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17.1电流与电压、电阻的关系
第十七章 欧姆定律
初中 物理人教版（2024）九年级全一册
1．通过实验，认识电流与电压的关系。
2．能基于实验数据进行推理与论证，得出电流与电压的定量关系，体会控制变量的方法。能根据实验现象作出合理猜想和假设，能基于问题和实验目的合理设计电路及实验方案，能熟练使用电压表、电流表获取实验数据。
4．通过实验，认识电流与电阻的关系。能基于实验数据进行推理与论证，得出电流与电阻的定量关系，体会控制变量的方法。 5．在探究电流与电压的关系过程中，培养乐于思考、实践，以及善于与他人分享、合作的能力。
学习目标
在如图所示的电路中，当通过增加电池的节数来增加电阻器两端的电压时，我们会发现通过电阻器的电流增大。
另外，通过前面的学习我们知道：电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越大，电流越小。
想一想
新课导入
想一想
通过导体的电流与加在它两端的电压之间存在怎样的定量关系呢？你有怎样的猜想？
新课导入
探究电阻一定时，电流与电压的关系。
本实验需采用控制变量法进行。
实验目的
实验设计
我们在通过实验来寻找电流与电压的关系时，电阻的改变会引起电流的变化。实验时，应先保持电阻不变，研究通过导体的电流与导体两端电压的关系。
课堂活动
一、探究电阻一定时电流与电压的关系
　　可以用定值电阻进行实验。要研究通过定值电阻的电流I怎样随着它两端的电压U的变化而变化，需要确定改变定值电阻两端电压的方法。
实验思路
怎样改变定值电阻两端的电压？
　　1．方法一：
用实验电源改变电压。
利用如图所示的实验电源可以方便地改变电压。
想一想
课堂活动
　　3．方法三：
滑动变阻器改变电阻两端的电压。
如图所示，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表与定值电阻并联，测量其两端的电压，并通过调节滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压和通过的电流。
　　2．方法二：
　　用干电池作为电源，通过增减串联电池的节数来改变电压。　
课堂活动
　　1．根据电路图，连接实物图，选择阻值为10 Ω的定值电阻。
实验过程
　　2．用电压表测量定值电阻两端的电压，并读取数值。
　　3．用电流表测量通过定值电阻的电流，并读取数值。
　　4．改变实验电源电压，进行多次测量。
　　5．记录每组电压和对应电流数据。
课堂活动
R = 10 Ω
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V
电流I/A
实验记录
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
课堂活动
　　1．分析实验数据发现，通过定值电阻的电流随其两端电压的增大而增大，并且成正比。
分析论证
　　2．图像分析：在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I－U图像。
　　分析图像可得出：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
课堂活动
　　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。
实验结论
交流评估
　　1．进行多次测量的目的：
　　进行多次测量，获取多组数据是为了寻找规律，使实验结论具有普遍性。
课堂活动
　　2．注意电流、电压、电阻的语言描述
交流评估
　　（1）结论中的电流、电压、电阻是针对同一电路而言的。
　　（2）明确电流与电压存在的因果关系，电压是导体中产生电流的原因，而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压，所以不能说电阻一定时，电压与电流成正比。
　　（3）在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电阻一定”。
课堂活动
二、探究电压一定时电流与电阻的关系
电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？
因为电阻对电流有阻碍作用，所以若电压一定，可能电阻越大，电流越小。
提出问题
猜想假设
课堂活动
　　要探究电压一定时，电流与电阻的关系，需要知道导体的电阻和通过导体的电流。可以将不同阻值的定值电阻接入电路中，以改变电阻，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。
实验思路
如何保持定值电阻两端电压不变？
　　1．方法一：
使用实验电源。
　　调节档位，保持定值电阻两端电压大小不变。
想一想
课堂活动
滑动变阻器与定值电阻串联，将不同阻值的定值电阻接入电路中时，调节滑动变阻器，可以使定值电阻两端的电压保持不变。
　　2．方法二：
使用滑动变阻器。
课堂活动
　　1．根据电路图，连接实物电路。
实验过程
　　2．闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。
课堂活动
实验过程
　　3．把阻值为5 Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3 V保持不变，读出电流表的示数，记录在表格中。
　　4．把阻值为5 Ω的定值电阻分别更换为10 Ω、15 Ω、25 Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3 V不变，读出电流表的示数，记录在表格中。
课堂活动
数据序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω
电流I/A
U = 3 V
实验记录
5
10
15
20
25
0.6
0.3
0.2
0.15
0.12
课堂活动
　　1．分析实验数据：电流与电阻有关，电流随电阻的增大而减小，且电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻并且成反比。
分析论证
　　2．分析I－R图像：在坐标系中画出I － R图像。
　　分析图像可得出：
　　通过导体的电流与导体的电阻成反比。
　　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。
实验结论
课堂活动
　　1．对I－R图像的改进，作出I－图像，“电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”。也可以说成“电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比”。
交流评估
　　2．更换阻值大的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要的值的原因是电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值过小。
课堂活动
　　3．对实验结论两种错误的语言描述：
交流评估
　　（1）“导体中的电流与导体的电阻成反比”，漏掉了结论的前提条件（在电压一定时）。
　　（2）“电压一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比”，弄错了结论的因果关系（因为电阻是导体本身的性质，跟电压和电流都没关系）。
课堂活动
　　1，下列能正确描述定值电阻的电流与电压关系的图像是（　）
　　A． B．
　　C． D．
A
三、课堂练习
　　2．在“探究电流与电压、电阻关系”的实验中，同学们也想用图像来反映三个物理量之间的关系，绘制了四条图线如图所示，正确的是（　）
A
　　A． B． C． D．
三、课堂练习
　　3．某同学在探究“电流与电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I－R图像。下列结论与图像相符的是（　）
　　A．电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
　　B．电阻一定时，电压随着电流的增大而减小
　　C．电压一定时，电阻随着电流的增大而减小
　　D．电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D
三、课堂练习
　　4．小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流与电阻的关系”。实验过程中，小刚应该保持AB间的_____不变，当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了完成后续探究，他应该将滑动变阻器的滑片向____移动适当距离。
电压
右
二、课堂练习
1． 。
2． 。
3． 。
实验方法： 。
电阻一定时
电流与电压
的关系
改变定值电阻两端电压的方法：
控制变量法
用实验电源改变电压
通过增减串联电池的节数来改变电压
滑动变阻器改变电阻两端的电压
I－U图像：
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
课堂小结
1． 。
2． 。
电压一定时
电流与电阻
的关系
保持定值电阻两端电压不变的方法：
使用实验电源
使用滑动变阻器
I－R图像：
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
课堂小结

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