第1节 电流与电压、电阻的关系

第17章欧姆定律第1节电流与电压、电阻的关系人教版

九年级物理（上）情景导入根据提供的器材分析，能否自己制作出一个亮暗可以调节的台灯？能否说出它的亮暗可以改变的原因是什么？观察以下实验并思考：现象：用两节电池供电时，灯泡发光更______；分析：灯泡两端的电压增大，灯泡中的电流随之______.亮增大观察以下实验并思考：现象：闭合开关，向右移动滑片，灯泡更______；分析：电流与电阻有关，在电压不变时，电路中电阻增大，电路中的电流反而______.暗减小从实验看到：电路中电流与电压和电阻有关。电路中的电流随电压的增大而增大，随电阻的增大而减小。那么，它们之间究竟有着怎样的定量关系呢？电流同时受电压、电阻两个因素的影响，我们该用什么方法来研究每一个因素是怎样影响的呢？控制变量法1.控制______一定，探究电流与电压的关系。2.控制______一定，探究电流与电阻的关系。电阻电压合作探究探究点1探究电阻一定时电流与电压的关系提出问题：通过电阻的电流与它两端的电压有什么关系？猜想假设：当电路中电阻一定时，电压越大，电流______。越大（1）探究电流与电压之间的关系，保持______不变，改变_______。电阻电压（2）怎样测量电阻两端的电压U？AVRPS方法1方法2设计实验：AVRPS（3）怎样测量通过电阻的电流I？（4）怎样改变电阻两端的电压？方法1方法2实验步骤：（1）按照电路图连接实物电路（1）连接电路时开关应_______；断开（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_________位置。阻值最大注意事项：（2）电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变电压表示数，读出相应的电流表示数，并记录在表中。（3）在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，并将各点平滑地连接起来，画出I－U关系图像电阻R/Ω电压U/V电流I/A视频：探究电流与电压的关系实验数据：电阻R/Ω电压U/V电流I/A50.060.110.140.220.330.290.490.681.051.58I/AU/VO0.10.30.50.60.40.22.03.01.0当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。实验结论：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正比。即电压与电流的比值是个定值。

(1)注意事项：连接电路时开关应该断开；连接电路要按照一定的顺序；注意电流表、电压表测量范围的选择，“试触法”的应用；闭合开关前滑动变阻器滑片移到阻值最大处。(2)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正比。归纳总结：探究点2探究电压一定时电流与电阻的关系猜想假设：当电路中的电压一定时，电阻越大，电流_____。越小设计实验：探究电流与电阻之间的关系，保持电压不变，改变______。电阻（1）按照电路图连接实物电路注意事项：（1）连接电路时开关应_______；断开（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_________位置。阻值最大（2）确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数并填入表中。数据序号12345……电压R/Ω电流I/AU=___V数据序号12345……电压R/Ω电流I/AU=___V（3）断开开关，将阻值为15Ω的定值电阻更换为10Ω、5Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持1.5V不变，分别读出对应电流表的示数并填入表中。（4）在坐标系中根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-R

关系图象。I/AR/ΩO0.10.30.50.60.40.210155视频：探究电流与电阻的关系实验数据：数据序号12345电压R/Ω电流I/AU=____VI/AR/ΩO0.10.30.50.60.40.2101551.50.100.140.300.380.501510543当导体两端电压U

一定时，通过导体的电流I

跟电阻R成反比结论：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。

实验结论：(1)方法：a.每次换不同的定值电阻之前，只断开开关，不移动滑片完成换接；闭合开关之后再调节滑片，直到电压表读数恢复到原来设置的电压值。b.每次换接不同的定值电阻之前，断开开关，均将滑动变阻器阻值移到最大阻值处，完成换接；闭合开关之后移动滑片，直到电压表读数恢复到原来设置的电压值(该操作可以确保电流表、电压表的安全)。(2)导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。归纳总结：课堂小结电流与电压、电阻的关系探究电阻一定时电流与电压的关系探究电压一定时电流与电阻的关系探究方法变量和定量滑动变阻器的作用电路图实验结论实验图像探究方法变量和定量滑动变阻器的作用电路图实验结论实验图像随堂检测1.用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压，设计了三种方案。甲:多节干电池串联接入MN，乙:电池与滑动变阻器串联接入MN，丙:电池先后与不同定值电阻R′

串联接入MN。可行的方案是A.仅有甲B.仅有乙C.仅有甲、乙两种D.甲、乙、丙都可行（）D2.在探究电流与电压、电阻关系的实验中，同学们绘制的四条图线如图所示，其中正确的是（）A3.如图甲所示是“探究电流与电阻关系”的实验电路。（1）由图甲可知，电压表与定值电阻R

的连接方式是____联.根据滑片位置判断，此时_____（选填“可以”或“不可以”）直接闭合开关进行实验.并可以（2）更换定值电阻，闭合开关后，电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变，应通过下列哪一操作后再记录数据:

____（填字母）。电流表与电压表交换位置B.移动滑动变阻器的滑片B（3）当R＝20

Ω时，电流表示数如图乙所示，则表格空白处应记录的电流为_______A。（4）分析表格中的实验数据可得结论:当电压一定时，电流与电阻成________。0.3反比4.在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，可以分别用1节、2节、3节……干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压，也可以用滑动变阻器来改变电压。与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器的优点是什么？使用滑动变阻器改变定值电阻两端电压的优点:①不需要拆卸电路，操作简单；②能够连续改变定值电阻两端的电压。5.在“探究电阻一定时电流与电压关系”的实验中，得到的实验数据如下表所示。数据序号123456电压U/V0.30.60.91.21.51.8电流I/A0.080.150.230.250.380.45（1）为分析电流与电压的定量关系，请你在方格中建立坐标系，根据表中的数据在坐标系中描点。数据序号123456电压U/V0.30.60.91.21.51.8电流I/A0.080.150.230.250.380.450.600.450.300.150.51.01.52.0I/AU/VO（2）某同学说，从图中可以看出，这些数据中有一组是明显错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这组数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这是哪组数据？解：第4组电流数据0.25A是错误的。数据序号123456电压U/V0.30.60.91.21.51.8电流I/A0.080.150.230.250.380.450.600.450.300.150.51.01.52.0I/AU/VO（3）剔除错误数据后，作出电阻一定时电流随电压变化的图像。根据这次实验的数据，能得到的结论是什么？0.600.450.300.150.51.01.52.0I/AU/VO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正比.

A.加在导体两端的电压越大，导体的电阻越大B.通过导体的电流越大，导体的电阻越大C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过的电流无关D.当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零C一二三四2.如图所示的是甲、乙两导体的I－U图象。下列说法正确的是(

B

)A.当导体甲两端的电压为1.5V时，通过的电流为0.6AB.甲、乙两导体的电阻之比为1∶2C.导体甲两端的电压越大，通过的电流越大，其电阻也

越大D.将甲、乙两导体串联接到电压为3V的电源上时，电路中的电流为0.3AB一二三四3.如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变

阻器R2的滑片向左滑动的过程中，下列判断正确的是(

C

)A.电压表的示数变小，电流表的示数变大B.电压表的示数变大，电流表的示数变大C.电压表的示数与电流表的示数的比值变小D.电压表的示数与电流表的示数的比值变大C一二三四4.如图所示的电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝3R2，当S和S1闭

合、S2断开时，电压表和电流表的示数分别为U1和I1；当S1断开、S和S2

闭合时，电压表和电流表的示数分别为U2和I2，则U1∶U2、I1∶I2分别

是(

A

)A.1∶1、4∶3B.1∶2、1∶3C.1∶1、1∶4D.1∶4、1∶1A一二三四5.在如图所示的电路中，电源电压为6V，R1＝3Ω，R2＝6Ω。闭合开

关S，下列说法中正确的是(

C

)A.通过R1的电流为1AB.R1两端的电压为2VC.干路中的电流为3AD.电路的总电阻为9ΩC一二三四6.小明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Rx，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述错误的是(

D

)

DA.小明研究的是电流和电阻的关系B.闭合开关S，发现电流表的示数过大，原

因可能是滑动变阻器连入电路的阻值过小C.实验中电压表的示数保持2.5V不变D.将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移一二三四7.如图所示，电源电压不变，闭合开关，一段时间后，L突然熄灭。若

电路中仅有一处断路，且只发生在R或L上。为检测电路故障，以下方

案不可行的是(

C

)A.将电压表并联在L两端B.将电流表并联在L两端C.用完好的导线并联在L两端D.用完好的灯L0并联在L两端C一二三四8.如图所示，R0为定值电阻，R1为滑动变阻器，电流表A1的量程为0～

0.6A，电流表A2的量程为0～3A，闭合开关S后，调节滑片P使两电流

表指针所指位置相同。下列说法正确的是(

D

)A.电流表A1与A2的示数之比为1∶4B.通过R0与R1的电流之比为4∶1C.R0与R1两端的电压之比为1∶4D.R0与R1的阻值之比为4∶1D一二三四9.如图所示，电源电压U不变，R1为定值电阻，滑动变阻器的最大阻值

为R2，已知2R1＝R2。闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P不断向左端滑

动的过程中，下列判断错误的是(

B

)A.电流表的示数变小，电压表的示数变大B.电压表与电流表示数的比值变小D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量的比值不变，大小等于R1B一二三四10.如图所示，电源电压恒为4.5V，电流表的量程为0～0.6A，电压表

的量程为0～3V，定值电阻R1＝5Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω”的字

样。下列说法错误的是(

B

)BA.当滑片向右滑时，电压表的示数变大，滑动变阻器允许

接入的最大阻值为10ΩB.当滑片向左滑时，电流表的示数变大，滑动变阻器允许

接入的最小阻值为2ΩC.当电压表的示数为2.5V时，滑动变阻器接入电路的电阻为6.25ΩD.定值电阻R1两端电压的变化范围为1.5～3V一二三四二、填空题(本大题共6个小题：每空1分，共14分)11.如图甲所示的电路图，电源电压保持6V不变，灯L2的电阻是10Ω，

闭合开关S，电流表A1的示数如图乙所示，不考虑温度对灯丝电阻的影

响，则灯L1和L2的连接方式是

联，灯L1的阻值为

Ω，电流

表A的示数为

A。并

12

1.1

第11题图一二三四12.如图所示，电源电压保持3V不变，R1＝2R2＝R3＝10Ω。若只使R2、R3并联接入电路，则应闭合开关

，此时干路电流为

A，两支路电流之比I2∶I3＝

⁠。第12题图S1、S2

0.9

2∶1

一二三四13.一个灯泡的电阻是10Ω，正常发光时通过它的电流是1A，要使它接

入12V的电路中能正常工作，应该

联一个

Ω的电阻。14.有三个阻值不同的定值电阻R1、R2、R3，已知R1＝R2＝2R3＝10Ω，

电源电压保持4.5V不变。若将它们并联起来接入电路中，如图所示，闭合开关S，则干路电流为

A，通过每个电阻的电流I1∶I2∶I3＝

⁠。串

2

1.8

1∶1∶2

第14题图一二三四15.如图所示，电源电压为18V且保持不变，灯丝的电阻为12Ω，闭合

开关S，小灯泡在6V电压下正常工作，此时电压表的示数是

V。

若灯丝的电阻不变，在保证电路各元件安全的情况下，滑动变阻器连入

电路中的阻值是

Ω。第15题图12

24

一二三四16.在一次风暴中，甲、乙两地之间的两根输电线在某处发生了短路，如图所示，为了确定短路的具体位置，电力工人在甲地把这两根输电线的接头接到电压为3V的电池两端，测出了这时输电线中的电流为0.03A。已知每条输电线每米的电阻为0.01Ω，则发生短路处离甲地

⁠

m。测出的电流越大，说明短路处离甲地越

(选填“远”或“近”)。5000

近

一二三四三、实验探究题(本大题共2个小题：第17小题8分，第18小题6分，共14分)17.在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路。电源电压为3V且保持不变，R为定值电阻。一二三四(1)开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至

处。(2)闭合开关S，发现电压表的示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化，则故障原因是

⁠

⁠。最大阻值

电阻R断路

一二三四(3)排除故障后，闭合开关S，小明改变定值电阻R两端的电压，进行了多次实验，实验数据记录如下表。实验次数1234电压表的示数U/V1.01.52.02.5电流表的示数I/A0.100.150.200.25一二三四①请根据表中数据，在图乙中用描点法画出导体中的电流I与两端电压

U的关系图象。②分析数据可得，当导体的电阻一定时，

⁠

⁠。导体中的电流与导体两端的

电压成正比

一二三四(4)请从实验数据分析滑动变阻器的滑片P应如何移动及其作用：

⁠

⁠。(5)此实验中多次测量的目的是

⁠。向

左移动滑动变阻器的滑片P，改变定值电阻两端的电压

避免偶然性，寻找普遍规律

一二三四18.小明在做伏安法测电阻的实验。(1)如图甲所示，有一根导线未连接，请用笔画线代替导线将电路连接

完整。

(2)实验前，滑动变阻器的滑片P应移至最

(选填“左”或“右”)端。左

一二三四(3)闭合开关S后，发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，则

故障原因可能是

⁠。(4)排除故障后，当电流表的示数为1A时，电压表的示数如图乙所示，

待测电阻R的阻值为

Ω。电阻R断路

5

一二三四(5)电流表的电阻虽然很小，但是也会影响此实验中R的测量结果。用如图丙所示的电路进行测量可消除这个影响，R0为定值电阻。实验步骤如下：一二三四①