15.2科学探究：欧姆定律导学案（含答案）2023-2024学年度沪科版物理九年级全一册

第二节 科学探究：欧姆定律
第1课时 电流与电压、电阻的关系
导学目标
1.使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
2.通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
3.会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
重点难点
重点：电流与电压、电阻的关系.
难点：电流与电压、电阻的关系的实验探究。
导学过程
一、实验方法
在探究电流与电压、电阻的关系时,我们只能在电阻保持不变的情况下,探究电流与电压的关系;在电压保持不变的情况下,探究电流与电阻的关系。即在实验中要采用________来进行探究I与R、U之间的联系
二、探究电流与电压的关系
活动一：请同学们自学教材97～98页完成以下问题
1．设计实验：先画实验电路图，根据电路图说说具体操作
实验步骤：
(1)________________________________________________________________________
(2)________________________________________________________________________
(3)分析数据，得出结论。
（4）记录表格
电阻 电压U(V) 电流I(A)
R＝10Ω 1 0.1
2 0.2
3 0.3
分析论证：请在坐标系上画出电流随电压变化的图像。
得出结论：分析表中数据或图像可知，__________________________________________。
三、探究电流与电阻的关系
活动二：请同学们自学教材99页完成以下问题
设计实验：先画实验电路图，根据电路图说说具体操作。
实验步骤：
(1)________________________________________________________________________
(2)________________________________________________________________________
(3)________________________________________________________________________
（4）记录表格
电压 电阻R(Ω) 电流I(A)
U＝3V 5 0.6
10 0.3
15 0.2
分析论证：请在坐标系上画出电流随电压变化的图像。
得出结论：分析表中数据或图像可知，________________________________。
三、结论：
（1）保持电阻不变时,电流跟电压成________关系;
（2）保持电压不变时,电流跟电阻成________关系。
我来闯关
1．关于电流、电压和电阻的关系，下列说法中正确的是（　　）
A．导体的电阻与该导体两端的电压有关
B．导体的电阻与通过该导体的电流有关
C．对某一导体来说，导体中的电流与其两端的电压成正比
D．对某一导体来说，导体的电阻与其两端的电压成正比
2．某段导体两端的电压是4V时，通过该导体的电流是1A；如果将该导体两端的电压减少到2V时，通过导体的电流是(　　)
A．0.25A B．0.5A C．2A D．3A
3．在探究电流与电阻关系时，若连入电路中的电阻是20Ω，电流是0.2A，那么通过导体的电流是0.4A时，连入电路中的电阻值应为( )
A．4Ω B．10Ω C．40Ω D．16Ω
4.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图像，下列结论与图像相符的是（　　）
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
5.在探究“电流与电阻关系”的实验中，所用的器材有：电压恒定为6 V的电源、开关、电流表、电压表、三个定值电阻（5 Ω，10 Ω，20 Ω）、几个规格不同的滑动变阻器、导线若干。
如图所示是某同学连接的电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”，并补画出正确的连线。
（2）电路连接正确后，闭合开关前滑动变阻器的滑片应置于___________（填“A端”或“B端”）。
（3）分别把5 Ω和10 Ω的定值电阻接入电路中，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2 V，记录下电流表的示数。可是当把20 Ω的定值电阻接入电路中时，该同学无论怎样移动滑片都无法使电压表示数调到控制值，说明选择的滑动变阻器__________________。
（4）更换器材后，重新实验，将数据记录在表格中，分析实验数据可得结论：__________________。
电压 2 2 2
电阻 5 10 20
电流 0.4 0.2 0.1
6.小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电压和电阻的关系”。
（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）电路连接正确后，探究电流与电压的关系，测得的数据如表所示，在图乙所示的电流表表盘上画出所选的接线柱和第4次实验中指针的位置。
次数 1 2 3 4
电压 1.2 1.6 2.0 2.4
电流 0.12 0.16 0.20 0.24
（3）根据表中数据，在图丙中描点并画出R的图像。
（4）根据上述实验，可得出结论：在电阻一定时，____________________________________。
我的收获
参考答案
导学过程
一、控制变量法
二、1．如图所示
实验步骤：(1)如图组装电路 (2)移动滑动变阻器，使电压表示数分别为1V，2V，3V，分别读出对应的电流表示数
电流随电压变化的图像如图所示
当电阻一定时，电流与电压成正比_
三、如图所示
(1)如图组装电路
(2)换上不同的定值电阻，如5Ω、10Ω、15Ω，移动滑动变阻器使电压表示数保持3V不变，分别读出对应的电流表示数
(3)分析数据，得出结论
电流随电压变化的图像略
当电压一定时，电流与电阻成反比
三、（1）正比 （2）反比
我来闯关
1．C　2．B　3．B 4.A　
5.（1）如图所示
（2）A端
（3）最大电阻过小
（4）电压一定时，电流与电阻成反比
6.（1）如图所示
（2）如图所示
（3）如图所示
（4）通过导体的电流与导体两端的电压成正比
第2课时 欧姆定律及其应用
导学目标
1.理解欧姆定律，记住欧姆定律的公式；
2.能利用欧姆定律进行简单的计算.
重点难点
重点：理解欧姆定律；
难点：利用欧姆定律进行简单的计算；
导学过程
一、欧姆定律
活动一：请同学们自学教材100页完成以下问题
1.内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成________，跟这段导体的电阻成________。
2.公式：
3.符号及单位
符号 物理量 单位 单位符号
I 电流 ________ ________
U 电压 ________ ________
R 电阻 ________ ________
4.特别提醒
该公式成立的条件是各个物理量都是相对于________________(选填“同一段导体”、“两段导体”）而言的。
二、利用欧姆定律进行简单的计算
合作探究：欧姆定律公式的变形
1.求电流
已知电压、电阻，求电流，公式：________。
2.求电压
已知电阻、电流，求电压，公式：________。
3.求电阻
已知电流、电压，求电阻，公式：________。
例：某实验中测得一个未知电阻的电压为4.8V，流过的电流是320mA，求该电阻的阻值。
已知：U=4.8V , I=320mA ＝0.32A
求：R　
解：根据欧姆定律得，
R＝＝＝15Ω，
答：该电阻为15Ω。
我来闯关
1．关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是（　　）
A．通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
B．在电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
C．电阻是导体对电流的阻碍作用，通过导体的电流为零，该导体的电阻为零
D．通过导体的电流越大，这段导体的电阻一定越小
2．关于欧姆定律公式及其变形式的理解，下列说法正确的是（　　）
A．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
B．导体的电阻与两端电压成正比，与通过的电流成反比
C．导体的电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D．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
3．从欧姆定律可以导出公式R＝，下列说法正确的是（　　）
A．当电压增大为原来的2倍时，电阻R也增大为原来的2倍
B．当电流I增大为原来的2倍时，电阻R减小为原来的倍
C．通过导体的电流若为零，电阻也为零
D．即使导体两端的电压为零，电阻也不为零
4.用伏安法测电阻时，若电源电压为3 V，被测电阻为20 Ω，则电压表、电流表的量程应选（　　）
A．0～3 V、0～3 A B．0～15V、0～3 A
C．0～3V、0～0.6A D．0～15V、0～0.6A
5.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系，电源电压保持3V不变，分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路，按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像，则下列判断正确的是（　　）
A．实验中电压表的示数保持1V不变 B．当R的电阻为10Ω时，通过R的电流为0.2A
C．电压一定时，电阻和电流成正比 D．将R从5Ω换成10Ω后，应将滑片向右移
6.小明在家中截取了一段保险丝后接在3V电源两端，测出通过保险丝的电流是0.15A，则该段保险丝的电阻为_________Ω；若将该段保险丝两端的电压增加到6V，则通过它的电流是_________A。
7.将一支铅笔芯接在3V电源两端，测出通过铅笔芯的电流是150mA，则该铅笔芯的电阻为多少欧？若将这支铅笔芯两端的电压增加到6V，则它的电阻又是多少？电流又是多大？
我的收获
参考答案
导学过程
一、1.正比 反比
3.安培 A 伏特 V 欧姆 Ω
4.同一段电路
二、1. 2.U=IR 3.
我来闯关
1．A　2．D　3．D　4.C　5.D　
6.20 0.3 　7.20Ω 20Ω 0.3A