13.1 探究电流与电压、电阻的关系讲义 2023-2024学年鲁科版（五四制）物理九年级上册

13.1 探究电流与电压、电阻的关系 知识梳理 活动一：电流与电压的关系 测电阻两端电压，选择什么器材？测通过电阻的电流，选择什么器材？ 实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？ 如何改变电阻两端电压？怎么操作？哪种方法更好？  教师根据设计方案画出实验电路图。并提醒学生电路连接的注意点。 （1）连接电路时开关要断开。 （2）电流表串联在电路中，电压表并联在电路中，都要注意正进负出，大量程试触，能用小量程就用小量程。 （3）滑动变阻器需串联在电路中，采用“一上一下”的接法，为了保护电路，闭合开关前调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。 【实验步骤】 1．电流表、电压表调零，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端。 2．闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，将电压表示数U，电流表示数I记录到表格中。 3．分别调节滑动变阻器在不同位置，仿照步骤2再做5次实验，分别记录电压表示数U，电流表示数I。 【巡视指导】 重点指导： 1．学生的分工协作是否合理。 2．实验电路连接完要检查电路连接无误，然后用开关试触，没有问题后再闭合开关。 3．实验的有序性，如：电压表示数从小到大。 4．实验时间不宜过长，最好做完一次实验要断开开关一次，避免电阻的温度升高，阻值发生变化。 5．针对学生在不同的问题中出现的错误进行纠正。 【数据分析】 根据多组学生的数据分析，当电压成倍增大时，电流是否也跟着成倍增加呢？在数学上就叫做什么关系？ 【得出结论】 当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 教师引导学生：处理数据的方法很多，除了直接通过对数据进行加减乘除来找关系外，我们还可以根据实验数据描点作图来找关系。利用图象法可以更形象直观地看出两个变量之间的关系。 教师提醒学生：自变量是电压，因变量是电流，电流因电压改变而改变。所以在叙述结论时一定是“电流与电压成正比“，而并非“电压与电流成正比”。 活动二：电流与电阻的关系 【设计实验】 在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？ 如何控制电阻两端电压不变？ 【实验步骤】 1．电流表、电压表调零，按电路图连接电路，调节滑动变阻器的滑片移至阻值最大端。 2．闭合开关，调节滑动变阻器至适当位置，电压表示数为U，将定值电阻的阻值R和电流表示数I记录到表格中。 3．断开开关，改变连入电路中定值电阻的阻值，闭合开关，调节滑动变阻器使电压表的示数为U不变，将定值电阻的阻值R和电流表示数I记入表格。 4．仿照步骤3再做4次实验，分别记录定值电阻的阻值R和电流表示数I。 【巡视指导】 指导重点与活动一相同。 【实验分析与结论】 教师提问：根据多组学生的数据分析，当电阻增大为原来几倍时，电流是如何变化的？ 【得出结论】 当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 教师提出要求：利用“探究电流和电压的关系”的实验数据计算，并与电阻R比较，看看这两者有什么关系。 基础训练 一、单选题 1．利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象，则下列判断正确的是（　　） A．实验中电压表的示数保持3V不变 B．当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.2A C．滑动变阻器连入电路的阻值范围为1～5Ω D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片向左移 2．在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中，小明猜想“电流可能跟电压成正比”，于是小明利用如图所示电路，他保持定值电阻R1不变，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片 P，记下几组电压值 U1、U2、U3和对应的电流值 I1、 I2、I3。下列对数据的处理方法有助小明验证“猜想”的是（　　） ① 计算对应电压与电流的比值，看比值是否为趋向定值 ② 在坐标系中画出电流与电压的关系图像，看图像是否符合正比例函数特点 ③ 分别求出 U1：U2：U3 和 I1：I2：I3，看两者是否近似相等 A．只有① B．只有①② C．只有②③ D．①②③均可 3．下表中实验操作不能达到实验目的的是（　　） 序号 实验目的 实验操作 ① 探究声音的产生 将发声的音又触及面颊 ② 探究物体间力的作用是否是相互的 小车A上固定磁体，小车B上固定铁块，将它们靠近一定距离后，固定A，释放B ③ 探究通过导体的电流与它两端电压的关系 保持导体的电阻不变，多次改变其两端电压，测量通过它的电流 ④ 探究平面镜成像的虚实 将白纸放在玻璃板后像的位置，直接观察白纸 A．① B．② C．③ D．④ 4．小张同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（　　） A．