初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第二节 探究：电流与电压、电阻的关系导学案及答案

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TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200209972" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc200209972 \h 1
\l "_Tc200209973" 题型1 探究电流与电压的关系 PAGEREF _Tc200209973 \h 1
\l "_Tc200209974" 题型2 探究电流与电阻的关系4
\l "_Tc200209975" 题型3 欧姆定律8
\l "_Tc200209978" 【能力培优练】11
\l "_Tc200209979" 【链接中考】18
【重难题型讲解】
题型1 探究电流与电压的关系
1．实验器材：
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器的作用：①保护电路。②改变定值电阻两端的电压。
2.实验思路：
控制定值电阻的阻值不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察并记录电压表和电流表示数，分析电流随电压的变化关系。
3.设计实验电路：
4.实验步骤：
（1）设计电路图并且连接实物电路。
（2）调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压成倍数的变化，记下每次的电流表和电压表示数。
（3）绘制I-U图像。
（4）分析论证得出电流和电压的关系。
5.实验图像：
6.分析论证：
（1）分析数据发现，电流随电压的增大而增大，并且电压与电流的比值是个定值。
（2）画出I-U图像，发现I-U图像是一条过原点的直线。
7.实验结论：
在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
【典例1-1】（2026·四川成都·二模）小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”，按如图甲所示电路图连接实物时，她需要将电压表（如图乙）与定值电阻 （选填“串”或“并”）联。连接好电路并闭合开关，为了改变电压表的示数，接下来她应该做的实验操作是 。
【典例1-2】（2026九年级上·四川眉山·期末）某实践小组在做“探究电流跟电压的关系”实验过程中，经过几次实验探究，如图甲、乙、丙所示依次改进了实验电路图。下列说法不正确的是（ ）
A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电阻这一因素不变
B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系
C．图丙：移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流
D．图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
【典例1-3】（2026·福建宁德·一模）在探究“电流与电压关系”的实验中。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整（要求：滑片P向右移动时电阻变小）；
(2)检查电路连接无误，闭合开关后发现电压表示数接近于电源电压，电流表示数几乎为0，则故障可能是定值电阻R ；
(3)排除故障后，记录数据如下表。第2次电压表示数如图乙所示，电压表示数为 V；
(4)请根据表格中的数据在图丙的坐标纸中描点，并画出图像；
(5)结合以上信息可知，定值电阻R = Ω；根据丙图可得出，导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；
(6)为了使结论更具有普遍性，实验小组同学提出以下两种实施方案，其中合理的方案是___________（填字母）；
A．使用原有的实验器材增加实验次数
B．换用不同的定值电阻重复前面的实验
(7)评估交流时，发现另一小组所画出的图像如图丁所示，请你分析该小组实验中可能存在的问题是 。
跟踪训练1 （2026·四川成都·二模）小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为 Ω；小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。
跟踪训练2 （2026九年级上·河南郑州·期末）某同学利用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系，下列有关说法错误的是（ ）
A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于阻值最大处，作用是保护电路
B．实验中，多次测量都是为了得到实验的普遍规律
C．探究电流与电压关系实验得出的结论是：当电阻一定时，电压与电流成正比
D．探究电流与电阻的关系时，用15Ω电阻替换10Ω电阻，为使电压表示数不变，应将滑片向右调节
题型2 探究电流与电阻的关系
1．实验器材：
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器的作用：①保护电路。②保持定值电阻两端的电压不变。
2.实验思路：
保持定值电阻两端电压不变，改变定值电阻大小，研究电流随电阻的变化关系，观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。
3.设计实验电路：
4.实验步骤：
（1）设计电路图并且连接实物电路。
（2）断开开关，分别把阻值不同的定值电阻并联到电压表两端，然后调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压保持不变，记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。
（3）绘制I-R图像。
（4）分析论证得出电流和电阻的关系。
5.实验图像：
6.分析论证：
（1）分析数据发现，电流随电阻的增大而减小，并且电流与电阻的乘积是个定值。
（2）画出I-R图像，发现I-R图像是一条反比例函数图像。
7.实验结论：
在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【典例2-1】（2026·四川成都·一模）小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系，实验中应保持 （选填“电压表”或“电流表”）的示数不变。若在实验过程中将5Ω的定值电阻更换为10Ω，则滑动变阻器的滑片需要向 滑动。

【典例2-2】（2026·江苏常州·一模）在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时，实验电路如图所示。电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1V，分别读出电流表的示数。当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1V，为使电压表示数为1V，下列措施中可行的有（ ）
A．将电源更换为1.5V电压后重新调节
B．将原滑动变阻器改换为新的“10Ω 1A”后重新调节
C．将原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后重新调节
D．将换上的20Ω定值电阻更换为“30Ω”后重新调节
【典例2-3】（2026·辽宁阜新·二模）小明通过下列实验对电学知识进行了进一步的探究。实验一：如图甲所示，在“探究电流与电阻关系”的实验时选用了如下器材：电压恒为6V的电源，阻值为5、10、15、20、25的定值电阻，电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个，导线若干。
(1)在检查电路时，他发现有一根导线连接错误，请你将图中将连接错误的那条导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 ；
(2)改正电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑至最 （选填“左”或“右”）端。闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数较大；移动滑动变阻器的滑片，两表的示数无变化，可能是定值电阻发生 （填“断路”或“短路”）；
(3)处理完故障后，A、B两同学根据各自的实验数据作出了如图乙所示的I-R图像，分析图像，你认为 （选填“A”或“B”）同学的实验操作是错误的，他操作中的问题是 ；
(4)改正错误后，他们都正确完成了实验，并记录相关数据，描绘出合理的图像，据此得出结论：在电压一定时，
(5)要完成该实验，滑动变阻器应该选用以下哪种规格：（ ）（填下列选项前的字母）；
A．20，0.5AB．40，0.2A
C．50，1AD．100，0.1A
跟踪训练1 （2026·四川绵阳·二模）探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（ ）
A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零）
B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线
C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值
D．电压表调零（校零）后重新进行实验，得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C
跟踪训练2 （2026·四川泸州·二模）在学习完欧姆定律相关知识后，小明同学对“探究通过导体的电流与电阻的大小关系”实验进行了评估和反思。实验是采用了如图所示电路进行探究，使用的器材有：可调电压的学生电源、滑动变阻器（20Ω 1A） 、四个定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）。 以下说法正确的是（ ）
A．电源电压调定后，将10Ω电阻更换为20Ω，滑片应向右移动才能保持电压表示数不变
B．若电源电压调为3V，使电压表保持2V不变，将定值电阻由10Ω更换为20Ω后，滑动变 阻器接入电路阻值变化10Ω
C．若电源电压调为3V，使电压表保持1.5V 不变，可以获得4组数据
D．若电源电压调为6V，使电压表保持3V 不变，要获得4组数据，换用最大阻值为25Ω 的滑动变阻器即可
题型3 欧姆定律
1．定律内容：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
定律包含两个关系：
（1）即R不变，则I与U 成正比。
（2）即U不变，则I 与R成反比。
2.定律表达式：
I=U/R。
3.单位：
电流--安培（A）；电压--伏特（V）；电阻--欧姆（Ω）。
4.定律适用范围：
纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）。
5.定律的总结：
欧姆定律是德国的科学家欧姆通过大量实验总结归纳出来的。
6.定律的应用：
（1）分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
（2）求电流：I=U/R
（3）求电压：U=IR
（4）求电阻：R=U/I
7.定律的应用注意事项：
（1）同一性：是指I、U、R必须为同一用电器或同一电路中的三个量，且一一对应。
（2）同时性：由于开关开合、滑片移动，会引起电路中I、U、R的变化，所以公式中的3个量，必须是同一时间的。
（3）统一性：指I、U、R的单位必须为国际单位（ A 、V 、Ω）。
【典例3-1】（2026九年级上·湖南衡阳·期末）根据欧姆定律可以得到公式关于这个公式，下列说法中正确的是（ ）
A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
D．同一导体两端的电压和电流的比值不变
【典例3-2】（2026九年级下·吉林松原·期中）电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度，其原理是：光照增强，光敏电阻的阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃的透明度下降，反之玻璃的透明度上升，若电源电压不变，是定值电阻，如图所示的电路图中符合上述要求的是（ ）
A．B．
C．D．
【典例3-3】（2026·吉林四平·模拟预测）如图所示，小鸟双脚站立在某高压输电线的同一根导线上。高压输电线每千米的电阻为0.3，通过输电线的电流是300A。如果小鸟两爪间的距离是4cm，小鸟身体的电阻为1000，求：
(1)输电线上的小鸟两爪间的电压；
(2)通过小鸟的电流。
跟踪训练1 （2026·山东东营·一模）某同学在“探究电流与电压关系”实验中，分别测量了定值电阻和小灯泡在不同电压下的电流值，并根据数据绘制了I-U图像，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．①是小灯泡的图像
B．当通过小灯泡的电流为时，它的电阻为
C．把电阻和小灯泡串联后接在电源电压恒为的电路中，电路中电流是
D．当电阻和小灯泡并联在电压为的电路中，电路中总电流为
跟踪训练2 （2026·安徽合肥·三模）如图所示，电源为两节新干电池串联使用，开关闭合后灯泡发光，两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时，灯泡突然熄灭，两个电表一个示数变大，一个示数变小。则电路可能出现的故障为（ ）
A．电源电压突然降低
B．若是电压表示数变大，则是灯泡发生了短路
C．滑动变阻器短路
D．若是电流表示数变大，则是灯泡发生了短路
【能力培优练】
1．（2026·江苏无锡·二模）如图所示，为探究电流与电压关系的电路图。实验中，小明所选电源电压恒为，电流表的量程为，电压表的量程为，小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是（ ）
A．将换成小灯泡，也可以进行实验
B．实验说明电阻一定时，导体两端电压与通过导体的电流成正比
C．表格中第3组数据是错误的
D．实验中，所选滑动变阻器的最大阻值可能为
2．（2026·山东泰安·一模）小明同学在做电学实验时，通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小，测量并记录了多组电压表和电流表的示数，根据数据分析他连接的电路可能是（ ）
A．B．
C．D．
3．（2026·北京·模拟预测）小明利用如图所示的电路“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”，已知电源电压为且保持不变。实验时，小明将电阻箱的阻值调为后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为，记下电流表示数；分别将电阻箱阻值调为和继续完成该探究实验。下列说法中正确的是（ ）
A．该探究实验的自变量是通过导体的电流
B．该探究实验中滑动变阻器作用是改变导体两端的电压
C．该探究实验可选用最大阻值为的滑动变阻器
D．的阻值由调为后，需要将滑片向A端移动
4．（2026·湖北武汉·模拟预测）为保障安全，现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置，如图所示是烟雾报警装置的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的增强而增大，当电流表示数达到某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变小，电压表的示数不变
B．电流表的示数变小，电压表的示数变大
C．若提高电源电压，可以使报警器在较低烟雾浓度开始报警
D．若增大R0阻值，可以使报警器在较低烟雾浓度开始报警
5．（2026·甘肃武威·三模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现电表的示数发生了变化，已知电路中只有一处故障，且只发生在电阻或上，则下列判断中正确的是（ ）
①若电压表V示数变小，一定是电阻短路
②若电流表A示数变小，一定是电阻断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变，一定是电阻短路
④若电压表V示数变大，可能是电阻短路
A．只有①②③正确B．只有②③④正确
C．只有③④正确D．只有④正确
6．（2026·江苏宿迁·中考真题）噪声是污染环境的公害之一，某科技小组为了监测噪声的强弱，用学生电源、电压表、定值电阻、声敏电阻R等实验器材进行探究，设计如图甲所示电路。其中R的阻值随声音强弱变化如图乙所示。某次测试中，当噪声为70dB时，电压表示数为6V；当噪声为40dB时，电压表示数为3V。下列说法正确的是（ ）
A．阻值为20Ω
B．电源电压为24V
C．电路中电压表示数随声音强弱增大而减小
D．当电压表示数为4.5V时，噪声强度为50dB
7．（2026九年级·福建·专题练习）应变片是一种检测物体形变的器件，其结构如图甲所示。将它接入图乙的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当被检测物体发生拉伸形变时，应变片内的金属丝会被拉长变细，则（ ）
A．应变片内的金属丝电阻变小
B．电流表示数变大
C．电压表示数变小
D．电压表与电流表示数之比变大
8．（2026九年级·河北·专题练习）如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器R2的滑片由最右端向中点滑动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数不变，电流表A1示数变大
B．电压表示数变大，电流表A2示数变大
C．电压表示数与电流表A2示数比值变小，电压表示数与电流表A1示数乘积不变
D．电压表示数与电流表A1示数比值不变，电压表示数与电流表A2示数乘积不变
9．（2026·辽宁大连·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关，滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电流表的示数变大
B．电压表的示数变小
C．电压表示数与示数的比值变大
D．电流表示数的变化量大于电流表示数的变化量
10．（2026·辽宁抚顺·一模）米米找到了两根材料不同但横截面积和长度均相同的金属丝A、B。将A、B按如图甲所示的方式接入电路，将两个电压表分别与A、B并联，电压表示数Ua>Ub。若A为铁丝，B的材料可能为图乙中的 。通过金属丝A、B的电流Ia Ib。
11．（2026·安徽合肥·三模）如图所示，电源电压保持不变，小灯泡规格为“3V，3W”，温度对灯丝电阻影响忽略不计，若在A、B两点间接入阻值为的定值电阻，在C、D两点间接入电流表时，小灯泡恰好正常发光；若在A、B两点间接电流表，在C、D两点间接入定值电阻时，电流表示数为 A。
12．（2026·四川泸州·三模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其上某处b（图中未标出），记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω，电源电压是 V，电阻R1的阻值为 Ω。
13．（2026·四川绵阳·一模）如图甲，是选用等效替代法测量未知电阻的电路，其中Rx是待测电阻，R是滑动变阻器，R0是电阻箱。正确连接电路并操作后，电阻箱的示数如图乙所示，则待测电阻Rx的阻值为 Ω；如果S拨到1的过程中，不小心使滑片P向 （选填“左”或“右”）移了一点，Rx的测量值将小于真实值。
14．（2026·宁夏银川·三模）如图所示，为一身高测量仪的电路图，请在两个方框内分别选填“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号，要求被测人身高变高时电表的示数增大。
15．（2026·贵州遵义·二模）小华为果农设计的芒果自动筛选装置，如图甲所示。其简化电路图如图乙所示，电源电压恒为12V，定值电阻的阻值为，压敏电阻R的阻值随压力F变化关系如图丙。当电路电流小于时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。求：
(1)当电流为0.15A时，R0两端的电压；
(2)当电流为0.15A时，压敏电阻R的阻值；
(3)若想筛选重力至少为4N的芒果，你的解决方案是什么？请通过计算做出判断。
【链接中考】
1.（2026·福建）下图为电学知识部分结构图，请补充完整。( )( )
2．（2026·安徽）在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中，得到导体A和导体B的图像如图所示。则当导体A两端的电压为时，它的阻值 （选填“小于”“等于”或“大于”）导体B的阻值。
3．（2026·四川凉山）在如图甲所示电路中，电源电压恒定，定值电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电压为 V，定值电阻R2的阻值为 Ω。
4．（2026·四川乐山）如图所示为、两电阻的图像，则、的电阻之比为（ ）
A．B．C．D．
5.（2026·长沙卷）（多选）如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑片跟滑杆相连，滑杆可以绕着O点转动，另一端固定着浮子。电源电压保持不变，当水箱内水位上升时（ ）
A. 水对箱底的压强变小B. R接入电路的电阻变小
C. 电路中的电流变小D. 电压表的示数变大
6.（2026·黑龙江绥化卷）如图所示，在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电源电压恒为4.5V，在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V；再将电阻由10Ω更换为5Ω，调节滑动变阻器的滑片向______（选填“左”或“右”）端移动，直到电压表的示数为2V为止：要完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少为______Ω。
7．（2026·江苏苏州）小明用电压为的电源、定值电阻、电压表、电流表、最大阻值为的滑动变阻器、开关等器材，探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
(1)根据图甲所示电路图，将图乙的实物图连接完整；
(2)电路连接正确，规范操作后，闭合开关，小明发现电流表无示数，电压表示数为，电路中仅有一处故障，则故障可能是 ；
(3)排除故障后继续实验，小明的实验数据如下表：
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的，请你判断这组数据的实验序号是 ；
(4)通过实验得出初步结论： 时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
8．（2026·四川自贡）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，图甲为小董将学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω和15Ω）和开关连接成的电路。
(1)将电源电压调至4.5V，在a、b间接入的定值电阻，将滑动变阻器滑片P滑至 （选填“A”或“B”）端，闭合开关S，调节滑片P使电压表示数为3V，记录电流表读数；
(2)将定值电阻分别更换为和，重复上述操作。图乙为某次实验中电流表的示数，读数为 A；
(3)图丙为根据实验数据得到的图像，可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 （选填“正”或“反”）比；
(4)小董还想测量标有“0.3A”字样的小灯泡L正常发光时的电阻。选用一个定值电阻，并添加一个电阻箱，设计了如图丁所示的电路。实验步骤如下：
①闭合开关，将滑动变阻器滑片P滑到B端，电阻箱调至某一阻值；
②闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表示数为 A，记录电压表读数；
③断开开关，如图中虚线所示，将电压表连接C点的导线改接到D点，闭合开关，反复调节电阻箱和滑动变阻器，使电流表和电压表的示数与②中相同，记录此时电阻箱的阻值，断开开关；
④小泡L正常发光时的电阻 。★特别提醒
（1）不能少条件：电流和电压是指同一段导体的同一时间段而言的。
（2）不能乱先后顺序：不能反过来说。电压是原因，电流是结果。是因为只有在导体两端加了电压，导体中才可能有了电流。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.8
1.6
2.0
2.4
电流I/A
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
★特别提醒：滑动变阻器滑片的移动方向
更换了大阻值定值电阻后，滑片移动方向应该能使变阻器接入电路中的电阻值变大，从而保证电压表的示数不变。（换大调大，换小调小）
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
电流
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
U/V
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
I/A
0.12
0.18
0.25
0.30
0.36
0.42
实验序号
1
2
3
4
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54