实验突破 探究电流与电压和电阻的关系 课件-2025-2026学年苏科版九年级物理上册

实验突破    探究电流与电压和 电阻的关系  　探究电流与电压的关系 1.【新课标·科学思维】(2024江苏泰州一模)小丽在实验室探 究电流与电压的关系,实验器材:三节干电池、电流表、电压 表、规格为“15 Ω    1 A”的滑动变阻器、定值电阻和开关 各一个,导线若干。 (1)小丽检查电路时发现有一处导线连接错误,请你在图甲中 连接错误的导线上画“✕”,用笔画线代替导线正确连接电 路(注意导线不要交叉)。 (2)闭合开关前滑动变阻器的滑片应位于_______端;闭合开关 后发现电流表无示数,电压表指针偏转角度过大,电路中出现 的故障可能是________________。 (3)断开开关,排除故障后,小丽再闭合开关,读出此时电压表的 示数为0.7 V,电流表的示数为0.2 A。 　最右     　定值电阻断路     (4)移动滑动变阻器的滑片,进行多次测量,根据实验数据绘制 图像如图乙所示。 乙 (5)通过图像可知:当电阻一定时,通过电阻的电流与电压成 ______,该定值电阻的阻值为_____Ω,电源电压为_______V。          3.7     3.5     正比     答案    (1)如图所示   解析    (1)探究电流与电压的关系实验中,定值电阻要和滑动 变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中 的电流,故应将定值电阻与开关相连的导线移除,将电压表的 负接线柱与定值电阻左端的接线柱相连。(2)为了保护电路, 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最大阻值处,即最右端; 闭合开关后发现电流表无示数,说明电路可能存在断路故障, 又因电压表指针偏转角度过大,说明故障原因是与电压表并 联的部分断路,即可能是定值电阻断路。(5)图乙中的U-I图像 是一条倾斜的直线[计算可知其延长线过(0,0)],说明当电阻一 定时,通过电阻的电流与电压成正比,根据欧姆定律可得,该定 值电阻的阻值为R= = =3.5 Ω,由图乙可知,当电路中的 电流最小,为0.2 A时,滑动变阻器最大阻值接入电路,根据欧姆 定律及串联电路电流、电压规律可得,电源电压为U=U+IR滑大 =0.7 V+0.2 A×15 Ω=3.7 V。 2.(2024江苏盐城期末)小聪做“探究通过导体的电流与电压 的关系”实验。实验器材:干电池三节,定值电阻一个,“50 Ω     1.5 A”的滑动变阻器一个、电压表、电流表、开关各一 个,导线若干。 甲   乙      丙 (1)用笔画线代替导线将图甲中电路补充完整,使滑动变阻器 滑片向右移动时电阻减小。 (2)实验中,当电流表示数为0.4 A时,电压表示数如图乙所示, 读数为___________V;继续实验,将测量的数据填入表中。     2.0     实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 2.5 3.0 电流I/A 0.2 0.4 0.48 0.58 (3)根据所测数据,在图丙中作出通过导体的电流与导体两端 电压的关系图像。 (4)依据图像,得到的结论是 ____________________________________________________。 (5)实验中定值电阻为____________Ω。(结果保留两位小数)     5.10     导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比     答案    (1)如图甲所示 (3)如图丙所示   甲 丙 解析    (1)滑片向右移动时,接入的电路的电阻减小,故滑动变 阻器右下接线柱连入电路中。(2)图乙中电压表选用小量程, 分度值为0.1 V,示数为2.0 V。(3)根据表中数据描点画出图 像。(4)由图丙知,绘制出的I-U图像为过原点的倾斜直线,据此 可得结论:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电 压成正比。(5)由欧姆定律可知,4次实验中定值电阻的阻值分 别为R1= = =5 Ω,R2= = =5 Ω,R3= = ≈5.21 Ω, R4= = ≈5.17 Ω,则定值电阻的阻值R=  = ≈5.10 Ω。  　探究电流与电阻的关系 3.(2024江苏淮安中考)小明用阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的三个 定值电阻探究电流与电阻关系,电源电压为3 V且保持不变。   甲 (1)用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑动变 阻器的滑片向右滑动时电流表示数变大)。 (2)连接电路时,开关应处于_______状态。 (3)将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数,电压 表有示数,电路出现的故障可能是_____________________。 　断开     　定值电阻断路     (4)根据实验数据描绘电流与电阻的倒数关系图像,如图乙所 示。由图像可知,电阻R两端的电压为______V。得出的结论 是:电压一定时,电流与电阻成______比。 (5)本实验中滑动变阻器的作用是 ___________________________________。 分析实验数据可知,本实验所选用的滑动变 阻器的最大阻值应不小于_____Ω。 乙     10     保护电路,保持定值电阻两端的电压不变     　反         2     答案    (1)如图所示       解析    (1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表示数变大,根 据欧姆定律可知,电路的总电阻变小,故滑动变阻器接入电路 的阻值变小,应将滑动变阻器的右下接线柱与电源负极相 连。(2)连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。 (3)将5 Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,电流表无示数, 则电路可能存在断路故障;电压表有示数,则电压表和电源 接通,故电路出现的故障可能是定值电阻断路。(4)由图乙 可知,当电路中电流为0.4 A时, =0.2 Ω-1,电阻R=5 Ω, 根据欧姆定律可知,其两端的电压为U=IR=0.4 A×5 Ω=2 V。得出的结论是电压一定时,电流与电阻成反比。(5)本实验中滑动变阻器的作用是保护电路,保持定值电阻两端的电压不变。分析实验数据可知,电路中电流最小值为0.1 A,根据欧姆定律及串联电路的电压特点可知,滑动变阻器的阻值R滑= = =10 Ω,本实验所选用的滑动变阻器的最大阻值应不小于10 Ω。 4.(2023江苏宿迁中考)用图甲所示电路“探究电流与电阻的 关系”。电源电压为4.5 V不变,滑动变阻器规格为“20 Ω     1 A”,有4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω、12 Ω的定值电阻各一个。          (1)用笔画线代替导线把图甲电路连接完整,要求:当滑片P向 左滑动时,变阻器接入电路的电阻变大。 (2)连接电路时,开关应该_______(选填“断开”或“闭合”)。 　断开     (3)先接入12 Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P至合 适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为_____V,记下电流表 的示数。断开开关,将12 Ω电阻换成10 Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P,使______表的示数与前一次相同,记录相关数据。 (4)依次改变电阻R的阻值,共测得五组实验数据,根据实验数 据,在图丙的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A。 ①由图像可得出的结论是 _______________________________________________。 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比     　电压         2.4     ②根据上面所测的五组实验数据,把每次实验时记录的电流 值和对应变阻器RP的阻值,在图丙坐标系中描成点,将这些点 绘成曲线B,发现曲线B与曲线A________(选填 “有交点”或“无交点”),其原因是 _______________________________________________。 变阻器RP两端的电压与定值电阻两端的电压不同     　无交点     ③本实验的主要研究方法是“控制变量法”,下列物理教材 中的实验,没有用到“控制变量法”的有_________。 A.探究二力平衡的条件 B.探究影响液体内部压强的因素 C.用电流表和电压表测量定值电阻的阻值     C     答案    (1)如图所示       解析    (1)由题知滑片P向左滑动时,变阻器接入电路的电阻变 大,因此应该用导线连接滑动变阻器的右下方接线柱和定值 电阻右端接线柱,电压表应并联在定值电阻两端,如图所示。 (2)为保护电路,连接电路时开关应断开。(3)电压表用的是小 量程,分度值为0.1 V,示数为2.4 V。断开开关,将12 Ω电阻换 成10 Ω后,根据控制变量法可知,必须控制定值电阻两端的电 压不变,闭合开关,移动变阻器的滑片P使电压表的示数与前 一次相同,记录相关数据。 (4)①由图像可知,0.6 A×4 Ω=0.4 A×6 Ω=0.3 A×8 Ω=0.2 A× 12 Ω=2.4 V,可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。②因为电源电压不变,定值电阻两端的电压保持 不变,则滑动变阻器两端的电压也不变。在I-R图像中,每一点 的横坐标与纵坐标的乘积就是电压,而定值电阻和滑动变阻器 两端的电压分别为2.4 V和2.1 V,二者不同,由数学知识可知 曲线B与曲线A无交点。③本实验的主要研究方法是“控制 变量法”,探究二力平衡的条件、探究影响液体内部压强的 因素时,均有多个因素影响,必须采用“控制变量法”;用电流表和电压表测量定值电阻的阻值,是测量实验,没有控制变量,故没有用到“控制变量法”的是C。 $$