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《17.1 电流与电压、电阻的关系》学习任务单
班级：________　姓名：________　小组：________
【学习目标】
1. 能说出电流的大小与电压、电阻有关，会表述实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
2. 能运用控制变量法设计探究电流与电压、电流与电阻关系的实验方案，会规范连接电路，会正确使用电流表、电压表和滑动变阻器收集数据，并会用图像法分析实验数据得出结论。
3. 能结合探究归纳说出两次实验中滑动变阻器的作用，养成如实记录数据、合作交流的科学态度。
【课前任务】
1. 体验：影响电流大小的因素。按照如图所示电路图连接电路，滑动变阻器的滑片位于中间位置。
情境体验实验电路图
（1）保持滑片的位置不变，分别用一节干电池、两节干电池充当电源。闭合开关，两种情况下电流表的示数________（选填"一样"或"不一样"），这说明电流的大小与________有关。
（2）保持电源电压不变，闭合开关，将滑动变阻器的滑片慢慢向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻变大，电流表的示数________（选填"变大""变小"或"不变"），这说明电流的大小与________有关。
2. 阅读教材第十七章第1节，写出本节课两个实验探究共同采用的研究方法：____________法。
【课堂任务】
任务一　电流与电压的关系
◆ 活动：探究电阻一定时电流与电压的关系
探究问题：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系？
我的猜想：____________________________________________________。
实验设计：
(1)实验思路：为了得到普遍规律，实验中需要把滑动变阻器与定值电阻______联，通过移动滑动变阻器的滑片来改变定值电阻____________，多次测量定值电阻两端的电压和通过它的电流，最后找出电流与电压的关系，实验电路如图所示。
探究电流与电压关系的实验电路图
(2)按照设计的电路图连接实物电路，如图所示。注意：连接电路时，开关应处于______状态，并将滑动变阻器的滑片移至电阻______处。
连接好的实物电路图
(3)闭合开关后移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1.0V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，从电流表上读出相应的电流，并记录在表中（________Ω）。
数据记录表：
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
(4)数据处理：采用图像的方法分析数据。根据表中数据，在坐标系中描出各组数据对应的点，然后将各点用平滑曲线连接起来。
I-U坐标系
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________，即一定时，________。
方法归纳：(1)为了使得出的结论更具有普遍性，应换用不同的定值电阻多次实验；(2)可以通过多种方式来改变定值电阻两端的电压，例如①改变串联的干电池的节数，②调节实验电源的电压，③移动滑动变阻器的滑片。实验时常采用方式③来改变定值电阻两端的电压。
◆ 问题链
1.（云南中考）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。
（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____（选填“A”或“B”）端。
例1图甲电路图
（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。
例1图乙实物电路图（有一根导线接错）
（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____（选填“A”或“B”）端移动，数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，读数为______A。
例1图丙电流表示数
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
电流I/A 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________。
2.（长沙中考）在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中，小明连接了如图甲所示的电路，其中定值电阻的电阻。（1）请你用笔画线表示导线将图甲所示电路连接完整。
长沙中考题图甲实物电路图
（2）小明测量并记录了几组电压和电流值如下表。最后一次实验中电流表的示数如图乙所示，此时电流为______A。
长沙中考题图乙电流表示数
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.40
（3）请在图丙中描出上表各组数据对应的点，并作出图像。
长沙中考题图丙I-U坐标系
（4）分析可得实验结论：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成____比。
3.（湖南中考）在探究电流与电压的关系实验中，保持定值电阻的电阻R不变，小明设计了如图甲所示的电路图并进行实验。
湖南中考题图甲电路图
（1）连接电路前，电流表有示数，应该对电流表进行________。
（2）连接电路时，开关S应处于______状态。
（3）连接完电路，实验前应将滑动变阻器的滑片P移至____端。
（4）某次实验中，电流表指针偏转如图乙所示，示数为______A。
湖南中考题图乙电流表示数
（5）表格中记录了实验测出的五组数据，为了找到电阻一定时，电流与电压的关系，可以怎样处理数据？____________________________________________（列举一种方法即可）。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
4.（辽宁中考）某小组猜想电流与电压和电阻有关，现要探究电流与电压的关系。
（1）为探究电流与电压的关系，实验中应控制________不变。
（2）该小组连接的部分电路如图所示，请用笔画线代替导线将电路补充完整（导线不能交叉）。
部分实物电路图
（3）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最____端。
（4）试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障，闭合开关，保持导线ab的a端不动，将b端依次接A、B和C接线柱，电压表的指针均偏转，电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障，则发生的故障是________________。
（5）排除故障后，闭合开关，通过移动________________的位置改变定值电阻两端的电压，测量定值电阻两端的电压U和对应的电流I，记录的实验数据如下表所示。
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80
电流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28
分析表格中的数据，发现电压与其对应电流的比值________，从而得出结论：________________________________________________________。
◆ 我的结论：________________________________________________________
任务二　电流与电阻的关系
◆ 活动：探究电压一定时电流与电阻的关系
探究问题：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻有什么关系？
我的猜想：____________________________________________________。
实验设计：
(1)实验思路：将电阻不同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，实验电路如图所示。
探究电流与电阻关系的实验电路图
(2)按照设计的电路图连接实物电路，将电阻为5Ω的定值电阻接入电路中；确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，读出电流表的示数并记录定值电阻两端的电压、电阻和电流值。
(3)断开开关，将电阻为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持3V不变，分别读出对应电流表的示数并记录电阻和电流值。（U=________V）
数据记录表：
数据序号 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 30
电流I/A
实验结论：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________，即一定时，________。
方法归纳：(1)实验时通过移动滑动变阻器的滑片来控制定值电阻两端的电压不变；(2)滑动变阻器的调节：换大调大、换小调小。如果更换为电阻更大的定值电阻，应将滑动变阻器接入电路的电阻调大；如果更换为电阻较小的定值电阻，应将滑动变阻器的电阻调小。
◆ 问题链
1.（连云港中考）小明在探究通过导体的电流与电阻的关系实验时，他用图甲所示的电路进行实验，实验中定值电阻两端的电压始终保持不变，电路中仪表均完好无损。
例2图甲实物电路图
（1）连接电路前，小明发现电压表指针如图乙所示，他应先________________________。
例2图乙电压表指针位置
（2）连接好电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，电压表有示数，电流表无示数，则电路故障的原因可能是____________。
（3）排除故障后，小明将电阻不同的定值电阻接入电路进行实验，某次实验时电流表的示数如图丙所示，此时电阻R为______Ω。
例2图丙电流表示数
（4）在实验过程中，把定值电阻由20Ω的更换为10Ω的后，滑动变阻器接入电路中的电阻应________（选填“变大”“变小”或“不变”）。
2. 在探究电压一定时电流与电阻的关系的实验中，下列说法不正确的是（　　）
A. 实验中采用的主要科学研究方法是控制变量法
B. 滑动变阻器的作用是在多次测量过程中，保持定值电阻两端的电压不变
C. 换用不同的定值电阻得到多组数据，是为了使实验结论具有普遍性
D. 经过测量得出的结论是：电压一定时，导体的电阻与通过的电流成反比
3. 在电压一定时探究电流与电阻的关系实验中，电路图如图甲所示，实物图如图乙所示，请完成下列问题。
图甲电路图
图乙实物图
（1）根据电路图，用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。（导线不能交叉）
（2）连接电路时，滑动变阻器的滑片应滑至____（选填“A”或“B”）端。
（3）保持电压表示数不变，将5Ω的定值电阻分别替换成10Ω、20Ω的，电流表的示数________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
（4）在上问中，要保持电压表示数不变，应移动滑动变阻器滑片，使滑动变阻器接入电路的电阻________（选填“变大”“不变”或“变小”）。
（5）根据表中数据，你得出的结论是：________________________________________________________。
实验次序 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2 0.1
4. 小刚同学用如图所示的电路探究电压一定时电流跟电阻的关系，在实验过程中，当A、B两点间的定值电阻由5Ω的更换为10Ω的时，他下一步的操作是（　　）
电路图
A. 闭合开关，直接记录电流表和电压表的示数
B. 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，保持电流表示数不变，记录电压表示数
C. 闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，保持电压表示数不变，记录电流表示数
D. 增加电池的节数，闭合开关，记录电流表和电压表的示数
【课后任务】
1. 整理本节课知识网络：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成____比；在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成____比。
2. 用图像法再分析一次“任务一”的数据记录表：在坐标系中描出各数据对应的点，然后用平滑曲线连接，写出图线的特点：________________________。
【参考答案】
【课前任务】
1.（1）不一样（使用两节干电池充当电源时，电流表的示数较大）；电压　（2）变小；电阻
2. 控制变量
【任务一·活动】
实验设计：串；两端的电压；断开；最大；10
实验结论：成正比；
数据处理：各数据的连线是过原点的直线
I-U图像示例
【任务一·问题链】
1.（云南中考）（1）控制变量　（2）断开；A　（3）改错后的接法如图所示
例1图乙改错后的正确接法
（4）B；0.12　（5）正比
2.（长沙中考）（1）连接完整如图所示
图甲电路连接完整参考
（2）0.50　（3）描点连线如图所示
描点作图参考（各点连线为过原点的直线）
（4）正
3.（湖南中考）（1）调零　（2）断开　（3）B　（4）0.10　（5）在平面直角坐标系中描出各点，并平滑连接各点
4.（辽宁中考）（1）电阻　（2）补充完整如图所示
电路补充完整参考
（3）右　（4）滑动变阻器断路　（5）滑动变阻器滑片；不变；当电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比
【任务二·活动】
实验设计：3
实验结论：成反比；
【任务二·问题链】
1.（连云港中考）（1）将电压表指针调至零刻度线处　（2）定值电阻断路　（3）20　（4）变小
2. D
3.（1）连接完整如图所示
实物电路连接完整参考
（2）B　（3）变小　（4）变大　（5）在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
4. C
【课后任务】
1. 正；反
2. 各数据的连线是过原点的直线，说明电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比（表述合理即可）

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