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

第十六章 探究电路 沪科版（2024）九年级全一册 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 第2课时 欧姆定律 第1课时 探究电流与电压、电阻的关系 观看演示实验 思考：如何使灯泡亮度变暗？ 可以减少电池数量或串联电阻来使灯泡变暗。 新课导入 我们在探究影响导体电阻大小的因素实时，用到了什么物理方法? 请同学们说说对该实验方法的认识。 新课导入 实验演示：连接简单电路，闭合开关，看到灯泡发光。 1. 减少一节电池（减小灯泡两端电压）； 2. 串联一个电阻。 灯泡发光 有电流流经灯泡 灯泡越暗 流经灯泡的电流越小 对同一盏灯， 新课导入 一级标题：黑体， 5 电流的大小与哪些因素有关呢？ 新课导入 2.既然电阻对电流对阻碍作用，那么增大电阻，通过导体的电流会不会减小呢? 1.既然电压是产生电流的原因，那么升高电压，电流会不会也随着增大呢? 电流同时受电压、电阻两个因素的影响，我们该用什么方法来研究每一个因素是怎样影响的呢? 控制变量法 具体做法： 控制电压一定，探究电流与电阻的关系。 控制电阻一定，探究电流与电压的关系。 新知探究 7 一、电流的大小跟电压的关系 实验思路 实验器材 探究电流大小与电压的关系时，需要保持电路中的电阻不变；改变电阻两端的电压，探究通过电阻的电流与它两端电压的关系。 ①选用_______测电阻两端的电压。 ②选用_______测通过电阻的电流。 ③选用____________改变电阻两端的电压。 电压表 电流表 滑动变阻器 新知探究 8 实验电路图 A V R R' S 实验实物图 新知探究 9 进行实验与收集证据 10 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 电阻R 自变量 因变量 控制变量 按照实物图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，多次测量电压和电流值，并记录结果。 新知探究 10 分析数据 在坐标图上描点画出电流与电压的变化图像如图所示。 当导体电阻不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 实验结论 新知探究 0 I /A U / V 11 二、电流的大小跟电阻的关系 实验思路 实验器材 探究电流大小与电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压不变;选用不同的定值电阻接入电路，探究通过电阻的电流与它的阻值大小关系。 ①选用_______测电阻两端的电压。 ②选用_______测通过电阻的电流。 ③选用____________保持定值电阻两端的电压不变。 电压表 电流表 滑动变阻器 新知探究 12 实验电路图 实验实物图 新知探究 A V R R' S 13 进行实验与收集证据 3V 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 电压U 自变量 因变量 控制变量 按照实物图连接电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3V，记录示数，然后更换不等同的定值电阻，调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压为3V不变，并记录结果。 新知探究 14 分析数据 在坐标图上描点画出电流与电压的变化图像如图所示。 当导体两端电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 实验结论 新知探究 0 R /Ω I /A I /A 0 15 当导体电阻不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。当导体两端电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 易错提醒 有人认为电压U 跟电流I 成正比，跟电阻R 成正比，你认为这种说法对吗?为什么? 不对。在电路中电压由电源提供，与电流、电阻无关。 思考 在电路中，只有电流“被决定”。 新知探究 总结 一级标题：黑体， 16 课堂小结 探究电流与电压、电阻的关系 电流大小跟电压的关系 电流大小跟电阻的关系 实验方法： 控制变量法 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正比。 实验方法： 控制变量法 结论： 当导体两端电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 1.如图（a）是“探究电流与电压关系”的实验电路电路。 (1)检查发现连接的电路中有一根导线连接不当，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线表示导线将电路连接正确； 课堂训练 (2)电路接通前，滑动变阻器的滑片P 应移至最______(选填“左”或“右”) 端； (3)闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是：定值电阻处发生了 （选填“短路”或“断路”）； (4)排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见下表，其中空白处电压如图(b)所示，该示数是 V。根据表中数据可得结论:电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 。 左 课堂训练 断路 2.4 正比 电压U/V 0.60 1.20 1.80 3.00 电流I/A 0.12  0.24 0.36 0.48 0.60 2.在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验中，同学们绘制的 四条图线如图，正确的是( ) C 课堂训练 3.如图，在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中， 当将定值电阻由5Ω换成10Ω后，接下来的操作正确的是( ) A.将变阻器滑片P 向左移动，保持电压表示数不变 B.将变阻器滑片P 向右移动，保持电压表示数不变 C.将变阻器滑片P 向左移动，保持电流表示数不变 D.将变阻器滑片P 向右移动，保持电流表示数不变 B 课堂训练 第2课时 欧姆定律 当电压一定时，电流和电阻成反比。 电流与电压、电阻有什么关系呢？ 当电阻一定时，电流和电压成正比。 新课导入 一、欧姆定律 一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 欧姆定律的公式： I：电流 U：电压 R：电阻 回顾实验并阅读教材， 想一想欧姆定律的内容是什么? I、U、R 的单位分别为A、V、Ω 新知探究 24 RP 和R0串联的电路中，RP 阻值变小，R0两端电压变大，RP 阻值变大，R0两端电压变小。 在串联电路中，电流相等， 由U=IR 得，电压之比等于电阻之比，即大阻分大压。 连接如图所示的实验电路，控制电阻不变，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P 改变电压，观察电流的大小。 分析探究电流与电压关系的动态实验电路 新知探究 选用定值电阻，不能选用灯泡 作用：①保护电路 ②改变定值电阻两端的电压 一级标题：黑体， 25 分析探究电流与电阻关系的动态实验电路 在探究电流与电阻关系的实验中，如何调节滑片P, 使电压表示数不变呢? 当电阻R0变大时，U0变大，为了控制电阻两端电压不变，应使滑动变阻器RP 阻值变大。 新知探究 拆接不同的定值电阻或选用电阻箱 作用：①保护电路 ②保持定值电阻两端电压不变 一级标题：黑体， 26 有小组在实验过程中，若控制电阻两端电压为1 V不变，但是当将电阻换成20 Ω时，无论怎么调节滑片P，都不能使电压表示数为1 V，原因可能是什么？如何改进实验？ 为了使电压表示数不变，R0变 大 时 , RP得跟着变大, 可能是滑动变阻器的最大阻值不够大, 所以无法使电压表示数不变,改进方法是换一个最大阻值更大的滑动变阻器。 新知探究 一级标题：黑体， 27 分析欧姆定律 I、U、R 的单位分别为A、V、Ω，公式中使用国际单位(单位要统一) 欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R 之间的关系。 公式 新知探究 欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路，对于非纯电阻电路不成立。 一级标题：黑体， 28 例题 某电熨斗在 220 V 电压下工作时，其电热丝的电阻为 96.8 Ω。那么，此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？ 解：已知U = 220 V，R=96.8 Ω。 根据欧姆定律 ，代入数据可得 新知探究 运用欧姆定律进行简单的计算 1. 一个导体两端电压为8 V 时，导体的电阻是20 Ω,通过导体 的电流是_______A 。 (1)该导体两端电压为10 V 时，通过导体的电流是 _______ A； (2)该导体两端电压为0时，导体的电阻是 _______ Ω。 0.4 0.5 20 本题考查欧姆定律公式的应用，注意电阻大小与电压、电流无关。 新知探究 一级标题：黑体， 30 2. 如图甲所示的电路中，电源电压恒为8 V , 电阻 R2的阻值为20Ω , 闭合开关S , 电压表的示数如图乙所示，求 ： ( 1 )通过电阻R₂的电流是多少? ( 2 )电阻R₁的阻值是多少 ? 解：已知U=8 V, R2=20 Ω,电压表示数U2=2V。 （1） = = 0.1A （2）由串联电路中电流、电压的特点可以得到 I1=I2=0.1A , U1= U -U2= 8V- 2V = 6V = = = 60Ω 新知探究 一级标题：黑体， 31 3. 如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，电阻R2的阻值为20 Ω，闭合开关S，电流表A₁的示数为0.2 A。求： (1)电阻 R1的阻值为多少? (2)干路电流 I 为多少? 解：已知U=6 V, R2=20 Ω,电压表示数 I1=0.2 A。 （1）由并联电路的电压特点得到 U=U1=U2=6 V, = = = 30 Ω （2）I₂= =0.3 A, 则干路电流I= I1+ I2 =0.2 A+0.3 A=0.5 A 新知探究 一级标题：黑体， 32 用公式进行计算的一般步骤: 1.读题、审题(注意已知量); 2.根据题意在电路图上标明已知量的符号、数值和未知的符号; 3.根据电路的连接方式及串、并联电路的电流、电压特点，选用物理公式进行计算(书写格式要完整，规范)。 新知探究 一级标题：黑体， 33 课堂小结 欧姆定律 定义： 一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 公式： 求电压： 求电阻： 1. 根据欧姆定律，下列说法中正确的是（ ） A. 通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小　　　　　　　 B. 导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大 C. 导体的电阻与电压成正比，与电流成反比 D. 导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越大 D 课堂训练 2. 某导体两端的电压为 5 V，通过的电流为 0.1 A，则该导体的电阻为________。若它两端的电压变为 0，则通过它的电流为________，电阻是_________。　 50 Ω 0 A 50 Ω 课堂训练 3. 某导体两端的电压是 3 V 时，通过它的电流为 200 mA，这个导体的电阻为多少？ 现将电压增加到 6 V，若电流表有 0~0.6 A、0~3 A 两种量程，应选用哪一种量程来测量导体中的电流？ 解：由 得， 故应选 0~0.6 A 量程。 课堂训练 4. 一盏电灯正常发光时的电流是 0.11 A，灯丝的电阻为 2 000 Ω，该电灯两端的电压是多少？ 解：由 得，U = IR = 0.11 A×2 000Ω = 220V 课堂训练 5. 如图，A、B 所表示的电阻哪一个阻值更大？ 为什么？ 如果将这两个电阻分别接在 10 V 的电源上，在图上分别找出通过它们的电流大小。如果要使通过它们的电流均为 100 mA，在图上分别找出加在它们两端的电压大小。 解：A 的电阻值大。因为在电压相同时，通过 A 的电流小，说明 A 对电流的阻碍作用大，即A电阻值大。 课堂训练 Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.76 Lavf58.29.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.3.70 $$