《2025年一课一练创新练习九年级物理人教版》

知识点1 探究电流与电压的关系
【提出问题】
通过导体的电流跟电压有怎样的关系？
【猜想与假设】
猜想①：导体两端的电压越大，通过的电流越大。
猜想②：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【设计思路】
实验的设计包括测量仪器的选择和实验电路图的设计。本实验通过创设问题情境引导学生设计实验电路图。
这个实验需要哪些器材？它们的作用各是什么？怎样才能改变电阻两端的电压？如何设计实验电路图？
思考、讨论、汇报所需的实验器材及它们的作用，画出电路图。根据问题设计电路，如图所示。

【进行实验】
按设计的电路图连接实物，电路连接正确后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使$R$两端的电压成倍地变化（如$1 V、2 V、3 V$，便于测量），读出每次加在$R$上的电压值和通过它的电流值，将实验数据填入下列表格中。

【分析与论证】
根据实验数据画出电阻的$I - U$关系图像，如图所示。更换不同的电阻重做这个实验。

【交流与评估】
1. 对不同实验小组的数据进行综合比较，得出实验结论。
2. 对探究的全过程进行评估。（各组实验中存在哪些问题？你的实验数据是否符合总结出的实验规律？实验结论与假设有没有差异？）

答案： 1. 实验器材及作用：
电源：提供电能。
开关：控制电路的通断。
电流表：测量通过导体的电流，公式为$I=\frac{U}{R}$（$I$表示电流，$U$表示电压，$R$表示电阻）。
电压表：测量导体两端的电压，公式为$U = IR$。
定值电阻：作为研究对象。
滑动变阻器：改变电路中的电阻，从而改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，公式为$R=\frac{U}{I}$（$R$为滑动变阻器接入电路的电阻，$U$为其两端电压，$I$为通过的电流）。
导线：连接电路元件。
2. 改变电阻两端电压的方法：通过调节滑动变阻器的滑片，改变滑动变阻器接入电路的电阻，根据串联电路的分压原理$U_1:U_2 = R_1:R_2$（$U_1$、$U_2$为串联电阻$R_1$、$R_2$两端电压），从而改变定值电阻两端的电压。
3. 实验电路图（由于无法直接绘制，可根据文字描述理解）：电源、开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器、电压表通过导线连接成串联电路，电流表测量串联电路的电流，电压表测量定值电阻两端的电压。

知识点2 探究电流与电阻的关系
【提出问题】
通过导体的电流跟导体电阻有怎样的关系？
【猜想与假设】
猜想①：电压一定时，导体的电阻越大，通过它的电流越小。
猜想②：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【设计思路】
(1) 要研究电流与电阻的关系，必须改变接入电路的电阻值大小（如$5\ \Omega、10\ \Omega、20\ \Omega$），需更换不同电阻接入电路。
(2) 该实验中要控制电阻两端的电压不变，电路中可通过串联滑动变阻器来调节电路，保证电阻两端的电压相等，实验电路图如图所示。

【进行实验】
(1) 闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使$R$两端的电压为适当值（如$U = 2 V$）。
(2) 更换不同电阻（阻值成整数倍变化），调节滑动变阻器的滑片，保证每次电阻两端的电压($2 V$)不变，分别读出每次电流表的示数，并记录在表格中。
【数据收集】

【分析与论证】
用图像法描出$I - R$的函数图像（如图所示），表明$I$与$R$成反比例关系。

【交流与评估】
对探究过程进行回顾、反思，思考在探究中哪些问题还不清楚，实验设计是否科学合理，操作中有没有错误，实验中会造成误差的因素可能有哪些。

答案： 1. 本实验采用的科学方法是：
控制变量法。
2. 实验中，更换不同电阻后，调节滑动变阻器滑片的目的是：
保证电阻两端的电压不变。
3. 若实验中，当把$5\ \Omega$的电阻换成$10\ \Omega$的电阻后，应将滑动变阻器的滑片向（填“左”或“右”）移动：
右。
4. 由$I - R$图像可知，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成（填“正比”或“反比”）：
反比。
5. 若在实验过程中，发现电流表无示数，电压表有示数，且示数接近电源电压，则故障可能是：
电阻$R$断路。