5.1 电流与电压、电阻的关系（教学课件）物理新教材教科版九年级上册

该初中物理课件聚焦“电流与电压、电阻的关系”核心知识点，以“改变小灯泡亮度”问题导入课堂，引导学生从电压和电阻角度分析电流变化，通过实验设计搭建“问题-控制变量法-实验探究-数据分析-结论总结”的学习支架，衔接前后知识脉络。 其亮点在于以实验探究为核心，融合科学思维（控制变量法应用）、科学探究（实验数据记录与图像分析）和科学态度（规范操作与真实数据）。例如通过实验数据表格绘制I-U、I-R图像归纳规律，典例解析滑动变阻器作用。助力学生提升探究能力和数据处理能力，为教师提供结构化教学流程与丰富例题资源，提升教学效率。

物理九年级上册 •教科版 第五章 欧姆定律 第1节 电流与电压、 电阻的关系 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 通过实验探究，建立电流与电压、电阻的定量关系；理解电阻是导体本身的性质；形成欧姆定律初步认知，能用电压、电流、电阻三者关系解释简单电路现象。 02 科学思维 运用控制变量法设计实验；分析 I-U、I-R 图像，归纳规律；通过数据推理得出定量结论，利用图像法处理实验数据。 03 科学探究 能够设计电路，规范连接实物电路；会控制电阻不变研究电流与电压关系、控制电压不变研究电流与电阻关系。 04 科学态度与责任 实验中规范操作、如实记录数据，养成严谨求实的科学精神；懂得多次实验避免偶然性；体会电学规律对生产生活、电路应用的价值。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 会运用控制变量法设计探究实验。 2. 通过实验分析得出电流与电压、电阻的定量关系。 3. 学会利用 I-U、I-R 图像处理实验数据、总结规律。 1. 滑动变阻器的作用以及使用。2. 根据实验数据绘制图像，从图像中归纳物理规律。 课堂引入 有什么办法可以改变小灯泡亮度？ 改变电路中电池个数（改变电压） 改变电路中电阻 电压能使电路中产生电流，电阻表示导体对电流的阻碍作用，它们之间应该隐含一定的关系。那么，电压、电阻怎样影响电流的大小呢？ 知识点1 实验设计 知识点1：实验设计 改变小灯泡的亮度 改变通过小灯泡的电流 改变小灯泡两端的电压 改变电路的电阻 那么，电压、电阻怎样影响电流的大小呢？ 要研究电流与电压、电阻的关系，首先要设计出实验电路。 选一个定值电阻，通过它的电流可用电流表测量。 电阻两端的电压可用电压表测量。 用电池作电源，用一只滑动变阻器参与调节，开关控制电路的通断。 知识点1：实验设计 实验中，我们可以通过控制变量法来探究： 如果电压不变，那电流变化就是由电阻变化引起的； 如果电阻不变，那电流变化就是由电压变化引起的。 设计电路图 连接实物图 知识点1：实验设计 【典例】1．在物理学中，常常采用一些科学的研究方法。探究电流与电压和电阻的关系时，采用的科学的研究方法是（　　） A．控制变量法 B．等效替代法 C．转换法 D．类比法 【详解】在研究电流与电压（电阻）的关系时，是控制电阻（电压）不变进行探究的，采用的是控制变量法，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 A 知识点1：实验设计 知识点2 探究电流与电压的关系 知识点2：探究电流与电压的关系 探究电流与电压的关系 探究电流与电压的关系 R=5Ω 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.6 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.53 并在图中依据数据点描出平滑曲线： 结论：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。 知识点2：探究电流与电压的关系 探究电流与电压的关系 1. 滑动变阻器在实验中起到什么作用？ ①保护电路 ②改变定值电阻两端的电压 2. 更换不同定值电阻，重复实验的目的是什么？ 避免实验的偶然性，使实验具有普遍性。 3. 实验过程的注意事项： ①为保护电流表和电压表，开始选择的量程不能过小； ②连接电路时要断开开关； ③闭合开关前把滑动变阻器的滑片移到最大电阻的位置。 知识点2：探究电流与电压的关系 【典例】1.如图所示，在“探究电阻一定时，电流与电压的关系”实验中，多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了（     ） A．保护电路安全 B．保持R1两端电压不变 C．改变R1两端的电压 D．改变R1的电阻 【详解】本实验的目的是探究电阻一定时，电流与电压的关系，实验要求控制定值电阻R1的阻值不变，需要得到多组不同电压下对应的电流数据，总结普遍规律，因此多次移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻R1两端的电压。 故选C。 C 知识点2：探究电流与电压的关系 【典例】2.在“探究电流与电压关系”的实验中，某同学绘制出的I-U图像能正确反映电流与电压关系的是（　　） 【详解】探究电流与电压关系，保持定值电阻不变，只改变导体两端的电压，由欧姆定律可知，电阻一定时，导体的电流跟导体两端的电压成正比。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 B 知识点2：探究电流与电压的关系 知识点3 探究电流与电阻的关系 知识点3：探究电流与电阻的关系 探究电流与电阻的关系 探究电流与电阻的关系 U=2V 电阻 R/Ω 5 10 15 电流 I/A 0.4 0.2 0.13 在图中依据数据点描出平滑曲线： 结论：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。 知识点3：探究电流与电阻的关系 探究电流与电阻的关系 1. 滑动变阻器在实验中起到什么作用？ ①保护电路 ②控制电阻R两端的电压不变 2. 更换不同定值电阻，重复实验的目的是什么？ 避免实验的偶然性，使实验具有普遍性。 3. 实验过程的注意事项： ①为保护电流表和电压表，开始选择的量程不能过小； ②连接电路时要断开开关； ③闭合开关前把滑动变阻器的滑片移到最大电阻的位置。 知识点3：探究电流与电阻的关系 【典例】1.在“探究电流与电阻的关系”的实验中，下列说法错误的是（　　） A．实验中主要采用的科学探究方法是控制变量法 B．滑动变阻器的作用是在多次测量过程中，保持导体两端的电压不变 C．换用不同的定值电阻得到多组数据，是为了找出普遍规律 D．经过实验得出的结论是：当电压一定时，导体的电阻与通过导体的电流成反比 【详解】A．探究电流与电阻的关系时，控制电压不变，采用控制变量法，故A正确，不符合题意； B．在探究电流与电阻的关系时，要控制电阻两端的电压不变，当更换不同阻值的定值电阻后，电阻两端的电压会发生变化，此时需要通过调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻两端的电压保持不变，故B正确，不符合题意； C．换用不同的定值电阻得到多组数据，是为了避免实验的偶然性，使实验结论更具有普遍性，从而找出普遍规律，故C正确，不符合题意； D．经过实验得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故D错误，符合题意。 故选D。 D 知识点3：探究电流与电阻的关系 【典例】2.在“探究电流跟电阻的关系”实验中，同学们绘制出的四条I﹣R图线如图所示，其中正确的图线是（　　） 【详解】由探究电流与电阻的关系的实验可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故C正确，ABD错误。 故选C。 C 知识点3：探究电流与电阻的关系 课堂小结 课堂小结 课堂练习 课堂练习 探究新知 1.如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法错误的是（     ） A．闭合开关前，滑片要移到最右端 B．用一个定值电阻R，改变变阻器阻值，观察电流表、电压表的示数 C．滑动变阻器滑片向左移动，电压表示数变大 D．通过定值电阻R的电流与电源电压成正比 D 【详解】A．为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片要移到阻值最大处，根据图示，滑片要移到最右端，故A正确； B．探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，改变滑动变阻器的阻值，从而改变定值电阻两端的电压，观察电流表、电压表的示数，故B正确； C．滑动变阻器滑片向左移动，其接入电路的电阻变小，电路总电阻变小，电流变大，定值电阻阻值不变，所以定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大，故C正确； D．根据欧姆定律，在电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，不是与电源电压成正比，故D错误。 本题要求选错误选项，故选D。 课堂练习 探究新知 2.在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中，下列说法正确的是（　　） A．“探究电流跟电压关系”实验时，可将定值电阻R替换成小灯泡 B．“探究电流跟电压关系”实验时，多次实验的目的是减小误差 C．“探究电流跟电压关系”实验结论：电阻不变时，电压与电流成正比 D．“探究电流跟电阻关系”实验时，移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻R两端电压不变 【详解】A． 探究电流与电压的关系时，需要控制电阻不变，小灯泡的电阻会随温度变化而改变，无法保持电阻恒定，因此不能替换定值电阻，故A错误； B．探究电流跟电压关系时，多次实验的目的是得到电流与电压关系的普遍规律，不是减小误差，故B错误； C．电压是形成电流的原因，存在因果关系，正确结论为，电阻不变时，电流与电压成正比，不能颠倒表述，故C错误； D．探究电流跟电阻关系时，需要利用控制变量法保持定值电阻R两端电压不变，移动滑动变阻器滑片就是为了调节R两端电压保持不变，故D正确。 故选D。 D 课堂练习 探究新知 3.小明利用如图甲所示电路探究通过导体的电流跟电阻的关系，电源电压恒为3V，根据测量数据得到如图乙所示图像。下列说法正确的是（    ） A．实验中电压表的示数保持1V不变 B．当R的电阻为15Ω时，通过R的电流为0.2A C．将R从10Ω换成5Ω后，应将滑动变阻器的滑片P向左移 D．分析图像可得结论：电压一定时，导体的电阻与电流成反比 【详解】A．由图乙可知，电压表示数保持UR=I1R1=0.5A×5Ω=2.5V，故A错误； B．当R=15Ω时，通过R的电流I=U/R=2.5V/15Ω≈0.17A，故B错误； C．根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻，电阻减小，其分得的电压减小；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应减小滑动变阻器分得的电压，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数不变，故C正确； D．由图像可知，导体的电阻增大，通过导体的电流减小，通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变，故可得出结论：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，故D错误。 故选C。 C 课堂练习 探究新知 4.某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，下列说法正确的是（　　） A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最小阻值处 B．探究电流与电压的关系时，应控制电压表的示数不变 C．探究电流与电阻的关系时，移动滑动变阻器滑片的过程中，眼睛应注视电压表示数 D．实验中，多次测量是为了减小实验误差 【详解】A．为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处。故A错误； B．探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，改变电压表示数，故B错误； C．探究电流与电阻的关系时，需保持定值电阻两端电压不变，因此移动滑动变阻器滑片时应注视电压表示数，故C正确； D．本实验中多次测量是为了寻找普遍规律，而非减小实验误差，故D错误。 故选C。 C 课堂练习 探究新知 5.如图所示，小明同学在做“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入15Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换15Ω的电阻，闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是（   ） A．大于3V，应将滑片P向左滑 B．大于3V，应将滑片P 向右滑 C．小于3V，应将滑片P向左滑 D．小于3V，应将滑片P向右滑 【详解】由图可知，R与变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路的电流。“探究电流与电阻的关系”实验中，先在A、B间接入15Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为3V，读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换15Ω的电阻，根据串联分压原理可知，因电阻变小，其分得的电压变小，电压表示数小于3V；探究电流与电阻的关系的实验中应控制定值电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应减小滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应减小滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为3V。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 C 课堂练习 探究新知 6.现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0∼0.6 A、0∼3 A）、电压表（0∼3 V、0∼15 V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 (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实物连接成完整电路。（要求连线不得交叉） (2)连接电路时，开关应该______（选填“断开”或“闭合”）。 (3)闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于_____（选填“A”或“B”）端。 (4)该实验中滑动变阻器的作用除了保护电路外，还可以______________________________。 (5)开关闭合后，电压表指针在零刻度线左侧，原因是_________________________________。 断开 A 控制定值电阻两端的电压不变 电压表正、负接线柱接反了 课堂练习 探究新知 6.现有下列器材：学生电源（6V）、电流表（0∼0.6 A、0∼3 A）、电压表（0∼3 V、0∼15 V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。 (6)小亮同学用完好的器材正确连接好电路，试触时，发现电流表的指针偏转很小；移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小，产生该现象的原因可能是____________________。 (7)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与电阻成_____（选填“正比”或“反比”）。 电流表量程选大了 反比 课堂练习 探究新知 【答案】(1) 见解析 (2)断开 (3)A (4)控制定值电阻两端的电压不变 (5)电压表正、负接线柱接反了 (6)电流表量程选大了 (7)反比 【详解】（1）由图甲可知，电压表与定值电阻并联，滑动变阻器与电阻串联，按一上一下接入电路，实物图如图 （2）为了保护电路，连接电路时，开关应该断开。 （3）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器调至最大阻值处，因此滑片应该位于A端。 （4）在该实验中滑动变阻器的作用除保护电路外还有一个作用，就是每次更换电阻后，要调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变。 课堂练习 探究新知 （5）闭合开关，电压表的指针在零刻度线左侧，说明电压表正负接线柱接反了。 （6）小亮同学用完好的器材正确连接好电路，“试触”时选用电流表大量程，发现电流表的指针偏转很小；移动滑动变阻器的滑片，发现指针偏转仍然较小，说明电路中的电流小，产生该现象的原因可能是电流表量程选大了。 （7）观察图像可知，电流与对应电阻的乘积是一个定值，电阻增大为原来的几倍，电流减小为原来的几分之一，因此可得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 $