17.1 电流与电压、电阻的关系-2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

17.1 电流与电压、电阻的关系 人教版 九年级全一册 第十七章 欧姆定律 1.通过实验探究电流与电压、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 课堂导入 （2）电阻表示导体对电流的阻碍作用，由此可以想到：电阻越大，电流越小。 （1）电压是产生电流的原因，由此可以想到：电压越高，电流可能越大。 提出问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在导体两端的电压存在怎样的定量关系呢？ 1.提出问题 探究电阻一定时电流与电压的关系 实验一 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？ （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。 2.作出猜想 3. 设计实验 （2）怎样改变电压？ （1）怎样测量电流和电压？ 用电压表测量电阻两端的电压U；用电流表测量通过电阻的电流I。 ①如图用干电池做实验：可以改变干电池的个数。 ②如果用学生电源做实验：可以改变电源电压。 ③如果用滑动变阻器，可以通过移动滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压。 （3）控制变量法：控制电阻大小不变。 电阻不变，用滑动变阻器调节电阻两端的电压，从电压表上读出电阻两端的电压值，从电流表上读出通过电阻的电流。 实验电路图 实验器材：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、电阻、开关、导线。 （1）按照设计的电路图连接实物。 4.进行实验 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 R=10Ω （3）记录实验数据如表所示。 （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。 图象法分析数据：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.分析和论证 6.结论 在电阻一定的情况下，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 1.提出问题 探究电压一定时电流与电阻的关系 实验二 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系？ （1）导体的电阻越大，通过导体中的电流越小。 （2）通过导体的电流与导体的电阻成反比。 2.作出猜想 3. 设计实验 控制变量法：要探究电流与电压的关系，需要控制电压不变， 改变电阻的大小。 更换不同的电阻， 通过调节滑动变阻器， 控制电压表的示数不变，即电阻两端的电压不变，观察电流表示数的变化。 实验器材：电源、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值不同的多个电阻、开关、导线。 实验电路图： 与“探究电流与电压的关系”实验电路图相同 （1）按照设计的电路图连接实物。 4.进行实验 （2）先将R=2Ω的电阻接入电路中，检查电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为2V时，读出电流表的示数，填入表中。 （3）依次将R=4Ω、6Ω、8Ω的电阻接入电路中，移动滑动变阻器的滑片，保持电压表的示数为2V不变，分别读出电流表的示数，填入表中。 电阻R/Ω 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 电流I/A 1 0.5 0.33 0.25 0.2 （4）记录实验数据如表所示。 U=2.0V 图象法分析数据：在坐标系中根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-R关系图像。 5.分析和论证 6.结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 某实验小组要探究电流与电压、电阻的关系： 【设计实验】 小组制订实验计划，选用合适的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、内装三个定值电阻（R1=5 Ω、R2=10 Ω、R3=15 Ω）的电阻盒等器材，并设计好电路图（如图甲所示）。 （1）考虑到电流的大小与两个因素有关，该实验需要采用的研究方法是____________。 （2）该实验中，滑动变阻器的作用是____________；______________________。 典例 控制变量法 保护电路 改变电阻两端的电压 【进行实验和收集数据】 （3）实验小组按照电路图连接好电路并检查无误后闭合开关，发现电压表无示数，电流表有示数但未超出量程，则产生故障的原因可能是定值电阻________（选填“断路”或“被短接”）。 （4）移动滑动变阻器的滑片，实验小组测得多组数据并分别录入表格中，其中，换用R3做实验时少录入一个电流值，电流表指针位置如图乙所示，该电流记作______A。 被短接 0.14 【分析和论证】 （5）比较表中第一行与其他任何一行测得的数据，可以得出的结论是_________________________________________________________________________。 （6）比较表中任何一列测得的数据，可以得出的结论是________________________________________________________________________。 电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比 电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 解析：（1）因为有多个变量，所以要用控制变量法。 （2）滑动变阻器的基本作用是保护电路；探究电流与电压、电阻的关系时，为了得出普遍性的规律，需要多次测量，故滑动变阻器的另一作用是改变电阻两端的电压。 （3）由电流表有示数可知，电路为通路，由电压表无示数可知，产生故障的原因可能是定值电阻被短接。 （4）电流表的示数为0.14 A。 （5）比较表中第一行与其他任何一行测得的数据可知：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （6）比较表中任何一列测得的数据可知：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 答案：（1）控制变量法 （2）保护电路 改变电阻两端的电压 （3）被短接（4）0.14 （5）电阻一定的情况下，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比 （6）电压一定的情况下，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 电流与电压、电阻的关系 设计实验 进行实验 结论 控制变量法 电路图 课堂小结 方法 图象法分析数据 分析与论证 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． 在“探究电流与电压的关系”的实验中，如图甲所示，闭合开 关前，滑动变阻器的滑片应该处于 ⁠的位置，电压表应接 在 (选填“a、b”“b、c”或“a、c”)两点，电阻R的大 小 (选填“改变”或“不变”)。当滑动变阻器的滑片向左移动 时，电流表的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。某时 刻电流表和电压表的示数如图乙所示，则电流表的示数为 A， 电压表的示数为 V。 阻值最大 a、b 不变 变大 0.12 2.5 甲 乙 随堂练习 　　2． 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（　C　） A． 探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 B． 滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C． 实验的结论：电路中的电流跟电压成反比 D． 多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 C 　　3． 如图，在探究导体的电流跟电压的关系时，为了得到多组电 压、电流值，林红同学应该怎样操作（　D　） A． 保持R两端的电压不变 B． 保持电路中的电流不变 C． 保持R′的滑片位置不动 D． 保持R不变，调节R′的滑片到不同位置 D 　　4． [跨数学]如图所示，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化 的图像是（　A　） A 　　5． 勇勇在探究“电流与电阻的关系”时，按照如图所示连接电 路，电源电压恒为6 V，电阻R1可选用 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω四种规 格，将5 Ω的电阻接入电路获得相关数据后，接下来的操作正确的是 （　D　） A． 定值电阻不动，观察电压表，移动滑动变阻器 B． 定值电阻不动，观察电流表，移动滑动变阻器 C． 更换定值电阻，观察电流表，移动滑动变阻器 D． 更换定值电阻，观察电压表，移动滑动变阻器 D 　　6． 如图所示，在探究“电流与电阻的关系”实验中，下列说法正 确的是（　A　） 　　①闭合开关前，移动滑片P置于最右端是为了保护电路 　　②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压不变 　　③闭合开关后，移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流不变 　　④闭合开关后，移动滑片P的目的是改变电阻两端的电压 A A. ①② B.①③ C.①④ D.③④ 　　7． 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据数据画出 了如图所示的图像。下列结论与图像相符的是（　C　） A． 电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 B． 电阻一定时，电压随着电流的增大而增大 C． 电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 D． 电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 C 　　8． 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 两端的电压，设计了三种方案。甲：多节干电池串联接入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 D 　　9． [跨数学]利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源 电压保持3 V不变，分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻R 连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流，描绘出如图乙所示 的图像，则下列判断正确的是（　D　） A． 实验中电压表的示数保持1 V不变 B． 当R短路时，电压表有示数，电流表无示数 C． 电压一定时，电阻和通过的电流成正比 D． 将R从5 Ω换成10 Ω后，应将滑片向右移 D 　　10． [科学探究]“探究电流与电阻的关系”时，可供实验器材有： 三节新的干电池(电压为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有 “20 Ω 2 A”字样)、定值电阻5个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、50 Ω)， 开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。 　　(1)如图乙是小静同学连接的电路，检查发现有一根线接错了，请 你在接错的导线上打上“×”，再用笔画线代替导线把它改接到正确的 位置。 　　(2)闭合开关，电流表无示数，电压表有示数，并接近电源电压， 则故障原因是 ⁠。 电阻R断路 　　(3)排除故障后，将定值电阻由5 Ω更换为10 Ω后，应向 ⁠ (选填“左”或“右”)适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数 保持不变。 　　(4)图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I－R图像，其中阴影部 分面积表示的物理量是 ，其数值为 V。 右 定值电阻两端的电压 3 　　(5)小静在得出I－R图像之后，又画出了如图丁所示的I－图像，两 图相比I－的优点是 　I－图像是一条直线，比较直观，便于处理数据 ⁠。 I－图像是一条直线，比较直观，便于处理数据 并发现规律 　　(6)实验中，在接入50 Ω的定值电阻后，小静同学无论怎样移动滑 片，都不能使电压表示数达到原来的数值，为了能完成这次实验，以下 措施可行的是 。(多选) A.调高电源电压 B.更换一个阻值更大的滑动变阻器 C.降低电源电压 D.将电压表改接到滑动变阻器两端 BC $$