17.1 电流与电压和电阻的关系 导学案（知识清单+典型例题+巩固提升）2024-2025学年人教版九年级物理

人教版九年级物理 17.1 电流与电压和电阻的关系 讲·学·练 知识结构 考点清单 1.在探究电流与电压的关系时，采取的实验方法是控制变量法，（电路如图所示）具体做法是： （1）控制定值电阻R的大小不变，通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来改变定值电阻R两端的电压，获得多组数据（电流电压值）（电压是自变量，电流是因变量），从而探究出普遍规律：电阻一定时，电流与电压成正比。 （2）滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②改变定值电阻两端电压。 （3）电流与电压的关系图像为： 2.在探究电流与电阻的关系时，采取的实验方法是控制变量法，（电路如图所示）具体做法是： （1）通过调节滑动变阻器的滑片P的位置来调节定值电阻R两端的电压控制定值电阻R两端的电压不变，改变定值电阻的大小，获得多组数据（电流电阻值）（电阻是自变量，电流是因变量），从而探究出普遍规律：电压一定时，电流与电阻成反比。 （2）滑动变阻器在本实验中的作用：①保护电路；②控制定值电阻两端电压不变。 （3）定值电阻换为较大的电阻后，如果滑片不移动，则电压表示数变大，要控制电压表示数不变，滑动变阻器的滑片应该向使其接入电路中的电阻适当变大的方向移动。反之亦然。 （4）定值电阻换为较大的电阻后的操作中的手眼配合情况是：手移动滑动变阻器的滑片，眼睛观察电压表的示数。 典例讲解 【例1】如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法不正确的是（　　）    A．探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 B．滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C．实验的结论是：电流跟电压成反比 D．多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 【答案】C 【详解】A．探究电流跟电压的关系时，由控制变量法可知，需要控制导体的电阻一定，故A正确，不符合题意； B．滑动变阻器可以改变接入电路中的电阻，使得电路中电流发生改变，从而起到改变定值电阻两端电压的作用，故B正确，不符合题意； C．由欧姆定律可知，电阻不变时，电流跟电压成反比，故C错误，符合题意； D．多次实验得到多组实验数据，从而可以得到电流跟电压之间的定量关系，故D正确，不符合题意。 故选C。 【例2】某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（　　）    A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路 B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化 C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当更换电阻时，应该断开开关，并将滑片移到最大阻值处 D．实验中，多次测量是为了减小实验误差 【答案】D 【详解】A．为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，故A正确，不符合题意； B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，在电阻不变时，调节滑片，使电压表的示数产生变化，故B正确，不符合题意； C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当更换电阻时，为了保护电路，应该断开开关，并将滑片移到最大阻值处，故C正确，不符合题意； D．实验中，为避免实验的偶然性，要多次测量得出具有普遍性的结论，故D错误，符合题意。 故选D。 基础训练 1、 选择题 1．小明想要利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”，下列说法正确的是（　　）    A．实验过程中应该保持电阻R阻值不变 B．实验过程中滑动变阻器的作用只是保护电路 C．实验过程中应该调滑动变阻器使电流表示数不变 D．实验过程中应该调滑动变阻器保持电压表示数不变 2．如图甲所示的实验电路中，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙，根据实验过程和图像可以得到的信息中，下列说法错误的是（　　）    A．R1为定值电阻，它的阻值为10Ω B．导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流无关 C．滑动变阻器中的电流与其两端的电压成正比 D．用串联的滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压 3．物理图象可以用来直观且定量地描述物理概念和物理规律。如图所示的图象，不能表示一定条件下的下列两个物理量之间关系的是（　　）    A．物体重力与质量之间的关系 B．压强和受力面积之间的关系 C．流过定值电阻的电流与电阻两端电压的关系 D．匀速直线运动的路程和时间之间的关系 4．物理研究中常用模型来形象的表达事物的主要特征，例如：用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。下列研究用到这种方法的是（　　） A．研究声音产生的条件时，用鼓面纸屑的跳动显示鼓面振动 B．研究液体沸腾的规律时，用温度计的示数表示液体的温度 C．探究物体的受力情况时，用力的示意图表示力的三要素 D．探究电流与电阻的关系时，用滑动变阻器控制电压保持不变 5．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（　　）    A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向右移动 C．将变阻器滑片适当向左移动 D．适当增加电池的节数 6．关于电现象，下列说法正确的是（　　） A．绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷 B．两个完全相同的灯泡串联，靠近电源正极的灯泡较亮 C．电压一定的情况下，导体的电阻与导体中的电流成反比 D．把一段电阻丝对折后，其电阻值小于原阻值 7．下列有关实验探究的说法中，正确的是（　　） A．在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，只运用了控制变量法 B．在探究“滑动摩擦力与压力的关系”时，应保持受力面积不变，改变压力 C．在探究“物体动能与速度的关系”时，要把质量不同的钢球放到斜面同一高度由静止滚下 D．在探究“电流与电阻的关系”时，要保持更换后的定值电阻与更换前的定值电阻两端电压相等 二、多选题 8．如图装置可以探究以下实验：①探究电流与电压的关系；②探究电流与电阻的关系，其中电源电压恒定，R1是电阻箱，以下操作正确的是（　　）    A．①中，保持R2不变，闭合S后调节R1，改变V的示数 B．①中，保持R1不变，闭合S后调节R2，改变V的示数 C．②中，增大R1，闭合S后保持R2不变，记录A的示数 D．②中，增大R1，闭合S后向右移滑片，使V示数不变 素养提升 三、填空题 9．如图所示，这是“探究通过导体的电流与 的关系”的实验电路和依据测得的数据制作的表格，实验中使用的定值电阻为 Ω。    U/V 3.0 2.0 1.0 I/A 0.60 0.40 0.20 10．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，应保持 不变；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，滑动变阻器的目的是 。 四、简答题 11．利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算，并与电阻比较，看看电阻与有什么关系。 五、作图题 12．小明同学为“探究电流与电压的关系”，连接成如图所示的实物图。他将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关，发现电流表无示数，这是因为有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”，并画出正确的连线。 六、实验题 13．如图甲是晓雯同学探究“一段电路中电流跟电阻的关系”的实验电路图。    （1）根据甲图用铅笔连线将乙图的实物图连接完整 ； （2）实验时，晓雯先将5Ω和10Ω的定值电阻分别接入A、B两点间，闭合开关调节滑动变阻器滑片得到两组实验数据填入表中；然后她又将A、B两点间的电阻更换为15Ω，闭合开关并调节滑动变阻器滑片，直至电压表示数为 V，此时电流表指针位置如图丙所示，请将第3次实验电流表的读数填入表格中的相应空格内； 实验序号 电压/V 电阻/ 电流/A 1 3 5 0.6 2 3 10 0.3 3 15 （3）分析晓雯三次实验数据可得到的结论是 。 反思总结 通过学习，请根据自己的理解，画出本节课的思维导图： 这节课我学会了： 这节课我的困惑： 参考答案 1．A 【详解】A．在探究“电流与电压的关系”时，控制电阻不变，改变电压，是用滑动变阻器调节电阻两端的，故A正确； B．滑动变阻器在实验中的作用除了保护电路外，还起到改变电阻两端电压的作用，故B错误； CD．实验过程中，调滑动变阻器，但R阻值不变，滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，电源两端电压不变，根据欧姆定律可知，电路的电流就会减小，而电流表的示数等于电路的电流，则电流表的示数会减小，由于R阻值不变，电流减小，则R两端的电压会减小，则电流表和电压表的示数都会变化，故CD错误。 故选A。 2．C 【详解】A．由图甲可知， R1与滑动变阻器串联，电压表测R1两端电压，根据欧姆定律结合乙图可知 即R1为定值电阻，它的阻值为10Ω，故A正确，不符合题意； B．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积有关，受温度影响；与导体两端的电压、导体中的电流无关；故B正确，不符合题意； C．根据 知，滑动变阻器中的电流与其两端的电压之比为变阻器接入电路的阻值，是变量，不成正比，故C错误，符合题意； D．用串联的滑动变阻器可以改变串联电路中的电流，根据欧姆定律知，定值电阻两端的电压也改变，故D正确，不符合题意。 故选C。 3．B 【详解】A．物体的重力和质量成正比，故该图象可以反映重力和质量的关系，故A不符合题意； B．压力一定时，压强和受力面积成反比，故该图象不能反映压强和受力面积的关系，故B符合题意； C．电阻一定时，电流和电压成正比，因此该图象可以反映电流和电压的关系，故C不符合题意； D．速度一定时，路程和时间成正比，因此该图象可以反映路程和时间的关系，故D不符合题意。 故选B。 4．C 【详解】A．鼓面振动时，通过鼓面跳动的纸屑来将其振动放大，采用的是转换法，故A不符合题意； B．用温度计的示数来将不易观察的温度表示出来，采用转换法，故B不符合题意； C．为了形象的将力表示出来，用带箭头的直线表示力的方向，作用点用实心圆点表示，采用了模型法，故C符合题意； D．为了探究电流与电阻的关系，需要保持电阻两端的电压不变，采用了控制变量法，故D不符合题意。 故选C。 5．B 【详解】ABC．研究电路电流与电阻的关系时，应控制导体两端电压不变；在滑动变阻器的电阻值不变的情况下，电路中由于将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻，由串联分压可知，定值电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压的减小；要控制导体两端电压不变，则减小定值电阻两端的电压，增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知，需要增大滑动变阻器的电阻，故滑片P向右端移动，故B符合题意，AC不符合题意； D．适当增加电池的节数，则增大电源电压，则定值电阻两端的电压增大，不能保持定值电阻两端电压不变，故D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有可以自由移动的电荷，故A错误； B．两个完全相同的灯泡串联，通过它们的电流相等，它们的亮度也相同，故B错误； C．电压一定的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比，故C错误； D．把一段电阻丝对折后，它的长度变小，横截面积变大，其电阻值小于原阻值，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，通过观察泡沫塑料凹陷深度，反映压力的作用效果，属于转换法，故A错误； B．滑动摩擦力的大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关，探究“滑动摩擦力与压力的关系”时，应控制接触面的粗糙程度相同，改变压力，故B错误； C．物体动能的大小与物体的质量和速度有关，探究“物体动能与速度的关系”时，应控制钢球的质量相同，把钢球放在斜面的不同高度，以改变速度，故C错误； D．导体中电流与导体的电阻和导体两端电压有关，探究“电流与电阻的关系”时，应控制导体两端电压相同，改变导体的电阻，故D正确。 故选D。 8．BD 【详解】AB．探究电流与电压的关系时，需控制R1的阻值不变，改变R1两端的电压，根据串联电路的分压规律，调节R2改变R2接入电路的阻值，故A错误，B正确； CD．探究电流与电阻的关系时，需控制电压表的示数不变，改变R1接入电路的阻值，移动R2的滑片使电压表的示数不变；若增大R1，根据串联电路的分压规律，闭合S后向右移滑片增大R2的阻值，从而保持电压表的示数不变，故C错误，D正确。 故选BD。 9． 电压 5 【详解】[1][2]根据表格中记录的物理量是通过导体的电流和电压，利用表格数据结合欧姆定律可计算出实验中使用的定值电阻大小 由此可判断该实验探究的是在导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系。 10． R1阻值不变 保持导体两端的电压不变 【详解】[1]在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，应保持R1阻值不变；这是控制变量法的使用。 [2]在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，应该保证导体两端的电压不变，因此滑动变阻器的目的是保持导体两端的电压不变。 11．见解析 【详解】电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，它们的比值就是这个导体的电阻，所以。 12．   【详解】根据电路图可知，定值电阻与变阻器并联，电流表与电压表串联连接，电流表接法是错误的，正确的电路是电流表串联接入电路中，电压表与R并联，正确电路图如图所示：       13．    3 0.2 当导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 【详解】（1）[1]图乙中滑动变阻器已经接入了下方的一个接线柱，按照“一上一下”的原则，应当将其上方的一个接线柱接入电路，电路图如下    （2）[2]从表中数据知道，电阻为5Ω和10Ω时，电阻两端的电压为3V，将A、B两点的电阻更换为15Ω时，应该让电阻两端的电压（即电压表的示数）保持不变，仍然为3V； [3]电流表用的量程为0～0.6A，一个大格表示0.2A，分度值为0.02A，电流表的示数为0.2A。 （3）[4]根据表中数据，三次实验中，导体两端的电压保持不变，电阻由5Ω→10Ω→15Ω时，相应的电阻中的电流变化为：0.6A→0.3A→0.2A，电阻增大几倍，导体中的电流就会减小到几分之一。即：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$