17.1電流與電壓和電阻的關系+課件+-2024-2025學年人教版物理九年級上冊

第十七章第一節(jié)電流與電壓和電阻的關系人教版九年級全一冊教學目標1.通過實驗探究電流跟電壓的關系，讓學生經(jīng)歷科學探究的全過程；2.通過實驗探究，使學生進一步熟悉掌握用“控制變量法”來研究物理問題的科學方法；3.通過實驗、分析和探究過程，提高根據(jù)實驗數(shù)據(jù)歸納物理規(guī)律的能力，學會用圖像研究物理問題。重點難點新知導入①用一節(jié)干電池與兩節(jié)干電池先后給同一小燈泡供電，觀察小燈泡的亮度有什么不同，哪一次小燈亮？對此，你有什么猜想？提出問題用兩節(jié)干電池給同一小燈泡供電，小燈亮。猜想：電壓越大，電流越大。新知導入②在圖所示的電路中，當滑動變阻器的滑片向右移動，連入電路的阻值變大時，觀察燈泡的亮暗情況。對此，你有什么猜想？提出問題當滑動變阻器連入電路的阻值變大時，燈泡變暗。猜想：電阻越大，電路中的電流越小。那么通過某一導體的電流與導體兩端的電壓、導體的電阻之間是不是存在著某種關系呢？新知講解任務一：電流與電壓的關系電阻一定時，電流與電壓存在怎樣的關系？提出問題因為電壓是形成電流的原因。若電阻一定，可能電壓越大，電流越大。猜想假設實驗過程中的不變量是什么，如何控制其不變？如何改變電阻兩端電壓？怎么操作？滑動變阻器在實驗中起到什么作用？新知講解設計實驗定值電阻調(diào)節(jié)滑動變阻器保護電路、改變電阻兩端的電壓新知講解設計實驗測電阻兩端電壓，選擇什么器材？測通過電阻的電流，選擇什么器材？

電壓表電流表新知講解設計實驗電路圖連線實物圖新知講解進行實驗新知講解記錄數(shù)據(jù)與繪制圖象電阻R5Ω電壓U/V0.51.01.52.02.53.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6新知講解實驗結論當導體的電阻一定時，通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比。滑動變阻器的作用：保護電路、改變電阻兩端的電壓。新知講解

例1：如圖所示是小李同學為探究“電流與電壓的關系”設計的電路圖，他準備根據(jù)此電路圖連接好實物電路并進行實驗，實驗時，應該控制

不變；若在實驗前檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側，造成這一現(xiàn)象的原因是

?！敬鸢浮侩娮栉凑{(diào)零【詳解】[1]探究“電流與電壓的關系”時，根據(jù)控制變量法，應控制電阻不變，改變電阻兩端的電壓。[2]實驗前檢查儀器時，發(fā)現(xiàn)電流表的指針在零刻度線左側，說明電流表未調(diào)零。新知講解

例2：物理學習小組在“探究電流與電壓的關系”時，設計了如圖甲所示的電路。其中電源電壓為3V，定值電阻R1約為4Ω，電流表量程為0~0.6A，電壓表量程為0~3V。該小組同學完成了以下實驗步驟：U/V0.30.30.91.21.5I/A0.080.150.23

0.38新知講解(1)正確連接好電路，閉合開關S前，需將滑片P移動至

（選填“a”或“b”）端；(2)閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，電流表，電壓表均無示數(shù)。在檢查電源和導線均正常的前提下，你認為引起上述現(xiàn)象的原因可能是

；（寫出一種即可）(3)排除故障后，小組同學正常進行操作，在表格中記錄多組電流表、電壓表的示數(shù)。當電壓表示數(shù)為1.2V時，電流表示數(shù)如圖乙所示為

A；(4)根據(jù)表格數(shù)據(jù)，在圖丙中畫出I－U關系圖像；(5)分析所繪制的圖像得出結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成

﹔(6)該小組同學認為還需更換不同阻值的定值電阻重復上述操作，你認為他們這么做的目的是

。新知講解【答案】(1)b；(2)滑動變阻器斷路（或開關斷路）；(3)0.30；(4)見解析；(5)正比；(6)使實驗結論更具有普遍性【詳解】（1）連接電路時，為保護電路，滑動變阻器滑片應置于最大值處，即b端。（2）電流表無示數(shù)，說明是斷路，電壓表無示數(shù)，則電壓表與電源不能形成回路，說明是其測量對象之外部分斷路，所以是滑動變阻器斷路或開關斷路。（3）如圖乙，電流表的量程為0~0.6A，分度值為0.02A，由指針位置可知其示數(shù)為0.3A。（4）根據(jù)表格在圖中描點，然后畫一條直線使盡量多的點落在直線上，其余點均勻分布在直線兩側，如圖所示：（5）I－U關系圖像為一條過原點的傾斜的直線，可知在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。（6）為了使實驗結論更具普遍性，需更換不同的定值電阻多次實驗。新知講解任務二：電流與電阻的關系電壓一定時，電流與電阻存在怎樣的關系？提出問題因為電阻對電流有阻礙作用電壓一定，可能電阻越大，電流越小。猜想假設在電路中如何改變電阻，選用什么器材？如何使電阻兩端電壓不變，如何控制其不變？滑動變阻器在實驗中起到什么作用？新知講解設計實驗不同阻值的電阻調(diào)節(jié)滑動變阻器保護電路、改變電阻兩端的電壓新知講解設計實驗測電阻兩端電壓，選擇什么器材？測通過電阻的電流，選擇什么器材？

電壓表電流表新知講解設計實驗電路圖連線實物圖新知講解進行實驗新知講解記錄數(shù)據(jù)與繪制圖象電壓U2V電阻R/Ω51015電流I/A0.40.2

0.13新知講解實驗結論當導體的電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比?；瑒幼冏杵鞯淖饔茫罕Ｗo電路、控制電阻兩端的電壓不變。新知講解評估交流1.在探究電流與電壓和電阻的關系時，使用的實驗方法是什么？控制變量法2.在探究電流與電壓和電阻的關系時，滑動變阻器在實驗中的作用？都有保護電路作用，在研究電流與電壓的關系時，改變電阻R兩端的電壓；在研究電流與電阻的關系時，有使電阻R兩端的電壓保持不變。3.在探究電流與電壓和電阻的關系時，多次測量的目的？得到普遍規(guī)律，避免偶然性4.在探究電流與電阻的關系時，移動滑動變阻器滑片時，眼睛看著電壓表，直到電壓表示數(shù)為控制的電壓。新知講解

例3：小宇探究導體中的電流與導體電阻的關系時，設計了如圖甲所示電路，圖乙是根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制的圖像。實驗中，當他把10Ω定值電阻換成15Ω時，滑動變阻器的滑片P應向

（選填“左”或“右”）移動，使電壓表示數(shù)保持

V不變。【答案】右5新知講解

例4：如圖甲所示，是某實驗小組“探究電流與電阻的關系”的實物圖。選用的實驗器材是：電源（電壓恒為3V）、電流表、電壓表，電阻R有4個阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供選用，滑動變阻器（20Ω1A）、開關、導線若干。(1)請用筆畫線代替導線將圖甲中的實物圖連接完整

；(2)實驗過程中，當把10Ω電阻換成20Ω電阻后，為保持

（選填“電流表”或“電壓表”）示數(shù)不變，滑片P應向

（選填“A”或“B”）端移動；(3)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制了如圖乙所示的圖象，得出的結論是：

。新知講解【答案】(1)見解析；(2)電壓表A；(3)當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；(4)40Ω【詳解】（1）電源電壓恒為3V，故電壓表應選小量程并聯(lián)在電阻R兩端，如圖所示：（2）[1][2]根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知，將10Ω電阻換成20Ω電阻，電阻增大，其分得的電壓增大；探究電流與電阻的實驗中應控制電阻兩端的電壓不變，即應保持電壓表示數(shù)不變，根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，由分壓原理，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向A端移動。（3）由圖乙可知，電流與電阻的乘積為UV=IR=0.4A×5Ω=······=0.1A×20Ω=2V該乘積為一定值，可以得出電流與電阻的關系是：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。課堂練習1、小何利用如圖所示的電路進行實驗。閉合開關S，分別讀取電壓表、電流表的示數(shù)并記錄；斷開開關S，將電源由1節(jié)干電池更換為2節(jié)干電池，閉合開關S，分別讀取電壓表、電流表的示數(shù)并記錄，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)

。小何探究的電流與

的關系?！敬鸢浮孔兇箅妷骸驹斀狻縖1]將電源由1節(jié)干電池更換為2節(jié)干電池，定值電阻兩端電壓變大，根據(jù)歐姆定律可知，通過定值電阻的電流變大，即電流表的示數(shù)變大。[2]由題意可知，小何在實驗過程中，控制定值電阻的阻值不變，改變定值電阻兩端的電壓，因此小何探究的問題是：通過導體的電流與導體兩端電壓的關系。新知講解2、如圖所示，是小悅探究電流與電阻關系的實驗電路，當AB間換接更大阻值的電阻后，電壓表的示數(shù)會

，為了使AB間電壓與換接前一樣，她應將滑動變阻器的滑片P向

調(diào)至適當位置。【答案】變大右【詳解】[1][2]當AB間換接更大阻值的電阻后，由串聯(lián)分壓可知電壓表的示數(shù)會變大，為了使AB間電壓與換接前一樣，即電壓表的示數(shù)減小，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知增大變阻器兩端的電壓，由串聯(lián)分壓可知增大變阻器連入電路的阻值，應將滑動變阻器的滑片P向右調(diào)節(jié)到適當位置。課堂練習3、同學們在“探究電流跟電壓的關系”的實驗中，對設計的電路進行了改進，如圖甲、乙。下列說法正確的是：（

）A．圖甲中，使用不同阻值的電阻也能完成該探究實驗B．圖甲改進為圖乙，能實現(xiàn)多次實驗，得到電流跟電壓的關系C．圖乙中，移動滑動變阻器目的是保持電阻R兩端電壓不變D．圖乙中，僅利用本實驗的器材可探究電流與電阻的關系【答案】B【詳解】A．探究電流和電壓的關系，需保持電阻不變，改變導體兩端的電壓，所以使用不同阻值的電阻不能完成該探究實驗，故A錯誤；BC．乙圖添加了滑動變阻器，通過移動滑動變阻器的滑片，可以改變導體兩端的電壓，實現(xiàn)多次實驗，得到電流跟電壓的關系，故B正確，C錯誤；D．在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，需控制電阻兩端電壓不變，多次改變電阻阻值，故需要添加幾個阻值不同的電阻，故D錯誤。故選B。課堂練習4、小明和同學們在做電學實驗過程中，他們經(jīng)過討論，依次改進了“探究電流跟電壓的關系”的實驗電路圖，如圖甲、乙、丙所示。下列說法正確的是（）A．圖甲改進為圖乙：為保證實驗過程中電壓這一因素不變B．圖乙改進為圖丙：實現(xiàn)多次實驗，得到電流跟電壓之間的定量關系C．圖丙：移動滑動變阻器目的是保持電阻R兩端電壓不變D．圖丙：在不增加任何器材的情況下，僅利用本實驗的器材可探究電流與電阻的關系課堂練習【答案】B【詳解】A．探究“電流與電壓的關系”實驗中，應控制電阻不變，而燈的電阻隨溫度的改變而改變，由圖甲改進為圖乙是為保證實驗過程中電阻這—因素不變，故A錯誤；B．由圖乙改進為圖丙是因為使用滑動變阻器既能保護電路，又能通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片使定值電阻R兩端的電壓改變，得到電流跟電壓之間的定量關系，故B正確；C．探究電流跟電壓的關系實驗中，需多次改變電流和電壓的數(shù)值，移動滑動變阻器目的是改變電阻兩端電壓和通過電阻的電流，故C錯誤；D．在“探究電流跟電阻關系”的實驗中，需控制電阻兩端電壓不變，多次改變電阻阻值，故需要添加幾個阻值不同的電阻，故D錯誤。故選B。課堂練習5、在探究“通過電阻的電流跟其兩端電壓的關系”時，小明連接了如圖甲所示的實驗電路。(1)實驗電路中有一個儀器連接錯誤，請在實物圖中只改變一根導線，使該儀器正常工作。（用“×”標出需要改動的導線，并畫出改接的導線，要求滑片在最右端時連入電路中的電阻最大）(2)實驗過程中，電流表指針偏轉角度很小，如圖乙所示，這時小明應該選擇

量程。(3)小明通過實驗得到定值電阻R1、R2對應的I﹣U關系圖像，如圖丙所示，由圖像得出：①當電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成

（選填“正比”或“反比”）關系；②定值電阻R1

（選填“>”“＜”或“=”）R2。(4)小明還想利用這個電路進一步探究“通過導體的電流與導體電阻的關系”，在實驗過程中，小明先后用5Ω、10Ω、15Ω的電阻替換原來的定值電阻R，接下來的操作是

，使

示數(shù)保持不變，然后記錄另一電表的示數(shù)，可以總結出結論：當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成

關系。課堂練習【答案】(1)見解析

；(2)0~0.6A；(3)正比＜；(4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片電壓表反比【詳解】（1）圖甲中，滑動變阻器上面的兩個接線柱接入電路，起不到保護電路和調(diào)節(jié)電壓的作用，滑片在最右端時連入電路中的電阻最大，如下圖所示：

（2）實驗過程中，電流表指針偏轉角度