資源簡介

實驗 06 探究電流與電壓的關系
1．【實驗目的】
提出問題：在電阻一定時，電流與電壓有什么關系？
2．【實驗器材】
（1）電源、開關、導線、定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。
（2）主要器材作用： ①電壓表：測定值電阻兩端電壓。
②電流表：測定值電阻中的電流。
③滑動變阻器的作用：A 保護電路。B 改變定值電阻兩端的電壓。
3. 【實驗電路圖和實物圖】
4. 【實驗步驟】
保持電路中的電阻不變，改變電阻兩端的電壓，探究通過電阻的電流
是怎樣隨它兩端的電壓變化的。
5. 【實驗表格】
次數 1 2 3 4 5
電流/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
電壓/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
6．【實驗結論】
在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。
7．【注意事項】
（1）開關要斷開。
（2）電流表串聯，電壓表并聯，選擇合適的量程，“正進負出”。
（3） A.滑動變阻器按“上下各一”的原則接入電路。
B.閉合開關前，滑片移到阻值最大處。
1.控制變量法的應用：：
控制定值電阻的阻值不變，用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，觀察并記錄電壓表和電
流表示數。
2.多次測量的目的：使實驗結論具有普遍性。
3.如何判斷電流與電壓成正比的方法：
（1）算出每次電壓與電流的比值，若比值是定值，則電流與電壓成正比。
（2）作出 I-U 圖像，如果為過原點的一條直線，則電流與電壓成正比。
4.關于實驗結論的敘述：
（1）不能少條件：電流和電壓是指同一段導體的同一時間段而言的。
（2）不能亂先后順序：不能反過來說。電壓是原因，電流是結果。是因為只有在導體
兩端加了電壓，導體中才可能有了電流。
【典例 1】用如圖電路探究電流與電壓的關系，備選器材有：電池組、定值電阻 R（5Ω、10
Ω、20Ω）、滑動變阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、開關、導線若干。
實驗序號 1 2 3
電流 I/A 0.10 0.20 0.24
電壓 U/V 1.0 2.0 2.4
（1）連接電路時，開關應處于______狀態；
（2）閉合開關前，將滑動變阻器的滑片 P置于使接入電路的電阻值最大的位置，目的
是 ；
（3）實驗數據如上表，得出結論 ；
（4）實驗中發現雖然用了兩節干電池，但無論如何調節滑動變阻器，都無法使電壓表示數
達到 3V，原因可能是______；
（5）若想要測量的電流值范圍最大，定值電阻和滑動變阻器的阻值應分別選擇 Ω
和 Ω。（均在備選器材中選取）
答案：（1）斷開
（2）為了保護電路
（3）在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比
（4）電池已發生損耗，兩端電壓低于 3V
（5）5；20
【典例 2】小薇和小亮兩位同學在“探究電流與電壓的關系”實驗中，使用兩節新干電池作
電源，滑動變阻器 R 的規格是“20 Ω 0.5 A”.
【基礎設問】
（1）如圖甲所示是小薇畫的電路圖，圖乙是根據電路圖連接的實物圖，請你根據圖乙在圖
甲的虛線框內把電路圖補充完整.
（2）開關閉合前，小薇發現電流表的指針在零刻度線左側，原因是_______（填“A”或
“B”）
A.電流表沒有調零 B.電流表正、負接線柱接反了
（3）小薇確認電路無誤后，應將滑動變阻器滑片移到最_______（填“左”或“右”）端，
再閉合開關.此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和_______.
（4）閉合開關 S 后，移動滑片 P 時發現電壓表無示數，電流表有示數且不斷變化，則電路
故障可能是定值電阻 R 發生了_______（填“斷路”或“短路”）.
（5）排除故障后，小薇閉合開關進行實驗，當電流表示數為 0.5 A 時，電壓表示數如圖丙
所示，為_______V.
（6）小薇記錄的數據如下表所示，由實驗數據可計算出本實驗中使用的定值電阻的阻值為
_______Ω；老師指出其中一組數據有拼湊的嫌疑，你認為是第_______組（填寫實驗序
號），理由是______________.
實驗序號 1 2 3 4
電壓/V 0.5 1.2 1.8
電流/A 0.1 0.24 0.35 0.5
（7）排除有拼湊嫌疑的數據后，請根據小薇的實驗數據，在圖丁中描出各組數據對應的點
并連線，作出定值電阻 R 的 I -U 圖像.
（8）分析數據可以得到的結論是：在_______不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成
_______比.
【能力設問】
（9）下列實驗與本實驗進行多次測量的目的不相同的是_______.
A.探究電流與電阻的關系
B.測量小燈泡的電阻
C.測量定值電阻的阻值
（10）本實驗不能用小燈泡代替定值電阻進行上述實驗，原因是本實驗需要控制_______不
變，而小燈泡燈絲電阻隨_______的變化而改變.
（11）利用圖甲的電路圖還可以完成的實驗有_______（答出一個即可）.
【拓展設問】
（12）在實驗過程中，滑動變阻器 R 接入電路的阻值不得小于_______Ω.
（13）小亮做完實驗，利用和小薇一樣的方法作出了 I -U 圖像，發現兩條圖線的傾斜程度
不一樣，原因是：______________.
答案：（1）如答圖甲所示.
（2）A
（3）左；改變定值電阻 R 兩端電壓
（4）短路
（5）2.5
（6）5；1；電路中的最小電流為 0.12 A
（7）如答圖乙所示.
（8）導體的電阻；正
（9）C
（10）定值電阻的阻值；溫度
（11）探究電流與電阻的關系
（12）1
（13）小薇和小亮選用的定值電阻的阻值不同
解析：（4）閉合開關，移動滑片 P 時電流表有示數且不斷變化，則電路為通路，電壓表無
示數，則電路故障可能是定值電阻 R 發生了短路.
5 Ω + 5.1Ω + 5 Ω
（6）由實驗數據可計算出本實驗中使用的定值電阻的阻值 R = 5 Ω ；
3
滑動變阻器的最大阻值為 20 Ω，當其接入電路中的阻值最大時，電路中的電流最小約為
I U 3 V= = = 0.12 A
R + R .滑 5 Ω + 20 Ω
（9）探究電流與電壓的關系時，多次測量是為了尋找普遍規律.A、B 選項中實驗多次測量
也是為了尋找普遍規律.C 選項中實驗多次測量是為了求平均值減小誤差.故選 C.
（12）定值電阻與滑動變阻器串聯，當滑動變阻器接入電路中的阻值最小時，總電阻最小，
U 3 V
由歐姆定律可知，此時電路中的電流最大，即 Imax = 0.5 A, Rmin = = = 6 ΩI 0.5 A ，此max
時滑動變阻器接入電路中的阻值最小為 R滑 = Rmin - R = 6 Ω - 5 Ω =1Ω .
【對點 1】在“探究電流與電壓的關系”實驗中，實驗小組用電壓表測得電源電壓為 2.8V，并
連接了如圖甲所示的部分電路：
（1）觀察圖甲，請指出電路連接過程中的不妥之處：______。
（2）改正后，請用筆畫線代替導線，在圖甲上完成剩余電路的連接。（要求：向右移動滑
動變阻器的滑片 P，其阻值增大）
（3）閉合開關后，觀察電壓表示數接近電源，電壓電流表無示數出現該故障的原因是
______。
（4）排除故障后開始測量，并將實驗數據記錄表中，當電壓表示數為 2.0V 時，電流表示數
如圖乙所示，為______A；
電壓 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流 I/A 0.10 0.15 0.25
（5）根據表中的實驗數據，得出的實驗結論是______；
（6）若要繼續完成探究電流與電阻的關系實驗，除了現有的實驗器材之外，還需要增加
______。
答案：（1）連接電路時開關沒有斷開
（2）
（3）定值電阻斷路
（4）0.20
（5）在電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比
（6）兩個阻值不同的定值電阻
解析：（1）為了保護電路，連接電路時開關應該斷開；由圖甲可知，電路連接過程中的不
妥之處：連接電路時未斷開開關；
（2）向右移動滑動變阻器的滑片 P，其阻值增大，故滑動變阻器選用左下接線柱與開關串
聯在電路中，如下圖所示：
（3）閉合開關后，觀察到電流表無示數，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，則與電壓表并聯的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的電
路斷路了，即出現該故障的原因是定值電阻斷路；
（4）排除故障后，開始測量并將實驗數據記錄在表中，當電壓表示數為 2.0V 時，電流表示
數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值 0.02A，其示數為 0.20A；
（5）由表中數據可知，當定值電阻兩端電壓增大為原來的幾倍，通過定值電阻的電流也增
大為原來的幾倍，故可得出的實驗結論是：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；
（6）在探究電流與電阻的關系的實驗中，應控制定值電阻兩端電壓不變，更換不同阻值的
定值電阻，故除了現有的實驗器材之外，還需增加兩個阻值不同的定值電阻。
【對點 2】為了做“探究電流與電壓的關系”的實驗，小明使用電壓恒為 3V 的電源、開關、
導線若干、定值電阻 R1、電流表，電壓表和滑動變阻器連接了圖甲所示的電路：
甲 乙 丙
（1）閉合開關前，變阻器的滑片應位于_____端。閉合開關發現電流表無示數，電壓表示數
接近電源電壓，移動滑動變阻器的滑片 P，電流表、電壓表示數均無變化，則故障可能是定
值電阻_______（選填“短路”或“斷路”）；
（2）閉合開關后，小明調節滑片使電壓表示數為 0.5V，記錄電流表讀數，再將滑片向著靠
近_____端的方向移動，使電壓表示數為 1.0V，繼續記錄電流表讀數；（選填“A”或“B”）
（3）完成實驗并整理器材后，小明將所得數據描點連線畫出如圖乙所示的 R1的 I﹣U 圖像，
并根據圖像得出結論：_______；
（4）為了得到更具有普遍性的結論，小白利用小明的實驗器材，僅將 R1更換為不同阻值的
定值電阻 R2 ，重新連接電路并進行相同操作，畫出的 I﹣U 圖像卻如圖丙所示：
①小明幫助小白進行分析，確認是電路連接錯誤，該錯誤為：_____________；
②小明還認為，即使不重新進行實驗，利用小白的現有數據，也能畫出 R2 的 I﹣U 圖像。請
你在圖乙中畫出 R2 的 I﹣U 圖，_____并通過圖像分析， R2 _____ R1（選填“>”、“<”或
“＝”）。
答案：（1）B；斷路
（2）A
（3）在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比
（4）①電壓表并聯在滑動變阻器的兩端了；②見解析；<
解析：（1）為了保護電路，閉合開關前，變阻器的滑片應位于阻值最大處，即 B 端；閉合
開關發現電流表無示數，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，則與電壓表并聯的電路以外的電路是完好的，則與電壓表并聯的電路斷路了，即故障
可能是定值電阻斷路。
（2）閉合開關后，小明調節滑片使電壓表示數為 0.5V，記錄電流表讀數，要使電壓表的示
數為 1.0V，即增大定值電阻兩端的電壓，由串聯電路電壓的規律知滑動變阻器兩端的電壓
需要減小，由串聯電路的分壓作用知滑動變阻器的電阻需減小，即將滑片向著靠近 A 端的
方向移動，使電壓表示數為 1.0V，繼續記錄電流表讀數。
（3）由圖已知，同一電阻的 I-U 圖像是一條過原點的傾斜向上的圖像，在電阻一定時，通
過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
（4）①由圖丙知隨著電流的增大，電壓表的示數減小，說明電壓表并聯在滑動變阻器的兩
端了；②由圖丙知當電壓表的示數為 0.50V 時，電路中的電流為 0.50A，此時定值電阻 R2 兩
端的電壓為：U21 = U -UV = 3V - 0.50V = 2.5V，當電壓表的 1.0V 時，電路中的電流為1
0.40A，此時定值電阻 R2 兩端的電壓為：U22 = U -UV = 3V -1.0V = 2V ，當電壓表的 1.5V2
時 ， 電 路 中 的 電 流 為 0.30A ， 此 時 定 值 電 阻 R2 兩 端 的 電 壓 為 ：
U23 = U -UV = 3V -1.5V =1.5V ，當電壓表的 2.0V 時，電路中的電流為 0.20A，此時定3
值電阻 R2 兩端的電壓為：U24 = U -UV = 3V - 2.0V =1.0V ，當電壓表的 2.5V 時，電路4
中的電流為 0.10A，此時定值電阻 R2 兩端的電壓為：U25 = U -UV = 3V - 2.5V = 0.5V，5
根據定值電阻 R2 兩端的電壓與電流的數據畫出圖像，見下圖
由圖像知 R2 < R1。
1.（2023 湖南懷化）圖甲是“探究電流與電壓關系”的實驗電路。
（1）檢查發現連接的電路中有一根導線連接錯誤，請在圖中連接錯誤的那根導線上打“×”，
并用筆畫線代替導線將電路連接正確______；
（2）電路接通前，滑動變阻器的滑片 Р 應該移至最______端（選填“左”或“右”）；
（3）閉合開關后，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數接近于電源電壓，則故障可能是：
待測電阻發生了______（選填“短路”或“斷路”）；
（4）排除故障后，閉合開關，改變滑動變阻器滑片的位置，記錄實驗數據見下表。表中空
白處電壓如圖乙所示，該示數是______V。請根據表中數據得結論：電阻一定時，通過導體
的電流跟導體兩端的電壓成______（選填“正比”或“反比”）。
電流U /V 0.6 1.2 1.8 3.0
電流 I /A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
【答案】（1） （2）左 （3）斷路 （4）2.4
正比
【解析】（1）由圖可知，電源為兩節干電池，電壓為 3V，所以電壓表量程應選用 0～3V
（2）為保護電路，電路接通前，滑動變阻器的滑片 Р 應該移至阻值最大處，即最左端。
（3）電流表示數幾乎為零，可能是電路斷路；電壓表示數接近于電源電壓，說明電壓表到
電源兩極沒有斷路，則故障可能是待測電阻發生了斷路。
（4）由圖乙可知，電壓表選用量程的分度值為 0.1V，示數為 2.4V。
分析表中數據可知，電阻兩端的電壓與通過導體的電流的比值是定值，說明在電阻一定時，
通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比。實驗 06 探究電流與電壓的關系
1．【實驗目的】
提出問題：在電阻一定時，電流與電壓有什么關系？
2．【實驗器材】
（1）電源、開關、導線、定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。
（2）主要器材作用： ①電壓表：測定值電阻兩端電壓。
②電流表：測定值電阻中的電流。
③滑動變阻器的作用：A 保護電路。B 改變定值電阻兩端的電壓。
3. 【實驗電路圖和實物圖】
4. 【實驗步驟】
保持電路中的電阻不變，改變電阻兩端的電壓，探究通過電阻的電流
是怎樣隨它兩端的電壓變化的。
5. 【實驗表格】
次數 1 2 3 4 5
電流/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
電壓/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
6．【實驗結論】
在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比。
7．【注意事項】
（1）開關要斷開。
（2）電流表串聯，電壓表并聯，選擇合適的量程，“正進負出”。
（3） A.滑動變阻器按“上下各一”的原則接入電路。
B.閉合開關前，滑片移到阻值最大處。
1.控制變量法的應用：：
控制定值電阻的阻值不變，用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，觀察并記錄電壓表和電
流表示數。
2.多次測量的目的：使實驗結論具有普遍性。
3.如何判斷電流與電壓成正比的方法：
（1）算出每次電壓與電流的比值，若比值是定值，則電流與電壓成正比。
（2）作出 I-U 圖像，如果為過原點的一條直線，則電流與電壓成正比。
4.關于實驗結論的敘述：
（1）不能少條件：電流和電壓是指同一段導體的同一時間段而言的。
（2）不能亂先后順序：不能反過來說。電壓是原因，電流是結果。是因為只有在導體
兩端加了電壓，導體中才可能有了電流。
【典例 1】用如圖電路探究電流與電壓的關系，備選器材有：電池組、定值電阻 R（5Ω、10
Ω、20Ω）、滑動變阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、開關、導線若干。
實驗序號 1 2 3
電流 I/A 0.10 0.20 0.24
電壓 U/V 1.0 2.0 2.4
（1）連接電路時，開關應處于______狀態；
（2）閉合開關前，將滑動變阻器的滑片 P置于使接入電路的電阻值最大的位置，目的
是 ；
（3）實驗數據如上表，得出結論 ；
（4）實驗中發現雖然用了兩節干電池，但無論如何調節滑動變阻器，都無法使電壓表示數
達到 3V，原因可能是______；
（5）若想要測量的電流值范圍最大，定值電阻和滑動變阻器的阻值應分別選擇 Ω
和 Ω。（均在備選器材中選取）
【典例 2】小薇和小亮兩位同學在“探究電流與電壓的關系”實驗中，使用兩節新干電池作
電源，滑動變阻器 R 的規格是“20 Ω 0.5 A”.
【基礎設問】
（1）如圖甲所示是小薇畫的電路圖，圖乙是根據電路圖連接的實物圖，請你根據圖乙在圖
甲的虛線框內把電路圖補充完整.
（2）開關閉合前，小薇發現電流表的指針在零刻度線左側，原因是_______（填“A”或
“B”）
A.電流表沒有調零 B.電流表正、負接線柱接反了
（3）小薇確認電路無誤后，應將滑動變阻器滑片移到最_______（填“左”或“右”）端，
再閉合開關.此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和_______.
（4）閉合開關 S 后，移動滑片 P 時發現電壓表無示數，電流表有示數且不斷變化，則電路
故障可能是定值電阻 R 發生了_______（填“斷路”或“短路”）.
（5）排除故障后，小薇閉合開關進行實驗，當電流表示數為 0.5 A 時，電壓表示數如圖丙
所示，為_______V.
（6）小薇記錄的數據如下表所示，由實驗數據可計算出本實驗中使用的定值電阻的阻值為
_______Ω；老師指出其中一組數據有拼湊的嫌疑，你認為是第_______組（填寫實驗序
號），理由是______________.
實驗序號 1 2 3 4
電壓/V 0.5 1.2 1.8
電流/A 0.1 0.24 0.35 0.5
（7）排除有拼湊嫌疑的數據后，請根據小薇的實驗數據，在圖丁中描出各組數據對應的點
并連線，作出定值電阻 R 的 I -U 圖像.
（8）分析數據可以得到的結論是：在_______不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成
_______比.
【能力設問】
（9）下列實驗與本實驗進行多次測量的目的不相同的是_______.
A.探究電流與電阻的關系
B.測量小燈泡的電阻
C.測量定值電阻的阻值
（10）本實驗不能用小燈泡代替定值電阻進行上述實驗，原因是本實驗需要控制_______不
變，而小燈泡燈絲電阻隨_______的變化而改變.
（11）利用圖甲的電路圖還可以完成的實驗有_______（答出一個即可）.
【拓展設問】
（12）在實驗過程中，滑動變阻器 R 接入電路的阻值不得小于_______Ω.
（13）小亮做完實驗，利用和小薇一樣的方法作出了 I -U 圖像，發現兩條圖線的傾斜程度
不一樣，原因是：______________.
【對點 1】在“探究電流與電壓的關系”實驗中，實驗小組用電壓表測得電源電壓為 2.8V，并
連接了如圖甲所示的部分電路：
（1）觀察圖甲，請指出電路連接過程中的不妥之處：______。
（2）改正后，請用筆畫線代替導線，在圖甲上完成剩余電路的連接。（要求：向右移動滑
動變阻器的滑片 P，其阻值增大）
（3）閉合開關后，觀察電壓表示數接近電源，電壓電流表無示數出現該故障的原因是
______。
（4）排除故障后開始測量，并將實驗數據記錄表中，當電壓表示數為 2.0V 時，電流表示數
如圖乙所示，為______A；
電壓 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
電流 I/A 0.10 0.15 0.25
（5）根據表中的實驗數據，得出的實驗結論是______；
（6）若要繼續完成探究電流與電阻的關系實驗，除了現有的實驗器材之外，還需要增加
______。
【對點 2】為了做“探究電流與電壓的關系”的實驗，小明使用電壓恒為 3V 的電源、開關、
導線若干、定值電阻 R1、電流表，電壓表和滑動變阻器連接了圖甲所示的電路：
甲 乙 丙
（1）閉合開關前，變阻器的滑片應位于_____端。閉合開關發現電流表無示數，電壓表示數
接近電源電壓，移動滑動變阻器的滑片 P，電流表、電壓表示數均無變化，則故障可能是定
值電阻_______（選填“短路”或“斷路”）；
（2）閉合開關后，小明調節滑片使電壓表示數為 0.5V，記錄電流表讀數，再將滑片向著靠
近_____端的方向移動，使電壓表示數為 1.0V，繼續記錄電流表讀數；（選填“A”或“B”）
（3）完成實驗并整理器材后，小明將所得數據描點連線畫出如圖乙所示的 R1的 I﹣U 圖像，
并根據圖像得出結論：_______；
（4）為了得到更具有普遍性的結論，小白利用小明的實驗器材，僅將 R1更換為不同阻值的
定值電阻 R2 ，重新連接電路并進行相同操作，畫出的 I﹣U 圖像卻如圖丙所示：
①小明幫助小白進行分析，確認是電路連接錯誤，該錯誤為：_____________；
②小明還認為，即使不重新進行實驗，利用小白的現有數據，也能畫出 R2 的 I﹣U 圖像。請
你在圖乙中畫出 R2 的 I﹣U 圖，_____并通過圖像分析， R2 _____ R1（選填“>”、“<”或
“＝”）。
1.（2023 湖南懷化）圖甲是“探究電流與電壓關系”的實驗電路。
（1）檢查發現連接的電路中有一根導線連接錯誤，請在圖中連接錯誤的那根導線上打“×”，
并用筆畫線代替導線將電路連接正確______；
（2）電路接通前，滑動變阻器的滑片 Р 應該移至最______端（選填“左”或“右”）；
（3）閉合開關后，發現電流表示數幾乎為零，電壓表示數接近于電源電壓，則故障可能是：
待測電阻發生了______（選填“短路”或“斷路”）；
（4）排除故障后，閉合開關，改變滑動變阻器滑片的位置，記錄實驗數據見下表。表中空
白處電壓如圖乙所示，該示數是______V。請根據表中數據得結論：電阻一定時，通過導體
的電流跟導體兩端的電壓成______（選填“正比”或“反比”）。
電流U /V 0.6 1.2 1.8 3.0
電流 I /A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60

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