17.1 电流与电压和电阻的关系-2021-2022学年九年级物理全册举一反三系列（人教版）

17.1 电流与电压和电阻的关系（解析版） 本节学习目标 1.通过实验探究，熟悉控制变量法的应用，并得出电流与电压的关系，电流与电阻的关系； 2.掌握电流跟电压的关系及电流跟电阻的关系； 3.会进行电流与电压和电阻关系的实验探究。 要点一 探究电流与电压的关系 知识点一：探究电流与电压的关系 　　1．提出问题：电流与电压有什么关系。 2．猜想与假设：电流与电压成正比。 3．设计实验：因电流与电压、电阻均有关系，我们要研究电流与电压的关系，应该采用控制变量法。　　即保持电阻不变，改变电阻两端的电压，研究电流与电压的关系。 器材：电流表、电压表、定值电阻(2个)滑动变阻器、电源开关、导线。 电路图：如图。 4．进行实验： ①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处，实物图如下所示。 ②保持电阻R1=5不变，检查电路后闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。 R1=5Ω 次数 电压U/V 电流I/A 1 1 0.2 2 2 0.4 3 3 0.6 改变电阻，使R2=10不变，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为1V、2V、3V，并读出电流表相应的数值、填表。 R2=10Ω 次数 电压U/V 电流I/A 1 1 0.1 2 2 0.2 3 3 0.3 5.根据数据画出I-U图像。 6．得出结论：在电阻不变时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比。 要点诠释： 1.任何电学实验，在闭合开关之前，滑动变阻器应调节到阻值最大处，这样可以保护电路。 2.本实验中滑动变阻器的作用有两点：①保护电路；②改变定值电阻两端的电压 3.如果只凭一组数据，就得出电流与电压成正比的结论，缺乏普遍性，所以本实验用不同阻值的电阻，重复实验操作，这样得出的数据更具普遍性。 4.要会根据I-U图，判断电阻值的大小。 如图，通过相同的电流时，UB>UA，所以RB>RA。 【例】某小组在探究电流与电压关系时，得到的实验数据如下表： R=10Ω 电压U/V 2 4 6 电流I/A 0.2 0.4 0.6 (1) 分析数据发现：在______时，______跟______成______(填“正”或“反”)比。 (2)在坐标纸上画出U-I关系图。 (3) 在本实验中，滑动变阻器的作用除了保护电路外，主要是__________________。 【答案】(1)电阻一定；导体中的电流；导体两端的电压；正； (2) 如图所示；(3)改变定值电阻两端的电压。 【解析】(1)注意：在回答结论时一定要说上前提条件即电阻不变。由表格可知电流改变的倍数与电压改变的倍数相等，即正比例关系。在结论中一定要说电流与电压成正比，而不能说反。这是因为有电压才有电流，电压是因，电流是果，因此结论一定要说电阻一定时，电流和电压成正比。 (2)做图时，在坐标上描出对应的点连线即可以。因为电压若为0，电流也为0，所以该图象过原点。 【点睛】本题是物理课上常用的控制变量法，注意不变量，也就是在一定的前提下，还要注意电压和电流的因果关系，所以在表达时需注意。 【考点分析】本题的主要意图是考查描点作图法、分析实验结论的能力以及滑动变阻器在电路中的作用。 【变式1】某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，利用图1所示电路，在a，b两点间分别接入定值电阻R1、R2，通过调节滑动变阻器测得了多组数据，并根据数据绘制了两个电阻的U-I关系图象，如图2所示，若将R1、R2组成并联电路，当通过R1的电流为1A时，通过R2的电流为（ ）。 A．0.5A B．1A C．2A D．3A 【答案】A。 【进行】根据U-I关系图象，可知R1的电流为1A时，R1两端的电压为3V； ∵将R1、R2组成并联电路，则并联电路两端的电压相同， ∴R2两端的电压也为3V， 根据U-I关系图象，可知电压为3V时，通过R2的电流为0.5A。故选A。 【点睛】当R1、R2并联后接入电路，已知R1的电流为1A，根据U-I关系图象，得出R2并联电路两端的电压，再根据U-I关系图象，得出这个电压下的R2的电流。 【考点分析】本题考需要根据图示信息结合并联电路的电压特点来解决，培养了学生可以从图示中提取有用信息的能力。 【变式2】在“探究电流与电压关系”实验中，小明所用电路如图所示。 (1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：开关闭合前无需移动滑片________； (2)闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，小明检查发现仅导线有故障，则故障为________； A．导线④断路 B．导线③断路 C．导线②断路 D．导线①断路 (3)排除故障后，闭合开关，移动