17.1 电流与电压、电阻的关系 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期
2025-09-11
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦电流与电压、电阻的关系,课堂导入从电压是电流产生的原因、电阻对电流的阻碍作用出发,通过“能否找出定量关系”设问,以控制变量法为学习支架,引导学生设计探究实验,衔接前后知识脉络。
其亮点在于注重科学探究与科学思维培养,如对比增减电池与滑动变阻器调节电压的方法,结合数据表格与U-I图像(5Ω、10Ω、15Ω电阻的直线图像)分析,强调结论因果性(电流与电压成正比)及误差处理(舍去错误数据)。帮助学生形成物理观念,教师可直接使用完整实验方案与数据处理示例,提升教学效率。
内容正文:
电流与电压、电阻的关系
第1节
第十七章 欧姆定律
(人教版)九年级
全
01
新课标要求+课标解读
02
学习目标
1. 掌握探究电阻一定时电压与电流的关系
2. 掌握探究电压一定时电流与电阻的关系
03
课堂导入
电压是产生电流的原因,由此可以想到:电压越高,电流可能越大;
电阻表示导体对电流的阻碍作用,当电源电压一定时,电阻越大,电流会越小。
我马上去设计实验探究
04
探究电阻一定时电流与电压的关系
我们知道影响电流的因素起码有两个,因此我们要找电流与其中某个量的关系的时候应当采用控制变量的思想。
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,有以下两种方法:
(1)要想改变定值电阻两端的电压。也可以用干电池作为电源,通过增减串联电池的节数来改变电压(优点:方便调节整数电压;缺点:只能跳跃性调节定值电阻两端的电压。增加电池时,可能会损坏电流表与电压表)。也可以用学生电源进行调节。实验原理图如下:
04
探究电阻一定时电流与电压的关系
(2)把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压(优点:能够相对连续性地调节定值电阻两端电压;缺点:很多时候不太能稳定准确地调节到我们想要的电压)我们为了电路的安全一般都选择本实验电路图(变阻器最大阻值选择和定值电阻差不多就行,要是滑动变阻器的最大阻值太大了该实验就没法做了)。实验原理图如下:
04
探究电阻一定时电流与电压的关系
1.61
0.16
1.79
0.18
2.3
0.23
2.88
0.29
3.26
0.33
1
2
3
0.1
0.2
0.3
0.4
04
探究电阻一定时电流与电压的关系
数据的收集
与处理:(R=10Ω)
以上表中的数据,我们称为一组,若果要多次测量,我们就应该更换定值电阻,然后再次通过滑动变阻器的划片来改变定值电阻两端的电压,同时记录电路中的电流,但是如果都测量五次,工作量较大,我们可以测量三个电压和电流的数据也能大概得到该规律。
电阻 5Ω
电压 1V 2V 3V
电流 0.2A 0.4A 0.6A
电阻 10Ω
电压 1V 2V 3V
电流 0.1A 0.2A 0.3A
电阻 15Ω
电压 3V 6V 9V
电流 0.2A 0.4A 0.6A
U/V
I/A
5Ω
10Ω
15Ω
04
探究电阻一定时电流与电压的关系
04
探究电阻一定时电流与电压的关系
实验结论:大量实验表明,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。(两者位置不能写反,反了的话,因果关系就不对了)
在误差允许的范围内,该图像是一条直线,且每个数据对应的点要么在该直线上,要么是分布在该直线附近,如果有的点离得太远,应该就是错误数据,应该要舍去。
电流与电压的比值接近或等于定值电阻(误差允许的范围内是等于的)。
多次测量(换定值电阻)的目的:为了寻找普遍规律,排除偶然性。
04
探究电阻一定时电流与电压的关系
2
0.98
5
0.4
10
0.2
15
0.13
20
0.1
05
探究电压一定时电流与电阻的关系
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。实验时还需要考虑保持定值电阻两端电压不变的方法(使用滑动变阻器来控制即可)。实验原理图如下:
/Ω
1
0.75
0.5
0.25
0.125
0.25
0.375
0.5
R/Ω
5
10
15
20
1
0.75
0.5
0.25
05
探究电压一定时电流与电阻的关系
数据的收集与处理:(U=2V)
05
探究电压一定时电流与电阻的关系
电压 3V
电阻 5Ω 10Ω 15Ω
电流 0.6A 0.3A 0.2A
电压 4.5V
电阻 5Ω 10Ω 15Ω
电流 0.9A 0.45A 0.3A
电压 6V
电阻 5Ω 10Ω 15Ω
电流 1.2A 0.6A 0.4A
I/A
R/Ω
6V
4.5V
3V
同样的多次测量可得其大概的规律
05
探究电压一定时电流与电阻的关系
05
探究电压一定时电流与电阻的关系
06
习题练习
D
06
习题练习
D
06
习题练习
C
06
习题练习
B
06
习题练习
实验序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.15 0.22 0.30 0.38 0.45
C
06
习题练习
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45
4
06
习题练习
×
保持电阻箱两端的电压不变
06
习题练习
B
A
0.12
06
习题练习
1 2 3 4 5
R(Ω) 5 10 15 20 25
I(A) 0.40 0.20 0.10 0.08
电压一定时,电流与电阻成反比
能直观得出电流与电阻成反比的定量关系
06
习题练习
③
06
习题练习
2.4
电压
大
A
原因是未控制定值电阻两端电压不变
07
作业布置
Lavf58.46.101
实验结论:大量实验表明,导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成正比。
在误差允许的范围内,该图像是一条折线,当数据足够多的时候,该折线会很趋近于曲线,于是可以用曲线来代替该折线。记录的数据对应的点,有的是分布在该曲线附近,有的在该曲线上,如果有的点离得太远,应该就是错误数据,应该要舍去。
多次测量(换定值电阻两端电压的数值)的目的:为了寻找普遍规律,排除偶然性。
电流与电阻的乘积等于或者约等于定制电阻两端的电压(误差允许的范围内是等于的)。
还可以作 图,大概是一条直线,能直观得出电流与电阻成反比的定量关系(如上图,前提是 能取到整数哈)。
Lavf58.46.101
【例1】在如图所示的图象中,能正确反映物理量之间关系的是( )
A.甲图:定值电阻与它两端电压的关系 B.乙图:定值电阻与通过它的电流的关系
C.丙图:电压一定时,电流与电阻的关系 D.丁图:电阻一定时,电流与电压的关系。
【例2】小红用如图所示的电路图,探究通过导体的电流与导体电阻关系(电源电压恒定),移动滑动变阻器滑片时,应特别观察的是( )
A.变阻器滑片 B.定值电阻R
C.电流表示数 D.电压表示数
【例3】如图所示,探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法不正确的是( )
A.探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
B.滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C.实验的结论是:电流跟电压成反比
D.多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系
【例4】如图所示是探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”的电路图。下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.实验中,应控制定值电阻两端的电压不变
C.实验中,滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变
D.把定值电阻由5Ω更换为10Ω时,滑动变阻器的滑片应向左移动
【例5】在探究电阻一定时,电流与电压关系的实验中,某同学连接的电路如图所示,电源电压保持3V不变,闭合开关,调节滑动变阻器,得到的实验数据如下表;下列说法正确的是( )
A.多次实验的目的是为了减小误差
B.第4次实验数据是错误的
C.由该实验可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D.由该实验可得出:在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
【例6】在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明得到的实验数据如下表所示。
(1)为分析电流与电压的定量关系,请你在图的方格中建立有关坐标轴并制定其标度,把表中的数据在坐标系中描点。
(2)小英说,从图中可以看出,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。这是第 组数据?
【例7】实验小组以图甲所示电路探究“电流与电阻的关系”。图中R为电阻箱。
(1)图乙为实际连接的电路,检查发现有一根导线接错,请在这根导线上打“×”,并画出正确接法,导线不交叉 。
(2)实验过程中,当改变电阻箱的阻值时,需要移动滑动变阻器滑片目的 。
(3)连接好电路,将滑动变阻器阻值调到最大,闭合开关S,移动滑片P,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__________(填序号)。
A.滑动变阻器最大阻值太大 B.电阻箱R的电阻丝断了 C.开关闸刀与触点接触不良
(4)正确连接电路后,闭合开关,移动滑片,记录第1组电阻值和电流表的示数后,将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,应将滑片适当向 端移动(选填“A”或“B”)。数据记录如表,其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示,读数为 。(保留两位有效数字)
(5)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了如表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出: 。
(6)为了确定电流与电阻的定量关系,老师提出利用图像法,应将表中各组电阻值的倒数算出,并做出电流与电阻倒数的图像如图丁所示。请你分析为什么不做I与R图像,而需要做I与图像
: 。
【例8】物理小组在“探究电流与电阻的关系”实验时,实验器材有:电源(电压恒为6V不变)、电流表、电压表、滑动变阻器(30Ω,2A)、定值电阻4个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω)、开关一个、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将实物电路连接完整。要求:开关闭合前无需移动滑片;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,检查发现仅有一根导线有断路故障,则故障可能是导线 发生了断路;
(3)先接入5Ω定值电阻,闭合开关,移动变阻器的滑片P移至合适位置,电压表的示数如图乙所示,示数为 V,记下电流表的示数。断开开关,将5Ω电阻换成10Ω后,闭合开关,移动变阻器的滑片P使
表的示数与前一次相同,记录相关数据,此时滑动变阻器接入电路的阻值比上一次阻值 ;
(4)其他小组中的A和B两位同学也利用这些器材探究了电流与电阻的关系,作出如图丙所示的I-R图像,由图中数据可知, (A/B)同学实验操作错误,理由是 。
$
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