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課時17.1《電流與電壓和電阻的關系》導學案
自主閱讀教材P74～75，完成本探究(探究一)：
1．設計實驗：(先畫實驗電路圖，根據電路圖說說具體操作)
　　　如圖所示：
實驗步驟：1.如圖組裝電路；
2．移動滑動變阻器，使電壓表示數分別為1V，2V，3V，分別讀出對應的電流表示數；
3．分析數據，得出結論。
設計表格：
電阻 電壓U(V) 電流I(A)
R＝10Ω
1
2
3
分析論證：請在坐標系上畫出電流隨電壓變化的圖像。
得出結論：分析表中數據或圖像可得，當電阻一定時，電流與電壓成正比。
交流評估：實驗中遇到哪些問題，說出來跟大家分享并一起解決。
提示：總結結論注意事項(1)要強調不變量，如：當電阻一定時。
(2)探究電流變化規律時，電流是因變量，要把電流放前面，如：電流與電壓成正比，而不能說電壓與電流成正比。
知識鏈接：探究電流與電阻的關系時，應控制電壓不變，改變電阻時，如何改變？(換用定值電阻)如何控制不變量呢？(移滑動變阻器)
提示：當電阻增大時，電流是增大還是減小？它們之間的乘積有什么關系？
易錯警示：電阻、電壓、電流的關系
電流與電壓、電阻的關系是有條件的：在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；在電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比。在做題時，同學們往往易忽視其成立的條件：“電阻一定”或“電壓一定”。
自主閱讀教材P76，完成本探究(探究二)：
2．設計實驗：先畫實驗電路圖，根據電路圖說說具體操作：
　　　　如圖所示：
實驗步驟：1.如圖組裝電路；
2．換上不同的定值電阻，如5Ω、10Ω、15Ω，移動滑動變阻器使電壓表示數保持3V不變，分別讀出對應的電流表示數。
3．分析數據，得出結論。
設計表格：
電壓(V) 電阻(Ω) 電流(A)
U＝3V
5
10
15
分析論證：分析表中數據，看看在電壓一定時，電流與電阻存在怎樣的定量關系。
得出結論：分析表中數據可得，當電壓一定時，電流與電阻成反比。
當堂練習
1．關于導體中的電流跟導體兩端的電壓和導體的電阻之間的關系，下列說法正確的是（ ）
A．導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比
B．導體中的電流跟導體的電阻成反比
C．在電壓一定時，導體中的電流跟這段導體的電阻成反比
D．導體的電阻與導體中的電流成反比，跟導體兩端的電壓成正比
【答案】C
【解析】控制變量法必須保持一個量不變然后研究另外兩個量之間的關系，在電壓一定時，導體中的電流跟這段導體的電阻成反比，AB錯，C對，電阻是導體本身的一種屬性，不隨電壓和電流發生改變，D錯
2．某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時，根據收集到的數據畫出了如圖所示的一個圖象．下列結論與圖象相符的是
A．電阻一定時，電流隨著電壓的增大而增大
B．電阻一定時，電壓隨著電流的增大而增大
C．電壓一定時，電流隨著電阻的增大而減小
D．電壓一定時，電阻隨著電流的增大而減小
【答案】C
【解析】圖象的橫坐標表示電阻，縱坐標表示電流，因此得到的是電流和電阻的關系；圖象是個反比例函數圖象，因此說明電流與電阻成反比，即電流隨電阻的增大而減小；在探究電流與電阻的關系時，應控制電壓不變；綜上，由圖象可得出的結論是：電壓一定時，電流隨電阻的增大而減小．故選C．
3．某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3V，更換5個定值電阻Rx得到如圖乙所示的圖象．以下有關敘述正確的是
A．該同學研究的是電流和電壓的關系
B．實驗中電壓表的示數保持0.5伏不變
C．滑動變阻器向左滑動時電壓表和電流表示數變大
D．將Rx從5歐換成10歐后，應將滑片P向左移
【答案】C
【解析】A、由題意和圖象可知，接入電路的電阻是變化的，所以該同學研究的是電流和電阻的關系，故A錯誤；
B、研究電流和電阻的關系時，要控制Rx兩端的電壓不變（即電壓表示數不變）；由圖乙知，電流與電阻之積（即Rx兩端的電壓）：U＝IRx＝0.5A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣0.1A×25Ω＝2.5V，即電壓表保持2.5伏不變，故B錯誤；
C、滑動變阻器向左滑動時，變阻器連入電路中的電阻變小，電路的總電阻變小，由歐姆定律可知電路的電流變大，即電流表示數變大，根據U＝IR可知，電壓表示數變大，故C正確；
D、根據串聯分壓原理可知，將Rx電阻由5Ω改接成10Ω的電阻，電阻增大，其分得的電壓增大（大于2.5V）；探究電流與電阻的關系實驗中，應控制電阻兩端的電壓不變，根據串聯電路電壓的規律可知應增大滑動變阻器分得的電壓，使電壓表的示數減小為2.5V，由分壓原理可知，應增大滑動變阻器連入電路中的電阻，所以滑片應向右端移動，故D錯誤．
4．電流與電阻關系的實驗中，需要控制______不變，利用滑動變阻器調節，使不同電阻兩端電壓________。
【答案】定值電阻兩端電壓 相等
【解析】[1][2]探究電流與電阻關系的實驗中，控制定值電阻兩端電壓不變，利用滑動變阻器調節，使不同阻值的電阻兩端電壓相等。
5．要注意“電流與電壓成正比”的前提條件是_____一定；“電流與電阻成反比”的前提是__________一定。
【答案】電阻 電壓
【解析】[1][2]“電流與電壓成正比”的前提條件是電阻一定；“電流與電阻成反比”的前提是電壓一定。
6．不能說電阻一定時，電壓與電流成正比。因為電壓是使電荷發生定向移動形成電流的原因，導體兩端加了______，導體中才有______，而不是導體中有了電流才加了電壓，_______不能顛倒。
【答案】電壓 電流 因果關系
【解析】[1][2][3]不能說電阻一定時，電壓與電流成正比。因為電壓是使電荷發生定向移動形成電流的原因，導體兩端加了電壓，導體中才有電流，而不是導體中有了電流才加了電壓，因果關系不能顛倒。
7．電流與電阻關系的實驗中，滑動變阻器的作用是：__________、________。
【答案】保護電路 保持定值電阻兩端電壓不變
【解析】[1][2]探究電流與電阻關系的實驗中，滑動變阻器的作用是保護電流和保持定值電阻兩端電壓不變。
8．探究電流與電壓的關系實驗結論：________________________。
【答案】電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比
【解析】電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端電壓成正比。
9．研究電流與電壓的實驗中，導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對____導體而言的，是用電壓表和電流表測量的______導體的電壓和電流，不能用一個導體中的電流與另一個導體上的電壓相比。
【答案】同一 同一
【解析】[1][2]導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體而言的，是用電壓表和電流表測量的同一導體的電壓和電流，不能用一個導體中的電流與另一個導體上的電壓相比。
10．如圖是小華同學探究“電流與電壓關系”的電路圖．
（1）請按電路圖將實物圖連接完整（滑片 P 向左滑時接入電阻變大）．
（2）小華連接電路時，開關應__________，滑動變阻器的滑片 P 應放在最__________（選填“左”或“右”）端，電路中滑動變阻器起到了保護電路元件安全和__________的作用．
（3）閉合開關后小華發現，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片 P，電流表指針幾乎不動，電 壓表指針有示數且不變，原因可能是________________________________________．
（4）接著小華取來三只阻值分別為 5Ω、10Ω、15Ω 的電阻，探究“電流與電阻關系”，他 將電阻 5Ω 換成 10Ω 后，閉合開關，電壓表示數將____________________（選填“變大”、“變小”或“不變”）， 此時應移動滑動變阻器滑片 P，其目的是______________________________．
【答案】 斷開 左 改變電阻兩端電壓 電阻 R 斷路 變大 保持定值電阻兩端電壓不變
【解析】
(1)電源電壓為3V,電壓表選擇小量程，根據歐姆定律,電路中的最大電流I＝＝0.6A，電流表選用小量程，滑片 P 向左滑時接入電阻變大說明滑動變阻器右半部分連入電路，實物圖連接如下所示：
(2) 為保護電路，連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器滑片P應處于阻值最大處，即左端。電路中滑動變阻器起到了保護電路元件安全和改變電阻兩端電壓的作用．
(3)經分析，閉合開關后小明發現，無論怎樣移動滑動變阻器的滑片P，電流表指針幾乎不動，電壓表指針有示數幾乎等于電源電壓且不變，原因可能是電阻R斷路。
(4)實驗中要控制電阻不變，通過調節滑動變阻器改變電阻兩端的電壓，多次實驗，避免實驗的偶然性。
(5)實驗過程中，電流表的示數如圖丙所示，圖中電流表選用小量程，分度值為為0.02A，此時電路中的電流為0.3A.
(6)接著小明取來三只阻值分別5Ω、10Ω、15Ω的電阻，探究“電流與電阻關系”，他將電阻5Ω換成10Ω，根據分壓原理，電壓表表示數變大，要控制電壓表示數不變，故通過移動滑動變阻器滑片P目的是保持定值電阻兩端的電壓不變。

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