17.1 电流与电压、电阻的关系（课件，教材配套版）物理新教材人教版九年级全一册

该初中物理课件聚焦电流与电压、电阻的关系，以“夜幕下古镇灯光”情境导入，通过问题链连接电路基础，搭建从现象到规律的探究支架，为欧姆定律学习奠定基础。 其亮点在于以控制变量法为主线，设计完整探究流程，含实验设计、数据记录与图像分析，结合科学思维与科学探究。如实验中对比改变电压的三种方法，练习中辨错数据并作图，助力学生培养探究能力与数据处理能力，也为教师提供结构化教学方案。

第十七章 欧姆定律 电流与电压、 电阻的关系 第1节 同步教学 物理 九年级 17.1 本节课进入第十七章“欧姆定律”，我们将通过实验探究电流与电压、电阻之间的关系。[停顿] 请先观察课题中的三个物理量。 要点：①明确课题 ②进入实验探究 ③关注三个物理量 时长：1 分钟 从灯光出发，寻找电流的规律 夜幕下，灯光照亮了古镇。电灯发光时， 电流在电路中静静地“流淌”。 你是否想过，电流的流动遵循怎样的规律？ 电流、电压、电阻各自扮演着什么角色？ 它们之间的关系又如何呢？ 现在就让我们来探究其中的奥秘。 第十七章 欧姆定律 02 [过渡] 从古镇灯光的生活情境出发，教材提出了本章的核心问题：电流的流动遵循怎样的规律？电流、电压、电阻各自扮演什么角色？[互动] 请说说自己的初步想法。 要点：①生活情境 ②提出问题 ③激活经验 时长：2 分钟 四维教学目标 核心素养导向 物理观念 认识电流、电压、电阻之间的关系； 能表述电阻一定时 I 与 U 的关系， 以及电压一定时 I 与 R 的关系。 科学思维 运用控制变量法设计研究路径； 从表格和 I-U 图像中分析数量关系， 依据实验数据进行归纳与论证。 科学探究 经历提出问题、猜想、设计电路、 连接与测量、记录数据、描点作图、 分析论证和交流结论的探究过程。 科学态度与责任 规范、安全地连接和操作电路； 尊重实验事实，识别并分析异常数据； 在合作交流中形成证据意识。 03 [过渡] 本课不仅要记住两条关系，还要经历完整的探究过程。学习证据包括实验方案、测量数据、图像、结论表达以及规范操作表现。 要点：①物理观念 ②科学思维与探究 ③科学态度与责任 时长：2 分钟 问题与研究思路 在图17.1-1所示的电路中，当通过增加电池的节数来增加 电阻器两端的电压时，我们会发现通过电阻器的电流增大。 另外，通过前面的学习我们知道：电阻表示导体对电流的 阻碍作用，当电压一定时，电阻越大，电流越小。 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？你有怎样的猜想？ 我们可以通过实验来寻找三者之间的关系。 图17.1-1 控制变量 保持导体电阻不变 研究电流与电压的关系 保持导体两端电压不变 研究电流与电阻的关系 04 [过渡] 电压和电阻的改变都会引起电流变化，因此研究时要先保持一个量不变。[互动] 两个研究任务分别应该控制哪个量？ 要点：①提出定量关系问题 ②形成猜想 ③控制变量 时长：3 分钟 实验一：探究电阻一定时电流与电压的关系 实验思路 1 选择器材 可以用定值电阻 进行实验。 2 确定变量 研究通过定值电阻 的电流 I 怎样随着 两端电压 U 变化。 3 关键任务 需要确定改变定值 电阻两端电压的 方法。 05 [过渡] 先研究电阻一定时电流与电压的关系。教材选择定值电阻，并把关键任务落在如何改变定值电阻两端电压上。 要点：①使用定值电阻 ②研究 I 随 U 的变化 ③确定改变电压的方法 时长：2 分钟 改变定值电阻两端电压的方法 这些方法各有什么优劣？ 实验电源 利用图17.1-2所示的 实验电源，可以方便地 改变电压。 干电池 通过增减串联电池的 节数来改变电压。 滑动变阻器 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。 思考一下这些方法各有什么优劣。 06 [过渡] 教材给出三种改变电压的方法：实验电源、增减串联电池节数和串联滑动变阻器。[互动] 比较这些方法各有什么优劣。 要点：①实验电源 ②干电池 ③滑动变阻器 时长：3 分钟 设计电路与实验过程 请你参照图17.1-1所示的实验电路， 在图17.1-3的方框中画出能够改变电压 并可以同时测量电压和电流的电路图。 图17.1-3 设计电路图 实验过程 按设计的电路图 连接电路 测量几组 电压和电流值 记下数据 填写在表中 07 [过渡] 接下来依据任务设计电路。电路既要能够改变电压，也要同时测量电压和电流；连接后测量多组数据并填写表格。 要点：①画电路图 ②按图连接 ③测量并记录 时长：3 分钟 数据记录与图像分析 R = ______ Ω 序号 1 2 3 4 5… 电压 U/V 电流 I/A 图17.1-4 I-U 图像 1. 分析表中的数据，看看在电阻一定时，电流与电压之间存在怎样的定量关系。 2. 也可以采用图像的方法分析数据，这样会更直观地看出两个量间的变化关系。 请根据表中的数据，在图17.1-4中描出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来。 不同小组可以使用不同的定值电阻做实验。 通过分析所作的图像，你得到了什么结论？与你的猜想一样吗？ 08 [过渡] 得到数据后，既可以从表格中分析定量关系，也可以描点作图，让两个量之间的变化关系更直观。[互动] 观察图像应关注什么特征？ 要点：①分析表格 ②描点连线 ③比较猜想与证据 时长：4 分钟 图17.1-4 I-U 图像 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。 通过分析所作的图像，你得到了什么结论？与你的猜想一样吗？ 09 [过渡] 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。[停顿] 这条结论必须带上“电阻一定”的条件。 要点：①电阻一定 ②电流与电压成正比 ③条件不可省略 时长：2 分钟 实验二：探究电压一定时电流与电阻的关系 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分别接入电路中， 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。 图17.1-5 设计电路图 请你根据以上思路，设计实验的电路图，并画在图17.1-5的方框中。 10 [过渡] 第二个实验保持电压一定，改变电阻。把不同阻值的定值电阻分别接入电路，测量通过每个电阻的电流，并考虑怎样维持电压不变。 要点：①改变定值电阻 ②测量电流 ③保持电压不变 时长：3 分钟 实验过程与数据分析 按你设计的电路图连接电路，测量并记录定值电阻两端的电压 及几组电阻和电流值。 U = ______ V 序号 1 2 3 4 5… 电阻 R/Ω 电流 I/A 实验结论 分析表中的数据，看看在 电压一定时，通过导体的 电流与导体的电阻之间 存在怎样的定量关系， 给出你的结论。 记录 → 比较 → 分析 → 论证 11 [过渡] 按设计电路连接，记录定值电阻两端电压以及多组电阻、电流数据。分析数据后，用实验事实支持结论。 要点：①记录 U、R、I ②比较数据 ③分析论证 时长：3 分钟 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 成反比。 U 一定 R 增大 I 减小 12 [过渡] 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反比。[停顿] 同样不能省略“电压一定”。 要点：①电压一定 ②电流与电阻成反比 ③条件不可省略 时长：2 分钟 两个实验的研究路径 研究 I 与 U 保持电阻 不变 改变电压 测量电流 表格、图像 分析关系 研究 I 与 R 保持电压 不变 改变电阻 测量电流 分析数据 给出结论 电压、电阻的改变都会引起电流的变化；实验时先保持某一个量不变。 13 [过渡] 两个实验采用相同的研究思想，但控制量和改变的量不同。请沿两条路径复述各自的操作与证据处理过程。 要点：①控制变量法 ②两条实验路径 ③表格与图像证据 时长：3 分钟 练习与应用 第1题 1 在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，可以分别用1节、 2节、3节……干电池作为电源来改变定值电阻两端的电压，也可以 用滑动变阻器来改变电压。 与改变电池数量的方法相比，使用滑动变阻器的优点是什么？ 思考并交流： 14 [过渡] 第1题比较两种改变电压的方法。请结合实验过程，说明使用滑动变阻器相对于改变电池数量的方法有什么优点。 要点：①读清比较对象 ②联系操作过程 ③完整表达优点 时长：2 分钟 练习与应用 第2题（数据与描点） 2 在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中，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17.1-6中建立坐标系， 根据表中的数据在坐标系中描点。 第2题将在下一页继续，题干不删减。 15 [过渡] 第2题给出一组实验数据。先建立坐标系，再把每组电压、电流数据对应为图中的点。 要点：①读表 ②建立坐标系 ③准确描点 时长：3 分钟 练习与应用 第2题（辨错与结论） （2）辨别错误数据 某同学说，从图中可以看出，这些数据中有一个 明显是错误的，跟其他数据的规律完全不同，可能是 读取这个数据时粗心所引起的，分析时需要把它剔除掉。 这是哪组数据？ （3）作图并得出结论 剔除错误数据后，作出电阻一定时电流随电压 变化的图像。根据这次实验的数据，能得到的 结论是什么？ 16 [过渡] 描点后要观察整体规律并识别明显偏离的数据。题目要求判断哪组数据错误，剔除后作图并依据实验数据得出结论。 要点：①识别异常数据 ②剔除后作图 ③依据证据得出结论 时长：3 分钟 练习与应用 第3题 3 在“探究电阻一定时电流与电压的关系”的实验中， 甲同学把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、 开关和电源连接成图17.1-7所示的电路，正准备闭合 开关时，旁边的乙同学急忙拦住他，说导线接错了。 请你检查一下电路，错在哪里？乙同学发现只要改接 一根导线就可以，请把接错的那根导线找出来， 画上“×”，再用笔画线表示导线，把它改到正确的 位置上。 闭合开关前，先检查电路连接。 17 [过渡] 第3题考查闭合开关前的电路检查。先根据实验目的判断电流表、电压表和滑动变阻器的连接，再找出只需改接的一根导线。 要点：①检查电路 ②定位错误导线 ③完成改接 时长：3 分钟 练习与应用 第4题 4 在探究电流与电压的关系和探究电流与电阻的关系时，可以采用相同的电路 （图17.1-8），但操作过程不同。请分别写出这两个实验的具体操作过程。 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 18 [过渡] 第4题强调相同电路可以完成两个探究，但操作过程不同。请分别写出两个实验中保持什么不变、改变什么以及测量什么。 要点：①相同电路 ②不同操作 ③分别写清控制量与改变量 时长：3 分钟 练习与应用 第5题 5 某同学完成“探究电阻一定时电流与电压的 关系”的实验后，得到图17.1-9所示的 I-U 图像。 根据图像回答以下问题。 （1）当定值电阻两端的电压为3 V时， 通过它的电流是多少？ （2）如果通过定值电阻的电流是1 A， 它两端的电压是多少？ 从图像读取对应的电压和电流。 19 [过渡] 第5题要求从 I-U 图像读取数据。先找到横轴电压或纵轴电流的已知值，再沿图像读取对应的另一个量。 要点：①识别坐标轴 ②读取对应点 ③保留单位 时长：2 分钟 练习与应用 第6题 6 图17.1-10甲是分别探究导体A、B、C两端电压与所通过电流的关系时所得到 的实验图像，现在把它们分别接在图17.1-10乙中导体的位置上，电源电压为3 V。 请判断哪个导体接入电路时电流表的示数最大，哪个导体接入电路时电流表的示数 最小。你的判断依据是什么？ 20 [过渡] 第6题把三条实验图像与同一电源电压的电路联系起来。请在电压为3 V处比较三条图像对应的电流大小，并说明判断依据。 要点：①固定电压 ②比较电流 ③用图像说明依据 时长：3 分钟 本节结论回顾 电阻一定 通过导体的电流与导体 两端的电压成正比。 电压一定 通过导体的电流与导体 的电阻成反比。 电流 I 电压 U 电阻 R 21 [过渡] 本节形成两条结论：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。[停顿] 请完整说出结论和条件。 要点：①正比关系 ②反比关系 ③控制条件 时长：2 分钟 探究过程回顾 电流与电压、电阻的关系 问题 猜想 实验 思路 实验 过程 分析 数据 实验 结论 先保持一个量不变，再研究另外两个量之间的关系； 用实验数据和图像支持结论。 第17章 第1节 22 [过渡] 回顾整节课，我们从问题和猜想出发，设计实验、收集数据、分析论证，再得到结论。两个实验共同体现了控制变量法以及用数据和图像支持结论的证据意识。 要点：①完整探究链 ②控制变量法 ③证据支持结论 时长：2 分钟 $