17.1 电流与电压和电阻的关系学案（无答案）2023~2024学年人教版物理九年级全一册

17.1 电流与电压和电阻的关系
一、电流于电压、电阻的关系
1.电流：电荷的定向移动形成电流。
2.电压：电压是形成电流的原因，电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。
3.电阻：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
二、探究电流与电压的关系（电阻不变）
1.器材：电源、导线、开关、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.电路图与实物图
3.实验数据
U/v
I/A
R/Ω 5
4.实验I/U图像
5.电阻不变时，电流的大小和电压成正比。
三、探究电流与电阻的关系（电压不变）
1.电源、导线、开关、多个定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.实验数据
R/Ω
I/A
U/v 3
3.实验I/R图像
4.电压不变时，电流的大小和电阻成反比。
【典型例题】
类型一、探究电流与电压的关系
1.在物理实验课上，同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有：
A．两节干电池，B．电压表（0～3V-15V），C．电流表，D．定值电阻，E．滑动变阻器，F．开关和导线若干。
（1）请用笔划线代替导线将图甲中的电路连接完整；（ ）
（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数为零，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是___________；
（3）正确进行实验，得到实验数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.24 0.30 ？ 0.40 0.48
当电压表示数为1.8V时，电流表示数（如乙图所示）为___________A。
（4）实验中获得了多组实验数据，这是通过___________实现的；
（5）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成___________。
举一反三：
1.在“探究电流与电压的关系”实验中，用2节新干电池做电源，其他器材如图甲所示。
（1）电路中滑动变阻器的主要作用是 　 　。
（2）小明将实物连接成如图甲所示电路。经查，其中有一条连线错误，在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线。
（3）正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是 　 　（填一种即可）。
（4）排除故障后进行实验，将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动，发现随着电压表示数的变大，电流表示数 　 　，依次记录电压表与电流表的示数。
（5）根据实验数据，作出I﹣U图像。分析图像可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 　 　比。
类型二、探究电流与电阻的关系
1.小华同学在“探究电流与电阻关系”的实验时，定值电阻R有5Ω、10Ω、20Ω三种规格，R1为滑动变阻器，电源电压保持3V不变。
（1）为能完成实验，用笔画线将图甲连接完整。
（2）小华首先将阻值为5Ω的电阻接入电路，闭合开关后，发现电流表指针向左偏转如图乙所示，其原因可能是 　 　。
（3）改正电路后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2V时，记录电流表的示数，作为第一组数据；接下来用10Ω的电阻替换5Ω的电阻做实验，移动滑片P，使电流表的示数为 　 　A时，作为第二组数据，然后将20Ω的电阻替换10Ω的电阻继续实验，并正确记录数据，根据实验数据总结得出：在电压一定时，电流与电
阻成反比。
举一反三：
1.如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5、10、20、30）供选用，滑动变阻器（20；1A）、开关、导线若干。
（1）请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整_______；
（2）连接电路时，开关应保持_______；开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应滑到_______（选填“A”或“B”）端；
（3）检查电路连接无误后闭合开关后，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表几乎无示数，电压表有示数且不变，原因可能是_______；
A．R短路　　B．R断路　　C．滑动变阻器断路
（4）排除故障后继续实验，实验过程中，当把10电阻换成20电阻后，为保持_______（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向_______（选填“A”或“B”）端移动。
（5）根据实验数据绘制了如图乙所示的图像，得出电流与电阻的关系是：_________________；
能力提升
一、单选题
1．关于电流跟电压和电阻的关系，下列说法正确的是（　　）
A．导体的电阻越大，通过导体的电流越小
B．导体的电阻越大，通过导体的电流越大
C．导体两端的电压越大，导体的电阻越大，通过导体的电流也越大
D．在导体两端的电压一定的情况下，导体的电阻越小，通过导体的电流越大
2．某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法正确的是（　　）
A．实验开始前，选取合适的实验仪器，不需要考虑滑动变阻器的规格
B．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最小阻值处，作用是保护电路
C．在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
D．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，因为要控制其它变量，所以滑片不能动
3．在“探究电流和电压的关系”和“探究电流和电阻的关系”两个实验中，下列说法正确的是（　　）
A．两个实验多次实验的目的都是为了得到普遍性实验结论
B．探究电流和电压的关系中，滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定
C．在探究电流和电阻的关系中，滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压
D．两个实验都用到的实验探究方法是转换法
4．在“探究电流与电阻的关系”实验中，小红根据正确的测量数据绘制出电流与电阻（I—R）的图像，如下图所示，其中正确的是（　　）
A． B． C． D．
5．小波同学为了探究电流跟电阻的关系，在如图所示的情况下，将A、B两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻，闭合开关后，下一步的操作应当是（　　）
A．记录电流表和电压表的示数 B．将滑动变阻器的滑片向右移动
C．将滑动变阻器的滑片向左移动 D．适当增加电池的节数
6．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 B．电流表的示数
C．定值电阻的阻值 D．滑动变阻器的阻值
7．下图是小强在做“探究串联电路中电流、电压特点”实验时连接的实物电路。当开关闭合时，发现灯L1不亮、灯L2亮，电流表和电压表均有读数。则出现此故障的原因可能是（　　）
A．L1短路 B．L2短路 C．L1开路 D．L2开路
8．在探究“电流与电阻的关系”时，电源电压恒为 ，实验准备了阻值分别为 、 、 的电阻，当将 的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 ，再分别用 、20Ω的电阻替换的 电阻进行实验，下列说法正确的是（　　）
A．此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B．更换定值电阻时，开关可以不断开
C．用 的电阻替换 电阻时，滑片位置不动，电压表的示数大于
D．用 的电阻代替 电阻实验时，为达到实验目的应调节滑片向左移动
二、填空题
9．在“探究电流与电阻关系”的实验中：连接电路时，开关必须　 　，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　 　。实验过程中，将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻时，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　 　。
10．利用图像可以描述物理量之间的关系。如图所示是“探究电流、电压、电阻之间的关系”的图像，由图像可知：同一导体的电阻与电压　 　（选填“成正比”、“成反比”或“无关”）。导体甲、乙的电阻大小关系是R甲　 　R乙（选填“大于”、“小于”或“等于”）。
11．在“探究电流与电压的关系”实验中，某实验小组经过相互讨论，将实验方案由甲图改为乙图，这样改进的好处是　 　。
12．在利用下图探究“电流与电压关系”的实验中，在闭合开关前，要将滑动变阻器调到最大阻值，这个操作的目的是　 　。在实验过程中，滑动变阻器的作用是　 　；在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时，滑动变阻器的作用是　 　。
三、实验探究题
13．为了探究“导体中电流与导体两端电压的关系”，某物理兴趣小组设计了如图甲所示的电路图。实验中各元件均完好，电源电压保持不变。
（1）请对照图甲的电路图，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路补充完整。（导线不能交叉）
（2）本实验中滑动变阻器的作用是：　 　。
（3）正确连接好实物电路后，闭合开关S，缓慢减小滑动变阻器接入电路的阻值，观察、记录电压表和电流表的示数，同时将实验数据记录在表格中。请你根据表格中实验数据在图丙中描绘出I﹣U图像。
电阻R 10Ω
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
（4）根据I﹣U图像可得出实验结论：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。小组中有同学认为无需借助图像，根据表中的实验数据也能得出上述结论。但有些同学却认为根据I﹣U图像总结得出实验结论更好一些，其理由是：　 　。
14．在探究“通电导体中电流与电阻的关系”的实验过程中，小明连接了如图甲所示的电路（电源电压保持4.0 V不变）。
（1）连接好电路，闭合开关，发现电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终等于零，造成这一现象的原因可能是______ （选填字母）；
A．定值电阻R被断路
B．电流表被烧坏了
C．滑动变阻器短路
D．定值电阻R被短路
（2）排除故障继续实验. 小明同学把5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻后立即闭合开关，为保证实验正常进行，应将变阻器滑片向　 　 （选填“左”或“右”）滑动；
（3）根据实验数据，作出I-R图像如图乙所示。由图像可知，R两端的电压为　 　V；根据实验目的，分析图像可得出结论：　 　一定时，电流与电阻成　 　。
15．小明设计如图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”，电源电压恒为6V，滑动变阻器标有“30Ω 1A”字样。R为定值电阻，规格有5Ω、10Ω、20Ω和30Ω各一个。
实验次序 1 2 3
R/Ω 5 10 20
I/A 0.48 0.24 0.12
（1）连接电路时，开关应处于　 　状态；
（2）闭合开关后发现电压表指针如图乙所示，原因是　 　；
（3）纠正错误后继续实验，调节滑片使电压表示数为2.4V，记下电流表示数，再将10Ω和20Ω的电阻分别接入电路，重复上述操作得到数据如丙表，分析数据可得：在电压一定时，导体中的电流与它的电阻成　 　比；
（4）为进一步验证上述结论，小明取下20Ω的电阻，并换成30Ω接入电路，闭合开关后发现，无论怎样移动滑片P，都不能将电压表的示数调节为2.4V，为继续完成此次实验，他对图甲电路进行适当改进，以下方案可行的是________。
A．将电源电压调整为4.5V
B．将“30Ω 1A”的滑动变阻器换成“40Ω 1A”