，电流不同，干电池两端输出的电压随外电路电阻的变化而变化。
【题型2】探究实验的综合分析
【典型例题】在“研究电流跟电压、电阻的关系”实验中，需要采用控制变量的方法，即( )
A.分别保持电阻不变和保持电压不变两个步骤进行实验
B.分别保持电流不变和保持电压不变两个步骤进行实验
C.分别保持电阻不变和保持电流不变两个步骤进行实验
D.分别保持电流不变、电阻不变、电压不变三个步骤进行实验
【答案】A
【解析】由课本实验知，在“研究电流跟电压的关系”实验中，被控制的物理量是电阻；在“研究电流跟电阻的关系”实验中，被控制的物理量是电压，故选A。
【举一反三1】在如图所示的图像中，能正确反映物理量之间关系的是( )
A.甲图：定值电阻与它两端电压的关系
B.乙图：定值电阻与通过它的电流的关系
C.丙图：电压一定时，电流与电阻的关系
D.丁图：电阻一定时，电流与电压的关系
【答案】D
【解析】定值电阻的阻值大小不随其两端电压及通过它的电流而改变，故AB不符合题意；
当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比，故C不符合题意；
当电阻一定时，电流与电压成正比，故D符合题意。
【举一反三2】关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是( )
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，它的电阻越小 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
【解析】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，A选项错误；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，题中没有“电压一定”这个条件，B选项错误；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，C选项错误；电阻一定时，其电压越大，通过的电流越大，题中“导体、该导体”的字眼就说明了电阻一定，因此D选项正确。
【举一反三3】在探究电流与电压、电阻的关系的实验中，要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：__________________。即：保持电阻不变，改变____________，研究电流随____________的变化关系；保持电压不变，改变__________，研究电流随__________的变化关系。得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成________；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成________。
【答案】控制变量法 电压 电压 电阻 电阻 正比 反比
【解析】电流与电压和电阻有关，在探究电流与电阻、电压关系时，应采用控制变量法。在电阻不变时，改变电压，研究电流随电压的变化关系；研究电流随电阻的变化关系时，保持电压不变，改变电阻。得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【举一反三4】小明在探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，电路如图-1所示，电源电压保持不变，R为定值电阻。
(1)请用笔画线代替导线，将图-2的实物图按图-1的电路连接完整(要求导线不交叉)；
(2)为保护电路，实验前滑动变阻器滑片应置于 (选填“A”或“B”)端；
(3)电路连接正确后，闭合开关后发现电压表有示数但电流表无示数，此时出现的故障可能是______(选填字母)；
A．滑动变阻器短路 B．电流表断路
C．电阻R短路 D．电阻R断路
(4)完成实验后，小明又取了两个定值电阻，想利用这些器材继续探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。实验中所用电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，电源电压为6V，分别接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片记录数据，得到了如图-3所示的图像，得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 比；
(5)①上述实验中，小明用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，闭合开关应向 (选填“A”或“B”)端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数；
②为完成整个实验，应该选取滑动变阻器 (选填字母)。
A．“50Ω 1A” B．“30Ω 1A” C．“20Ω 1A”
【答案】(1)见解析图
(2)B
(3)D
(4)反
(5)① B 2 ② A
【解析】(1)将电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器要求一上一下连接，如图所示：
(2)为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大的B端。
(3)闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表有示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，与电压表并联的定值电阻断路了，故D符合题意，ABC不符合题意。
(4)由图像可知，电流随着电阻的增大而减小，且电流与电阻的乘积为一定值，故由图像可以得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)①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B端移动，使电压表的示数为
②电阻两端的电压始终保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的
倍，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
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，故A符合题意，BC不符合题意。
【举一反三5】如图所示是探究电流与电压。电阻关系的实验电路图。
(1)实验探究分两步进行：a、保持电阻不变，探究电流与电压的关系；b、保持电压不变，探究电流与电阻的关系。图2是根据实验数据绘制的图像，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图像是 图(选填“甲”或“乙”)；
(2)在探究电流与电阻关系的实验过程中，使用滑动变阻器R主要目的是 ；在实验过程中当电阻R0为5Ω时电压表示数为2V，把电阻R0换成10Ω后，电压表的示数 (填“大于”、“等于”或“小于”)2V，此时滑动变阻器的滑片应向 (填“左”或“右”)边滑；
(3)图2甲、乙图像可得到的结论分别为：
甲： ；
乙： 。
【答案】(1)乙
(2)控制定值电阻两端电压不变 大于 右
(3)当电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 当电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
【解析】(1)在电阻不变时，电流与电压成正比，因此符合这个正比关系的是乙图。
(2)探究“电流跟电阻的关系”实验时，需要控制定值电阻两端的电压不变，是通过移动滑动变阻器的滑片来实现的。
用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为2V，没有改变滑动变阻器滑片的位置，再换用10Ω的定值电阻时，定值电阻增大，根据串联分压可知，定值电阻分担的电压增大，故大于2V；要想保持电压表的示数为2V不变，应减小定值电阻分担的电压，需要使滑动变阻器的电阻增大分担较大的电压，故滑片向右移动。
(3)由图甲可得结论，在电压一定时，导体中通过的电流与导体的电阻成反比。
由图乙可得结论，在电阻一定时，导体中通过的电流与导体两端的电压成正比。
【题型3】探究电流与电压的关系
【典型例题】一定值电阻接到电路中，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是( )
A.它的电阻是原来的三倍
B.它的电流保持不变
C.它的电流是原来的三分之一
D.它的电流是原来的三倍
【答案】D
【举一反三1】同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中，对设计的电路进行了改进，如图甲、乙。下列说法正确的是：（ ）
A.图甲中，使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验
B.图甲改进为图乙，能实现多次实验，得到电流跟电压的关系
C.图乙中，移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图乙中，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【答案】B
【解析】探究电流和电压的关系，需保持电阻不变，改变导体两端的电压，所以使用不同阻值的电阻不能完成该探究实验，可知A错误；乙图添加了滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片，可以改变导体两端的电压，实现多次实验，得到电流跟电压的关系，可知B正确，C错误；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，可知需要添加几个阻值不同的电阻，可知D错误。
【举一反三2】如图所示，在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是（ ）
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持电路中电流不变
C.保持R1不变，调节R2的滑片到不同的适当位置
D.更换R1，调节R2的滑片到不同的适当位置
【答案】C
【解析】研究电流与电压关系，要控制电阻大小不变图中R1为研究对象，通过移动变阻器R2的滑片改变电阻两端的电压和电路中的电流，可知A、D错误，C正确；探究电流与电压关系时，R1的电压改变了，其电流必然改变，可知B错误。
【举一反三3】在探究电流与电压的关系时，应保持__________不变．如图所示的电路中滑动变阻器R2的作用是________________。
【答案】电阻 改变电阻R1两端的电压(或改变电路中的电流)
【解析】实验中研究通过定值电阻R1的电流与其两端电压的关系，应该保持电阻R1的阻值不变，在此实验中，滑动变阻器的主要作用是改变电路中电流大小，从而改变电阻R1两端的电压。
【举一反三4】在探究“电阻上的电流跟电压的关系”时，某同学第一次使用了两节干电池，第二次使用了4节干电池．他这样做的目的是改变电阻两端的________；还可以在电路中串联一个________(填电路元件名称)，通过改变____________连入电路的阻值来实现。
【答案】电压 滑动变阻器 滑动变阻器
【解析】在探究“电阻上电流的大小跟电压的关系”时，要采用控制变量法进行实验；两次换干电池节数的目的是保持电阻不变时，改变其两端的电压，来探究电流与电压之间的关系；此实验还可以在电路中串联一滑动变阻器，通过改变滑动变阻器接入电路中阻值大小来改变电阻两端的电压进行实验。
【举一反三5】如图为“探究电阻一定时，电流与电压关系实验”的错误电路图，其中电路中有一根导线连接错了，并画出正确的连线。
【答案】见解析图
【解析】在探究电阻一定时，电流与电压关系的实验中，电流表、电阻和滑动变阻器应串联，电压表测电阻的两端电压，改正后如下图所示：
【举一反三6】实验小组探究“电流与电压的关系”。
(1)实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，物理上把这种研究方法叫 法；
(2)按图甲连接图乙电路，还差一根导线，请你补充完整；
(3)根据图甲的电路图连接电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到 (选填“A”或“B”)端；
(4)正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，进行多次实验，数据记录在下面表格中，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动，数据记录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，读数为 A。记录多组实验数据的目的是 (选填“A”或“B”) ；
A．求平均值，减小误差
B．寻找普遍规律
(5)分析实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 (选填“正比”或“反比”)；
(6)某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出(5)中的结论，原因是小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的。
【答案】(1)控制变量
(2)
(3)A
(4)B 0.12 B
(5)正比
(6)变化
【解析】(1)在研究某个因素的影响时，只改变这个量的大小，而保持其他量不变，从而确定这个因素是否影响，这种研究方法叫控制变量法，该实验保持电阻不变，探究电流与电压的关系就是用的控制变量法。
(2)由图知道，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表与定值电阻并联。
(3)在连接电路的过程中，开关必须处于断开状态，为了保护电路，滑动变阻器在闭合开关前，应将滑片移到最大阻值处，即A端。
(4)记录第一组电压表和电流表示数后，由表格可知，电流表的示数在增大，根据欧姆定律知道，电路的总电阻在减小，所以，滑动变阻器的滑片应往B端移动。
由图丙中电流表接入的是0.6A的量程，所以分度值是0.02A，读出示数为0.12A。
为得出普遍性的规律要多次测量，需要多次实验，所以，这样做的目的是寻找普遍规律，故选B。
(5)分析表格发现电压U与电流I的比值是定值，可得出结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(6)由于小灯泡的灯丝电阻阻值会随温度变化而变化，所以，某同学用小灯泡代替电阻重复实验，不能得出结论。
【题型4】探究电路连接与故障分析
【典型例题】在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，小芳连接好的电路如图所示，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变化。小芳连接的电路有不妥之处，改正的方法是( )
A.将导线K的a端移至接线柱A
B.将导线L的b端移至接线柱B
C.将导线M的c端移至接线柱B
D.将导线L的b端移至接线柱D
【答案】C
【解析】将导线K的a端移至接线柱A时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源的电压，示数不变，不能进行实验探究，故A不可行；将导线L的b端移至接线柱B时，滑动变阻器可以改变用电器两端的电压，但电压表测电源的电压，示数不变，不能进行实验探究，故B不可行；将导线M的c端移至接线柱B时，电压表测用电器两端的电压，通过移动滑片可以改变用电器两端的电压，进行实验探究，故C可行；将导线L的b端移至接线柱D时，滑动变阻器被断路，不能改变用电器两端的电压，无法进行实验探究，故D不可行。
【举一反三1】如果在“探究电流跟电压的关系”中，按照图中的电路图连接了电路，各表的正负接线柱和量程均正确，结果会( )
A.电流表被烧坏 B.电压表被烧坏 C.电流表示数为0 D.电压表示数为0
【答案】C
【解析】在此电路中，由于电压表串联在电路中，相当于电路断路，电压表测量电源电压，电流表示数接近于零，故选C。
【举一反三2】小明在探究电流跟电压的关系时，用开关试触，发现电流表指针超过量程。若电路各部分都正常无损，则产生此现象的原因是：____________；若发现指针左偏，则产生此现象的原因是________________。
【答案】电流表量程选小了 电流表的正负接线柱接反了
【解析】(1)根据试触法，电流表的指针偏转角度过大，说明电流表量程选小了；(2)指针左偏，说明电流表的正负接线柱接反了。
【举一反三3】在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中，小明选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω五个电阻进行实验，电路图如图甲所示。
(1)连接好电路，闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压．造成这一现象的原因可能是________（填字母）。
A．电阻断路 B．电流表坏了 C．滑动变阻器短路 D．电阻短路
(2)实验中，把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，应把变阻器滑片向 （选填“左”或“右”）滑动。
(3)根据实验数据，作出I-R图象如图丙所示．根据实验目的分析图象可得出结论： 。
【答案】(1)A (2)左 (3)在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】（1）闭合开关，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，原因可能是电压表所测量的电阻断路，这样使得电压表串联入电路中，可知A符合题意，B、C、D不合题意。
（2）探究“电流与电阻的关系”，应不断改变电阻阻值而控制电阻两端电压不变，根据串联电路的分压原理，把换成后，电阻分压变大，滑动变阻器分压变小，为保持电阻两端电压不变，应减小电阻分压，增大滑动变阻器分压，应使滑动变阻器接入电路的阻值变大，由图示电路图可知，闭合开关后应向左移动滑片。
（3）由图象知，改变电阻时，通过导体的电流和导体电阻的乘积始终相同，可知可以得出：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
