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第十七章
第1节
电流与电压和电阻的关系
物理观念
结合电阻和电压的物理意义，认识电压和电阻对电流的影响。
科学思维
学会用图象法分析实验数据，总结归纳出电流与电压、电阻的关系。
科学探究
通过实验探究电流与电压、电阻的关系，学会分析和处理实验数据，并进一步掌握控制变量法在实验中的应用。
科学态度与责任
通过亲历探究电流与电压、电阻的关系的方案设计，动手实验和结论分析过程，培养学生实事求是、严谨的科学态度，提高合作交流能力。
重点
难点
1.什么是电阻？要产生电流，需要什么条件？
电压、电阻和电流之间有什么关系？
思考
2.生活中的不同用电器的电流大小不同，电流大小与什么有关吗？
请结合已学知识思考回答。
3.在探究电阻大小影响因素实验时用到什么物理方法？
说说对该实验方法的认识。
连接如图简单电路，闭合开关，看到灯发光，说明有电流经过灯泡，对同一只灯泡来说，亮度越小，通过的电流越小。
什么办法使灯泡亮度变暗？使通过灯泡的电流变小？
任务一、提出问题，合理猜想
思考
演示实验
分别更换电路中的电阻丝或改变电路中的电压，让学生观察灯泡亮度的变化情况。
猜想：
电流的大小可能与什么因素有关？
任务一、提出问题，合理猜想
结合实验现象猜想：
电流的大小可能跟电压、电阻有关。
总结：
电流大小可能与电压和电阻有关。
任务一、提出问题，合理猜想
问题：
为了探究电流与电压、电阻的关系，结合控制变量法的思想，请简要表述实验设计思路。
回答：
探究电流与电压关系时：应控制电阻不变，改变电压，观察电流的变化情况。
探究电流与电阻关系时：应控制电压不变，改变电阻，观察电流的变化情况。
任务二、探究电流与电压的关系
任务二、探究电流与电压的关系
设计实验方案
探究电流与电压关系时：应控制电阻不变，所以应选择定值电阻，应如何改变电阻两端电压呢？
回答：1.可以改变电池节数。
2.联想到滑动变阻器可以改变灯泡亮度，串联一个滑动变阻器，移动滑片P可以改变电压。
改变电池节数的缺点：
（若是新干电池）定值电阻两端电压只能是1.5 V的整数倍，没办法连续地改变，也没办法获得更多的实验数据。
任务二、探究电流与电压的关系
演示实验：
利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压：
连接串联电路，移动滑片P，发现电阻两端电压确实发生变化，并初步了解，当Rp变小时，定值电阻两端的电压变大。
确定滑动变阻器的作用是：
①改变电阻两端的电压，
②保护电路元件不被损坏。
任务二、探究电流与电压的关系
结合桌面提供的器材：
（干电池、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线）
设计画出电路图。
任务二、探究电流与电压的关系
实验步骤：
①按照电路图连接好实物电路
（此时接入电路的定值电阻阻值为5 ）；
②检查无误后，将开关闭合，移动滑动变阻器滑片，使得电压为一合适的值，读出电流表和电压表的示数并记录数据；
③继续移动滑动变阻器滑片，使得电压表读数为另一合适值，读出电流表和电压表的示数并记录数据；
④再次继续移动滑动变阻器滑片，使得电压表读数为第三个合适值，读出电流表和电压表的示数并计记录数据。
任务二、探究电流与电压的关系
设计表格，记录实验数据。
表一 探究电流与电压的关系（R=5 Ω）
电压/V
电流/A
进行实验探究。
分析数据，得出初步规律。
在坐标系中画出I-U图像，进行图像分析。
得出实验结论。
任务二、探究电流与电压的关系
分析数据，得出初步规律：
电阻不变时，电压越大，电流越大。
在坐标系中画出I-U图像，发现图像都是接近一条经过原点的直线。
结合数学的函数知识，判断得出结论：
当电阻不变时，电流与电压成正比。
任务三、探究电流与电阻的关系
探究电流与电阻关系时：应如何改变电阻？
演示实验：使用5 Ω的电阻，使电压表示数为1 V，将电阻由5 Ω换成10 Ω时，发现电压表示数大于1 V。
问题：怎么使电压表示数仍然等于1 V？
回答：可以将桌面不同阻值的定值电阻分别接入电路。
回答：调节滑动变阻器滑片P，使电压表示数变小直到示数为1 V。
思考
任务三、探究电流与电阻的关系
确定电路图不变，提出问题：
该实验中滑动变阻器的作用是什么？
还是改变电阻两端电压吗？
回答：
控制电压表示数不变。
任务三、探究电流与电阻的关系
设计实验步骤：
①按照电路图连接好实物图（此时接入电路的电阻为5 ）；
②检查无误后，将开关闭合，移动滑动变阻器，使得电压为一合适的值，比如2 V，读出电流表的示数并记录数据；
③断开开关，将电阻更换为10 ，闭合开关后，移动滑动变阻器使得电压表读数仍然等于2 V，读出电流表的示数并记录数据；
④断开开关，将电阻更换为15 ，闭合开关后，移动滑动变阻器使得电压表读数仍然等于2 V，读出电流表的示数并记录数据。
总结：当电阻不变时，电流与电压成正比。
任务三、探究电流与电阻的关系
设计表格记录数据。
表二 电流与电阻的关系（U=2 V）
电阻/Ω 5 10 15
电流/A
分析数据，在坐标系中画出I-R图像。
结论：
电压不变时，电阻越大， 电流越小。
任务三、探究电流与电阻的关系
拓展：
研究电流与电阻倒数的关系，如果电流与电阻的倒数成正比，也能证明电流与电阻成反比。
将数据填入Excel表格中，利用公式取倒数，并插入折线图。
任务三、探究电流与电阻的关系
总结：
电流与电压和电阻有关，
当电阻不变时，电流与电压成正比；
当电压不变时，电流与电阻成反比。
总结实验过程中的注意事项，分享自主实验中遇到的问题并
提供解决方案。
电流与电压和电阻的关系
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
实验方法：控制变量法
电路图
实物电路的连接
实验步骤
表格
结论
1．利用如图所示的电路，探究电流与电阻的关系时，每次实验
必须保持大小不变的是（　　）
A．电压表的示数
B．电流表的示数
C．定值电阻Rx的阻值
D．滑动变阻器 R′的阻值
A
2．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10 Ω换成
20 Ω后，闭合开关，接下来要移动滑动变阻器的滑片 ，其目
的是（ ）
A.改变电路两端的电压
B.保持定值电阻两端的电压不变
C.多次测量以减少误差
D.保持通过定值电阻的电流不变
B
3．如图所示，在研究“电流与电压的关系”实验中，下列说法中正确的是
（ 　）
①闭合开关前，移动滑片P到最右端是为了起到保护电路的作用
②闭合开关后，移动滑片P的作用是控制定值电阻两端的电压保持不变
③闭合开关后，移动滑片P的作用是改变定值电阻两端的电压多次测量
④闭合开关后，移动滑片P的目的是多次测量取平均值
减小误差
A．①② B．②③ C．①③ D．②④
C
4．用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。电源电压恒为4.5 V，滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”，有4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω、12 Ω的定值电阻各一个。
（1）用笔画线代替导线把图甲电路连接完整，要求：当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大。
（2）完成一组实验后，断开开关，改接10 Ω的定值电阻时，有以下四步操作：
①闭合开关； ②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到适当位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是 ___________；上述操作④中判断滑片已处于适当位置的依据是
____________________________________ 。
（3）依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在图乙的坐标系中描绘出I﹣R的关系图像为曲线A。由图像可得出的结论是：
________________________________________________________________ 。
②①④③
电压表的示数与上组实验相同
导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
作业本作业
完成对应练习。

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