资源简介

(共38张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：电流与电压、电阻的关系
副标题：实验探究 规律总结 应用拓展
幻灯片 2：学习目标
通过实验探究，得出电流与电压的关系：当电阻一定时，电流与电压成正比。
通过实验探究，得出电流与电阻的关系：当电压一定时，电流与电阻成反比。
理解欧姆定律的表达式及其物理意义，能运用欧姆定律进行简单的计算。
掌握控制变量法在实验探究中的应用，提高实验设计和数据分析能力。
体会 “实验→数据→规律” 的科学探究过程，培养严谨的科学态度。
幻灯片 3：引入 —— 问题提出
回顾旧知：电压是形成电流的原因，电阻是导体对电流的阻碍作用。那么，电流的大小与电压、电阻之间是否存在定量关系？
生活联想：同一盏灯，电压越高（如用 2 节电池比 1 节电池），亮度越亮（电流越大）；相同电压下，灯泡电阻越大（如大功率灯泡比小功率灯泡电阻小），亮度越暗（电流越小）。
提出问题：
当电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系？
当电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？
幻灯片 4：实验探究 1—— 电流与电压的关系（电阻一定时）
实验目的：探究电阻一定时，电流与电压的定量关系。
实验方法：控制变量法（保持电阻 R 不变，改变电阻两端的电压 U，测量对应的电流 I）。
实验器材：电源、开关、定值电阻（如 5Ω）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电流表、电压表、导线若干。
实验电路图：绘制电路图，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电流，电压表测定值电阻两端电压，滑动变阻器用于改变定值电阻两端电压。
实验步骤：
按电路图连接电路，闭合开关前将滑动变阻器滑片移到最大阻值处。
闭合开关，调节滑动变阻器，使定值电阻两端电压为 1V，记录电流表示数。
再次调节滑动变阻器，使电压分别为 2V、3V，每次记录对应的电流值。
更换另一个定值电阻（如 10Ω），重复上述实验，获取多组数据。
幻灯片 5：实验数据记录与分析（电流与电压）
实验数据表格（R=5Ω）：
实验次数
电压 U/V
电流 I/A
电压与电流的比值 U/I（Ω）
1
1
0.2
5
2
2
0.4
5
3
3
0.6
5
数据分析：
电阻 R=5Ω 不变时，电压增大为原来的 2 倍（1V→2V），电流也增大为原来的 2 倍（0.2A→0.4A）；电压增大为原来的 3 倍，电流也增大为原来的 3 倍。
电压与电流的比值始终等于电阻值（5Ω），保持不变。
图像分析：以电压 U 为横坐标、电流 I 为纵坐标绘制图像，得到一条过原点的倾斜直线，表明电流与电压成正比。
结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比（\( I \propto U \)）。
幻灯片 6：实验探究 2—— 电流与电阻的关系（电压一定时）
实验目的：探究电压一定时，电流与电阻的定量关系。
实验方法：控制变量法（保持电压 U 不变，改变电阻 R，测量对应的电流 I）。
实验器材：电源、开关、不同阻值的定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器（20Ω 1A）、电流表、电压表、导线若干。
实验电路图：与实验 1 相同，通过更换定值电阻改变 R，调节滑动变阻器保持定值电阻两端电压不变。
实验步骤：
接入 5Ω 电阻，调节滑动变阻器使电压表示数为 3V，记录电流表示数。
更换为 10Ω 电阻，调节滑动变阻器使电压表示数仍为 3V，记录电流表示数。
更换为 15Ω 电阻，重复上述操作，保持电压 3V 不变，记录电流值。
幻灯片 7：实验数据记录与分析（电流与电阻）
实验数据表格（U=3V）：
实验次数
电阻 R/Ω
电流 I/A
电阻与电流的乘积 R I（V）
1
5
0.6
3
2
10
0.3
3
3
15
0.2
3
数据分析：
电压 U=3V 不变时，电阻增大为原来的 2 倍（5Ω→10Ω），电流减小为原来的 1/2（0.6A→0.3A）；电阻增大为原来的 3 倍，电流减小为原来的 1/3。
电阻与电流的乘积始终等于电压值（3V），保持不变。
图像分析：以电阻 R 为横坐标、电流 I 为纵坐标绘制图像，得到一条反比例曲线，表明电流与电阻成反比。
结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比（\( I \propto \frac{1}{R} \)）。
幻灯片 8：欧姆定律
定律内容：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：\( I = \frac{U}{R} \)
其中：I 为电流（单位：A），U 为电压（单位：V），R 为电阻（单位：Ω）。
变形式：
求电压：\( U = I \cdot R \)
求电阻：\( R = \frac{U}{I} \)（注意：R 是导体本身的性质，与 U、I 无关，此式仅用于计算）。
物理意义：欧姆定律揭示了电流、电压、电阻三者之间的定量关系，是电路分析和计算的核心规律。
幻灯片 9：欧姆定律的理解与注意事项
正比与反比的条件：
“电流与电压成正比” 的前提是 “电阻一定”。
“电流与电阻成反比” 的前提是 “电压一定”。
公式适用范围：适用于纯电阻电路（电能全部转化为内能的电路，如电灯、电炉等），不适用于电动机等非纯电阻电路。
电阻的独立性：电阻 R 由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定，与电压 U 和电流 I 无关，\( R = \frac{U}{I} \)只是计算电阻的公式，而非决定式。
单位统一性：计算时 U、I、R 的单位必须分别为 V、A、Ω，若单位不同需先换算（如将 kΩ 换算为 Ω）。
幻灯片 10：欧姆定律的应用 —— 基本计算
例题 1（已知 U、R 求 I）：
题目：一个定值电阻为 10Ω，两端电压为 6V，通过它的电流是多少？
解：根据\( I = \frac{U}{R} = \frac{6V}{10 } = 0.6A \)。
答：通过电阻的电流是 0.6A。
例题 2（已知 I、R 求 U）：
题目：通过一个 20Ω 电阻的电流是 0.5A，电阻两端的电压是多少？
解：根据\( U = I \cdot R = 0.5A \times 20 = 10V \)。
答：电阻两端的电压是 10V。
例题 3（已知 U、I 求 R）：
题目：一个导体两端电压为 3V 时，通过的电流为 0.1A，该导体的电阻是多少？
解：根据\( R = \frac{U}{I} = \frac{3V}{0.1A} = 30 \)。
答：导体的电阻是 30Ω。
幻灯片 11：欧姆定律的应用 —— 串联电路计算
例题 4：串联电路中，电源电压为 9V，R =5Ω，R =10Ω，求电路中的电流和各电阻两端的电压。
分析：串联电路总电阻\( R = R_1 + R_2 = 5 + 10 = 15 \)，总电流\( I = \frac{U}{R} = \frac{9V}{15 } = 0.6A \)。
各电阻电压：\( U_1 = I \cdot R_1 = 0.6A \times 5 = 3V \)，\( U_2 = I \cdot R_2 = 0.6A \times 10 = 6V \)。
验证：\( U_1 + U_2 = 3V + 6V = 9V = U \)，符合串联电路电压规律。
幻灯片 12：欧姆定律的应用 —— 并联电路计算
例题 5：并联电路中，电源电压为 6V，R =20Ω，R =30Ω，求各支路电流和干路电流。
分析：并联电路各支路电压等于电源电压\( U = U_1 = U_2 = 6V \)。
支路电流：\( I_1 = \frac{U}{R_1} = \frac{6V}{20 } = 0.3A \)，\( I_2 = \frac{U}{R_2} = \frac{6V}{30 } = 0.2A \)。
干路电流：\( I = I_1 + I_2 = 0.3A + 0.2A = 0.5A \)。
幻灯片 13：实验误差分析与注意事项
误差来源：
电表读数误差（视线未垂直刻度盘、量程选择不当）。
滑动变阻器调节时电压不稳定，导致数据偏差。
定值电阻阻值随温度变化（尤其电流较大时），影响 “电阻一定” 的条件。
实验注意事项：
连接电路时开关断开，闭合前滑片移到最大阻值处，保护电路。
测量时电压不宜过高（避免电阻温度明显变化），每次读数后立即断开开关。
多次测量取平均值，或通过图像分析减小偶然误差。
更换电阻后需重新调节滑动变阻器，确保电压不变（探究电流与电阻关系时）。
幻灯片 14：知识梳理与规律总结
电流与电压的关系：电阻一定时，\( I \propto U \)（\( I = \frac{U}{R} \)）。
电流与电阻的关系：电压一定时，\( I \propto \frac{1}{R} \)（\( I = \frac{U}{R} \)）。
欧姆定律：\( I = \frac{U}{R} \)，揭示了电流、电压、电阻的定量关系。
控制变量法：探究两个量的关系时，保持第三个量不变，是实验成功的关键。
幻灯片 15：课堂练习
某导体两端电压为 2V 时，电流为 0.5A，则导体电阻为______Ω；若电压增大到 4V，电阻为______Ω，电流为______A。
电压一定时，电阻变为原来的 2 倍，电流将变为原来的______；电阻一定时，电压变为原来的 3 倍，电流将变为原来的______。
一个 10Ω 的电阻与一个未知电阻串联后接在 12V 电源上，电流为 0.5A，则未知电阻为______Ω，它两端的电压为______V。
下列关于电流与电压、电阻的关系，说法正确的是（ ）
A. 电阻一定时，电压与电流成正比 B. 电压一定时，电阻与电流成反比
C. 电流与电压成正比，与电阻成反比 D. 以上说法都不正确
幻灯片 16：课后作业
完成课本上关于欧姆定律的练习题，重点练习电流、电压、电阻的相互计算。
设计一个实验，验证 “当电压一定时，电流与电阻成反比”，写出实验步骤和预期数据表格。
某同学认为 “电阻与电压成正比，与电流成反比”，请结合电阻的定义和欧姆定律分析该说法是否正确，说明理由。
2024人教版物理九年级全册
17.1电流与电压、电阻的关系
第十七章 欧姆定律
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
1. 通过实验探究，认识电流与电压和电阻的关系。
2. 会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和电流之间的关系。
3. 会使用“控制变量”的研究方法研究物理规律的思路，学习用图象研究物理问题的方法。
电压是产生电流的原因，由此想到：
电压越大，电流可能 。
电阻是表示导体阻碍电流作用的大小，
由此想到：电阻越大，电流会 。
那么，电流与电压、电阻存在怎样的定量关系？
越大
越小
从实验看到：
电路中电流与电压和电阻有关。电路中的电流随电压的增大而增大，随电阻的增大而减小。
那么，它们之间究竟有着怎样的定量关系呢？
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？
控制变量法
1. 控制______一定，探究电流与电压的关系。
2. 控制______一定，探究电流与电阻的关系。
电阻
电压
知识点 1 探究电阻一定时电流与电压的关系
探索新知
提出问题：通过电阻的电流与它两端的电压有什么关系？
猜想假设：当电路中电阻一定时，电压越大，电流______。
越大
设计实验：
（1）探究电流与电压之间的关系，保持______不变，
改变_______。
电阻
电压
（2）怎样测量电阻两端的电压 U？
A
V
R
P
S
（3）怎样测量通过电阻的电流 I？
（4）怎样改变电阻两端的电压？
方法1
方法2
实验步骤
（1）按照电路图连接实物电路
注意事项：（1）连接电路时开关应_______；
断开
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_________位置。
阻值最大
（2）电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变电压表示数，读出相应的电流表示数，并记录在表中。
（3）在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，并将各点平滑地连接起来，画出I－U关系图像
电阻 R / Ω 电压 U / V
电流 I / A
实验数据
电阻 R / Ω 电压 U / V
电流 I / A
5
0.06
0.11
0.14
0.22
0.33
0.29
0.49
0.68
1.05
1.58
I/A
U/V
O
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
2.0
3.0
1.0
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。
实验结论
结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的
电压成正比。即电压与电流的比值是个定值。
这个定值就是该电阻的阻值，关系式为：
R =
U
I
注意：1. 这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对
同一导体而言的。（同一性）
2. 不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。因为导体两端有了电压，导体中才有电流。
知识点 2 探究电压一定时电流与电阻的关系
提出问题：通过电阻的电流与它的电阻有什么关系？
猜想假设：当电路中的电压一定时，电阻越大，电流_____。
越小
设计实验：
探究电流与电阻之间的关系，保持电压不变，改变______。
电阻
实验步骤
（1）按照电路图连接实物电路
注意事项：（1）连接电路时开关应_______；
断开
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_________位置。
阻值最大
（2）确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 1.5 V，读出电流表的示数并填入表中。
（3）断开开关，将阻值为 15 Ω 的定值电阻更换为 10 Ω、5 Ω 的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持 1.5 V 不变，分别读出对应电流表的示数并填入表中。
数据序号 1 2 3 4 5 ……
电压 R / Ω
电流 I / A
U = _______V
（4）在坐标系中根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑曲线连接各点，画出 I-R 关系图象。
I/A
R/Ω
O
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
10
15
5
实验数据
数据序号 1 2 3 4 5
电压 R / Ω
电流 I / A
U = _______V
I/A
R/Ω
O
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
10
15
5
1.5
0.10
0.14
0.30
0.38
0.50
15
10
5
4
3
当导体两端电压 U 一定时，通过导体的电流 I 跟电阻 R 成反比
实验结论
结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的
电阻成反比。
关系式为：
I =
U
R
注意：1. 电流和电阻也是针对同一导体而言，谁的电阻
就影响谁的电流。
2. 不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。
电阻的大小与导体本身相关。
知识点1 探究电阻一定时电流与电压的关系
1.在“探究电阻一定时电流与电压关系”实验中：
（1）如图1所示，甲为________，乙为________。
（均填“电流表”或“电压表”）
电流表
电压表
（2）用笔画线代替导线将图2中的电路连接完整，滑动变阻器的滑片从
右向左移动时接入电路的阻值变小。（导线不能交叉）
[答案]
（3）在实验操作过程中保持______不变，闭合开关，移动滑动变阻器
的滑片 ，得到了如下表所示的几组实验数据。
实验次数 1 2 3 4
1.0 1.5 2.0 2.5
0.10 0.15 0.20 0.25
电阻
（4）请根据表中数据，在图3中用描点法画出通过电阻的电流 与电阻
两端电压 的关系图像。
[答案]
（5）对实验数据进行分析，归纳出的结论是：_____________________
_______________________________。
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
知识点2 探究电压一定时电流与电阻的关系
2.如图甲所示是小轩所在的实验小组在
探究“电压一定时电流与电阻的关系”时
的电路，电源电压恒为 ，电压表、电
流表无损坏，有阻值为 、 、
、 、 的定值电阻5个。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，要求滑片向
左移动时，电流表示数变大。
[答案]
（2）实验过程中，需要更换定值电阻，为了科学地得出实验结论，当每
次更换定值电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察
电压表的示数，移动滑动变阻器滑片的目的是使电压表示数__________。
保持不变
（3）在老师的引导下，他们将5次实验数据
描绘在图乙中并作出图像。图中 点对应的
横坐标与纵坐标围成矩形的面积______
（填“大于”“小于”或“等于”） 点对应的横
坐标与纵坐标围成矩形的面积。
等于
（4）观察图乙可以得出实验结论：_______
______________________________________
___________。
导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
3.如图所示是电学中常见的电路图，在、 两点
间接入电阻，并进行对应实验，对滑动变阻器在
此实验中的作用描述正确的是( )
D
A.探究电流与电压的关系——保证定值电阻阻值不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.探究电流与电压的关系——多次测量求平均值，减小误差
D.探究电流与电阻的关系——保持定值电阻两端电压不变
4.［2024天津南开期中］在下列图像中，能正确反映物理量之间关系的
是( )
D
A.甲图：定值电阻阻值与它两端电压的关系
B.乙图：定值电阻阻值与通过它的电流的关系
C.丙图：电压一定时，电流与电阻的关系
D.丁图：电阻一定时，电流与电压的关系
5.［2024云南］实验小组探究“电流与电压的关系”。
（1）实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流
与电压的关系，物理上把这种研究方法叫__________法。
控制变量
（2）根据图甲的电路图连接电路时，开关应______。
闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到___
（填“”或“ ”）端。
断开
（3）检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画
出正确接法，且导线不交叉。
[答案]
（4）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，记录
第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，
应逐渐将滑片向___（填“”或“ ”）端移动，数据记
录如表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，
读数为_____A。
0.12
次数 1 2 3 4 5
0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
0.08 0.10 0.14 0.16
（5）分析实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流
与导体两端的电压成______。
（6）某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出（5）中的
结论，原因是______________________________________。
正比
灯丝电阻随温度的升高而增大，不是定值
6.小军利用如图甲所示的电路来探究“电压一定时电流与电阻的关系”，
相关器材规格已在图中标明且电表均完好。
（1）连接电路时开关应______（填“断开”或“闭
合”），小军按照图甲连好电路。
断开
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于图中
最____（填“左”或“右”）端，目的是__________。
左
保护电路
（3）闭合开关后，发现两电表均没有示数，移动
开关断路
滑动变阻器的滑片，两电表仍没有示数。为了检查电路故障，将一根导
线接在滑动变阻器两端时两电表无示数，接在开关两端时两电表有示数。
由此判断电路故障可能是__________。
（4）在实验过程中，小军调节电阻箱阻值 ，进行了多次实验，其中将
阻值从 改为 时应将滑动变阻器的滑片向____（填“左”或
“右”）端移动，这一过程中眼睛要一直观察______表示数的变化。
右
电压
（5）【数据处理】小军根据实验数据绘制
出了与 的关系图线如图乙所示，由此可知，
此过程中电流与电阻的倒数成______。
正比
（6）通过分析，小军得出了实验结论：在导体两端的电压一定时，
__________________________________。
通过导体的电流与导体的电阻成反比
电流与电压和电阻关系
电流与电压的关系
电流与电阻的关系
电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比
I =
U
R
R =
U
I
谢谢观看！

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