17.1电流与电压和电阻的关系+课件+-2024-2025学年人教版物理九年级上册

第十七章第一节电流与电压和电阻的关系人教版九年级全一册教学目标1.通过实验探究电流跟电压的关系，让学生经历科学探究的全过程；2.通过实验探究，使学生进一步熟悉掌握用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法；3.通过实验、分析和探究过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力，学会用图像研究物理问题。重点难点新知导入①用一节干电池与两节干电池先后给同一小灯泡供电，观察小灯泡的亮度有什么不同，哪一次小灯亮？对此，你有什么猜想？提出问题用两节干电池给同一小灯泡供电，小灯亮。猜想：电压越大，电流越大。新知导入②在图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向右移动，连入电路的阻值变大时，观察灯泡的亮暗情况。对此，你有什么猜想？提出问题当滑动变阻器连入电路的阻值变大时，灯泡变暗。猜想：电阻越大，电路中的电流越小。那么通过某一导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间是不是存在着某种关系呢？新知讲解任务一：电流与电压的关系电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系？提出问题因为电压是形成电流的原因。若电阻一定，可能电压越大，电流越大。猜想假设实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？如何改变电阻两端电压？怎么操作？滑动变阻器在实验中起到什么作用？新知讲解设计实验定值电阻调节滑动变阻器保护电路、改变电阻两端的电压新知讲解设计实验测电阻两端电压，选择什么器材？测通过电阻的电流，选择什么器材？

电压表电流表新知讲解设计实验电路图连线实物图新知讲解进行实验新知讲解记录数据与绘制图象电阻R5Ω电压U/V0.51.01.52.02.53.0电流I/A0.10.20.30.40.50.6新知讲解实验结论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。滑动变阻器的作用：保护电路、改变电阻两端的电压。新知讲解

例1：如图所示是小李同学为探究“电流与电压的关系”设计的电路图，他准备根据此电路图连接好实物电路并进行实验，实验时，应该控制

不变；若在实验前检查仪器时，发现电流表的指针在零刻度线左侧，造成这一现象的原因是

。【答案】电阻未调零【详解】[1]探究“电流与电压的关系”时，根据控制变量法，应控制电阻不变，改变电阻两端的电压。[2]实验前检查仪器时，发现电流表的指针在零刻度线左侧，说明电流表未调零。新知讲解

例2：物理学习小组在“探究电流与电压的关系”时，设计了如图甲所示的电路。其中电源电压为3V，定值电阻R1约为4Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。该小组同学完成了以下实验步骤：U/V0.30.30.91.21.5I/A0.080.150.23

0.38新知讲解(1)正确连接好电路，闭合开关S前，需将滑片P移动至

（选填“a”或“b”）端；(2)闭合开关S后，发现无论怎样移动滑片P，电流表，电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下，你认为引起上述现象的原因可能是

；（写出一种即可）(3)排除故障后，小组同学正常进行操作，在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示为

A；(4)根据表格数据，在图丙中画出I－U关系图像；(5)分析所绘制的图像得出结论：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

﹔(6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作，你认为他们这么做的目的是

。新知讲解【答案】(1)b；(2)滑动变阻器断路（或开关断路）；(3)0.30；(4)见解析；(5)正比；(6)使实验结论更具有普遍性【详解】（1）连接电路时，为保护电路，滑动变阻器滑片应置于最大值处，即b端。（2）电流表无示数，说明是断路，电压表无示数，则电压表与电源不能形成回路，说明是其测量对象之外部分断路，所以是滑动变阻器断路或开关断路。（3）如图乙，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，由指针位置可知其示数为0.3A。（4）根据表格在图中描点，然后画一条直线使尽量多的点落在直线上，其余点均匀分布在直线两侧，如图所示：（5）I－U关系图像为一条过原点的倾斜的直线，可知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。（6）为了使实验结论更具普遍性，需更换不同的定值电阻多次实验。新知讲解任务二：电流与电阻的关系电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？提出问题因为电阻对电流有阻碍作用电压一定，可能电阻越大，电流越小。猜想假设在电路中如何改变电阻，选用什么器材？如何使电阻两端电压不变，如何控制其不变？滑动变阻器在实验中起到什么作用？新知讲解设计实验不同阻值的电阻调节滑动变阻器保护电路、改变电阻两端的电压新知讲解设计实验测电阻两端电压，选择什么器材？测通过电阻的电流，选择什么器材？

电压表电流表新知讲解设计实验电路图连线实物图新知讲解进行实验新知讲解记录数据与绘制图象电压U2V电阻R/Ω51015电流I/A0.40.2

0.13新知讲解实验结论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。滑动变阻器的作用：保护电路、控制电阻两端的电压不变。新知讲解评估交流1.在探究电流与电压和电阻的关系时，使用的实验方法是什么？控制变量法2.在探究电流与电压和电阻的关系时，滑动变阻器在实验中的作用？都有保护电路作用，在研究电流与电压的关系时，改变电阻R两端的电压；在研究电流与电阻的关系时，有使电阻R两端的电压保持不变。3.在探究电流与电压和电阻的关系时，多次测量的目的？得到普遍规律，避免偶然性4.在探究电流与电阻的关系时，移动滑动变阻器滑片时，眼睛看着电压表，直到电压表示数为控制的电压。新知讲解

例3：小宇探究导体中的电流与导体电阻的关系时，设计了如图甲所示电路，图乙是根据测量数据绘制的图像。实验中，当他把10Ω定值电阻换成15Ω时，滑动变阻器的滑片P应向

（选填“左”或“右”）移动，使电压表示数保持

V不变。【答案】右5新知讲解

例4：如图甲所示，是某实验小组“探究电流与电阻的关系”的实物图。选用的实验器材是：电源（电压恒为3V）、电流表、电压表，电阻R有4个阻值（5Ω、10Ω、20Ω、30Ω）供选用，滑动变阻器（20Ω1A）、开关、导线若干。(1)请用笔画线代替导线将图甲中的实物图连接完整

；(2)实验过程中，当把10Ω电阻换成20Ω电阻后，为保持

（选填“电流表”或“电压表”）示数不变，滑片P应向

（选填“A”或“B”）端移动；(3)根据实验数据绘制了如图乙所示的图象，得出的结论是：

。新知讲解【答案】(1)见解析；(2)电压表A；(3)当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；(4)40Ω【详解】（1）电源电压恒为3V，故电压表应选小量程并联在电阻R两端，如图所示：（2）[1][2]根据串联分压原理可知，将10Ω电阻换成20Ω电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，即应保持电压表示数不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向A端移动。（3）由图乙可知，电流与电阻的乘积为UV=IR=0.4A×5Ω=······=0.1A×20Ω=2V该乘积为一定值，可以得出电流与电阻的关系是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。课堂练习1、小何利用如图所示的电路进行实验。闭合开关S，分别读取电压表、电流表的示数并记录；断开开关S，将电源由1节干电池更换为2节干电池，闭合开关S，分别读取电压表、电流表的示数并记录，发现电流表的示数

。小何探究的电流与

的关系。【答案】变大电压【详解】[1]将电源由1节干电池更换为2节干电池，定值电阻两端电压变大，根据欧姆定律可知，通过定值电阻的电流变大，即电流表的示数变大。[2]由题意可知，小何在实验过程中，控制定值电阻的阻值不变，改变定值电阻两端的电压，因此小何探究的问题是：通过导体的电流与导体两端电压的关系。新知讲解2、如图所示，是小悦探究电流与电阻关系的实验电路，当AB间换接更大阻值的电阻后，电压表的示数会

，为了使AB间电压与换接前一样，她应将滑动变阻器的滑片P向

调至适当位置。【答案】变大右【详解】[1][2]当AB间换接更大阻值的电阻后，由串联分压可知电压表的示数会变大，为了使AB间电压与换接前一样，即电压表的示数减小，由串联电路电压的规律可知增大变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，应将滑动变阻器的滑片P向右调节到适当位置。课堂练习3、同学们在“探究电流跟电压的关系”的实验中，对设计的电路进行了改进，如图甲、乙。下列说法正确的是：（

）A．图甲中，使用不同阻值的电阻也能完成该探究实验B．图甲改进为图乙，能实现多次实验，得到电流跟电压的关系C．图乙中，移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变D．图乙中，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系【答案】B【详解】A．探究电流和电压的关系，需保持电阻不变，改变导体两端的电压，所以使用不同阻值的电阻不能完成该探究实验，故A错误；BC．乙图添加了滑动变阻器，通过移动滑动变阻器的滑片，可以改变导体两端的电压，实现多次实验，得到电流跟电压的关系，故B正确，C错误；D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。故选B。课堂练习4、小明和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（）A．图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变B．图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系C．图丙：移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变D．图丙：在不增加任何器材的情况下，仅利用本实验的器材可探究电流与电阻的关系课堂练习【答案】B【详解】A．探究“电流与电压的关系”实验中，应控制电阻不变，而灯的电阻随温度的改变而改变，由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这—因素不变，故A错误；B．由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能通过调节滑动变阻器的滑片使定值电阻R两端的电压改变，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确；C．探究电流跟电压的关系实验中，需多次改变电流和电压的数值，移动滑动变阻器目的是改变电阻两端电压和通过电阻的电流，故C错误；D．在“探究电流跟电阻关系”的实验中，需控制电阻两端电压不变，多次改变电阻阻值，故需要添加几个阻值不同的电阻，故D错误。故选B。课堂练习5、在探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”时，小明连接了如图甲所示的实验电路。(1)实验电路中有一个仪器连接错误，请在实物图中只改变一根导线，使该仪器正常工作。（用“×”标出需要改动的导线，并画出改接的导线，要求滑片在最右端时连入电路中的电阻最大）(2)实验过程中，电流表指针偏转角度很小，如图乙所示，这时小明应该选择

量程。(3)小明通过实验得到定值电阻R1、R2对应的I﹣U关系图像，如图丙所示，由图像得出：①当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成

（选填“正比”或“反比”）关系；②定值电阻R1

（选填“>”“＜”或“=”）R2。(4)小明还想利用这个电路进一步探究“通过导体的电流与导体电阻的关系”，在实验过程中，小明先后用5Ω、10Ω、15Ω的电阻替换原来的定值电阻R，接下来的操作是

，使

示数保持不变，然后记录另一电表的示数，可以总结出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成

关系。课堂练习【答案】(1)见解析

；(2)0~0.6A；(3)正比＜；(4)调节滑动变阻器的滑片电压表反比【详解】（1）图甲中，滑动变阻器上面的两个接线柱接入电路，起不到保护电路和调节电压的作用，滑片在最右端时连入电路中的电阻最大，如下图所示：

（2）实验过程中，电流表指针偏转角度