资源简介

授课班级
科
目
物理
年
级
初三
授课时间
课
时
3
授课老师
教学课题
电流与电压和电阻的关系
教学目标
电路中电流与电压的关系、电流与电阻的关系引导学生体会用“控制变量”的研究方法探究物理规律
重点难点
会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析学习利用图象研究物理规律的思路
知识点拔：
实验用了控制变量的方法探究实验
实验注意事项：实验前要将开关断开，将滑动变阻器移到最大阻值。
三、实验实物图和电路图：
实验一、探究电流与电压的关系
1、探究“导体的电流与导体两端的电压之间的关系”时，
要保持导体的电阻不变，通过调节滑动变阻器来改变导体两端的电压和通过导体的电流。
2、滑动变阻器在本实验中的作用是：（1）保护电路，（2）改变定值电阻两端的电压
3、结论：电阻一定时，电流与电压成正比。
4、注意：结论中只能说电流与电压成正比，不能说电压与电流成正比。
实验二、探究电流与电阻的关系
1、探究“导体的电流与导体电阻之间的关系”时，
要保持导体两端的电压不变。在实验时通过更换不同大小的电阻来改变导体的的电阻，同时调节滑动变阻器使导体两端的电压保持不变。
2、滑动变阻器在本实验中的作用是：（1）保护电路，（2）保持定值电阻两端的电压不变。
3、结论：电压一定时，电流与电阻成反比。
4、注意：结论中只能说电流与电阻成反比，不能说电阻与电流成反比。
二、欧姆定律及其应用
1、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。表达式：
正确理解欧姆定律及其变形公式:
（1）欧姆定律中的“成反比”和“成正比”两个关系，要注意条件:
当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比；
当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟它的电阻成反比。
（2）在欧姆定律的表述中，不能说“电压与电流成正比”，这是因为电压是导体产生电流的原因，导体两端先加上电压，导体中才有电流。也不能说“电阻与电流成正比”，在保持电压不变时，导体电阻的改变是引起电流改变的原因，而不是因为导体中电流的改变引起电阻的改变。导体的电阻是由导体本身的因素（材料、长度、横截面积、温度）决定的，跟导体是否有电流、电流大小无关。
（3）R
＝U/I，说明电阻的大小等于导体两端的电压和通过它的电流的比值，但导体的电阻R与U和I无关。当U＝0时，R≠0，导体中的电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度。
例题讲解：
例1、小明在探究
“电流与电压、电阻的关系”时，实验数据分别记录在表一、表二中。
（1）分析表一数据，可得出结论：
；
（2）分析表二数据，可得出结论：
；
（3）综合(1)(2)结论可得出电流I、电压U、电阻R的关系表达式为：
例2、某实验小组在进行“探究欧姆定律”的实验：
（1）请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接好．
（2）在某次测量中，电流表的示数如乙图，电流大小为
_____
A．
（3）丙、丁两图是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象，其中表示电阻不变，电流随电压变化的图象是
______
(填
“丙”
或
“丁”
)．
例3、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时，用到如下器材：电源1个，电流表、电压表各1个．定值电阻(
5Ω,、lOΩ、15Ω
各1只)，滑动变阻器1只，开关1个，导线若干；设计的电路如图所示。
（1）实验前开关S要
，滑动变阻器R2的滑片P应处于
（填“左”或“右”）端。
（2）下面是测量的几组实验数据。
电压U/V
2
4
6
8
10
电流I/A
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
（3）实验中他们选用的定值电阻的阻值是
Ω；
（4）实验中滑动变阻器的作用是　　　　　
和
。
（5）分析表中数据或图像，能得出结论：　　　　　
。
例4、在“探究电流与电阻的关系”实验中，小刚设计的实验电路图如下图所示：
（1）请用笔划线代替导线，按电路图将实物连接完整。
（2）小刚连完最后一根导线后，发现两个表的指针立即发生偏转，并且电流表指针偏转
角度很大，造成上述现象的原因分别是
__________________、______________。
（3）排除故障后，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为2V，记下电流值；再将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，发现电压表的示数过大，于是他下一步的操作是：将滑动变阻器的滑片向___（填“左”或“右”）移动，使电压表的示数为
_____
，并记下此时的电流值；再改接20Ω
的电阻，重复上述实验。
（4）实验记录如表所示，可得出结论：
例5、在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（3V不变），电流表、电压表、定值电阻四只（5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只），滑动变阻器M（10Ω
1A），滑动变阻器N（20Ω
1A），开关、导线若干．
（1）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整，要求滑片P向B端移动时电路中电流变大．
（2）实验过程中，使用不同定值电阻进行探究时，调节滑动变阻器的阻值，使电阻R两端电压保持不变，这种方法是
（填字母编号）；
A．转换法
B．控制变量法
C．等效替代法
（3）某次实验中，连接好电路，闭合开关时，发现电流表示数几乎为零，电压表示数约3V，调节滑动变阻器的阻值，两电表示数均无明显变化，电路故障原因可能是
；
（4）排除故障后，更换不同定值电阻进行了实验，记录实验数据如表：
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
20
25
电流/A
0.40
0.20
0.10
0.08
分析表中数据可得到的结论是：
；
（5）实验中选择的滑动变阻器应是
（选填“M”或“N”）．
例题6、如图，在探究电流与电阻的关系实验时，将a
b
间的电阻由15Ω换成10Ω时，下一步操作是（　　）
读出电流表与电压表的示数
B．将滑片P向左移动
C．将滑片P向右移动
D．适当增加电池的节数
堂上练习：
练习1、某同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系，他先后将5Ω、15Ω
和
25Ω
的定值电阻接人电路A、B两点间．闭合开关S，读出电流表的示数(如下表)。由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
（1）该实验中选错了什么器材?
答：
请你说出应换用的器材：
（2）为保证实验正确进行，还需要什么仪器?
答：
练习2、如图甲所示是小明“探究电流与电压关系”的实验中所连接的实物图，各元件及连接均完好但不完整．
（1）请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整．
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于
（选填“A”或“B”）端．
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，记录电流表和电压表示数，进行多次实验，绘制出I-U图象，如图乙中a所示，根据图象得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成
．这个实验过程运用的主要实验方法是
．
（4）将电阻换成小灯泡，重复上述实验，绘制出I-U图象，如图乙中b所示，则根据图象得出结论：当电灯两端的电压变小，通过灯丝的电流变小，灯丝的电阻
（选填“变小”、“不变”或“变大”）．
练习3、为了探究“电流与电压的关系”，某同学设计了如图甲所示的电路．
（1）实验中，应保持
不变，调节滑片P，当电压表示数为2V时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为
A；
电压/V
1
2
3
电流/A
0.1
0.3
（2）多次测量，将记录的数据填在上表中，分析数据可以得出的结论是
；
（3）在上述实验结束后，该同学还想利用此电路探究“电流与电阻”的关系，并与上表中的第三次实验数据进行比较，于是他在原电路中，只将10Ω的定值电阻换成了15Ω．闭合开关后，发现电压表的示数
（选填“变大”、“变小”或“不变”），则他接下来的操作应该是
．
练习4、如图是小华同学探究“电流与电压关系”的电路图．
（1）请按电路图将实物图连接完整（要求滑片P向左滑时接入电阻变大）．
（2）小华连接电路时，开关应
，滑动变阻器的滑片P应放在最
（左/右）端．
（3）闭合开关后小华发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表指针几乎不动，电压表指针有示数且不变，原因可能是
．
（4）接着小华取来三只阻值分别5Ω、10Ω、15Ω的电阻，探究“电流与电阻关系”，他将电阻5Ω换成10Ω，移动滑动变阻器滑片P的目的是
．
练习5、小刚同学用如图电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”．在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（　　）
A、保持变阻器滑片不动
B、保持变阻器滑片不动
C将变阻器滑片适当向右移动
D、将电池个数增加
中考真题：
1、小科用如图甲所示的实验仪器探究“电流与电阻的关系”，滑动变阻器的规格为“10Ω
1A”，AB间接入的定值电阻的阻值为25Ω．
【实验步骤】
①连接电路：完成图甲中的连线，使滑动变阻器接入电路的阻值最大；
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表示数为3.0V，读出电流表示数并记录，此时滑片P在中点附近
③断开开关，在AB间换接20Ω的定值电阻；
④闭合开关，读出电流表示数并记录；
⑤断开开关，在AB间分别换接15Ω、10Ω和5Ω的定值电阻，依次重复步骤④．
【实验数据】
电阻R/Ω
25
20
15
10
5
电流I/A
0.12
0.14
0.16
0.20
★
AB间接5Ω的定值电阻时，电流表示数如图乙所示，则表中“★”处的数值为
．
【数据分析】小科找不出上述数据的定量关系．而其他同学都通过实验得出了“电压不变时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比”的正确结论．
【实验反思】
（1）小科得不到正确结论的原因是
，需要重新实验．
（2）根据小科的实验数据，通过进一步分析计算可以发现，当AB间的阻值变小时，电池组两端的电压将
（填“变大”、“变小”或“不变”）．
2、练习3、为探究“电流与电压的关系”，小明设计了如图甲所示的电图．
（1）连接电路时，开关应处于
状态，滑动变阻器的滑片P应置于其阻值最
（选填“大”或“小”）处．
（2）连接好电路，闭合开关后，他发现电流表示数为零，而电压表示数较大，其原因可能是
（选填序号）．
A．电阻R开路
B．电阻R短路
C．电压表开路
D．电流表开路
（3）排除故障后，小明调节滑片P，当电流表指针在如图乙所示位置时，其示数为
A．
（4）小明继续调节滑片P，得到了多组电流和电压的数据，分析数据他得出了“电流与电压成正比”这一没有前提条件的结论，请你为他补充这个条件：
．
为了研究通过导体的电流与导体两端的电压的关系，小晨设计了如图甲所示的电路．电路电压恒为6V，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器．
（1）闭合开关后，移动滑片P，发现两电表示数始终如图乙所示，原因是将滑动变阻器的
（填字母）两个接线柱接入了电路．
（2）改正错误后，小晨继续实验，将有关实验数据标记在图丙上．分析图丙可知，他所选择的滑动变阻器的规格是
（选填字母）．
A.10Ω
2A
B.25Ω
2A
C.50Ω
0.5A
4、某小组在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路：
（1）请你用笔画线代替导线将如图所示电路连接完整；
（2）电源由两节电压为1.5V的电池串联组成，则电源电压为
V；
（3）若分别将5Ω、l0Ω、15Ω的电阻接入电路进行实验时，调节滑动变阻器，保持电压表示数为1.5V不变，那么选取的滑动变阻器的最大阻值应该不小于
Ω，由此得到结论：电压一定时，电流与电阻成
；
保持电压表示数为2V的条件下重复进行上述实验，其目的是：
5、物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图所示的电路．已知电源电压为4.5V保持不变，所给的定值电阻的阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω，不同的定值电阻两端的控制电压恒为2.5V．18．物理兴趣小组的同学们在探究“电流与电阻的关系”的实验中，设计了如图所示的电路．
（1）在连接电路的过程中，开关应处于
状态．
（2）他们在电路连接好后，闭合开关，发现电压表无示数，电流表有明显示数，且电路中只有一处故障，则故障原因可能是
（3）实验中，他们将10Ω的定值电阻换成20Ω的定值电阻后，同时应将滑动变阻器R2的滑片P向
端移动到适当位置．（选填“A”或“B”）
（4）为了使所给的四个定值电阻都能进行实验，滑动变阻器R2的最大阻值至少应为
Ω
课后作业：
在“探究电流与电阻的关系”的实验中：
（1）如图所示是小明连接的实物图，经仔细检查后发现电路中有一根导线连接错误，请在途中连接错误的那根导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确（导线不可交叉）
解决以上问题后，小明在开关闭合前，先将变阻器的滑片P置于
（选填“A”或“B”）端，再闭合开头，此时发现电流表有示数，电压表无示数．随后在将滑片P向终点移动的过程中，发现电流表示数变大，电压表无示数，则发生此现象的原因可能是
（填字母）
A．电阻R短路
B．电流表短路
C．电压表断路
D．滑动变阻器断路
（3）电路连接正确后，小明闭合开关调节变阻器的滑片P，直到电压表的示数为3V，记录电流表示数．接下来断开开关，只取下阻值为5Ω的电阻R，把它依次更换成阻值为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻，并在实验中分别读取相应的电流表的示数，记录在表中．
试验次数
1
2
3
4
5
电流I/A
0.6
0.4
0.3
0.24
0.2
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
在评估交流环节中，小明通过分析表中数据发现上述实验过程并不科学，因为在改变电阻的同时，没有控制其
不变．
2、在做“探究电流与电阻的关系”的实验中，轩轩连接了如图所示的电路，他先在电路的a、b间接入10Ω的电阻，移动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示数，记录数据后，改用15Ω的电阻替换10Ω电阻，闭合开关，接下来他的实验操作应该是（　　）
A．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
B．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据
3、某小组在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路：
（1）请你用笔画线代替导线将如图所示电路连接完整；
（2）电源由两节电压为1.5V的电池串联组成，则电源电压为
V；
（3）若分别将5Ω、l0Ω、15Ω的电阻接入电路进行实验时，调节滑动变阻器，保持电压表示数为1.5V不变，那么选取的滑动变阻器的最大阻值应该不小于
Ω，
由此得到结论：电压一定时，电流与电阻成
；
（4）保持电压表示数为2V的条件下重复进行上述实验，其目的是：
4．（10分）（2014?广州）如图1是“探究电压一定时电流与电阻关系”的电路图．
（1）按电路图2在图中连接实物图（电压表选用0～3V量程）．
（2）正确连接电路后，实验步骤如下
①闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数；
②断开开关，换阻值不同的定值电阻；
③闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数；
重复②、③步骤．按上述步骤操作，观察到更换阻值不同的定值电阻，电压表示数分别如图3、4、5所示；图3电压表的示数为　　　　　　．根据各电压表显示的正确示数，指出实验的失误之处　　　　　　．
　
　
乙
甲
10

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