内容正文:
2023-2024学年人教版物理九年级全册章节知识讲练
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1.通过实验探究掌握导体上电流与导体两端电压的关系;通过实验探究掌握导体上电流与导体电阻的关系;通过电阻的测量加强对欧姆定律的理解及应用;
2.掌握:欧姆定律内容;
3.理解:欧姆定律各物理量的意义;通过电阻测量理解电阻的概念以及影响导体电阻大小的因素;电阻串、并联电路的基本规律;
3.会:利用欧姆定律进行简单计算;利用伏安法测量导体电阻;使用欧姆定律分析解决电阻的串并联问题;分析动态电路;利用欧姆定律解答电路问题;
4.知道:伏安法测电阻的工作原理。
知识点01:探究电流与电压的关系
1.实验:探究电流与电压的关系
提出问题
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系
猜想与假设
由电压可知,电压时产生的电流的原因,同一个小灯泡,在以一节干电池供电时,小灯泡发光较暗,用两节干电池供电时,小灯泡发光较亮,所以有两种猜想:①导体两端电压越大,导体中电流越大;②通过导体的电流与导体两端电压成正比。
设计实验
运用控制变量法,控制导体(电阻)的阻值不变,通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压,观察并记录电流表的示数,分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。
实验器材
电压表、电流表、滑动变阻器、10Ω的定值电阻、电源、开关、导线若干
进行实验
(1)按照电路图连接实物电路。
(2)闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确,并将滑动变阻器的滑片移动定值最大处。
(3)电路连接无误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数分别为1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V,从电流表上读出相应的电流值,并记录在表中。
定值R/Ω
10Ω
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(4)在坐标系中,根据各电流值与对应的电压值描点,并用平滑曲线连接各点,画出I-U关系图像,如图所示。
分析论证
分析实验数据和I-U图像可以看出:定值一定时,通过电阻的电流与其两端电压有关,电流随电压的最大而增大;电压变为原来的几倍,电流也变为原来的几倍,电流与电压的比值为一定值。
实验结论
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体两端电压成正比,即电阻R不变时,
列表法分析数据和图像法分析数据
(1)列表法分析数据
将实验数据整理列表,如实验中所示,观察可知,第一行的数据均为对应第二行数据的10倍大小,,即电阻一定时,电流与电压成正比。
(2)图像法分析数据
第一步:画出坐标轴,在坐标系上标出合适的标度;
第二步:将各坐标点在坐标系中标出(可以用“·”“×”等符号);
第三步:用平滑的曲线连接各点,即可得到实验数据图像。
图像法可以很清晰地呈现物理量之间的线性、周期性等关系,也可以使物理问题简单明了。如本实验中,I-U图像为一条过原点的直线,即说明当电阻不变时,I、U成正比关系。
2.注意事项
(1)连接电路时,开关应处于断开状态;
(2)为了使得出的结论更具有普遍性,可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤;
(3)实验中可以通过改变串联的干电池的个数或调节学生电源的电压,但实验时常采用移动滑动变阻器的滑片P来达到改变电压的目的;
(4)调节滑动变阻器时,要缓慢移动滑片,防止电压表、电流表示数变化过快;
(5)移动滑动变阻器滑片过程中,眼睛要紧盯电压表,当电压表示数达到设定值时,停止移动滑片,记录电流表的示数。
教材深挖:叙述该实验结论时的注意事项
(1)该结论不能说成“电阻一定时,电压跟电流成正比”,因为物理量之间存在一定的因果关系,这里电压是原因,电流是结果,即因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中有电流,导体两端才有电压。
(2)在叙述时,一定要注意结论成立的前提条件是“电阻一定”,不能将其漏掉。
知识点02:探究电流与电阻的关系
提出问题
电压一定时,导体中的电流与导体的电阻存在什么关系
猜想与假设
因为电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小,所以电流与电阻的关系有两种猜想:①导体电阻越大,通过的电流越小;②通过导体的电流与导体的电阻成反比。
设计实验
(1)要研究电流与电阻的关系,需要改变接入电路的电阻的大小,在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可;
(2)在该实验中,更换电阻后要控制电阻两端电压不变,我们可以在电路中串联一个滑动变阻器,通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等;
(3)实验电路图如图所示。
实验器材
电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个,阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个,导线若干
进行实验与收集证据
(1)按实