内容正文:
初中物理
指南针•课堂优化•九年级物理JK
第5章欧姆定律
第一节电流与电压、电阻的关系
课前自主导学
知识点①
实验设计
(1)根据实验要求设计画出电路图(如图甲)。
(2)根据电路图连接实物图(如图乙)。
甲
(3)实验思路
在实验中,我们可以通过控制变量来探究:
如果电压不变,那电流变化就是由电阻变化引
起的;如果电阻不变,那电流变化就是由电压变
化引起的。
知识点2
探究电流与电压的关系
(1)方法:保持电路中的电阻R不变,通过
调节滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,
观察并记录电流的变化,将实验数据在坐标纸
上描点并画出平滑曲线,分析实验数据和I一乙U
图像得出电流跟电压的关系
(2)结论:保持电阻不变时,通过导体的电
流跟导体两端的电压成正比。
知识点③
探究电流跟电阻的关系
(1)方法:改变电路中的电阻R,通过调节滑
动变阻器的滑片,控制电阻两端的电压保持不
变,观察并记录电流的变化,将实验数据在坐标
纸上描点并画出平滑曲线,分析实验数据和I一
R图像得出电流跟电阻的关系。
(2)结论:保持导体两端的电压不变时,通
过导体的电流跟导体的电阻成反比。
课中学法指导
1.在探究电流跟电阻关系的实验中,如何
控制电压不变
(1)在探究电流跟电阻关系的实验中,需要
控制电压不变,若保持滑动变阻器的滑片位置
不变,当更换一个较大的电阻后,电压表的示数
将变大,要恢复到所控制的电压值,就需要移动
滑片,通过增大滑动变阻器接入电路中的阻值
来达到目的,即:“换大调大,换小调小”。
(2)由于更换电阻的阻值越大,需要滑动变
阻器接入电路中的阻值就应越大,这就有可能
由于滑动变阻器最大阻值的限制,不能完成设
计的所有电阻的探究任务。要保证所有探究任
务的完成,可以采取的办法有:
①换用最大阻值更大的滑动变阻器或在电
路中再串联一个阻值适当的电阻。
②适当降低电源电压。
③适当提高设计控制的电压值,重新进行
实验探究。
【例1】小华用如图甲所示的电路探究电
流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V,
滑动变阻器最大阻值为20Ω。
(1)她先用阻值为102的定值电阻探究电
流与电压的关系。
二-G=GG
甲
①图甲是根据设计的电路图连接的实物电
路,请在虚线框中画出该电路图。
I
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移
到最右端,否则,闭合开关时
(选填
“电流表”或“电压表”)指针的偏转可能超出所
用测量范围。
③闭合开关,移动滑片,记录了如下数据。
第5次的电压表和电流表的示数如图乙、丙所
示,请将示数填入表中。
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.6
2.0
2.2
2.4
电流I/A
0.16
0.20
0.22
0.24
10
2
15
0
2
om
3
0.2
0.4
0
0.6
3
5
0.63
乙
丙
④请在丁图中描出表中各组数据对应的
点,并根据描出的点画出IU图像。
个IIA
0.3
0.2
0.1
UNV
0
1.0
2.0
3.0
丁
⑤分析表中数据或图像的特点,可得出:电
阻一定时,电流与电压成正比。得出此结论的
理由是
(2)接下来,她用原电路探究电压一定时,
电流与电阻的关系。
①先调节滑片,使电压表示数为2V,记录
电流表示数;
②然后断开开关,将10Ω电阻依次换成
52,闭合开关,将滑片向
移动,使电压表
示数仍为2V,记录电流表示数。
③再断开开关,将52电阻依次换成152,
闭合开关,将滑片向
移动,使电压表示数
仍为2V,记录电流表示数。
④当换成20Ω电阻后,发现电压表示数始
终不能为2V,为了完成实验,下列方案可行的
有
(填字母代号)。
A.换用电压为6V的电源
B.换用最大阻值为30Ω的滑动变阻器
C.在开关与滑动变阻器之间串联一个102
的电阻
【答案】
(1)①
S
②电压表
③2.80.28
④
↑I/A
0.3
0.2
0.1
UV
0
1.0
2.0
3.0
I一U图像为一条过原点的直线(2)②左
③右
④BC
2.正确描述电流与电压、电阻关系的实验
结论
(1)探究电流与电压关系的实验结论正确
描述是:保持电阻不变时,通过导体的电流跟导
体两端的电压成正比。不能反过来说,导体的
电阻一定时,导体两端的电压跟导体的电流成
正比。这是因为导体两端加了电压,导体中才
有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,
因果关系不能颠倒。
(2)探究电流与电阻关系的实验结论正确
描述是:保持导体两端的电压不变时,通过导体
的电流跟导体的电阻成反比。不能反过来说,
保持导体两端的电压不变时,导体的电阻跟导
体的电流成反比。这是因为电阻是导体本身的
一种特性,不会因为电流的增大或减小而改变。
【例2】如图甲是“探究通过导体的电流与
电压、电阻的关系”的电路图。
甲
的剑
2
3
06
D
乙
(1)按照图甲所示的电路图,用笔画线代替
导线,补充图乙中实验器材的连接。要求:滑动
变阻器滑片向左移动时电阻变小。
(2)某同学在做“探究电流与电压、电阻的
关系”的实验时,得到了如下实验数据:
表1用电阻R1=52实验时的记录
电压/V
1
2
3
电流/A
0.2
0.4
0.6
表2用电阻R2=102实验时的记录
电压/V
1
2
3
电流/A
0.1
0.2
0.3
试回答:
①由表1或表2的数据,可以得出的结论
是:
②由表1和表2的数据,可以得出的结论
是:
【答案】(1)如下图(2)①当导体的电阻
一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正
比②当导体两端的电压一定时,导体中的电
流跟导体的电阻成反比
06
课后巩固提升
【基础训练】
一、填空题
1.德国物理学家欧姆经过十年不懈的努力,发
现了电流跟电压和电阻之间的定量关系。当
电压一定时,电流与电阻成
;当电阻
一定时,电流与电压成
(前两空均选
填“正比”或“反比”)。为了纪念他的杰出贡
献,人们把他的名字欧姆命名为
(物
理量名称)的单位。
2.(2022·成都)如图是小华探究电流与电阻关
系的实验电路,A、B间可以换接多个不同阻
值的电阻。在每次换接电阻后,他应调节滑
动变阻器滑片控制A、B间
不变。换
接电阻多次实验,是为了
A
B
3.(2024哈尔滨)小明想探究“电流与电阻的关
系”,某次测量时电流表的示数如图甲所示,
此时电流为
A;经过测量多组数据后
绘制出I一R图像如图乙所示,由图像得到的
结论是
IITN
3
0.2
0.4
0.6
0.63
R/2
甲
乙
二、选择题
4.(2023·哈尔滨)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()
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.实验的结论是: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
5.在探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实
验中,电路如图所示,先在A、B间接入52的
定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,
读出电流表示数。接着取下52的电阻,换上
102的定值电阻,不进行其他操作就闭合开
关,此时电压表示数及应进行的操作是()
A.电压表示数大于2V,应将滑片P向左滑
B.电压表示数大于2V,应将滑片P向右滑
C.电压表示数小于2V,应将滑片P向左滑
D.电压表示数小于2V,应将滑片P向右滑
6.(2024·宿迁)在“探究并联电路电流特点”的活
动中,部分电路如图所示,R1=102,R2=202,
电流表有“0~0.6A”和“03A”两个测量范
围,测量了电阻R1的电流为0.3A。为完成
实验探究,做法正确的是
()
A.使用“0~3A”测量范围,只测量R2的电流
B.使用“0~0.6A”测量范围,只测量R2的
电流
C.使用“0~3A”测量范围,分别测量R2支路
和干路的电流
D.使用“0~0.6A”测量范围,分别测量R2支
路和干路的电流
7.分别把U1=4V、U2=6V的电压加在某段导体
两端,则两次通过该导体的电流之比为()
A.1:2
B.2:3
C.3:2
D.1:1
8.将302的电阻接在一电源两端,通过的电流为
0.3A。若把102和602的电阻分别接在这
个电源两端,那么通过的电流分别为
()
A.0.9A,0.15A
B.0.15A,0.9A
C.0.1A,0.9A
D.0.6A,0.1A
三、实验题
9.(2024·菏泽)某班级在“探究电流与电压的关
系”分组实验中,所用电源电压为3V,定值电
阻R阻值为5Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω
1A”,各仪器均完好。请完成下列问题:
甲
(1)用笔画线代替导线,将图甲电路连接完
整,要求:滑动变阻器滑片P向右移动时电阻
变大,导线不交叉;
答案图
(2)检查电路时,发现电流表指针如图乙所示,
接下来正确的操作是
10
山
0.2
0.4
M
0.6
3
3
乙
丙
(3)闭合开关进行实验,移动滑片P到某一位
置,电压表的示数如图丙所示,示数为
V;
(4)一小组展示实验数据如表格所示,分析表
格中有效实验数据,初步得出:导体的电阻一
定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
实验次数
第1次
第2次
第3次
电压/V
1
1.2
2
电流/A
0.2
0.24
0.4
10.(2025·山东)某小组在“探究电压一定时,电
流与电阻的关系”实验中,设计的电路图如
图甲所示。
甲
乙(答案图)
(1)根据电路图甲,用笔画线代替导线将图
乙中的电路补充完整。
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流
表、电压表均无示数,将另一电压表的两端
依次连接图乙中的M与N、N与O、O与P,
分别显示0、0、3.0V,由此判断电路故障为
(3)断除以上故障后,接入4Ω的定值电阻,
闭合开关。调节滑动变阻器,使电压表的示
数为2.0V,此时电流表的示数如图丙所示,
为
n皿,
02g
106
丙
(4)断开开关,用52的定值电阻替换4Ω的
定值电阻后,闭合开关,接下来的操作是:
,并记录电流表的示数。
(5)更换不同定值电阻进行实验,得到如下
数据:
R/2
4
5
8
10
20
/a
0.25
0.2
0.125
0.1
0.05
I/A
0.40
0.32
0.21
0.16
0.08
分析数据,小华发现保持电压不变时,通过
导体的电流随着电阻的增大而减小,猜想电
流与电阻或反比。为了验证他的猜想,请在
图丁中的坐标纸上描点并作出I一袁图像。
I/A
P/21
丁
(6)根据图像得出结论:实验误差允许范围
内,在电压一定的情况下,通过导体的电流
与
成正比,即电流与
成反比。