15.2科学探究：欧姆定律-2022-2023学年九年级物理全一册典中点·课时夺冠（沪科版）

沪科版九年级 第十五章《探究电路》 15.2 欧姆定律 【知识梳理】 一、探究电流与电压、电阻的关系 探究电流与电压、电阻的关系。 【提出问题】电流与电压、电阻有什么定量关系？ 【制订计划，设计实验】 要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。 实验电路图： 探究一：保持电阻不变，研究电流随电压的变化关系。 取一定值电阻，改变两端电压，同时测出对应电流，测出三组数据，总结电流和电压的关系。 实验中滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变R两端的电压。 探究二：保持电压不变，改变电阻，研究电流随电阻的变化关系。 保持电压不变，改接5Ω、10Ω、15Ω的电阻，同时测出对应的电流。 实验中滑动变阻器的作用：①保护电路；②保持R两端的电压不变。 【进行实验】收集数据信息：（会进行表格设计） 实验次数 电压/V 电阻/Ω 电流/A 1 2 3 【分析论证】（分析实验数据，寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。） 【得出结论】保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。 保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。 滑动变阻器的作用： 在探究电流与电压关系的实验中：（1）保护电路；（2）改变定值电阻两端的电压，使定值电阻两端的电压成整数倍地变化。 在探究电流与电阻关系的实验中：（1）保护电路；（2）改变定值电阻两端的电压，使定值电阻两端的电压保持不变。 二、欧姆定律 1．欧姆定律的内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 2．欧姆定律的公式： 3.欧姆定律的变形公式：； 【易错点】 1.（1）电流与电压之间的关系：当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。不能说成电压跟电流成正比，电流和电压之间存在因果关系，电压是原因，电流是结果，因果关系不能颠倒。 （2）电流与电阻的关系：当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。不能说成电阻跟电流成反比，导体的电阻是导体本身的一种性质，不随导体中的电流的变化而变化。 2.对变形公式的理解：导体的电阻可以由计算，同一段电路，电阻R的大小与电压U和电流I无关，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，由本身的材料、长度和横截面积决定，不能说电阻R与电压U成正比、与电流I成反比。 【规律总结】 欧姆定律的理解：①保持电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。 ②保持电压不变时，导体的电流跟导体的电阻成反比。 使用欧姆定律时应注意： （1）同体性：定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的，不可乱套公式。 （2）同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值，若由于某种原因，电路中的电压或电阻发生了变化，则电流也相应变化。 【典例分析】 （2022·山东菏泽·中考真题）在物理实验课上，同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有： A．两节干电池，B．电压表（0～3V-15V），C．电流表，D．定值电阻，E．滑动变阻器，F．开关和导线若干。 （1）请用笔划线代替导线将图甲（见第3页下端）中的电路连接完整；( ) （2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数为零，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是___________； （3）正确进行实验，得到实验数据如下表： 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.2 1.5 1.8 2.0 2.4 电流I/A 0.24 0.30 ？ 0.40 0.48 当电压表示数为1.8V时，电流表示数（如乙图所示）为___________A，电路中定值电阻的阻值为___________ Ω； （4）实验中获得了多组实验数据，这是通过___________实现的； （5）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成___________。 【答案】          电阻断路，电压表串联了     0.36     5     调节滑动变阻器连入电路中的电阻     正比 【解析】（1）[1]电压表应该与电阻并联，电路连接完整如下 （2）[2]连接好电路后，闭合开关，电压表有示数，电流表示数为零，两电表完好，则电路中出现的故障一定是电压表串联了，也就是说电阻断路了。 （3）[3][4]根据电表的接线柱和表的分度值，可知此表的分度值为0.02A，由表中指针所指示的位置，可读出此时电流表的示数为0.36A。根据欧姆定律可得电阻的阻值为 （4）[5]实验中获得了多组实验数据，是通过调节电路中的滑动变阻器，改变接入电路中的电阻阻值来实现的。 （5）[6]根据实验数据分析可知：电阻一定时，导体两端的电压越大，通过导体中的电流