第二节 探究：电流与电压、电阻的关系（导学案）物理沪科版2024九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“电流与电压、电阻的关系”这一核心知识点，通过实验探究构建物理观念，以“电阻一定时电流与电压成正比”和“电压一定时电流与电阻成反比”为主线，设计了从自主预习到课堂探究再到例题解析的完整学习路径，形成由浅入深、层层递进的学习支架。 本资料突出科学思维与科学探究的融合，以实验操作为载体培养模型建构能力，如通过图像法处理数据强化数据分析意识，用例题引导学生进行逻辑推理与论证，体现物理学科特色。其亮点在于将欧姆定律的抽象规律具象化为可操作的实验步骤和典型习题，尤其在动态电路分析、滑动变阻器调控策略等难点环节设置精准训练，有效提升学生的问题解决能力和科学态度，助力核心素养落地。

第二节 电流与电压、电阻的关系（导学案） 【学习目标】 通过实验探究，明确电流与电压、电阻的定量关系：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。 理解欧姆定律的内容：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；掌握欧姆定律公式，能根据公式进行简单的电流、电压、电阻计算。 明确欧姆定律的适用条件：针对 “同一导体”“同一工作状态”，能区分公式中 I、U、R 的对应关系。【学习重点】 1.设计并完成 “探究电流与电压、电阻关系” 的实验。 2.归纳电流与电压、电阻的关系：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。 3.理解欧姆定律的内容、公式及应用。 【学习难点】 1.探究 “电流与电阻的关系” 时，更换电阻后通过滑动变阻器保持电阻两端电压不变； 2.理解欧姆定律中 I、U、R 的 “同一性”（同一导体、同一状态）； 3.用图像法处理实验数据，分析电流与电压、电阻的关系。 【自主预习】 探究电流与电压、电阻的关系： 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。 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。这个结论叫做欧姆定律。 公式 电压U：伏特（V）；电阻R：欧姆（Ω） ；电流 I：安培（A） 欧姆定律变形公式 【课堂探究】 一、探究 “电阻一定时，电流与电压的关系” 实验器材：电池组（3V）、开关、滑动变阻器、定值电阻（5Ω）、电流表、电压表、导线。 实验电路图：在下方空白处绘制电路图（定值电阻与电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器串联在电路中）： ________________________________（绘图区） 实验步骤与数据记录： ① 闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至__最大阻值____处，检查电路连接无误后闭合开关； ② 调节滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端电压，记录 3 组电压、电流数据： 实验次数 定值电阻R（Ω） 电压U（V） 电流I（A） 1 5 1.0 2 5 2.0 3 5 3.0 数据分析：计算每次实验中 电流与电压 的比值，发现比值___基本不变___（“基本不变” 或 “变化较大”），说明电阻一定时，电流与电压成___正比___。 2. 探究 “电压一定时，电流与电阻的关系” 实验调整：更换不同阻值的定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变（如 2V）。 数据记录与分析： 实验次数 电压U（V） 定值电阻R（Ω） 电流I（A） 1 2.0 5 2 2.0 10 3 2.0 15 归纳结论：电压一定时，电流与电阻成___反比___，。 【例1】 在探究电阻一定时，电流与电压关系的实验中，某同学连接的电路如图所示，电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表；下列说法正确的是（    ） 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流I/A 0.15 0.22 0.30 0.38 0.45 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．由该实验可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由该实验可得出：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 【答案】C 【解析】A．探究电流与电压关系时，多次实验的目的是为了得到普遍规律，故A错误； B．由第4次的实验数据可得，电压与电流的比值 U4/I4=1.5V/0.38A=3.94Ω U1/I1=0.6V/0.15A=4Ω 实验时存在误差，导致第4次实验数据偏小，但是正确，故B错误； CD. 由该实验可得出：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。因为电压与电流无关，所以不能讲：电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比。故选C。 【例2】小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的操作是：（ ） A. 保持变阻器滑片不动； B. 将变阻器滑片适当向左移动； C. 将变阻器滑片适当向右移动； D. 适当增加电池的节数。 【答案】B 【解析】电流跟电压、电阻有关，用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系。在研究电流跟电阻的关系时，保持电压不变，改变定值电阻的阻值，讨论电流跟电阻的关系。 在滑动变阻器的电阻值不变的情况下，电路中由于将10Ω定值电阻换成的5Ω定值电阻，使整个电路的电阻值减小；利用公式可知，电路中的电流增大，此时滑动变阻器两端的电压增大，定值电阻两端的电压减小；要使电阻两端的电压不变，即增大定值电阻两端的电压，根据欧姆定律可知应增大电路中的电流，减小滑动变阻器接入电路中的电阻，故将变阻器滑片适当向左移动，使电压表的示数不变。 故选B。 二、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。这个结论叫做欧姆定律。 欧姆定律公式及其变形式： 【例3】根据欧姆定律，下列说法正确的是（ ） A. 通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小； B. 导体两端的电压越高，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. 导体两端的电压越高，通过这段导体的电流就越大。 【答案】D 【解析】电阻是导体的一种属性，它与导体的材料、长度、横截面积等有关，而电压、电流等无关； 在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比. D正确。 【例4】关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（    ） A．只要将导体连入电路，电路中就有电流 B．导体中通过的电流越大，它的电阻越小 C．有电流通过的小灯泡，其两端不一定有电压 D．定值电阻两端电压越大，通过它的电流就越大 【答案】D 【解析】A．将导体连入电路，闭合开关，电路是通路，同时电路中有电压，此时电路中才会有电流，故A错误； B．电阻是导体本身的一种性质，跟导体中通过的电流大小无关，故B错误； C．电压是形成电流的原因，有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压，故C错误； D．电压是形成电流的原因，当电路中电阻一定时，通过定值电阻的电流与定值电阻两端的电压成正比，所以定值电阻两端电压越大，通过它的电流就越大，故D正确。故选D。 3、 欧姆定律应用 （1）分析或计算依据：由欧姆定律I=U/R 可直接求电流，由I=U/R可推导出求电压的公式U=IR和求电阻的公式R=U/I 。 （2）利用欧姆定律解答计算题的“四步骤” ①审题：画电路图，标已知量、待求量，明确各用电器之间的连接方式、各个电表测量的对象。 ②思考：明确解题思路，寻找解题依据，如欧姆定律以及串、并联电路中的电流、电压的特点。 ③求解：利用公式分步计算；列方程，用数学方法求解，要有必要的文字说明及依据的物理公式。 ④评价：讨论结果的合理性，得出答案。 （3）动态电路分析 （4）利用欧姆定律解释电源短路、电流表、电压表的连接 某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的电阻为为 96.8 Ω。那么，此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？ 解：由题意，电熨斗工作时的电压U=220V，电阻R= 96.8Ω 。 根据欧姆定律，在电熨斗工作时，通过电热丝的电流 I=U/R =220V/96.8Ω=2.3A 【例5】一个定值电阻，阻值为200 Ω，接在电压为12 V的电源上，则通过它的电流为_______mA.若要通过它的电流为0.15 A，则需要在电阻两端加上_______V的电压.当此电阻两端电压为0时，它的阻值为_______Ω，通过它的电流为_______A.。 【答案】60；30；200；0。 【解析】电流. 当通过它的电流为0.15 A时，由可知，电阻两端电压. 电阻两端电压为0时，通过电阻的电流为0， 电阻阻值由电阻本身性质决定，与电压、电流无关，电阻两端不加电压时电阻阻值仍为200 Ω. 【例6】如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为______A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为_______。 【答案】 0.9 1:3 【解析】将L和R并联在电源电压为6V的电路中，由并联电路中各支路电压等于电源电压可知，L和R两端电压都为6V，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由图可得 将其串联在电源电压为4V的电路中，由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，串联电路中处处电流相等，由图可得，L电压为1V，电流为0.2A，R电压为3V，电流为0.2A，则L与R的阻值之比 【例7】如图所示，R2的阻值为5Ω，开关S闭合后电流表A的示数为2.1A，电流表A1的示数为1.5A。求： (1)电源电压； (2)电阻R1的阻值。 【答案】(1) 3V (2) 2Ω 【详解】（1）分析电路图可知R1与R2并联，电流表A1测R1的电流I1=1.5A，电流表A测R1和R2的总电流I=2.1A。根据并联电路电流特点可知，经过R2的电流I2=I-I1=2.1A-1.5A=0.6A 根据欧姆定律U=IR和并联电路电压特点可知，电源电压U=U2=I2×R2=0.6A×5Ω=3V （2）在并联电路中电阻R1两端电压等于电源电压，即U1=U=3V，根据欧姆定律U=IR可得电阻 【归纳整理】 第二节 探究：电流与电压、电阻的关系 【课堂练习】 1．根据欧姆定律可以得到公式关于这个公式，下列说法中正确的是（　　） A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比 B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比 C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 D．同一导体两端的电压和电流的比值不变 【答案】D 【详解】ABC．电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流大小无关。 所以，同一导体的电阻与加在它两端的电压、通过它的电流大小无关，且导体两端电压为零时其阻值不为零，故ABC错误； D．同一导体的电阻不变，由可知，同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变，故D正确。 故选D。 2．如图所示的电路中，电源电压为8V且保持不变，电阻，，闭合开关后，电压表的示数为（　　） A．2V B．3V C．5V D．8V 【答案】B 【详解】由电路图可知，串联，此时串联电路中的电流为，电压表测量两端的电压，由可知，，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 3．如图所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．电流表A与电压表V2的示数均变大 B．电流表A示数变小，电压表V2的示数不变 C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变小 D．电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变 【答案】D 【详解】AB．由图可知，闭合开关S后，与串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测两端的电压，电压表V2测电源两端的电压；滑片移动时，电压表V2的示数不变；滑动变阻器滑片P自a端向b端移动的过程中，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故AB错误； C．由图电压表V2测电源两端的电压，所以示数不变，电压表V1测两端的电压，根据串联分压知识，因为滑片自a端向b端移动的过程中，接入电路中的电阻变小，即阻值变小，所以两端的电压也会变小，即电压表的示数变小，故电压表与电压表之差是在变大，故C错误； D．电压表V1的示数变化量等于定值电阻两端电压的变化量， 则 即，所以电压表的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变，故D正确。 故选D。 4．如图甲所示，为保护视力，很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能——当眼睛距离屏幕太近时，会进行提醒。其工作原理如图乙所示，为定值电阻，R为距离传感器，眼睛与电子屏幕的距离越大，其阻值越小，当电表示数小于设定值时，会进行提示。下列分析正确的是（　　） A．图乙中的电表，是用电流表改装的 B．眼睛距离屏幕越近，电表示数越大 C．眼睛距离屏幕越远，电路电流越小 D．要增大提醒距离，应更换阻值更小的 【答案】D 【详解】根据电路图可知，R与串联，显示仪与并联 A．电流表使用时串联在所处电路中测量电路中的电流，电压表使用时并联在所处电路的两端测量电路两端的电压；图乙中显示仪并联在定值电阻的两端，所以图乙的显示仪相当于电压表，故A错误； B．眼睛与电子屏幕的距离越近，R的阻值越大，电路的总电阻越大，根据可知，总电压一定时，电路中的电流越小，由知，定值电阻的两端的电压越小，即电表示数越小，故B错误； C．眼睛与电子屏幕的距离越远，R的阻值越小，电路的总电阻越小，由可知，总电压一定时，电路中的电流越大，故C错误； D．要增大提醒距离，即眼睛与电子屏幕的距离增大，传感器R的电阻越小，电路的总电阻变小，由可知，总电压一定时，电路中的电流越大，由可知，定值电阻两端的电压变大，所以应更换阻值更小的来减小两端的电压，故D正确。 故选D。 二、填空题 5．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V，R0的电阻为 Ω，滑动变阻器最大阻值为 Ω。 【答案】 12 20 40 【详解】[1][2][3]当滑片位于b端时，电路为的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，由图乙可知，此时电路中的电流最大为 电源电压为 则的阻值为 当滑片位于a端时，滑动变阻器R阻值最大，与R串联，电流表测电路中的电流，电压表测两端的电压，此时电路中的电流最小，由图乙可知电路中的最小电流为 电压表示数为 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压 则滑动变阻器的最大阻值为 6．小红画出了定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，如图所示。由图可知，当小灯泡两端的电压升高时，其阻值变化情况为 。若将两者串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 。 【答案】 变大 【解析】【小题1】[1]由图知道，灯泡两端电压的变化量大于通过灯泡的电流的变化量，根据欧姆定律可知其阻值增大。 [2]若将两者串联在电源电压为4V的电路中，通过串联电路各处电流相等，由图知道，通过电路的电流为0.2A时，灯泡两端的电压为1V，定值电阻两端的电压为3V，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时电源电压 根据串联分压原理知道，L和R的阻值之比 7．小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为 Ω；小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。 【答案】 5 避免偶然性，寻找普遍规律 【详解】[1]如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为 [2]本实验探究电流与电压的关系，最终得出结论：电阻一定时，电流与电压成正比，故多次实验目的是避免偶然性，寻找普遍规律。 8．如图所示，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时、电流表的示数为0.6A，电源电压为 V；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为 A；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为 A。 【答案】 6 0.2 0.9 【详解】[1]由图可知，当S1闭合，S2、S3断开时，只有R2连入电路中，电流表测通过R2的电流，由欧姆定律可得电源电压为U=U2=I2R2=0.6A×10Ω＝6V [2]由图可知，当S2闭合，S1、S3断开时，R1与R2串联，电流表测电路的电流，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，则电路总电阻为R=R1+R2＝20Ω+10Ω＝30Ω 则电流表示数为 [3]由图可知，当S1、S3闭合，S2断开时，R1与R2并联，电流表测干路电流，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得，电流表的示数为 9．坐位体前屈体质测试原理如图所示，电源电压恒定不变，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数之比 。（均填变化情况） 【答案】 不变 变大 【详解】[1]闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，挡板P由B端向A端滑动时，电阻丝R2接入电路的电阻不变，电压表并联部分的电阻变大，由欧姆定律可知挡板移动过程中，电路中电流不变，即电流表示数不变。 [2]挡板P由B端向A端滑动时，与电压表并联部分的电阻变大，根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数之比即与电压表并联部分的电阻，故电压表示数与电流表示数之比变大。 10．如甲图所示电路，，，闭合开关，电压表测 的电压，电压表与的示数之比是 。 【答案】 【详解】[1][2]两电阻串联，测两端电压，测电源电压，根据串联分压规律可得电压表示数比为 11．如图所示的电路中电源电压恒定，定值电阻R1=10Ω，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比为3∶1，则R2= Ω；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为 。 【答案】 5 2∶3 【详解】[1]当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两电阻串联，甲电压表测电源电压，乙电压表测R2电压，甲、乙两表读数之比为3∶1，根据串联电路分压电压特点可知，R1与R2的电阻之比为 由于定值电阻R1=10Ω，则 [2]当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两电阻并联，乙电流表测干路电流，甲电流表测R2电流，由并联分流可知，此时通过R1与R2的电流之比为 由于并联电路中，干路中电流等于各支路电流之和，则两表的读数之比 三、实验题 12．小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是：电源（4.5V）、电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V），定值电阻，滑动变阻器（40Ω  0.5A）、开关、导线若干。 (1)探究电流与电压关系： ①如图甲所示为小明连接的错误电路，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； ②探究电流与电压的关系时，小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图像对应的是 Ω电阻，由M图像得到的实验结论是 。 (2)探究电流与电阻的关系： ①利用图丙电路完成所有定值电阻的实验，定值电阻两端电压的取值范围是 V到 V； ②实验中，如图丙所示，当间的电阻由10Ω换成5Ω时，闭合开关，电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），将滑动变阻器的滑片向 （选填“”或“”）移动，目的是 。 【答案】(1) 5 见解析 (2) 1.5 2.5 变小 a 控制电阻的电压不变 【详解】（1）[1]探究电流与电压关系原电路中，电流经变阻器直接回到电源负极，两电表和电阻没有连入电路中，应将电流表、滑动变阻器、定值电阻串联，电压表与定值电阻并联，如图所示： [2]由图知道，当电压相等时，M对应的电流大，由可知，M图像对应的电阻小，故M图像对应的是5Ω电阻。 [3]由图知道，M图线为过原点的倾斜直线，故由M图像得到的实验结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。 （2）[1][2]由串联电路电压的规律和分压原理知道 方程左边为一定值，故右边也为一定值，当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大，此时电压表的示数最小，即 解得，即控制的最小电压为1.5V。 因为滑动变阻器允许通过的最大电流为0.5A，控制的最大电压为 故定值电阻两端电压的取值范围是。 [3]根据串联分压原理知道，将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻，电阻变小，其分得的电压变小，即电压表示数变小。 [4][5]探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向a端移动，目的是控制电阻的电压不变。 13．物理课外兴趣小组利用图甲所示的电路图进行“探究导体的电流与电阻的关系”，电源电压为6V且保持不变，为定值电阻。 (1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向端移动时，电路中电流变大，导线不得交叉； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数，但电流表无示数，此时出现的故障可能是 （写出一种即可）； (3)排除故障后，分别将、、三个定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图乙所示的图像。由图像可以得出结论： ； (4)上述实验中，用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把换为的电阻接入电路，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数；为完成整个实验，应选取的滑动变阻器的规格为 （选填字母）； A．50Ω，0.5A    B．30Ω，1.0A  C．20Ω，2.0A (5)实验中，滑动变阻器的主要作用是保护电路和 。 【答案】(1) (2)定值电阻R断路 (3)当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4) B 2 A (5)控制定值电阻两端电压不变 【详解】（1）要使滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中电流变大，根据，在电压不变时，电流变大则电阻变小，对于滑动变阻器，应将其左下接线柱连入电路。如图所示： （2）闭合开关后，电流表无示数，表明电路可能存在断路；电压表有示数，此时可能是电压表与电源串联，即电压表测电源两端的电压，所以此时出现的故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路。 （3）从图乙图像能看到，随着导体电阻增大，通过导体的电流减小，并且通过导体的电流与导体电阻的乘积始终不变，即 由此可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （4）[1][2]在探究电流与电阻关系实验中，要控制定值电阻两端电压2V不变。当把5Ω电阻换成10Ω电阻后，根据串联电路分压原理，电阻增大，其分得电压增大。为保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，即增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向B端移动。直至电压表示数为2V时，读出电流表的示数。 [3]探究导体的电流与电阻的关系，要求定值电阻两端电压始终为，电源电压，根据串联电路电压规律，则变阻器分得的电压 可知变阻器分得的电压是电压表示数的2倍，根据串联分压原理，当接入20Ω电阻时，则变阻器连入电路中的电阻 即变阻器最大阻值不能小于40Ω，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 （5）在研究电流与电阻的关系实验中，需要控制定值电阻两端的电压相同，滑动变阻器起到了控制定值电阻两端电压不变的作用。 14．小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。 (1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线________ ； (2)连接电路时开关应 ； (3)排除故障后，闭合开关S，小明发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是 ； (4)首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表，由此得出的实验结论是： 。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 (5)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中： ①移动变阻器滑片时，眼睛应注视 （填字母）； A．变阻器滑片　　B．电压表示数　　C．电流表示数 ②小明选择了电压恒为6V的电源，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中，滑动变阻器的作用 。当5Ω电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，应选用 （填字母）规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。 A．“20Ω　1A”　　B．“100Ω　0.1A”　　C．“50Ω　1A” 【答案】(1) (2)断开 (3)定值电阻短路 (4)见解析 (5) B 保持定值电阻两端电压不变 C 【详解】（1）根据图乙的实物图连接可知，滑动变阻器被短路，电压表串联在电路中，则正确的连接如下图所示： （2）连接电路时，为了保护电路，开关应断开。 （3）闭合开关，移动滑片，发现电流表有示数，说明电路是通路，电压表无示数，说明与电压表并联的定值电阻短路。 （4）由表格中的数据可知，每组对应的电流与电压的比值是一个定值，可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 （5）[1]在探究通电导体的电流与导体电阻的关系时，需要保持电阻两端的电压不变，所以移动滑片时，眼睛应注视电压表，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 [2]每次实验中更换定值电阻后电压表示数会发生变化，所以实验中更换定值电阻后要调节滑动变阻器，控制定值电阻两端电压不变。 [3]由于电压恒为的电源，当电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，根据欧姆定律可知，电流表选择小量程接入电路，分度值为，图丙的示数为，则定值电阻两端的电压为 定值电阻两端的电压为，则变阻器两端的电压保持为 定值电阻的阻值为时，据串联电路的分压特点，则有 解得变阻器需要接入电路的阻值最大，当定值电阻的阻值为时，电路中的最小电流为 滑动变阻器应选“”，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 四、计算题 15．如图所示的电路中，电源由三节新干电池串联组成，滑动变阻器标有“10Ω　2A”字样。开关、闭合，滑动变阻器的滑片P移到最左端时，电压表的示数为3V。开关、闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.3A。求： (1)电源电压。 (2)与的阻值。 【答案】(1)4.5V (2)60Ω；20Ω 【解析】【小题1】电源由三节干电池串联组成，则电源电压。 【小题2】开关、闭合，滑片滑到最左端时，短路，与变阻器串联，电压表测量电阻两端的电压，则变阻器两端的电压，通过的电流，的阻值。 开关、闭合，滑片滑到最右端时，短路，与并联，则此时通过的电流，通过的电流，的阻值。 五、综合题 16．小明利用热敏电阻制作高温报警器，要求环境温度达到或超过某一温度T0时，报警器（对电路的作用类似电压表）报警，其电路图如图甲所示，电源电压U=21V，定值电阻R0＝2kΩ，热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如图乙所示。当报警器两端电压达到或超过14V时，报警器报警。 (1)由表格数据可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而 。 (2)设定的报警温度T0是多少？ (3)若在某段时间内环境温度恒定为40℃，则报警器两端电压为多大？ 【答案】(1)减小 (2)80℃ (3)6V 【详解】（1）从表格数据可以看出，随着环境温度的升高，热敏电阻的阻值逐渐减小。 （2）如图R0和热敏电阻串联，报警时R0两端的电压U0=14V，电源电压U=21V，此时热敏电阻R两端的电压 定值电阻R0＝2kΩ，由串联分压原理可知，即 解得，由图乙可知此时环境温度为80℃，即报警温度为80℃。 （3）由图乙可知当环境温度为40℃时，热敏电阻R′=5kΩ，此时电路中的总电阻 此时电路中的电流 电阻R0两端电压 即报警器两端电压为6V。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二节 探究：电流与电压、电阻的关系（导学案） 【学习目标】 通过实验探究，明确电流与电压、电阻的定量关系：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。 理解欧姆定律的内容：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；掌握欧姆定律公式，能根据公式进行简单的电流、电压、电阻计算。 明确欧姆定律的适用条件：针对 “同一导体”“同一工作状态”，能区分公式中 I、U、R 的对应关系。【学习重点】 1.设计并完成 “探究电流与电压、电阻关系” 的实验。 2.归纳电流与电压、电阻的关系：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。 3.理解欧姆定律的内容、公式及应用。 【学习难点】 1.探究 “电流与电阻的关系” 时，更换电阻后通过滑动变阻器保持电阻两端电压不变； 2.理解欧姆定律中 I、U、R 的 “同一性”（同一导体、同一状态）； 3.用图像法处理实验数据，分析电流与电压、电阻的关系。 【自主预习】 探究电流与电压、电阻的关系： 当导体 不变时，通过导体的 跟导体两端的 成 ； 当导体 不变时，通过导体的 跟导体的 成 。 欧姆定律： 一段导体中的 ，跟 成 ，跟导体的 成 。这个结论叫做欧姆定律。 公式 电压U：伏特（V）；电阻R：欧姆（Ω） ；电流 I：安培（A） 欧姆定律变形公式 【课堂探究】 一、探究 “电阻一定时，电流与电压的关系” 实验器材：电池组（3V）、开关、滑动变阻器、定值电阻（5Ω）、电流表、电压表、导线。 实验电路图：在下方空白处绘制电路图（定值电阻与电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，滑动变阻器串联在电路中）： ________________________________（绘图区） 实验步骤与数据记录： ① 闭合开关前，将滑动变阻器滑片移至______处，检查电路连接无误后闭合开关； ② 调节滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端电压，记录 3 组电压、电流数据： 实验次数 定值电阻R（Ω） 电压U（V） 电流I（A） 1 5 1.0 2 5 2.0 3 5 3.0 数据分析：计算每次实验中 电流与电压 的比值，发现比值______（“基本不变” 或 “变化较大”），说明电阻一定时，电流与电压成______。 2. 探究 “电压一定时，电流与电阻的关系” 实验调整：更换不同阻值的定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变（如 2V）。 数据记录与分析： 实验次数 电压U（V） 定值电阻R（Ω） 电流I（A） 1 2.0 5 2 2.0 10 3 2.0 15 归纳结论：电压一定时，电流与电阻成______，。 【例1】 在探究电阻一定时，电流与电压关系的实验中，某同学连接的电路如图所示，电源电压保持3V不变，闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表；下列说法正确的是（    ） 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流I/A 0.15 0.22 0.30 0.38 0.45 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．第4次实验数据是错误的 C．由该实验可得出：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．由该实验可得出：在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 【例2】小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的操作是：（ ） A. 保持变阻器滑片不动； B. 将变阻器滑片适当向左移动； C. 将变阻器滑片适当向右移动； D. 适当增加电池的节数。 二、欧姆定律 一段导体中的 ，跟 成 ，跟导体的 成 。这个结论叫做欧姆定律。 欧姆定律公式及其变形式： 【例3】根据欧姆定律，下列说法正确的是（ ） A. 通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小； B. 导体两端的电压越高，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. 导体两端的电压越高，通过这段导体的电流就越大。 【例4】关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（    ） A．只要将导体连入电路，电路中就有电流 B．导体中通过的电流越大，它的电阻越小 C．有电流通过的小灯泡，其两端不一定有电压 D．定值电阻两端电压越大，通过它的电流就越大 3、 欧姆定律应用 （1）分析或计算依据：由欧姆定律I=U/R 可直接求电流，由I=U/R可推导出求电压的公式U=IR和求电阻的公式R=U/I 。 （2）利用欧姆定律解答计算题的“四步骤” ①审题：画电路图，标已知量、待求量，明确各用电器之间的连接方式、各个电表测量的对象。 ②思考：明确解题思路，寻找解题依据，如欧姆定律以及串、并联电路中的电流、电压的特点。 ③求解：利用公式分步计算；列方程，用数学方法求解，要有必要的文字说明及依据的物理公式。 ④评价：讨论结果的合理性，得出答案。 （3）动态电路分析 （4）利用欧姆定律解释电源短路、电流表、电压表的连接 某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的电阻为为 96.8 Ω。那么，此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？ 【例5】一个定值电阻，阻值为200 Ω，接在电压为12 V的电源上，则通过它的电流为_______mA.若要通过它的电流为0.15 A，则需要在电阻两端加上_______V的电压.当此电阻两端电压为0时，它的阻值为_______Ω，通过它的电流为_______A.。 【例6】如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为______A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为_______。 【例7】如图所示，R2的阻值为5Ω，开关S闭合后电流表A的示数为2.1A，电流表A1的示数为1.5A。求： (1)电源电压； (2)电阻R1的阻值。 【归纳整理】 第二节 探究：电流与电压、电阻的关系 【课堂练习】 1．根据欧姆定律可以得到公式关于这个公式，下列说法中正确的是（　　） A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比 B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比 C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 D．同一导体两端的电压和电流的比值不变 2．如图所示的电路中，电源电压为8V且保持不变，电阻，，闭合开关后，电压表的示数为（　　） A．2V B．3V C．5V D．8V 3．如图所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动的过程中，下列判断正确的是（　　） A．电流表A与电压表V2的示数均变大 B．电流表A示数变小，电压表V2的示数不变 C．电压表V2的示数与电压表V1的示数之差变小 D．电压表V1的示数变化量与电流表A的示数变化量之比不变 4．如图甲所示，为保护视力，很多电子产品都增加了“屏幕提醒”功能——当眼睛距离屏幕太近时，会进行提醒。其工作原理如图乙所示，为定值电阻，R为距离传感器，眼睛与电子屏幕的距离越大，其阻值越小，当电表示数小于设定值时，会进行提示。下列分析正确的是（　　） A．图乙中的电表，是用电流表改装的 B．眼睛距离屏幕越近，电表示数越大 C．眼睛距离屏幕越远，电路电流越小 D．要增大提醒距离，应更换阻值更小的 二、填空题 5．如图甲所示，电源电压保持不变，R0为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中，电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V，R0的电阻为 Ω，滑动变阻器最大阻值为 Ω。 6．小红画出了定值电阻R和小灯泡L的I-U图像，如图所示。由图可知，当小灯泡两端的电压升高时，其阻值变化情况为 。若将两者串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为 。 7．小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流—电压图像如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为 Ω；小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是 。 8．如图所示，电源电压恒定，R1=20Ω，R2=10Ω，当S1闭合，S2、S3断开时、电流表的示数为0.6A，电源电压为 V；当S2闭合，S1、S3断开时，电流表示数为 A；当S1、S3闭合，S2断开时，电流表示数为 A。 9．坐位体前屈体质测试原理如图所示，电源电压恒定不变，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数之比 。（均填变化情况） 10．如甲图所示电路，，，闭合开关，电压表测 的电压，电压表与的示数之比是 。 11．如图所示的电路中电源电压恒定，定值电阻R1=10Ω，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比为3∶1，则R2= Ω；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比为 。 三、实验题 12．小明进行了“探究电流与电压、电阻的关系”的实验。选用的实验器材是：电源（4.5V）、电流表（0-0.6A）、电压表（0-3V），定值电阻，滑动变阻器（40Ω  0.5A）、开关、导线若干。 (1)探究电流与电压关系： ①如图甲所示为小明连接的错误电路，请你在需要改动的导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法； ②探究电流与电压的关系时，小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验后，由实验数据画出的图像如图乙所示，其中M图像对应的是 Ω电阻，由M图像得到的实验结论是 。 (2)探究电流与电阻的关系： ①利用图丙电路完成所有定值电阻的实验，定值电阻两端电压的取值范围是 V到 V； ②实验中，如图丙所示，当间的电阻由10Ω换成5Ω时，闭合开关，电压表示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”），将滑动变阻器的滑片向 （选填“”或“”）移动，目的是 。 13．物理课外兴趣小组利用图甲所示的电路图进行“探究导体的电流与电阻的关系”，电源电压为6V且保持不变，为定值电阻。 (1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向端移动时，电路中电流变大，导线不得交叉； (2)电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数，但电流表无示数，此时出现的故障可能是 （写出一种即可）； (3)排除故障后，分别将、、三个定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，记录数据，得到了如图乙所示的图像。由图像可以得出结论： ； (4)上述实验中，用的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把换为的电阻接入电路，闭合开关，应向 （选填“A”或“B”）端移动滑片，直至电压表示数为 V时，读出电流表的示数；为完成整个实验，应选取的滑动变阻器的规格为 （选填字母）； A．50Ω，0.5A    B．30Ω，1.0A  C．20Ω，2.0A (5)实验中，滑动变阻器的主要作用是保护电路和 。 14．小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。 (1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线________ ； (2)连接电路时开关应 ； (3)排除故障后，闭合开关S，小明发现电流表有示数，电压表无示数，则电路故障可能是 ； (4)首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表，由此得出的实验结论是： 。 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 (5)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中： ①移动变阻器滑片时，眼睛应注视 （填字母）； A．变阻器滑片　　B．电压表示数　　C．电流表示数 ②小明选择了电压恒为6V的电源，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中，滑动变阻器的作用 。当5Ω电阻接入电路中时，对应的电流值如图丙所示，应选用 （填字母）规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。 A．“20Ω　1A”　　B．“100Ω　0.1A”　　C．“50Ω　1A” 四、计算题 15．如图所示的电路中，电源由三节新干电池串联组成，滑动变阻器标有“10Ω　2A”字样。开关、闭合，滑动变阻器的滑片P移到最左端时，电压表的示数为3V。开关、闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的示数为0.3A。求： (1)电源电压。 (2)与的阻值。 五、综合题 16．小明利用热敏电阻制作高温报警器，要求环境温度达到或超过某一温度T0时，报警器（对电路的作用类似电压表）报警，其电路图如图甲所示，电源电压U=21V，定值电阻R0＝2kΩ，热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如图乙所示。当报警器两端电压达到或超过14V时，报警器报警。 (1)由表格数据可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而 。 (2)设定的报警温度T0是多少？ (3)若在某段时间内环境温度恒定为40℃，则报警器两端电压为多大？ 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $