初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第十六章 探究电路第二节 探究：电流与电压、电阻的关系导学案

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第十六章 探究电路第二节 探究：电流与电压、电阻的关系导学案，共14页。
第一步：学
析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识：7大核心考点精准练
第二步：记
串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步：测
过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
（学习目标：1．理解欧姆定律的内容和表达式。2．能用欧姆定律进行简单的计算。）
知识点1 欧姆定律
1.定律内容：
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
定律包含两个关系：
（1）即R不变，则I与U 成正比。
（2）即U不变，则I 与R成反比。
2.定律表达式：
I=U/R。
3.单位：
电流--安培（A）；电压--伏特（V）；电阻--欧姆（Ω）。
4.定律适用范围：
纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）。
5.定律的总结：
欧姆定律是德国的科学家欧姆通过大量实验总结归纳出来的。
知识点2 欧姆定律的应用
1.定律的应用：
（1）分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
（2）求电流：I=U/R
（3）求电压：U=IR
（4）求电阻：R=U/I
2.定律的应用注意事项：
（1）同一性：是指I、U、R必须为同一用电器或同一电路中的三个量，且一一对应。
（2）同时性：由于开关开合、滑片移动，会引起电路中I、U、R的变化，所以公式中的3个量，必须是同一时间的。
（3）统一性：指I、U、R的单位必须为国际单位（ A 、V 、Ω）。
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考点 欧姆定律
1．在研究欧姆定律的实验中，我们先保持 不变，得出导体中的电流跟这段导体两端电压的关系；然后保持 不变，得出导体中的电流跟这段导体电阻的关系。这种探究方法叫做 。
【答案】电阻；电压；控制变量法
【解析】导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻有关，实验探究时，要研究电流与电压的关系时，改变电压的同时要控制导体的电阻不变，得出导体的电流跟导体两端电压的关系；
同理，要研究电流与电阻的关系，改变电阻的同时要控制导体两端的电压不变，得出导体的电流跟导体电阻的关系。这种探究方法叫控制变量法。
故答案为：电阻；电压；控制变量法。
2．某段金属丝两端电压为6 V时，通过的电流为0.3 A；当该金属丝两端电压降为4 V时，通过它的电流为________A；当该金属丝两端电压降为0 V时，它的电阻为________Ω。
【答案】0.2 20
【解析】电阻是导体本身的一种属性，与其两端电压大小无关．当电压为6 V时，金属丝的电阻为R＝eq \f(U,I)＝eq \f(6 V,0.3 A)＝20 Ω，当电压降为4 V时，通过金属丝的电流为I′＝eq \f(U′,R)＝eq \f(4 V,20 Ω)＝0.2 A，当电压降为0 V时，电阻仍为R＝20 Ω.
3．一个定值电阻，阻值为200 Ω，接在电压为12 V的电源上，则通过它的电流为_______mA.若要通过它的电流为0.15 A，则需要在电阻两端加上_______V的电压.当此电阻两端电压为0时，它的阻值为_______Ω，通过它的电流为_______A.。
【答案】60；30；200；0。
【解析】电流.当通过它的电流为0.15 A时，由可知，电阻两端电压.电阻两端电压为0时，通过电阻的电流为0，电阻阻值由电阻本身性质决定，与电压、电流无关，电阻两端不加电压时电阻阻值仍为200 Ω.
4．一段导体两端的电压为8 V时，通过导体的电流为0.8 A，当通过同一导体的电流增加0.2 A时( )
A.导体两端的电压增加0.2 V
B.导体两端的电压保持不变
C.导体的电阻减小2 Ω
D.导体的电阻仍为10 Ω
【答案】D
【解析】导体的电阻.因为导体的电阻与其两端的电压和通过的电流无关，所以当通过导体的电流增加0.2 A变为1.0 A时，导体的电阻仍为10 Ω，故C不正确，D正确.此时导体两端的电压，故B不正确.导体两端电压的增加量：，故A不正确.
5．如图所示为灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像，电阻R的阻值为______Ω。若把二者并联后接入电路中，当通过电阻R的电流是0.2A时，则通过灯泡L的电流是 _____A；若把二者串联后接入电路中，当通过电阻R的电流是0.2A时，则灯泡L两端的电压是_____V。

【答案】20，0.3，1.5。
【详解】由图像可知，当定值电阻两端的电压UR=4V时，通过定值电阻R的电流为0.2A，根据欧姆定律可得，电阻R的阻值
R＝ EQ \F(U,I) = EQ \F(4V, 0.2A) =20Ω
由图像可知，通过R的电流IR=0.2A时，R两端的电压为UR=4V，小灯泡L与电阻R并联，并联电路各支路两端电压相等，所以小灯泡两端的电压UL=UR=4V
由图像可知，此时通过灯泡的电流为0.3A。
将它们串联在电路中，通过电阻R的电流是0.2A时，因串联电路中电流处处相等，则此时通过灯泡的电流也为0.2A，由图像可知，此时灯泡两端的电压为1.5V。
6. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当电键S由断开到闭合时，正确的判断是（ ）

A. 电压表的示数变小 B. 电流表的示数不变
C. 电压表与电流表示数的比值不变 D. 电压表与电流表示数的比值变小
【答案】D
【解析】①当开关断开时，等效电路图如图（a）所示：
∵R和L串联，∴电路中的电流I1=U/（R+RL），电压表测电源的电压U，即U1=U；
(a )
（b）
②当开关闭合时，灯L被短路，等效电路图如图（b）所示：电流表的示数I2=U/R，电压表测电源电压U，即U2=U；
③综上所述可知：I1＜I2，U1=U2；
结论：当电键S由断开到闭合时，电流表的示数变大，故A不正确；电压表的示数不变，故B不正确；
因为I1＜I2，所以电压表示数与电流表示数的比值U/I变小，C不正确，D正确．
故选D．
7．如图所示R1的电阻为6Ω，电流表A1的示数为0.4A，A2的示数如图所示，求：
（1）干路中的电流为多少？
（2）R2的电阻是多少？
【答案】（1）0.9A；（2）4.8Ω。
【详解】（1）由电路图可知，电阻R1和R2并联，A1测R1支路的电流，A2测R2支路的电流；由图知电流表选用0~0.6A的量程，分度值为0.02A，通过R2的电流为0.5A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得，干路中的电流
I＝I1+I2＝0.4A+0.5A＝0.9A
（2）并联电路各支路两端的电压与电源电压相等，则电源电压
U＝U2＝U1＝I1R1＝0.4A×6Ω＝2.4V
根据I＝ EQ \F(U,R) 得，R2的阻值R2＝ EQ \F(U2,I2) = EQ \F(2.4V, 0.5A) =4.8Ω
知识导图记忆
核心知识目标复核
1．欧姆定律的内容、表达式、适用范围、得出过程。
2．欧姆定律的应用及注意事项。
一、填空题
1．德国物理学家欧姆经过十年不懈的努力，通过实验归纳出一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系，概括为数学表达式： 。为了纪念他的贡献，人们将他的名字命名为 的单位。
【答案】 电阻
【详解】[1]德国物理学家欧姆经过十年不懈的努力，通过实验归纳出一段导体中的电流跟电压和电阻之间的定量关系-欧姆定律：通过导体的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，概括为数学表达式：。
[2]为了纪念他的贡献，人们将他的名字命名为电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω。
2．在一段电阻不变的导体两端加20V电压时，通过的电流为1A；现在把该导体两端的电压变为8V，则此时通过该导体的电流为 A，它的电阻为 Ω．
【答案】 0.4 20
【解析】略
3．小明在探究甲、乙两个电阻的电流与电压的关系时，得到了如图所示的图象。由图象可知，甲、乙两个电阻的大小关系为R甲 R乙（选填“大于”或“小于”），当甲、乙两个电阻串联时其电流之比为 。
【答案】 大于 1：1
【详解】[1]由图像可知，两电阻两端的电压相同时，通过两电阻的电流关系为
由可知
[2]因串联电路中各处的电流相等，所以当甲、乙两个电阻串联时其电流之比为1∶1。
4．如图是某同学为汽车设计的油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，则向油箱里正常加油时，油量表的示数会 （选填“变大”、“变小”或“不变”）；油箱加油过满时，电路 （选填“会”、“不会”）被短路。若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中 （选填“R”、“R0”）两端。
【答案】 变大 不会 R0
【详解】[1]向油箱里正常加油时，浮标升高，滑动变阻器的滑片下移，电阻变小，根据可知，电流变大，即油量表（电流表）的示数变大。
[2]油箱加油过满时，滑片向下移动到a端，此时电路为R0的简单电路，可以起到保护电路的作用，所以电路不会被短路。
[3]由图知，定值电阻R0与变阻器R串联，油面升高时，滑片向下移动，变阻器接入电路的电阻减小，根据串联电路的分压规律可知，滑动变阻器分得的电压变小，则定值电阻分得的电压变大，所以电压表应并联在图中R0的两端。
5．如图所示是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P向左移动时，电流表A的示数将 ，电压表V的示数将 （均选填“变小”、“不变”或“变大”）。
【答案】 变大 变大
【详解】[1]在串联电路中，当变阻器滑片P向左移动时，滑动变阻器RP 连入电路的电阻变小，电路的总电阻R总也变小，根据欧姆定律可知，电源电压U与R不变，故电路中电流I变大，即电流表A的示数变大。
[2]由U＝IR知，R两端的电压即电压表V的示数变大。
二、单选题
6．下列对公式的理解正确的是（ ）
A．根据可知，导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B．根据可知，流过导体的电流与该导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比
C．根据可知，导体两端的电压与该导体的电阻成正比
D．根据可知，电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成正比
【答案】B
【详解】A．导体电阻由导体的材料、长度、横截面积决定，与电阻两端的电压及通过导体的电流无关，故A错误；
B．由欧姆定律内容可知，通过导体的电流与该导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比，故B正确；
C．当电流I一定时，由U=IR可知，导体两端的电压与该导体的电阻成正比，没有电流I一定这一前提条件，“导体两端的电压与该导体的电阻成正比”的说法是错误的，故C错误；
D．由可知，电压一定时，流过导体的电流与导体的电阻成反比，故D错误。
故选B。
7．通过元件甲、乙的电流与其两端电压的关系如图所示（ ）
A．甲为定值电阻
B．乙的电阻随着电流的增大而增大
C．当甲、乙两端的电压均为时，甲的电阻比乙的电阻大
D．当通过甲、乙的电流均为时，甲的电阻比乙的电阻小
【答案】D
【详解】AB．由图可知，乙电阻的I-U图象是正比例函数，其两端电压和通过的电流的比值是定值，因此乙是定值电阻；甲的I-U图象不是正比例函数，其两端电压和通过的电流的比值不是定值，因此甲不是定值电阻；电阻是导体的一种特性，与通过的电流大小无关，故AB错误；
C．当甲、乙两端的电压均为2V时，根据图示可知，通过甲的电流大于通过乙的电流，根据可知，甲的电阻比乙的电阻小，故C错误；
D．当通过甲、乙的电流均为0.4A时，乙两端的电压大，根据可知，甲的电阻比乙的电阻小，故D正确。
故选D。
8．如图所示，电源电压为6V，闭合开关，电压表示数为1.5V，正确的是（ ）
A．电压表测L1两端电压B． L2两端电压为1.5V
C．L1和L2的电阻之比为D．取下 L1，电压表示数为6V
【答案】B
【详解】ABC. 闭合开关，两灯串联，电压表与L2并联，测L2两端电压，故L2两端电压为1.5V，L1两端电压为
根据串联电路分压的规律可知，L1和L2的电阻之比为
故AC错误，B正确；
D. 取下 L1，电压表与电源断开，电压表示数为0V，故D错误。
故选B。
9．用同种导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b（a和b互相连接），将它们接入路中，如图所示。a、b的电阻分别为Ra、Rb，通过a、b电流分别为Ia、Ib，a、b两端电压分别为Ua，Ub，则下列说法正确的是（ ）
A．Ra>Rb，IaRb，Ia=IbC．Ra