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上册

约5 A 约1 A 约2 A 约0.5 A 不同用电器的电流大小不同，那么电流大小与哪些因素有关？ 你知道下面这些用电器工作时的电流是多大吗？ 源自生活 第十七章 欧姆定律 第1节 电流与电压和电阻的关系 1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系，掌握实验中常用的一种科学方法—控制变量法。 2.能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。 学习目标 电压是产生电流的原因，电压越大，电流可能越大；电阻有阻碍电流的效果，电阻越大，电流会越小。那么它们之间有什么定量关系呢？ 知识迁移 a、保持电阻不变，改变电压，研究电流与电压之间的关系。 b、保持电压不变，改变电阻，研究电流与电阻之间的关系。 条件控制： （控制变量法） 实验设计思路 知识点1 探究电流与电压的关系 1. 实验：探究电流与电压的关系 （1）提出问题：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压存在什么关系？ （2）猜想与假设： ①导体两端电压越大，通过导体中的电流越大； ②通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 设计思路： 探究电流与电压的关系，就要控制电阻不变，测出电阻在不同电压下的电流，从而得出电流与电压的关系。 滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压。 实验设计 电路设计 （3）设计实验电路： (4)实验器材：电压表、电流表、滑动变阻器，5Ω定值电阻、电源、开关各一个，导线若干 （5）进行实验： ①按照设计的电路图连接实物。 ②检查电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器 的滑片，读出电流表和电压表的示数，填入表中。 电阻R 5Ω 电压U/V 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 电流I/A 控制变量 0.08 0.16 0.24 0.32 0.4 ③记录实验数据 I/A U/V O 1.6 2.4 3.2 4.0 0.04 0.16 0.32 0.40 0.24 0.08 0.48 0.8 1.2 2.0 2.8 0.4 3.6 R = 5Ω · · · · · · 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。 ⑤实验结论 当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 （2020·泰州中考）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 B 电流表没有示数 电流表有示数，电压表无示数 电流表没有示数 电流表没有示数 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1V时，读出电流表示数并记录在上表中；继续移动滑片，分别读出电阻两端 电压为2V和3V时电流表的示 数，并依次记录在表格中。 实验序号 U/V I/A ① 1.0 0 20 ② 2.0 0.40 ③ 3.0 0.58 (4)分析表中数据，可得出的结论是： _________________________________________________________________。 当电阻的阻值一定时，电流随着电压的增大而增大，即电流与电压成正比。 知识点2 探究电流与电阻的关系 （1）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? （2）猜想与假设： ①导体电阻越大，通过的电流越小（非线性）； ②通过导体的电流与电阻可能成反比。 设计思路：要探究电流与电阻的关系，更换不同阻值的电阻，同时控制电阻两端的电压相同。 滑动变阻器的作用：保持定值电阻两端的电压不变。 实验设计 电路设计 （3）设计实验电路： （4）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。 （5）进行实验与收集数据 电压U 12V 电阻R/Ω 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30 电流I/A 0.8 1.2 2.4 控变量 0.6 0.48 0.4 I/A R/Ω 0 10 15 20 25 0.8 2.0 0.4 5 2.4 1.2 3.2 1.6 控制电压：12V （6）实验结论 在导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 想一想：本实验中滑动变阻器的作用是什么？ 保护电路，控制导体两端的电压保持不变。 应该进行多次实验，使实验结论更具有普遍性。 电流、电压、电阻的关系可以表示为： 在导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 笔记时刻 在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （2020·黔西南州中考）小明用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。 (1)在虚线框内画出该实验的电路图。 (2)连接电路时，开关应处于_______状态，连接好电路后，闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于_______端。 断开 右 (3)闭合开关，移动滑动变阳器的滑片P发现：电压表始终无示数，电流表有示数。其原因可能是_______（填序号）． A．滑动变阻器断路 B．电阻R短路 C．电阻R断路 (4)排除故障后，用5Ω的电阻替换R接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V时，电流表指针位置如图乙所示，将电流表示数填入下表中。 B R/Ω I/A 5 10 0.15 15 0.1 (5)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P到合适位置时，记录电流数据。此操作中调节滑动变阻器的目的是___________________________。 0.3 使电阻R两端的电压保持不变 (6)再将定值电阻换成15Ω，重复上述操作 (7)进行多次实验，其目的是为了得到____________。 (8)分析表格中的数据可得出结论：_________一定时，_________________________________。 普遍规律 电压 通过导体的电流与导体的电阻成反比 电流与电压、电阻的关系 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 电阻一定时，电流与电压成正比 电压一定时，电流与电阻成反比 1. 某同学利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，开始时，把滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，作用是_________，为了达到实验目的，实验过程中须保持___________不变，可以通过改变__________________________来控制。 变阻器连入电路中的电阻 保护电路 电压表示数 A 2. 在探究“电流与电阻关系”的实验中，电源电压保持不变，每次实验中大小都发生改变的是（　　） A．定值电阻两端的电压 B．滑动变阻器两端的电压 C．电压表与电流表示数的比值 D．定值电阻与滑动变阻器两端电压之比 C 3. 在“探究电流跟电压关系”的实验中： （1）如图甲所示，“1”处为________，“2”处为________。（填“电流表”或“电压表”） 电流表 电压表 甲 （2）用笔画线代替导线将图乙中电路连接完整，要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动。(导线不能交叉) （3）在实验操作过程中保持_______不变，闭合开关时，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验，数据如下表所示，请根据表中数据在坐标系中进行描点连线。 电阻 实验次数 1 2 3 电压表U/V 1.0 2.0 2.5 电流表I/A 0.11 0.20 0.26 （4）对实验数据进行分析，可归纳出结论是：__________________________________________________。 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比 4. 用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案。 甲：不同节干电池串联接入MN； 乙：电池与滑动变阻器串联接入MN； 丙：电池先后与不同定值电阻R′串联接入MN。 可行的方案是（　　） D A.仅有甲 B.仅有乙 C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行 电流与电压和电阻的关系 教材习题 1.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明得到的实验数据如下表所示。 (1)为分析电流与电压的定量关系，请你在图17.1-2的方格中建立有关坐标轴并制定其标度，把表中的数据在坐标系中描点。 (2)小英说，从图中可以看出，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这是哪组数据? 教材习题 （1）如图D17-1所示 （2）从描的点可以看出第4组数据明显错误解析：描点作图是物理上常用的数据处理方法，可以直观地看出物理量之间的联系。在这个图象中就可以看出电阻一定时，通过它的电流与其两端电压成正比。 教材习题 2.在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中，小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了图17.1-3所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙拦住他，说接线错了。 请你检查一下电路，错在哪里?小兰发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那一根导线找出来，打上“x”，再画线把它改到正确的位置上。 教材习题 图D17-12.提示：如图D17-2所示，电路连接错误的检查，先从电源正极开始，沿电流方向，依次检查用电器、电流表，回到电源负极，最后检查电压表是否并联在被测电路的两端。 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$