九年级物理（第十七章 欧姆定律）第1节 电流与电压和电阻的关系（人教版 学习、上课课件）

第1节电流与电压和电阻的关系第十七章欧姆定律 逐点导讲练课堂小结作业提升学习目标课时讲解1课时流程2探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系 知识点探究电流与电阻的关系知1－讲感悟新知11.知识回顾电压是形成电流的原因，加在导体两端的电压越高，通过该导体的电流就越大，这表明电流的大小与导体两端的电压有关。 知1－讲感悟新知2.改变导体两端电压的方法(1)使用可以方便改变电压的电源，如干电池或蓄电池。(2)在电路中串联滑动变阻器，通过调节滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。特别提醒：●电池组的电压可以由电池的节数来改变。●利用串联可以分压的原理。 知1－讲感悟新知3.实验设计(1)实验的最主要方法：控制变量法。探究电流与电压的关系时，保证导体的电阻不变。(2)本实验准备采用调节滑动变阻器的方法来改变导体两端的电压。(3)要进行多次实验，测量多组数据。 知1－讲感悟新知4.进行实验按如图1所示的电路图连接电路并进行实验。 知1－讲感悟新知5.实验结论(1)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。(2)下面的结论是错误的①通过导体的电流与导体两端的电压成正比——漏掉了结论的前提条件。②电阻一定时，导体两端的电压与导体中的电流成正比——弄错了结论的因果关系 知1－讲感悟新知深度理解:多次实验的两种目的：在科学实验中，通常要进行多次实验。而进行多次实验，有时是为了减小误差，有时是为了寻找普遍规律。本探究过程也进行了多次实验，得到了多组实验数据。而分析数据时，并没有取平均值，所以目的不是为了减小误差，而是为了能发现相应的规律。但是，若要避免偶然性，需要换不同阻值的定值电阻进行多组实验。 感悟新知知1－练[中考·大连]在探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，所用的实验器材有：电流表、电压表、10Ω的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，1.5V的干电池两节，导线若干。例1 感悟新知知1－练(1)用笔画线代替导线将图2甲所示的电路补充完整。解：如图3甲所示。 感悟新知知1－练解题秘方：实验电路的连接，通常要注意电表量程的选择，还要注意滑动变阻器接线柱的选用。解析：电源电压为3V，故电压表选用小量程与定值电阻并联。 感悟新知知1－练(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到______(填“a”或“b”)端。a解题秘方：分析电路故障，先依据电表的示数看电路是发生了短路还是发生了断路，若是断路性故障，一般还要由电压的规律分析发生断路的位置。解析：为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即滑到a端。要求能对电路起到保护作用。 感悟新知知1－练(3)用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是_____(只有一个选项正确，请将正确选项的字母填在横线上)。A.开关或定值电阻B.定值电阻或电流表C.开关、滑动变阻器或电流表D.滑动变阻器、电压表或电流表C 感悟新知知1－练解题秘方：根据描点法作图。解析：电压表并联在定值电阻两端，若只是电压表断路，电路中应该有电流，即电流表有示数，所以不是电压表发生断路。电路中其他元件都是串联的，若其中一个断路，电路中都会没有电流，若定值电阻发生断路，电压表有示数，分析可知发生断路的位置可能是开关、滑动变阻器或电流表。 感悟新知知1－练(4)排除故障后，继续进行实验，并将实验数据记录在下表。实验次数123456电阻R/Ω10电压U/V0.40.81.21.62.02.4电流I/A0.040.080.120.160.200.24 感悟新知知1－练请在图乙中画出电流I与电压U的关系图象。解：如图3乙所示。 感悟新知知1－练解题秘方：分析数据或分析图象，得到电流与电压的关系。解析：根据描点法作图。 感悟新知知1－练(5)根据图象，可得出的探究结论是__________________________________________________。电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比解析：分析数据可知，在电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，得出的结论是：在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比。 感悟新知知1－练1.［中考·毕节］在探究电流与电压的关系实验中，电源是2节新干电池，定值电阻的阻值为5Ω。(1)图4甲是没有连接完整的实验电路，若滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，用笔画线代替导线，将电路连接完整； 感悟新知知1－练解：如图所示。 感悟新知知1－练(2)电路连接完毕后，闭合开关，发现两只电表示数如图乙所示，则电路中的故障可能是______________；定值电阻断路 感悟新知知1－练(3)实验数据记录如表，其中一个电流数据记录错误，这个数据是______A；0.30实验序号1234电压U/V0.61.21.82.4电流I/A0.120.240.300.48 感悟新知知1－练(4)分析实验数据可以得出：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 知识点探究电流与电阻的关系知2－讲感悟新知21.知识回顾在电压一定时，如果导体对电流的阻碍作用越大，即导体的电阻越大，则流过导体的电流越小，这表明通过导体的电流大小与导体电阻的大小有关。 知2－讲感悟新知2.设计实验(1)实验用到的主要方法：控制变量法。探究过程中，接入阻值不同的电阻，但要保证接入不同的电阻时，电阻两端的电压不变。(2)本实验中滑动变阻器的作用：①调节定值电阻两端的电压，使电压保持不变；②还可以保护电路。(3)为了能发现规律，要测量多组实验数据。 知2－讲感悟新知3.进行实验按如图5所示的电路图连接电路，并更换不同阻值的电阻进行实验。为了避免偶然性，需改变保持不变的电压值，进行多组实验。 知2－讲感悟新知4.实验结论(1)结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。(2)下面的结论是错误的①通过导体的电流与导体的电阻成反比——漏掉了结论的前提条件。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。 知2－讲感悟新知特别提醒:对比滑动变阻器在两个探究实验中的作用：在两个实验中滑动变阻器都可以起到保护电路的作用，但滑动变阻器的作用也有所不同：在探究电流与电压的关系时，调节滑动变阻器的根本目的是改变电阻两端的电压；而在探究电流与电阻的关系时，调节滑动变阻器是为了保证电阻两端的电压不变。 感悟新知知2－练[中考·青岛]探究电流与电阻的关系，小明连接的实验电路如图6甲所示。(1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最___端。例2右保护电路 感悟新知解题秘方：首先确定电压表使用的量程，然后再读数。先根据电流表无示数确定电路故障可能是断路，再由电压表示数判断断路位置。解析：滑片处于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，在电路中起保护电路的作用。知2－练 感悟新知知2－练(2)闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，为_______V；改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变。电路中有一处故障，可能是_______(填序号)。①电流表短路②电压表短路③导线a断路④导线b断路2.9③ 感悟新知解题秘方：借用滑动变阻器的作用确定要选用的器材，一般从实验操作的科学性和实验结论的严密性来分析实验存在的问题或需要改进的地方。知2－练 感悟新知解析：电压表使用0～3V的量程，每一个大格代表1V，每一个小格代表0.1V，所以电压表的示数是2.9V。闭合开关后，电流表示数为零，说明电路故障可能是断路，两节干电池的电压是3V，电压表的示数是2.9V，并且移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数不变，判断与电压表并联的部分是断路，故选③。知2－练 感悟新知知2－练(3)排除电路故障后，小明先后用5Ω、10Ω的定值电阻进行实验。实验中，通过_____________控制定值电阻两端的电压不变得到的实验数据如表所示。滑动变阻器实验次数12电阻R/Ω510电流I/A0.400.20 感悟新知知2－练小明据此得出结论：电流与电阻成反比。请指出实验存在的问题或需要改进的地方________________________________________________________________________(写出一条即可)。结论要以电压不变为前提(或实验时要进行多次实验，使实验结论具有普遍性) 感悟新知解析：探究电流跟电阻的关系时，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变。需要改进的地方：A．实验结论没有前提，探究电流跟电阻的关系时，要以电压不变为前提。B．实验过程中只做了两次实验，得到的实验结论具有偶然性，实验时要进行多次实验，使实验结论具有普遍性。知2－练 感悟新知知2－练2.［中考·东莞］小张同学在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源(3V不变)、定值电阻3个(5Ω、10Ω、20Ω各一只)、滑动变阻器(20Ω1A)、开关、导线若干，如图7所示。 感悟新知知2－练(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。解：如图所示． 感悟新知知2－练(2)连接电路前开关应______。小张按图连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电压表无示数，电流表示数有变化，则故障原因可能是定值电阻R______(填“短路”或“断路”)。断开短路 感悟新知知2－练(3)多次更换定值电阻的阻值，实验数据记录如表。实验次数123电阻R/Ω51020电流I/A0.40.2 感悟新知知2－练其中第3次实验时电流表示数如图乙所示，其读数为_____A。这里采用的研究方法是____________(填“转换法”或“控制变量法”)。0.1控制变量法 感悟新知知2－练(4)由表格可得，在定值电阻两端电压不变时，通过的电流与电阻成________比。反 课堂小结电流与电压和电阻的关系结论电流与电压的关系控制变量法探究电流与电阻的关系