17.1电流与电压和电阻的关系-【课堂笔记】2023-2024学年九年级物理全一册教材解读与重难点突破（人教版） 学案

第十七章 欧姆定律

第1节  电流与电压和电阻的关系

教材考点梳理

一、探究电流与电压的关系

1.提出问题：在电阻一定时，电流与电压有什么关系？

2.实验器材：

电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。

▲ 敲桌子：

滑动变阻器的作用：①保护电路。②改变定值电阻两端的电压。

3.会画电路图:

4.会连接实物
电路：

5.电路连接注意事项：

（1）开关要断开。

（2）电流表串联，电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。

（3） A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。

B.闭合开关前，滑片移到阻值最大处。

6.控制变量法的应用：

控制定值电阻的阻值不变，用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，观察并记录电压表和电流表示数。

7.多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。

8. 表格数据分析：

（1）算出每次电压与电流的比值，若比值是定值，则电流与电压成正比。

（2）作出I-U图像，如果为过原点的一条直线，则电流与电压成正比。

9.实验结论：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。

▲敲桌子：

（1）不能少条件：电流和电压是指同一段导体的同一时间段而言的。

（2）不能乱先后顺序：不能反过来说。电压是原因，电流是结果。是因为只有在导体两端加了电压，导体中才可能有了电流。

二、探究电流与电阻的关系

1.提出问题：

在电压一定时，电流与电阻有什么关系？

2.实验器材：

电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。

▲ 敲桌子：滑动变阻器的作用：

（1）保护电路。

（2）保持定值电阻两端的电压不变。

3.会画电路图：

4.会连接实物电路：

5.电路连接注意事项：

（1）开关要断开。

（2）电流表串联，电压表并联，选择合适的量程，“正进负出”。

（3） A.滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。

B.闭合开关前，滑片移到阻值最大处。

6.控制变量法的应用：

保持定值电阻两端电压不变，改变定值电阻大小，研究电流随电阻的变化关系，观察并记录电流表示数。

7.滑动变阻器滑片的移动方向：

更换了大阻值定值电阻后，滑片移动方向应该能使变阻器接入电路中的电阻值变大，从而保

证电压表的示数不变。

▲敲桌子：换大调大，换小调小。

8.多次测量的目的：使实验结论具有普遍性。

9.为了减少来回更换定值电阻的麻烦，实验中我们可以用电阻箱来代替定值电阻，通过调节

电阻箱的旋钮来改变电阻大小。

10.表格数据分析：

（1）算出每次电流与电阻的乘积，若乘积是定值，则电流与电阻成反比。

（2）作出I-R图像，若图像为反比例函数，则电流与电阻成反比。

11.实验结论：在电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比。

▲ 敲桌子：不能少条件；不能乱先后顺序。

重难点突破

1．（2023湖南怀化）图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。

（1）检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确______；

（2）电路接通前，滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端（选填“左”或“右”）；

（3）闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是：待测电阻发生了______（选填“短路”或“断路”）；

（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示，该示数是______V。请根据表中数据得结论：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成______（选填“正比”或“反比”）。

2．（2023四川广元）同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为、、、、），规格为“  1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。

（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；

（2）他们先将的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为；保持滑片不动，用的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向___________（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b间的电压不变；再依次更换a、b间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压的值为___________V；a、b间电压一定时。通过a、b间导体的电流与导体的电阻成___________比；

（3）当他们用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终不能调为。为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是___________；

A．将滑动变阻器更换为“  1A”的滑动变阻器，其余不变

B．将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变

C．只调节滑动变阻器，使为2.3V

参考答案

1.   【答案】（1）  

（2）左    

（3）断路    

（4）2.4     正比

【解析】（1）由图可知，电源为两节干电池，电压为3V，所以电压表量程应选用0～3V  

（2）为保护电路，电路接通前，滑动变阻器的滑片Р应该移至阻值最大处，即最左端。

（3）电流表示数几乎为零，可能是电路断路；电压表示数接近于电源电压，说明电压表到电源两极没有断路，则故障可能是待测电阻发生了断路。

（4）由图乙可知，电压表选用量程的分度值为0.1V，示数为2.4V。

分析表中数据可知，电阻两端的电压与通过导体的电流的比值是定值，说明在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。

2.   【答案】 （1）  

（2）右     2     反     （3）C

【解析】（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进负出，电压表选用3V的量程  

（2）实验中，用10Ω的电阻替换5Ω，根据分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大；研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能达到实验要求；根据图乙所示的图象可知，a、b两端的电压为U=IR=0.4A×5Ω==2V，为一定值，故可得出：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

（3）A．由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-2V=4V，根据串联分压原理得R定∶R变=UV∶U变=2V∶4V=1∶2，滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变=50Ω，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50Ω，因此该方法可行，故A正确，不符合题意；

B．如果重新开始实验，只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，定值电阻两端电压保持不变为2V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-5.2V=3.2V，根据串联分压原理得R定∶R变=UV∶U变=2V∶3.2V=1∶1.6，滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得R变=40Ω，因此该方法可行，故B正确，不符合题意；

C．如果重新开始实验，只改变控制电压U0，使U0为2.3V，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2.3V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-2.3V=3.7V，根据串联分压原理得R定∶R变=UV∶U变=2.3V∶3.7V=23∶37，滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍，当他们用25Ω的电阻替换20Ω的电阻后，则解得，变阻器的最大阻值是40Ω，因此该方法不可行，故C错误，符合题意。

故选C。