5.1　欧姆定律 第1课时　探究电流跟电阻、电压的关系 课件 2024-2025学年物理教科版九年级上册

第5章　欧姆定律 5.1　欧姆定律 第1课时　探究电流跟电阻、电压的关系 知识点一　实验探究：电流跟电压的关系 【设计实验】 1. 实验器材：电源、导线、开关、 、 ⁠ 、 、定值电阻。 2. 实验电路图（如图所示）： 电流表　 电 压表　 滑动变阻器　 高效学习平台 3. 需要控制的物理量是 ，如何控制其不 变？ ⁠。 4. 实验中需要测量的物理量有 和 ⁠ ⁠。 5. 怎样才能改变电阻两端的电压？ ⁠ ⁠。 6. 滑动变阻器在实验中的作用：①保护电路；② ⁠ ⁠。 电阻（R）　 实验中选取一个定值电阻　 电压（U）　 电流 （I）　 ①改变电源电 压；②通过滑动变阻器调节　 通 过移动滑片来改变电阻两端的电压和电路中的电流　 高效学习平台 【进行实验与收集数据】 测出多组电流、电压值，填入表中，画出定值电阻的I －U图像。 R＝ 　　　　Ω 电压U/V 电流I/A 结论：在 一定的情况下，通过导体的 ⁠ 与导体两端的 成 ⁠。 电阻　 电流　 电压　 正比　 高效学习平台 小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关 系”时，使用的器材如图甲所示。电源电压不变，R为 定值电阻。 甲 高效学习平台 甲 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完 整。（要求导线不交叉）答案如图所示 答案如图所示 高效学习平台 （2）由于导体中的电流可能与其两端的电压和导体的 电阻都有关系，所以，在本次实验中应该保持 ⁠ 不变；滑动变阻器的作用除了保护电路外， 还起到 的作用。 （3）连接电路时，开关应该 ，闭合开关前， 滑动变阻器滑片P应该处于图中 （选填“C”或 “D”）端。 定值电 阻的阻值　 改变定值电阻两端的电压　 断开　 D　 高效学习平台 （4）某次实验电压表示数如图乙所示，电压 为 V。 2.5　 （5）通过实验，他得到如图丙所示的IビU图像，根据 此图像，他初步得出实验结论：导体的电阻一定时，导 体中的电流与该导体两端的电压成 ⁠。 正比　 乙 丙 高效学习平台 1. 在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如 下三种电路： 　　图1　　　　图2　　 图3 （第1题） 高效学习平台 （1）甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是 ⁠ ⁠ ⁠； 乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是 ⁠ ⁠。 定值 电阻能更好地保持电阻不变（或灯泡不能控制电阻不 变）　 图3电路 便于多次实验　 　　图1　　图2　 图3 （第1题） 高效学习平台 （2）乙同学利用图3电路（其中电阻R＝5 Ω）完成了本 实验，测得数据如下表： 实验次数 电压 U/V 电流 I/A 1 1 0.2 　 2 2 0.4 　 3 4 0.8 　 分析表格数据，可得出的结论是 ⁠ ⁠。 在电阻一定时，通过 导体的电流与导体两端的电压成正比　 高效学习平台 （3）实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏， 但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验，该 同学的做法是 ⁠。 改变电源电压，多次实验　 　　图1　　图2　 图3 （第1题） 高效学习平台 知识点二　实验探究：电流跟电阻的关系 【设计实验】 1. 实验器材：电源、导线、开关、 、 ⁠ 、 、不同阻值的定值电阻。 2. 实验电路图（如图所示）： 电流表　 电 压表　 滑动变阻器　 高效学习平台 3. 需要控制的物理量是 ⁠ ，如何控制其不变？ ⁠ ⁠。 4. 实验中自变量是 ，可通过 ⁠ 来改变。 5. 滑动变阻器在实验中的作用：①保护电路；② ⁠ ⁠。 定值电阻两端的电压 （U）　 利用滑动变阻器保持定 值电阻两端的电压不变　 电阻（R）　 选用不同 的定值电阻　 通 过移动滑片来保持定值电阻两端的电压不变　 高效学习平台 【进行实验与收集数据】 保持电阻两端电压不变，测出通过不同电阻的电流值， 填入表中，画出I－R图像。 U＝ 　　　　V 电阻R/Ω 电流I/A 结论：在 一定的情况下，通过导体的 ⁠ 与导体的 成 ⁠。 电压　 电流　 电阻　 反比　 高效学习平台 如图所示，用电流表（0～0.6 A，0～3 A）、电压 表（0～3 V，0～15 V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω各一个）、滑动变阻器（0～50 Ω）、 电源（6 V）、开关和导线若干，探究电流与电阻的关 系。 高效学习平台 （1）请你根据图甲所示的电路图，将图乙中的电路连 接完整。答案如图所示 答案如图所示 （2）滑动变阻器在电路中的作用是 ⁠ 和 ⁠。 保护电路　 控制定值电阻两端的电压不变　 高效学习平台 （3）探究时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关 前，应把滑动变阻器的滑片滑到最 （选填“左” 或“右”）端。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使 电压表的示数为3 V，并记下电流值。接着断开开关， 保持滑动变阻器滑片的位置不变，将5 Ω电阻更换成10 Ω电阻，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片相对于 上次的位置向 （选填“左”或“右”）端移动， 直至电压表示数为 V，并记下此时电流表的示数。 左　 左　 3　 高效学习平台 （4）小强做此实验时，在电流表使用无误的情况下， 收集测量数据，记录表格如下： 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 5 0.6 2 10 0.4 3 15 0.2 4 20 0.15 5 30 0.1 高效学习平台 小强的五次实验操作中有一次是错误的，请你对小强记 录的数据进行分析，你发现第 ⁠次测量的数据是错 误的，错误的原因是 ⁠ ⁠。 2　 没有控制定值电阻两端的电压不 变　 高效学习平台 （5）请你根据表中正确的数据，在丙图中绘制出电流 随电阻变化的图像。答案如图所示 丙 答案如图所示 高效学习平台 （6）由绘制出的图像可以得出结论：导体两端的电压 一定时，通过导体的 与导体的 成 ⁠ ⁠。 电流　 电阻　 反 比　 高效学习平台 2. 王同学在探究“通过导体的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为10 V，已有的5个定值电阻的阻值分别为20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω、60 Ω。 （1）根据图甲所示的电路，请你帮助王同学用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。（导线不得交叉）答案如图所示 答案如图所示 甲 乙 高效学习平台 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最 ⁠ （选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表 的指针无偏转，电压表的指针有明显的偏转，原因可能 是电阻R （选填“短路”或“开路”）。 右　 开路　 高效学习平台 （3）在实验中，先接20 Ω的电阻，调节滑动变阻器的 滑片P至某一位置时，观察到电流表、电压表的指针如 图丙所示，则电流表的示数为 A，电压表的示数 为 V。接下来保持滑片P位置不变，用30 Ω的电阻 代替20 Ω的电阻做实验时，应将滑片P向 （选填 “左”或“右”）滑动。 0.4　 8　 右　 丙 高效学习平台 （4）以电阻的倒数为横坐标，电流I为纵坐标，在坐 标系中描点并作出I－图像，如图丁所示。由I－图像 可初步得出结论：在导体两端电压一定时，导体中的电 流跟导体的电阻的倒数成 比，由此进一步得出结 论：在导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电 阻成 比。 正　 反　 丁 高效学习平台 （5）另外有两个小组的同学探究“电流与电压的关系”，他们测出通过电阻R＝20Ω的电流和对应的电压值如表一、表二所示，分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障， 表一 U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/A 0.12 0.22 0.32 0.42 0.52 表二 U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/A 0.08 0.18 0.28 0.38 0.48 高效学习平台 你认为可能的原因分别是 和 ⁠。 表一 电流表没有调零且测量前 电流表没有调零且测量前 指针在零刻度线右侧 指针在零刻度线左侧 U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/A 0.12 0.22 0.32 0.42 0.52 表二 U/V 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 I/A 0.08 0.18 0.28 0.38 0.48 高效学习平台 　基础过关精练 （选择题为单选） 1. 在“探究通过导体的电流与导体两端电压的关系” 实验中，得到的 I－U 图像如图所示，其中正确的是 （　B　） A B C D B 课时同步作业 易错点：对电流、电压和电阻的关系理解不清 2.（2024·德阳旌阳区期末）关于电流、电压和电阻， 下列说法正确的是（　B　） A. 电流是形成电压的原因 B. 通过某一导体的电流与导体两端的电压成正比 C. 某一导体的电阻跟该导体两端电压成正比 D. 某一导体的电阻跟通过该导体的电流成反比 B 课时同步作业 3. （2023·宁夏）在“探究电流与电压的关系”实验 中，实验小组用电压表测得电源电压为2.8 V，并连接 了如图甲所示的部分电路： （第3题） 课时同步作业 （1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之 处： ⁠。 连接电路时未断开开关　 （第3题） 课时同步作业 （2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩 余电路的连接（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P， 其阻值增大）。答案如图所示 答案如图所示 （第3题） 课时同步作业 （3）闭合开关后，观察到电压表示数接近电源电压， 电流表无示数，出现该故障的原因是 ⁠ ⁠。 （4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表 中，当电压表示数为2.0 V时，电流表示数如图乙所 示，为 A。 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.10 0.15 0.25 定值电阻断 路　 0.20　 课时同步作业 （5）根据表中实验数据，得出实验结论： ⁠ ⁠ ⁠。 （6）若要继续完成“探究电流与电阻的关系”的实 验，除了现有的实验器材之外，还需增加 ⁠ ⁠。 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　 两个阻值不 同的定值电阻　 课时同步作业 4. （2023·威海）在探究“电流与电阻的关系”实验 中，电源电压恒为9 V，滑动变阻器的规格为“50 Ω 　 2 A”。 （第4题） 课时同步作业 （1）根据如图甲所示的电路图，请用笔画线代替导 线，将如图乙所示的实物图连接完整（导线不允许交 叉）。答案如图所示 答案如图所示 （第4题） 课时同步作业 （2）连接好电路，将滑动变阻器阻值调到最大，闭合 开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终 接近电源电压。导致这一现象的原因可能是 ⁠。 A. 电流表损坏 B. 滑动变阻器短路 C. 定值电阻R接触不良 D. 定值电阻R短路 C　 课时同步作业 （3）排除故障继续实验，更换不同的定值电阻后，都 需要调节滑动变阻器，其目的是 ⁠ ，实验数据如表所示，其中第6次实验中电 流表示数如图丙所示，其读数为 A。 实验次数 1 2 3 4 5 6 … 电阻R/Ω 5 7.5 12 15 20 25 … 电流I/A 1.2 0.8 0.48 0.4 0.32 … 保持定值电阻两端的 电压不变　 0.24　 课时同步作业 （4）在如图丁所示的坐标系中已经描出所有实验数据 对应的点，请绘出图像，分析并得出结论： ⁠ 。答案如图 所示 电压一定 时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　 答案如图 所示 课时同步作业 　能力拓展训练 （选择题为单选或双选） 5. 用如图所示电路探究电流与电压的关系。为了改变 定值电阻R两端的电压，下列方案可行的是（　BD　） A. 多节电池并联接入MN B. 电池与滑动变阻器串联接入MN C. 电池与滑动变阻器并联接入MN D. 电池先后与不同定值电阻R'串联接入 MN （第5题） BD 课时同步作业 6. 在“探究电流与电压的关系”实验中，小宝利用图 甲所示的电路，通过改变干电池节数的办法获得多组数 据，而小安利用图乙所示的电路，通过调节滑动变阻器 的滑片也获得了多组数据，如下表。请回答： （第6题） 课时同步作业 R1＝5 Ω R2＝10 Ω R3＝20 Ω 实验 次数 电压 U/V 电流 I/A 实验 次数 电压 U/V 电流 I/A 实验 次数 电压 U/V 电流 I/A 1 1 0.20 4 1 0.10 7 1 0.05 2 2 0.40 5 2 0.20 8 2 0.10 3 3 0.60 6 3 0.30 9 3 0.15 （1）小宝与小安的方案相比， 的方案更好， 原因是 （写一条）。 小安　 便于多次实验　 课时同步作业 （2）小安利用三个电阻分别进行三次实验的目的 是 （填序号）。 ①寻找普遍规律　　　②减小实验误差 ③控制变量 ①　 课时同步作业 （3）图丙是利用电阻 （选填“R1”“R2”或 “R3”）实验得到的图像；图丁是利用实验次数 ⁠ 得到的图像。 R1　 3、 6、9　 课时同步作业 $$