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(共39张PPT)
电灯发光时，电流在电路中静静地“流淌”。你是否想过，电流的流动遵循怎样的规律 电流、电压、电阻各自扮演着什么角色 它们之间的关系又如何呢 现在就让我们来探究其中的奥秘。
夜幕下，灯光照亮了古镇。
第1节 电流与电压、电阻的关系
1.通过实验，认识电流与电压、电阻的关系。
2.能基于实验数据进行推理与论证，得出电流与电压、电阻的定量关系，体会控制变量的方法。
3.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、电流表和滑动变阻器获取实验数据。
4.在探究电流与电压、电阻的关系过程中，培养乐于思考、实践，以及善于与他人分享、合作的能力。
教学目标
在右图所示的电路中，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。通过导体的电流与加在它两端的电压及导体的电阻之间存在怎样的定量关系呢 你有怎样的猜想
问题
我们可以通过实验来寻找三者之间的关系。电压、电阻的改变都会引起电流的变化。实验时，应先保持某一个量不变，如保持导体的电阻不变，研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，然后保持导体两端的电压不变，研究通过导体的电流与导体电阻的关系。
导体的电流与导体两端电压的关系的猜想
猜想1.
猜想2.
猜想3.
在电阻一定时，导体中电流可能与电压成正比。
在电阻一定时，导体中电流可能与电压成反比。
在电阻一定时，导体中电流可能与电压无关。
实验
探究电阻一定时电流与电压的关系
实验思路
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。
利用下图所示的实验电源可以方便地改变电压。也可以用干电池作为电源，通过增减串联电池的节数来改变电压，或通过把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压。思考一下这些方法各有什么优劣。
用这个实验电源，只需将定值电阻和开关用导线接入就行了。但是，要知道标着“DC”的接线柱代表直流电，标着“AC”的接线柱代表交流电；发生短路，电流过大时“过载”指示灯会亮
起，此时必须断电，排除故障后才能继续进行实验。而且电压表和电流表的测量范围、分度值与我们实验室的电表也不同，读数较麻烦。
改变干电池节数来改变电压的优点是器材少（不用滑动变阻器），缺点是要频繁更换电池，“跳跃式”地改变电压（每次电压变化量最小是1.5V）。
通过把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压，缺点是使用的器材比较多（多一个滑动变阻器）；优点是：可以连续调节电压（定值电阻两端的电压不是“跳跃式”地改变），操作比较方便（不需要频繁更换电池），还能对电路器保护作用。
请你参照右图所示的实验电路，在下图的方框中画出能够改变电压并可以同时测量电压和电流的电路图。
按设计的电路图连接电路，测量并记下几组电压和电流值，将它们填写在表中。
实验过程
记录实验数据的表格
或如下表格
序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω
电压U/V
电流I/A
序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 10 10 10 10 10 10
电压U/V 1 2 3 4 5 6
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
实验数据
1.分析表中的数据，看看在电阻一定时，电流与电压之间存在怎样的定量关系。
在电阻一定时，电流与电压成正比。
2.也可以采用图像的方法分析数据，这样会更直观地看出两个量间的变化关系。
请根据表中的数据，在下图中描出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来。
序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 10 10 10 10 10 10
电压U/V 1 2 3 4 5 6
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
1
2
3
4
5
6
序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 5 5 5 5 5 5
电压U/V 1 2 3 4 5 6
电流I/A 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1
2
3
4
5
6
不同小组可以使用不同的定值电阻做实验。
序号 1 2 3 4 5 6
电阻R/Ω 20 20 20 20 20 20
电压U/V 1 2 3 4 5 6
电流I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
1
2
3
4
5
6
通过分析所作的图像，你得到了什么结论 与你的猜想一样吗
实验结论
大量实验表明: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。
下面我们探究电流与电阻的关系
首先作出猜想
猜想1.
猜想2.
猜想3.
在压一定时，导体中电流可能与电阻成正比。
在电压一定时，导体中电流可能与电阻成反比。
在电压一定时，导体中电流可能与电阻无关。
实验
探究电压一定时电流与电阻的关系
回顾“探究电压一定时电流与电压的关系”的实验思路——要研究电流与电压的关系，就要保持电阻不变。通过把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压，观察定值电阻的电流I怎样随着它两端的电压U的变化而变化。
我们来确定“探究电压一定时电流与电阻的关系”的实验思路
实验思路
要探究电压一定时电流与电阻的关系，就要保持电压不变，还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分别接入电路中，以改变电阻；用调节滑动变阻器来保持每一次定值电阻两端的电压都相同，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。
实验时还需要考虑保持定值电阻两端电压不变的方法。
实验时保持定值电阻两端电压不变的方法有“用总同一个电池组”和“串联接入一个滑动变阻器”两种。我们之所以用第二种，是因为滑动变阻器能保护电路（只接入一个定值电阻，可能电流太大烧坏电源或电流表，而滑动变阻器以最大阻值接入电路，就不会有这种风险）。
请你根据以上思路，设计实验的电路图，并画在右边的方框中。
按你设计的电路图连接电路，测量并记录定值电阻两端的电压及几组电阻和电流值。
实验过程
记录实验数据的表格
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V
电阻R/Ω
电流I/A
或如下表格
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 6 6 6 6 6 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.24 0.5
实验数据
实验结论
分析表中的数据，看看在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻之间存在怎样的定量关系，给出你的结论。
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 6 6 6 6 6 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
2.也可以采用图像的方法分析数据，这样会更直观地看出两个量间的变化关系。
请根据表中的数据，在下图中描出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来。
10
20
30
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
补充说明：一般地，如果两个变量x、y之间的关系可以表示成y=k/x (k为常数，k≠0)的形式，那么称y是x的反比例函数。因为y=k/x是一个分式，所以自变量X的取值范围是X≠0。（实际上，xy=k ，x、y之间就是反比例关系）
反比例函数的图像属于以原点为对称中心的中心对称的双曲线（hyperbola）,反比例函数图象中每一象限的每一条曲线会无限接近X轴Y轴但不会与坐标轴相交（y≠0或x≠0）。
当x、y都大于0时，反比例函数图像如右图甲所示。
我们物理学中的自变量和因变量一般都大于0，所以物理学中反比例函数图像一般都如右图乙所示。
大量实验表明: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。
序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 6 6 6 6 6 6
电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 1.2 0.6 0.4 0.3 0.24 0.2
1.在“探究电流与电压、电阻的关系"的实验中,以下说法中正确的是（）
A.探究电流与电压的关系时，需保持电阻不变，通过改变滑动变阻器的
阻值改变电压
B.探究电流与电阻的关系时，需保持电压不变，通过改变电源电压改变电阻
C.实验中,滑动变阻器只起到保护电路的作用
D.多次测量取平均值可以消除实验误差
A
2.某同学在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中，连接了如下图所示的电路。闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数，可能出现的故障是( )
A.定值电阻R短路
B.定值电阻R断路
C.滑动变阻器短路
D.电压表断路
A
小结
电流与电压、电阻的关系
├─电流与电压的关系
│ └─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。
└─电流与电阻的关系
└─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。
练习与应用
1.在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，可以分别用1节、2节、3节......干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压，也可以用滑动变阻器来改变电压。与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器的优点是什么
使用滑动变阻器的优点是能够连续调节定值电阻两端的电压，从而获得更多的数据，便于更准确地探究电流与电压之间的关系。此外，使用滑动变阻器可以避免频繁地更换电池，实验操作更为简便。滑动变阻器还可以保护电路。
2.在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，得到的实验数据如右表所示。
(1)为分析电流与电压的定量关系，请你在右图中建立坐标系，根据表中的数据在坐标系中描点。
0.5
1.0
1.5
2.0
0.60
0.45
0.30
0.15
(2)某同学说，从图中可以看出，这些数据中有一个明显是错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是读取这个数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。这是哪组数据
这是第4组数据（1.2V，0.25A）
(3)剔除错误数据后，作出电阻一定时电流随电压变化的图像。根据这次实验的数据，能得到的结论是什么
X
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。
3.在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，甲同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成右图所示的电路，正准备闭合开关时，旁边的乙同学急忙拦住他，说导线接错了。
请你检查一下电路，错在哪里 乙同学发现只要改接一根导线就可以，请把接错的那根导线找出来，画上“x”，再用笔画线表示导线，把它改到正确的位置上。
X
4.在探究电流与电压的关系和探究电流与电阻的关系时，可以采用相同的电路(下图)，但操作过程不同。请分别写出这两个实验的具体操作过程。
探究电阻一定时电流与电压关系的实验具体操作过程:
①按照电路图连接电路。
②调节滑动变阻器，使阻值最大。
③闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为某确定值，记录此时电压表和电流表的示数。
④保持定值电阻的阻值不变，调节滑动变阻器，改变定值电阻两端的电压，测量并记下几组电压和电流。
探究电压一定时电流与电阻关系的实验具体操作过程:
①按照电路图连接电路。
②调节滑动变阻器，使阻值最大。
③闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为某确定值，记录此时电压表和电流表的示数。
④改变定值电阻，调节滑动变阻器，并保持定值电阻两端电压不变，测量并记下几组电阻和电流。
5.某同学完成“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验后，得到右图所示的I-U图像。根据图像回答以下问题。
(1)当定值电阻两端的电压为3V时，通过它的电流是多少
(2)如果通过定值电阻的电流是1A，它两端的电压是多少
0.20A
15V
6.图甲是分别探究导体A、B、C两端电压与所通过电流的关系时所得到的实验图像，现在把它们分别接在图乙中导体的位置上，电源电压为3V。请判断哪个导体接入电路时电流表的示数最大，哪个导体接入电路时电流表的示数最小。你的判断依据是什么
根据图像甲可知，当导体两端电压为3V时，通过导体A的电流为0.10A，通过导体B的电流为0.20A，通过导体C的电流为0.35A，因此导体C接入电路时电流表的示数最大，导体A接入电路时电流表的示数最小。
导体C接入电路时电流表的示数最大，导体A接入电路时电流表的示数最小。
谢谢观看
Thanks!
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