資源簡介

(共38張PPT)
電流與電壓、電阻的關系
R·九年級上冊
學習目標
1. 通過實驗探究電流跟電壓、電阻的關系，經歷科學
探究的全過程，進一步熟悉探究實驗中常用的一種
科學方法——控制變量法.
2. 會觀察、收集、分析實驗中的數據并嘗試采用圖像
法分析實驗數據.
3. 能說出電流與電壓、電阻間的正比、反比關系.
情境導入
觀察以下實驗并思考：
現象：用兩節電池供電時，燈泡發光更______；
分析：燈泡兩端的電壓增大，燈泡中的電流隨之______.
亮
增大
觀察以下實驗并思考：
現象：閉合開關，向右移動滑片，燈泡更______；
分析：電流與電阻有關，在電壓不變時，電路中電阻增大，電路中的電流反而______.
暗
減小
從實驗看到：
電路中電流與電壓和電阻有關。電路中的電流隨電壓的增大而增大，隨電阻的增大而減小。
那么，它們之間究竟有著怎樣的定量關系呢？
電流同時受電壓、電阻兩個因素的影響，我們該用什么方法來研究每一個因素是怎樣影響的呢？
控制變量法
1. 控制______一定，探究電流與電壓的關系。
2. 控制______一定，探究電流與電阻的關系。
電阻
電壓
知識點 1 探究電阻一定時電流與電壓的關系
探索新知
提出問題：通過電阻的電流與它兩端的電壓有什么關系？
猜想假設：當電路中電阻一定時，電壓越大，電流______。
越大
設計實驗：
（1）探究電流與電壓之間的關系，保持______不變，
改變_______。
電阻
電壓
（2）怎樣測量電阻兩端的電壓 U？
A
V
R
P
S
（3）怎樣測量通過電阻的電流 I？
（4）怎樣改變電阻兩端的電壓？
方法1
方法2
實驗步驟
（1）按照電路圖連接實物電路
注意事項：（1）連接電路時開關應_______；
斷開
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到_________位置。
阻值最大
（2）電路連接無誤后閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，改變電壓表示數，讀出相應的電流表示數，并記錄在表中。
（3）在坐標系中根據各電流值和對應的電壓值描點，并將各點平滑地連接起來，畫出I－U關系圖像
電阻 R / Ω 電壓 U / V
電流 I / A
實驗數據
電阻 R / Ω 電壓 U / V
電流 I / A
5
0.06
0.11
0.14
0.22
0.33
0.29
0.49
0.68
1.05
1.58
I/A
U/V
O
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
2.0
3.0
1.0
當導體的電阻一定時，通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比。
實驗結論
結論：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的
電壓成正比。即電壓與電流的比值是個定值。
這個定值就是該電阻的阻值，關系式為：
R =
U
I
注意：1. 這里的導體中的電流和導體兩端的電壓是針對
同一導體而言的。（同一性）
2. 不能反過來說，電阻一定時，電壓跟電流成正比。因為導體兩端有了電壓，導體中才有電流。
知識點 2 探究電壓一定時電流與電阻的關系
提出問題：通過電阻的電流與它的電阻有什么關系？
猜想假設：當電路中的電壓一定時，電阻越大，電流_____。
越小
設計實驗：
探究電流與電阻之間的關系，保持電壓不變，改變______。
電阻
實驗步驟
（1）按照電路圖連接實物電路
注意事項：（1）連接電路時開關應_______；
斷開
（2）閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到_________位置。
阻值最大
（2）確定電路連接無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數為 1.5 V，讀出電流表的示數并填入表中。
（3）斷開開關，將阻值為 15 Ω 的定值電阻更換為 10 Ω、5 Ω 的定值電阻，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持 1.5 V 不變，分別讀出對應電流表的示數并填入表中。
數據序號 1 2 3 4 5 ……
電壓 R / Ω
電流 I / A
U = _______V
（4）在坐標系中根據各電流值和對應的電阻值描點，并用平滑曲線連接各點，畫出 I-R 關系圖象。
I/A
R/Ω
O
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
10
15
5
實驗數據
數據序號 1 2 3 4 5
電壓 R / Ω
電流 I / A
U = _______V
I/A
R/Ω
O
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
10
15
5
1.5
0.10
0.14
0.30
0.38
0.50
15
10
5
4
3
當導體兩端電壓 U 一定時，通過導體的電流 I 跟電阻 R 成反比
實驗結論
結論：在電壓一定的情況下，通過導體的電流與導體的
電阻成反比。
關系式為：
I =
U
R
注意：1. 電流和電阻也是針對同一導體而言，誰的電阻
就影響誰的電流。
2. 不能說導體的電阻與通過它的電流成反比。
電阻的大小與導體本身相關。
練 習
1. 用如圖所示電路研究電流跟電壓的關系。為了改變定值電阻R兩端電壓，設計了三種方案。
甲: 多節干電池串聯接入 MN，
乙: 電池與滑動變阻器串聯接入 MN，
丙: 電池先后與不同定值電阻 R′ 串聯接入 MN。
可行的方案是（ ）
A. 僅有甲
B. 僅有乙
C. 僅有甲、乙兩種
D. 甲、乙、丙都可行
D
2. 在探究電流與電壓、電阻關系的實驗中，同學們繪制的四條圖線如圖所示，其中正確的是（ ）
A
3. 如圖甲所示是“探究電流與電阻關系”的實驗電路。
（1）由圖甲可知，電壓表與定值電阻 R 的連接方式是____聯.
根據滑片位置判斷，此時_____（選填“可以”或“不可以”）
直接閉合開關進行實驗.
并　
可以
3. 如圖甲所示是“探究電流與電阻關系”的實驗電路。
（2）更換定值電阻，閉合開關后，電壓表示數發生改變。若要控制 R 兩端電壓不變，應通過下列哪一操作后再記錄數據: ______（填字母）。
A. 電流表與電壓表交換位置 B. 移動滑動變阻器的滑片
B
3. 如圖甲所示是“探究電流與電阻關系”的實驗電路。
（3）當 R ＝ 20 Ω 時，電流表示數如圖乙所示，則表格空白處應記錄的電流為_______A。
（4）分析表格中的實驗數據可得結論: 當電壓一定時，電流與電阻成________。
0.3
反比
課堂小結
電流與電壓和電阻關系
電流與電壓的關系
電流與電阻的關系
電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比
電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比
I =
U
R
R =
U
I
1. 從課后習題中選取；
2. 完成練習冊本課時的習題。
課后作業
習題解答
（見教材 P96 練習與應用）
1. 在“探究電阻一定時電流與電壓的關系”的實驗中，可以分別用 1 節、2 節、3 節……干電池作為電源來改變定值電阻兩端的電壓，也可以用滑動變阻器來改變電壓。與改變電池數量的方法相比，使用滑動變阻器的優點是什么？
使用滑動變阻器改變定值電阻兩端電壓的優點:
①不需要拆卸電路，操作簡單；
②能夠連續改變定值電阻兩端的電壓。
2. 在“探究電阻一定時電流與電壓關系”的實驗中，得到的實驗數據如下表所示。
數據序號 1 2 3 4 5 6
電壓U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
電流I/A 0.08 0.15 0.23 0.25 0.38 0.45
（1）為分析電流與電壓的定量關系，請你在方格中建立坐標系，根據表中的數據在坐標系中描點。
數據序號 1 2 3 4 5 6
電壓U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
電流I/A 0.08 0.15 0.23 0.25 0.38 0.45
0.60
0.45
0.30
0.15
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
U/V
O
（2）某同學說，從圖中可以看出，這些數據中有一組是明顯錯誤的，跟其他數據的規律完全不同，可能是讀取這組數據時粗心所引起的，分析時需要把它剔除掉。這是哪組數據？
解：第 4 組電流數據 0.25 A 是錯誤的。
數據序號 1 2 3 4 5 6
電壓U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
電流I/A 0.08 0.15 0.23 0.25 0.38 0.45
0.60
0.45
0.30
0.15
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
U/V
O
（3）剔除錯誤數據后，作出電阻一定時電流隨電壓變化的圖像。根據這次實驗的數據，能得到的結論是什么？
0.60
0.45
0.30
0.15
0.5
1.0
1.5
2.0
I/A
U/V
O
在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的
電壓成正比.
3. 在“探究電阻一定時電流與電壓的關系”的實驗中，甲同學把定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關和電源連接成了如圖所示的電路，正準備閉合開關時，旁邊的乙同學急忙攔住他，說導線接錯了。
請你檢查一下電路，錯在哪里？乙同學發現只要改接一根導線就可以，請把接錯的那一根導線找出來，畫上“×”，再用筆畫線表示導線把它改到正確的位置上。
×
4. 在探究電流與電壓的關系和探究電流與電阻的關系時，可以采用相同的電路圖，但操作過程不同。請分別寫出這兩個實驗的具體操作過程。
探究電流與電壓的關系:控制電阻一定，使用滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，測量并記下幾組電壓和電流值，分析數據，看在電阻一定時，電流與電壓之間存在怎樣的定量關系.
探究電流與電阻的關系: 將不同阻值的定值電阻接入電路中，通過調節滑動變阻器控制不同定值電阻兩端的電壓不變，測量并記下幾組電阻和電流值，分析數據，看在電壓一定時，電流與電阻之間存在怎樣的定量關系.
5. 某同學完成“探究電阻一定時電流與電壓的關系”的實驗后，
得到如圖所示的 I—U 圖像。根據圖像回答以下問題。
（1）當定值電阻兩端的電壓為 3 V 時，通過它的電流是多少？
（2）如果通過定值電阻的電流是 1 A，它兩端的電壓是多少？
（1）由圖可知，當定值電阻兩端的電壓為 3 V 時，通過它的電流是 0.2 A.
5. 某同學完成“探究電阻一定時電流與電壓的關系”的實驗后，
得到如圖所示的 I—U 圖像。根據圖像回答以下問題。
（1）當定值電阻兩端的電壓為 3 V 時，通過它的電流是多少？
（2）如果通過定值電阻的電流是 1 A，它兩端的電壓是多少？
（2）由圖可知，在電阻一定的情況下，通過定值電阻的電流與定值電阻兩端的電壓成正比，
即 是定值。設通過定值電阻的電流是 1 A 時
它兩端的電壓是 U1，則 ＝ ，
解得 U1 ＝15 V。
6. 圖甲是分別探究導體 A、B、C 兩端電壓與所通過電流的關系時所得到
的實驗圖像，現在把它們分別接在圖乙中導體的位置上，電源電壓為
3 V。請判斷哪個導體接入電路時電流表的示數最大，哪個導體接入電
路時電流表的示數最小。你的判斷依據是什么？
由圖乙可知，閉合開關，電流表測通過導體的電流，導體兩端的電壓等于電源電壓，為 3 V. 由圖甲可知，當各導體兩端電壓為 3 V 時，通過導體 C 的電流最大，為 0.35 A，通過導體 A 的電流最小，為 0.1 A. 所以導體 C 接入電路時電流表的示數最大，導體 A 接入電路時電流表的示數最小.

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