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(共27张PPT)
第2节 探究：电流与电压、电阻的关系
第十六章 探究电路
课程讲授
新课导入
本课小结
我们一起来闯关
知道电流与电压、电阻的关系；能理解欧姆定律并运用其说明生产生活中的有关现象，解释简单电路的实际问题。
01
能在进行实验设计、规划实验方案时自觉运用控制变量法；能运用已知实验方法自主规划实验步骤，连接实验器材进行实验获取数据，能分析处理数据得出结论。
02
03
体会实验数据和图像分析对于物理学习的重要性；有安全实验和规范操作的安全意识。
素养目标
新课导入
视频导入：观看漫画视频:
视频中电压助力电流通过，电阻阻碍电流通过，看来电流跟电压、电阻都有关系。
可物理是科学，不是漫画，更不是儿戏，要想科学地掌握电学三兄弟的真实关系，还得来学习。
今天让我们紧跟欧姆步伐，揭示三者之间的真实关系。
一、实验：探究电流与电压的关系
课程讲授
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1.提出猜想：电压是产生电流的原因，并且通过前边的实验演示，我们知道电源电压越大，电流就越大。
我们猜想： 。
2.实验准备：
（1）实验方法分析：
①电流同时受电压、电阻两个因素的影响，我们该用什么方法来研究每一个因素是怎样影响的呢
②验过程中需要控制的不变量是什么，如何控制其不变？
③如何改变电阻两端电压？怎么操作？
④滑动变阻器在实验中起到什么作用？
控制变量法
电阻，选择定值电阻
调节滑动变阻器的阻值
保护电路、改变电阻两端的电压。
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（2）实验操作提示：
为保护电流表和电压表，开始选择的量程不能过小；连接电路时要断开开关；闭合开关前把滑动变阻器的滑片移到最大电阻的位置。
3. 实验目的
探究电阻一定时，电流与电压的关系。
4.实验器材
电源、开关、导线、定值电阻、　 　、　 　、　 　。
电流表
滑动变阻器
电压表
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5.实验设计
（1）实验电路图：参考课本P99图16-13。请你说明为什么采用此电路图可进行本实验。你还有其他设计吗？
提示：此电路设计可以保持　 　不变,调节 　改变　 　,探究流经定值电阻的电流和其两端电压的关系。
研究对象
测R中电流
测R两端电压
改变R两端电压
电阻
滑动变阻器
电压大小
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（2）设计记录数据表格：
（3）手眼分工：实验过程中，调节滑动变阻器时，手 ，眼睛观察 指针偏转情况，待示数合适时停止调节。
实验次数 电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A
1
2
3
移动滑片
电压表
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6.实验步骤
（1）根据设计的电路图连接电路，连接电路时注意开关要断开，电流表和电压表连接方式及“+”、“-”接线柱和量程选择要正确，滑动变阻器接法正确，且闭合开关前滑片要滑到电阻最大位置。
（2）检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器 Rˊ，观察电压表和电流表示数合适时，读出并记录电阻、电流、电压值。
（3）继续调节滑动变阻器 Rˊ，改变定值电阻R两端的电压和对应的电流，重复步骤（2）两次。
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7.分析数据，得出结论
（1）根据实验数据，在下坐标图描点连线：完成电流跟电压关系坐标图：
（2）实验结论：
当导体电阻不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 。此结论我的猜想 （一致/不一致）。
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二、实验：探究电流与电阻的关系
1.提出猜想：电阻是导体对电流的阻碍作用，并且通过前边的实验演示，我们知道电阻越大，电流就越小。
我们猜想：在电压一定时,电阻越大,电路中的电流越　 　。
2.实验准备：
（1）实验方法分析：
①验过程中需要控制的不变量是什么，如何控制其不变？
②如何改变电阻？怎么操作？
③滑动变阻器在实验中起到什么作用？
小
提示：电压；通过调节滑动变阻器的阻值，改变电阻两端电压。
提示：换用不同阻值的电阻进行实验
提示：保护电路、调节不同电阻两端的电压保持不变。
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（2）实验操作提示：
每次更换电阻时都需要断开开关操作；实验选取电阻时阻值最好成倍数关系，比如5Ω、10Ω、15Ω，便于分析数据，得出结论。
3. 实验目的
探究电阻一定时，电流与电压的关系。
4.实验器材
电源、开关、导线、定值电阻、　 　、　 　、　 　。
滑动变阻器
电流表
电压表
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5.实验设计
（1）实验电路图及分析：
（2）设计记录数据表格：
分别测R1、R2、R3中电流
R1
R2
R3
观察R1、R2、R3两端电压
调节使R1、R2、R3两端电压保持不变
研究对象
实验次数 电压U/V 电阻R/Ω 电流I/A
1
2
3
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（3）手眼分工：实验过程中，调节滑动变阻器时，手 ，眼睛观察 指针偏转情况，待其示数达到预设数值时停止调节。
6.实验步骤
移动滑片
电压表
（1）根据设计的电路图连接电路，定值电阻连接R1。每次更换电阻时都要断开开关。
（2）检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器 Rˊ，观察电压表指针偏转情况，达到预设值时，读出并记录电阻、电流、电压值。
（3）将R1取下，分别更换R2、R3，调节滑动变阻器 Rˊ，使电压表示数跟接入R1时相同，重复步骤（2）两次。
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7.分析数据，得出结论
（1）根据实验数据，在下坐标图描点连线：完成电流跟电压关系坐标图：
（2）实验结论：
当电压不变时，通过导体的电流跟导体电阻成 。此结论我的猜想 （一致/不一致）。
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三、欧姆定律
I：电流
U：电压
R：电阻
单位：安培（A）
单位：伏特（V）
单位：欧姆（Ω）
1. 阅读课本P100“欧姆定律”框题下内容。
（1）内容：
（2）关系表达式：
（3）通过“科学书屋”了解欧姆。
一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
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2.欧姆定律的应用
（1）公式变形：
① ,根据此公式可求电压。
② ，根据此公式可求电阻。
（2）例题处理：
①分小组共同阅读例题，交流问题。
②将课本例题解题部分遮住，在练习本上重现例题解题过程。
③小组长互查并监督，汇报检查结果，反馈。
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（3）师生共建，策略提炼：
①I、U、R对应同一段电路或同一工作状态下的电流、电压、电阻，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角标区别。
②I、U、R三者单位依次是 A、V 、Ω，不符合要求的要先统一单位。
③推导公式
只表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与通过它的电流的比值。而电阻是导体本身的一种性质，与U、I无关，故不能理解为导体电阻与导体两端电压成正比，与通过的电流成反比。
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3.用欧姆定律解释生活现象
（1）观看酒精测试仪的原理视频，了解其工作原理：
（2）分小组交流讨论课本P101“物理聊吧”中的问题。
电流表自身的电阻很小，电压表自身的电阻很大。电流表不可以直接连接在电源两极，而电压表可以。学习了欧姆定律后，你能说出这样规定的原因吗？
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4.对点训练：如图所示电路中，R1=10Ω，R2=5Ω，电压表V的示数为1.8V，则AB两端的电压U为 2.7V 。
，
，
课堂小结
电流
跟电阻
跟电压
实验探究
猜想
实验过程
结论：成正比
实验探究
猜想
实验过程
结论：成反比
欧姆定律
我们一起来闯关
1．如图，在探究导体的电流跟电压的关系时，为了得到多组电压、电流值，林红同学应该怎样操作（　　）
A．保持R两端的电压不变
B．保持电路中的电流不变
C．保持R′的滑片位置不动
D．保持R不变，调节R′的滑片到不同位置
2．对于欧姆定律的理解，下列相关说法中正确的是（　　）
A．通过导体的电流越小，导体的电阻就越大
B．导体两端的电压与导体的电阻成正比
C．导体两端的电压大小，由通过导体的电流来决定
D．导体中的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比
D
D
我们一起来闯关
3．如图所示为定值电阻R1和R2的I—U图像，下列说法正确的是（　　）
A．电阻串联在同一电路中，通过电流之比是1∶2
B．电阻串联在同一电路中，两端电压之比是1∶2
C．电阻并联在同一电路中，两端电压之比是1∶2
D．电阻并联在同一电路中，通过电流之比是1∶2
D
我们一起来闯关
4．小红在“探究电流与电压关系”的实验中，使用的实验器材有：两节新干电池、滑动变阻器（满足实验要求）、电流表、电压表、开关、导线和定值电阻若干。实验过程如下：
(1)请根据小红设计的电路图（图1）将实物图（图2）连接完整（要求：导线不交叉）；
我们一起来闯关
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
(2)连接电路时，将最后一根导线接入电路时，电流和电压表指针都发生偏转，出现这一现象的原因是 ；
(3)小红把5Ω的定值电阻接入电路，在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调至最 （选填“左”或“右”）端；
(4)闭合开关，调节滑片P，当电压表的示数为0.5V时，电流表的示数如图3所示，则电流表示数为 A；
(5)继续实验，将实验数据记录在表中，分析数据可得出结论：
在电阻一定时， 。
连接电路时开关未处于断开状态
右
0.1
通过导体的电流与导体两端电压成正比
我们一起来闯关
5．用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(1)本实验采用的探究方法是 ；
(2)连接电路时，开关应该 （选填“断开”或“闭合”）；
控制变量法
断开
我们一起来闯关
(3)先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至A位置，使电压表的示数为2.4V，同时记下电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，闭合开关，则应向A位置的 （选填“左”或“右”）侧移动变阻器的滑片P，使 （选填“电流”或“电压”）表的示数与前一次相同，记录相关数据；
(4)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图象为曲线A；
①由图象可得出的结论是： ；
②根据题图乙中的图象可知，当电路中接入6Ω的定值电阻时，滑动变阻器接入电路中的阻值应是 Ω。
左
电压
电压一走时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
5.25
我们一起来闯关
6．小明制作了电加热器，接在12V的电源两端时，测得电流为0.3A，问：
（1）电加热器的电阻值是多少？
（2）若将电加热器接在220V的电源两端，通过的电流是多大？

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