资源简介

(共50张PPT)
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
九全 物理
复习回顾
物理量 物理意义 符号 单位
电流
电荷定向移动
I
A
电压
使电荷移动形成电流
U
V
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω
电流
电压
电阻
电压是形成电流的原因
电阻对电流有阻碍作用
电流与电压和电阻有怎样的关系呢？
新课引入
1.通过实验探究电流跟电压、电阻的关系，体验科学探究的全过程
2.通过实验探究，进一步熟悉科学探究中常用的一种方法——控制变量法
3.尝试采用图象法分析实验数据
难点
学习目标
猜想与假设:
1.既然电压是产生电流的原因，那么升高电压，电流会如何改变呢？
导体R两端电压越大，通过导体R电流越大
0.12A
0.20A
新知学习
2.既然导体对电流有阻碍作用，那么改变导体的电阻，通过导体的电流会如何改变呢？
电压不变时，电阻越小，电流越大
R/Ω I/A
20
15
10
0.20
0.24
0.36
从上述两个实验可知：
通过导体的电流大小与导体两端的电压和导体电阻有关；
导体两端的电压越大、导体的电阻越小，通过导体的电流越大。
导体中电流的大小跟导体两端的电压、导体的电阻定量关系是什么？
R 一定时，I 与 U 关系
U 一定时，I 与 R 关系
控制变量法
思考
实验一
实验二
实 验 1
探究电流与电压的关系
设计实验方案：保持电路中的电阻不变，改变电阻两端的电压，探究通过电阻的电流是怎样随它两端的电压变化的
如何改变
改变电源电压
设计思路
串联一个的电阻
如何改变
不拆卸电路
方法更好
因变量：
自变量：
怎样改变：
控制变量：
怎样控制：
怎样测量：
怎样测量：
设计思路
I
电流表
导体R两端的电压U
导体电阻R
调节滑动变阻器
电压表
选用同一电阻
电压表
电流表
滑动变阻器
定值电阻
电源
开关
5 Ω
10 Ω
15 Ω
导线
实验器材
实验原理图
+
-
A
B
C
D
A
V
S
R
Rp
数据记录表
电阻R 电压U/V
电流I/A
闭合开关，电路中会有电流流过，我们可以从电压表和电流表读取数据，试着设计一下实验数据表格吧？
控制变量
自变量
因变量
注意事项（1）为了保护电路，避免电路被烧坏，闭合开关前应将滑动变阻器调到最大阻值处；（2）为了便于寻找通过R的电流与R两端电压的关系，要使R两端的电压成整数倍变化。在调节过程中不要忘了观察电流表示数的变化，以免烧坏电流表；（3）为了使实验结论具有普遍性，要多测几组数据
进行实验与收集证据：
实验步骤
（1）按电路图连接电路
A
V
S
R
Rp
（连接电路要注意：连接电路前开关要断开，并将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接柱）；
+
-
A
B
C
D
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数成整数倍增加（如分别为1V、1.5V、2V、2.5V、3V），依次记下对应电压表的电流表的示数，把数据记录在表格中
电阻R 5Ω 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
视频演示
探究电流与电压的关系
数据记录
I/A
U/V
O
2.5
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
0.7
0.8
1.5
·
·
·
·
2.0
3.0
1.0
·
0.9
绘制图像
0.5
保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系
实验结论：
分析与论证：
温馨提示
下面的结论正确吗？
（1）通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（2）电阻一定时，导体两端的电压与导体中的电流成正比
—— 漏掉了结论的前提条件
——弄错了结论的因果关系
温馨提示
本实验中滑动变阻器的作用：
（1）保护电路
（2）改变导体两端的电压，多次实验获取多组数据
1.实验中我们可以通过什么方法得到电流与电压的关系？
2.分析产生实验误差的原因。
交流与讨论
一导体接到电路中 ，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是（ ）
A．它的电阻是原来的三倍
B．它的电流保持不变
C．它的电流是原来的三分之一
D．它的电流是原来的三倍
D
针对训练
2.小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,使用的器材如图甲所示，电源电压不变，R为定值电阻。
(1)请你根据图甲所示电路图连接图乙的实物。
(2)连接电路时，开关应该_______。合上开关前，若滑动变阻器使用了
b接线柱,则实验前变阻器的滑片应放置在_____(选填“左”或“右”)端。
断开
左
(3)电路中使用了滑动变阻器，它除了能保护电表（避免电压表和电流表的示数超过量程）外，还能改变________________________________，以方便实验的进行。
电阻R 两端电压(电压表的示数)　
(4)闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______________
电阻R断路
电路存在断路
电压表测电源电压
(5)排除故障后，小明测得多组数据记录在表格中，请你在图丙坐标轴上作出图像。根据此图像,可初步得到实验结论:_______________________
_______________________________________________。
导体的电阻一定时，
通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
.
.
.
.
.
电路故障分析
电流表示数 存在故障 电压表示数 具体故障位置
无示数 断路 无示数 与电压表并联以外的电路断路
有示数 与电压表并联的电路断路
有示数 短路 无示数 与电压表并联的电路短路
有示数 与电压表并联以外的电路短路
电路故障分析的一般步骤如下：
先看电流表，再看电压表
知识拓展
实 验 2
探究电流与电阻的关系
设计实验方案：控制电阻两端的电压不变，改变电路中的电阻，测量通过电阻的电流.
自变量
控制变量
如何改变？
设计思路
电阻箱或更换定值电阻
如何控制
保持电源电压不变
R/Ω U/V
10
15
20
2.6
2.7
2.8
保持电源电压不变实验过程：改变电阻阻值，观察电压表示数
当电源电压不变时，但电路中的电阻发生变化时，电路两端电压有微小变化，这种实验方法误差比较大
视频来源：北京顺义区杨镇二中高金平老师
实验结论
如何控制
通过移动滑动变阻器使电压表不变
因变量：
自变量：
怎样改变：
控制变量：
怎样控制：
怎样测量：
怎样测量：
I
电流表
导体电阻R
导体R两端的电压U
换电阻
（调节电阻箱）
已知电阻值
调节滑动变阻器
设计思路
数据记录表
闭合开关，电路中会有电流流过，我们就可以收集实验数据了，试着设计一下实验数据表格吧？
电压U 3V 电阻R/Ω 20 15 10 5
电流I/A
控制变量
自变量
因变量
进行实验与收集证据：
实验步骤
（1）按电路图连接电路
+
-
A
B
C
D
V
R
R'
S
A
（2）记下电阻值（如：20Ω），闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一值（如：3V），记下电流表的示数，把数据记录在表格中；
（3）更换一个新的电阻，记下其阻值（如：15Ω），移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数保持不变（如仍为3V），记下电流表的示数，把数据记录在表格中；
（4）再更换一个新的电阻，记下其阻值（如：10Ω，5Ω），重复上次实验
数据记录表
电压U 3V 电阻R/Ω 20 15 10 5
电流I/A
0.15 0.2 0.3 0.6
实验视频
·
·
·
·
绘制图像
结论：
保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系
25
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
0.7
0.8
15
20
30
10
0.9
5
I/A
R/
O
Ω
注意事项（1）更换电阻后，调节滑动变阻器时，眼睛要观察电压表读数，使读数与更换前保持不变；
（2）滑动变阻器的调节技巧：“换大调大，换小调小”，即当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时，滑动变阻器连入电路的阻值应变大，反之亦然
温馨提示
1. 下面的结论正确吗
（1）通过导体的电流与导体的电阻成反比
（2）电压一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比
—— 漏掉了结论的前提条件
——电阻是导体本身的一种性质
2. 本实验中滑动变阻器的作用：
保护电路；保持导体两端的电压不变
在探究电流与电压和电阻的关系时，滑动变阻器在两个探究实验中的作用相同吗？
探究电流与电压关系 探究电流与电阻关系
相同点 不同点
保护电路
改变电阻两端电压
保证电阻两端电压不变
针对训练
1.在探究“电流与电阻关系”实验中，某同学根据实验数据作出如图所示的图像，下列说法正确的是（　　）
A．导体中的电流与导体的电阻成正比
B．电源至少选用两节新干电池
C．换用2Ω电阻做实验时，需要更换电压表量程
D．多次实验是为了求平均值，以减小实验误差
B
2.小明同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如图甲所示的电路图（电源电压恒为6V）
V
R
R'
S
A
P
甲
(1)根据小明设计的甲图，用铅笔连线将乙图的实物图连接完整。
(2)小明将第一次实验得到的数据填入了下面的表格中，然后将E、F两点间的电阻由10Ω更换为20Ω，调节滑动变阻器的滑片P向______移动（填A或B）、直到__________________为止。此时电流表的指针位置如图丙所示，请把测得的电流数值和电压数值填入下表：
实验序号 电压/V 电阻/Ω 电流/A
1 4 40 0.4
2 20
B
电压表的示数为4V
（3）小明根据实验数据得到如下结论：电流与电阻成反比。请你对以上的探究过程作出评价，并写出两点评价意见：_______________
________________________________________________________。
实验次数太少（没有进行多次实验），结论缺少”电压一定”的前提
电流与电阻的关系
电流与电压、电阻的关系
电流与电压的关系
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
当导体两端的电压一定时，通过
导体的电流跟导体的电阻成正比
探究方法
如何控制自变量和因变量
滑动变阻器的作用
实验原理图和实验步骤
数据图像分析
课堂小结
(1)如图甲所示，小亮连接实物电路时有一根导
线连接错误，请你在错误的导线上打“×”，并
用笔画线代替导线画出正确的连线．(要求连线
不得交叉)
1.小亮同学想利用如图甲所示器材探究通过导体的电流与导体两端电压的关系．
(1)电流表要串联在电路中，电压表要与定值电阻并联；
(2)注意电流表和电压表的正、负接线柱是否连接正确；
(3)滑动变阻器除保护电路外，还要改变定值电阻两端的电压，所以它必须串联在电路中。
×
随堂练习
(2)小亮重新连接好电路后，闭合开关，通过____________________来改变电流表和电压表的示数．
(3)小亮闭合开关后发现无论怎样移动滑动
变阻器的滑片，两电表均无示数，出现这
一现象的原因可能是滑动变阻器_______
(选填“断路”或“短路”).
调节滑动变阻器滑片
断路
(4)故障排除后，小亮通过实验得到多组数据，并绘制得到如图乙a所示的I－U图像，根据图像得到实验结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与该导体两端的电压成________．
(5)小亮用另一组同规格器材进行实验，获得的
数据作出I－U关系如图乙b所示，发现与预期结
果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有__________________________________________
__________________________________________
__________________(写出一种即可)
正比
电流表未调零且指针偏左(或电压表未调零且指针偏右；或电流表未调零且指针偏左，同时电压表未调零且指针偏右)
实验次数 定值电阻(Ω) 电流表示数(A)
1 10 0.3
2 15 0.2
3 20 0.15
(6)完成实验后，小亮又找来10 Ω、15 Ω和20 Ω的定值电阻探究电流与电阻的关系，并将实验数据记录在如上表格中，分析数据可得出结论：_________________________________________________.
当电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比
(7)实验后，小明还想将定值电阻更换为小灯泡进行探究该结论的普遍性，该操作_________(选填“合理”或“不合理”)，原因是__________________
_____________．
小灯泡的电阻随温度的升高而变大
不合理　
2. (2022甘肃省卷)“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(6 V)、电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50 Ω　1 A”，乙“10 Ω　2A”)和导线若干．(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线
代替导线，将图乙所示的实物连接成
完整电路图(要求连线不得交叉)；
(2)连接电路时，开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态，滑动变阻器的滑片P应放在_____(选填“A”或“B”)端；
断开
A
(3)连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是________(填序号)；A. 定值电阻R短路
B. 定值电阻R开路C. 滑动变阻器开路
D. 电流表开路
B
(4)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像．由图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成________(选填“正比”或“反比”)；有同学提出该图像
不便直观判断I与R的定量关系，你的改进措施是_________________．
反比
作出I - 图像
(5)上述实验中，小强用R＝5 Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10 Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向____(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为____V
时，读出电流表的示数；(6)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器_____(选填“甲”或“乙”).
A
2
甲

展开更多......

收起↑