17.1 电流与电压和电阻的关系 课件- 2023--2024学年人教版九年级物理全一册

● 考点清单解读 ● 易错易混分析 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 目 录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ■考点一 探究电流与电压的关系 提出问题 电阻一定时，电流与电压存在怎样的定量关系 猜想与 假设 因为电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因，电压越高，电流越大，所以电流与电压可能存在正比关系 实验器材 电流表一只、电压表一只、定值电阻一个、滑动变阻器一个、电源一个、开关一个、导线若干 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 实验 电路图 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 设计 并进行 实验 （1）按电路图连接实物电路，在连接电路时开关应该断开。（2）在闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路中的电阻值调到最大。（3）闭合开关，保持定值电阻的阻值不变，移动滑动变阻器滑片的位置，测出多组定值电阻两端的电压值和通过电阻的电流值，记录在表格中 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 实验 数据 记录 实验序号 电阻 R/Ω 电压 U/V 电流 I/A 1 10 1 0.1 2 2 0.2 3 3 0.3 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 数据分析 根据实验数据，在坐标系中 描点，并用平滑的线连接各 点，绘制电流随电压变化的 图象 实验结论 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 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 交流与 评估 （1）判断错误数据的方法：分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同，找出不同的一组数据。（2）数据呈现出“电阻一定时电流随电压增大而减小”的原因是电压表接在了滑动变阻器两端，测量的是滑动变阻器两端的电压。（3）若电压表示数不能降低到某一数值，可以减小电源电压、串联一个电阻或换用最大阻值更大的滑动变阻器等 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 归纳总结 为了使结论更具有普遍性，应至少记录三组数据。 实验中滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压和保护电路。 结论中的电流、电压和电阻是针对同一导体而言的。 在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电阻一定”。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 典例 1 小明做“探究电流与电压的关系”实验。 对点典例剖析 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 （1）请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整（要求：导线不能交叉，滑片 P 向 B 端移动时，电路中的电流变大）。 （2）连接好电路后，闭合开关，电流表有示数，电压表示数为零，则电路故障原因可能是定值电阻 R______（选填“短路”或“断路”）。 （3）小明排除故障后闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如表所示。 根据实验数据分析可得结论：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成 _______。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ［解析］（1）在探究电流与电压的关系时，滑动变阻器应串联在电路中，滑片向 B 端移动时，电路中的电流变大，说明此时滑动变阻器接入电路的阻值变小，所以应将 B 端接线柱接入电路中，电压表需要并联在定值电阻两端，因为电源为两节干电池，电源电压为 3 V，所以电压表选择0~3 V 量程。（2）在串联电路中，闭合开关，电流表有示数，说明电路没有出现断路，而电压表无示数，说明可能是定值电阻 R 短路。（3）由表格数据可知，每组电压与电流的比值：= ,即 为定值，所以可得结论：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ［答案］ （1）如下图所示 （2）短路 （3）正比 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ■考点二 探究电流与电阻的关系 提出问题 电压一定时，电流与电阻存在怎样的定量关系 猜想与 假设 因为电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，电阻越大，电流会越小，所以电流与电阻可能存在反比关系 实验器材 电流表一只、电压表一只、滑动变阻器一个、电源一个、开关一个、三只不同规格的定值电阻（如 5 Ω、10 Ω、15 Ω）、导线若干 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 实验 电路图 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 设计 并进行 实验 （1）按设计好的电路图连接实物电路。 （2）将滑动变阻器的阻值调到最大，闭合开关 S，移动滑动变阻器滑片的位置，使电压表的示数为某适当数值，记下对应的电阻值、电流值，填入表格。 （3）换用不同阻值的定值电阻，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数始终保持不变，记下几组电阻值和对应的电流值，填入表格中 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 实验 数据 记录 实验序号 电压 U/V 电阻 R/Ω 电流 I/A 1 3 5 0.6 2 10 0.3 3 5 0.2 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 数据分析 根据实验数据，在坐标系中 描点，并用平滑的线连接各 点，绘制电流随电阻变化的 图象 实验结论 在导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 交流与 评估 （1）对 I-R 图象进行改进作出 I- 图象，“电压一定时，通过导 体的电流与导体的电阻成反比” 也可以说成“电压一定时，通过 导体的电流与导体电阻的倒数 成正比”。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 续表 交流与 评估 （2）更换大阻值的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要值的原因是电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值过小；更换阻值较小的定值电阻后，实验无法进行的原因是电流表所选的量程过小。 （3）只有 R1、R2 两个定值电阻（阻值不同）时实验方案的设计：分别将 R1、R2 单独接入电路，再将R1、R2 分别串联、并联接入电路 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 归纳总结 实验中滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变和保护电路。 在归纳结论时，不能漏掉前提条件“电压一定”。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 典例 2 小明在做探究“电流与电阻的关系”实验中，器材如下：电源（电压恒为 4.5 V），电压表（0～3 V），电流表（0～0.6 A），5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω 定值电阻各一个，最大阻值为30 Ω 的滑动变阻器一个。 对点典例剖析 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 （1）实验时连接如图甲所示电路，经检查发现电路中有一根导线连接错误，请在该导线上打“×”。 （2）排除故障后，先用 5 Ω 的定值电阻进行实验，后将 5 Ω 的电阻换成 10 Ω 的电阻，闭合开关，电压表示数 ________（选填“变大”或“变小”），接下来应将滑动变阻器的滑片向 ____（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数保持不变。 （3）小明根据实验数据画出了如图乙所示的图象，由图象可知：在电压一定时，_______________________ ______________。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ［解析］（1）分析题图甲所示电路，电源短路，正确的电路连接方式见答案图。 （2）将定值电阻由 5 Ω 改接成 10 Ω的电阻，电阻增大，其两端的电压也变大；为使电阻两端电压保持不变，滑动变阻器应向阻值变大的方向移动，即向右端移动。 （3）由题图乙可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ［答案］ （1）如下图所示 （2）变大 右 （3）通过导体的电流与导体的电阻成反比 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ■将电流与电压、电阻的因果关系颠倒 例 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的图象，下列结论与图象相符的是（ ） 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 A． 导体电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B． 导体电阻一定时，导体两端的电压跟导体中的电流成正比 C． 导体两端电压一定时，导体的电阻跟导体中的电流成反比 D． 导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 ［解析］图象的横坐标表示电压，纵坐标表示电流，是个正比例函数图象，故 C 、D 项错误；电压是形成电流的原因，不会随电流发生变化，故 B 项错误。 ［答案］ A ［易错］ B ［错因］ 将电流与电压的因果关系颠倒，误认为导体两端的电压跟导体中的电流成正比。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 易错警示 在分析电流与电压的关系时，要注意因果关系，电压是因，电流是果，故只能说“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”，不能反过来描述。 在分析电流与电阻的关系时，要注意电阻是导体本身的一种性质，故只能说“在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”，同样不能反过来描述。 返回目录 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 领悟提能 本题考查控制变量法的应用和分析数据的能力，分清自变量和因变量是准确解答此题的关键。 返回目录 $$