九年级物理全册 17.1 电流与电压和电阻的关系教学 新人教版 (2)

1、第十七章 欧姆定律,第1节电流与电压和电阻的关系,知识点一,知识点二,知识点一探究电流与电压的关系 1.问题与猜想 问题:通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系? 猜想:电阻一定时,电流与电压成正比。 2.制定计划 实验器材:电源、一个开关、一只电流表、一只电压表、一个滑动变阻器、5 定值电阻一个、导线若干。 实验电路图:如图所示,知识点一,知识点二,实验步骤:根据已经学过的知识,利用电流表测电流、电压表测电压,用几节干电池串联后作为电源,电阻为5 的定值电阻。电压的变化可通过调节滑动变阻器来实现。实验时,保持电阻不变,调节滑动变阻器使R两端的电压成整倍数地变化,同时把电压值、电流值都记录下

2、来,最后进行分析,得出结论。 3.收集证据 数据记录表,知识点一,知识点二,4.分析与论证 对表格中的实验数据进行比较、讨论,对几次测量结果进行运算,尝试找出它们之间的关系;也可以利用图象进行实验数据处理,用描点的方法,将实验数据在坐标纸上反映出来,如图所示,从图象中发现规律。 电阻一定时,电压增大为原来的几倍,电流也随之增大为原来的几倍,即电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,知识点一,知识点二,5.评估与交流 对自己的探究活动进行回顾、分析,思考在探究过程中哪些问题真正弄懂了,哪些问题还不清楚,实验设计中有没有不合理的地方,操作中有没有失误,测量结果是不是可靠通过评估,发现不足

3、,及时总结,及时调整。然后把探究过程、实验数据及结论与同学和老师进行交流,改正错误与弥补不足。 拓展归纳:分析实验数据时,可采用不同的方法,例如列表法、图象法等。本实验先是采用列表法得出电流、电压之间的关系,然后是采用图象法得出它们之间的关系。这两种方法在今后的实验数据分析中还经常用到,同学们应逐渐理解这两种方法,知识点一,知识点二,例1在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验中,定值电阻R=50 ,电源电压保持不变。 (1)小明根据电路图连接了如图所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误。请在这根导线上打“”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线(导线不得交叉,知识点一,知识点二,2)电

4、路改正后,开始进行实验,小明根据测出的数据,画出了电阻的U-I关系图象,如图所示,由图象可以得出结论:;为了使结论更具有普遍性,小明还应该。 解析:探究电阻上的电流跟两端电压的关系,应将电压表并联在定值电阻两端,而原电路中电压表测定值电阻与滑动变阻器两端的总电压;根据图象可知,在电阻一定时,通过定值电阻的电流与电阻两端的电压成正比,为了使结论更具普遍性,应换用不同的电阻多做几组实验,知识点一,知识点二,答案:(1)如图所示。 (2)电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比更换阻值不同的电阻继续实验,知识点一,知识点二,知识点二探究电流与电阻的关系 1.问题与猜想 问题:通过导体的电流与

5、导体的电阻有什么关系? 猜想:电压不变时,电流与电阻成反比。 2.制定计划 实验器材:电源、一个开关、一个电流表、一个电压表、一个滑动变阻器、5 、10 、15 的定值电阻各一个、导线若干。 实验电路图:如图所示,知识点一,知识点二,实验步骤: (1)根据电路图连接电路。 (2)闭合开关S后,调节滑动变阻器滑片,使R两端的电压为5 V,读出电流表示数并记录。 (3)依次用10 、20 的电阻替换5 电阻,调节滑动变阻器,使电阻两端电压保持5 V不变,读出通过不同阻值的电流表的示数,填入数据记录表。 3.收集证据 数据记录表,知识点一,知识点二,4.分析与论证 对实验数据进行分析、比较、计算或利

6、用图象,用描点的方法,将实验数据在坐标纸上反映出来,如图所示。进行实验数据处理,找出数据间的关系,总结规律,得出结论。 在电压不变的情况下,电阻增大为原来阻值的几倍,电流缩小为原来电流的几分之一,即电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,知识点一,知识点二,5.评估与交流 从因果关系和同一性理解电流与电压、电阻之间的关系。 (1)电流与电压、电阻的关系是指同一时间的同一段电路或同一个导体间的关系。 (2)电流与电压之间存在因果关系,电压是原因,电流是结果,而电阻是导体本身的一种特性,它不会因为导体本身是否有电流、电流大小的变化而发生变化。所以不能说成“电压与电流成正比”或“电阻与电流成反

7、比,知识点一,知识点二,例2小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”。电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“20 2 A”字样,阻值分别为 5 、10 、20 、50 的定值电阻各一个,甲,乙,知识点一,知识点二,1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整。 (2)小彬将5 定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是(写出一种);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为A。 (3)将5 定值电阻换成10 定值电阻,闭合开关,为了保持表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向(选填“A”或

8、“B”)移动,记录此时各表的示数。 (4)将10 定值电阻换成20 定值电阻,重复步骤(3,知识点一,知识点二,5)实验记录的多组数据如下表所示。分析数据可得出结论:当电压一定时,通过导体中的电流与电阻成比,知识点一,知识点二,解析:(1)电压表与电阻并联,由于电源电压为 3 V,所以应选择03 V的量程;滑动变阻器已接了下面一个接线柱,可再接上面任意一个接线柱,如图所示,知识点一,知识点二,2)电流表有示数,电压表无示数,说明与电压表并联部分发生短路,即定值电阻R1短路;由乙图知,电流表的量程为00.6 A,分度值为 0.02 A,示数为 0.36 A; (3)将5 电阻换成10 后,电压表

9、的示数会变大,所以应该增大滑动变阻器的阻值,即应将滑动变阻器的滑片P向A移动,使电压表仍为原来的示数不变; (5)电流和电阻的关系为:当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。 答案:(1)如解析图所示(2)定值电阻R1短路0.36(3)电压A(5)反,考点一,考点二,考点一探究电流与电压、电阻的关系 例1(2015山东滨州中考)在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,实验室老师给同学们准备了以下器材:“5 、10 、15 、20 ”的定值电阻各一个,“15 1 A”的滑动变阻器一个,电流表,电压表,电源,开关和导线若干。 (1)根据如图所示的实物图画出电路图,考点一,考点二,2)闭合开关前

10、,滑动变阻器的滑片应置于(选填“左”或“右”)端。 (3)在“探究电流与电压的关系”时,记录的电流表与电压表的示数如下表所示,请在图示坐标纸上描点画出U-I图象,由此得出的实验结论是,考点一,考点二,4)在“探究电流与电阻的关系”的实验中,先将 5 电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5 V,读出电流表的示数;再分别改接 10 、15 、20 的电阻,重复上述实验。当改接20 的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表的示数始终无法达到1.5 V,经检查,电路连接无误,各元件均完好,请你找出一种可能的原因。 解析:(1)根据实物图画出电路图,如图所示: (2)

11、由题图知,滑动变阻器的下面接了左边的接线柱,所以闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于右端,使其阻值最大,考点一,考点二,3)根据表格中的数据描点并连线,如图所示: 由图知,电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比; (4)无论怎样移动滑动变阻器,20 电阻两端的电压始终无法达到1.5 V,可能是滑动变阻器最大阻值太小,滑动变阻器分压太小,使电阻两端的电压过大造成的;或是定值电阻的阻值过大,造成分压过大;或是电源电压太大,考点一,考点二,答案:(1)如解析图所示(2)右(3)如解析图所示电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比(4)滑动变阻器最大阻值过小(或是定值电阻过大,使两端的电压过大或电

12、源电压过大) 名师点评 本题是探究电流与电压、电阻的关系实验,考查了电路图的画法、变阻器的应用、图象的画法及数据分析。解答本题要注意:(1)根据实物图画电路图,注意连接的顺序和方式与实物图一致;(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至最大阻值处;(3)根据表格中的数据描出各点,并用平滑的曲线连接各点;(4)电阻两端电压达不到1.5 V,可从滑动变阻器阻值大小、电源电压大小、电阻本身等方面分析原因,考点一,考点二,考点二用图象表示电流、电压和电阻的关系 例2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,考点一,考点二,解析:(1)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;(2)图象