电流与电压和电阻的关系（双基过关考点突破）-人教版九年级物理全一册

第1节电流与电压和电阻的关系

双基过关

知识点一、电流与电压的关系：

1.知识回顾

(1)电压是形成电流的原因，加在导体两端的电压越高，通过该导体的电流就越大，这表明电流的

大小与导体两端的电压有关。

(2)改变导体两端电压的方法

①使用可以方便改变电压的电源，如干电池或蓄电池。

②在电路中串联滑动变阻器，通过调节滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。

2.实验探究：电流与电压的关系

【实验目的】

探究电阻一定时，电流与电压的关系

【实验器材】

定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电源、开关、导线若干

【实验方法】

(1)控制变量法：保证导体的电阻不变，探究电流与电压的关系。

(2)本实验准备采用调节滑动变阻器的方法来改变导体两端的电压。

【实验设计】

【实验过程及分析】

(1)按电路图连接电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处。

(2)检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压成整数倍地变化,

如0.5V、IV、L5V、2V等，读出电流表和电压表的示数，并填入记录表中。

R=10Q(控制不变)

实验序号12345

电压U/V0.51.01.52.02.5

电流I/A0.050.100.150.200.25

(3)整理器材

(4)数据分析

用图像法处理实验数据，横轴和纵轴分别表示电压和电流，如图所示。

【实验结论】

(1)结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

(2)下面的两个错误的结论是：

①通过导体的电流与导体两端的电压成正比漏掉了结论的前提条件。

②电阻一定时，导体两端的电压与导体中的电流成正比弄错了结论的因果关系。

【注意事项】

(1)为了保护电路,避免电路元件被烧坏，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调到连入电路最大阻值

处。

(2)为了便于寻找通过定值电阻的电流与定值电阻两端电压的关系，要使定值电阻两端的电压成整数

倍变化。在调节过程中不要忘了观察电流表示数的变化，以免烧坏电流表。

(3)为了使实验结论具有普遍性,要多测几组数据。

(4)滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压。

基础自测：

1.研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是()

A.牛顿B.帕斯卡C.欧姆D.伽利略

【答案】C

【解析】研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是欧姆，规律叫欧姆定律，故ABD不符合题

意，C符合题意。

故选Co

2.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中，某同学利用实验数据在坐标纸上画出四张/一。

关系图线。其中作图正确的是()

【答案】A

【解析】A.“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中，采用的是控制变量法，即控制电阻不变,

电流与电压成正比，所以/一。关系图线是过原点的一条直线，故A正确;

BC.选项中关系图线没有过原点，且C选项为曲线，故BC错误;

D.关系图线画成了曲线，故D错误。

故选Ao

3.如图所示是小远同学连接的“探究电流跟电压关系”实验的电路图，各器件和连接都良好。闭合

开关S后，可能出现的现象是（）

A.两电表的示数都为零

B.电流表的示数为零，电压表的示数不为零

C.两电表的指针迅速发生最大偏转

D.电流表有示数，电压表无示数

【答案】B

【解析】电流表的内阻很小，相当于导线，电流表与电阻R并联后，将电阻R短路，开关闭合后，等

效电路如下图

如等效电路图，电压表、电流表和滑动变阻器串联接入电路，电压表内阻很大，相当于断路，因此电

流表示数为0,不会损坏电流表；电压表通过电流表、滑动变阻器与电源的两极相连，此时电压表测量的

是电源两端的电压，其示数等于电源电压，故ACD不符合题意；故B符合题意。

故选Ba

4.在“探究电流与电压关系”的实验中，同学们设计了如图所示的三种电路:

(1)小红同学认为电路图乙比电路图甲好，理由是O

(2)小明同学认为电路图丙比电路图乙更好，理由是

【答案】L电阻随温度变化丙电路可多次实验

【解析】［1］探究电流与电压关系的实验中，要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变

化，故小红同学认为电路图乙比电路图甲好。

［2］为得出普遍性的规律要多次测量，图丙电路和图乙电路相比，电路中增加了一个滑动变阻器，是

因为方便多次测量。故小明同学认为电路图丙比电路图乙更好。

5.为了验证通过导体的电流大小跟导体两端的电压大小有关，小陆选用了下列符合实验要求的实验

器材：电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表、电流表、一个10。的定值电阻，并按照要求设计了如图

所示的实验电路图。

(1)滑动变阻器在本实验中除保护电路外，另一个主要作用是

A.改变电阻R两端的电压

B.控制电阻R两端的电压保持不变

C.控制通过电阻R的电流保持不变

(2)以下是他的部分实验步骤，请你帮他补充完整：

①将电压表、电流表调零，断开开关S,按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑动头

P使其接入电路的电阻值最大；

②闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动头P到适当位置，读出并记录此时定值电阻R

两端的电压U1及通过它的电流n,并将数据记录在表格中，断开开关s；

③闭合开关S,,读出并记录此时定值电阻R两端电压U2及通过它的电流12,并将数据记录

在表格中，断开开关S；

(3)请根据小陆的实验步骤画出实验数据记录表格；

(4)分析实验数据，在U2WU1的条件下，若12II(选填“=”或y),可以验证“通过

导体的电流大小跟导体两端的电压大小有关”；

(5)如果小阳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。在

探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用为，小阳认为可以将电路图中的R换成滑动变阻器

来改变电阻大小，你认为小阳的想法(选填“正确”或“错误”),理由是o

【答案】A见解析见解析W阻值不同的定值电

阻见解析错误见解析

【解析】(1)[1]探究电流与电压关系时，为得出普遍性的规律要多次测量，故滑动变阻器在本实验

中除保护电路外，另一个主要作用是改变电阻R两端的电压，故选A。

(2)[2]闭合开关S,调节滑动变阻器的滑动头P到另一适当位置，读出并记录此时定值电阻R两端

电压U2及通过它的电流12,并将数据记录在表格中，断开开关S。

(3)[3]表格中需要记录每次的电压和电流，如下表所示：

U/V

I/A

(4)[4]分析实验数据，若U2KU1,I2#H

可以验证“通过导体的电流大小跟导体两端的电压大小有关”。

(5)[5]要探究电流与电阻的关系，需要控制电压相同，改变电阻，故需要阻值不同的定值电阻。

[6]研究电流与电阻的实验中应控制电压不变，滑动变阻器的作用为保证定值电阻两端的电压不变。

[7][8]将电路图中的R换成滑动变阻器来改变电阻大小，没有办法读取变阻器的阻值，不能研究电流

和电阻之间的关系。

知识点二、电流与电阻的关系

1.知识回顾

在电压一定时，如果导体对电流的阻碍作用越大，即导体的电阻越大，则流过导体的电流越小，这表

明通过导体的电流大小与导体电阻的大小有关。

2.实验：探究电流与电阻的关系

【实验目的】

探究电压一定时，电流与电阻的关系。

【实验器材】

若干不同阻值的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、电源、开关、导线若干。

【实验方法】

(1)控制变量法；

(2)本实验采用调节滑动变阻器的滑片控制定值电阻两端的电压不变。

【实验设计】

【实验过程及分析】

(1)按电路图连接电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，滑动变阻器应置于最大阻值处。

(2)检查电路无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，控制电压表的示数一定，读出电流表的示

数，并记入表格中；断开开关，更换不同阻值的电阻，重复上述操作。

U=3V(控制不变)

实验序号电阻/Q电流/A

150.6

2100.30

3150.20

(3)整理器材

(4)数据分析

用图像法处理实验数据，横轴和纵轴分别表示电阻和电流，如图所示。

【实验结论】

(1)结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(2)下面的两个错误的结论是：

①通过导体的电流与导体的电阻成反比漏掉了结论的前提条件。

②电压一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比弄错了结论的因果关系(电阻是导体本身的一种性

质，与电流和电压无关)。

【注意事项】

(1)为了保护电路，避免电路元件被烧坏，闭合开关前应将滑动变阻器的滑片调到连入电路最大阻值

处。

(2)为了便于寻找通过定值电阻的电流与定值电阻的关系，要使定值电阻成整数倍变化，所取电压的

示数尽可能能除尽电阻。在调节过程中不要忘了观察电流表示数的变化，以免烧坏电流表。

(3)为了使实验结论具有普遍性，要多测几组数据。

(4)滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②控制定值电阻两端的电压不变。

基础自测

6.小刚同学用如图电路探究”一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的

电阻由5Q更换为10Q后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是()

B.将变阻器滑片适当向左移动

C.将变阻器滑片适当向右移动D.将电池个数增加

【答案】C

【解析】当A、B两点间更换为较大的电阻后，由串联分压关系可知电阻两端的电压会变大，此时应

该将滑动变阻器滑片向右移动，通过增大滑动变阻器接入电路的电阻，增大滑动变阻器的电压，使定值电

阻两端的电压保持更换电阻前的电压不变，故c符合题意，ABD不符合题意。

故选Co

7.小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的

电阻由5Q更换为10Q后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（）

ARB

A.保持变阻器滑片不动

B.将变阻器滑片适当向右移动

C.将变阻器滑片适当向左移动

D.适当增加电池的节数

【答案】B

【解析】在滑动变阻器的电阻值RP不变的情况下，电路中由于将5Q的定值电阻换成10Q的定值电

1=—

阻，使整个电路的总电阻增大。利用公式R可知，电路中的总电流减小。根据U=IR可知，此时滑动变

阻器两端的电压的减小，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，定值电阻两端的电压变大；要使

电压表的示数不变，只能减小电路中的电流，所以要使电路中的电阻增大，即滑片P向右端移动增大电阻,

故B符合题意，ACD不符合题意。

故选Bo

8.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

B.电源至少选用3节新干电池

C.换用2Q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

【解析】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

C/=/7^=0.4Ax5Q=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2Q电阻做实验时，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。

故选Do

9.在“探究电流与电阻的关系”的实验中，下列说法中()

①实验中采用的主要科学研究方法是“控制变量法”

②滑动变阻器的作用是在多次测量过程中，保持这段导体两端电压值不变

③换用不同的定值电阻得到多组数据是为了“减小实验误差”

④经过测量得出的结论是电压相等时，这段导体的电阻与通过的电流成反比

A.只有①②正确B.只有①②③正确

C.只有②③④正确D.①②③④都正确

【答案】A

【解析】①“探究电流与电阻的关系”的实验中，要控制电阻两端的电压不变，改变电阻大小，采用

的研究方法是“控制变量法”，故①正确；

②滑动变阻器的作用是保持这段导体两端电压值不变，故②正确；

③为得出普遍性的结论，要多次测量，故换用不同的定值电阻得到多组数据，是为了“避免造成规律

的偶然性”，故③错误；

④经过测量得出的结论是“电压相等时，这段导体的电流与电阻成反比”，故④错误。

所以说法正确的是①②，故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

10.小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5V且保持不变，实

验用到的定值电阻阻值分别为25Q、20Q、15Q、10Q、5Q,滑动变阻器的规格为“0~50Q

(1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误，而且只要改接一根导线就可以了，请你把错误的那根

导线打上“X”，再画线把它改正到正确位置上________(导线不允许交叉)；

(2)电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最端；(选填“左”或“右”)

(3)为了用上所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少

保持V不变；

(4)实验中将5Q的定值电阻更换这10Q的定值电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向

适当滑动，使电压表示数恢复到原来的值；

(5)小阳同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的

图像如图丙所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次数据中有一次未移动滑

动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为。的定值电阻连入电路时

未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为。的定值电阻;

(6)排除错误的实验数据，你可以得出的结论是

右2010在导体两

端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比

【解析】(1)[1]原电路中，电流表与电阻并联，电压表串联在电路中是错误的，电流表应与电阻串

联，电压表与电阻并联，如下所示:

(2)[2]电路改正以后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大处，即最右端。

(3)[3]设控制定值电阻两端的电压至少保持UV,由串联电路的规律和分压原理有

--八一R滑

Uv4

当定值电阻最大时，对应的变阻器连入电路最大，电压表示数最小，即

45V-U、50Q

4=25Q

故控制定值电阻两端的电压至少保持UV=1.5V；

(4)[4][5]根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Q改接成10Q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，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，使电压表示数恢复到原来的值。

(5)[5][6]根据如图丙画出的电流与电阻关系的图像知，除定值电阻为20Q外，电流与电阻之积为

UV=IR=0.6AX5Q=0.12X25Q=3V

故阻值为20。的定值电阻连入电路时未移动滑片，由串联电路的规律及欧姆定律，这时，变阻器的电

阻为

R滑=*-20Q=5Q

因定值电阻的电压为变阻器的2倍，根据分压原理，定值电阻为

2X5Q=10Q

这次实验之前的那一次实验，小阳选取的是阻值为10Q的定值电阻。

(6)[7]将上述错误调整后，根据实验数据可以得出结论：在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。

考点突破

考点1.探究电流与电压的关系

方法：使用电学元件时要注意的问题

(1)开关

①连接电路(更换电学元件)时要断开开关；

②电路检查无误后再闭合开关；

③记录数据后应及时断开开关。

（2）电流表

接入电路时，应与被测电路元件串联，且选择合适的量程、电流“+”进“”出。

（3）电压表

接入电路时，应与被测电路元件（电路）并联，且选择合适的量程、电流“+”进“”出。

（4）滑动变阻器

①连入电路时滑片处于最大阻值处，以保护电路；

②接线柱要遵循“一上一下”的原则连入电路。

例1.（2022•四川广元•中考真题）下面几个实验探究中，采用了相同研究方法的是（）

①“探究压力的作用效果与受力面积的关系”时，保持压力不变，改变受力面积

②“比较不同物质吸热的情况”时，用加热时间的长短表示吸收热量的多少

③“探究电流与电压的关系”时，保持电阻的阻值不变，改变电阻两端的电压

④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中，运用科学推理得出牛顿第一定律

A.①和④B.②和③C.①和③D.②和④

【答案】C

【解析】A.①中保持压力不变，改变受力面积，采用的是控制变量法；④中采用的是理想实验法，

①和④研究方法不同，故A不符合题意；

B.②中用加热时间的长短表示吸收热量的多少，采用了转换法；③中采用了控制变量法，②和③研

究方法不同，故B不符合题意；

C.①中保持压力不变，改变受力面积，采用的是控制变量法；③中也采用了控制变量法，①和③研

究方法相同，故C符合题意；

D.②中用加热时间的长短表示吸收热量的多少，采用了转换法；④中采用的是理想实验法，②和④

研究方法不同，故D不符合题意。

故选Co

例2.（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=10QB.成正比，R=1Q

C.成反比，R=10QD.成反比，R=1Q

【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R可得R的阻值为

10Q

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选Ao

例3.(2022•吉林市丰满区教师进修学校中考真题)图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置，

电源电压为3V。

(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最端；

(2)闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片时，两块电表示数均没

有变化，则电路故障可能是定值电阻;

(3)排除故障后，正确连接电路，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，将测得的数据绘制成U-/图

象，如图乙所示，分析图象可以得出：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成；滑动

【解析】(1)[1]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处，即最右端。

(2)[2]闭合开关，电流表无示数，可能电路存在断路，电压表有示数，说明电压表与电源两极相连,

电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路。

(3)[3]根据图乙可知，图像为一条过原点的直线，可以得到在电阻一定时，通过导体的电流与导体

两端的电压成正比。

[4]由图乙可知，变阻器连入电路的电阻最大时，电路的总电阻最大，由氏可知通过电路的电流最

小，最小电流是o.1A,电压表的示数是IV,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知变阻器连入电路的最

大阻值至少为

考点2.探究电流与电阻的关系

方法：本实验主要采用了控制变量法。实验中要保持定值电阻两端的电压一定；更换电阻时，要根据

“换大调大”的方法调节滑动变阻器接入电路的阻值；要会分析实验数据或图像得出正确的结论：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。由于作出的IR图像是一条曲线，不好判断，可

以直接根据IR的乘积是否为同一个数值来判断I与R是否成反比；也可以作图像，看是否是一条过

R

原点的直线，若是，说明I与R成反比。

例4.（2022•江苏苏州•中考真题）用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有

5Q、10Q、15Q、20Q。连接电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压为了找出故

障，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一

步检查发现电流表完好，则电路的故障是.排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移

动滑片记录的数据如下表:

实验

1234

次数

电阻112

5

/Q050

电流0000

/A.40.20.13.10

分析表中数据，实验中电阻两端的电压为V,实验得出的结论是

【答案】cd间导线断路2电压一定时，导体中的电流与电阻成反比

【解析】［1］连接电路闭合开关，发现电流表无示数，可能电路中出现断路，电压表示数接近电源电

压，可能电压表并联的部分断路，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，电流表无

示数，电压表示数接近电源电压，说明ac之间无断路，可能cd间导线断路。

［2］探究电流与电阻的关系，保持电压不变，由表中数据可知，电阻两端的电压

U=IR=O.40AX5Q=