16.2　探究 ：电流与电压、电阻的关系- 2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

欧姆定律 1.内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成　 　,跟导体的电阻成　 　。  2.公式:　 　。I表示通过导体的　 　,单位是　 　; U表示这段导体两端的　 　,单位是　 　;R表示这段 导体的　 　,单位是　 　。  第2课时　欧姆定律及其应用 早预习　新知梳理 01 正比 反比 电流 安培(A) 电压 伏特(V) 电阻 欧姆(Ω) 3.变形公式:U=　 　,R=　 　。  4.以上公式的适用条件:I、U、R是指同一个导体或同一段电路在同一时刻的电流、电压和电阻。 5.欧姆定律仅适用于纯电阻电路,即电能全部转化为内能的电路。 IR 知识点1　欧姆定律的理解 析要点　以练代讲 02 C 3 知识点2　欧姆定律的应用 典例2 图甲是一种测温电路,温度表由量程为0～3 V的电压表改装而成,电源电压U恒为6 V,R的阻值为40 Ω,热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则( ) A.电路可测量的最高温度为50 ℃ B.温度表的10 ℃应标在电压表1 V刻度线处 C.若将U增大3 V,R增大60 Ω,电路可测量的最高温度将增大 D.若仅将U减小,电路可测量的最高温度将减小 C 4 知识点3　动态电路分析 典例3 如图所示,电源电压不变,R为定值电阻,当开关S闭合后,滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,电压表示数　 　,电压表示数与电流表示数的比值　 　。(均选填“变大”“变小”或“不变”)  变小 不变 5 知识点4　欧姆定律的简单计算 典例4 小灯泡的I-U图像如图甲所示,将它与定值电阻R接入如图乙所示的电路中。只闭合开关S1,电流表的示数为 0.1 A;再闭合开关S2时,电流表的示数为0.25 A。则电源电压为　 　V,定值电阻R的阻值为　 　Ω。 2.5 20 6 点拨:由典例4图乙可知,闭合开关S1和S2,定值电阻R被短路,电路为小灯泡的简单电路,已知此时电流表的示数,即通过小灯泡的电流,根据图甲可知小灯泡两端的电压,即电源电压;只闭合开关S1,小灯泡和定值电阻R串联,已知此时电流表的示数,即通过小灯泡的电流,根据图甲可知小灯泡两端的电压,根据串联电路的电压规律可知R两端的电压,根据欧姆定律求R的阻值。 7 典例5 如图所示,电源电压U保持不变,电阻R1的阻值为3 Ω,电阻R2的阻值为 9 Ω。当开关S闭合时,电压表示数为 3 V。求: (1)电流表的示数I。 答案:(1)1 A 8 (2)R2两端的电压U2。 (3)电源电压U。 解析:(2)R2两端的电压 U2=IR2=1 A×9 Ω=9 V。 (3)电源电压 U=U1+U2=3 V+9 V=12 V。 答案:(2)9 V　(3)12 V 9 方法技巧 欧姆定律解题思路 10 典例6 如图所示的电路中,R1=15 Ω,R2=10 Ω,闭合开关后电流表的示数为 0.6 A。求: (1)电源电压。 (2)通过R1的电流。 解析:(1)电流表测通过R2的电流,即 I2=0.6 A, 因为R1与R2并联,所以电源电压 U=U1=U2=I2R2=0.6 A×10 Ω=6 V。 答案:(1)6 V　(2)0.4 A 11 第2课时　欧姆定律及其应用 基础巩固练 D 2.如图所示电路的电源电压为1.5 V,电阻R1的阻值为2 Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3 A,则( ) A.通过R1的电流大于0.3 A B.电阻R1和R2是并联的 C.电压表的示数为0.9 V D.电阻R2的阻值为3 Ω D 13 3.如图所示,R1=10 Ω,电流表A1的示数为 0.5 A,电源电压为10 V不变。下列叙述正确的是( ) A.R1和R2串联 B.R2阻值为10 Ω C.R1两端的电压为5 V D.通过R1的电流为1 A D 14 4.如图所示是甲、乙两种导体中的电流I跟它两端电压U的关系图像,下列判断正确的是( ) A.甲的电阻是40 Ω B.乙的电阻是30 Ω C.乙的电阻是20 Ω D.甲的电阻大于乙的电阻 C 15 5.在如图所示的电路中,电压表的示数为 3 V,电流表的示数为0.2 A,定值电阻R1的阻值为 5 Ω,则R1两端的电压为　 　V,R2的阻值为　 　Ω。 1 10 16 6.当某段金属丝两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.3 A;当该金属丝两端的电压降为 4 V时,通过它的电流为　 　A;当该金属丝两端的电压降为0 V时,它的电阻为　 　Ω。  0.2 20 17 能力提升练 7.如图所示是“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压保持 6 V不变,滑动变阻器的规格是“20 Ω　0.5 A”。实验中,先在a、b两点间接入 10 Ω 的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为4 V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验进行,应选择下列哪两个电阻( ) A.20 Ω和50 Ω B.40 Ω和60 Ω C.20 Ω和40 Ω D.30 Ω和60 Ω C 18 8.(多选题)(2024贵阳清镇市期末改编)如图所示,测试时根据挡板停留在刻度尺上的位置读数即可。某物理课外兴趣小组的同学利用阻值与长度成正比的电阻丝、电表等器材对该测量仪器进行改进,使电表的示数随着挡板被推动的距离增大而增大。下列电路设计符合要求的是( ) AD 19 9.如图所示,电源电压为 12 V保持不变,R1=10 Ω。只闭合开关S时,电流表的示数为 0.3 A,则R1两端的电压U1=　 　V,R2=　 　Ω;当断开开关S,闭合S1、S2时,电流表的示数为　 　A。  3 30 1.6 20 10.如图甲所示为一个推力测试仪的简化电路图,电源电压恒为12 V,R0为10 Ω的定值电阻,电流表的量程为0～0.6 A,压敏电阻R的阻值随推力F的大小变化关系如图乙所示。当R所受推力为0时,R的阻值为　 　Ω;在电路安全的情况下,测试仪能测出的最大推力为　 　N。  40 300 21 11.如图所示电路,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为25 Ω。只闭合开关S,电流表的示数为 0.4 A。求: (1)电源电压U。 答案:(1)10 V 22 (2)再闭合开关S1,电流表的示数为 0.5 A,定值电阻R2的阻值。 答案:(2)100 Ω 23 12.如图所示电路,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,R2的滑片P在某一端点时,两电表的示数分别为0.2 A和3 V;移动滑片P到某位置的过程中,两电表的示数分别变化了0.3 A和 1.5 V,则电源电压为　 　V。  素养培优练 4 24 I= 典例1 以下是对欧姆定律表达式的几种理解,其中正确的是( ) A.由I=可得R=,表示在通过导体的电流一定时,导体电阻跟导体两端电压成正比 B.由I=可得R=,表示在导体两端电压一定时,导体电阻跟通过导体的电流成反比 C.I=表示在导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比 D.导体电阻的大小不仅与导体的材料、长度、横截面积、温度 有关,还与电压和电流有关 解析:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。 (1)因串联电路中各处的电流相等, 所以电流表的示数 I=I1===1 A。 (2)通过R1的电流 I1===0.4 A。 1.由I=变形可得R=,以下理解正确的是( ) A.导体的电阻跟它两端的电压成正比 B.导体的电阻跟通过它的电流成反比 C.当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0 D.导体电阻的大小可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来 表示 解析:(1)由图可知,只闭合开关S时,只有R1工作,此时通过R1的电流为0.4 A,根据欧姆定律I=可知,电源电压 U=U1=I1R1=0.4 A×25 Ω=10 V。 解析:(2)当闭合开关S、S1时,R1、R2并联,此时电流表测干路电流。根据并联电路的电流特点可知,通过R2的电流 I2=I-I1=0.5 A-0.4 A=0.1 A, 由并联电路的电压特点可知,定值电阻R2两端的电压为U2=U1=10 V, 定值电阻R2的阻值R2===100 Ω。 $$实验探究:电流与电压和电阻的关系 第二节　探究:电流与电压、电阻的关系 第1课时　探究电流与电压、电阻的关系 早预习　新知梳理 01 实验名称 探究电流与 电压的关系 探究电流与 电阻的关系 实验器材 电源、　 　、电压表、　 　、开关、不同阻值的定值电阻、导线若干  实验 电路图 电流表 滑动变阻器 滑动变阻 器在实验 中的作用 改变定值电阻两端的 　   控制定值电阻两端的 　 　不变  实验结论 当导体电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端的电压成　   当导体两端电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成　   电压 电压 正比 反比 2 知识点1　探究电流与电压的关系 典例1 在“探究电流与电压的关系”的实验中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调到　 　位置,分别采用5 Ω、10 Ω、15 Ω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　 　。  析要点　以练代讲 02 阻值最大(或电阻最大或使电路中电流最小) 使实验结论具有普 遍性(或避免实验结论具有偶然性) 正比 3 典例2 小芳所在的物理兴趣小组利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系,电源电压恒为3 V。 (1)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片移到　 　端。  (2)移动滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为0.2 A时,电压表的示数如图乙所示,为　 　V。  最左 2 4 (3)正确记录以上数据后,要完成实验,小芳接下来的操作应是　 . 　。 (4)小芳根据记录的多组电流表和电压表示数绘制了如图丙所示的图像,分析图像可以得出电流与电压的关系规律是　 . 　。  保持定值 电阻不变,移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压进行多次实验 当电阻一定时,通过导体的 电流与导体两端的电压成正比 5 (5)同组的小波对小芳绘制的图像提出了疑问,他认为该图线不应该过坐标零点,而小芳则持相反意见,你认为　 　的观点是正确的,理由是　 　。  小芳 电阻一定时,电阻两端的电压为零时,通过电阻的电流为零 6 知识点2　探究电流与电阻的关系 典例3 在探究电流与电阻的关系时( ) A.调节滑动变阻器的滑片,使电路中的电流保持不变 B.调节滑动变阻器的滑片,使不同阻值的定值电阻R两端的电压保持不变 C.使定值电阻R两端的电压成倍数变化 D.每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化 B 7 典例4 如图甲所示是探究“电流与电阻的关系”的实验电路。 (1)由图甲可知,电压表与定值电阻R的连接方式是　 　联。根据滑片位置判断,此时　 　(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。  并 可以 8 (2)更换定值电阻闭合开关后,电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变,应通过下列哪一操作后再记录数据?　 　(填字母序号)。  A.电流表与电压表交换位置 B.移动滑动变阻器的滑片 B 实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 1.2 2 10 0.6 3 15 0.4 4 20 5 30 0.2 9 (3)当R=20 Ω时,电流表示数如图乙所示,则表格空白处应记录的电流为 　 　A。   (4)分析表格中的实验数据可得结论:当导体两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成　 　。  0.3 反比 10 1.用如图所示的实验电路图“探究电流与电压、电阻的关系”,下列注意事项错误的是( ) A.连接电路时,开关应该是断开的 B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置 C.连接电表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出 D.探究电流与电阻的关系时,每次更换电阻后,要调节滑动变阻 器,使电压表的示数不变 第二节　探究:电流与电压、电阻的关系 第1课时　探究电流与电压、电阻的关系 基础巩固练 B 2.在“探究通过导体的电流与电压的关系”的实验中,得到的I-U图像最符合实际的是( ) B 12 3.关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( ) A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比 B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 C.在电流一定时,导体两端的电压跟导体的电阻成正比 D.通过导体的电流跟导体两端的电压成反比,跟导体的电阻成正比 B 13 4.教材习题改编 某同学在探究“电流与电压、电阻的关系”时,发现通过电阻a、b的电流随电压的变化情况如图所示,则下列结论与图像相符的是( ) A.两电阻阻值的关系是Ra>Rb B.电压相同时,通过a的电流较大 C.电流相同时,b两端的电压较大 D.电阻一定时,电流随着电压的增大而减小 A 14 5.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,把电流表　 　联接入电路时,必须使电流从　 　接线柱流入。每次更换电阻后,在调节滑动变阻器的同时,应观察　 　表,使其示数保持不变。  串 正 电压 15 6.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的电压关系时,应保持　 　不变;在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,滑动变阻器的作用是　 　。 保护电路 电阻R1 保持电阻R1两端的电压不变 16 7.如表所示是“探究通过导体的电流与电压关系”的实验数据,该实验采用的研究方法是　 　,根据实验数据可看出:在电阻一定时,通过导体的电流与电压成　 　。  控制变量法 正比 U/V 3.0 2.0 1.0 I/A 0.60 0.40 0.20 17 8.小宇探究导体的电流与导体的电阻的关系时,设计了如图所示电路。实验中,当他把10 Ω的定值电阻换成15 Ω的定值电阻时,滑动变阻器的滑片P应向　　(选填“左”或“右”)移动,同时眼睛应观察　 　。 右 电压表 18 能力提升练 9.小佳同学用如图所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在实验过程中,保持滑片不动,当定值电阻R2由 5 Ω更换为10 Ω后,为了探究上述问题,他下一步应该采取的操作是( ) A.向左调节滑动变阻器R1的滑片,保持电压表示数不变,观察并记录电流表的示数 B.换用更精确的电压表进行测量 C.向右调节滑动变阻器R1的滑片,保持电 压表示数不变,观察并记录电流表的示数 D.增加电池的节数,使电源电压变大 C 19 10.小明探究“电流与电压的关系”时,使用的器材如图甲所示。电源电压不变,R为定值电阻。 (1)电流与导体两端的电压、导体的电阻都有关系,所以,在本次实验中应该保持　 　不变。  (2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应该处于图中　 　(选填 “C”或“D”)端。  定值电阻的阻值 D 20 (3)某次实验电压表示数如图乙所示,电压为　 　V。  (4)通过实验,他得到如图丙所示的I-U图像,根据此图像,他初步得到实验结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成 　 　。  2.6 正比 21 (5)某同学连接好电路后,闭合开关S,发现无论怎样滑动滑片P,电流表均无示数,电压表示数约为3 V,则电路中出现的故障可能是　 　。 定值电阻开路 22 11.“探究电流与电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(6 V)、电流表(0～0.6 A,0～3 A)、电压表(0～3 V,0～15 V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。 (1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线,将图乙所示的实物连接成完整电路(要求连线不得交叉)。 素养培优练 答案:如图所示 23 (2)连接电路时,开关应　 　(选填“断开”或“闭合”),滑动变阻器的滑片P应放在　 　(选填“A”或“B”)端。  (3)实验中依次接入三个定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,保持电压表示数不变,记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成　 　(选填“正比”或“反比”)。  断开 A 反比 24 (4)在本实验中,如果用小灯泡来代替定值电阻来探究“电流与电压的关系”是否可行?　 　(选填“可行”或“不可行”),理由是 　 　。  不可行 小灯泡的电阻不是定值 25 $$