《2025年金太阳导学案九年级物理全一册人教版》

例1 在“探究电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，所用的实验器材有：电流表、电压表、$10\ \Omega$的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，$1.5\ V$的干电池两节，导线若干。
（1）用笔画线代替导线，将图1所示的电路补充完整。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到____（选填“$a$”或“$b$”）端。
（3）用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是____（填字母）。
A. 开关或定值电阻
B. 定值电阻或电流表
C. 开关、滑动变阻器或电流表
D. 滑动变阻器、电压表或电流表
（4）排除故障后，继续进行实验，并将实验数据记录在下表中。请在图2中画出电流与电压的关系图像。
|实验次数|1|2|3|4|5|6|
|----|----|----|----|----|----|----|
|电阻$R/\Omega$|10|10|10|10|10|10|
|电压$U/V$|0.4|0.8|1.2|1.6|2.0|2.4|
|电流$I/A$|0.04|0.08|0.12|0.16|0.20|0.24|
（5）根据图像，可得出的探究结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成____比。

答案： （1）图略（滑动变阻器“一上一下”接入电路，电压表并联在定值电阻两端，电流从电表正接线柱流入、负接线柱流出）
解析：滑动变阻器应串联在电路中，采用“一上一下”的接法；电压表需与定值电阻并联以测量其两端电压，且电流要从电表的正接线柱流入，负接线柱流出。
（2）$a$
解析：闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处。由图1可知，滑片在$a$端时，滑动变阻器接入电路的电阻最大。
（3）C
解析：若开关断路，整个电路无电流，两表均无示数；若滑动变阻器断路，电路不通，两表均无示数；若电流表断路，电路中无电流，两表均无示数。而定值电阻断路时，电压表串联在电路中，电压表有示数（接近电源电压），电流表无示数；电压表断路时，电流表有示数，电压表无示数。所以发生断路的元件可能是开关、滑动变阻器或电流表，选C。
（4）图略（描点（0.4,0.04）、（0.8,0.08）、（1.2,0.12）、（1.6,0.16）、（2.0,0.20）、（2.4,0.24），用直线连接各点）
解析：根据表格中的数据，在图2的坐标系中找出对应的点，然后用直线将这些点依次连接起来，即可得到电流与电压的关系图像。
（5）正
解析：由画出的图像可知，电流随电压的增大而增大，且图像是一条过原点的直线，说明电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

1. 如图所示的是“探究电流与电阻的关系”的电路图。将$5\ \Omega$的定值电阻接入图中$A$、$B$两点间，正确操作后，电流表的示数为$0.4\ A$。接下来的操作：断开开关，将$5\ \Omega$的定值电阻更换为$10\ \Omega$的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片$P$移到最____（选填“左”或“右”）端，然后闭合开关，移动滑片$P$，使电压表的示数为____$V$时，读出电流表的示数。

答案： 右；2
解析：在“探究电流与电阻的关系”实验中，应控制电阻两端的电压不变。当将$5\ \Omega$的电阻更换为$10\ \Omega$的电阻时，根据串联分压原理，电阻增大，其两端电压会增大。为保持电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器接入电路的电阻，即滑片应移到最右端。原来$5\ \Omega$电阻两端的电压$U = IR=0.4\ A×5\ \Omega = 2\ V$，所以更换电阻后，应使电压表的示数仍为$2\ V$。