第15讲《12.1学生实验—探究电流与电压、电阻的关系》（分层练习）-2023-2024九年级物理全一册同步精品课堂（北师大版）（答案）

第 15 讲《12.1 学生实验— 探究电流与电压、电阻的关系》
（分层练习）-2023-2024 学年九年级物理全一册同步精品课
堂（北师大版）
一、单选题
1．利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持 3V 不变，分别将
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 的定值电阻 R 连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻
的电流描绘出如图乙所示的图像，则下列判断正确的是
A．实验中电压表的示数保持 1V 不变
B．当 R 的电阻为 10Ω 时，通过 R 的电流为 0.5A
C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为 0-25Ω
D．将 R 从 5Ω 换成 10Ω 后，应将滑片向右移
【答案】D
【解析】A．探究电流与电阻关系时，应控制电阻两端的电压不变，由图象可知，电流
与电阻之积（即 R 两端的电压）：
U = IR = 0.5A 5Ω = ×××× × ×0.1A 25Ω = 2.5V，
即电压表示数保持 2.5 伏不变，故 A 错误；
B．由图象可知：当电阻为 10Ω 时，电流为 0.25A，故 B 错误；
C．由图乙知，电流最大为 0.5A 时，对应的定值电阻为 5Ω，由欧姆定律和串联电路的
规律可得，变阻器连入电路中的电阻：
R U 3V滑1 = R总 - R1 = - R1 = - 5Ω =1ΩI1 0.5A
；
由图乙知，电流最小为 0.1A 时，对应的定值电阻为 25Ω，由欧姆定律和串联电路的规
律可得，此时变阻器连入电路中的电阻：
R 滑2 = R总 - R
U 3V
2 = - R2 = - 25Ω = 5ΩI2 0.1A
；
所以，滑动变阻器阻值变化范围为 1Ω～5Ω，故 C 错误；
U
D．将 R 从 5Ω 换成 10Ω 后，电路的总电阻变大， 由 I = 可知，电路中的电流变小，
R
由 U=IR 可知滑动变阻器两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所
以，R 两端的电压变大，要使 R 两端的电压不变（即 R 的电压减小为原来的电压值），
应减小电路中的电流，增大变阻器接入电路中的电阻，即滑片 P 向右移，故 D 正确。
2．如图所示的电路中，电阻阻值 R1U2，通过 R1、R2的电流分别为 I1、I2。下列判断正确的是（　　）
A．U1>U2 B．I1=I2 C．I1【答案】B
【解析】由图可知，开关闭合后，该电路为电阻 R1、R2的串联电路，根据串联电路电
流处处都相等可知，I1=I2，因为电阻阻值 R1B 正确。
故选 B。
3．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，
在处理实验数据时，分别画出了 U﹣I 的图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以
下说法错误的是（　　）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为 1Ω
B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
【答案】C
【解析】AB．根据图甲可知，电压与电流成正比，因此该电阻为定值电阻，即电阻是
导体自身的性质，它不随导体两端的电压和导体中的电流改变而改变，根据图示可知，
U
当电阻两端电压为 3V 时，通过的电流为 3A，由 I = 可知，定值的电阻为
R
R U 3V= = =1Ω
I 3A
故 AB 正确，不符合题意；
C．测定小灯泡的电阻时，多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不能求平均值
减小误差，故 C 错误，符合题意；
D．由乙图可知，电压与电流不成正比，即当灯泡两端电压发光改变时，灯泡的阻值也
随之发生变化，且电压变化比电流变化快，因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大，
故 D 正确，不符合题意。
故选 C。
4．如图所示是同学们做电学实验使用的电路，同学们对此电路提出的以下说法中错误
的是
A．采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要保持电阻 R 阻值不变
B．采用此电路可以测量电阻 R 的阻值，滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作
用
C．开关闭合后，当变阻器滑片由左向右滑动过程中，电流表示数增大，电压表示数
增大
D．开关闭合，进行电流表和电压表调换位置的操作，电路元件不能被烧毁
【答案】C
【解析】A、探究电流跟电压的关系，需保持电阻 R 阻值不变，而 R 为定值电阻，故该
电路可以探究电流与电压的关系；故 A 正确；
B、在此电路中，滑动变阻器既可以起到保护电路的作用，又可以改变电路中的电流，
得到多次实验数据，故 B 说法正确；
C、开关闭合后，当变阻器滑片由左向右滑动过程中，电路中的总电阻增大，则电路中
的电流变小，即电流表示数变小；由U = IR 可知，定值电阻两端电压变小，即电压表示
数变小．故 C 说法错误；
D、开关闭合，如果将电流表和电压表调换位置，电压表串联在电路中，电路相当于开
路，因此电路元件都不可能被烧毁，故 D 正确．
故选 C．
【点睛】学生对控制变量法、电流表、电压表、滑动变阻器的正确使用方法和作用的理
解和掌握是关键．
I U5．关于欧姆定律的公式 = ，下列说法正确的是（
R ）
A．导体中通过的电流越大，则电阻越小
B．通过导体的电流越大，则加在导体两端的电压就越大
C．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
D．通过导体的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比
【答案】D
【解析】AC．电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体的长度、材料和横截面
积，与温度有关，而与通过它的电流、它两端的电压无关，故 AC 错误；
B．电压是使电荷定向移动形成电流的原因，电阻一定时，通过导体的电流越大，则加
在导体两端的电压就越大，故 B 错误；
U
D．根据 I = 可知，对一段导体来说，电阻是不变的，通过导体的电流与它两端的电
R
压成正比，与它的电阻成反比，故 D 正确。
故选 D。
6．如图所示的电路中，L1和 L2为规格相同的小灯泡。若电路中只有一处故障，且已知
是导线 ab 断路，闭合开关 S 后，可以观察到的现象是（　　）
A．灯 L1发光、L2不发光 B．灯 L1不发光、L2发光
C．电流表和电压表的指针均无明显偏转 D．电流表指针无明显偏转，电压表指针
有明显偏转
【答案】D
【解析】灯 L1、L2和电流表串联，电路为串联电路，电压表测量灯 L1两端的电压。若
导线 ab 断路，灯泡 L1被断路而不发光，闭合开关 S 后，电压表与电流表串联于电路中，
电压表电阻过大，电路中电流几乎为 0，所以电流表指针无明显偏转，灯泡 L2 也不亮，
由串联分压规律可知，电压表示数约等于电源电压，所以电压表有明显偏转，电流表无
明显偏转。
故选 D。
7．图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的 I -U 图像。将小灯泡 L 和电阻 R 接入图乙所示的电路
中，只闭合S1 时，电流表的示数为 0.5A。电源为稳压电源，下列说法中正确的是（　　）
A．只闭合S1 时，小灯泡 L 的电阻为 20Ω
B．再闭合S2 后，通过电阻的电流为 0.3A
C．闭合S1 ，S2 后，电流表的示数为 0.7A
D．若电源电压为 6V，通过灯的电流为 0.75A
【答案】C
【解析】A．由图乙可知，只闭合 S1时，只有小灯泡工作，电流表测量灯泡的电流，电
流表的示数为 0.5A，由图甲可知，此时灯泡两端的电压
UL=U=4V
则小灯泡 L 的电阻为
R UL 4VL = = =8ΩIL 0.5A
故 A 错误；
BC．再闭合S2 后，小灯泡 L 与电阻 R 并联，电流表测量干路电流。根据并联电路电压
规律可知
UR=UL=U=4V
由图甲可知，通过电阻的电流为 0.2A，电流表的示数即干路电流为
I=IL+IR=0.5A+0.2A=0.7A
故 B 错误，C 正确；
D．若小灯泡电阻保持 8Ω 不变，若电源电压为 6V，通过灯的电流为
U I 6V= = =0.75A
RL 8Ω
实际上，由于灯泡电阻随温度的升高而增大，若电源电压为6V，通过灯的电流小于0.75A，
故 D 错误。
故选 C。
8．小华利用如图所示的电路将电压表改装成油量表，实现油量最大时，电压表正好满
偏，油量耗尽时电压表示数正好为 0。若滑动变阻器接入电路的阻值与接入导体的长度
成正比。设油箱内油面高度为 h，则电压表示数 U 和油面高度 h 之间的关系图像应为
（　　）
A． B． C．
D．
【答案】C
【解析】由图可知，油面高度 h 与滑动变阻器接入电路的阻值 R 的关系是：R 随着 h 的
增大而增大，故电压表示数 U 和油面高度 h 之间的关系可以看成是电压表示数 U 和滑
动变阻器接入电路的阻值 R 之间的关系；由图知滑动变阻器 R 和定值电阻 R0串联，根
据欧姆定律可得，电路中的电流为
U
I = 电源
R + R0
A．由题意知，电压表的示数为
U
U = IR = 电源 gR
R + R0
因为 U 电源和 R0 不变，故 U 与 R 不成正比，电压表示数 U 和油面高度 h 之间不成正比，
即故 A 错误；
U
BC 电源．由U = gRR R 可知，U 随 R 的变化是先变化的快，后变化的慢，故 B 错误，C+ 0
正确；
D．由于 U 随 R 的变化而变化，所以 U 随 h 的变化而变化，故 D 错误。
故选 C。
二、多选题
9．图所示的电路中，R 为定值电阻，电源两端电压随电路中电阻的变化而改变，所用
器材满足实验要求。在不拆改电路且不添加器材的情况下，利用这个电路能完成下列实
验目的的是（　　）
A．探究当电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比
B．探究当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
C．探究当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比
D．测量定值电阻 R 的阻值大小
【答案】BD
【解析】A．在不拆改电路且不添加器材的情况下，也就意味着定值电阻 R 大小不变，
电压表测的是 R 两端的电压，当电路中的电流一定时，根据U = IR 可知电阻两端的电
压大小也不变，不能探究当电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比，A 项
不合题意；
B．当电阻一定时，可以通过调节滑动变阻器的阻值，让电压表和电流表的示数不一样，
这样可以探究当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，选项 B 符合题
意；
U
C．因为定值电阻 R 大小不变，当电阻两端电压一定时，根据 I = 可知通过电阻的电
R
流大小不变，不能探究当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比，C 项不
合题意；
D．电压表测的是定值电阻 R 两端的电压，电流表测的是流过定值电阻 R 的电流，根据
R U= 可知定值电阻 R 的阻值大小，选项 D 符合题意。
I
10．如图甲所示为身高体重测量仪，当体检者站在台面上时，测量仪能自动显示身高和
体重，电路原理如图乙所示。压敏电阻 R 的阻值随压力的增大而减小，滑片 P 随身高增
高而上滑。下列分析正确的是（ ）
A．身高越高，电压表示数越大 B．身高越高，通过 R0的电流越大
C．体重越大，电流表示数越小 D．体重越大，电流表示数越大
【答案】AD
【解析】A．当身高越高时，滑片上移，滑片 P 下方电阻丝的阻值变大，由U = IR 可知，
滑片 P 下方电阻丝两端的电压变大，即电压表的示数变大，故 A 正确；
B．由电路图可知，R 与 R0并联，电压表测滑片 P 下方电阻丝两端的电压，电流表测压
敏电阻 R 支路的电流，因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路，所以，人的身高变
化即滑片移动时，R0接入电路中的电阻不变，因并联电路中各支路两端的电压相等，且
U
各支路独立工作、互不影响，所以，由 I = 可知，通过 R0的电流不变，故 B 错误；R
CD．当体重越大时，压敏电阻受到的压力越大，由压敏电阻 R 的阻值随压力增大而减
U
小可知，R 的阻值越小，由 I = 可知，通过 R 的电流越大，即电流表的示数越大，故
R
C 错误，D 正确。
故 AD 正确。
三、填空题
11．相距 40km 的甲、乙两地之间架设了两条输电线，每千米输电线的电阻是 0.2Ω。现
知输电线在某处 A 发生了短路故障，为确定故障位置，检修员在甲地利用电压表、电流
表和电源等器材对电路进行检测，如图所示。已知电压表的示数为 3.0V，电流表的示
数为 0.5A。则 A 处和甲地之间的距离为 km。
【答案】15
【解析】根据题意，由欧姆定律
I U=
R
可得被短路的导线的电阻为
R U 3V= = = 6Ω
I 0.5A
则被短路的导线的总长度为
l 6Ω= = 30km
0.2Ω/km
则每根输电线长度即 A 处和甲地之间的距离为
l 1 l 10 = = 30km =15km2 2
12．在串联电路中，探究部分电路两端的电压 U 跟该电路中某个可变电阻 R 的关系时，
记录的实验数据如下表所示。
R/ 2 6 8 12 16 20
U/V 3 5 6 8 10 12
请根据表中数据判断和归纳：
（1）当电阻 R=5Ω 时，电压 U= V；
（2）可变电阻 R 跟该电路两端的电压 U 的关系：R= 。
【答案】 4.5 2A-1 U - 4Ω
【解析】（1）[1]由表格数据知，R 的阻值每增大 4Ω，部分电路两端的电压 U 增大 2V，
可知 U 与 R 成一次函数关系，可设为
U=kR+b
将 R1=2Ω，U1=3V 和 R3=8Ω，U3=6V 分别代入可得
3V=k×2Ω+b，6V=k×8Ω+b
解以上两式得
k=0.5A，b=2V
即
U=0.5A×R+2V
当 R=5Ω 时，代入一次函数式得
U=0.5A×5Ω+2V=4.5V
（2）[2]由一次函数式得，可变电阻跟该电路两端的电压的关系是
R U - 2V= = 2A-1 U - 4Ω
0.5A
13．小英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，发现电流表的示数变大。小英探究的科学问题是 。
【答案】通过导体的电流是否随电压的升高而变大
【解析】电路中电压表测电源电压，电流表测电路中的电流，电路中只有定值电阻 R 的
简单电路；1 节干电池电压为 1.5V，更换为两节干电池电压为 3V，此时电流表示数变
大，在此过程中电路中的电阻 R 不变，因此探究的科学问题是：通过导体的电流是否随
电压的升高而变大。
14．在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时，某同学利用电源（电压恒为 6V）、已
调零电流表（量程 0~0.6A）、已调零电压表（量程 0~3V）、滑动变阻器（规格为“20Ω
2A”）、多个阻值不同且已知的定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）、开关及
导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将阻值不同的定值电阻 R1依次接入电路，
调节滑片 P，使电压表示数为 3V，读出电流表的示数。当将阻值为 25Ω 的定值电阻接
入电路时，无论如何调节滑片 P，电压表示数始终无法达到 3V。经检查，全部实验器
材均无故障且连接无误。请你分析出现上述情况的原因可能是 ，针对该问题，写
出改进措施： 。
【答案】 滑动变阻器的最大阻值太小 换用阻值更大的滑动变阻器
【解析】[1][2]探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时，需要控制定值电阻 R1两端的
电压保持不变，当 R1的阻值由小到大依次接入电路时，根据串联分压的原理，R1两端
的电压会随之增大，要使 R1 两端电压为 3V 不变，滑动变阻器 R2 的阻值要调大才可以，
俗称“换大调大”。所以，当将阻值为 25Ω 的定值电阻接入电路时，无论如何调节滑片
P，电压表示数始终无法达到 3V，说明此时即使滑动变阻器的阻值调到最大，仍然不够
大，即滑动变阻器的最大阻值太小了。要使 25Ω 的定值电阻接入电路也能完成该实验，
需要换用阻值更大的定值电阻。
15．有甲、乙两个定值电阻 R 甲和 R 乙。
(1)若把甲、乙两电阻串联接人电路中，它们消耗的电功率分别为 P 甲和 P 乙，请你推导 P
甲：P 乙=R 甲：R 乙；( )
(2)若通过两电阻的电流 I 随其两端电压 U 变化的情况如图所示，当把它们并联接入电
压为 3V 的电源两端，干路电流为 A。
【答案】 答案见解析 0.9
【解析】(1)[1]串联电路，电流处处相等，根据 P=I2R，则甲消耗的电功率
P 甲=I2R 甲
P 2乙=I R 乙
则
P 2甲 I R R
P =
甲
2 =
甲
乙 I R R乙 乙
(2)[2]并联电路，各支路两端电压都相等，干路电流等于各支路电流之和，电源电压为
3V，则甲、乙两端的电压均为 3V，由图知，电压为 3V 时通过甲的电流为 0.6A，通过
乙的电流为 0，3A，所以通过干路的电流为
0.6A+0.3A=0.9A
16．探究电流跟电压的关系时，应保持 不变，根据实验数据画出如图所示的图象，
你对这个图象进行分析后，得出的结论是 ，这个图象使你联想到数学中的 知
识．
【答案】 电阻 在电阻一定时，电流与电压成正比 正比例函数
【解析】在研究电流跟电压关系时，由控制变量法知道，应该保持电阻不变，移动滑动
变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，记录电流的大小，这样就可以分析电流和电压的
关系了；从图象知道，电流随着电压的增大而增大，且此图象是一条过原点的直线，即
这是一个正比例函数图象，所以，说明电压和电流的比值是一定的，即在电阻一定时，
通过导体的电流与导体两端的电压成正比．
四、实验题
17．小乔和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，除了电源（ 3V）、开关、
导线、电流表、电压表、滑动变阻器外，还有可供选择的：A．定值电阻 B．小灯泡。
（1）为了完成研究需要选择器材 （ 填序号“A”或“B”）； 理由是： ；
（2）用笔画线完成图中的实物电路连接（ 你所选的器材在图中自己添加，导线连线不
能交叉），并使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（3）小乔通过实验得出了如表（ 一） 中的数据，请读出图中两表的示数，记在表中
最后一列的空格处；
表（ 一）
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流 I/A 0.05 0.1 0.15 0.2
表（二）
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流 I/A 0.25 0.2 0.15 0.1
（4）小丽通过实验得出了如表（ 二） 中的数据，并且通过分析实验数据得出了：“在
电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减少”的结论。小乔观察并检查了小丽所连
接的电路后，告诉了小丽。你认为原因可能是 。
【答案】 A 小灯泡电阻随温度而改变，不能控制电阻一定
2.4 0.24 电压表并联在滑动变阻
器两端了
【解析】（1）[1][2]探究电流跟电压的关系时，应控制电阻不变；而灯泡的电阻两端电
压越高，小灯泡越亮，电阻值也相应增大，要保持电阻一定，所以使用定值电阻。
（2）[3]滑动变阻器要求接入电路的电阻最大，必须使接入电路的电阻线最长，所以连
接左下端的接线柱。
（3）[4][5]电压表选择的是 0~3V 量程，所以示数是 2.4V；电流表选择的是 0~0.6A 量
程，所以示数是 0.24A。
（4）[6]探究电流与电压的关系，必须保持电阻一定，由表（二）对应的电压电流计算
可知，电阻值是变化的，所以原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。
18．在探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”的实验中，小亮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，其中电源两端电压不变，有阻值不同的
定值电阻若干。
（1）请根据如图所示的电路，画出小亮设计的实验电路图 ；
（2）闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑片 P 应置于阻值 处；
（3）小亮先闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片 P 使电压表的示数为 U1，读取电流表
的示数 I，并将 R1、I 记录在表格中。小亮断开开关 S，用电阻 R2替换 R1（R2>R1），再
闭合开关 S，发现电压表、电流表示数均发生变化，电压表示数为 U1'，电流表示数为
I'。请你判断：U1 U1'（选填“>”或“<”），并结合所学知识和公式写出分析推导过程；
（4）小亮针对他探究的问题，接下来必须进行的一步正确操作是 。
【答案】 最大 < 见解析
【解析】（1）[1]由图可知，电压表并联在电阻两端，测量电阻两端电压，电流表串联在
电路中，根据实物图，画出对应的电路图，如图所示：
（2）[2]为了保护电路，避免闭合开关的瞬间，电路中的电流过大，烧坏用电器，所以
闭合开关前，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处。
（3）[3]由图可知，电阻与滑动变阻器 Rp串联，用电阻 R2替换 R1，因为 R2>R1，Rp不
变，所以替换前后，电路中的总电阻 R 总'> R 总，根据欧姆定律可知 ，电源电压一定，R
总'> R 总，所以 I'< I，替换前后，滑动变阻器两端的电压分别为
U2=IRp
U2'=I'Rp
电阻不变，电流变小，所以
U2>U2'
电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，替换前后定值电阻两端电压
U1=U-U2
U1'=U-U2'
则替换前后定值电阻两端电压关系
U1即电压表示数变大。
（4）[4]探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”时，需要控制定值电阻两端电压不变，
所以下一步的操作是调节滑动变阻器滑片 P 使电压表示数仍为 U1。
19．小刚在探究“通过导体的电流与其电阻的关系”实验中，找来如下实验器材；学生电
源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器 Rp、阻值不同的定值电阻 R 若干、开关和
导线若干
（1）小刚的主要实验步骤如下，请你将其补充完整；
①根据图连接电路。
②闭合开关 S，并移动滑动变阻器的滑片 P，使电压表的示数为 U，读取电流表示数 I，
将 R 和 I 的数据记录在表格中。
③断开开关 S， ，闭合开关 S， ，读取电流表的示数，将相应的电
阻 R 和 I 的数据记录在表格中。
④仿照步骤③再做四次实验，将相应的电阻 R 和 I 的数据记录在表格中。
（2）实验数据如下表所示，请根据实验数据归纳出 I 与 R 的关系是： 。
R/Ω 10 15 20 25 30 50
I/A 0.60 0.40 0.30 0.24 0.20 0.12
【答案】 将另一阻值的定值电阻替换电路中的电阻 R 调节滑动变阻器使电压
表的示数仍为 U 当导体两端电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比
【解析】（1）③[1][2]根据实验目的和控制变量法的思想，探究电流与电阻的关系时，
要控制电压一定，改变电阻，所以，断开开关 S，更换阻值不同的电阻 R，闭合开关，
移动滑动变阻器的滑片 P，使电压表的示数为 U，读取电流表示数 I，将 R 和 I 的数据
记录在表格中。
（2）[3]分析表格数据
UV = IR = 0.60A 10Ω = 0.4A 15Ω = 0.30A 20Ω = 0.24A×25Ω = 0.20A 30Ω = 0.12A 50Ω = 6V
即 I 与 R 的关系是，当导体两端电压不变时，通过导体的电流与其电阻成反比。
20．小云同学想通过实验，探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比。他利
用干电池、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线，设计了如图所示的电
路进行实验，请完成下列问题。
（1）在虚框中画出实验数据表格。
（2）完成下列实验步骤。
①把电流表和电压表调零，在开关 （选填“闭合”或“断开”）的状态下按照电路图
连接实验电路，并把滑动变阻器的滑片 Р 调到最 （选填“左”或“右”）端。
②调节电阻箱的阻值为 R1，试触后闭合开关，调节滑动变阻器滑片 Р 适当位置，读出
电压表的示数 U1，读出电流表的示数 I1，断开开关，把实验数据填入表格中。
③ 。
④仿照实验步骤③，再做 4 次实验，把实验数据填入表格中。
⑤实验完毕，拆卸电路，整理实验器材。
【答案】
U / V
I / A
断开 右 电阻箱阻值R1不变，调节滑动变阻器滑片 P 于另一位置，读出
电压表示数U2 ，读出电流表的示数 I2 ，断开开关，把实验数据填入表格中
【解析】（1）[1]探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比，则需测量的物理
量有电流、电压，故设计实验数据表格如下：
U / V
I / A
（2）①[2][3]为保护电路，应该在开关断开的状态下按照电路图连接实验电路，并把滑
动变阻器的滑片 Р 调到最大阻值处的右端。
②调节电阻箱的阻值为 R1，试触后闭合开关，调节滑动变阻器滑片 Р 适当位置，读出
电压表的示数 U1，读出电流表的示数 I1，断开开关，把实验数据填入表格中。
③[4]根据控制变量法知要探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比需要保
持电阻阻值不变，改变其两端的电压，进而观察电流，故接下来的操作应该是：电阻箱
阻值R1不变，调节滑动变阻器滑片 P 于另一位置，读出电压表示数U2 ，读出电流表的
示数 I2 ，断开开关，把实验数据填入表格中。第 15 讲《12.1 学生实验— 探究电流与电压、电阻的关系》
（分层练习）-2023-2024 学年九年级物理全一册同步精品课
堂（北师大版）
一、单选题
1．利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持 3V 不变，分别将
5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω 的定值电阻 R 连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻
的电流描绘出如图乙所示的图像，则下列判断正确的是
A．实验中电压表的示数保持 1V 不变
B．当 R 的电阻为 10Ω 时，通过 R 的电流为 0.5A
C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为 0-25Ω
D．将 R 从 5Ω 换成 10Ω 后，应将滑片向右移
2．如图所示的电路中，电阻阻值 R1U2，通过 R1、R2的电流分别为 I1、I2。下列判断正确的是（　　）
A．U1>U2 B．I1=I2 C．I13．用“伏安法测电阻”的实验中，小雪和晓彤分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，
在处理实验数据时，分别画出了 U﹣I 的图像，如图甲、乙所示。对于图像的分析，以
下说法错误的是（　　）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为 1Ω
B．由甲图可知，电阻不随其两端的电压和导体中的电流而改变
C．为了减小误差，应该用多次测量的方法，计算小灯泡的电阻
D．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
4．如图所示是同学们做电学实验使用的电路，同学们对此电路提出的以下说法中错误
的是
A．采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要保持电阻 R 阻值不变
B．采用此电路可以测量电阻 R 的阻值，滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作
用
C．开关闭合后，当变阻器滑片由左向右滑动过程中，电流表示数增大，电压表示数
增大
D．开关闭合，进行电流表和电压表调换位置的操作，电路元件不能被烧毁
U
5．关于欧姆定律的公式 I = ，下列说法正确的是（ ）R
A．导体中通过的电流越大，则电阻越小
B．通过导体的电流越大，则加在导体两端的电压就越大
C．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
D．通过导体的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比
6．如图所示的电路中，L1和 L2为规格相同的小灯泡。若电路中只有一处故障，且已知
是导线 ab 断路，闭合开关 S 后，可以观察到的现象是（　　）
A．灯 L1发光、L2不发光 B．灯 L1不发光、L2发光
C．电流表和电压表的指针均无明显偏转 D．电流表指针无明显偏转，电压表指针
有明显偏转
7．图甲是小灯泡 L 和电阻 R 的 I -U 图像。将小灯泡 L 和电阻 R 接入图乙所示的电路
中，只闭合S1 时，电流表的示数为 0.5A。电源为稳压电源，下列说法中正确的是（　　）
A．只闭合S1 时，小灯泡 L 的电阻为 20Ω
B．再闭合S2 后，通过电阻的电流为 0.3A
C．闭合S1 ，S2 后，电流表的示数为 0.7A
D．若电源电压为 6V，通过灯的电流为 0.75A
8．小华利用如图所示的电路将电压表改装成油量表，实现油量最大时，电压表正好满
偏，油量耗尽时电压表示数正好为 0。若滑动变阻器接入电路的阻值与接入导体的长度
成正比。设油箱内油面高度为 h，则电压表示数 U 和油面高度 h 之间的关系图像应为
（　　）
A． B． C．
D．
二、多选题
9．图所示的电路中，R 为定值电阻，电源两端电压随电路中电阻的变化而改变，所用
器材满足实验要求。在不拆改电路且不添加器材的情况下，利用这个电路能完成下列实
验目的的是（　　）
A．探究当电路中的电流一定时，电阻两端的电压与电阻成正比
B．探究当电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比
C．探究当电阻两端电压一定时，通过电阻的电流与电阻成反比
D．测量定值电阻 R 的阻值大小
10．如图甲所示为身高体重测量仪，当体检者站在台面上时，测量仪能自动显示身高和
体重，电路原理如图乙所示。压敏电阻 R 的阻值随压力的增大而减小，滑片 P 随身高增
高而上滑。下列分析正确的是（ ）
A．身高越高，电压表示数越大 B．身高越高，通过 R0的电流越大
C．体重越大，电流表示数越小 D．体重越大，电流表示数越大
三、填空题
11．相距 40km 的甲、乙两地之间架设了两条输电线，每千米输电线的电阻是 0.2Ω。现
知输电线在某处 A 发生了短路故障，为确定故障位置，检修员在甲地利用电压表、电流
表和电源等器材对电路进行检测，如图所示。已知电压表的示数为 3.0V，电流表的示
数为 0.5A。则 A 处和甲地之间的距离为 km。
12．在串联电路中，探究部分电路两端的电压 U 跟该电路中某个可变电阻 R 的关系时，
记录的实验数据如下表所示。
R/ 2 6 8 12 16 20
U/V 3 5 6 8 10 12
请根据表中数据判断和归纳：
（1）当电阻 R=5Ω 时，电压 U= V；
（2）可变电阻 R 跟该电路两端的电压 U 的关系：R= 。
13．小英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，发现电流表的示数变大。小英探究的科学问题是 。
14．在探究“导体中的电流与导体电阻的关系”时，某同学利用电源（电压恒为 6V）、已
调零电流表（量程 0~0.6A）、已调零电压表（量程 0~3V）、滑动变阻器（规格为“20Ω
2A”）、多个阻值不同且已知的定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω）、开关及
导线，设计了如图所示的电路。实验中，他将阻值不同的定值电阻 R1依次接入电路，
调节滑片 P，使电压表示数为 3V，读出电流表的示数。当将阻值为 25Ω 的定值电阻接
入电路时，无论如何调节滑片 P，电压表示数始终无法达到 3V。经检查，全部实验器
材均无故障且连接无误。请你分析出现上述情况的原因可能是 ，针对该问题，写
出改进措施： 。
15．有甲、乙两个定值电阻 R 甲和 R 乙。
(1)若把甲、乙两电阻串联接人电路中，它们消耗的电功率分别为 P 甲和 P 乙，请你推导 P
甲：P 乙=R 甲：R 乙；( )
(2)若通过两电阻的电流 I 随其两端电压 U 变化的情况如图所示，当把它们并联接入电
压为 3V 的电源两端，干路电流为 A。
16．探究电流跟电压的关系时，应保持 不变，根据实验数据画出如图所示的图象，
你对这个图象进行分析后，得出的结论是 ，这个图象使你联想到数学中的 知
识．
四、实验题
17．小乔和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，除了电源（ 3V）、开关、
导线、电流表、电压表、滑动变阻器外，还有可供选择的：A．定值电阻 B．小灯泡。
（1）为了完成研究需要选择器材 （ 填序号“A”或“B”）； 理由是： ；
（2）用笔画线完成图中的实物电路连接（ 你所选的器材在图中自己添加，导线连线不
能交叉），并使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
（3）小乔通过实验得出了如表（ 一） 中的数据，请读出图中两表的示数，记在表中
最后一列的空格处；
表（ 一）
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流 I/A 0.05 0.1 0.15 0.2
表（二）
电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流 I/A 0.25 0.2 0.15 0.1
（4）小丽通过实验得出了如表（ 二） 中的数据，并且通过分析实验数据得出了：“在
电阻一定时，导体中的电流随电压的增大而减少”的结论。小乔观察并检查了小丽所连
接的电路后，告诉了小丽。你认为原因可能是 。
18．在探究“通过导体的电流与导体的电阻关系”的实验中，小亮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，其中电源两端电压不变，有阻值不同的
定值电阻若干。
（1）请根据如图所示的电路，画出小亮设计的实验电路图 ；
（2）闭合开关 S 前，滑动变阻器的滑片 P 应置于阻值 处；
（3）小亮先闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片 P 使电压表的示数为 U1，读取电流表
的示数 I，并将 R1、I 记录在表格中。小亮断开开关 S，用电阻 R2替换 R1（R2>R1），再
闭合开关 S，发现电压表、电流表示数均发生变化，电压表示数为 U1'，电流表示数为
I'。请你判断：U1 U1'（选填“>”或“<”），并结合所学知识和公式写出分析推导过程；
（4）小亮针对他探究的问题，接下来必须进行的一步正确操作是 。
19．小刚在探究“通过导体的电流与其电阻的关系”实验中，找来如下实验器材；学生电
源、已调零的电流表和电压表、滑动变阻器 Rp、阻值不同的定值电阻 R 若干、开关和
导线若干
（1）小刚的主要实验步骤如下，请你将其补充完整；
①根据图连接电路。
②闭合开关 S，并移动滑动变阻器的滑片 P，使电压表的示数为 U，读取电流表示数 I，
将 R 和 I 的数据记录在表格中。
③断开开关 S， ，闭合开关 S， ，读取电流表的示数，将相应的电
阻 R 和 I 的数据记录在表格中。
④仿照步骤③再做四次实验，将相应的电阻 R 和 I 的数据记录在表格中。
（2）实验数据如下表所示，请根据实验数据归纳出 I 与 R 的关系是： 。
R/Ω 10 15 20 25 30 50
I/A 0.60 0.40 0.30 0.24 0.20 0.12
20．小云同学想通过实验，探究通过导体的电流与导体两端电压之间是否成正比。他利
用干电池、电流表、电压表、电阻箱、滑动变阻器、开关及导线，设计了如图所示的电
路进行实验，请完成下列问题。
（1）在虚框中画出实验数据表格。
（2）完成下列实验步骤。
①把电流表和电压表调零，在开关 （选填“闭合”或“断开”）的状态下按照电路图
连接实验电路，并把滑动变阻器的滑片 Р 调到最 （选填“左”或“右”）端。
②调节电阻箱的阻值为 R1，试触后闭合开关，调节滑动变阻器滑片 Р 适当位置，读出
电压表的示数 U1，读出电流表的示数 I1，断开开关，把实验数据填入表格中。
③ 。
④仿照实验步骤③，再做 4 次实验，把实验数据填入表格中。
⑤实验完毕，拆卸电路，整理实验器材。