2020-2021学年九年级物理全册17.1电流与电压和电阻的关系导学案【含解析】

1、第1节电流与电压和电阻的关系【学习目标】1. 通过实验探究出电流与电压的关系；能说出在电阻一定时，电流与电压成正比关系。2. 通过实验探究出电流与电阻的关系，能说出电压一定时，电流与电阻的关系。3. 体会控制变量法的应用。【学习重点】电流与电压和电阻的关系【学习难点】电流与电压和电阻的关系探究过程【自主预习】1、在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。2、在研究电流与电压、电阻的关系时，运用的是控制变量法，即：在研究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，使电压发生变化；在研究电流与电阻的关系时，应控制电压不变，使电阻发生变化【合作探究】学生

2、活动一：探究电流与电压的关系1、 电流的大小与哪些因素有关？电压和电阻2、 实验时，要采取什么研究方法？（控制变量法，伏安法）3、根据器材和电路图进行连接实物图。4、如何探究电流和电压的关系？可以保持电阻不变，改变电阻两端的电压，再看电流怎么变化。5、如何保持电阻不变？可以选用一只定值电阻。6、如何改变电阻两端电压？使用滑动变阻器。根据讨论好的实验方案进行实验并把数据记录到表格中：当 R=5实验次数/次1234电阻两端电压U/v2.52.01.51.0电阻中的电流I/A0.50.40.30.2图像如下：得出结论：当电阻一定时，电阻中的电流与电阻两端的电压成正比。学生活动二：探究电流与电阻的关系

3、学生根据探究一的实验进行思考，并自主设计实验进行探究并记录数据到表格中当 U=2V时实验次数/次1234电阻R/2458电阻中的电流I/A10.50.40.25图像如下得出结论：当电压一定时，电阻中的电流与电阻成正比。【归纳整理】【课堂练习】1.在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中，用定值电阻进行实验，得到IU图象如下图所示，则正确的是（）ABCD【答案】B【解析】解：在电阻不变时，电流与电压成正比，电流随电压的变化关系为一过原点的直线，只有B正确。2小刚同学用如图电路探究“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5更换为10后，为了探究上述问题，他应该采取的

4、唯一操作是（）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将电池个数增加【答案】C【解析】在滑动变阻器的电阻值Rp不变的情况下，电路中由于将5的定值电阻换成10的定值电阻，使整个电路的总电阻增大。利用公式I=可知，电路中的总电流减小。根据U=IR可知，此时滑动变阻器两端的电压的减小，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，定值电阻两端的电压变大；要使电压表的示数不变，只能减小电路中的电流，所以要使电路中的电阻增大，即滑片P向右端移动增大电阻。3在“探究电流与电阻的关系”实验中，小榕设计了如图所示的电路图。实验中电源两端电压保持6V不变，定值电阻R的阻值分别为5

5、、10和20，电压表示数保持2V不变。为完成实验，应选取的滑动变阻器的规格为（）A10 2AB20 1AC30 2AD50 1A【答案】D【解析】解：电源电压为6V，电压表示数保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：6V2V=4V，变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，变阻器连入电路中的电阻至少为220=40，由欧姆定律可得电路中的最大电流为：I=0.4A1A，故只有D正确；4同学们用如图所示的电路探究“电流跟电阻的关系”，电源电压为4.5V，三个阻值分别为5、15和30的定值电阻。他们先将5的电阻接入电路中，使其两端电压为2.5V读取了电流表示数。为完成探究任务，

6、断开开关后，接下来该进行的操作正确的是（）A调节滑片至另一位置，再闭合开关，读取电流表示数B用15或30的电阻替换5的电阻，闭合开关，读取电流表示数C用15或30的电阻替换5的电阻，闭合开关，向右调节滑片使电压表示数为2.5V，读取电流表示数D用15或30的电阻替换5的电阻，闭合开关，将滑片从最右端逐渐向左调节使电压表示数为2.5V，读取电流表示数【答案】D【解析】解：5的电阻接入电路，电压表示数为2.5V，用15或30的电阻替换5的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大；由于电阻换成15欧时，定值电阻分得的电压超过了3V的量

7、程，所以换成15的电阻时，在保护开关前将滑片放在阻值最大处再逐渐从最右端向左调节使电压表示数为2.5V，读取电流表示数，故D正确。5如图所示，是探究“电流与电阻的关系”实验电路图，电源电压保持3V不变，滑动变阻器的规格是“10 1A”。实验中，先在a、b两点间接入5的电阻，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验，为了保证实验的进行，应选择下列的哪两个电阻（）A10和40B10和20C30和40D20和30【答案】B【解析】解：探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变，串联电路中

8、总电压等于各分电压之和，滑动变阻器两端的电压：U滑=UUR=3V2V=1V，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得： =，当滑动变阻器接入电路中的电阻为10时，定值电阻的最大阻值：Rmax=2R滑max=210=20，即定值电阻的最大阻值不能超过20，结合选项可知，ACD不符合，B符合。6.探究“电流与电压和电阻的关系”：（1） 请根据图（甲）中电路图，用笔画线代替导线将实物图（乙）连接完整，使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大。（2）探究“电流与电压的关系”时，某小组在ab间接入电阻R1，移动滑片P，将测量数据记录在表一中，当电压表示数为2.0V时，对应的电流值如图（丙）所

9、示，为A另一小组使用其它阻值的电阻R2，测量数据如表二所示，根据两组数据描绘出相应的IU图象。表一（R1）U/V1.02.03.0I/V0.200.60表二（R2）U/V0.81.62.6I/V0.080.160.26（3）根据描绘出的I一U图象可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成；其中图线表示的是R1的IU图象。（4）探究“电流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了（填字母序号）。A寻找普遍规律 B取平均值减小误差（5）某同学继续探究“电流与电阻的关系”时，先测出了5电阻在2.0V电压下的电流，然后断开开关，将5Q电阻换成10电阻，闭合开关，直接读出电流

10、值，这种做法（选填“正确”或“错误”），理由是。【答案】（1）如上左所示；（2）0.4；（3）正比；a；（4）A；（5）错误；没有控制电阻的电压不变。【解析】（1）使滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下左所示：（2）当电压表示数为2.0V时，对应的电流值如图（丙）所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为 0.4 A；（3）根据描绘出的I一U图象为过原点的直线，故可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；由欧姆定律，R15；R2105；故电压相等时，通过R1的电流大，其中图线a表示的是R1的IU图象；（4）探究“电

11、流与电压的关系”时，进行了多组数据的测量，其目的是为了寻找普遍规律，选A；（5）探究“电流与电阻的关系”时，要控制电阻的电压不变，先测出了5电阻在2.0V电压下的电流，然后断开开关，将5Q电阻换成10电阻，闭合开关，直接读出电流值，由分压原理，电阻的电压大于2V，故这种做法错误，理由是没有控制电阻的电压不变。7.在“探究电流与电阻的关系”实验中：（1）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须。（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是。（3）

12、实验过程中，将5的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为A将5的电阻更换为10的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片P向（选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为V。【答案】（1）如解析；断开；（2）电阻R断路；（3）0.3；右；1.5。【解析】（1）当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电路中的电流变大，即电阻变小，故变阻器左下接线柱连入电路中，如下所示：连接电路时，开关必须断开；（2）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因是电阻R断路。（3）实验过程中，将5的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为0.3A；由定律，电压表示数：UI