九年级物理全册同步讲义：电流与电压和电阻的关系（学生版）（人教版）

课时17.1电流与电压和电阻的关系（帮课堂）（原卷版）

林恰【学习目标】

1.通过实验探究掌握导体上电流与导体两端电压的关系;

2.通过实验探究掌握导体上电流与导体电阻的关系；

3.进一步理解控制变量法在实验探究活动的应用；

4.培养学生通过实验发现与总结规律的基本素养。

版【知识导图】

【基础知识】

知识点一、探究电流与电压的关系

1.实验：探究电流与电压的关系

提出问题电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系

由电压可知，电压时产生的电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池供电时，小灯泡发光较暗，

猜想与假设用两节干电池供电时，小灯泡发光较亮，所以有两种猜想：①导体两端电压越大，导体中电流越大；

②通过导体的电流与导体两端电压成正比。

运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改_____1

变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。（A）'

设计实验

实验电路如图所取。

…R'

­©­

实验器材电压表、电流表、滑动变阻器、10。的定值电阻、电源、开关、导线若干

(1)按照电路图连接实物电路。

(2)闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器的

滑片移动定值最大处。

(3)电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数

分别为IV、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V,6.0V,从电流表上读出相应的电

流值，并记录在表中。

进行实验

定值R/。10Q

电压U/V1.02.03.04.05.06.0

电流I/A0.10.20.30.40.50.6

(4)在坐标系中，根据各电流值与对应的电压值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-U关系图

像，如图所示。

分析实验数据和I-U图像可以看出：定值•定时，通过电阻的电流与其两端电压有关，电流随电压

分析论证

的最大而增大；电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，电流与电压的比值为一定值。

实验结论在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时，

A.

|热优拓展〉列表法分析数据和图像法分析数据

(1)列表法分析数据

将实验数据整理列表，如实验中所示，观察可知，第一行的数据均为对应第二行数据的10倍大小,44…,

AA

即电阻一定时，电流与电压成正比。

(2)图像法分析数据

第一步：画出坐标轴，在坐标系上标出合适的标度；

第二步：将各坐标点在坐标系中标出(可以用“•”“X”等符号)；

第三步：用平滑的曲线连接各点，即可得到实验数据图像。

图像法可以很清晰地呈现物理量之间的线性、周期性等关系，也可以使物理问题简单明了。如本实验中，I-U图像为

一条过原点的直线，即说明当电阻不变时，I、U成正比关系。

2.注意事项

(1)连接电路时，开关应处于断开状态；

(2)为了使得出的结论更具有普遍性，可换用5Q、15Q的电阻重复上述实验步骤;

(3)实验中可以通过改变串联的干电池的个数或调节学生电源的电压，但实验时常采用移动滑动变阻

器的滑片P来达到改变电压的目的；

(4)调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，防止电压表、电流表示数变化过快；

(5)移动滑动变阻器滑片过程中，眼睛要紧盯电压表，当电压表示数达到设定值时，停止移动滑片,

记录电流表的示数。

教材深挖：叙述该实验结论时的注意事项

(1)该结论不能说成“电阻一定时，电压跟电流成正比”，因为物理量之间存在一定的因果关系，这里电压是原因,

电流是结果，即因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中有电流，导体两端才有电压。

(2)在叙述时，一定要注意结论成立的前提条件是“电阻一定”，不能将其漏掉。

【典例1】在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3v保持不

变。

(1)请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片夕向6端滑动时,电流表的示数变小;

(2)连接电路时，开关应该______。闭合开关前，滑动变阻器的滑片。应置于(选填“力”或

“B”)端;

(3)检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片R两电表示数均

无变化，则电路故障可能是;

(4)排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过定值电阻〃的电流为

______A；

(5)实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻"的/-〃图像如图丙所示。由图像可得：

①实验中所用定值电阻"的阻值为。；

②实验结论：；

(6)结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于Q。

知识点二、探究电流与电阻的关系

提出问题电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系

因为电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，所以电流与电阻的关系有两种猜想：①导体电阻越

猜想与假设

大，通过的电流越小；②通过导体的电流与导体的电阻成反比。

(1)要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时民:换不同阻值的电

阻接入电路即可；J

设计实验(2)在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路G

中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等；

(3)实验电路图如图所示。

电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个，阻值为51)、10。、15。的定值电阻各一个,

实验器材

导线若干

(1)按实验电路图连接实物电路，将5。电阻接入电路中;

(2)闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动

变阻器短片移到阻值最大处；

(3)确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，

是一点半示数为3V,再读出电流表的示数并填入表中；

进行实验与收集(4)断开开关，将阻值为5。的定值电阻更换为10。、15。的定值电阻，调节滑动变阻器的滑

证据片，是电压表示数保持在3V不变，分别读出对应电流表的读数并填入表中；

电压U/V3V

电阻R/Q51015

电流I/A0.60.30.2

(5)在坐标系中，根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑的曲线连

接各点，画出I-R关系图像，如图所示。

分析数据和I-R关系图像可以看出：电压一定时，通过电阻的电流与其阻值有关，电阻变为原来

分析论证

的n倍，电流就变为原来的1/n,电流与电阻的乘积为一定值。

实验结论在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，LR产LR：。

区优岖＞换大调大、换小调小

实验中，如果将原来的电阻更换为阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大，可使新换上的电阻两端电压等于

原电阻两端电压；同理，如果更换一个阻值较小的电阻，应将滑动变阻器的阻值调小。

教材深挖：叙述该实验结论时的注意事项

(1)不能说导体的电阻与通过它的电流成反比，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，与通过它的电流大小无关,

不会因为导体中电流的最大或减小而发生改变。

(2)一定要注意“电流跟电阻成反比”成立的前提条件是“电压一定”。

【典例2】小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验，器材如下：电源电压恒为4.5V,五个定值

电阻A分别为：5Q、10Q、15Q、20。及25Q,滑动变阻器、电压表、电流表、开关各1个，导线若干。

（1）实验前，小海发现电流表出现如图甲所示情况，造成该现象的原因是;

（2）调整后，按图乙方式连接好电路；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最（选填“左”

或“右”）端;

（3）小海把5Q的电阻接入电路后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为2.5V时，记录电流表示数。

断开开关，保持滑片位置不变，用10Q的电阻替换5Q,再次闭合开关，发现电压表示数2.5V（选填

“大于”、“等于”或“小于”），此时应向（选填“左”或“右”）移动滑片，同时注意观察一

（选填“电流表”或“电压表”），使其示数与第一次相同；

（4）根据实验数据，小海绘制了如图丙所示47?关系图像；分析图像，得出该实验的结论是____；

（5）五个定值电阻均可按上述要求完成实验，推测滑动变阻器的最大阻值至少为Q。

Ng【方法帮】

题型一：滑动变阻器的作用

'滑动变阻器在两个实验中的作用

相同点：限制电流，保护电路。

不同点：探究电流与电压关系时，利用滑动变阻器改变电阻两端电压以获得多组数据（多次实验）；

探究电流与电阻关系时，利用滑动变阻器使不同电阻两端电压相同（控制变量法）。

【典例】滑动变阻器通过改变自身接入电路部分的电阻的方式，起到控制电路的作用。滑变阻器在“探

究电流与电压的关系”实验中，除了保护电路，还起到的作用是（）。

A.改变定值电阻两端的电压，以便收集多组数据；

B.保持定值电阻两端的电压不变；

C.调节定值电阻两端的电压，使其达到额定电压；

D.调节定值电阻的电流，改变定值电阻的电功率

题型二：电流与电压关系图像

【典例】在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻必和尼的/-〃图像如图所示，

下列说法正确的是（）。

A.当“与此两端的电压为0时，它们的电阻也为0；

B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样；

C.在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比；

D.而与此的阻值之比为1:2

题型三：探究电流与电压关系

【典例】某同学在“探究电流与电压的关系”的实验中。

(1)请用笔画线表示导线，将甲图中的实物图连接完整，要求滑片P向B端滑动时，滑动变阻器连入

电路的电阻变大；

I•33M.

•A•4

甲乙

(2)闭合开关前，发现电流表指针在零刻线左端，接下来应进行的操作是；

(3)正确连接电路后，闭合开关，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示，此时通过电阻的

电流为A；若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向(选填"A”或"B”)端移动。

电压/V0.511.522.5

电流/A0.10.20.30.40.5

(4)实验中测得多组数据如表。分析表中数据可得：电流与电压的关系是。

题型四：探究电流与电阻关系

【典例】在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、

开关、三节干电池、定值电阻"(分别为5Q、10。、15Q、20C、25Q)、导线若干。小明在实验时连接

的电路如图甲所示。

（1）画出图甲中的实验电路图；（）

（2）在“探究电流与电压的关系”实验中，将10Q的电阻接入电路中进行实验；

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至___________（填或）端；电路中滑动变阻器起到

保护电路元件安全和的作用；

②闭合开关S,无论如何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。此

时，电路出现的故障可能是:小明排除故障后继续实验，得到如表中数据，请在图乙中描点并

画出此电阻的广〃图像；（）

电压U/V1.01.52.02.5

电流I/A0.100.160.200.24

（3）在“探究电流与电阻的关系”实验中：

①电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和的作用；

②小明先将庐10Q的电阻接入，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直到电压表示数为2.5V,记下电

流表示数：接着在滑动变阻器的滑片位置不变情况下，把〃换为15Q的电阻时，应向（填"/

或）方向移动滑动变阻器的滑片P,才能使电压表示数为2.5V,同时记下电流表的示数。若要使所给

的5个定值电阻分别接入电路中都能正常进行实验，应该选取至少标有Q的滑动变阻器，要求

写出计算过程；

③根据多次测量数据描绘出电流随电阻变化的曲线如图丙所示，由图像得出的结论是。

尊【中考帮】

考点一：探究电流与电压的关系

【典例】（2022•江西）探究电流与电压的关系

【提出问题】电流与电压有怎样的关系呢？

【猜想与假设】依据电压是形成电流的原因，猜想：通过导体的电流随着导体两端的电压增大而；

【设计实验】如图所示，是该实验的电路图。请判断虚线框内的电表，它们的符号分别是：甲

【进行实验】按电路图连接电路，闭合开关，电流表针位置如图所示，此时电流表的示数为A。

保持电阻心=5。不变，移动滑片，测得的几组数据如下表所示;

实验序号12345

电压UN0.51.01.5202.5

电流〃A0.10.20.30.40.5

【分析与论证】请在下图的坐标轴上制定标度：把上表中的实验数据在坐标系中描点，并绘出图像

【结论】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。

与埔分修题要求同学们能根据已有的科学探究方案，使用基本器材获得实验数据，并能对科学

探究过程进行反思和评估，这是物理核心素养的科学探究的体现。

考点二：探究电流与电阻的关系

【典例】（2022•荆州）某学习小组计划探究电流与电阻的关系。可供使用的实验器材有：电源（电

压恒为6V）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，阻值分别为5Q、15Q、25Q的定值电阻各一

个、导线若干。

+

//A

（1）连接电路时开关应该（选填“断开”或“闭合”）。

（2）如图甲所示的实物电路中存在错误，小兰发现只需要改接一根导线就可以了，请在那一根错误的

导线上画“X”，再画线把它改到正确的位置上_________。（导线不允许交叉）

（3）图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流/随电阻"的变化图像，由图像可知电阻咒两端的电

压为_______V,为保证分别使用三个定值电阻均能顺利完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少是一

Q。

与“分核题要求同学们能根据已有的科学探究方案，使用基本器材获得实验数据，并能对科学

探究过程进行反思和评估，这是物理核心素养的科学探究的体现。

【作业帮】

一、基础练（知识巩固）

1.下列说法正确的是（）。

A.当加在导体两端的电压改变时，电压与电流的比值也随着改变；

B.用不同的导体研究电流和电压的关系，得到的结论不一样；

C.相同的电压加在电阻不同的导体两端，电流一定相同；

D.同一导体，两端电压越大，通过电流也越大

2.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下

列结论与图象相符的是（）。

A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大;

B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大;

C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小;

D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小

3.研究电流与电压关系时，用如图所示的电路，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这

一步骤时，实验要求是（）。

A.保持*的滑片位置不动;

B.保持??的电压不变；

C.保持火不变，调节R'的滑片到不同位置；

D.保持电路中的电流不变

4.在某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示，由图中信

息可知（）。

A.A导体的电阻为10Q；

B.A导体的电阻大于B导体的电阻;

C.A导体两端电压为3V时，通过A导体的电流为0.6A；

D.B导体两端电压为0V时，B导体的电阻也为0Q

5.如图所示为探究“电流与电阻关系”的实验电路图，每次实验必须保持大小不变的是（）。

A.电压表的示数

C.定值电阻的阻值D.滑动变阻器的阻值

6.小雨用如图所示的电路研究导体电压一定时，通过导体中的电流跟导体电阻的关系，其中R为定值

电阻.闭合开关后，记下电流表的示数L；他第二次实验时仅将定值电阻的阻值换成2R,闭合开关后，记

下电流表的示数心，结果发现/产八.由此，他认为导体两端电压一定时，电流跟电阻不成反比，他的结论

是________（选填“正确”或“错误”）的，其原因是

7.在探究“电流与电压和电阻的关系”时，采用的科学方法是。探究电流与电压的关系时,

保持不变，改变电压；探究电流与电阻的关系时，保持不变，改变电阻。

8.小月探究“电路中电阻箱两端电压〃与通过它的电流/的关系”时，记录的实验数据如表。请根

据表中数据归纳判断：当/=0.3A时，U=Vo

7/A0.60.81.01.21.41.6

U/N987654

二、综合练（能力提升）

9.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（）。

A.实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路;

B.探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑片，使电压表的示数产生变化；

C.实验中，多次测量是为了减小实验误差；

D.在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，当将"由10Q换成20Q时，相比上一次实验，应将滑

动变阻器接入阻值调大，才能使电压表示数不变

10.某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V,更换5个定值电阻段，得到如图乙所

示的图像以下有关叙述正确的是（）。

乙

A.该同学研究的是电流和电压的关系；

B.实验中电压表的示数保持0.5V不变；

C.滑动变阻器阻值变化范围为1Q〜5C；

D.将人从5换成10后，应将滑片P向左移

11.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变，分别将5Q、10Q、15Q、

20Q、25。的定值电阻连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象，则

下列判断正确的是（）。

A.实验中电压表的示数保持3V不变；

B.当A的电阻为10Q时，通过X的电流为0.2A；

C.滑动变阻器连入电路的阻值范围为1〜5Q；

D.将“从5。换成10。后，应将滑片向左移

12.在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻

器、开关、两节干电池、定值电阻"（分别为5Q、10Q、15Q、20Q、25Q）、导线若干。小明在实验时

连接的电路如图所示。

（1）在探究“电流与电压的关系”实验中：

①闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至（填"4"或）端；

②闭合开关S,无论如何移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表示数儿乎为零，电压表示数约为3V,