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(共40张PPT)
第一部分　教材知识整合
模块五　电磁学
探究电流与电压、电阻的关系
目
录
核心实验·重素养
核心实验·重素养
实验
探究电流与电压、电阻的关系(近5年2考，2022年版课标要求学生必做实验)
实验 名称 探究电流与电压的关系 (近5年2考) 探究电流与电阻的关系[2021·21(4)题]
电路图 及实物 连接图 实验名称 探究电流与电压的关系 (近5年2考) 探究电流与电阻的关系[2021·21(4)题]
电路连接 注意事项 (1)连接电路时，开关应处于①　 　状态，且导线不能交叉。 (2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片P移到阻值② 处。 (3)连接实物图时滑动变阻器的接线柱要按照“一上一下”的原则连接，下接线柱的接法应与题中要求相符 滑动变阻 器的作用 保护电路 改变定值电阻两端的电压 保持定值电阻两端的电压不变
最大
　断开　
实验名称 探究电流与电压的关系 (近5年2考) 探究电流与电阻的关系[2021·21(4)题]
滑动变阻 器的规格 选取 根据R滑≥ 计算出滑动变阻器的最大阻值 R滑≥ Rmax，依据定值电阻最大值Rmax的选取，计算出滑动变阻器的最大阻值
实验操作 (1)控制定值电阻的阻值不变。 (2)移动滑动变阻器的滑片P，改变定值电阻两端的电压。 (3)观察并记录两电表的示数 (1)换用不同阻值的定值电阻。
(2)移动滑动变阻器滑片P，控制定值电阻两端的电压不变。
(3)观察并记录两电表的示数
实验名称 探究电流与电压的关系 (近5年2考) 探究电流与电阻的关系[2021·21(4)题]
实验表 格设计
实验序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V
电流I/A
实验序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω
电流I/A
实验名称 探究电流与电压的关系 (近5年2考) 探究电流与电阻的关系[2021·21(4)题]
实验 图像 根据实验数据绘制I－U图像 根据实验数据绘制I－R图像
实验结论 当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ③　 　 _ 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成
④　 　 _
交流与 反思 实验中⑤　 　(选填“能”或“不能”)用小灯泡代替定值电阻 为了使实验操作更方便，
⑥　 　(选填“可以”或“不可以”)用电阻箱代替定值电阻
　可以　
　反比　
　不能　
　正比　
问题
例
学习欧姆定律时，实验小组的同学想知道电流与电压之间存在怎样的关系？电流与电阻之间又存在怎样的关系？他们进行了以下实验过程。
基础训练
证据
小红用如图甲所示的电路探究“电流与电压的关系”。实验器材：两节新干电池，电流表，电压表，开关，滑动变阻器，阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω和25 Ω的定值电阻各一个，导线若干。
甲
(1)如图甲是小红连接的实物电路，请你用笔画线代替导线将电路补画完整。
(2)连接电路时开关应　 　(选填“断开”或“闭合”)；闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于　 　(选填“A”或“B”)端。
(3)连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电流表有示数，而电压表始终无示数，则电路故障可能是　 _
　。(电表完好)
电阻短路　
　定值
　A　
甲
　断开　
解释
如答图甲所示(连接滑动变阻器上边任一接线柱即可)。
①第5次实验时电流表示数如图乙所示，示数是　 　A，小红实验中所用定值
电阻的阻值为　 　Ω。
　5　
表一
　0.5　
(4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，并将所测的数据记录在表一中。
解释
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4
_
　。
(5)[数据分析]结合表一所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值不小于
　 　Ω。
　25　
的电流与导体两端的电压成正比　
②请根据表一中的实验数据，在图丙的坐标系中画出电流随电压变化的图像。
③分析图像，可得出结论：
在导体的电阻一定的情况下，通过导体
解释
如答图乙所示。
乙
(6)[探究电流与电阻的关系]做完“探究电流与电压关系”的实验后，小红利用图甲装置继续探究电流与电阻的关系。每次改变定值电阻的阻值后，要进行的操作是 _
　，并记下对应的电流表示数。小红更换不同的定值电阻进行实验，测得数据如表二所示。
使定值电阻两端的电压保持不变　
调节滑动变阻器的滑片P，
交流
表二
实验序号 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 20 25
电流/A 0.40 0.20 0.10 0.08
①小红在实验过程中应保持电压表示数为　 　V不变。
②小红根据表二中部分实验数据在图丁中描点作出图像，分析实验数据和画出的I－R图像可以得出结论：　 _
　，其中图像中阴影部分的面积表示　 　。
　5 Ω的定值电阻两端的电压　
定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　
　导体两端的电压一
　2　
交流
丁
表二
实验序号 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 20 25
电流/A 0.40 0.20 0.10 0.08
戊
(7)[创新装置]在探究电流与电压关系的实验操作过程中，同组的小明发现滑动变阻器损坏了，且没有其他的滑动变阻器进行替换，于是去掉损坏的滑动变阻器，添加了一个电阻箱R0，设计的改进电路如图戊所示
(电源仍为两节新干电池)。请你分析，小明设计的改进电路　 　(选填“能”或“不能”)完成本实验。
延伸训练
　能　
己
(8)[实验改进]在探究电流与电阻关系的实验中，同组的小明用图己的电阻箱来代替定值电阻，实验时要将电阻箱的阻值由图中所示的阻值调节到20 Ω，则正确操作是　 　。该方案的优点是　 　。
　不用频繁更换电阻(合理即可)　
　只将旋钮“×10”旋转至“2”　
目
录
好题分层·查缺漏
真题分点·明趋势
(2)根据图甲的电路图连接电路时，开关应　 　。闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片P移到　 　_
(选填“A”或“B”)端。
　A　
探究电流与电压、电阻的关系(近5年2考)
　断开　
1．(2024·云南18题8分)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。
　控制变量　
真题分点·明趋势
命题点
甲
(3)检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。
乙
如答图所示。
丙
(4)正确连接电路后，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，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，数据记录如表所示。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，示数为　 　A。
　0.12　
　B　
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16
(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　 　。
(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　 　。
　灯丝电阻随温度的升高而增大，不是定值　
　正比　
【解析】(1)探究电流与电压的关系时，应控制导体的电阻不变，改变导体两端的电压，观察电流的变化，这种研究方法叫控制变量法。(2)为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A端。(3)根据题图甲可知，电流表应串联在电路中，电压表应与定值电阻并联，而题图乙中电压表串联在电路中，所以应将电压表的“－”接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如答图所示。
(4)由题表数据可知，实验过程中，定值电阻两端的电压在逐渐增大，根据串联分压可知，要增大定值电阻两端的电压，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，所以滑片应向B端移动。电流表使用0~0.6 A的测量范围，分度值为0.02 A，示数为0.12 A。(5)由题表数据知，电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，可知在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(6)小灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，不是定值，所以不能用小灯泡代替定值电阻进行此实验。
2．(2021·云南21题8分)用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3 V，定值电阻R的阻值为10 Ω，滑动变阻器R'的最大阻值为20 Ω。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。
如答图甲所示。
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是　 　。
闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。
若电路仅有一处故障，故障是　 　。
　定值电阻断路　
　保护电路　
(3)排除故障后，调节滑动变阻器滑片，记录数据如表所示。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I－U图像。
如答图乙所示。
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 2.0 2.2 2.4 2.8
电流I/A 0.12 0.20 0.22 0.24 0.28
分析图像可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)若探究“通过导体的电流与电阻的关系”，需要用到阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的电阻。将10 Ω的电阻换成15 Ω后，若保持电压表的示数为1.5 V不变，应将滑动变阻器的滑片向　 　(选填“A”或“B”)端移动。换用25 Ω的电阻进行实验时，发现无论怎样移动滑片，都无法使电压表的示数达到1.5 V，原因是滑动变阻器的最大阻值 _
(选填“过大”或“过小”)。
过小
　B　
(1)在如图1所示的虚线框内，小虞同学应填入　 　(填一种用电器)。
(2)在开关闭合前，俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最　 _
(选填“左”或“右”)端。
　右
1．(2025·深圳)小虞同学利用如图1所示装置探究“电流与电压的关系”。
　定值电阻　
好题分层·查缺漏
(3)在闭合开关后，志诚同学发现电流表指针无偏转，电压表指针有较大偏转，若电路中只有一处故障，则可能是　 　。
(4)由表格数据可知，电压与电流的比值　 　，小虞由此得出结论，“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
　不变　
　定值电阻断路　
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 1 1.6 2.4 2.8
电流I/A 0.2 0.32 0.48 0.56
(5)分析如图2所示坐标图，小虞同学发现导致甲组数据与乙和丙不同的原因是　 　。
　选用的定值电阻阻值不同　
2．(2025·菏泽)某小组在“探究电压一定时，电流与电阻的关系”实验中，设计的电路图如图甲所示。
如答图甲所示。
(1)根据电路图甲，用笔画线代替导线将图乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路，闭合开关后，发现电流表、电压表均无示数，将另一电压表的两端依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P，分别显示0、0、3.0 V，由此判断电路故障为　 　。
(3)排除以上故障后，接入4 Ω的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2.0 V，此时电流表的示数如图丙所示，为
　 　A。
　0.52　
　导线PM断路　
(4)断开开关，用5 Ω的定值电阻替换4 Ω的定值电阻后，闭合开关，接下来的操作是　 　，并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验，得到如表所示的数据。
　向左移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2.0 V　
R/Ω 4 5 8 10 20
0.25 0.2 0.125 0.1 0.05
I/A 0.40 0.25 0.21 0.11
(6)根据图像得出结论：实验误差允许范围内，在电压一定的情况下，通过导体的电流与 成正比，即电流与　 　成反比。
　电阻　
分析数据，小华发现保持电压不变时，通过导体的电流随着电阻的增大而减小，猜想电流与电阻成反比。为了验证他的猜想，请在图丁中描点并作出I－图像。

如答图乙所示。
　
(2)连接好电路并闭合开关，移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电压表始终无示数而电流表有示数，若故障只发生在电阻箱与滑动变阻器上，则可能出现的故障是　 　。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整。
　电阻箱短路　
3．小明在探究电流与电阻关系的实验时，使用的学生电源电压恒为4.5 V，设计了如图甲所示的电路。
如答图所示。
①实验时，控制电阻箱两端不变的电压U＝　 　V。
②分析表格数据可得出的结论是在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　 　。本实验研究物理问题用到的方法是　 　法。
　控制变量　
　反比　
(3)排除电路故障后，实验中小明多次改变电阻箱的阻值，并调节滑动变阻器的滑片P，将实验测得的数据记录在表中。
　2　
实验序号 1 2 3 4
R1/Ω 5 10 15 20
I/A 0.40 0.20 0.14 0.10
(4)为能顺利完成整个实验，选取的滑动变阻器规格是　 　(选填字母)。A．20 Ω　2 A　　　B．50 Ω　1.5 A
(5)同学小丽用实验数据绘制成了如图乙所示图像，则图像中的横坐标为 　。
(6)用电阻箱来代替定值电阻进行该实验，优点
是　 　。
　B　
　不用拆接电路，操作更方便　
/Ω－1
中考前瞻
4．(原创)某班级在“探究电流与电压的关系”分组实验中，所用电源电压为3 V，定值电阻R阻值为5 Ω，滑动变阻器的规格为“20 Ω　1 A”，各仪器均完好。
(1)用笔画线代替导线，将图甲电路连接完整，要求：滑动变阻器滑片P向右移动时滑动变阻器连入电路的电阻变大，导线不交叉。
如答图所示。
(2)闭合开关前检查电路时，发现电流表指针如图乙所示，接下来正确的操作是　 　。
(3)闭合开关进行实验，移动滑片P到某一位置，电压表的示数如图丙所示，示数为　 　V。
　1.6　
　调零　
(4)一小组展示实验数据如表所示，其他小组发现有一次实验数据是拼凑的，请你指出是第　 　次实验数据，依据是　 _
　。
偏小，无法使电流达到0.1 A　
　滑动变阻器最大阻值
　1　
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4
(5)除去错误的数据，分析表格中的数据，发现电压与其对应电流的比值
　 　，从而得出结论：　 _
　。
(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作，你认为他们这么做的目的是　 　。
　多次实验，寻找普遍规律　
端的电压成正比　
　当电阻一定时，通过导体的电流与其两
　不变　
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4

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