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【大单元整体教学】物理学科人教版九年级全一册
第十七章 分课时设计
课题 电流与电压和电阻的关系
课型 新授课 √ 复习课 试卷讲评课 其他课
1.教学内容分析 电流与电压和电阻的关系是学生在对电学有了一定的认识，掌握了电流，电压和电阻等电学元件的概念，本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程，让学生经历科学的探究，学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。教材从学生兴趣、认识规律和探究的方便出发，不过分强调学科自身逻辑的体系和概念规律的严密性，因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。通过经历此次探究活动，使学生认识电流、电压和电阻的关系外，为下一节顺理成章得得出欧姆定律，并继续学习电学更深入的知识做好铺垫。
2.学习者分析 学生已经初步认识了电流、电压和电阻，对于三者之间的关系，还不了解，他们对本节实验探究课充满了好奇，充满了探究的渴望。学生对电流实验有了一定的基础，有一定的探究和合作能力，学生之前已经经历过完整的科学探究过程，因此本节课的教学思路和教学流程学生不会感到陌生。本节实验编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念和电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后，它既符合学生由易到难，由简到繁的认识规律，又保持了知识的结构性、系统性。本实验利用滑动变阻器来改变或稳定部分电路两端的电压，对学生动手能力有一定的要求；同时还要应用到控制变量法和图像法等研究方法，综合性强；是学生第一次同时使用电压表和电流表，教师要给予充分的指导，可将使用电压表和电流表，以及连接电路的注意事项通过课件展示出来，指导学生实验。
3.学习目标确定与教学重难点 （1）会同时使用电压表、电流表测量同一段导体两端的电压和导体中的电流；（2）通过实验探究总结归纳出电流与电压、电阻的关系，经历科学探究的全过程；（3）通过实验探究，使学生进一步熟悉掌握用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法；（4）通过实验、分析和探究过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力，学会用图像研究物理问题。本节教学的重点是通过实验探究认识电流与电压和电阻之间的关系。教学难点是通过实验探究掌握控制变量法，学会图像法对实验数据进行分析处理并总结归纳出电流与电压、电阻的关系。
4.评价量表 《电流与电压和电阻的关系》的评价量表任务列表任务要求（满分：10分）学生自评同学互评教师评价任务一：电流与电压的关系熟悉科学实验探究过程，能独立设计并进行实验，能够与同学交流反思（5分）任务二：电流与电阻的关系熟悉科学实验探究过程，能独立设计并进行实验，能够与同学交流反思（5分）
5.学习活动设计
教师活动 学生活动 设计意图/学习评价
任务一：引入新课
【演示并提问】①用一节干电池与两节干电池先后给同一小灯泡供电，观察小灯泡的亮度有什么不同，哪一次小灯亮？对此，你有什么猜想？②在图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向右移动，连入电路的阻值变大时，观察灯泡的亮暗情况。对此，你有什么猜想？【提问】那么通过某一导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间是不是存在着某种关系呢？ 用两节干电池给同一小灯泡供电，小灯亮。猜想：电压越大，电流越大。当滑动变阻器连入电路的阻值变大时，灯泡变暗。猜想：电阻越大，电路中的电流越小。 以实验、问题为导入，激起学生的求知欲，学生快速进入情景。
任务二：电流与电压的关系
【提出问题】电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系？【提问】实验中，应该控制哪些物理量不变，哪些量改变？画出电路图，写出用到的实验器材。注意：（1）明确电流与电压存在的因果关系，电压是导体中产生电流的原因，而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压，所以不能说电阻一定时，电压与电流成正比。（2）在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电阻一定”。 【猜想与假设】因为电压是形成电流的原因。若电阻一定，可能电压越大，电流越大。【设计实验】（1）运用控制变量法，控制电阻的阻值不变。并用电流表测出电路中的电流，用电压表测出定值电阻两端的电压，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压。（2）实验电路图如图所示。（3）实验器材：电源、定值电阻、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、导线等。【进行实验】（1）按电路图把一个5Ω的定值电阻连接电路。（2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。电阻R5 Ω电压U/V0.51.01.5电流I/A【分析论证】（1）分析实验数据发现电流与电压有关，电流随电压的增大而增大，并且成正比。（2）在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I-U图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（3）实验结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。【评估与交流】（1）滑动变阻器的作用：保护电路、改变定值电阻两端的电压。（2）表格错误数据的分析：分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同，不同的一组数据为错误数据。 学生经历科学实验探究过程，不仅能获得知识，也能提高学生的科学探究能力。【评价标准】熟悉科学实验探究过程，能独立设计并进行实验，能够与同学交流反思（5分）熟悉科学实验探究过程，不能独立设计并进行实验，能够与同学交流反思（3分）
任务三：电流与电阻的关系
【提出问题】电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？注意：（1）在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电压一定”。（2）不能说成“电阻与电流成反比”，因为电阻与电流无关。 【猜想与假设】因为电阻对电流有阻碍作用，所以若电压一定，可能电阻越大，电流越小。【设计实验】要研究电流与电阻的关系，必须改变接入电路的阻值R，所以要更换不同的电阻R接入电路。实验中要控制电阻两端的电压不变，所以需要在电路中串联滑动变速器，通过调节滑动变速器，保持电阻R两端的电压不变，电路图如图所示。实验器材：电源、不同阻值的定值电阻多个、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线等。【进行实验】（1）按电路图连接电路。（4）把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω、25Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数保持2V不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。电压U/V2电阻R/Ω5101525电流I/A0.150.220.300.38【分析论证】（1）分析实验数据发现：电流与电阻有关，电流随电阻的增大而减小，且电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻并且成反比。（2）在坐标系中画出I-R图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体的电阻成反比。（3）实验结论在电阻一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。【评估与交流】（1）滑动变阻器的作用：保护电路、控制定值电阻两端的电压不变。（2）更换阻值大的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要的值的原因是电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值过小。 学生经历科学实验探究过程，不仅能获得知识，也能提高学生的科学探究能力。【评价标准】熟悉科学实验探究过程，能独立设计并进行实验，能够与同学交流反思（5分）熟悉科学实验探究过程，不能独立设计并进行实验，能够与同学交流反思（3分）
6.板书设计 17.1 电流与电压和电阻的关系一、电阻一定时，电流与电压的关系（1）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。（2）实验电路图。（3）实验方法：实验采用调节滑动变阻器的方法来改变导体两端的电压。（4）实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。二、电压一定时，电流与电阻的关系（1）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。（2）实验电路图（同上）。（3）实验方法：更换不同阻值的电阻时，调节滑动变阻器的滑片，控制电压表的示数一定。（4）实验结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
7.作业与拓展学习设计 1．如图所示是小李同学为探究“电流与电压的关系”设计的电路图，他准备根据此电路图连接好实物电路并进行实验，实验时，应该控制 不变；若在实验前检查仪器时，发现电流表的指针在零刻度线左侧，造成这一现象的原因是 。 【答案】 电阻 未调零【详解】[1]探究“电流与电压的关系”时，根据控制变量法，应控制电阻不变，改变电阻两端的电压。[2]实验前检查仪器时，发现电流表的指针在零刻度线左侧，说明电流表未调零。2．小何利用如图所示的电路进行实验。闭合开关S，分别读取电压表、电流表的示数并记录；断开开关S，将电源由1节干电池更换为2节干电池，闭合开关S，分别读取电压表、电流表的示数并记录，发现电流表的示数 。小何探究的电流与 的关系。【答案】 变大 电压【详解】[1]将电源由1节干电池更换为2节干电池，定值电阻两端电压变大，根据欧姆定律可知，通过定值电阻的电流变大，即电流表的示数变大。[2]由题意可知，小何在实验过程中，控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，因此小何探究的问题是：通过导体的电流与导体两端电压的关系。3．如图所示，是小悦探究电流与电阻关系的实验电路，当AB间换接更大阻值的电阻后，电压表的示数会 ，为了使AB间电压与换接前一样，她应将滑动变阻器的滑片P向 调至适当位置。【答案】 变大 右【详解】[1][2]当AB间换接更大阻值的电阻后，由串联分压可知电压表的示数会变大，为了使AB间电压与换接前一样，即电压表的示数减小，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，应将滑动变阻器的滑片P向右调节到适当位置。4．小宇探究导体中的电流与导体电阻的关系时，设计了如图甲所示电路，图乙是根据测量数据绘制的图像。实验中，当他把10Ω定值电阻换成15Ω时，滑动变阻器的滑片P应向 （选填“左”或“右”）移动，使电压表示数保持 V不变。【答案】 右 5【详解】[1][2]由图像知道，电阻两端的电压根据串联电路的分压原理知道，将定值电阻由10Ω改接成15Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻关系的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律知道，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理知道，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，使电压表的示数为5V不变。5．同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中，对设计的电路进行了改进，如图甲、乙。下列说法正确的是：（ ）A．图甲中，使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验B．图甲改进为图乙，能实现多次实验，得到电流跟电压的关系C．图乙中，移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变D．图乙中，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系【答案】B【详解】A．探究电流和电压的关系，需保持电阻不变，改变导体两端的电压，所以使用不同阻值的电阻不能完成该探究实验，故A错误；BC．乙图添加了滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片，可以改变导体两端的电压，实现多次实验，得到电流跟电压的关系，故B正确，C错误；D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。故选B。6．小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（ ）A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变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保持电阻R两端电压不变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【答案】B【详解】A．探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变，故A错误；B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确；C．探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，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，故C错误；D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。 故选B。7．在探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”时，小明连接了如图甲所示的实验电路。 (1)实验电路中有一个仪器连接错误，请在实物图中只改变一根导线，使该仪器正常工作。（用“×”标出需要改动的导线，并画出改接的导线，要求滑片在最右端时连入电路中的电阻最大）(2)实验过程中，电流表指针偏转角度很小，如图乙所示，这时小明应该选择 量程。(3)小明通过实验得到定值电阻R1、R2对应的I﹣U关系图像，如图丙所示，由图像得出：①当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 （选填“正比”或“反比”）关系；②定值电阻R1 （选填“>”“＜”或“=”）R2。(4)小明还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，在实验过程中，小明先后用5Ω、10Ω、15Ω的电阻替换原来的定值电阻R，接下来的操作是 ，使 示数保持不变，然后记录另一电表的示数，可以总结出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 关系。【答案】(1)见解析 ；(2)0~0.6A；(3) 正比 ＜；(4) 调节滑动变阻器的滑片 电压表 反比【详解】（1）图甲中，滑动变阻器上面的两个接线柱接入电路，起不到保护电路和调节电压的作用，滑片在最右端时连入电路中的电阻最大，如下图所示： （2）实验过程中，电流表指针偏转角度很小，如图乙所示，说明电流表选择量程太大，这时小明应该选择0~0.6A的量程。（3）[1]根据绘制出I﹣U图像，图丙中R1、R2为过原点的倾斜直线，故可得出结论：在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。[2]在纵坐标上取一点作横坐标的平行线，与两图像相交于两点，则这两点的电流相同，而R2对应的电压大，R1对应的电压小，说明R1＜R2。（4）[1][2][3]先后用阻值不同的电阻替换原来的定值电阻R，实验中应保持定值电阻两端的电压不变，故应调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数不变；然后记录另一电表的示数，可以总结出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比关系。8．利用如图电路探究“电流与电压、电阻的关系”，其中电源电压恒为5V。(1)实验一：探究电流跟电压的关系：下表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，其中有一个数据记录有误。请你在下图坐标系中，画出图像。分析实验数据，归纳出结论：在 一定时，通过导体中的电流跟导体两端的电压成 比。实验次数12345电压/V1.01.52.02.53电流/A0.100.150.300.250.3(2)实验二：探究电流跟电阻的关系。本实验中滑动变阻器的最主要作用是保护电路和 。实验中提供的电阻有5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，滑动变阻器“25Ω 1A”主要的实验步骤为：①让5Ω电阻接入电路，闭合开关，调节变阻器，使电压表的示数为2.5V，记录电流表示数；②将5Ω电阻换成10Ω电阻，移动滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端，直至电压表示数为 V时，记录电流表示数。③将电阻换成30Ω电阻，闭合开关后发现：无论怎样移动滑动变阻器的滑片电压表的示数都无法调至应该达到的电压，经检查，电路连接无误，器材完好，出现上述情况的原因是 。要完整地完成此实验，需选择电阻值至少为 Ω的滑动变阻器。【答案】(1) 电阻 正；(2) 控制定值电阻R两端电压不变 右 2.5 滑动变阻器的最大阻值小于30Ω 30【详解】（1）[1][2]探究电流跟电压的关系时，应该控制电阻大小一定，分析表中数据可知，电压和电流的比值所以表中的错误数据是第3次实验的数据，在坐标系中描点、连线可得如图所示图像：图像是过原点的倾斜直线，所以通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。（2）[1]根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不变，故此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和保持电阻R两端的电压不变。[2][3]根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω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，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右移动，使电压表的示数不变，为2.5V。[4][5]定值电阻两端的电压为2.5V不变时，变阻器两端的电压U滑=U-U定=5V-2.5V=2.5V据串联电路的分压特点可得解得，变阻器需要接入电路的阻值R滑=30Ω，而变阻器的最大阻值为25Ω，变阻器的最大阻值过小，所以无法调节电压表示数为2.5V，故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少30Ω的滑动变阻器。9．物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时，设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V，定值电阻R1约为4Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤：U/V0.30.30.91.21.5I/A0.080.150.230.38(1)正确连接好电路，闭合开关S前，需将滑片P移动至 （选填“a”或“b”）端；(2)闭合开关S后，发现无论怎样移动滑片P，电流表，电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下，你认为引起上述现象的原因可能是 ；（写出一种即可）(3)排除故障后，小组同学正常进行操作，在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示为 A；(4)根据表格数据，在图丙中画出I－U关系图像；(5)分析所绘制的图像得出结论：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 ﹔(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 。【答案】(1)b；(2)滑动变阻器断路（或开关断路）；(3)0.30；(4)见解析；(5)正比；(6)使实验结论更具有普遍性【详解】（1）连接电路时，为保护电路，滑动变阻器滑片应置于最大值处，即b端。（2）电流表无示数，说明是断路，电压表无示数，则电压表与电源不能形成回路，说明是其测量对象之外部分断路，所以是滑动变阻器断路或开关断路。（3）如图乙，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知其示数为0.3A。（4）根据表格在图中描点，然后画一条直线使尽量多的点落在直线上，其余点均匀分布在直线两侧，如图所示：（5）I－U关系图像为一条过原点的倾斜的直线，可知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）为了使实验结论更具普遍性，需更换不同的定值电阻多次实验。10．如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、导线若干。(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整 ；(2)实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持 （选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向 （选填“A”或“B”）端移动；(3)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，得出的结论是： ；【答案】(1)见解析；(2) 电压表 A；(3)当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(4)40Ω【详解】（1）电源电压恒为3V，故电压表应选小量程并联在电阻R两端，如图所示：（2）[1][2]根据串联分压原理可知，将10Ω电阻换成20Ω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阻两端的电压不变，即应保持电压表示数不变，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A端移动。（3）由图乙可知，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.4A×5Ω=······=0.1A×20Ω=2V该乘积为一定值，可以得出电流与电阻的关系是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
8.教学反思与改进在进行实验时，学生可能按电路图连接好电路，往往不知道怎样做实验了，因此教师要在巡视时及时指导，从而提高课堂效率。如探究电流与电压的关系时，可以指导学生改变电压从小到大，成倍增加，记下电流表的示数。怎样提高改变电压的范围，可以增大电源电压，同时可以用两个滑动变阻器串联，相当于增大了滑动变阻器的最大阻值等，培养学生的创新精神。
作业设计
17.1电流与电压和电阻的关系课时作业（时间：20min）
【基础训练】
知识点1：电流与电压的关系
1．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，在探究过程中，应保持 不变；通过实验可以得到，在其它条件相同的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
【答案】 电阻 正
【详解】[1][2]在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持电阻不变；由实验现象可知，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。
2．小明选一个5Ω的电阻“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”，他记录了有关实验数据，如下表，根据实验数据计算出的值是 ，因此得出的结论是 。
电压 1 2 3
电流 0.2 0.4 0.6
【答案】 不变的 见解析
【详解】[1][2]由表中数据可知，的值分别是
由数据可知，的值是不变的，由此可知，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
知识点2：电流与电阻的关系
3．小吴在实验室进行“电流与电阻的关系”实验探究。设计了如图所示电路图，所测数据如表所示，由表中数据可得，当 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 比。
U=2V 电阻/Ω 5 10 20
电流/A 0.4 0.2 0.1
【答案】 电压 反
【详解】[1][2]由表中数据可知，导体的电阻增大为原来的几倍，通过导体的电流就减小为原来的几分之一，故可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。
4．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，小刚应该保持AB间的 不变，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成后续探究，他应该将滑动变阻器的滑片向 移动适当距离。
【答案】 电压 右
【详解】[1][2]探究“一段电路中电流跟电阻的关系”时，应控制电阻两端电压不变，即电压表的示数不变，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，定值电阻两端的电压变大，实验中需要控制电压表的示数不变，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知需要增大变阻器连入电路的电阻，将滑动变阻器的滑片向右移动适当距离。
【能力提升】
5．小刚用图所示电路探究“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5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ）
A．保持变阻器滑片不动 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．适当增加电池的节数
【答案】C
【详解】ABC．要探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，需要保持该电阻两端的电压大小不变，从图中可以看到，这是一个串联电路，电阻与滑动变阻器是串联的，在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω，即A、B两点间的电阻变大，滑动变阻器接入电路的电阻大小不变，根据串联电路的分压原理可知，A、B两点间电阻的电压变大，电压表的示数也变大，此时若想电压减小到与原来的值相同应该增大滑动变阻器的阻值使电路中的电流减小，所以应将滑片适当向右端滑动，使电压表的示数与原来相同，故A、B不符合题意，C符合题意；
D．适当增加电池的节数，这样会使电源电压增大，A、B两点间电阻的电压更加大，不能保持电压不变，故D不符合题意。
故选C。
6．（多选）在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最右端
B．用10Ω电阻实验，读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠左
C．实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压一定
D．实验获得多组数据是为了减小实验误差
【答案】AC
【详解】A．闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于右端，故A正确；
B．探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，用10Ω电阻替换5Ω电阻时，由分压原理可知，电压表示数变大，要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，由图可知，此时应将滑片向右适当调节，即用10Ω电阻实验，读数时的滑片位置比5Ω电阻读数时更靠右，故B错误；
C．在探究“导体电流与电阻关系”时，更换定值电阻时，要用滑动变阻器来保持电阻两端电压不变，故C正确；
D．探究电流跟电阻的关系时，要控制电压不变，多次改变定值电阻的阻值，记录电流值，目的是使实验结论具有普遍性，故D错误。
故选AC。
7．小明用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，其中电源电压恒为6V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，所用定值电阻为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四种。要完成所有实验，他应控制电压表示数为多少（ ）
A．1V B．2V C．3V D．4V
【答案】C
【详解】由图可知，电压表测量定值电阻两端电压，由串联分压可知
当定值电阻最大和滑动变阻器都处于最大值时，即，时，可得
电源电压为6V，解得，即要完成所有实验，定值电阻两端电压至少为3V；若定值电阻两端电压为4V，超过了电压表的量程，故定值电阻两端电压不能为4V，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
8．某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录如下表，请根据表中给出的数据，判断分析出他们实验时的电路可能是图中的（ ）
U/V 1.3 1.5 1.8 2.0 2.5 3.0
I/A 0.54 0.50 0.44 0.40 0.30 0.20
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】由表中的数据分析可知，随着电流的减小，电压表的示数是越来越大的。
A．图中电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在变阻器的两端，电压表测的是变阻器两端的电压，开关闭合，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，定值电阻两端的电压变小，根据串联电路中电压的特点可知，电压表的示数应变大，故A符合题意；
B．图中电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在电源的两端，测的是电源电压，电源电压不变，因此开关闭合，移动滑片时，电压表示数不变，故B不符合题意；
C．图中电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻的两端，电压表测的是定值电阻两端的电压，开关闭合，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数应变小，故C不符合题意；
D．当开关闭合时，电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻的两端，电压表测的是定值电阻两端的电压，当滑片向左移动时，变阻器接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路电流变小，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数应变小，故D不符合题意。
故选A。
9．小红在做“探究电流与电压和电阻关系”的实验，其设计的电路图和连接的实物电路如图所示。
(1)闭合开关，观察到电流表的示数很小，电压表的示数接近，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，这是因为定值电阻的阻值太 （选填“大”或“小”）；
(2)闭合开关前，将滑动变阻器的滑片调至最 （选填“左”或“右”）端；闭合开关后发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻 ；
(3)闭合开关，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片P，电流表、电压表均无示数，在检查电源与导线均正常的前提下，你认为引起上述现象的原因可能是 ；
(4)正确连接电路，闭合开关后，电流表无示数，电压表有示数或示数突然变大或示数接近电源电压，则电路可能出现的故障是 ；
(5)另一位同学用相同器材做该实验，移动滑动变阻器的滑片时，发现电流表示数变大而电压表示数却变小，产生这一现象的原因是 。
【答案】(1)大；(2) 右 短路；(3)滑动变阻器断路；(4)定值电阻断路；(5)将电压表并联在了滑动变阻器的两端
【详解】（1）闭合开关发现电流表示数很小，说明电路的总电阻大；电压表示数接近3V，说明定值电阻分得的电压很大，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，根据串联分压原理可知，定值电阻的阻值太大。
（2）[1]为保护电路，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片调至阻值最大处，即最右端。
[2]闭合开关后发现电流表有示数，说明电路是通路的，电压表无示数，说明与电压表并联的那部分电路可能出现短路，则电路故障原因是电阻短路。
（3）闭合开关，发现无论怎么移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路某处出现断路；而电压表无示数，说明电压表以外的电路断路；在检查电源与导线均正常的前提下，引起上述现象的原因可能是滑动变阻器断路，或开关断路。
（4）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，与电压表并联的定值电阻断路了。
（5）移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，说明电路中电阻减小，连入电路中的电阻减小了，根据分压原理，变阻器的电压变小，由此确定电压表并联在变阻器的两端了。
10．在电阻一定时“探究电流与电压关系”的实验中，小凯所在的兴趣小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器连接成如图所示的电路。
数据序号 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 0.5
(1)连接电路时，开关应处于 状态。连接好电路闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 （选填“A”或“B”）端；
(2)小凯正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙告诉他，电路连接有错，只要改接一根导线就可以了。请你在图中把小凯接的那根导线找出来，并打上“×”符号，再用笔画线代替导线连接到正确的位置上 ；
(3)小凯排除故障闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如上表所示：
①实验中，调节滑动变阻器滑片P的目的是 ；
②分析表格中的数据可得出结论： 。
【答案】(1) 断开 A；(2)加解析；(3) 改变定值电阻两端的电压 见解析
【详解】（1）[1][2]在连接电路时，为了保护电路，要把开关断开，滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，图中下面接线在B点，故滑片P应置于A处。
（2）图中电流表和定值电阻并联，要改为串联，如图所示：
（3）[1]探究电流与电压的关系时，需要改变定值电阻两端的电压，因此实验中，调节滑动变阻器滑片P的目的是改变定值电阻两端的电压。
[2]根据表中数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故可得出结论：电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。
11．为了探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，小明采用了如题图甲所示的电路图。实验供选择的定值电阻有5个，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，滑动变阻器。
(1)电路连接完成并闭合开关后，小明发现电流表指针从零刻线处转动到图乙所示的位置，其原因是 ；
(2)小明首先用5Ω电阻实验，实验完成后，把5Ω电阻换成10Ω电阻。闭合开关后，小明发现电压表示数变 （选填“大”或“小”），应向 （选填“左”或“右”）调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数变为 V；
(3)完成实验后，得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：在电压一定时，电流与电阻成 ；
(4)实验中，滑动变阻器除了保护电路，还起到了控制电阻两端电压 的作用。
(5)实验要测量多组数据的目的是： 。
【答案】(1)电流表的正负接线柱接反；(2) 大 左 2.5；(3)反比；(4)不变(5)排除偶然性得出普遍规律
【详解】（1）电路连接完成并闭合开关后，小明发现电流表指针从零刻线处转动到图乙所示的位置，即指针反向偏转，其原因是电流表的正负接线柱接反。
（2）[1][2][3]由图丙与欧姆定律可知，定值电阻两端的电压为
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由2Ω改接成10Ω的电阻，其分得的电压增大；探究电流与电阻的关系的实验中应控制电压不变，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，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，使电压表的示数为2.5V不变。
（3）由图丙得，电阻的电压不变时，电阻的电流与电阻的阻值的乘积为定值，可得结论：电压不变时，电流和电阻成反比。
（4）实验中定值电阻与滑动变阻器串联，探究电流与电阻的关系，滑动变阻器的主要作用是调节电阻两端的电压保持不变。
（5）实验中多次实验的目的有求平均值，减小误差或者避免实验的偶然性，得到普遍规律。本实验多次实验为了排除偶然性得出普遍规律。
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