17.1 电流与电阻和电压的关系-2020-2021学年九年级全一册物理教材解读（人教版）

第十七章　欧姆定律 17.1 电流与电阻和电压的关系 一、探究电流和电压的关系 【提出问题】 电流与电压之间存在什么定量关系? 【猜想】 在研究电压时，同一个小灯泡接在两节电池的电路里比接在一节电池的电路里更亮，此时流经灯泡的电流更大.故猜想对于同一导体，电压越大则电流越大. 【设计实验】 采用控制变量法.控制电阻不变，改变该电阻两端的电压，使电压整数倍的增加，测量流经该电阻的电流.记录电流和对应的电压值. 【实验过程】 （1）按照电路图连接实物图.闭合开关保持电路中电阻为5Ω不变，调节滑动变阻器的滑片使电阻R两端的电压成倍数增大，观察电流表的示数，将每组电压值和对应的电流值记录在表格中（表中数据仅供参考）. 次数 R/Ω U/V I/A 第1次 5 0.5 0.1 第2次 5 1.0 0.2 第3次 5 1.5 0.3 （2） 根据表中数据绘制I-U图像： 【分析论证】 观察到I-U图像是一条过原点的直线，可以证明：电阻 R一定时，电流I与电压U 成正比. 【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. 二、探究电流高电阻的关系 【提出问题】 电流与电阻之间存在什么定量关系? 【猜想】 电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大阻碍作用越大，在电压一定时，电阻越大，电流越小. 【设计实验】 采用控制变量法.控制电压不变，更换不同的电阻，测量流经每个电阻的电流，记录电流和对应的定值电阻阻值. 【实验过程】 （1） 按电路图连接实物图，闭合开关，分别将阻值不同的电阻接入电路，通过调节滑动变阻器滑片的位置使不同阻值的定值电阻R两端的电压保持2V不变，观察电流表的示数，将每组定值电阻阻值和对应的电流值记录在表格中（表中数据仅供参考）. 次数 U/N R/Ω I/A 1 2 5 0.4 2 2 10 0.2 3 2 20 0.1 （2）根据表中数据绘制出I-R 图像. 【分析论证】 观察到I-R 图像类似双曲线形状，结合数据大小比较可以证明：电压U一定时，电流与电阻成反比. 【实验结论】 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 1.电阻一定，电流与电压的关系 例1在探究"电流与电压的关系"实验中，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到________的位置，分别采用5Ω、10 Ω、15 Ω的电阻进行实验，目的是______________.如图所示是根据实验数据绘制的图像，由图像可知：电阻一定时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成__________。 解： 连接好实验电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到接入电路阻值最大的位置，实验中，更换不同电阻进行多次测量的目的是避免实验结论的偶然性和特殊性，使实验得到的结论更具有普遍性.电阻一定时，电流随电压变化的图像是一条过原点的直线，这说明在电阻一定时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成正比. 答案 阻值最大 使实验结论更具有普遍性 正比 2.电压一定，电流与电阻的关系 例2（2020•道里区校级模拟）同学们用如图所示的电路探究“电流跟电阻的关系”，电源电压为4.5V，三个阻值分别为5Ω、15Ω和30Ω的定值电阻。他们先将5Ω的电阻接入电路中，使其两端电压为2.5V．读取了电流表示数。为完成探究任务，断开开关后，接下来该进行的操作正确的是（　　） A．调节滑片至另一位置，再闭合开关，读取电流表示数 B．用15Ω或30Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，读取电流表示数 C．用15Ω或30Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，向右调节滑片使电压表示数为2.5V，读取电流表示数 D．用15Ω或30Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，将滑片从最右端逐渐向左调节使电压表示数为2.5V，读取电流表示数 解：5Ω的电阻接入电路，电压表示数为2.5V，用15Ω或30Ω的电阻替换5Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大；由于电阻换成15欧时，定值电阻分得的电压超过了3V的量程，所以换成15Ω的电阻时，为了保护电路元件，应该在闭合开关前先把滑动变阻器调到最大阻值处，然后在闭合开关后，把滑动变阻器滑片向左移，使电压表示数为2.5V，读取电流表示数，故D正确。 故选：D。 【1】探究电流与电压的关系 例1（2020秋•孝南区单元测试）例关于导体中的电流与导体两端的电压的关系，下列叙述正确的是（ ） A. 在导体电阻不变的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比 B. 在导体电阻不变的情况下，导体两端的电压与导体中的电流成正比 C. 导体中的电流越大，其两端电压越大 D. 导体中的电流越小，其两端电压越小 解：在导体电阻不