16.2 探究：电流与电压、电阻的关系 导学案- 2025-2026学年 沪科版九年级全一册物理

16.2 探究:电流与电压、电阻的关系 导学案 [学习目标] 1、了解电流跟电压的关系; 2、了解电流与电阻间的关系; 3、了解本探究实验中的滑动变阻器的作用; 4、了解控制变量法在本探究实验中的运用; 一、知识点梳理: 1、研究电流与电压的关系时,必须控制 不变,即研究一个 电阻的 与它两端的 的关系。 2、实验所需要的器材有 、 、电源、定值电阻、开关及 等; 3、连接电路时,电压表与定值电阻 联,电流表与定值电阻 联,且使电流从它们的 接线柱流入, 接线柱流出; 4、连接电路时,开关必须 ;闭合开关前,必须保证 ; 5、研究电流与电阻关系时,必须控制 不变,即当 的电压始终不变时,来研究通过电阻的 与电阻 大小的关系。 6、研究电流与电压的关系的实验中,滑动变阻器的作用是 ;研究电流与电阻关系实验中,滑动变阻器的作用是 ; 7、实验结果显示,电流与电压、电阻的关系是: ① ; ② ; 二、例题讲解 例题1、如图所示,长度相同、横截面积不同的同种金属棒AB和CD连接在一起后接在电源两端。关于AB和CD的电阻R及两端电压U的判断,正确的是( ) A. RAB>RCD , UAB<UCD B. RAB>RCD , UAB>UCD C. RAB<RCD , UAB<UCD D. RAB<RCD , UAB>UCD (例题2图) (例题3图) (例题4图) 例题2、如图电源电压不变,R1=10 ,R2=15 。S闭合时,电压表示数为6V,则电源电压为( ) A.10V B.7.5V C.3.5V D.2.5V 例题3、如图所示的电路中,电源电压6 V保持不变,定值电阻阻值为10 ,滑动变阻器的最大阻值为20 ,当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是( ) A. 电压表的示数减小 B. 电压表与电流表的示数之比不变 C. 当滑片移到中点时,电压表示数为2 V D. 当滑片移到a端时,电流表示数为0.2 A 例题4、某实验小组在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接的电路图如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R备有5 、10 、20 、40 各一个。 (1)实验小组根据电路图连接了实物电路如图乙,其中存在连线错误,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线打上“ ”,再画线把它改到正确位置上(导线不允许交叉)。 (2)电路改正后,闭合开关前应将变阻器滑片调至最 (填“左”或“右”)端。 (3)实验小组依次换用5 、10 、20 、40 的电阻测得数据,绘出电流I与电阻倒数R(1)关系的图像,如图丙,由此可知:电压一定时,电流与电阻成 。 (4)为完成整个实验,应该选择 (填选项)种规格的滑动变阻器。 A. 50 1.0A B. 100 1.2A C. 200 0.6A 三、随堂练习: 1、甲、乙两个电阻之比为3:5,将他们串联在电路中,则甲、乙电阻两端电压之比为( ) A. 5:3 B. 3:5 C. 1:1 D. 无法比较 2、两个定值电阻阻值之比是1:4,并联后接入电路,通过的电流之比是( ) A. 4:1 B. 3:2 C. 1:1 D. 2:3 3、研究电流与电压关系时,用如图所示的电路,要求“保持电阻不变”,在进行“保持电阻不变”这一步骤时,实验要求是( ) A. 保持R′的滑片位置不动 B. 保持R的电压不变 C. 保持R不变,调节R′的滑片到不同位置 D. 保持电路中的电流不变 (第4题图) (第5题图) (第6题图) 4、某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是( ) A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0 B. 该导体的电阻随电压的增大而减小 C. 当导体两端的电压为0时,电流为0 D. 当导体两端的电压为2伏时,电流为0.6安 6、如图是甲、乙两电阻的电流随电压变化的曲线,据图判断( ) A. R甲<R乙 B. R甲=R乙 C. R甲>R乙 D. 无法确定 6、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了如图所示的一个图象,下列结论与图象相符的是( ) A.电阻一定,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定,电压随着电流的增大而增大 C.电压一定,电流随着电阻的增大而减小 D.电压一定,电阻随着电流的增大而增大 (第7题图) (第8题图) 7、如图是“探究电流与电阻的关系”的电路图.将5 的定值电阻接入图中A、B两点间,正确操作后,电表的示数为0.4A.接下来的操作是:断开开关,将5 的定值电阻更换为10 的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片P移到最 (选填“左”或“右”)端,然后闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为 V时,读出电流表的示数。 四、课后练习: 1、在物理实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验。 ①“测量物体的长度”时,多次测量 ②“研究液体的内部压强与深度的关系”时,改变液体的深度,多次测量 ③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同定值电阻,多次测量 ④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值;上述实验中寻找普遍规律的是( ) A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④ 2、下图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图像是( ) A. B. C. D. 3、某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( ) A.该同学研究的是电流和电压的关系 B.实验中电压表的示数保持0.5V不变 C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5 D.将Rx从5 换成10 后,应将滑片P向左移 4、如图所示,在探究“一段电路中的电流与电阻关系”的实验中,当A、B两点间的电阻由5 更换为10 后,为了探究探究上述问题,应该采取的唯一操作是( ) A.保持变阻器滑片不动 B.增加电池个数 C.将变阻器滑片适当向左移动 D.将变阻器滑片适当向右移动 5、照明电路的电压为220伏。对人体来说,一般情况下36伏以下是安全;通过电流等于1毫安时会引起麻感觉;通过电流等于30毫安时有生命危险,根据以上数据,估计普通人体电阻最接近于( ) A.1 102欧 B.1 103欧 C.4 104欧 D.2 l05欧 6、如图,定值电阻的阻值是4 ,滑动变阻器的最大阻值10 .滑片P置于滑动变阻器的中点时,电压表示数为8V;当滑片从中点向b端移动距离s后,电压表示数变为6V;当滑片从中点向a端移动距离s后,电压表示数为( ) A.4V B.6V C.10V D.12V (第6题图) (第7题图) (第8题图) 7、如图,L1与L2是两只标有“3V 10 ”字样的相同小灯泡,电源电压为3V,闭合开关S后,干路电流是( ) A.I=0.3A B.I=0.6A C.I=0.9A D.I=1.0A 8、如右图所示,电压表示数为6V,电流表示数为0.2A,若图中虚框内有两只电阻,其中一只电阻R1=10 ,则另一只电阻R2的阻值及其与Rl的连接方式,下列说法中正确的是( ) A. R2=10 与R1串联 B. R2=20 与R1并联 C. R2=20 与Rl串联 D. R2=10 与R1并联 9、灯泡L上标有“6V 1A”字样(正常发光时的电压和电流),测得该灯泡的电流随电压变化关系如图甲所示。现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0-0.6A”,电压表的量程为“0-15V”。则下列说法正确的是( ) A.该电路中通过调节滑动变阻器可实现灯泡L正常发光 B.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为7.6V C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大 D.滑动变阻器接入电路中的最小电阻约为13.3 10、如图所示,电源电压保持不变,R1=2R2,当开关S接在1位置时电流表的示数为I1,当开关S接在2位置时电流表的示数为I2,则I1与I2之比为( ) A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D.无法判断 (第10题图) (第11题图) 11、小科利用仅有的一个规格为“10 1.0A”的滑动变阻器和其他器材来验证欧姆定律,该变阻器的电阻丝上有一处断点。实验电路如图,电源电压恒为3V。实验步骤如下:①用4 的定值电阻进行实验,连接电路。②闭合开关,调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压为2V,读出电流表的示数并记录;断开开关,把滑片P移到A端。③依次用阻值为6 、8 和10 的定值电阻替换原来的电阻,重复步骤②。 (1)小科设计上述实验步骤,是要研究通过导体的电流与 之间的关系。 (2)小科发现,滑片P向右移动的过程中,每次实验开始时电压表都没有示数,移到某一点(该点记 为C)时突然有了示数。但在完成8 电阻的实验后,再做10 电阻的实验时,当电压表有示数后,示数一直大于2V。分析可得,电阻丝BC的阻值RBC的范围是 。 (3)为了完成10 电阻实验,将滑片P移到C点,只要在原来电路的接线柱上再接上一根导线,就能继续完成实验。请你在图中用笔画线补上这根导线。 12、小敏在探究串、并联电路的电流、电压、电阻之间的关系时,用了两个阻值不同的电阻R1、R2,它们阻值之比是5:3,如果它们串联在电路中,则电阻两端的电压之比 ;如把它们并联在电路中,则通过电阻的电流之比为 。 13、小金和小吴在做电学实验。 (1)小金根据如图甲的电路图连接了电路,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2.6 V,电流表示数如图所示,此时小灯泡的电阻为 。 (2)小金将以上实验的小灯泡换成了5 的定值电阻,闭合开关数次改变滑片位置,记录每次电压表和电流表的示数。据此推测,小金的这个实验是在研究 的关系。 (3)上面的表格是小吴所测量的数据,据表中数据判断,小吴所连接的实验电路是图中 。 A. B. C. D. 15、小科想利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,已知R0的阻值是20 。当闭合S1、断开S2时,电流表的示数是0.3A;当S1、S2均闭合时,电流表的示数是0.5A。求 (1)电源两端的电压; (2)电阻Rx阻值。 参考答案: 一、知识点梳理: 1、电阻 定值 电流 电压 2、电流表 电压表 滑动变阻器 3、并 串 正 负 4、断开 滑动变阻器滑片处于有效电阻最大处 5、电压 电阻两端 电流 阻值 6、改变通过定值电阻的电流大小 保证定值电阻两端电压相等 7、电阻不变时,通过该导体的电流与其电压成正比; 电压不变时,通过该导体的电流与该导体的电阻成反比 二、例题讲解: 例题1、B 解析:①AB与CD材料和长度相同,因为SAB<SCD,所以RAB>RCD; ②在串联电路中,各处电流都相等,因此IAB=ICD。根据公式U=IR可知,因为RAB>RCD,所以电压UAB>UCD。故B符合题意。 例题2、A 解析:电路电流I= = =0.4A;电源电压U=I(R1+R2)=0.4A (10 +15 )=10V。故A符合题意。 例题3、B 解析:根据图片可知,定值电阻R与变阻器串联,电压表测定值电阻的电压。 当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,变阻器的阻值变小,那么总电阻变小,总电流变大,根据U=IR可知,电压表的示数变大,故A错误; 电压表测定值电阻的电压,电流表测通过定值电阻的电流,根据可知,两个电表的示数之比就是定值电阻R,因此它们的比值不变,故B正确; 当滑片移动到中点时,总电流; 此时电压表的示数:U=IR=0.3A 10 =3V,故C错误;当滑片移动到a点时,变阻器接入的阻值为零,此时只有定值电阻,此时电流表的示数: ,故D错误。故B符合题意。 例题4、(1)见解析(2)右(3)反比(4)B 解析:(1)根据甲图可知,除了电压表与定值电阻R并联外,其他的元件都是串联。根据乙图可知,只需将定值电阻与变阻器相连的导线从变阻器端拆下,然后改接在电压表的“-”接线柱上即可,如下图所示: (2)根据乙图可知,当滑片在最右端时变阻器的阻值最大,因此闭合开关前应将变阻器滑片调至最右端。 (3)根据丙图可知,当时,R=20 ,此时电流为0.1A;当时,R=10 ,此时电流为0.2A;当时,R=5 ,此时电流为0.4A; 分析可知,对应电阻和电流的乘积都等于2,因此得到结论:电压一定时,电流与电阻成反比。 (4)变阻器的电压U变=U总-U=6V-2V=4V; 根据串联电路电压与电阻成正比得到:; ; 解得:R变=80 。 三、随堂练习: 1、B 2、D 3、C 4、C 5、A 6、C 7、右 ;2 四、课后练习: 1、C 2、A 3、C 4、D 5、B 6、D 7、B 8、C 9、D 10、B 11、(1)导体电阻;(2)4 ≤RBC<5 ;(3)如图所示: 12、5:3 ;3:5 13、(1)10 (2)导体电阻一定时,电流与电压 (3)D 14、(1)由电路图可知,当S1闭合、S2断开时,只有电阻R0接入电路,电流表测通过R0的电流,I0=IA=0.3A,由I= 可得,电源电压U=U0=I0R0=0.3A 20 =6V;(2)当S1、S2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,并联电路中支路间线不影响,所以R0的电流不变,由并联电路特点可得,通过电阻Rx的电流:Ix=IA′﹣IA=0.5A﹣0.3A=0.2A,Rx的两端电压:U=Ux=6V,由I= 可得,电阻Rx阻值:Rx= = =30 。 www.21cnjy.com 精品试卷 第 2 页 (共 2 页) ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $$