17.1 电流与电压和电阻的关系 课件 2025-2026学年人教版九年级物理 全一册
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普通
摘要:
该初中物理课件聚焦“电流与电压和电阻的关系”,通过知识回顾(电压是电流形成的原因、电阻的阻碍作用)和“使小灯泡变暗”的活动导入,引导学生从定性认知过渡到定量探究,搭建旧知与新知的学习支架。
其亮点在于以实验探究为核心,运用控制变量法(科学思维),通过数据表格(如5Ω电阻的电压电流数据)和U-I图像分析(比较不同电阻图线)得出结论,强调结论的条件性与同一性(科学态度)。帮助学生提升科学探究和数据处理能力,教师可直接使用结构化实验流程与多样化练习优化教学。
内容正文:
电流与电压和电阻的关系
教材版本:人教版第十七章第1节
学习目标
1.通过实验探究出电流与电压的关系,能说出在电阻一定时,电流与电压的关系。
2.通过实验探究出电流与电阻的关系,能说出在电压一定时,电流与电阻的关系。
3.会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图象法分析实验数据。
4.进一步熟悉实验中常用的一种方法——控制变量法。
问题:流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢?
知识回顾
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活动一
有哪些办法使小灯泡的亮度变暗?
fa
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方法1
方法2
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fa
方法1
方法2
对比这几个实验现象,你认为电流与哪些因素有关?
提出问题
猜想假设
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fa
方法1
方法2
对比这几个实验现象,你认为电流与哪些因素有关?
猜想一:
电流可能与电压有关,电压越大,电流越大
fanfanfangfdl
fa
方法1
方法2
对比这几个实验现象,你对电流有了什么猜想?
猜想二:
电流可能与电阻有关,电阻越大,电流越小
猜想假设
设计实验
问题1.怎样测量电阻两端的电压U?
问题2.怎样测量通过电阻的电流I?
将电压表并联在电阻两端,直接测量
将电流表串联在电路当中,直接测量
设计实验
问题3.怎样改变电压?
通过改变干电池的节数
用学生电源直接控制电压
通过调节滑动变阻器的阻值
A
A
s
A
V
R
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设计实验
实物图
电路图
电路图
A
A
s
A
V
R
实物图
进行实验
打开小提示
在串联电路中,
接线柱选择“一上一下”;
开关闭合前滑片位于阻值最大处
连接或检查电路时,
开关应断开
注意选择适当的量程,
不能超过量程;
电流表要串联在电路中;
电流“+”入“-”出;
不能直接接在电源两极上
注意选择适当的量程,
不能超过量程;
电压表要并联在电路中;
电流“+”入“-”出;
关闭小提示
问题:流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢?
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,电阻越大,电流可能会越小。
讲授新课
猜 想
猜想1:
若电阻一定,电流与电压存在什么关系?
猜想依据是什么?
猜想2:
若电压一定,电流与电阻存在什么关系?
猜想依据是什么?
探究电流与电压和电阻的关系
一个科学量可能与多个因素有关时,如何展开研究?
控制变量法
1、研究电流与电压之间的关系:保持______不变,改变______;
电阻
电压
2、研究电流与电阻之间的关系:保持______不变,改变______。
电压
电阻
怎么改变
怎么保持不变
用滑动变阻器改变
用滑动变阻器调节
怎么改变
更换不同阻值的电阻
一、探究电流与电压的关系
设计实验:
(2)怎样测量电阻两端的电压U?
(3)怎样测量通过电阻的电流I?
(4)怎样改变电阻两端的电压?
可调压电源
一、探究电流与电压的关系
设计实验:
根据电路图连实物图
注意事项:
1.连接电路时开关应______;
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到__________
位置。
断开
阻值最大
改变定值电阻R两端U
作用?
保护电路
一、探究电流与电压的关系
实验数据:
电阻为5Ω时电流与电压的关系
U/V
I/A
1
0.2
1.5
0.3
2
0.4
控制变量
自变量
因变量
实验次序
1
2
3
电阻R=____Ω
5
一、探究电流与电压的关系
实验数据:
电阻为5Ω时电流与电压的关系
U/V
I/A
1
0.2
1.5
0.3
2
0.4
实验次序
1
2
3
电阻R=____Ω
5
一、探究电流与电压的关系
实验数据:
电阻为10Ω时电流与电压的关系
U/V
I/A
1
0.1
1.5
0.15
2
0.2
实验次序
1
2
3
电阻R=____Ω
10
一、探究电流与电压的关系
U/V
I/A
1
0.2
1.5
0.3
2
0.4
U/V
I/A
1
0.1
1.5
0.15
2
0.2
在分析实验数据时,可用U-I图象法
0.1
0.2
0.3
0.4
实验次序
实验次序
1
1
2
2
3
电阻R=____Ω
3
电阻R=____Ω
5
10
一、探究电流与电压的关系
U/V
I/A
1
0.2
1.5
0.3
2
0.4
U/V
I/A
1
0.1
1.5
0.15
2
0.2
在分析实验数据时,还可用I-U图象法
实验次序
实验次序
1
1
2
2
3
电阻R=____Ω
3
电阻R=____Ω
5
10
一、探究电流与电压的关系
I-U图象
越陡,说明R越大
越靠近U轴,说明R越大
U-I图象
0.1
0.2
0.3
0.4
一、探究电流与电压的关系
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。即电压与电流的比值是个定值。
这个定值就是该电阻的阻值,关系式为:
注意:
1、这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的。(同一性)
2、不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存在一个因果关系,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压,导体中才有电流。
随堂训练
电流与电压是什么关系?
滑动变阻器的作用是什么?
实验中控制不变的量是什么?自变量是什么?因变量是什么?
探究电流与电压的关系
二、探究电流与电阻的关系
提出问题:
流过电阻的电流与电阻有什么关系?
猜想假设:
当电路中的电压一定时,电阻越大,电流_____。
越小
设计实验:
探究电流与电阻之间的关系,保持_____不变,改变_____。
电压
电阻
怎么保持不变
用滑动变阻器调节
怎么改变
更换不同阻值的电阻
二、探究电流与电阻的关系
根据电路图连实物图
注意事项:
1.连接电路时开关应______;
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到__________位置。
断开
阻值最大
作用?
保持定值电阻两端U不变
二、探究电流与电阻的关系
电压为5V时电流与电阻的关系
电压U
电阻R/Ω
电流I/A
5V
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
1
0.5
0.33
0.25
0.2
0.17
控制变量
自变量
因变量
二、探究电流与电阻的关系
电压为5V时电流与电阻的关系
电压U
电阻R/Ω
电流I/A
5V
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
1
0.5
0.33
0.25
0.2
0.17
实验数据:
二、探究电流与电阻的关系
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
1
0.5
0.33
0.25
0.2
0.17
在分析实验数据时,还可采用图像法
U/V
R/Ω
I/A
5
二、探究电流与电阻的关系
结论:
在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
关系式为:
注意:
1、电流和电阻也是针对同一导体而言,谁的电阻就影响谁的电流。
2、同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为,电阻是导体本身的一个性质,它的大小由导体本身来决定,与导体中通过的电流无关。
电流与电阻是什么关系?
滑动变阻器的作用是什么?
实验中控制不变的量是什么?自变量是什么?因变量是什么?
探究电流与电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系
课堂小结
当导体的电阻一定时:
通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
当导体的电压一定时:
通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
1.同一性:导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,是用电压表和电流表测量同一导体的电压和电流,不能拿一个导体中的电流和另一导体上的电压相比。
2、条件性:在叙述时,一定要注意这两个关系成立的前提条件:“电流与电压成正比”的前提是电阻一定;“电流与电阻成反比”的前提是电压一定。
3、逻辑性:不能反过来,电阻一定时,电压跟电流成反比。这里存在一个逻辑关系的问题,电流、电压都是物理量,有各自的物理意义,物理量之间存在一定的因果关系,这里的电压是原因,电流是结果,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为有了电流才加了电压,因果关系不能颠倒
4、恒定性:不能说导体的电阻与通过的电流成反比。电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压无关,即使没有电流,电阻也不会改变。
在理解电流与电压、电阻的关系时应注意的四个问题:
1.如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中 ( )
A. 电压表V1示数变小,电压表V2示数变大
B. 电流表A示数变小,电压表V1示数不变
C. 电流表A示数不变,灯泡L亮度变亮
D. 电压表V1示数不变,灯泡L亮度变暗
练一练
A
2.关于电压与电流的关系的说法不正确的是( ) A 电压是电路中形成电流的原因
B 导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比
C 电阻一定时,导体两端的电压与电流成正比
D 电阻一定时,导体电流与导体两端电压成正比
C
3.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.(当开关S闭合后,电压表的读数是2.5 V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是__________________________________.
调节滑动变阻器使电压
表的示数保持为2.5V不变
4. 一段导体两端电压扩大几倍时,通过它的电流将_________, 导体电阻将_______.
扩大几倍
不变
A
6. 在“探究电流与电压和电阻的关系”的实验中,我们先使电阻取某一定值,多次改变滑动变阻器的阻值,记录每次的电压值和相应的______值,得到电阻不变时,电流跟______成正比的关系,然后多次改变电阻的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使每次______保持不变,记录每次电阻的阻值R和相应的______值得到此时电流跟_______成反比的关系。
电流
电压
电压
电流
电阻
不成反比
没有保持电压一定
A
A.1∶3 B.3∶1 C.2∶1 D.4∶1
一导体接到电路中 ,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,下列说法中正确的是( )
A.它的电阻是原来的三倍 B.它的电流保持不变
C.它的电流是原来的三分之一 D.它的电流是原来的三倍
D
在研究“电流跟电压、电阻的关系”时,采用的研究方法是______________。
控制变量法
关于导体中通过的电流与导体两端的电压关系,下列叙述中正确的是( )
A.导体中通过的电流越大,其两端的电压越高
B.导体中通过的电流越小,其两端的电压越低
C.在导体电阻不变的情况下,导体中通过的电流与导体两端的电压成正比
D.在导体电阻一定时,其两端的电压与通过的电流成正比
C
B
A、1:1 B、1:5 C、5:2 D、无法确定
研究电流跟电阻、电压的关系,用如图所示电路,实验时,分别保持电阻不变和保持电压不变两步进行,在保持电阻不变这一步中,实验要求:( )
C
实验中,在保持电压不变这一步中,实验要求( )
B
一个定值电阻两端的电压是3 V 时,通过它的电流是0.4 A,如果加在它两端的电压是6 V时,用量程是0.6 A的电流表测量通过这个定值电阻的电流,判断( )
A.可以的 B.不可以的 C.无法确定
B
某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时,得到下表两组数据
1)分析左表数据,可得结论____________________________________
2)分析右表数据,可得结论____________________________________
3)综合以上结论,可得结论____________________________________
在电阻一定的情况下,导体中
的电流跟这段导体两端的电压成正比
在电压不变的情况下,导体中
的电流跟导体的电阻成反比
导体中的电流,跟导体两端的
电压成正比,跟导体的电阻成反比
试根据电阻不变时,电流跟电压成正比关系。完成下列表格。
0.2
6
试根据电压不变时,电流跟电阻成反比关系。完成下列表格。
0.8
1.6
练习
在某导体的两端加 2 V电压时,通过的电流是 0.5A,若导体两端的电压增加到 10 V时,则( )
A、导体的电阻和通过导体的电流都增大
B、导体的电阻和通过导体的电流都变小
C、导体的电阻和通过导体的电流都不变
D、导体的电阻不变,通过导体的电流增大
D
在保持电路电压不变的情况下,电路的电阻增大到原来的 2倍时,通过电路的电流______到原来的______。
减小
一半
1、探究电流与电压的关系
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____比。
正
滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)______定值电阻两端电压。
改变
2、探究电流与电阻的关系
结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成____比。
反
滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)______定值电阻两端电压______。
保持
不变
$