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中物理
5.1 电流与电压、电阻的关系
第五章 欧姆定律
初中物理教科版（2024）九年级上册
教学目标
物理观念
学生能深入理解欧姆定律的内涵，清楚认识到电流、电压、电阻之间的定量关系，形成正确的电学物理观念，能运用该定律解释生活中的一些简单电学现象。
科学思维
在运用欧姆定律进行计算的过程中，提高学生运用数学知识解决物理问题的能力，培养学生的解题规范和思维严谨性。
科学探究
通过分析实际生活中的电路问题，引导学生学会将实际问题抽象为物理模型，提高学生分析和解决实际问题的能力。
科学态度与责任
激发学生对物理学科的学习兴趣，培养学生严谨认真、实事求是的科学态度，使学生认识到欧姆定律在现代科技和日常生活中的广泛应用，增强学生将物理知识应用于实际的意识和社会责任感。
教学重难点
重点
深刻理解欧姆定律的内容，明确其表达式中各物理量的关系；熟练运用欧姆定律进行简单电路计算，掌握解题思路和方法。
难点
能灵活运用欧姆定律解决复杂电路中的电流、电压、电阻计算问题，特别是涉及多个变量变化以及电路动态分析的情况。
知识回顾
请完成下列的表格：
定义 符号 国际单位 测量工具 串联电路中的规律 并联电路中的规律
电流
电压
电阻
每秒通过导体某一横截面的电荷多少
I
安培（A）
电流表
I = I1 = I2
I = I1 + I2
形成电流的原因,能推动电荷的定向移动
U
伏特（V）
电压表
U = U1 + U2
U= U1 = U2
导体对电流阻碍作用的大小
R
欧姆（Ω）
那么，电流与电压和电阻之间有什么关系呢？
观察以下实验并思考
(1)灯泡使用两节干电池（3V），比用一节干电池(1.5V)时 。
说明：电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压 。
亮
有关
(2)电源电压一定，电阻增大时，同一个灯泡变 ，说明电流跟 有关。
暗
电阻
结论：由以上可知，导体中电流的大小与______和______有关。
电压
电阻
课堂导入
通过导体的电流与加在它两端的电压及导体的电阻之间存在怎样的定量关系呢 我们通过实验来一探究竟吧！
1、电压是产生电流的原因，电压越高，电流可能越大。
2、电阻对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越小，电流越大。
改变小灯泡亮度是通过增大小灯泡的电流，
而增大电流的方法：
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
新知讲解
那么电压是怎样影响电流的大小呢？
电压是形成电流的原因
实验探究：电流跟电压的关系
环节一：提出问题
环节二：猜想与假设
电流跟电压有什么关系？
电压是形成电流的原因，增大电压，电流可能会 。
增大
一、电阻一定时，电流跟电压的关系
实验思路：
　　选一个定值电阻，电流表测量通过电阻的电流，电压表测量电阻两端的电压，用电池作电源，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压，观察电流表的示数变化。
实验器材：
定值电阻多只（阻值不同）、滑动变阻器1只、 电流表1只、电压表1只、电池2节、 开关1个、导线若干。
环节三：设计实验并进行实验
实验电路图
①按电路图连接电路。闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
②按电路图连接电路，保持电阻 R 的阻值不变，通过滑动变阻器改变电阻 R 两端的电压，使电压值逐渐增大，同时读出对应的电压值和电流值。把收集到的数据填写在记录表中。
实验步骤：
目的是避免实验的偶然性，使得出的结论更具有普遍性。
③更换不同定值电阻，重复实验。
定值电阻R 5Ω
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A
定值电阻R 10Ω
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
U2
U1
＝
2
I3
I1
＝
3
I2
I1
＝
2
U3
U1
＝
3
I1
U1
＝
I2
U2
＝
......
I4
U4
＝
k
0.05
0.1
0.15
0.2
U2
U1
＝
2
I3
I1
＝
3
I2
I1
＝
2
U3
U1
＝
3
I1
U1
＝
I2
U2
＝
......
I4
U4
＝
k
环节四：收集实验数据
I/A
U/V
O
0.05
0.15
0.25
0.3
0.2
0.1
0.35
0.4
0.45
1.5
2.0
1.0
0.5
2.5
3.0
3.5
·
R=5Ω
R=10Ω
结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
　　根据记录的数据，可以用作图的方法来分析实验数据，以便寻找因变量和自变量之间的关系。
　　用横轴代表电压U，纵轴代表电流I，在图中画出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来，观察电阻一定时， 两个量间的变化关系。
环节五：分析论证
环节六：得出实验结论
说明：不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比，这里存在一个逻辑关系，这里电压是原因，电流是结果，是因为导体两端加了电压，导体中才有了电流。
（4）滑动变阻器在实验中起到什么作用？
①保护电路
（1）实验过程中的不变量是什么？
（3）如何改变电阻两端电压？怎么操作？
保持电阻不变，改变电压，看电流的变化。
更换电源电压
移动滑动变阻滑片，改变定值电阻两端的电压
（2）如何控制其不变？
用定值电阻。
②改变定值电阻两端的电压
（6） 实验过程的注意事项：
①为保护电流表和电压表，开始选择的量程不能过小；②连接电路时要断开开关；
③闭合开关前把滑动变阻器的滑片移到最大电阻的位置。
环节七：评估交流
（5）更换不同定值电阻，重复实验的目的是什么？
避免实验的偶然性，使实验具有普遍性。
拓展：
保持电阻不变时，电流跟电压成正比，关系式为：I1/I2=U1/U2
强化训练
1、下图中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是（　　）
C
2、在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时，采用的电路如图所示．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样．在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，分别读出电流表的示数．当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，为使电压表示数为1.5V，下列措施中可行的有（　　）
A．将原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后重新调节
B．将原滑动变阻器改换为新的“10Ω 1A”后重新调节
C．将电源更换为4.5V电压后重新调节
D．将换上的20Ω定值电阻更换为“30Ω”后重新调节
A
3、如图所示，在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是（　　）
A．保持R2滑片的位置不动
B．保持电路中电流不变
C．保持R1不变，调节R2的滑片到不同的适当位置
D．更换R1，调节R2的滑片到不同的适当位置
C
那么电阻是怎样影响电流的大小呢？
电阻表示导体对电流的阻碍作用。
实验探究：电流跟电阻的关系
环节一：提出问题
环节二：猜想与假设
电流跟电阻有什么关系？
导体对电流有阻碍作用，增大电阻，电流可能会 。
减小
二、电压一定时，电流跟电阻的关系
实验思路：
　　根据电路图，将定值电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端。运用控制变量法，通过调节滑动变阻器，保证定值电阻两端的电压不变，同时更换不同阻值电阻接入电路。
实验器材：
定值电阻多只（阻值不同）、滑动变阻器1只、 电流表1只、电压表1只、电池2节、 开关1个、导线若干。
实验电路图
5Ω
10Ω
15Ω
环节三：设计实验并进行实验
实验过程：
①按电路图连接电路。闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
②更换阻值为5Ω、10Ω、 15Ω、 20Ω、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3V保持不变，读出电流
表的示数，并记录。
目的是避免实验的偶然性，使得出的结论更具有普遍性。
③重新设置不同定值电阻两端的电压不变，重复实验。
电压U/V 1.5V
定值电阻R 5 10 15
电流I/A
0.3
0.15
0.1
R2
R1
＝
2
R3
R1
＝
3
U3
U1
＝
I1R1
＝
I2R2
I4R4
......
k
I2
I1
＝
1
2
1
3
＝
R2
R1
＝
2
R3
R1
＝
3
U3
U1
＝
I1R1
＝
I2R2
I4R4
......
k
I2
I1
＝
1
2
1
3
＝
电压U/V 2.0V
定值电阻R 5 10 15
电流I/A
0.4
0.2
0.2
环节四：收集实验数据
结论：当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。
　　根据记录的数据，可以用作图的方法来分析实验数据，以便寻找因变量和自变量之间的关系。
　　用横轴代表定值电阻R，纵轴代表电流I，在图中画出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来，观察电压一定时， 两个量间的变化关系。
I/A
R/Ω
O
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
0.7
0.8
0.9
15
20
10
5
25
30
35
Ｕ=2V
Ｕ=3V
环节五：分析论证
环节六：得出实验结论
说明：不能反过来说，电压一定时，电阻跟电流成反比，这里存在结论因果关系：因为电阻是导体本身的性质，电阻大小只与导体的材料、长度、粗细、温度有关，与跟电压和电流都没关系。
（4）滑动变阻器在实验中起到什么作用？
①保护电路
（1）实验过程中的不变量是什么？
（3）如何改变电阻？怎么操作？
保持电压不变，改变电阻，看电流的变化。
更换电阻
或用电阻箱
（2）如何控制其不变？
移动滑动变阻器滑片使电阻两端电压不变。
②控制电阻R两端的电压不变
（6） 更换阻值大的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要的值的原因：
①电源电压过大
环节七：评估交流
（5）重新设置不同定值电阻两端的电压不变，重复实验的目的是什么？
避免实验的偶然性，使实验具有普遍性。
拓展：
保持电压不变时，电流跟电阻成反比，关系式为：I1/I2=R2/R1
②滑动变阻器的最大阻值过小。
强化训练
某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。电源电压保持不变，他不断改变电阻箱R1(符号用 表示)的阻值，测得相应的电流如下表。分析表中数据发现与其他同学的结论不一样，其原因是_______________________。
次数 R1/W I/A
1 2 0.40
2 4 0.32
3 8 0.25
没有保持电压一定
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
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。
结论因果关系：电阻是导体本身的性质，跟电压和电流都没关系。
考点分析
考点一：探究实验中，滑动变阻器的作用
例题、如图所示的电路中，当滑动变阻器滑片左移时，下面说法正确的是（　　）
A．电压表示数变大 B．总电流变小
C．总电阻不变 D．R2的电阻变大
A
练习、如图所示是研究电流与电压、电阻关系的电路图，实验分“保持电阻不变”
和“保持电压不变”两步进行，在“保持电阻不变”这一步实验时应该(　　)
A.保持R2滑片的位置不变 B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
C
考点二：实验电路图的连接
例题、某实验小组利用如图所示电路探究“导体中电流和电压的关系”，提供的实验器材有：电源（6V）、电流表、电压表、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器（40Ω 0.5A）、开关和导线若干。
请用笔画线代替导线，将图中实物电路连接完整；
练习、小华在“探究电流与电阻关系”的实验中
按要求将实物图连接完整(要求:滑片P向右滑时变阻器接入电路的电阻变大)
例题、如图是关于电阻R1、R2的电流与电压关系的图象，则R1_____R2，若将R1、R2并联接在电压为2 V的电路中，则干路的电流为______ A。
0.5
小于
考点三：图形处理
练习、图中是小明同学研究的电流与电压关系时利用所测数据画出的U-I图像，由图可知，R1与R2的大小关系是（ ）
A R1>R2
B R1C R1=R2
D 无法确定
U/V
I/A
R1
R2
Ａ
练习、某导体中的电流与它两端的电压的关系如图所示，下列分析正确的是(　　)
A．该导体的电阻随电压的增大而增大
B．该导体的电阻随电流的增大而减小
C．当导体两端的电压为0时，电阻为0
D．当导体两端的电压为0时，电流为0
D
5.1
电流与电压和电阻的关系:
电阻一定时，电流与电压成正比。
电压一定时，电流与电阻成反比。
R
U
I
提示：电阻是导体本身的一种性质，因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系。
实
验
探
究
图像处理
避免实验的偶然性，使实验具有普遍性。
1、实验方法:
控制变量法
2、在实验中，滑动变阻器的作用:
电流与电压的实验中：
电流与电阻的实验中：
3、多次实验的目的:
①改变电阻两端的电压
保护电路
②保持电阻R两端的电压不变
I/A
U/V
O
保持电阻不变时，电流跟电压成正比，当R一定时，关系式为：I1/I2=U1/U2
保持电压不变时，电流跟电阻成反比，当U一定时，关系式为：I1/I2=R2/R1
O
I/A
R/Ω
课堂小结
2在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时，采用的电路如图所示．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样．在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，分别读出电流表的示数．当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，为使电压表示数为1.5V，下列措施中可行的有（　　）
A．将原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后重新调节
B．将原滑动变阻器改换为新的“10Ω 1A”后重新调节
C．将电源更换为4.5V电压后重新调节
D．将换上的20Ω定值电阻更换为“30Ω”后重新调节
A
1如图所示，在“探究电流与电压关系”的实验时。正确的操作是（　　）
A．保持R2滑片的位置不动 B．保持电路中电流不变
C．保持R1不变，调节R2的滑片到不同的适当位置
D．更换R1，调节R2的滑片到不同的适当位置
C
课堂反馈
3小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”，并用实验数据作出I-R图像如图乙所示，关于该实验，下列说法中不正确的是（　　）
A．闭合开关S前，滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B．实验过程中应控制电压表示数为2V不变
C．当电阻R由10Ω更换为20Ω后，要控制R的电压一定，应将滑片P适当向右移动
D．实验结论：电压一定时，电阻跟电流成反比
D
4小李用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压4.5V不变，实验时，他依次将5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的四个电阻接入电路，记下电流表和电压表示数并绘制出I-R图象（图乙）。实验时（　　）
A．定值电阻两端电压保持3V不变 B．滑动变阻器的最大电阻至少是20Ω
C．定值电阻从5Ω换成10Ω，需向左移动滑片P
D．电压表示数为零，一定是定值电阻短路
B
5（2024秋 武侯区校级期中）小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系
C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D．图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系
B
6（2025 广陵区校级模拟）小安同学利用图-1所示的电路进行实验，电源电压恒为5V，更换5个定值电阻Rx，得到图-2所示的图像。下列有关叙述正确的是（　　）
A．该同学探究的是“电流和电压的关系”
B．滑动变阻器的最大阻值至少为25Ω
C．实验中电压表的示数保持0.5V不变
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
B
7（2024秋 武侯区期末）小明用如图所示电路探究电流与电阻的关系，R为定值电阻，电源电压保持不变。实验中小明将定值电阻R由10Ω换成20Ω后，闭合开关，接下来要移动变阻器的滑片P，其目的是（　　）
A．改变电路两端的电压
B．保持电阻两端的电压不变
C．多次测量以减少误差
D．保持通过电阻的电流不变
B
8. （2025 涪城区模拟）探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（　　）
A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零）
B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线
C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电
阻两端电压仍保持为定值
D．电压表调零（校零）后重新进行实验，
得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C
D
下 课
Thanks!
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