实验 06 探究电流与电压的关系
1．【实验目的】
提出问题：在电阻一定时，电流与电压有什么关系？
2．【实验器材】
（1）电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
（2）主要器材作用： ①电压表：测定值电阻两端电压。
②电流表：测定值电阻中的电流。
③滑动变阻器的作用：A 保护电路。B 改变定值电阻两端的电压。
3. 【实验电路图和实物图】
4. 【实验步骤】
保持电路中的电阻不变，改变电阻两端的电压，探究通过电阻的电流
是怎样随它两端的电压变化的。
5. 【实验表格】
次数 1 2 3 4 5
电流/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
6．【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。
7．【注意事项】
（1）开关要断开。
（2）电流表串联，电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。
（3） A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。
B.闭合开关前，滑片移到阻值最大处。
1.控制变量法的应用：：
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。
2.多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。
3.如何判断电流与电压成正比的方法：
（1）算出每次电压与电流的比值，若比值是定值，则电流与电压成正比。
（2）作出 I-U 图像，如果为过原点的一条直线，则电流与电压成正比。
4.关于实验结论的叙述：
（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。
【典例 1】用如图电路探究电流与电压的关系，备选器材有：电池组、定值电阻 R（5Ω、10
Ω、20Ω）、滑动变阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、开关、导线若干。
实验序号 1 2 3
电流 I/A 0.10 0.20 0.24
电压 U/V 1.0 2.0 2.4
（1）连接电路时，开关应处于______状态；
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片 P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的
是 ；
（3）实验数据如上表，得出结论 ；
（4）实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数
达到 3V，原因可能是______；
（5）若想要测量的电流值范围最大，定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择 Ω
和 Ω。（均在备选器材中选取）
答案：（1）断开
（2）为了保护电路
（3）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）电池已发生损耗，两端电压低于 3V
（5）5；20
【典例 2】小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中，使用两节新干电池作
电源，滑动变阻器 R 的规格是“20 Ω 0.5 A”.
【基础设问】
（1）如图甲所示是小薇画的电路图，图乙是根据电路图连接的实物图，请你根据图乙在图
甲的虚线框内把电路图补充完整.
（2）开关闭合前，小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧，原因是_______（填“A”或
“B”）
A.电流表没有调零 B.电流表正、负接线柱接反了
（3）小薇确认电路无误后，应将滑动变阻器滑片移到最_______（填“左”或“右”）端，
再闭合开关.此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______.
（4）闭合开关 S 后，移动滑片 P 时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路
故障可能是定值电阻 R 发生了_______（填“断路”或“短路”）.
（5）排除故障后，小薇闭合开关进行实验，当电流表示数为 0.5 A 时，电压表示数如图丙
所示，为_______V.
（6）小薇记录的数据如下表所示，由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值为
_______Ω；老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第_______组（填写实验序
号），理由是______________.
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1.2 1.8
电流/A 0.1 0.24 0.35 0.5
（7）排除有拼凑嫌疑的数据后，请根据小薇的实验数据，在图丁中描出各组数据对应的点
并连线，作出定值电阻 R 的 I -U 图像.
（8）分析数据可以得到的结论是：在_______不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成
_______比.
【能力设问】
（9）下列实验与本实验进行多次测量的目的不相同的是_______.
A.探究电流与电阻的关系
B.测量小灯泡的电阻
C.测量定值电阻的阻值
（10）本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是本实验需要控制_______不
变，而小灯泡灯丝电阻随_______的变化而改变.
（11）利用图甲的电路图还可以完成的实验有_______（答出一个即可）.
【拓展设问】
（12）在实验过程中，滑动变阻器 R 接入电路的阻值不得小于_______Ω.
（13）小亮做完实验，利用和小薇一样的方法作出了 I -U 图像，发现两条图线的倾斜程度
不一样，原因是：______________.
答案：（1）如答图甲所示.
（2）A
（3）左；改变定值电阻 R 两端电压
（4）短路
（5）2.5
（6）5；1；电路中的最小电流为 0.12 A
（7）如答图乙所示.
（8）导体的电阻；正
（9）C
（10）定值电阻的阻值；温度
（11）探究电流与电阻的关系
（12）1
（13）小薇和小亮选用的定值电阻的阻值不同
解析：（4）闭合开关，移动滑片 P 时电流表有示数且不断变化，则电路为通路，电压表无
示数，则电路故障可能是定值电阻 R 发生了短路.
5 Ω + 5.1Ω + 5 Ω
（6）由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值 R = 5 Ω ；
3
滑动变阻器的最大阻值为 20 Ω，当其接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小约为
I U 3 V= = = 0.12 A
R + R .滑 5 Ω + 20 Ω
（9）探究电流与电压的关系时，多次测量是为了寻找普遍规律.A、B 选项中实验多次测量
也是为了寻找普遍规律.C 选项中实验多次测量是为了求平均值减小误差.故选 C.
（12）定值电阻与滑动变阻器串联，当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，总电阻最小，
U 3 V
由欧姆定律可知，此时电路中的电流最大，即 Imax = 0.5 A, Rmin = = = 6 ΩI 0.5 A ，此max
时滑动变阻器接入电路中的阻值最小为 R滑 = Rmin - R = 6 Ω - 5 Ω =1Ω .
【对点 1】在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组用电压表测得电源电压为 2.8V，并
连接了如图甲所示的部分电路：
（1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之处：______。
（2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩余电路的连接。（要求：向右移动滑
动变阻器的滑片 P，其阻值增大）
（3）闭合开关后，观察电压表示数接近电源，电压电流表无示数出现该故障的原因是
______。
（4）排除故障后开始测量，并将实验数据记录表中，当电压表示数为 2.0V 时，电流表示数
如图乙所示，为______A；
电压 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 I/A 0.10 0.15 0.25
（5）根据表中的实验数据，得出的实验结论是______；
（6）若要继续完成探究电流与电阻的关系实验，除了现有的实验器材之外，还需要增加
______。
答案：（1）连接电路时开关没有断开
（2）
（3）定值电阻断路
（4）0.20
（5）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）两个阻值不同的定值电阻
解析：（1）为了保护电路，连接电路时开关应该断开；由图甲可知，电路连接过程中的不
妥之处：连接电路时未断开开关；
（2）向右移动滑动变阻器的滑片 P，其阻值增大，故滑动变阻器选用左下接线柱与开关串
联在电路中，如下图所示：
（3）闭合开关后，观察到电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，
说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电
路断路了，即出现该故障的原因是定值电阻断路；
（4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表中，当电压表示数为 2.0V 时，电流表示
数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值 0.02A，其示数为 0.20A；
（5）由表中数据可知，当定值电阻两端电压增大为原来的几倍，通过定值电阻的电流也增
大为原来的几倍，故可得出的实验结论是：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两
端的电压成正比；
（6）在探究电流与电阻的关系的实验中，应控制定值电阻两端电压不变，更换不同阻值的
定值电阻，故除了现有的实验器材之外，还需增加两个阻值不同的定值电阻。
【对点 2】为了做“探究电流与电压的关系”的实验，小明使用电压恒为 3V 的电源、开关、
导线若干、定值电阻 R1、电流表，电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路：
甲 乙 丙
（1）闭合开关前，变阻器的滑片应位于_____端。闭合开关发现电流表无示数，电压表示数
接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片 P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定
值电阻_______（选填“短路”或“断路”）；
（2）闭合开关后，小明调节滑片使电压表示数为 0.5V，记录电流表读数，再将滑片向着靠
近_____端的方向移动，使电压表示数为 1.0V，继续记录电流表读数；（选填“A”或“B”）
（3）完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线画出如图乙所示的 R1的 I﹣U 图像，
并根据图像得出结论：_______；
（4）为了得到更具有普遍性的结论，小白利用小明的实验器材，仅将 R1更换为不同阻值的
定值电阻 R2 ，重新连接电路并进行相同操作，画出的 I﹣U 图像却如图丙所示：
①小明帮助小白进行分析，确认是电路连接错误，该错误为：_____________；
②小明还认为，即使不重新进行实验，利用小白的现有数据，也能画出 R2 的 I﹣U 图像。请
你在图乙中画出 R2 的 I﹣U 图，_____并通过图像分析， R2 _____ R1（选填“>”、“<”或
“＝”）。
答案：（1）B；断路
（2）A
（3）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）①电压表并联在滑动变阻器的两端了；②见解析；<
解析：（1）为了保护电路，闭合开关前，变阻器的滑片应位于阻值最大处，即 B 端；闭合
开关发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源
连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即故障
可能是定值电阻断路。
（2）闭合开关后，小明调节滑片使电压表示数为 0.5V，记录电流表读数，要使电压表的示
数为 1.0V，即增大定值电阻两端的电压，由串联电路电压的规律知滑动变阻器两端的电压
需要减小，由串联电路的分压作用知滑动变阻器的电阻需减小，即将滑片向着靠近 A 端的
方向移动，使电压表示数为 1.0V，继续记录电流表读数。
（3）由图已知，同一电阻的 I-U 图像是一条过原点的倾斜向上的图像，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）①由图丙知随着电流的增大，电压表的示数减小，说明电压表并联在滑动变阻器的两
端了；②由图丙知当电压表的示数为 0.50V 时，电路中的电流为 0.50A，此时定值电阻 R2 两
端的电压为：U21 = U -UV = 3V - 0.50V = 2.5V，当电压表的 1.0V 时，电路中的电流为1
0.40A，此时定值电阻 R2 两端的电压为：U22 = U -UV = 3V -1.0V = 2V ，当电压表的 1.5V2
时 ， 电 路 中 的 电 流 为 0.30A ， 此 时 定 值 电 阻 R2 两 端 的 电 压 为 ：
U23 = U -UV = 3V -1.5V =1.5V ，当电压表的 2.0V 时，电路中的电流为 0.20A，此时定3
值电阻 R2 两端的电压为：U24 = U -UV = 3V - 2.0V =1.0V ，当电压表的 2.5V 时，电路4
中的电流为 0.10A，此时定值电阻 R2 两端的电压为：U25 = U -UV = 3V - 2.5V = 0.5V，5
根据定值电阻 R2 两端的电压与电流的数据画出图像，见下图
由图像知 R2 < R1。
1.（2023 湖南怀化）图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
（1）检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，
并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
（2）电路接通前，滑动变阻器的滑片 Р 应该移至最______端（选填“左”或“右”）；
（3）闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是：
待测电阻发生了______（选填“短路”或“断路”）；
（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见下表。表中空
白处电压如图乙所示，该示数是______V。请根据表中数据得结论：电阻一定时，通过导体
的电流跟导体两端的电压成______（选填“正比”或“反比”）。
电流U /V 0.6 1.2 1.8 3.0
电流 I /A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
【答案】（1） （2）左 （3）断路 （4）2.4
正比
【解析】（1）由图可知，电源为两节干电池，电压为 3V，所以电压表量程应选用 0～3V
（2）为保护电路，电路接通前，滑动变阻器的滑片 Р 应该移至阻值最大处，即最左端。
（3）电流表示数几乎为零，可能是电路断路；电压表示数接近于电源电压，说明电压表到
电源两极没有断路，则故障可能是待测电阻发生了断路。
（4）由图乙可知，电压表选用量程的分度值为 0.1V，示数为 2.4V。
分析表中数据可知，电阻两端的电压与通过导体的电流的比值是定值，说明在电阻一定时，
通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。实验 06 探究电流与电压的关系
1．【实验目的】
提出问题：在电阻一定时，电流与电压有什么关系？
2．【实验器材】
（1）电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
（2）主要器材作用： ①电压表：测定值电阻两端电压。
②电流表：测定值电阻中的电流。
③滑动变阻器的作用：A 保护电路。B 改变定值电阻两端的电压。
3. 【实验电路图和实物图】
4. 【实验步骤】
保持电路中的电阻不变，改变电阻两端的电压，探究通过电阻的电流
是怎样随它两端的电压变化的。
5. 【实验表格】
次数 1 2 3 4 5
电流/A 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
6．【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。
7．【注意事项】
（1）开关要断开。
（2）电流表串联，电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。
（3） A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。
B.闭合开关前，滑片移到阻值最大处。
1.控制变量法的应用：：
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。
2.多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。
3.如何判断电流与电压成正比的方法：
（1）算出每次电压与电流的比值，若比值是定值，则电流与电压成正比。
（2）作出 I-U 图像，如果为过原点的一条直线，则电流与电压成正比。
4.关于实验结论的叙述：
（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。
【典例 1】用如图电路探究电流与电压的关系，备选器材有：电池组、定值电阻 R（5Ω、10
Ω、20Ω）、滑动变阻器（“10Ω，2A”“20Ω，1A”）、开关、导线若干。
实验序号 1 2 3
电流 I/A 0.10 0.20 0.24
电压 U/V 1.0 2.0 2.4
（1）连接电路时，开关应处于______状态；
（2）闭合开关前，将滑动变阻器的滑片 P置于使接入电路的电阻值最大的位置，目的
是 ；
（3）实验数据如上表，得出结论 ；
（4）实验中发现虽然用了两节干电池，但无论如何调节滑动变阻器，都无法使电压表示数
达到 3V，原因可能是______；
（5）若想要测量的电流值范围最大，定值电阻和滑动变阻器的阻值应分别选择 Ω
和 Ω。（均在备选器材中选取）
【典例 2】小薇和小亮两位同学在“探究电流与电压的关系”实验中，使用两节新干电池作
电源，滑动变阻器 R 的规格是“20 Ω 0.5 A”.
【基础设问】
（1）如图甲所示是小薇画的电路图，图乙是根据电路图连接的实物图，请你根据图乙在图
甲的虚线框内把电路图补充完整.
（2）开关闭合前，小薇发现电流表的指针在零刻度线左侧，原因是_______（填“A”或
“B”）
A.电流表没有调零 B.电流表正、负接线柱接反了
（3）小薇确认电路无误后，应将滑动变阻器滑片移到最_______（填“左”或“右”）端，
再闭合开关.此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和_______.
（4）闭合开关 S 后，移动滑片 P 时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路
故障可能是定值电阻 R 发生了_______（填“断路”或“短路”）.
（5）排除故障后，小薇闭合开关进行实验，当电流表示数为 0.5 A 时，电压表示数如图丙
所示，为_______V.
（6）小薇记录的数据如下表所示，由实验数据可计算出本实验中使用的定值电阻的阻值为
_______Ω；老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑，你认为是第_______组（填写实验序
号），理由是______________.
实验序号 1 2 3 4
电压/V 0.5 1.2 1.8
电流/A 0.1 0.24 0.35 0.5
（7）排除有拼凑嫌疑的数据后，请根据小薇的实验数据，在图丁中描出各组数据对应的点
并连线，作出定值电阻 R 的 I -U 图像.
（8）分析数据可以得到的结论是：在_______不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成
_______比.
【能力设问】
（9）下列实验与本实验进行多次测量的目的不相同的是_______.
A.探究电流与电阻的关系
B.测量小灯泡的电阻
C.测量定值电阻的阻值
（10）本实验不能用小灯泡代替定值电阻进行上述实验，原因是本实验需要控制_______不
变，而小灯泡灯丝电阻随_______的变化而改变.
（11）利用图甲的电路图还可以完成的实验有_______（答出一个即可）.
【拓展设问】
（12）在实验过程中，滑动变阻器 R 接入电路的阻值不得小于_______Ω.
（13）小亮做完实验，利用和小薇一样的方法作出了 I -U 图像，发现两条图线的倾斜程度
不一样，原因是：______________.
【对点 1】在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组用电压表测得电源电压为 2.8V，并
连接了如图甲所示的部分电路：
（1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之处：______。
（2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩余电路的连接。（要求：向右移动滑
动变阻器的滑片 P，其阻值增大）
（3）闭合开关后，观察电压表示数接近电源，电压电流表无示数出现该故障的原因是
______。
（4）排除故障后开始测量，并将实验数据记录表中，当电压表示数为 2.0V 时，电流表示数
如图乙所示，为______A；
电压 U/V 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 I/A 0.10 0.15 0.25
（5）根据表中的实验数据，得出的实验结论是______；
（6）若要继续完成探究电流与电阻的关系实验，除了现有的实验器材之外，还需要增加
______。
【对点 2】为了做“探究电流与电压的关系”的实验，小明使用电压恒为 3V 的电源、开关、
导线若干、定值电阻 R1、电流表，电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路：
甲 乙 丙
（1）闭合开关前，变阻器的滑片应位于_____端。闭合开关发现电流表无示数，电压表示数
接近电源电压，移动滑动变阻器的滑片 P，电流表、电压表示数均无变化，则故障可能是定
值电阻_______（选填“短路”或“断路”）；
（2）闭合开关后，小明调节滑片使电压表示数为 0.5V，记录电流表读数，再将滑片向着靠
近_____端的方向移动，使电压表示数为 1.0V，继续记录电流表读数；（选填“A”或“B”）
（3）完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线画出如图乙所示的 R1的 I﹣U 图像，
并根据图像得出结论：_______；
（4）为了得到更具有普遍性的结论，小白利用小明的实验器材，仅将 R1更换为不同阻值的
定值电阻 R2 ，重新连接电路并进行相同操作，画出的 I﹣U 图像却如图丙所示：
①小明帮助小白进行分析，确认是电路连接错误，该错误为：_____________；
②小明还认为，即使不重新进行实验，利用小白的现有数据，也能画出 R2 的 I﹣U 图像。请
你在图乙中画出 R2 的 I﹣U 图，_____并通过图像分析， R2 _____ R1（选填“>”、“<”或
“＝”）。
1.（2023 湖南怀化）图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
（1）检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，
并用笔画线代替导线将电路连接正确______；
（2）电路接通前，滑动变阻器的滑片 Р 应该移至最______端（选填“左”或“右”）；
（3）闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是：
待测电阻发生了______（选填“短路”或“断路”）；
（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见下表。表中空
白处电压如图乙所示，该示数是______V。请根据表中数据得结论：电阻一定时，通过导体
的电流跟导体两端的电压成______（选填“正比”或“反比”）。
电流U /V 0.6 1.2 1.8 3.0
电流 I /A 0.12 0.24 0.36 0.48 0.60
