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(共44张PPT)
第4节 欧姆定律及其应用
（第1课时）
浙教版八年级科学上册
第三章 电路探秘
学习目录
电流与电压的关系
1
电流与电阻的关系
2
学习目标
科学观念
科学思维
理解电流与电压、电阻之间的定量关系；通过实验探究建立电流与电压、电阻之间成正比关系的科学观念，并掌握控制变量法和图像分析法在物理规律研究中的应用。
能运用欧姆定律解释电路中的实际问题，强化逻辑推理与模型构建的科学思维；通过分析实验数据和电路故障案例，培养从现象到本质的科学探究能力。
实践探索
通过设计实验探究不同电阻下电流与电压的变化，分析实验数据，总结出电路参数关系验证的操作要点，并结合实际问题验证欧姆定律的适用性。
态度责任
通过实验测量和数据分析，尊重客观数据，避免主观臆断，养成严谨求实的科学态度；在小组合作中分工协作解决电路故障问题，培养团队合作精神和科学探究的责任意识。
课堂导入
电压越大，对电路中电流的推动作用越大，即相当于电流获得的推动作用越强；而电阻越大，则对电路中电流的阻碍作用就越大。那么,电流与电压、电流与电阻之间存在怎样的定量关系呢
PART 01
电流与电压的关系
新知讲解
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系
一、电流与电压的关系
研究电流与电压的关系，必须控制电阻不变，即研究一个定值电阻的电流与它两端的电压的关系。
提出问题:
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系
猜想与假设:
电压是产生电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池为电源的电路中发光较暗，在以两节干 电池为电源的电路中发光较亮，所以有两种猜想：(1)导体两端的电压越大，通过导体的电流越 大；(2)通过导体的电流与导体两端的电压大小成正比
设计实验:
运用控制变量法,控制电阻不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压，用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量通过电阻的电流,记录数据,分析电流随电压的变化规律。实验电路图如图所示
实验器材:
电流表、电压表、滑动变阻器、5 Ω的定值电阻、学生电源、开关各一个，导线若干
1.按图3.4-1所示连接电路。闭合开关，调节滑动变阻器R′,可改变电阻R上的电压。
电压表测出的电压是哪两端
的电压？电流表测出的电流
是经过哪个元件的电流？如
果没有滑动变阻器R′，该实验可行吗？
2.实验中定值电阻R=5Ω,逐次调节滑动变阻器R′,使电压表上的读数分别达到表3.4-1中的数值，分别读出每次不同电压下的电流值，并记录在表3.4-1中。
0.2
0.4
0.6
5
5
5
分析论证:
通过对表中数据的分析计算，发现电流随电压的增大而增大，且在误差允许的范围内，电压与电 流的比值不变。将实验数据以图像的形式表示出来，分析可知电流与电压成正比
3.计算电压与电流的比值，比较其结果可得到什么结论
实验结论:
当电阻一定时，通过导体的电流与它两端的电压成正比
特别提醒
一、电流与电压的关系
(1)导体中的电流和导体两端的电压都是针对“同一导体”而言的。
(2)在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电阻一定”。
(3)不能说“电阻一定时，电压跟电流成正比”。因为电流、电压之间存在 一定的因果关系，这里电压是原因，电流是结果，即只有给导体两端加上 了电压，导体中才会产生电流，不是因为导体中有了电流，导体两端才有 电压，因果关系不能颠倒。
2.实验注意事项
一、电流与电压的关系
(1)为了使得出的结论更具有普遍性，可换用10 Ω、15 Ω的电 阻重复上述实验步骤。
(2)调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，防止电压表和电流表 示数变化过快。
(3)在移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛要紧盯电压表，当电压 表示数达到设定值时，停止移动滑片，记下电流表的示数。
以上表格中计算出的电压与电流的比值是否完全相等 与同学讨论结果，并分析原因。
不完全相等。可能是在读取电压表、电流表的示数时出现了误差。
在探究“电流与电压的关系”实验中，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到 的位置。该实验中分别采用5Ω、10 Ω、15 Ω的电阻进行实验，目的是
。如图所示是根据实验数据绘制的图像，由图像可知，电阻一定时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成 。
课堂练习
【答案】接入电路的阻值最大；使实验结论更具有普遍性；正比
【解析】连接好实验电路，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到 接入电路的阻值最大的位置。实验中，更换不同电阻进行多次测量 的目的是避免实验结论的偶然性，使实验得到的结论更具有普遍性。 电阻一定时，电流随电压变化的图像是一条过原点的直线，这说明在 电阻一定时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成正比。
PART 02
电流与电阻的关系
新知讲解
二、电流与电阻的关系
研究电流与电阻的关系，必须控制电压不变，即当电阻两端的电压始终不变时，来研究通过电阻的电流大小与电阻阻值的关系。
提出问题:
电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻存在什么关系
猜想与假设:
电阻表示导体对电流的阻碍作用，所以对电流与电阻的关系有两种猜想：(1)导体电阻越大.通 过导体的电流越小；(2)通过导体的电流与导体的电阻大小成反比
设计实验:
运用控制变量法，控制导体两端的电压不变，改变导体的电阻，观察并记录电流的大小.分析电流随电阻的变化规律。
(1)要改变导体的电阻，在实验中更换不同阻值的电阻接入电路即可；
(2)在该实验中更换电阻后要控制电阻两端的电压不变，我们可以在电 路中串联一个滑动变阻器，调节滑动变阻器使不同电阻两端的电压保持 不变，这个不变的电压值可以通过电压表显示出来。
实验电路图如图所示
实验器材:
电压表、电流表、滑动变阻器、学生电源、开关各一个，阻值为5Ω、10 Ω、15Ω的定值电阻各一 个，导线若干
1.图3.4-1中，更换定值电阻R,调节滑动变阻器R′,使R两端的电压始终保持不变，可读出并记录每次的电阻值与电流值。
2.测量电压为2V时不同电阻的电流值，并记录在表3.4-2中
0.4
0.2
0.133
2
2
2
3.计算电流与电阻的乘积，比较其结果，可以得出什么结论
分析论证:通过对表中数据的分析计算，发现电流随电阻的增大而减小，且在误差允许的范围内，电阻与电 流的乘积不变。将实验数据以图像的形式表示出来，分析可知电流与电阻成反比
实验结论:当电压一定时，通过导体的电流与它的电阻成反比
特别提醒
一、电流与电压的关系
(1)在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电压一定”。
(2)不能说“导体的电阻与通过它的电流成反比”。因为电阻是导体本身 的一种性质，由导体的长度、横截面积和材料决定，还受温度的影响，与通 过它的电流大小无关。
小明同学用控制变量法探究电流与电阻 的关系，电路如图所示。在实验过程中，当A、B 两点间的定值电阻由5Ω换成10Ω时，为了使 的示数保持不变 ， 他应将滑动变阻器的滑片适当向 (填“右”或“左”)移动。
课堂练习
【答案】电压表;右
【解析】在探究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻两端的电压不 变，即保持电压表的示数不变。当 A 、B两点间的电阻由5Ω换成10Ω时，根据“换大调大，换小调小”规律可知，应向右移动滑片。
PART 03
课堂总结
课堂总结
实验方法:
控制变量法
数据处理方
法:图像法
PART 04
练习与应用
如图是电阻甲和乙的I-U图象，小明对图象信息作出的判断，正确的是（　　）
A．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为2V
B．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A
C．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
D．当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10Ω
练习与应用
【答案】D
【解答】A、在电源外部，电流从电源的正极经过用电器流向负极，在电源内部，电流由电源负极流向电源正极，故A错误，
B、电路中有电源，如果电路没有闭合，则电路中没有电流，故B错误；
C、用电器电流相等不一定是串联，故C错误。
D、正负电荷的定向移动都可以形成电流，D正确；
故选：D。
练习与应用
小明同学用如图甲所示的电路进行实验，并根据测量数据画出了通过小灯泡电流与其两端电压关系的图像如图乙，小灯泡的额定电压为2.5V。下列说法正确的是（　　）
练习与应用
A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至B端
B．闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数，应立即更换小灯泡
C．闭合开关后，向右移动滑片，电流表的示数变大，电压表的示数变大
D．利用图甲所示电路和实验器材可以探究电流与电压的关系
练习与应用
【答案】C
【解答】解：A、闭合开关前应将滑动变阻器调至阻值最大端，故滑动变阻器的滑片应调至A端，故A错误；
B、闭合开关后，小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路是通路，小灯泡不亮可能是实际功率太小，应先调节滑动变阻器观察灯泡是否发光，而不是立即更换，故B错误；
C、闭合开关后，向右移动滑片时，滑动变阻器的电阻减小，总电阻减小，故总电流增大，电流表示数增大，电压表测小灯泡两端电压，根据分压原理，滑动变阻器的电阻减小，滑动变阻器两端电压减小，故小灯泡两端电压增大，电压表示数变大，故C正确；
D、探究电流与电压的关系需控制电阻不变，但小灯泡的电阻随温度变化而变化，因此不能直接探究欧姆定律中的电流与电压关系，故D错误。
故选：C。
如图所示，为探究电流与电压关系的电路图。实验中，小明所选电源电压恒为3V，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，小明移动滑动变阻器的滑片进行多次实验，并将实验数据记录如表。则下列说法中正确的是（　　）
A．将R1换成小灯泡，也可以进行实验
B．实验说明电阻一定时，导体两端电压与通过导体的电流成正比
C．表格中第3组数据是错误的
D．实验中，所选滑动变阻器的最大阻值可能为50Ω
练习与应用
练习与应用
小李用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压4.5V不变，实验时，他依次将5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的四个电阻接入电路，记下电流表和电压表示数并绘制出I-R图象（图乙）。实验时（　　）
A．定值电阻两端电压保持3V不变
B．滑动变阻器的最大电阻至少是20Ω
C．定值电阻从5Ω换成10Ω，需向左移动滑片P
D．电压表示数为零，一定是定值电阻短路
练习与应用
练习与应用
【答案】B
PART 05
提升训练
如图甲电路探究“电流与电压和电阻的关系”。器材有：电压为6V的电源，电流表、电压表，开关各一个，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻各一个，规格为“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
提升训练
（1）小南探究“电流与电压的关系”，为了保护电路，实验开始时，滑动变阻器的滑片P应移动到最 （选填“左”或“右”）端；他将5Ω的电阻接入电路，检查电路无误后开始实验，依次得到A到E点的数据，并绘制I-U图像如图乙，根据图像可得出结论： 。
提升训练
（2）为了使实验结论更具有普遍性，小南换用10Ω的电阻重复前面操作，得到多组数据，根据实验数据，在相同的坐标系中画出了I-U图像，如图中 （选填“a”“b”或“c”）图像是符合实验实际的；
提升训练
（3）探究电流与电阻的关系时，小岗所测得的4组数据如表格所示，请你帮他写出分析数据得出结论的具体过程 .
提升训练
实验次数 1 2 3 4
R/Ω 5 10 15 20
I/A 0.6 0.3 0.26 0.14
（4）小岗用30Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第5次实验，为了完成该实验，他应该进行的调整是 .
提升训练

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