第1节 电流与电压、电阻的关系（教学课件）物理人教版2024九年级全一册

物理九年级全一册 •人教版2024 第1节 电流与电压、电阻的关系 第十七章 欧姆定律 学习目标 01 02 03 04 物理观念 ①学生能通过实验得出“电阻一定时，电流与电压成正比”，“电压一定时，电流与电阻成反比”的规律；②能结合实例解释电流与电压、电阻的定性关系。 科学思维 在实验探究中，运用控制变量法设计实验方案，培养科学探究的逻辑思维能力；通过对实验数据分析归纳，建立电流与电压、电阻的定量关系模型，提升数据分析和抽象概括能力。 科学探究 ①通过实验探究，进一步掌握用“控制变量法”来研究物理问题；②通过实验、分析和探究过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力，学会图像研究物理问题。 科学态度与责任 在实验中培养严谨求实的科学态度，通过小组合作增强团队协作意识:认识电流与电压、电阻关系在电路设计和用电器安全使用中的重要性，体会物理规律对生产生活的指导作用。 重点难点 教学重点 教学难点 通过实验探究认识电流与电压和电阻之间的关系。 通过实验探究掌握控制变量法,学会图像法对实验数据进行分析处理并总结归纳出电流与电压、电阻的关系 课堂导入 复习回顾 通过哪些途径可以改变小灯泡亮度？ 改变电路中电池个数（增大电压） 改变电路中电阻 探究新知 　　在如图所示的电路中，当通过增加电池的节数来增加小灯泡两端的电压时或变阻器滑片向左端移动，接入电路中的阻值大小，我们可以看到什么现象呢？ 现象：小灯泡变亮。 想想议议 通过小灯泡的电流增大。 探究新知 通过导体的电流与加在它两端的电压及导体的电阻之间存在怎样的定量关系呢?我们通过一个实验来探究下！ 电压是产生电流的原因，电压越高，电流可能越大。 电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电压一定时，电阻越小，电流越大。 通过小灯泡的电流增大 探究新知 演示实验 【实验】探究电阻—定时电流与电压的关系 猜想与假设 电压是产生电流的原因，若电阻一定时，电压越高，电流可能越大。 实验方法：控制变量法 电压、电阻的改变都会引起电流的变化。实验时，应先保持某一个量不变。 如电阻不变，研究通过导体的电流与导体两端电压的关系，然后保持导体两端的电压不变研究通过导体的电流与电阻的关系。 探究新知 实验思路 可以用定值电阻进行实验。 要研究通过定值电阻的电流 I 怎样随着它两端的电压 U 的变化而变化，需要确定改变定值电阻两端电压的方法。 方法1：改变电源电压。 实验电源或增减干电池数量 方法2：滑动变阻器与定值电阻串联。 更为方便改变定值电阻两端的电压。 探究新知 实验器材 实验电源、电流表、电压表、定值电阻5Ω和10Ω各一个、滑动变阻器、开关、导线若干。 探究新知 实验设计 根据电路图，将定值电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端。运用控制变量法，控制定值电阻阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压，观察电流表的示数变化。 A V R R' S P 探究新知 实验过程 ①按电路图连接电路。闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 ②调节滑动变阻器使电阻两端电压分别为 0.5V、1V、1.5V、2V、2.5V、3V， 读出相应的电流表示数，并记录。 ③更换定值电阻，重复实验。 使得出的结论更具有普遍性。 探究新知 实验数据 定值电阻R 5Ω 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 定值电阻R 10Ω 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 电流I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 探究新知 采用图像的方法分析数据 在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I-U图像。 I/A U/V O 0.05 0.15 0.25 0.3 0.2 0.1 0.35 0.4 0.45 1.5 2.0 1.0 0.5 2.5 3.0 3.5 · R=5Ω R=10Ω 当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 实验结论 探究新知 交流与评估 1. 滑动变阻器的作用： 保护电路、改变定值电阻两端的电压。 2. 表格错误数据的分析： 分析比较各组数据电压与电流的比值是否相同，不同的一组数据为错误数据。 探究新知 【学习任务一】探究电流与电压的关系 在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时，采用的电路如图所示．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“15Ω 1A”字样．在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5V，分别读出电流表的示数．当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，为使电压表示数为1.5V，下列措施中可行的有（　　） A．将原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后重新调节 B．将原滑动变阻器改换为新的“10Ω 1A”后重新调节 C．将电源更换为4.5V电压后重新调节 D．将换上的20Ω定值电阻更换为“30Ω”后重新调节 A 探究新知 解：当换上20Ω的电阻接入a、b间时，虽调节滑动变阻器，但电压表示数始终无法达到1.5V，可能是滑动变阻器最大阻值太小， 因为滑动变阻器的电阻太小，滑动变阻器分压太小，使电阻R两端的电压过大造成的，或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的；或是电源电压太大；或电阻R的阻值太大造成的； 故可以将原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后重新调节或减小电源电压或换上比20Ω小的电阻，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选：A。 探究新知 【变式训练】探究电流与电压的关系 （2025•武侯区模拟）小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流-电压图像如图乙所示，实验中所用定值电阻的阻值为____；小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是___________________________。 多次实验，得出普遍性的规律 5Ω 探究新知 解：根据实验数据绘制的电流-电压图像可知，当电压为2.5V时，电流为0.5A，实验中所用定值电阻的阻值为 根据一组数据得出的结论有偶然性，小明多次调节滑动变阻器改变电压表示数的目的是多次实验，得出普遍性的规律。 故答案为：5；多次实验，得出普遍性的规律。 探究新知 电流与电阻关系又是怎样的呢？ 探究新知 演示实验 【实验】探究电压—定时电流与电阻的关系 猜想与假设 电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流可能会越小。 实验方法：控制变量法 实验器材 实验电源、电流表、电压表、不同阻值定值电阻若干、滑动变阻器、开关、导线若干。 探究新知 实验思路 　　要探究电压一定时电流与电阻的关系，需要知道导体的电阻和通过导体的电流。 可以将不同阻值的定值电阻接入电路中，以改变电阻，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。保持定值电阻两端电压不变的方法。 方法1：使用同一电源电压。 方法2：滑动变阻器与定值电阻串联。 更为方便改变定值电阻两端的电压。 探究新知 实验设计 根据电路图，将定值电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端。运用控制变量法，通过调节滑动变阻器，保证定值电阻两端的电压不变，同时更换不同阻值电阻接入电路。 A V R R' S P 探究新知 实验过程 ①按电路图连接电路。闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 ②更换阻值为5Ω、10Ω、 15Ω、 25Ω、30Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V保持不变，读出电流表的示数，并记录。 ③重新设置定值电阻两端的电压，重复上述的实验步骤。 使得出的结论更具有普遍性。 探究新知 实验数据 电压U/V 2.0 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.4 0.2 0.13 0.1 0.08 0.06 电压U/V 3.0 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1 探究新知 采用图像的方法分析数据 在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I-U图像。 I/A R/Ω O 0.1 0.3 0.5 0.6 0.4 0.2 0.7 0.8 0.9 15 20 10 5 25 30 35 当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 实验结论 Ｕ=2V Ｕ=3V 探究新知 【学习任务二】探究电流与电阻的关系 小李用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压4.5V不变，实验时，他依次将5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的四个电阻接入电路，记下电流表和电压表示数并绘制出I-R图象（图乙）。实验时（　　） A．定值电阻两端电压保持3V不变 B．滑动变阻器的最大电阻至少是20Ω C．定值电阻从5Ω换成10Ω，需向左移动滑片P D．电压表示数为零，一定是定值电阻短路 B 探究新知 解：A、探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变，电阻两端的电压为UR=IR=0.5A×5Ω=...=0.1A×25Ω=2.5V，故A错误； B、电阻两端的电压为UR=IR=2.5V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：U滑=U-UR=4.5V-2.5V=2V，滑动变阻器分得的电压为电压表示数的　　　倍，根据分压原理，当接入25Ω 电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：R滑=　　×25Ω=20Ω，应该选取最大阻值至少20Ω的滑动变阻器，故B正确； C、在实验过程中，小李设定电阻两端的电压U=2.5V，断开开关，将电阻5Ω换成10Ω后，再闭合开关，为保持定值电阻两端电压不变，向右移动滑片P直到电压表示数为2.5V，故C错误； D、电压表无示数，可能是电压表并联电路短路，也可能是电压表断路，故D错误。 故选：B。 探究新知 【变式训练】探究电流与电阻的关系 小乐利用如图所示的电路，探究“电流与电阻的关系”时，你认为他的操作或思考正确的是（　　） A．记录各组数据时电压表示数可以不同 B．调节滑动变阻器时，眼睛应该观察电流表 C．当换用较大阻值电阻时，滑片P应向左调节 D．他得到结论：电流与电阻成反比 C 解：A．探究电流与电阻关系时，需控制定值电阻两端电压一定，所以记录各组数据时电压表示数需相同，故A错误； B．探究电流与电阻关系时，需要控制电压表示数相同，调节滑动变阻器时，眼睛应观察电压表，故B错误； C．当换用较大阻值电阻时，为保证电压表示数不变，滑动变阻器阻值也应增大，所以滑片P应向左移动，故C正确； D．实验结论为：当电压一定时，电流与电阻成反比；须说明“电压一定”这一前提，故D错误。故选：C。 探究新知 交流与评估 1. 滑动变阻器的作用： 保护电路、控制定值电阻两端的电压不变。 2. 更换阻值大的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要的值的原因： 电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值过小。 探究新知 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。 归纳总结 导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 结论因果关系：电阻是导体本身的性质，跟电压和电流都没关系。 课堂小结 电流与电压、电阻的关系 实验：探究电压—定时电流与电阻的关系 实验：探究电阻—定时电流与电压的关系 ①控制电阻不变，探究电流与电压的关系； ②滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压； ③实验结论：电阻一定，导体中的电流与导体 两端的电压成正比。 ①控制导体电压不变，探究电流与电阻的关系； ②滑动变阻器作用：控制定值电阻两端的电压不变； ③实验结论：电压一定，导体中的电流与导体的电阻成反比。 实验方法：控制变量法 ①控制电阻不变，探究电流与电压的关系。 ②控制电压不变，探究电流与电阻的关系。 1.（2024秋•武侯区校级期中）小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（　　） A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变 B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系 C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变 D．图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系 课堂练习 B 课堂练习 解：A、探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变，故A错误； B、由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确； C、探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误； D、在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。 故选：B。 点评：本题探究“电流的大小与哪些因素有关”的实验，考查控制变量法、归纳法的运用、注意事项、数据分析和串联电路的规律及欧姆定律的运用。 2.（2025•成都模拟）如图所示是探究“电流与电压的关系”的电路图。电源为两节新干电池，闭合开关前，R2的滑片应该移到最___端。闭合开关后，无论如何移动滑片，两个电表的示数始终很大，则应更换规格适当的____（选填“电源”“R1”或“R2”），继续实验。 右 课堂练习 解：闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调节至阻值最大处，即应将滑片移到最右端；闭合开关后，无论如何移动滑片，两个电表的示数始终很大，说明滑动变阻器的最大阻值太小，则应更换规格适当的滑动变阻器的R2，继续实验。 故答案为：右；R2。 点评：本题考查了滑动变阻器，属于基础题。 R2 3.（2025•涪城区模拟）探究“电压一定时，电流与电阻的关系”。实验过程中，移动滑片，使电压表示数为一固定值，记录电流表示数，多次更换定值电阻重复实验，得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图线A所示，从而得出结论。在整理器材时，发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进行了上述实验，他们的实验结论一致。下述评估中错误的是（　　） A．该实验遗漏的实验操作是电压表调零（校零） B．实验结束后，应先断开开关，再拆除电源两端的导线 C．遗漏的实验操作并未影响结论，是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值 D．电压表调零（校零）后重新进行实验， 得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C D 课堂练习 课堂练习 解：A、连接电路前，发现电压表指针如图乙所示，说明电压表没有调零，故A正确； B、为避免电源短路，实验结束后，应先断开开关，拆除电源两端的导线后，再拆除其他导线并整理器材，故B正确； C、探究电流与电阻关系，需控制定值电阻两端电压一定，改变定值电阻阻值；故遗漏的实验操作并未影响结论，原因是实验时定值电阻两端电压保持为定值，故C正确； D、正确操作重新进行实验，电压表示数比之前增大，则电流与电阻倒数，即IR增大，故选B图像，故D错误。 故选：D。 点评：本题是探究“电流与电阻关系”的实验，考查电压表的使用、分析数据、故障判断等应用能力。 4. （2024秋•武侯区期末）小明用如图所示电路探究电流与电阻的关系，R为定值电阻，电源电压保持不变。实验中小明将定值电阻R由10Ω换成20Ω后，闭合开关，接下来要移动变阻器的滑片P，其目的是（　　） A．改变电路两端的电压 B．保持电阻两端的电压不变 C．多次测量以减少误差 D．保持通过电阻的电流不变 课堂练习 解：实验中，当把10Ω的电阻换成20Ω的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，因此接下来要移动变阻器的滑片P，其目的是保持电阻两端的电压不变，故ACD错误，B正确。 故选：B。 点评：本题探究电流与电阻的关系实验，考查了控制变量法的应用。 B 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.拓展性作业： ①根据欧姆定律设计一个简单的电路，并计算电流、电压和电阻的值。 ②阅读拓展资源：《电路的基础知识》，了解电路的基本组成部分，如电源、导线开关、电阻等，以及它们在电路中的作用。 《家庭电路的奥秘》可以让学生了解家庭电路的布局和常见的电路故障，以及如何安全地使用电器。 谢谢聆听 谢谢聆听 $$