第17章第1节 电流与电压、电阻的关系 2025-2026学年人教版初中物理九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“电流与电压和电阻的关系”核心知识点，通过知识回顾（电压形成电流、电阻阻碍电流的现象）搭建导入支架，以控制变量法为主线，引导学生从定性关联走向定量探究，梳理欧姆定律前置规律。 资料以科学探究为核心，涵盖实验设计（多种调压/控压方法）、数据分析（表格与U-I/I-R图像结合）、评估反思（多次测量目的、图像斜率意义），例题与检测题强化电路连接、故障分析等实操能力，渗透科学思维与物理观念，助力学生形成探究能力，为教师提供系统教学支持。

人教版第十七章 欧姆定律 第１节 电流与电压和电阻的关系 知识回顾 形成电流 越大 1、电压是 的原因，电压越高，电流 。 电 压 现象： 同一灯泡 电压越高 电流越大 说明电流与_______有关。 两节电池供电时，灯泡更亮 知识回顾 阻碍 越小 2、电阻表示导体对电流的 作用，电阻越大， 电流 。 L1 L2 S 现象：在相同的电压下，电阻越大， 通过它的电流_______。 越 小 思考：说明电流与_______也有关。 电 阻 电压 电阻 电流 影响 电压是产生电流的原因； 电阻对电流有阻碍作用。 问题 流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？ 实验方法 控制变量法 电流与电压的关系 【实验目的】 探究电阻一定时，电流与电压的关系。 【实验设计】 本实验需采用控制变量法进行。实验时，应先保持电阻不变，改变电阻两端电压，观察电流变化，运用数学工具找出导体的电流与导体两端电压的关系。 电流与电压的关系 【实验思路】 可以用定值电阻进行实验。要研究通过定值电阻的电流I怎样随着它两端的电压U的变化而变化，需要确定改变定值电阻两端电压的方法。 电流与电压的关系 （1）方法一：用干电池作为电源，通过增减串联电池的节数来改变电压。 想一想：怎样改变定值电阻两端的电压？ 实验可调电源 （2）方法二：用实验电源改变电压 （3）方法三：滑动变阻器改变电阻两端的电压 电流与电压的关系 滑动变阻器起到改变电路中电压的作用（即调压作用）。 ①利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。 ②利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变，方法“换大调大，换小调小” 【实验电路】 如图所示，把定值电阻接入电路中，电流表测量通过定值电阻的电流，电压表测量其两端的电压。用变阻器改变R两端电压，进行多次测量，从而寻找电阻一定时电流与电压的关系。 电流与电压的关系 【实验过程】 按设计的电路图连接电路，测量并记下几组电压和电流值，将它们填写在表中。 数据序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A R=10 Ω 电流与电压的关系 【分析论证】 （1）实验数据分析：分析实验数据发现，通过定值电阻的电流随其两端电压的增大而增大，并且成正比。 （2）图像分析：在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I-U图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【实验结论】 大量实验表明：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 电流与电压的关系 【交流评估】 （1）进行多次测量的目的：进行多次测量，获取多组数据是为了寻找规律，使实验结论具有普遍性。 （2）注意电流、电压、电阻的语言描述 ①结论中的电流、电压、电阻是针对同一导体而言的。 ②明确电流与电压存在的因果关系，电压是导体中产生电流的原因，而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压，所以不能说电阻一定时，电压与电流成正比。 ③在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电阻一定”。 电流与电压的关系 A．多次实验的目的是为了减小误差 B．第4、5两次实验数据是错误的 C．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 D．该实验可得出：电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比 【例题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，闭合开关，调节实验电源的电压，得到的实验数据如表所示，下列说法正确的是（　　） 实验序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.38 0. 47 C 电流与电压的关系 【例题2】学习小组设计了如图甲所示探究电流与电压关系的电路。 （1）请用笔画线代替导线将题图乙电路连接完整； （2）连接电路时，开关应处于______状态。把某定值电阻接入电路，闭合开关，发现电压表有示数，电流表无示数，其原因可能是_________； 定值电阻断路 断开 电流与电压的关系 （3）排除故障后，闭合开关，当电压表示数为2.00V时，电流表示数如题图丙所示，则此时通过定值电阻的电流为_______A。改变电池节数，继续进行实验，并将实验数据记录在表中，分析数据可知：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 ________。 实验次数 1 2 3 电压U/V 2.00 1.00 3.00 电流I/A 0.12 0.36 正比 0.24 例1：小倩在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻R、导线若干和标有“50Ω 0.5A”字样滑动变阻器R'。 (1)用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整。(要求：滑片P向D端移动时，电路中的电流变大,且导线不能交叉。) (2)连接电路时,开关必须 (选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后，闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到 (选填“A”或“B")端。 实验：探究电流与电压的关系 电流与电压的关系 断开 A 例1：小倩在探究“电流与电压关系”的实验中，选用器材有：学生电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、定值电阻R、导线若干和标有“50Ω 0.5A”字样滑动变阻器R'。 (3)闭合开关S后，移动滑片P时发现电压表无示数，电流表有示数且不断变化，则电路故障可能是定值电阻R发生了 (选填“断路”或“短路”)。 实验：探究电流与电压的关系 电流与电压的关系 短路 电流与电压的关系 (4)排除故障后闭合开关S，移动滑片P，当电流表的示数为0.28A时，电压表指针位置如图乙所示，为 V.多次改变滑动变阻器滑片P的位置，记录的实验数据如表： 实验次数 1 2 3 4 电压U/V 1.0 1.4 2.0 2.4 电流I/A 0.10 0.14 0.20 0.24 根据实验数据分析，可初步得出结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与这段导体两端的电压成 比。 实验：探究电流与电压的关系 2.8 正 （5）另一组的同学利用同样的方法画出电流与电压的关系图像，发现两个图像的倾斜程度不一样，原因是 定值电阻的阻值不一样 （6）滑动变阻器的作用除了保护电路外，还起到 （7）将定值电阻换成小灯泡后，电流与电压不成正比的原因是 改变定值电阻两端的电压 灯丝的电阻随着温度的升高而增大 实验：探究电流与电压的关系 电流与电压的关系 越陡，说明R越大 越靠近U轴，说明R越大 电流与电阻的关系 【实验目的】 探究电压一定时，电流与电阻的关系。 【实验设计】 本实验需采用控制变量法进行。实验时，可以将不同阻值的定值电阻接入电路中，以改变电阻，调节变阻器保持电阻两端不变，测量通过每个定值电阻的电流，运用数学工具找出导体的电流与导体电阻的关系。 【实验思路】 可以用定值电阻进行实验。要研究通过定值电阻的电流I怎样随着它的电阻R的变化而变化，实验时还需要考虑保持定值电阻两端电压不变的方法。 电流与电阻的关系 实验时保持定值电阻两端电压不变的方法。 （1）方法一：使用实验电源。 使用实验电源，选择某一电压档保持不变。 电流与电阻的关系 （2）方法二：使用滑动变阻器。 滑动变阻器起到改变电路中电压的作用（即调压作用）。 ①利用滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压。 ②利用滑动变阻器可控制定值电阻两端电压不变，方法“换大调大，换小调小” 电流与电阻的关系 【实验过程】 （1）按电路图连接电路。 （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 电流与电阻的关系 （3）把阻值为5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V保持不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。 （4）把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、 15Ω、 25Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3V不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。 数据序号 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 U=3V 电流与电阻的关系 【分析论证】 （1）分析实验数据。电流与电阻有关，电流随电阻的增大而减小，且电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻并且成反比。 （2）分析I-R图像。在坐标系中画出I-R图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【实验结论】 大量实验表明：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 电流与电阻的关系 （2）更换阻值大的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要的值的原因是电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值过小。 电流与电阻的关系 【例题3】同学们用如图甲所示的电路探究电流与电阻的定量关系。电源电压恒定不变，实验器材充足。 （1）请将图甲的实验电路连接完整（要求：滑动变阻器滑片P向左滑动时电流表示数变大）； （2）连好电路后闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，则电路中存在的故障可能是_________； R断路 电流与电阻的关系 （4）小旭指出错误的图像是因为更换电阻后没有调节滑动变阻器导致的。请你计算滑动变阻器接入电路的阻值为_________Ω。 （3）排除故障后，同学们将不同阻值的定值电阻接入电路进行实验，图乙中a、b是不同小组根据收集的数据绘制的I-R关系图像，你认为_____（选填“a”或“b ” ）的数据是正确操作得到的，据此得出的结论是：________ ； b 10 在电压一定时，电流与电阻成反比 1.已知R1＝3R2，分别把R1、R2接到6 V的电源上，通过它们的电流比I1∶I2等于（ ） A．1∶3　 B．3∶1　 C．2∶1　 D．4∶1 A 2.一导体接到电路中 ，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是（ ） A．它的电阻是原来的三倍　　 B．它的电流保持不变 C．它的电流是原来的三分之一　D．它的电流是原来的三倍 D 3.关于电压与电流的关系的说法不正确的是 （      ） A 电压是电路中形成电流的原因 B 导体中的电流与电压成正比，与电阻成反比 C 电阻一定时，导体两端的电压与电流成正比 D 电阻一定时，导体电流与导体两端电压成正比 C 4.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.(当开关S闭合后，电压表的读数是2.5 V，电流表的读数是0.5A，现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是__________________________________. 调节滑动变阻器使电压表的示数保持为2.5V不变  5.如图，在做“探究电流与电阻的关系”的实验中，当把a、b间的电阻由10 Ω更换为15 Ω后，接下来实验操作应该是(　　) A．观察电压表，向右移动滑片，让电压表示数保持不变并读取电流数 B．观察电流表，向右移动滑片，让电流表示数保持不变并读取电压数 C．观察电压表，向左移动滑片，让电压表示数保持不变并读取电流数 D．观察电流表，向左移动滑片，让电流表示数保持不变并读取电流数据 A 6.某同学在探究“电流与电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I­R图象，下列结论与图象相符的是(　　) A．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 B．电阻一定时，电压随着电流的增大而增大 C．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 D．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 A 7. 在“探究电流和电压的关系”实验中，小明错把电压表接到了滑动变阻器两端，如图所示．并按照电压表和电流表的示数画出了电流和电压关系的图象，其中正确的是(　　) B 8.在探究“电流与电阻的关系”的实验过程中,小明选择Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个电阻进行实验,电路图如图甲所示。 (1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的电路完 成(导线不能交叉)。 (2)连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数﹐移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是 。(填字母)。 A．电阻断路 B.电流表坏了 C．滑动变阻器短路 D.电阻短路 A (3)排除电路故障后进行实验。为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外,还起到 的作用。实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,应把变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)滑动，同时要观察 (选填“电压表”或“电流表”)才可能达到实验目的。 控制定值电阻两端电压一定 左 电压表 (4)根据实验数据,作出Ⅰ—R图象如图丙所示。根据实验目的分析图象可得出结论: 导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 9. 在 “探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，甲同学把定值电阻、电流表、 电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成如图所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的乙同学急忙拦住他，说导线接错了。 请你检查一下电路，错在哪里？乙同学发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那根导线找出来，画上 “× ”，再用笔画线把它改到正确的位置上。 10. 为了做“探究电流与电压的关系”的实验，小明使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻R1、电流表，电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路： （1）闭合开关后，小明调节滑片使电压表示数为0.5V，记录电流表读数，再将滑片向着靠近 _____端的方向移动，使电压表示数为1.0V，继续记录电流表读数；（选填“A”或“B”）  A （2）完成实验并整理器材后，小明将所得数据描点连线画出如图乙所示的R1的I-U图像，并根据图像得出结论：_______； 说明在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 10. 为了做“探究电流与电压的关系”的实验，小明使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻R1、电流表，电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路： （3）为了得到更具有普遍性的结论，小白利用小明的实验器材，仅将R1更换为不同阻值的定值电阻R2，重新连接电路并进行相同操作，画出的I-U图像却如图丙所示，小明帮助小白进行分析，确认是电路连接错误，该错误为：_________________；  电压表并联在滑动变阻器的两端了 10. 为了做“探究电流与电压的关系”的实验，小明使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻R1、电流表，电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路： （4）小明还认为，即使不重新进行实验，利用小白的现有数据，也能画出R2的I-U图像。请你在图乙中画出R2的I-U图，并通过图像分析，R2_____R1（选填“＞”、“＜”或“＝”）。  ＜ 10. 为了做“探究电流与电压的关系”的实验，小明使用电压恒为3V的电源、开关、导线若干、定值电阻R1、电流表，电压表和滑动变阻器连接了图甲所示的电路： （2）闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约为3V，小桃猜想这可能是由电路中的元件_____（填元件的字母代号）发生_______故障引起的； 11. 小桃在做“探究电流与电阻的关系”实验时，连接实物电路如图，电源电压为3V。 （1）连接实物电路前，开关应______；电路接通前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的_____端(填“A”或“B”)；电路中滑动变阻器起到了保护电路元件安全和______________________的作用； 改变电路电流和电压 A 断开 断路 R2 Lavf60.16.100 Lavf60.16.100 $