16.2探究：电流与电压、电阻的关系(实验专题、计算专题习题课) 课件 -2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

第十六章《探究电路》 §16.2探究：电流与电压、电阻的关系 实验专题、计算专题习题课---ppt 1.理解和掌 握两个探究 结论，如图 所示。 2.欧姆定律（1）文字描述: （2）公式：I=____（变形U=____、R=____） （3）注意：I、U和R的 同时 性和______性。 （4）应用：“伏安法”测电阻 IR 对应 探究电路图 结论：“成正比” 结论：“成反比” 小专题一.  探究：电流与电压“成正比”的关系 1.（2025·盐城）小明选用电源（电压恒为4.5V）、定值电阻（若干）、滑动变阻器（20Ω2A）、电流表、电压表、开关及导线，探究电流与电压的关系。 （1）如图甲所示，小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整； （2）将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，为        A； 0.2 （3）小明测得多组数据，分析得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性，小明应更换                              重复上述实验； （4）第（2）问中，若预先未将滑动变阻器的滑片移至最右端，闭合开关时，            可能损坏； （5）另一组的小华记录的数据比较杂乱，如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题：          。 阻值不同的定值电阻 电压表 记录数据没有带单位 【解】（3）如图甲所示，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，最大电流为0.45A（安全），电压表示数4.5V（超量程）。 （1）选用的电源电压为3V，请用笔画线代替导线将图甲所示电路连接完整； （2）正确连接电路后，将R2的滑片P移到________端，通过试触发现电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压，可能是 电阻R1处发生了________故障导致的； 2．（2026重庆）用图甲所示电路探究“电流与电压的关系”，定值电阻R1有10Ω、20Ω、40Ω、50Ω可选，滑动变阻器R2的规格为“20Ω1A”。 最左 开路 （3）排除故障后闭合开关S，第1次实验观察到电压表示数如图乙所示为______V。移动滑片P多次实验，将实验数据记录在表中，请根据实验数据在图丙中描点并画出电阻R1的I-U图像。结合图像可以得到电流与电压的关系； 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V   1.4 1.8 2.2 2.6 电流I/A 0.12 0.14 0.09 0.22 0.26 （4）进一步定量分析发现电压与_______的比值和所选电阻R1标定的阻值相同； 1.2 电流 【解】（3）描点绘图：五个数据点中，第3次（1.8V0.09A）错误、舍弃 【解】（4）电压与电流的比值就是“伏安法”测电阻，即： 电压与电流的比值等于R1 （5）另一名同学发现本组的电源电压有六挡可调、每挡间隔2V。他将电源电压调到某一值，正确连接电路检查无误后，刚闭合开关就观察到电流表的示数为0.1A，然后移动滑片P到R2最大阻值的一半左右，观察到电压表的示数为2.6V，可以推断出他选择的定值电阻为______Ω。 20 【解析】（5）正确连接无误，闭合开关时滑动变阻器接入最大阻值 20Ω， 此时电流0.1A，因此总电压________________。 用电阻R1试算：R1=10Ω，U=3V（奇数，不符）； R1=20Ω，U=4V（偶数，符合）； 再将R2调到10Ω左右 ，定值电阻和滑动变阻器串联。 U=0.1（R1+20） 小专题二.  探究：电流与电阻“成反比”的关系 1．（2025·西藏）如图所示，小组“探究电压一定时电流与电阻的关系”。 （1）实验时须注意安全用电，因此，连接电路时开关应处于          状态。 （2）请在图乙中用笔画线代替导线将实物图连接完整，要求：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P置于A端。 （3）闭合开关后，某同学发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近电源电压。请你分析电路故障原因可能是                      。 断开 定值电阻R断路 （4）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P至适当位置，记录此时电流表的示数。更换不同阻值的定值电阻，调节滑片的位置使电压表的示数保持不变，记录电流表的示数并填入表格。图丙是第2次实验时电流表指针的位置，其示数为         A。 次数 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 20 50 电流I/A 0.40   0.10 0.04 （5）分析表中的数据可知：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成          。 （6）分析表中的数据可知：导体两端的“电压一定”时的电压U=___V。定值电阻R=5Ω（甲图所示），更换成R=10Ω时，滑动变阻器的滑片P要向______移动，才能保持“电压一定”。 0.2 反比 2 左 2.【广东中考】在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有：电源（电压恒为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）和开关各一个，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω），导线若干。 （1）将题图甲实验电路连接完整； （2）连接电路时开关要_______，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最______端； （3） 图乙是根据实验数据画出的定值电阻I ~ R图象，其中阴影面积表示物理意义（物理量）是______，这一物理量的数值、单位为________。 断开 左 电压 2.5V （4）如图甲所示，闭合开关后发现电流表指针不偏转，电压表指针偏转，该故障的原因是：____________________。 定值电阻开路 （5）当定值电阻R定=5Ω时，滑动变阻器接入电路中的阻值R变=______ Ω；当定值电阻R定=25Ω时，滑动变阻器接入电路中的阻值R变=_______Ω。  解（5）图乙，定值电阻R=5Ω时，I=0.5A，U=4.5V，U定=2.5V， U变=U－U定=4.5V－2.5V=2V 所以 4 20 同理，定值电阻R=25Ω时，I=0.1A，“三个电压”不变： （6）根据五组实验数据，把每次实验的电流值与对应滑动变阻器的阻值，在乙图中描点连线，得到一条新的“反比例曲线”，请你判断新旧两条反比例曲线______交点（填：有/没有）。 没有 解（6）电源电压U=4.5V，U定=2.5V，U变=U－U定=4.5V－2.5V=2V， 这“三个电压”都保持不变；串联电路中电流相等。 图乙：定值电阻的阴影面积 U定=IR定=0.5A×5Ω=2.5V（不变） 滑动变阻器的阴影面积U变=IR变=0.5A×4Ω=2V（不变、虚线） 两个“阴影面积 ”都保持不变，两条“反比例曲线”没有交点。 小专题三.  欧姆定律的计算┅┅并联电路 1.如图所示，电路中电源电压为3V，闭合开关S后，电流表A的示数为I=0.9A，电流表A1的示数为I1=0.6A。求： （1）通过电阻R2的电流；（2）电阻 R1、R2的阻值。 解：（2）并联电路中，各支路两端的电压相等，即： U=U1=U2=3V 由欧姆定律 得： 解：（1）并联干路总电流I=0.9A，支路电流I1=0.6A 由并联电路I=I1+I2得：I2=I－I1=0.9A－0.6A=0.3A 2.（2026天津）如图甲所示电路，电源电压不变，R0为20Ω。只闭合开关S，电流表的示数如图乙所示；再闭合S1，电流表的示数为0.5A。 （1）图乙中电流表的示数为______A； （2）求电阻Rx。 0.3 解：（2）只闭合S时，Rx开路不工作；I0=0.3A，R0=20Ω； 由欧姆定律得，电源电压U=I0R0=0.3A×20Ω=6V。 再闭合S1时，并联干路总电流I=0.5A，I0=0.3A（并联电路互不影响）； 由并联电路I=I1+I2得，Ix=I－I0=0.5A－0.3A=0.2A 小专题四.  欧姆定律的计算┅┅串联电路 1.如图所示，电源电压恒为12 V，电阻R1为20 Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V。求： （1）电阻R1两端的电压；（2）通过电阻R2的电流；（3）R2的阻值。 解：（1）由串联电路的电压特点U=U1+U2得： U1=U－U2=12V－8V=4V 解：（2）由串联电路的电流特点___________（即I=I1=I2）得： 通过电阻R2的电流 处处相等 解：（3）由欧姆定律 得： 2.【湖北中考】利用如图甲所示的电路进行探究，电源电压恒为9 V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图象。则： （1）该实验探究的是                       的关系； （2）五次记录实验数据中，电压表的示数为多少？ （3）滑动变阻器阻值变化范围是多少？ 电压一定，电流与电阻成反比 解（2）乙图中，Rx=5Ω时，I=1.0A；甲图中，电压表测量Rx两端的电压Ux 五次实验电压表示数相同，由欧姆定律得：Ux=IRx=1.0A×5Ω=5V 解（3）“三个电压”一定：U=9V，Ux=5V，由串联电路的电压特点U=U1+U2得： Up=U－UX=9V－5V=4V 3.（2026四川眉山）为了“探究电压一定时电流与电阻的关系”，准备了实验器材：电源（电压恒为6V）、电流表、电压表、规格为“50Ω1A”的滑动变阻器、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关和导线若干。 （2）根据实验数据小红绘制“电流I ~ 定值电阻R变化的图像”如图乙所示。分析图像可得到的结论是：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________（填：正比/反比）； 反比 （1）先将5Ω的定值电阻接入图甲电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，并记下对应的电流表示数。将5Ω的定值电阻换成10Ω后，应将滑片向阻值较______（大/小）端移动，直到电压表的示数为______V，记录此时电流表的示数。再将电阻换成20Ω，重复实验，记录相应的电流值； 大 2 （3） 实验后，小红将定值电阻两端电压控制为1V时，发现利用现有器材无法完成全部实验。你认为小红需要更换一个最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器，才能完成全部实验。 解：图甲电路中，电源电压U=6V，当控制定值电阻的电压为U定=1V时， 滑动变阻器两端的电压___________________________； U变=U－U定=6V－1V=5V 图甲电路中，“三个电压”不变；当接入最大定值电阻R定=20Ω时，电路中的电流 此时滑动变阻器需要接入的阻值为： 100 $