17.1 电流与电压和电阻的关系-2023-2024学年九年级全一册物理同步精剖细解讲义（人教版）

17.1 电流与电压和电阻的关系 ——精剖细解讲义 知识点1：电流与电压和电阻的关系 1、现象观察和思考 用一节干电池和两节干电池分别给同一个小灯泡供电，如下图所示： 实验现象：用两节电池供电时，灯泡发光更亮。 实验分析：灯泡两端的电压升高，灯泡中的电流随之增大。 用两节干电池给灯泡供电，一个电路不连接电阻，另一个电路连接电阻，如下图所示： 实验现象：在原来电路中接入电阻丝后，灯泡发光更暗。 实验分析：电流与电阻有关，电路中电阻增大，电路中的电流反而减小。 电压是形成电流的原因，导体的电阻对电流有阻碍作用，所以，电流的大小与导体电压和电阻都有关。 2、探究电流与电压的关系 【实验目的】 探究电流与电压的关系 【提出问题】 电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系? 【猜想假设】 因为电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因，所以猜想∶在电阻一定时，电压越高，电流就越大，电流与电压可能存在正比关系。 【实验设计】 如图，为了探究电流与电压的关系，需要将定值电阻接入电路，用电压表测量定值电阻两端的电压，用电流表测量通过定值电阻的电流。通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变定值电阻两端的电压，进而改变通过定值电阻的电流，从而探究电流随电压变化的规律。 【实验步骤】 连接电路前电流表、电压表调零； 取一阻值为5 Ω 的定值电阻，根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态； 闭合开关前检查：滑动变阻器滑片移到阻值最大处，电流表和电压表选择合适的量程并正确连入电路； 闭合开关，移动滑片到不同位置，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数成整数倍增加（如1 V、2 V、3 V），记录下滑片在每个位置时电压表和电流表的示数，并填入数据记录表中； 根据数据记录表中的数据，在坐标系中描点并画出I-U关系图象； 整理器材。 【实验数据记录】 【实验数据分析】 将实验数据制作成图，如下所示： 从实验数据和图像可以得出： 电流随电压的增大而增大，且电压与电流的比值为一定值。 I-U图象是一条过原点的直线。 【实验结论】 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。 【注意事项】 电表的连接：①注意用"试触法"选择合适的量程; ②注意电流从电表正接线柱流入、从负接线柱流出;
 ③注意电流表要串联接入电路，电压表要并联接入电路。 滑动变阻器的连接要注意"一上一下"的接线原则，分别把滑动变阻器的上、下两个接线柱接入电路。滑动变阻器在本实验中的作用：保护电路，防止电路中电流过大损坏电流表；改变定值电阻两端电压和通过定值电阻的电流。 缓慢移动滑动变阻器滑片，防止电压表和电流表示数变化过快。 移动滑动变阻器滑片的过程中，要注意观察电流表和电压表示数，防止超过电表量程。 为了使实验结论具有普遍性，应至少测量记录三组数据。 画图时，将描出的点用平滑的曲线（或直线）连接起来，使尽量多的点落在线上，不在直线上的点要均匀落在线的两侧。 在结论的描述中，不要漏掉"电阻一定"的前提条件。 电压是导体中产生电流的原因，因为导体两端加了电压，导体中才有电流，所以应该说电流与电压成正比，而不能说电压与电流成正比。 在探究电流与电压的关系时，我们需要改变定值电阻两端的电压，在具体的操作中，我们通过移动滑动变阻器滑片的位置来改变定值电阻两端的电压。当滑动变阻器接入电路的电阻变小时，定值电阻两端的电压变大;当滑动变阻器接入电路的电阻变大时，定值电阻两端的电压变小。所以，要想使定值电阻两端的电压增大，需减小滑动变阻器接入电路的阻值；反之，则需增大滑动变阻器连入电路的阻值。 3、探究电流与电阻的关系 【实验目的】 探究电流与电阻的关系 【提出问题】 电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系? 【猜想假设】 因为电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，所以猜想：在电压一定时，电阻越大，电流越小，电流与电阻可能存在反比关系。 【实验设计】 如图，为了探究电流与电阻的关系，需要将不同阻值的定值电阻接入电路，用电压表测量定值电阻两端的电压，用电流表测量通过定值电阻的电流;通过调节滑动变阻器滑片的位置来保证定值电阻两端的电压始终保持不变，从而探究电流随电阻变化的规律。 【实验步骤】 1、连接电路前电流表、电压表调零； 2、按照上述电路图连接实物电路，首先把一阻值为5 Ω的定值电阻连接到电路中。 3、检查所连电路，确认连接准确无误后，调节滑动变阻器滑片至其阻值最大处。
 4、闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3 V，读出电流表的示数并填入数据记录表中。
 5、断开开关，把阻值为5 Ω 的定值电阻依次更换为阻值为 10 Ω、15 Ω、20 Ω 的定值电阻，重复步骤4。 6、根据数据记录表中的数据，在直角坐标系中描点并画出I-U关系图像； 【实验数据记