第十四讲 欧姆定律
第2节 探究电流与电压、电阻的关系
电流与电压和电阻的关系
1.电流与电压的关系：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 .
2.电流与电阻的关系：在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成 .
【特别提醒】(1)在描述电流与电压和电阻的关系时，一定不要忘了前提条件，即“电压一定时，……”“电阻一定时，……”.(2)结论中不能说“电压与电流成正比”，因为导体两端加有电压，导体中才有电流，而不是因为有了电流才有电压；也不能说“电阻与电流成反比”，因为电阻的改变是引起电流改变的原因，而不是因为导体中电流的改变引起电阻的改变.
【即时训练】
如图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻.在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器的滑片以控制AB间 (填“电流”或“电压”)不变.换接不同的电阻多次实验，是为了 .
实验1 探究电流与电压的关系 实验2 探究电流与电阻的关系
1.实验电路图及实物连接
2.电路连接注意事项 (1)连接电路时,开关应处于 状态，且电路中导线不能交叉.(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片要移到 ，且滑动变阻器要“ ”的接入电路中.(3)电压表要与被测元件 ，电流表要与被测元件 .(4)电流表和电压表要“正进负出”，且要根据实际要求选择合适的量程
3.滑动变阻器 (1)作用：保护电路，改变电阻两端的电压.(2)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 (1)作用：保护电路，控制定值电阻两端的 不变.(2)滑动变阻器的规格选取：R滑≥R，依据选取的R的最大值计算出滑动变阻器的最大阻值
4.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,改变定值电阻两端的电压.(3)观察并记录示数 (1)换用不同阻值的定值电阻.(2)移动滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端的电压不变.(3)观察并记录示数
5.多次测量的目的 寻找普遍规律，找出电流随电压的变化关系 寻找普遍规律，找出电流随电阻的变化关系
6.错误数据分析 (1)比较各组电压与电流的比值是否相同,不同的一组数据即为错误数据.(2)结合滑动变阻器的规格，判断电流值是否能达到最小 (1)比较各组电阻与电流的乘积是否相同，不同的一组数据即为错误数据.(2)结合滑动变阻器的规格，判断定值电阻接入电路的阻值最大时，定值电阻两端是否能保持电压不变
7.实验图象
8.实验结论 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 比 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 比
9.交流与反思 (1)不能用小灯泡代替定值电阻进行实验的原因： .(2)结合滑动变阻器的规格，利用=分析判断是否为实际实验得出的一组数据.(3)电压表示数不能降低到某数值的解决方法：可减小电源电压或串联一个电阻或换用最大阻值更大的滑动变阻器等.(4)滑动变阻器损坏的解决方法：改变电源电压进行多次测量 (1)更换电阻后滑片移动方向的判断：更换的定值电阻阻值越大，滑动变阻器接入电路的电阻越大,滑片应向阻值变 的方向移动.(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：电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值偏小；更换阻值较小的定值电阻后实验无法进行的原因：电流表所选量程过小.(3)作出的I-R曲线无法直观判断定量关系的改进措施：作出I-图象
【母题1】小明在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，设计的电路如图甲所示，
实验中用两节新干电池作为电源,滑动变阻器规格为“20 Ω1 A”.
甲 乙
◆基础练
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线,将图乙实物图连接完整(导线不允许交叉).
(2)闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3 V保持不变,则电路中存在的故障可能是 .
(3)正确连接电路，闭合开关后，发现电流表指针不动，用手轻按开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是 .
(4)排除故障后，重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片进行多次实验，并将实验数据记录在下表.
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.5
电流I/A 0.16 0.24 0.32 2.0 0.5
①实验中是通过改变 来改变定值电阻R两端的电压;
②当测完第3组数据后想继续测量第4组数据，应先将滑动变阻器的滑片移至 端;
③老师检查数据时指出有一个数据是错误的，你认为该错误数据应该是 ；
④排除错误数据，分析表格可初步得出结论：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成 .
(5)为了使实验结论更具有普遍性，还应进行的操作是 ，进行多次实验.
◆提升练
(6)实验结束后，小明整理器材时发现定值电阻很热，于是他联想到温度也可以影响导体的阻值.由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要 (写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响.
(7)同学小林使用其他规格的滑动变阻器接入电路，无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数小于0.5 V.在不更换实验器材的情况下，可以解决该问题的方法是 .
【母题2】小立所在的实验小组在做“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”的实验中，所用实验器材有电源(两节新干电池)，电流表，电压表，定值电阻四只(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω各一只)，滑动变阻器(20 Ω1 A)，开关，导线若干.
甲 乙
◆基础练
(1)如图甲所示是小立画出的电路图，小立进行实物连接如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整.(与实物电路对应)
(2)连接好电路后闭合开关，发现电压表和电流表指针迅速偏转到较大示数，原因是在闭合开关前，未将滑动变阻器的滑片 .
(3)正确操作后,闭合开关一段时间,小立发现两电表均无示数，为排查故障将一根导线的一端接在电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表示数为3 V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各按线处均完好.则电路中可确定的故障是 .
(4)排除所有故障后，先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至M点(未标出).此时电流表示数如图丙所示为 A；接着断开开关,将5 Ω电阻更换成10 Ω电阻，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片至电压表示数为 V，并记下电流表示数.此时滑动变阻器滑片位置在M点的 (填“左”或“右”)侧.
丙 丁
(5)继续将20 Ω电阻改接在电路中,重复上述步骤,并将实验数据记录在下表中.
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流I/A 0.2 0.1 0.08
①根据表中的数据将图丁未完成的I?R图象补画完整；
②分析图象得出实验结论：当导体两端的 不变时,通过导体的电流与导体的电阻成 .
◆提升练
(6)某同学认为实验数据不足，又找来了50 Ω的电阻继续实验，为了让50 Ω的电阻也能完成该实验，他设计了如下两个调整方案.其中方案可行的是 (填字母).
A.在电路中多串联一个5 Ω的电阻，其余操作不变
B.电阻两端电压U保持不变，增大电源电压
(7)实验中需要不断更换电阻，操作比较麻烦,同学们交流后提出可以使用 (填“电阻箱”或“滑动变阻器”)来代替定值电阻.
(8)同学小华用和小立同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如下表，请你帮他分析原因： .
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 20 0.12
探究电流与电压、电阻的关系(6年1考)
1.(2023省卷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.
甲 乙
(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.
(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 .
(3)排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表.请在图丙所示的坐标纸中把未画出的两个点描出来并画出I?U图象.
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
丙
分析图象可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
(4)若要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 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 (填“过大”或“过小”).
2.(2016省卷22题7分)小明在“探究通过导体的电流跟电压的关系”实验中，根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图所示.
(1)电路中有一根线未连接，请在实物图中以笔画线代替导线，将电路连接完整.
(2)连接电路过程中，开关应处于 状态，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最 的位置.
(3)实验中要控制 不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的 .
(4)电流表和电压表示数记录如下表：
序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A
1 1.4 0.14
2 2.2 0.22
3 2.8
表中空白处的电流值如下图所示，该值为 A.
(5)分析实验数据可得结论：当电阻一定时， .
3.(昆明盘龙区校级模拟)小丽同学为了探究电流与电阻的关系，设计了如图甲所示的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3 V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 Ω1 A”的字样，导线若干.
甲 乙
丙 丁
(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整.
(2)在连接实验电路时，小丽应将开关 ，滑动变阻器滑片滑到最 端.
(3)小丽连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是 .
(4)故障排除后，小丽先把10 Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下10 Ω的电阻，改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是 V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向 (填“左”或“右”)端移动，使电压表的示数为2 V.
(5)当小丽改用50 Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，在保留前两次实验数据的前提下，小丽可以采取的措施是 (写出一种即可).
(6)小丽解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据，作出了如图丁的I?R图象，分析图象得出结论： .第十四讲 欧姆定律
第2节 探究电流与电压、电阻的关系
电流与电压和电阻的关系
1.电流与电压的关系：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.电流与电阻的关系：在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【特别提醒】(1)在描述电流与电压和电阻的关系时，一定不要忘了前提条件，即“电压一定时，……”“电阻一定时，……”.(2)结论中不能说“电压与电流成正比”，因为导体两端加有电压，导体中才有电流，而不是因为有了电流才有电压；也不能说“电阻与电流成反比”，因为电阻的改变是引起电流改变的原因，而不是因为导体中电流的改变引起电阻的改变.
【即时训练】
如图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻.在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器的滑片以控制AB间电压(填“电流”或“电压”)不变.换接不同的电阻多次实验，是为了得出普遍性的规律.
实验1 探究电流与电压的关系 实验2 探究电流与电阻的关系
1.实验电路图及实物连接
2.电路连接注意事项 (1)连接电路时,开关应处于断开状态，且电路中导线不能交叉.(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处，且滑动变阻器要“一上一下”的接入电路中.(3)电压表要与被测元件并联，电流表要与被测元件串联.(4)电流表和电压表要“正进负出”，且要根据实际要求选择合适的量程
3.滑动变阻器 (1)作用：保护电路，改变电阻两端的电压.(2)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 (1)作用：保护电路，控制定值电阻两端的电压不变.(2)滑动变阻器的规格选取：R滑≥R，依据选取的R的最大值计算出滑动变阻器的最大阻值
4.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,改变定值电阻两端的电压.(3)观察并记录示数 (1)换用不同阻值的定值电阻.(2)移动滑动变阻器的滑片，控制定值电阻两端的电压不变.(3)观察并记录示数
5.多次测量的目的 寻找普遍规律，找出电流随电压的变化关系 寻找普遍规律，找出电流随电阻的变化关系
6.错误数据分析 (1)比较各组电压与电流的比值是否相同,不同的一组数据即为错误数据.(2)结合滑动变阻器的规格，判断电流值是否能达到最小 (1)比较各组电阻与电流的乘积是否相同，不同的一组数据即为错误数据.(2)结合滑动变阻器的规格，判断定值电阻接入电路的阻值最大时，定值电阻两端是否能保持电压不变
7.实验图象
8.实验结论 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正比 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反比
9.交流与反思 (1)不能用小灯泡代替定值电阻进行实验的原因：小灯泡灯丝电阻会随温度的升高而增大.(2)结合滑动变阻器的规格，利用=分析判断是否为实际实验得出的一组数据.(3)电压表示数不能降低到某数值的解决方法：可减小电源电压或串联一个电阻或换用最大阻值更大的滑动变阻器等.(4)滑动变阻器损坏的解决方法：改变电源电压进行多次测量 (1)更换电阻后滑片移动方向的判断：更换的定值电阻阻值越大，滑动变阻器接入电路的电阻越大,滑片应向阻值变大的方向移动.(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：电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值偏小；更换阻值较小的定值电阻后实验无法进行的原因：电流表所选量程过小.(3)作出的I-R曲线无法直观判断定量关系的改进措施：作出I-图象
【母题1】小明在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，设计的电路如图甲所示，
实验中用两节新干电池作为电源,滑动变阻器规格为“20 Ω1 A”.
甲 乙
◆基础练
(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线,将图乙实物图连接完整(导线不允许交叉).
如图所示：
(2)闭合开关，发现电流表有示数，移动滑片，电压表示数始终接近3 V保持不变,则电路中存在的故障可能是滑动变阻器短路.
(3)正确连接电路，闭合开关后，发现电流表指针不动，用手轻按开关，发现电流表指针摆动，出现这种现象的原因是开关接触不良.
(4)排除故障后，重新闭合开关，移动滑动变阻器滑片进行多次实验，并将实验数据记录在下表.
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.2 1.6 2.0 2.5
电流I/A 0.16 0.24 0.32 2.0 0.5
①实验中是通过改变滑动变阻器接入电路的阻值来改变定值电阻R两端的电压;
②当测完第3组数据后想继续测量第4组数据，应先将滑动变阻器的滑片移至B(或右)端;
③老师检查数据时指出有一个数据是错误的，你认为该错误数据应该是2.0 A；
④排除错误数据，分析表格可初步得出结论：当导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比.
(5)为了使实验结论更具有普遍性，还应进行的操作是更换不同阻值的定值电阻，进行多次实验.
◆提升练
(6)实验结束后，小明整理器材时发现定值电阻很热，于是他联想到温度也可以影响导体的阻值.由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要断开开关(写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响.
(7)同学小林使用其他规格的滑动变阻器接入电路，无论怎样移动滑片，都无法使电压表示数小于0.5 V.在不更换实验器材的情况下，可以解决该问题的方法是减少电池节数.
【母题2】小立所在的实验小组在做“探究通过导体的电流跟导体电阻的关系”的实验中，所用实验器材有电源(两节新干电池)，电流表，电压表，定值电阻四只(5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω各一只)，滑动变阻器(20 Ω1 A)，开关，导线若干.
甲 乙
◆基础练
(1)如图甲所示是小立画出的电路图，小立进行实物连接如图乙所示，请你在虚线框内把电路图补画完整.(与实物电路对应)
如图所示：
(2)连接好电路后闭合开关，发现电压表和电流表指针迅速偏转到较大示数，原因是在闭合开关前，未将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处.
(3)正确操作后,闭合开关一段时间,小立发现两电表均无示数，为排查故障将一根导线的一端接在电源正极，另一端依次试触a、b、c、d各接线柱，当接触到d时，电压表示数为3 V，电流表示数仍为0，经进一步检查，电流表及各按线处均完好.则电路中可确定的故障是定值电阻和滑动变阻器断路.
(4)排除所有故障后，先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片至M点(未标出).此时电流表示数如图丙所示为0.4A；接着断开开关,将5 Ω电阻更换成10 Ω电阻，再闭合开关，调节滑动变阻器滑片至电压表示数为2V，并记下电流表示数.此时滑动变阻器滑片位置在M点的左(填“左”或“右”)侧.
丙 丁
(5)继续将20 Ω电阻改接在电路中,重复上述步骤,并将实验数据记录在下表中.
实验序号 1 2 3 4
电阻R/Ω 5 10 20 25
电流I/A 0.2 0.1 0.08
①根据表中的数据将图丁未完成的I?R图象补画完整；
如图所示：
②分析图象得出实验结论：当导体两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
◆提升练
(6)某同学认为实验数据不足，又找来了50 Ω的电阻继续实验，为了让50 Ω的电阻也能完成该实验，他设计了如下两个调整方案.其中方案可行的是A(填字母).
A.在电路中多串联一个5 Ω的电阻，其余操作不变
B.电阻两端电压U保持不变，增大电源电压
(7)实验中需要不断更换电阻，操作比较麻烦,同学们交流后提出可以使用电阻箱(填“电阻箱”或“滑动变阻器”)来代替定值电阻.
(8)同学小华用和小立同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如下表，请你帮他分析原因：没有控制定值电阻两端电压不变.
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.30
2 10 0.20
3 20 0.12
探究电流与电压、电阻的关系(6年1考)
1.(2023省卷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.
甲 乙
(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.
如图所示：
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是保护电路.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.
(3)排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如表.请在图丙所示的坐标纸中把未画出的两个点描出来并画出I?U图象.
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
丙 答图
分析图象可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
(4)若要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过小(填“过大”或“过小”).
2.(2016省卷22题7分)小明在“探究通过导体的电流跟电压的关系”实验中，根据实验目的设计出实验电路图，并按电路图连接实验器材如图所示.
如图所示：
(1)电路中有一根线未连接，请在实物图中以笔画线代替导线，将电路连接完整.
(2)连接电路过程中，开关应处于断开状态，闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最大的位置.
(3)实验中要控制电阻不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压.
(4)电流表和电压表示数记录如下表：
序号 电压表示数U/V 电流表示数I/A
1 1.4 0.14
2 2.2 0.22
3 2.8
表中空白处的电流值如下图所示，该值为0.28A.
(5)分析实验数据可得结论：当电阻一定时，导体中的电流和其两端的电压成正比.
3.(昆明盘龙区校级模拟)小丽同学为了探究电流与电阻的关系，设计了如图甲所示的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3 V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 Ω1 A”的字样，导线若干.
甲 乙
丙 丁
(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整.
如图所示：
(2)在连接实验电路时，小丽应将开关断开，滑动变阻器滑片滑到最右端.
(3)小丽连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是定值电阻短路(或电压表断路).
(4)故障排除后，小丽先把10 Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下10 Ω的电阻，改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是2.4V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向右(填“左”或“右”)端移动，使电压表的示数为2 V.
(5)当小丽改用50 Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，在保留前两次实验数据的前提下，小丽可以采取的措施是减小电源电压(或换用阻值更大的滑动变阻器)(写出一种即可).
(6)小丽解决了上述问题后，完成了实验，利用收集到的多组数据，作出了如图丁的I?R图象，分析图象得出结论：电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比.
