5.1.1 电流与电压、电阻的关系（课件）教科版2025-2026学年九年级物理上册（36页PPT）

(共36张PPT)
幻灯片 1：标题页
4.5 变阻器
副标题：电路中的 “调节大师”
授课对象：初中物理学生
授课时长：45 分钟
核心目标：了解变阻器的分类与工作原理，掌握不同变阻器的特点及应用，学会根据需求选择合适的变阻器
幻灯片 2：导入 —— 变阻器的 “调节魔力”
生活中的调节场景
调节收音机音量，声音随之变大或变小。
转动电扇调速开关，扇叶转速发生改变。
调节电熨斗的档位，温度高低相应变化。
思考问题：这些设备中是什么元件在发挥调节作用？它们是如何实现电流或电压调节的？
幻灯片 3：变阻器的定义与作用
什么是变阻器？
定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
作用：通过改变电阻来调节电路中的电流、电压，实现对用电器工作状态的控制，如调节亮度、速度、温度等。
重要性：是电路中实现动态调节的关键元件，广泛应用于各种电子设备和实验电路中。
幻灯片 4：变阻器的分类
常见的变阻器类型
滑动变阻器
构造：由绝缘管、电阻丝（如镍铬合金丝）、滑片、金属杆和接线柱组成。
特点：电阻变化连续平滑，可在一定范围内任意调节电阻值。
电路符号： （标注 “P” 为滑片）
电阻箱
构造：由多个定值电阻、旋钮和接线柱组成，通过旋钮改变接入电路的定值电阻组合。
特点：能准确读出接入电路的电阻值，但电阻变化是跳跃式的。
电路符号： （标注 “Ω” 及调节范围）
电位器
构造：本质是一种可变电阻，由电阻体、滑片和引脚组成，通常有旋转式和滑动式两种。
特点：调节方便，常用于音量调节、亮度调节等场景。
电路符号： （类似滑动变阻器符号，更简洁）
幻灯片 5：滑动变阻器的工作原理与结构
深入了解滑动变阻器
工作原理：通过改变滑片在电阻丝上的位置，从而改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。当滑片移动时，接入电路的电阻丝越长，电阻越大；反之，电阻越小。
结构细节：
电阻丝：绕在绝缘管上，电阻率大，能承受一定电流。
滑片：与电阻丝紧密接触，可在金属杆上滑动，将电阻丝接入电路。
接线柱：通常有四个，上面两个与金属杆相连，下面两个与电阻丝两端相连。
幻灯片 6：电阻箱的工作原理与读数方法
电阻箱的 “数字调节”
工作原理：电阻箱内部有多个阻值不同的定值电阻，通过旋钮转动，改变接入电路的定值电阻的个数和阻值，从而改变总电阻。
读数方法：
每个旋钮对应一个倍率（如 ×1、×10、×100、×1000）。
分别读出每个旋钮指向的数字，乘以对应的倍率，再将所有结果相加，即为接入电路的电阻值。
示例：某电阻箱 ×1 旋钮指向 3，×10 旋钮指向 5，×100 旋钮指向 2，×1000 旋钮指向 0，则电阻值为 3×1 + 5×10 + 2×100 + 0×1000 = 253Ω。
幻灯片 7：电位器的特点与应用
小巧的 “调节能手”
特点：体积小、调节精度较高、操作方便，电阻变化可以是线性的，也可以是非线性的，以适应不同需求。
应用场景：
收音机、音响的音量调节旋钮。
电视机、显示器的亮度和对比度调节。
调光台灯的亮度调节旋钮。
一些电子玩具的速度调节部件。
幻灯片 8：不同变阻器的对比
变阻器类型
电阻变化特点
能否准确读数
调节精度
适用场景
滑动变阻器
连续平滑
不能直接读数，需估算
较高
实验电路调节、需要连续变化的场景
电阻箱
跳跃式
能准确读数
取决于定值电阻的最小阻值
需要精确电阻值的实验和设备
电位器
连续平滑
不能直接读数
较高
电子设备的调节部件，如音量、亮度调节
幻灯片 9：滑动变阻器的应用实验
用滑动变阻器调节灯泡亮度
实验目的
掌握滑动变阻器的使用方法，观察其对灯泡亮度的调节作用。
实验器材
电源（3V 电池组）、小灯泡、滑动变阻器（20Ω 2A）、开关、导线若干。
实验步骤
按照电路图连接电路，滑动变阻器采用 “一上一下” 的接线方式，与小灯泡串联。
闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处。
闭合开关，缓慢移动滑片，观察灯泡亮度的变化：
滑片向靠近下接线柱方向移动，接入电阻减小，电流增大，灯泡变亮。
滑片向远离下接线柱方向移动，接入电阻增大，电流减小，灯泡变暗。
记录不同滑片位置对应的灯泡亮度，分析滑动变阻器的调节效果。
幻灯片 10：电阻箱的应用实验
用电阻箱探究电阻对电流的影响
实验目的
通过电阻箱改变电阻，探究电阻与电流的关系。
实验器材
电源（3V 电池组）、电阻箱、电流表、开关、导线若干。
实验步骤
将电阻箱、电流表、开关与电源串联连接。
调节电阻箱，使其接入电阻为 10Ω，闭合开关，记录电流表的示数。
分别将电阻箱接入电阻调为 20Ω、30Ω、40Ω，每次闭合开关后记录电流表的示数。
分析数据，得出在电压一定时，电流与电阻的关系。
幻灯片 11：变阻器使用的注意事项
安全规范操作
滑动变阻器：
接线必须遵循 “一上一下” 的原则，避免接上面两个或下面两个接线柱。
闭合开关前，滑片要移到最大阻值处，防止电流过大损坏元件。
不能超过其允许通过的最大电流，以免电阻丝被烧坏。
电阻箱：
调节旋钮时要缓慢，避免用力过猛损坏内部结构。
接入电路前要明确其最大阻值，避免超过电路需求。
不能在通电状态下频繁调节，防止产生火花损坏元件。
电位器：
要根据电路的电压和电流需求选择合适规格的电位器。
安装时要确保引脚连接牢固，避免接触不良。
幻灯片 12：变阻器在生活中的广泛应用
无处不在的调节元件
家用电器：电扇的调速器、空调的温度调节旋钮、洗衣机的水位调节等都用到了变阻器。
电子设备：收音机、电视机、音响等设备的音量、亮度调节主要依靠电位器。
工业生产：在一些生产设备中，变阻器用于调节电机的转速、加热设备的温度等，实现自动化控制。
科学实验：在物理、化学等实验中，滑动变阻器和电阻箱常用于控制实验条件，获取准确的数据。
幻灯片 13：课堂小结
核心知识点回顾
变阻器是能改变接入电路中电阻大小的元件，主要有滑动变阻器、电阻箱和电位器三类。
滑动变阻器通过改变接入电阻丝长度改变电阻，电阻变化连续，不能准确读数。
电阻箱通过改变定值电阻组合改变电阻，能准确读数，电阻变化跳跃。
电位器体积小、调节方便，广泛应用于电子设备的调节部件。
使用变阻器时要遵循安全规范，根据不同场景选择合适的变阻器类型。
幻灯片 14：课后作业
选择题：下列关于滑动变阻器的说法中，正确的是（ ）
A. 滑动变阻器接入电路时必须接下面两个接线柱
B. 滑动变阻器能准确读出接入电路的电阻值
C. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处
D. 滑动变阻器不能改变电路中的电流大小
实验题：设计一个用电阻箱和电流表探究 “电压一定时，电流与电阻关系” 的实验电路图，并说明实验步骤。
实践题：观察家中一件含有变阻器的电器，分析它使用的是哪种类型的变阻器，以及其调节原理。
幻灯片 15：结束页
知识拓展与预告
趣味延伸：随着科技的发展，数字变阻器逐渐兴起，它通过数字信号控制电阻变化，精度更高，应用更广泛。
下节课预告：4.6 欧姆定律的综合应用
2024教科版物理九年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
5.1 电流与电压、电阻的关系
第5章 欧姆定律
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
（1）如果把电路中的电池换成两个，小灯泡的亮度会变 ，通过它的电流变 。
（2）如果在电路中串联一个定值电阻，小灯泡的亮度会变 ，通过它的电流变 。
亮
大
暗
小
约5 A
约1 A
约2 A
约0.2 A
你知道下列用电器工作时的电流有多大吗？
一、探究电流跟电阻、电压的关系
抽油烟机
电冰箱
洗衣机
电灯泡
电压是产生电流的原因，电阻表示导体对电流的阻碍作用，因此电流大小与电压和电阻有关。
问题1：各种用电器的电流大小不同，那么电流大小与哪些因素有关？
问题2：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？
【提出问题】
猜想1：若电阻一定，电流与电压存在什么关系？
　　　 猜想依据是什么？
猜想2：若电压一定，电流与电阻存在什么关系？
　　　 猜想依据是什么？
【猜想】
电
流
表
电
压
表
电
源
滑动变阻器
定值电阻
开关
导线
【思考】给你以下实验器材，如何设计实验？
测电阻两端电压，选择什么器材？
如何改变电阻两端电压？怎么操作？
测通过电阻的电流，选择什么器材？
【设计实验】
实验探究：电流与电压的关系
并联电压表。
电阻与滑动变阻器串联，移动滑片改变滑动变阻器阻值。
串联电流表。
实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？
滑动变阻器在实验中起到什么作用？
【设计实验】
实验探究：电流与电压的关系
保持电阻不变，改变同一电阻两端的电压，测量通过它的电流大小。
改变定值电阻两端电压。
？
A
V
R
R'
S
电阻一定，研究电流与电压的定量关系。
【设计实验】
实验探究：电流与电压的关系
实验电路图
电阻R 10 Ω
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
自变量
因变量
控制变量
实验探究：电流与电压的关系
【进行实验，记录实验数据】
I/A
U/V
O
4.0
6.0
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
0.7
0.8
2.0
3.0
5.0
7.0
1.0
绘制I-U图象
·
·
·
·
·
·
·
实验探究：电流与电压的关系
【分析实验数据】
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。
实验探究：电流与电压的关系
【归纳实验结论】
例1. 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R′的滑片位置不动
B．保持R的电压不变
C．保持R不变，调节R′的滑片到不同位置
D．保持电路中的电流不变
C
实验探究：电流与电阻的关系
更换不同阻值的定值电阻，如5 Ω、10 Ω、15 Ω……
串联滑动变阻器，并联电压表，改变滑动变阻器阻值，观察电压表示数，使其保持不变。
在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？
如何使电阻两端电压不变，如何控制其不变？
【设计实验】
实验探究：电流与电阻的关系
保持实验中不同阻值的定值电阻两端电压相同。
滑动变阻器在实验中起到什么作用？
【设计实验】
【设计实验】
实验探究：电流与电阻的关系
电压一定，研究电流与电阻的定量关系。
A
V
R
R'
S
实验电路图
电压U 5 V
电阻R/Ω 5.0 10.0 15.0 20.0
电流I/A
0.25
0.33
0.5
1
自变量
因变量
控制变量
实验探究：电流与电阻的关系
【进行实验，记录实验数据】
R/Ω
I/A
O
20
0.6
0.4
0.2
0.8
10
15
5
1.0
·
·
·
·
绘制I-R图象
实验探究：电流与电阻的关系
【分析实验数据】
当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
实验探究：电流与电阻的关系
【归纳实验结论】
连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于最大值处。
电流表和电压表的使用方法要正确，量程选择要合适。
改变电压时，要使电压成整数倍的变化。
通电时间不要太长，测量次数不少于三次。
要更换电阻再次实验，使实验结论更具有普遍性。
【注意事项】
知识点1 探究电流与电压的关系
1. ［2024·长沙］在探究
电阻一定时电流与电压关系的实验
中，小明连接了如图甲所示的电路，
其中定值电阻 。
（1）请你用笔画线表示导线将电路连接完整。
如图甲所示
（2）小明测量并记录了几组电压和电流值如下表。最后一
次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为____A。
电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 0.10 0.20 0.30 0.40
0.5
（3）请在图丙中画出上表各组数据对应的点，并作出
图像。
如图乙所示
（4）分析可得实验结论：保持电
阻不变时，通过导体的电流与导体
两端的电压成____比关系。
正
返回
知识点2 探究电流与电阻的关系
2. ［2025·北京月考］
在“探究通过导体的电流和电阻的
关系”实验中，有如下器材：电压
表、电流表、滑动变阻器、开关、
学生电源（提供 电压不变）、
定值电阻（分别为 、、 、 、 、
）、导线若干。小明在实验时连接的电路如图所示。
（1）电路中滑动变阻器起到保护电路元件安
全和调节定值电阻两端的______（填“电压”或
“电流”）不变的作用。
电压
（2）小明先将 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 ，记下电流表示数；接着
断开开关，将滑动变阻器滑片移至___（填“”或“ ”）端，
然后把换为 的电阻，再闭合开关后，应移动滑动变阻
器的滑片，同时观察______表，直到其示数为___ ，同时
记下另一个电表的示数。
电压
3
（3）将多次测量数据填入表格，小明由表格数据得出的结
论是：保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体
的电阻成______关系。
5 10 15 20 25 30
0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1
反比
返回
3. ［2025·成都期中］如图所示是电学中常
见的电路图，在、 两点间接入电阻，并
进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的
作用描述正确的是( )
D
A. 探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B. 探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C. 探究电流与电压的关系——多次测量求平均值，减小误差
D. 探究电流与电阻的关系——寻找普遍规律
返回
4. 某同学在探究通过导体的电流跟导体两端的电压的关系时，
发现通过导体、 的电流随电压变化的情况如图所示，则下
列结论与图像相符的是( )
D
A. 导体、 的阻值随电压和电流的增大而增大
B. 当电压和电流均为零时，、 的阻值也为零
C. 通过、的电流相等时， 两端的电压较大
D. 、两端的电压相等时，通过 的电流较大
返回
5.小明做“探究电流与电压的关系”的实验，实验电路如图甲所示。
（1）本次实验中，应保持______不变。
电阻
（2）小明在实验中记录了5组实验数据，如图乙所示，请连
线完善图像；而另一个同学实验后得到的 图像如
图丙所示，你觉得最有可能的原因是____________________
_____________。
将电压表并联在了滑动变阻器两端
如图所示
返回
当电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比。
当电压一定时，通过导体的电流跟它的电阻成反比。
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！