第1节 电流与电压、电阻的关系-【重难点手册】2024-2025学年九年级下册物理（人教版）

第十七章 欧姆定律 第1节 电流与电压、电阻的关系 重点和难点 课标要求 重点：从知识上讲，要用到电路、电流、 电压和电阻的概念；从技能上讲，要用到电 1.探究电流与电压、电阻的关系. 流表、电压表和滑动变阻器等。 2.进一步熟悉探究实验中常用的一种方 难点：掌握控制变量法设计完成实验、 法—控制变量法 图像法进行线性数据分析处理的技能 3.能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系 技巧 门01必备知识梳理。一 重难点1探究电阻一定时电流与电压 续表 的关系 问题 解决方案 电压是产生电流的原因，由此可以想到： 用干电池做实验，通过改变干电 池申联的节数改变 电压越高，电流可能越大，那么，流过导体的电 怎样改变R两 用学生电源做实验，通过调节电 流与加在它两端的电压存在怎样的关系呢？ 端的电压 源的输出电压改变 [提出问题]电阻一定时，电流与电压存在 和电阻串联一个滑动变阻器，通 怎样的定量关系呢？ 过调节滑动变阻器改变 [猜想与假设]电阻一定时，流过导体的电 [进行实验](1)按照如 流可能与加在它两端的电压成正比。 图所示的电路图连接实验 [设计实验]因为I与U、R有关，根据控制 电路，连接电路前断开开 变量的探究原则可知，在探究I与U的关系 关，将滑动变阻器滑片移到 时，要控制R不变，然后改变R两端的电压，测 最大阻值处Φ 出通过R的电流，并记录对应的电压、电流值， (2)闭合开关，移动滑动变阻器，使电压表 然后进行数据对比、分析 的示数为整数值，记下此时电流表和电压表的 问题 解决方案 示数. 怎样测量R两 (3)调节变阻器使R两端的电压成整数倍 将电压表与电阻R并联 端的电压 变化（如1V、2V、3V、…),记录每次加在R 两端的电压和对应的电流值， 怎样测量通过 将电流表与电阻R串联 (4)重复上一步骤，得到多组不同的电流、电 R的电流 压值. 68 第十七章欧姆定律么组 R- n. 阻，使得电路中电流发生改变，从而起到改变 电压U/V 定值电阻两端电压的作用，故B正确：由欧姆 电流I/A 定律可知，在电阻不变时，通过导体的电流跟 导体两端的电压成正比，故C错误；多次实验 [分析论证]方法一：利用数据分析论证， 得到多组实验数据，从而可以得到电流跟电压 得出结论.方法二：用图像进行数据处理，用描 点的方法，将实验数据在坐标纸上反映出来 之间的定量关系，故D正确。 由实验数据可知U与I的比值为定值，且 答案C 图像是一条直线，这些都可表明I与U是成正 重难点2探究电压一定时电流与电阻 比的 的关系 [探究结论]在电阻一定的情况下，通过导 1.探究方法 体的电流与导体两端的电压成正比。 保持电阻两端电压不变，改变电阻阻值， 探究点因 读出相应的电流值，分析数据就可以得到电流 ①闭合开关前将滑动变阻器调到最大 跟电阻的关系. 阻值处是为了保护电路，避免电路元件被 2.实验电路 烧坏 如图所示，更换定值电阻R,分别使R ②使R两端的电压整数倍变化是为了 R1,R2,…每次更换电阻后，都要通过调节滑动 便于寻找通过R的电流与R两端电压的关 变阻器使R两端电压为某一定值.更换的定值 系，在调节过程中不要忘了观察电流表示数 电阻的阻值增大，变阻器连入电路的有效电阻 的变化，以免烧坏电流表 也应增大；更换的定值电阻的阻值减小，变阻 ③得到多组数据是为了使实验结论具 器连入电路的有效电阻也应减小 有普遍性。 例①(2023·哈尔滨中考)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 3.实验数据 阻一定 更换不同阻值的电阻，调节滑动变阻器， B.滑动变阻器可以起到 控制电压表的示数不变，读出电流表的示数， 改变定值电阻两端电压的作用 并记入表格中. C,实验的结论是：电流跟电压成反比 U=3 V D.多次实验是为了得到电流跟电压之间 实验序号 电阻/n 电流/A 的定量关系 1 5 0.6 解析探究电流跟电压的关系时，由控制 2 10 0.3 变量法可知，需要控制导体的电阻一定，故A 正确；滑动变阻器可以改变接入电路中的电 3 15 0.2 69 重随令手细九年级物理则 4.分析论证 0. (1)从实验数据可以看出，在电压不变的 0.3 情况下，当电阻变大时，电流变小，当电阻变为 0.2 0.1 原来的2倍时，电流变为原来的 出由R/ 5 101520 (2)将实验数据通过图像的形式表示出 甲 乙 来，如图所示 (1)小明检查电路连接无误后闭合开关， 移动滑片，使电压表的示数等于2V,读出此时 4/A 0.6 电流表的示数为0.4A,然后小明断开开关，取 0.5 0.4 下52电阻，换上10n电阻，闭合开关，并 0.3 0.2 ,使10Ω电阻两端电压 0.1H 51015R/0 为 ,读出此时的电流，填入表格， (2)继续换用其他定值电阻，得到的四组 (3)通过分析图像可知，电流的大小与电 数据如表所示，分析表格数据，小明发现每次 阻的倒数成正比，即电流与电阻成反比 的电流与电阻的 (填“比值”或“乘 5.实验结论 积”)是不变的，在老师的帮助下，小明知道这 在电压一定的情况下，通过导体的电流与 叫 (填“正比”或“反比”)关系 导体的电阻成反比，即电流与电阻的乘积为一 序号 1 2 3 个定值.在R图像上，各点与坐标轴所围矩 电阻R/n 5 10 15 20 形的“面积”应是相等的。 电流I/A 0.4 0.2 0.13 0.1 特别提醒 (3)实验结论是 “电压一定”是结论成立的前提条件.电 阻是导体本身的一种性质，在温度一定的条 (4)在图乙中绘制出电流一电阻的关系 件下，导体的材料、长度、横截面积都不变 图像 时，导体的电阻是一个定值，与导体两端的 答案(1)移动滑动变阻器的滑片：2V. 电压及通过导体的电流无关，所以，不能错 (2)乘积；反比. 误地说成“电压一定时，导体的电阻与通过 (3)当导体两端的电压一定时，通过导体 它的电流成反比” 的电流与导体的电阻成反比。 (4)如图所示。 例2小明利用两节新干电池、一个开关 0.4 几根导线、一个电压表、一个电流表，一个滑动 0.3 变阻器（标有“2020.5A”)和52、102、 0.2 152、202的定值电阻各一只，来探究电流与 0.1 电阻的关系 101520 70 第十七章欧姆定律么组 02关键能力提升。 关键点1探究电流与电压和电阻的关 整数倍地变化，容易看出I随R变化的规律. 系应注意的问题 例③实验小组利用如图所示的电路探究 L,实验设计与探究过程总结 “电流与电阻的关系”，实验过程中，电阻箱阻 调节滑动变阻器使 值由52调为92，电压表示数会 ,要 研究I R不变 ·跟UU的 R两端电压呈整数 改变U倍地变化，探究I和 继续探究，应该将滑片P向 移 关系 U的关系 结论 ●● 电阻一定时，通过 控 导体的电流与导体 阻箱 研究1和 两端的电压成正比 R的关系 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 解析由实际操作可以发现，电阻箱阻值 结论 由52调为92，电压表示数变大；由控制变量 换用不同电阻R使 研究1 U不变 电阻成整数倍地变 法的要求可知，换接9的定值电阻时，要保 跟R的 化，调节滑片，使R 关系 改变R 两端电压不变，探 证电压表示数不变，要增大滑动变阻器接入电 究I和R的关系 路的电阻， 2.滑动变阻器的作用 答案变大；右. 探究电流与电压和电阻的关系时，滑动变 阻器除了保护电路的作用相同之外，另一个作 解题技巧 记住口诀“换大调大”，判断更换定值电 用是不同的： (1)在探究电流与电压关系时，通常通过移 阻后滑动变阻器滑片的移动方向。 动滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压 关键点2利用U图像比较导体电阻 (2)在探究电流与电阻的关系时，通过移 的大小 动滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端电压保 利用U图像比较导体电阻的大小，通常 持一定 有两种方法： 3.自变量U或R“成整数倍变化”的原因 为了得出I与U成正比的结论，在实验 1.如图甲是电流一定时，电压大的电阻 时，要让电阻一定，使电压为1V、2V、3V呈 大，所以R2>R1 整数倍地变化，测出其对应的电流值.其目的 2.如图乙是电压一定时，电流小的电阻 是电压由U1=1VUU2=2V,U1=1VU3= 大，所以R2>R1 3V分别增大到2倍和3倍，容易看出对应的 R I1、I2及I3的倍数关系，若不取整数倍地变化， 分析数据更复杂.同样在研究I与R的关系 时，让电压一定，取电阻为52、102、152呈 71