探究：电流与电压、电阻的关系 核心素养教学设计（表格式）-2025沪科版九年级物理

《16.2探究：电流与电压、电阻的关系》教学设计

课题2.探究：电流与电压、电单元16学科物理年级九

阻的关系

本节课是沪科版九年汲物理“第十六章探究电路”的第二节，主要探究电流、电压和电阻

教材三者之间的定量关系是电学中比较重要的内容之一。本节课是在学生学习了电流、电压、电

分析阻等概念及电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后进行的，起着承上启下的作用，为进

一步学习欧姆定律等电学知识打下基础。

根据2022年新课标的要求，学生需要探究电流与电压、电阻之间的关系，这是电学中的核

2022

心实验之一

新课

通过实验操作，能准确说出电流与电压、电阻的定量关系（欧姆定律），并能运用该关系解

标要

释简单电路现象；学会使用电流表、电压表、滑动变阻器完成探究实验，掌握实验数据的收

求

集与处理方法。

1.物理观念：通过实验建立“电流的大小与电压成正比、与电阻成反比”的电路观念，理解

电压是形成电流的原因、电阻是导体对电流阻碍作用的物理意义，深化对“物质能量观”中

电能传输规律的认知。

2.科学思维：在设计实验时，通过“控制电阻不变探究电流与电压的关系”“控制电压不变

学习

探究电流与电阻的关系”，培养“控制变量”的科学思维方法；在分析实验数据时，通过绘

目标

制I-U、I-R图像，提升“数据论证、归纳规律”的逻辑思维能力。

与核

3.科学探究与创新：自主设计实验方案，选择器材（如判断滑动变阻器的作用）、连接电路、

心素

处理实验误差（如多次实验求平均值），提升“提出问题、设计方案、解决问题”的科学探

养

究能力；鼓励尝试不同的实验装置（如用数字化传感器替代传统电表），培养创新意识。

4.科学态度与责任：在操作电路时，严格遵守安全用电规范（如检查电路连接、不超过器材

量程），培养对实验安全的责任意识；通过了解欧姆定律在新能源、电子设备中的应用，认

识物理规律对科技发展的推动作用，树立“科学服务社会”的态度。

初中九年级的学生有强烈的好奇心和求知欲，但缺乏持之以恒的精神和探索研究问题的能

学情力。他们已经掌握电流、电压、电阻等电学基本知识，但对三者之间的内在联系尚不清晰，

分析缺乏系统性认识。学生正处于逻辑思维迅速发展的阶段，具备一定的抽象思维能力和动手实

践兴趣，但在控制变量法的应用、实验误差分析以及数据处理方面仍存在困难。

重点探究电流跟电阻、电压的定量关系的探究过程及掌握三者之间的关系是。

难点学生在探究过程中的设计实验、进行实验、分析和论证。

材料多媒体课件、干电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关等

准备

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课情境导入

同学们，为什么司一节干电池，能让小台灯

亮很久，接电动玩具车却很快就没电?为什

么给充电宝充电时，用原装线充得快，换根

旧线就慢得让人着急？观察图片思考问题引出本节课题探

究电流与电压、

电阻的关系

这些藏在电线里的“速度谜题”，答案就藏

在电流、电压和电阻的互动里。今天我们就

来探究电流与电压、电阻的关系。

讲授新课一、实验：探究电流与电压、电流的关系

1.实验目的：

(1)探究电阻一定时，电流与电压的关系。

(2)探究电压一定时，电流与电阻的关系。

2.提出问题

(1)电阻一定时，电流与电压存在怎样的

关系？

了解实验目的，提出锻炼学生的科学

(2)电压一定时，电流与电阻存在怎样的问题并进行合理猜想探究能力

关系？

3.猜想与假设

(1)因为电压是形成电流的原因，若电阻

一定，可能电压越大，电流越大。

(2)因为电阻对电流有阻碍作用，若电压

一定时，可能电阻越大，电流越小。

4.实验设计

(1)实验方法；控制变量法

①探究电流跟电压的关系时，保持电路中的

电阻不变，通过调节滑动变阻器接入电路中

的阻值大小来改变电阻两端的电压。

R利用控制变量法设计锻炼学三的逻辑

实验思维能力

L划

实验电路图

②探究电流跟电阻的关系时，通过调节滑动

变阻器使电阻两端的电压不变，分别换用不

同阻值的电阻接入电路，探究电流与电阻的

关系。

5.实验器材

电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、

不同阻值的定值电阻、导线若干。

R

6.实验步骤

(D保持电阻不变，探究电流随电压的变

化。

学生聆听实验步骤为实验操作打下

①按电路图把一个10。的定值电阻连接电

基础

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。

③调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别

为V、2V、3V,读出此时相应的电流值记

入下表中。

视频：探究电流随电压的变化

实验数据记录观看实验视频探究电锻炼学生的归纳

流随电压的变化，记总结能力，以及

电阻R/Q10

录实验数据，分析实逻辑思维能力

电压U/V1.03.0

20验数据你发现了什么

规律?能得到什么实

电流I/A0.120.3

°-验结论？

思考：分析实验数据你发现了什么规律?能

得到什么实验结论？

分析实验数据发现，电流与电压有关，电流

随电压的增大而增大，并且成正比。

结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流

跟导体两端的电压成正比。

(2)探究电压一定时，电流与电阻的关系

①根据电路图连接电路。连接电路时开关应

断开，滑动变阻器的滑片移到阻值最大位

置。

②把阻值为15。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2V

保持不变，读出电流表的示数，记录在下面

的表格中。

J'解实验步骤，观看锻炼学生的归纳

③把阻值为15c的定值电阻分别更换为10

a、5c的定值电阻，调节滑动变阻器，使视频；究电流与电阻总结能力，以及

电压表示数保持2V不变，读出电流表的示的关系，记录实验数逻辑思维能力

数，记录在下面的表格中。据，分析实验数据你

视频：探究电流与电阻的关系发现了什么规律?能

实验数据记录得到什么实验结论？

电压U/V2

电阻R/Q15105

电流I/A0.140.190.4

0.

0.，—\1

0..

0..\

0.

)5101520I1

思考：分析实验数据你发妙]了什么规律?能

得到什么实验结论？

分析实验数据发现，电流与H,阻有关，电流

随电阻的增大而减小，在误差允许的范围内

电流与电阻的乘积为一定值,说明电流与电

阻并且成反比。

如何画出电压不变时，电流1?通电阻的倒数变

化的图像？

电压U/V2

学生思考设计画图，锻炼学生的归纳

电阻R/Q15105

得出实验结论总结能力

电阻

0.070.10.2

R

电流I/A0.140.190.4

结论：电压一定时，导体中的电流与导体的

电阻成反比，也可以说成，电压一定时，导

体中的电流与导体电阻的倒数成正比。

7.实验结论

通过以上实验，你能总结出电流随电压、电

阻变化的规律吗？

大量实验表明：

当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体

两端的电压成正比；当导体两端电压不变

时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

讨论交流

通过以上实验，你能说一说滑动变阻器在实

验中的作用吗？

学生讨论交流说一说锻炼学生的观察

滑动变阻器在实验中思考以及总结能

的作用力

①保护电路；

②探究“电流与电压关系”时调节电压;

③探究“电流与电阻关系”时保持电压不

变。

8.注意事项

(1)闭合开关前须将滑动变阻器调到最大

阻值处，目的是保护电路，避免电路被烧坏。

了解注意事项为实验的顺利进

(2)使R两端的电压(电阻)成整数倍变

化是为了便于寻找通过R的电流与R两端行打下基础

电压(R的阻值)的美系。在调节过程中

不要忘了观察电流表示数的变化，以免烧坏

电流表。

(3)得到多组数据是为了寻找规律，使实

验结论具有普遍性。

二、欧姆定律

1.欧姆定律的内容

一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的

电压成正比，跟导体的电阻成反比。

2.欧姆定律的公式是：,

R学生聆听欧姆定律的掌握欧姆定律的

变形式：U=IR,R=_内容以及公式基础知识

1

电压U:伏特，符号V;电阻R:欧姆，

符号。；电流I：安培，符号A。

分析讨论：

.变形可得[

想一想：由欧姆定律1=4='故

K1

可以得到导体电阻跟通过的电流成正比，跟

学生分析讨论：欧姆锻炼学生的逻辑

导体两端的电压成反比。这种观点是否正

定律I」变形可得思维能力，理解

确？R

导体的电阻是导

故可以得到导体

答：这种说法不对。

1体本身的一种特

导体的电阻是导体本身的一种特性，只跟导电阻跟通过的电流成

性

体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟正比，跟导体两端的

导体两端的电压却通过导体的电流无关。电压成反比。这种观

3对.欧姆定律的理解点是否正确？

(】)欧姆定律反映同一时刻、同一段电路

中I、U、R之间的关系。

(2)1、U、R必须使用国际单位制中的单

位，即分别为V、。、A.

(3)仅适用于纯电阻电路(如电阻、灯

泡)，不适用于含电动机、二极管等非纯电

阻元件的电路。

知识拓展

欧姆是德国物理学家。他在物理学中的主要

贡献是发现了欧姆定律。当时还没有测量电

流的仪器，欧姆为解决这一难题付出了艰辛

的劳动，他巧妙地利用电流的磁效应设计制阅读课文了解德国物

作了一个电流测量装置并用于研究。他能够理学家欧姆激发学生学习的

完成这些精细的制作和精确的实验，主要得乐趣

益于他有强烈的好奇心和执着的探究精神。

4.用欧姆定律进夕亍计算的一般步骤：

①读题、审题（注意已知量）；

②根据题意在电路图上标明已知量的符号、

数值和未知的符号；

③根据电路的连接方式及串、并联电路的电

流、电压特点，选用物理公式进行计算（书

写格式要完整，规范）。

例题：某电熨斗在220V电压下工作时，

其电热丝的电阻为96.8Q。此时通过该电

熨斗电热丝的电流是多大？

分析：已知电熨斗工作时的电压U和电阻

教师讲解，学生练习

R,根据欧姆定律就能求出电热丝工作时的

锻炼学生的应用

电流。

知识的能力

解：由题意,电熨斗工作时的电压3220

V,电阻R=96.8Q。

根据欧姆定律，在电熨斗工作时，通过电热

丝的电流为：

心。、〜「A

V=U=之2.3A

RMIU

所以，此时通过该电熨斗电热丝的电流约为

2.3Ao

交流讨论

查阅资料，了解电熨斗工作时的电流值，检

验此题设计及计算结果是否合理。

电熨斗工作时的电流值取决于其额定电压

和额定功率。

“220V550W”电熨斗：正常工作时的电流约

为2.5Ao

“220。500W”电熨斗:正常工作时的电流约

为2.27Ao

“220V800W”电熨斗:正常工作时的电流约

为3.6Ao

“220V1100W”电熨斗:正常工作时的电流

约为5A。

所以此题设计及计算结果是合理的。

电流表自身的电阻很小，电压表自身的电阻

很大。电流表不可以直接连接在电源两极，

而电压表可以。学习了欧姆定律后，你能说

出这样规定的原因吗？

答案：电流表自身的电阻很小，当直接连接

在电源两极上时.由欧姆定律I」可知通

R

学生思考讨论交流

过电流表的电流很大，会烧坏电流表。而电

让学生更透彻理

压表的电阻很大，当直接连接在电源两极I'.

时，由欧姆定律产：11如通过电压表的电流解本节内容

很小,不会损坏电压表。

4.欧姆定律的应汨

呼吸式酒精检测仪中的气敏元件，就是利用

不同酒精浓度引起元件电阻的变化，从而引

起电路中电流等的变化，由此检测驾驶员是

否酒后驾车。

一

酒精检测仪

视频：酒精检测仪的原理

课堂练习1.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合

开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动，

则在移动过程中0学生练习巩固本节的知识

A.后与Rz串联B.电压表V示数变人

C.电流表A?示数变大D.电压表V的

示数与电流表A2的示数比值不变

1.【答案】D

【详解】A.由电路图可知，电流从电源流

出后先经电流表储然后分流，一支经过日

和A2回到负极，一支经R2返回负极，电流

有两条路径，故路和R2并联，故A不符合

题意：

B.电压表测电源电压，因为电源电压保持

不变，所以滑片移动过程中，电压表V的示

数不变，故B不符合题意；

C.电流表Ai测干路电流，A?测治所在支

路的电流，因为在并联电路中，各支路独立

工作、互不影响。所以滑片移动时，通过此

的电流不变，即阻流表A2的示数不变，故C

不符合题意；

D.电压表V测电源电压，也测日两端的电

压，电流表42测R的电流，由欧姆定律变

形式A4可知

电压表V的示数与电流表AZ的示数的比值

等于R的阳值。因为治的阻值是定值，所以

该比值不变，故D符合题意。

故选D。

2.如图所示是探究“通过导体的电流大小与

导体电阻大小的关系”的电路图。下列说法

正确的是()

_©_i

A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于

最左端

B.实验中，应控制定值电阻两端的电压不

变

C.实验中，滑动变阻器的主要作用是控制

通过定值电阻的电流不变

D.把定值电阻由5Q更换为1()Q时，滑动

变阻器的滑片应向左移动

2.【答案】B

【解析】A.闭合开关前，为保护电路，滑

动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图

可知该实验中P应置于右端，故A错误：

BC.在探究“通过导体的电流大小与导体电

阻大小的关系”时，更换定值电阻时，要用

滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变，

综上分析知，故B正确，C错误：

D.实验过程中电源电压不变，定值电阻两

端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压不

变，因串联电路中导体两端的电压之比等于

电阻之比，则定值电阻和滑动变阻器接入电

路的阻值之比不变，所以将5Q电阻换成

10Q电阻时，需增大滑动变阻器接入电路的

阻值，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，

故D错误。

故选B。

3.一个定值电阻，阻值为200Q,接在电

压为12V的电源上，则通过它的电流为

__mA.若要通过它的电流为0.15A,则

需要在电阻两端加上____V的电压.当此

电阻两端电压为0时，它的阻值为______

Q,通过它的电流为_____A.。

3.【答案】60;30;200;0。

【解析】电流

.U12V八八/A/八A

/=—=--------=0.06A=60mA

R20()。

当通过它的电流为0.15A时，由•川

R

知，电阻两端电压

U'=fR=0.15AX200Q=30V.

电阻两端电压为。时，通过电阻的电流为0,

电阻阻值由电阻本身性质决定，与电工、电

流无关，电阻两端不加电压时电阻阻值仍为

200Q.

课堂小结一、电流与电压、电阻的关系

当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体学生总结教师补充让学生对本节知

两端的电压成正比；当导体两端电压不变识有个系统理解