5.1电流与电压、电阻的关系(课件)2025-2026学年教科版九年级物理上册

第1节 电流与电压、电阻的关系 第5章 欧姆定律 逐点 导讲练 课堂小结 作业提升 学习目标 课时讲解 1 课时流程 2 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 知识点 探究电流与电压的关系 知1－讲 感悟新知 1 提出问题 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系？ 知1－讲 感悟新知 实验步骤 (1)断开开关，按电路图(图1)连接电路。 (2)将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电压表和电流表的示数。 知1－讲 感悟新知 (3)将滑动变阻器的滑片调到不同位置来改变电阻两端的电压，记录电表的示数。重复以上操作，获得多组数据。 实验数据 如表格所示。 实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 电压U/V 1 2 3 4 5 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 知1－讲 感悟新知 分析与论证 (1)数学方法：在电阻一定的情况下，电压增加几倍，电流增加几倍，但是每次电压与电流的比值不变，数学上称电流与电压成正比。 知1－讲 感悟新知 (2)图像法：利用数学上的“描点法”，在坐标系中画出电流随电压变化的图像，如图2 所示。 实验结论 保持电阻不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比关系。 知1－讲 感悟新知 特别提醒 1. 探究电流与电压的关系时，电阻要一定，所以研究对象选定值电阻，而不能选灯泡，因为灯丝的电阻随温度的升高而增大。 2. 本实验中滑动变阻器的作用：(1) 保护电路。(2) 改变定值电阻两端的电压。 知1－讲 感悟新知 实验要点 实验过程中运用了控制变量法，即保持电阻不变，改变电阻两端的电压进行对比实验。 知1－讲 感悟新知 易错提醒 实验结论不能说成通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比。前者缺少了正比成立的条件“电阻一定”，后者混淆了结论的因果关系 感悟新知 知1－练 图3 甲为小明同学探究“电流与电压的关系”的实验原理图。已知电源电压为4.5 V，且保持恒定，定值电阻R0=10 Ω。 例 1 11 感悟新知 知1－练 (1)请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉)。 12 感悟新知 知1－练 解：如图4 甲所示。 13 感悟新知 知1－练 (2)连接好电路后，闭合开关S，发现电流表指针几乎没有偏转，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是_______ (假设电路只有一处故障)。 A．定值电阻R0 短路 B．定值电阻R0 开路 C．滑动变阻器R 开路 D．滑动变阻器R 短路 B 14 感悟新知 知1－练 试题解析 发现电流表指针几乎没有偏转，说明电路总电阻很大或开路，电压表指针迅速偏转到满偏刻度外，说明电压表与电源连通，所以原因是定值电阻开路导致电压表串联在电路中，故选B。 15 感悟新知 知1－练 (3)排除故障后，闭合开关S 进行实验，并将实验数据记录在下表中。 当电压表读数为1 V 时，电流表的示数如图丙所示，读数为_______A。 实验次数 1 2 3 U/V 3 2 1 I/A 0.3 0.2 0.1 16 感悟新知 知1－练 (4)请根据实验记录的数据，在图丁中画出定值电阻R0 的U-I 图像。 解：如图4 乙所示。 17 感悟新知 知1－练 (5)实验结论：当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成______。 正比 18 感悟新知 知1－练 技巧点拨 本实验数据分析技巧： 1. 将每次实验得到的电压值与电流值相比或相乘，若比值一定，表明两者具有成正比的关系；若乘积一定，表明两者具有成反比的关系。 2. 图像法：根据实验数据绘制函数图像，若是正比例关系图像，表明两者成正比关系；若是反比例关系图像，表明两者成反比关系。 19 知识点 探究电流与电阻的关系 知2－讲 感悟新知 2 提出问题 导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的 电阻有什么关系？ 知2－讲 感悟新知 实验步骤 (1) 断开开关，按电路图(如图5)连接电路。 知2－讲 感悟新知 (2) 将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到适当位置，记录电压表和电流表的示数。 (3) 断开开关，换接不同阻值的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记录电流表的示数。更换不同的电阻，重复以上操作，获得多组电流随电阻变化的数值，记录到表格中。 知2－讲 感悟新知 实验数据 如表格所示。 实验次数 第一次 第二次 第三次 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.4 0.2 0.1 知2－讲 感悟新知 分析与论证 分析实验数据，作I-R 图像或I- 图像，得出实验结论。 方法一：在如图6 所示的坐标系中描点画图。根据图像并结合表中数据可得出电压一定时，电流与电阻成反比。 知2－讲 感悟新知 方法二：在如图7 所示的坐标系中描点画图。每个点都在延长线通过原点的直线上，根据图像可直接认定电压一定时，电流与电阻成反比。 实验结论 保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比关系。 知2－讲 感悟新知 深度理解 如图7 所示的方法更好，由图像可认定电压一定时，电流I 和电阻的倒数成正比，则电压一定时，电流I和电阻R 成反比。由数学知识可知，图6 所示的图线可以认定电阻越大，电流越小，而不能直接认定两者成反比。 知2－讲 感悟新知 操作点拨 1. 实验中，换接不同阻值的电阻时，应当调节滑动变阻器的滑片，使得电压表示数保持不变，在调节滑动变阻器的滑片时，眼睛应当盯着电压表。 2. 判断调节滑片的方向的基本方法是换大电阻就把滑片往大的方向调； 换小电阻就把滑片往小的方向调。 知2－讲 感悟新知 特别提醒 滑动变阻器在本实验中的作用： (1)保护电路。 (2)使定值电阻两端的电压保持不变。 感悟新知 知2－练 某实验小组在探究“电流与电阻的关系”的实验时： 例2 感悟新知 知2－练 (1)设计了如图8 甲所示电路，电源为三节新干电池，此实验中滑动变阻器的作用是保护电路和 _______________ _____________。 保持定值电阻R 两端电压不变 感悟新知 知2－练 (2)请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整，要求滑片向左滑动时，电流表示数变大，连线不得交叉。 解：如图9 所示。 感悟新知 知2－练 (3)经检查，电路连接正确后，闭合开关，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，若电路中只有一处故障，可能是______________； 排除故障后，闭合开关前应将滑 动变阻器滑片移至________ (填 “A”或“B”)端；闭合开关后移 动滑片到某一位置时，电流表的示数如图8 乙所示，为________ A。 定值电阻R 开路 B 0 .2 感悟新知 知2－练 解析：电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，说明电路中无电流，故障原因可能是定值电阻R 开路，相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移至使接入电路阻值最大的B 端。 感悟新知 知2－练 (4)图8 丙是实验小组根据测得的实验数据绘制的电流I 随电阻R 变化的图像，由图像可知电阻R 两端的电压为_______V，当电阻由5 Ω 更换为10 Ω 时，闭合开关后，应将滑动变阻器的滑片向_______ (填“左”或“右”)端滑动。 3 右 感悟新知 知2－练 技巧点拨 1. 连接滑动变阻器时，一定要按题目中的要求正确选择接线柱，“一上一下”接入电路。 2.在探究电流与电阻的关系时，应保持定值电阻两端电压不变。当更换定值电阻后，定值电阻两端电压会发生变化，为保持定值电阻两端电压不变，需要调节滑动变阻器。调节方法：①若更换的定值电阻阻值更大，则将滑动变阻器接入电路的阻值调大；②若更换的定值电阻阻值更小，则将滑动变阻器接入电路的阻值调小。口诀：换大调大，换小调小。 35 电流与电压、电阻的关系 控制变量法 电压一定时，电流与电阻的关系 探究 结论 电阻一定时，电流与电压的关系 $$