16.2 探究电流与电压、电阻的关系 课件-2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

该初中物理课件聚焦“探究电流与电压、电阻的关系”，通过回顾电阻概念和电压知识，结合干电池数量、不同电阻灯泡亮度差异的情境提问，搭建从旧知到实验探究的学习支架，引导学生逐步深入核心知识点。 其亮点是以科学探究为主线，采用控制变量法设计实验，通过数据记录、图像绘制培养科学思维，结合酒精测试仪原理视频和家庭电路应用渗透科学态度与责任。帮助学生提升实验探究能力，教师可依托系统实验流程和生活实例高效开展教学。

幻灯片 1：封面 标题：16.2.1 探究电流与电压、电阻的关系 副标题：揭秘电路中的 “三大主角” 关联 姓名：[你的名字] 日期：[具体日期] 幻灯片 2：课程导入 知识回顾：上节课我们学习了电阻的概念，知道电阻是导体对电流的阻碍作用。在电路中，电流的大小与什么因素有关呢？结合之前学过的电压知识，大家猜想一下，电流与电压、电阻之间可能存在怎样的关系？ 情境提问：用一节干电池和两节干电池分别连接同一个灯泡，灯泡的亮度不同，说明电流大小不同；用相同电源连接电阻不同的灯泡，亮度也不同。这是否意味着电流与电压、电阻有关？它们之间的定量关系是怎样的？ 引出主题：今天我们就通过实验来探究电流与电压、电阻的关系，揭开它们之间的神秘面纱。 幻灯片 3：探究目标与方法 探究目标： 探究当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系。 探究当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻的关系。 实验方法：控制变量法。在探究多个变量之间的关系时，每次只改变其中一个变量，保持其他变量不变，研究被改变的变量对事物的影响。 方法解释：例如探究电流与电压的关系时，保持电阻不变，改变电压，观察电流的变化；探究电流与电阻的关系时，保持电压不变，改变电阻，观察电流的变化。 幻灯片 4：实验器材准备 基本器材：电源、开关、导线、电流表、电压表。 特殊器材：定值电阻（不同阻值，如 5Ω、10Ω、15Ω）、滑动变阻器（用于控制电压或保护电路）。 器材作用： 电流表：测量电路中的电流。 电压表：测量定值电阻两端的电压。 滑动变阻器：在探究电流与电压关系时，改变定值电阻两端的电压；在探究电流与电阻关系时，保持定值电阻两端的电压不变，同时保护电路。 实物图片展示：展示实验所需的各种器材实物图片，让学生熟悉器材。 幻灯片 5：探究一：电阻一定时，电流与电压的关系 实验设计： 保持定值电阻 R 的阻值不变（如选用 5Ω 的定值电阻）。 通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压，记录不同电压下对应的电流值。 实验电路图：展示实验电路图，标注电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表（串联）、电压表（并联在定值电阻两端）的位置。 实验步骤： 按照电路图连接电路，连接过程中开关断开，滑动变阻器滑片移到阻值最大处。 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端的电压为某一值（如 1V），记录电压表示数 U 和电流表示数 I。 再次调节滑动变阻器滑片，使电压分别为 2V、3V 等，每次记录对应的电压和电流值。 更换定值电阻（如 10Ω），重复上述实验，进行多次实验验证结论。 幻灯片 6：探究一数据记录与分析 数据记录表： 实验次数 电阻 R/Ω 电压 U/V 电流 I/A I/U（A/V） 1 5 1 2 5 2 3 5 3 4 10 1 5 10 2 6 10 3 数据分析：引导学生计算每次实验中 I 与 U 的比值，观察当电阻一定时，比值是否为定值。通过数据发现，电阻一定时，电压增大，电流也随之增大，且电流与电压的比值不变。 图像绘制：以电压 U 为横坐标，电流 I 为纵坐标，在坐标系中描点并连接成图像，观察图像特点（应为过原点的倾斜直线）。 幻灯片 7：探究一结论 结论总结：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 公式表达：在电阻一定时，\(I\propto U\)（或\(\frac{I_1}{I_2}=\frac{U_1}{U_2}\)，其中\(R\)不变）。 结论解释：这意味着电阻不变的情况下，电压是原来的几倍，电流也会是原来的几倍，电流随电压的变化成正比例关系。 幻灯片 8：探究二：电压一定时，电流与电阻的关系 实验设计： 保持定值电阻两端的电压 U 不变（如保持电压为 3V）。 更换不同阻值的定值电阻，记录不同电阻下对应的电流值。 实验电路图：与探究一的电路图相同，强调在更换电阻后，通过调节滑动变阻器保持电压表示数不变。 实验步骤： 按照电路图连接电路，开关断开，滑动变阻器滑片移到阻值最大处，接入 5Ω 的定值电阻。 闭合开关，调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端的电压为 3V，记录电阻值 R 和电流表示数 I。 断开开关，更换为 10Ω 的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器滑片使电压仍为 3V，记录电阻和电流值。 再更换为 15Ω 的定值电阻，重复上述步骤，记录数据。 幻灯片 9：探究二数据记录与分析 数据记录表： 实验次数 电阻 R/Ω 电压 U/V 电流 I/A I×R（A·Ω） 1 5 3 2 10 3 3 15 3 4 20 3 数据分析：引导学生计算每次实验中 I 与 R 的乘积，观察当电压一定时，乘积是否为定值。通过数据发现，电压一定时，电阻增大，电流随之减小，且电流与电阻的乘积不变。 图像绘制：以电阻 R 为横坐标，电流 I 为纵坐标，在坐标系中描点并连接成图像，观察图像特点（应为反比例曲线）。 幻灯片 10：探究二结论 结论总结：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 公式表达：在电压一定时，\(I\propto\frac{1}{R}\)（或\(I_1R_1=I_2R_2\)，其中\(U\)不变）。 结论解释：这意味着电压不变的情况下，电阻是原来的几倍，电流就会是原来的几分之一，电流随电阻的变化成反比例关系。 幻灯片 11：实验注意事项 电路连接：连接电路时开关必须断开，滑动变阻器滑片移到阻值最大处，防止电路接通时电流过大损坏仪器。 电表量程：根据电源电压和定值电阻阻值，选择合适的电流表和电压表量程，确保测量准确。 数据记录：实验数据要真实、准确，记录时要注明单位，为数据分析提供可靠依据。 多次实验：进行多次实验或更换不同规格的器材重复实验，避免实验的偶然性，使结论更具普遍性和科学性。 滑动变阻器调节：在探究电流与电阻关系时，更换电阻后要重新调节滑动变阻器，确保定值电阻两端电压不变。 幻灯片 12：实验误差分析 误差来源： 电表读数误差：读数时视线未与指针相平，或电表本身精度不足导致读数偏差。 滑动变阻器调节误差：在保持电压不变时，难以将电压调节到完全准确的数值，存在微小偏差。 电阻阻值误差：定值电阻的实际阻值与标称阻值可能存在微小差异，影响实验数据。 减小误差方法：读数时视线与指针保持水平；多次测量取平均值；选用精度较高的实验器材。 幻灯片 13：知识整合与应用 关系总结： 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。 生活应用举例： 家庭电路中，电压一定（220V），用电器电阻越小，通过的电流越大，因此大功率用电器（电阻小）工作时电流大，需要使用更粗的导线。 调节滑动变阻器改变电阻，从而改变电路中的电流和电压，实现对灯泡亮度、电风扇转速等的控制。 幻灯片 14：课堂练习 题目展示： 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_____比；当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____比。 某定值电阻两端的电压为 2V 时，通过的电流为 0.2A；当电压增大到 4V 时，通过的电流为_____A（电阻不变）。 电压保持 3V 不变，当电阻为 5Ω 时，电流为 0.6A；当电阻变为 10Ω 时，电流为_____A。 某同学在探究电流与电压关系时，得到数据如下表，分析数据可得出结论：_____。 | 电压 U/V | 1 | 2 | 3 | | ---- | ---- | ---- | ---- | | 电流 I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 答案讲解：结合实验结论逐一分析题目，讲解解题思路，强化对电流与电压、电阻关系的理解。 幻灯片 15：课堂小结 知识回顾：回顾本次探究实验的目标、方法、步骤，以及得出的两个重要结论：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。 方法强调：重点强调控制变量法在本次实验中的应用，这是科学探究中研究多变量关系的重要方法。 思维导图展示：以思维导图形式呈现本节课的知识框架，包括实验探究的两个方面、结论和方法。 幻灯片 16：课后作业 作业布置： 完成课本上关于电流与电压、电阻关系的练习题。 设计一个实验方案，验证 “当电阻一定时，电流与电压成正比” 这一结论，写出实验器材、步骤和预期结果。 思考：如果一个电路中电阻和电压同时变化，电流会如何变化？举例说明。 幻灯片 17：结束页 总结语：通过本节课的探究实验，我们明确了电流与电压、电阻之间的定量关系，这是电学中的重要规律，为后续学习欧姆定律打下了坚实的基础。 鼓励语：科学探究需要大胆猜想、严谨实验和细致分析，希望同学们在今后的学习中继续保持这种探究精神，发现更多物理规律！ 2024沪科版物理九年级全册 16.2.1探究电流与电压、电阻的关系 第十六章 探究电路 授课教师： . 班 级： . 时 间： . 学习目标 通过实验探究电流与电压的定量关系。（重、难点） 01 通过实验探究电流和电阻的定量关系。（重、难点） 02 学习目标 思考：如果要使灯泡亮度改变有何办法？ 方法一:改变电池节数 方法二:改变电阻 观察与思考 情景导入 01.新课导入 现代生活，人们越来越重视家庭照明，种类繁多、规格不同的灯具不断走进家庭。我们知道，灯泡发光离不开电流，那灯泡中通过的电流大小与哪些因素有关呢？本节我们通过实验来探究这个问题。 01.学习目标 1.通过实验探究电流与电压的定量关系； 2.通过实验探究电流和电阻的定量关系； 3.知道并理解欧姆定律的内容及公式； 4.会用欧姆定律的公式进行计算并解决问题； 课程讲授 新课推进 新课推进 （2）设计记录数据表格： （3）手眼分工：实验过程中，调节滑动变阻器时，手 ，眼睛观察 指针偏转情况，待示数合适时停止调节。 实验次数 电阻R/Ω 电压U/V 电流I/A 1 2 3 移动滑片 电压表 课程讲授 新课推进 新课推进 6.实验步骤 （1）根据设计的电路图连接电路，连接电路时注意开关要断开，电流表和电压表连接方式及“+”、“-”接线柱和量程选择要正确，滑动变阻器接法正确，且闭合开关前滑片要滑到电阻最大位置。 （2）检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器 Rˊ，观察电压表和电流表示数合适时，读出并记录电阻、电流、电压值。 （3）继续调节滑动变阻器 Rˊ，改变定值电阻R两端的电压和对应的电流，重复步骤（2）两次。 【电路连接】 (1)连接电路时开关断开； (2)滑片滑到电阻最大处； (3)电表要选择合适的量程及正负接线柱正确连接(正进负出). A B C D A V S R R' 【实验步骤】 保持电阻不变，探究电流随电压的变化.按照如图连接好实验器材，闭合开关，调节滑动变阻器R'.分别从电压表和电流表读出电压值和电流值，并将其记入自己设计的表格. 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 电流I/A 点击播放视频 【数据记录】 R=____Ω 10 1.5 1.8 2 2.4 2.6 2.8 0.14 0.18 0.2 0.24 0.26 0.28 02.新课讲解 实验：探究电流与电压、电阻的关系 实验数据 2.电压不变，探究电流随电阻的变化 U=____V 2.0 数据序号 1 2 3 4 5 6 电阻R/Ω 电流I/A 02.新课讲解 实验：探究电流与电压、电阻的关系 在坐标图上描点画出电流随电阻的变化图像 结合数据和图像可知： 电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比 【反思交流】 (1)实验中进行多次测量获得多组数据的目的是什么？ (2)小红认为将定值电阻换成小灯泡做以上实验也能得出上述实验结论，她的观点正确吗？为什么？ 避免偶然性，寻找普遍规律. 不正确，灯泡的电阻随温度的改变而改变，不是定值. (3)如图所示是小亮和另一位同学根据各自所测的数据绘制出的I—U图像，对比发现两图线的倾斜程度不同，你知道其中的原因吗？ 所用定值电阻的电阻不同. U/V O I/A 结合数据和图像可知： 电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 在坐标图上描点画出电流随电阻的变化图像，如图所示。 一、实验：探究电流与电压、电阻的关系 小结 一、实验：探究电流与电压、电阻的关系 反思交流 1.两个实验中，滑动变阻器的作用相同吗？ 不完全相同，除了保护电路外，探究电流与电压关系时用滑动变阻器来改变定值电阻两端电压；探究电流与电阻关系时用滑动变阻器来控制定值电阻两端电压不变。 2.在实验中还遇见了哪些其他问题？如何改进呢？ 课程讲授 新课推进 新课推进 （3）师生共建，策略提炼： ①I、U、R对应同一段电路或同一工作状态下的电流、电压、电阻，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角标区别。 ②I、U、R三者单位依次是 A、V 、Ω，不符合要求的要先统一单位。 ③推导公式 只表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与通过它的电流的比值。而电阻是导体本身的一种性质，与U、I无关，故不能理解为导体电阻与导体两端电压成正比，与通过的电流成反比。 课程讲授 新课推进 新课推进 3.用欧姆定律解释生活现象 （1）观看酒精测试仪的原理视频，了解其工作原理： （2）分小组交流讨论课本P101“物理聊吧”中的问题。 电流表自身的电阻很小，电压表自身的电阻很大。电流表不可以直接连接在电源两极，而电压表可以。学习了欧姆定律后，你能说出这样规定的原因吗？ 课程讲授 新课推进 新课推进 4.对点训练：如图所示电路中，R1=10Ω，R2=5Ω，电压表V的示数为1.8V，则AB两端的电压U为 2.7V 。 ， ， 02.新课讲解 欧姆定律 第三步：找出各物理量之间的关系；利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列式时要注意公式成立的条件，要有必要的文字说明。物理公式在代入数值或写计算结果时不要忘记单位； 第四步：讨论结果的合理性，得出答案； 课堂练习 03 03.课堂练习 1.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的一个图象。下列结论与图象相符的是( ) A.电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时，电压随着电流的增大而增大 C.电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 D.电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 C 03.课堂练习 【解析】图象的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，因此得到的是电流和电阻的关系；图象是个反比例函数图象，因此说明电流与电阻成反比，即电流随电阻的增大而减小；在探究电流与电阻的关系时，应控制电压不变；故可得出的结论是：电压一定时，电流随电阻的增大而减小。故C正确。 故选C。 课堂小结 电流 跟电阻 跟电压 实验探究 猜想 实验过程 结论：成正比 实验探究 猜想 实验过程 结论：成反比 欧姆定律 Lavf58.20.100 Tencent CAPD MTS (T-tech) $