第十七章 第1节 电流与电压和电阻的关系 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

第十七章 第1节 电流与电压和电阻的关系 人教版九年级物理 一、探究电流和电压的关系 提出问题 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系 猜想与假设 学习了电压可知，电压是产生电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池为电源的电路中发光较暗，在以两节干电池为电源的电路中发光较亮，所以有两种猜想： ①导体两端的电压越大，通过导体的电流越大； ②通过导体的电流与导体两端的电压成正比； 一、探究电流和电压的关系 一、探究电流和电压的关系 设计实验 运用控制变量法,控制导体(电阻)的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压,观察并记录电流表示数,分析电流随电压的变化规律。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、10 Ω的定值电阻、电源、开关各一个,导线若干 一、探究电流和电压的关系 进行实验 (1)按照电路图连接实物电路； (2)闭合开关前,检查电路中各电学元件的连接是否正确,并将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处； (3)电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1.0V、2.0V、3.0V、4.0 V、5.0V、6.0V,从电流表上读出相应的电流值,并记录在表中； (4)在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点,并用平滑曲线连接各点,画出I-U关系图像； 一、探究电流和电压的关系 进行实验：图像处理 一、探究电流和电压的关系 分析论证： 分析实验数据和1-U关系图像可以看出:电阻一定时,通过电阻的电流与其两端的电压有关,电流随电压的增大而增大;电压变为原来的几倍,电流也变为原来的几倍,电流与电压的比值为一定值 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, 即: 一、探究电流和电压的关系 常考考点： 1. 滑动变阻器的作用：调节R两端的电压、保护电路； 2. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片需移至阻值最大处； 3. 注意数据的组数以及表格中对应的物理量是否有单位； 4. 电路图的连接； 5. 结论描述：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；不能将电流与电压的顺序写反； 6. 为了使得出的结论更具有普遍性，可换用不同阻值的电阻重复上述实验步骤； 一、探究电流和电压的关系 例题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.该实验中分别采用5 Ω、10Ω、15Ω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              。 接入阻值最大 使实验结论更具有普遍性  正比 二、探究电流和电阻的关系 提出问题 电压一定时,导体中的电流与导体的电阻存在什么关系 猜想与假设 因为电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,所以对电流与电阻的关系有两种猜想: ①导体电阻越大,通过导体的电流越小； ②通过导体的电流与导体的电阻成反比； 二、探究电流和电阻的关系 设计实验 （1） 要研究电淮和电阻的关系,需要改变接入电路的电阻的大小,在实验时更换阻值不同的电阻接入电路即可； （2） 在该实验中更换电阻后要控制电阻两端的电压相同,我们可以在电路中串联一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端的电压相等； （3） 实验电路图如图所示: 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个,导线若干 二、探究电流和电阻的关系 进行实验与收集证据: (1)按实验电路图连接实物电路,将5Ω的电阻接入电路中； (2)闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处； (3)确定电路连接无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为3V,读出电流表的示数并填入表中； 二、探究电流和电阻的关系 (4)断开开关,将阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持3V不变,读出对应电流表的示数并填入表中； (5)在坐标系中根据各电流值和对应的电阻值描点,并用平滑曲线连接各点,画出I-R关系图像，如图所示: 进行实验与收集证据: 二、探究电流和电阻的关系 分析论证 分析数据和I-R关系图像可以看出:电压一定时,通过电阻的电流与其阻值有关,电阻变为原来的n倍,电流就变为原来的 ,电流与电阻的乘积为一定值 实验结论 在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比,即U不变时, 二、探究电流和电阻的关系 常考考点： 1. 滑动变阻器的作用：保护电路、控制电阻两端电压不变； 2. 更换电阻后，滑片移动方向：换大调大，换小调小； 3. 实验结论描述：在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比，注意电阻与电流的位置不能更换； 4. 对电阻的理解：电阻属于导体自身的一种特性，与其两端的电压以及通过它的电流无关； 二、探究电流和电阻的关系 例题2：某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是（    ） A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时,电压随着电流的增大而减小 C.电压一定时,电阻随着电流的增大而增大 D.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小 D 本节知识归纳 牛刀小试 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”实验开始时，滑动变阻器的作用是                。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的关系时，滑动变阻器的作用是                                                         更换电阻后保持不同电阻两端的电压相同 保护电路    电阻 牛刀小试 1. 用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”，电源电压为3V，定值电阻R的阻值为10Ω滑动变阻器 R'的最大阻值为 20Ω （1）用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整，要求滑片P向右移动时电流表示数变小。 牛刀小试 （2）闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是                ，闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,若电路仅有一处故障，故障可能是                           。 （3）排除故障后，调节滑动变阻器，记录数据如下表所示。请在图丙所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出I-U图像。 保护电路 电阻R断路 分析图像可得结论:                                                 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 牛刀小试 （4）若用该电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻.将10Ω的电阻换成15Ω的电阻后，若要保持电压表的示数为1.5V不变，应将滑动变阻器的滑片向              端移动.    右 牛刀小试 3. 探究电流与电阻的关系,小明连接的实验电路如图甲所示. (1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于最             （选填“左”或“右”）端. (2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表的示数如图乙所示,为          V;改变滑动变阻器滑片的位置,两电表指针的位置不变,若电路中只有一处故障,可能是          (选填序号). ①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a断路 ④导线b断路 右 2.9 ③ 牛刀小试 (3)排除电路故障后,小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验.实验中,通过控制定值电阻两端的电压不变,得到的实验数据如表所示.小明据此得出结论:电流与电阻成反比.请指出实验存在的问题或需要改进的地方:                                                                                               （写出一条即可） 应再换用不同阻值的定值电阻进行多次实验,使实验结论具有普遍性 牛刀小试 4. 在物理实验课上,同学们探究"电流与电压的关系”，如图所示 (1)请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整； (2)在实验中,得到电流表示数如图乙所示,其示数为             A； (3)正确进行实验,得到实验数据如下表,实验中定值电阻两端电压的改变是通过                     实现的； (4)根据实验数据分析可得:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成          0.36  调节滑动变阻器  正比 牛刀小试 5. 探究“电流与电阻的关系”时,实验器材有:三节新的干电池(电压为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A"字样)、定值电阻4个(5Ω10 Ω、15 Ω、20 Ω)、开关一个、导线若干,小静等同学设计了如图甲所示的电路图. (1)请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整,要求:滑片P向右移动时电流表示数变小. 牛刀小试 (2)滑片P位于滑动变阻器阻值最大处,闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障原因可能是                    (3)排除故障后,将定值电阻由5Ω更换为10Ω时,应向           (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片P,使电压表示数保持3V不变. (4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由此可得，当电压一定时，                                                                             电阻R短路 右 通过导体的电流与导体的电阻成反比 Lavf58.20.100 $$