17．1 电流与电压和电阻的关系
【学习目标】
1．通过实验探究，知道电流与电压和电阻的关系。
2．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。
3．会使用滑动变阻器来改变部分电路两端的电压。
【重点难点】
1．知道电流与电压和电阻的关系。
2．利用控制变量法和图象法来分析实验数据并得出结论。
学习内容一：探究电流与电压的关系
学习指导：阅读课本P74－P75文字内容与插图，将基本的实验过程作上记号。
【自学检测】
1．电压是产生电流的原因。电压越高，电流可能越大。
2．电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流可能越小。
3．在物理学的实验探究中，一般要采用控制变量法来进行。
【合作探究】教师巡视辅导。
1．请同学们猜想：电阻一定时，电流与电压之间存在着什么样的关系？
答：电阻一定时，电流会随电压的增大而增大，减小而减小，(只要针对本问题的请给予鼓励)
2．讨论：这个实验涉及到哪些量？为保证实验结论是正确的，应该控制什么量不变，改变哪些量？
答：在这个实验中，涉及到电阻、电压、电流三个量。在这个实验中，应该保持电阻一定，改变电阻两端的电压，看对应的电流如何改变。
3．怎样测量流过导体的电流和导体两端的电压？
答：将电流表与被测电阻串联来测量流过被测电阻的电流；将电压表与被测电阻并联来测量被测电阻两端的电压。
4．想一想：有哪些方法可以改变被测电阻两端的电压？哪种方法更便于测量？
答：增加串联的干电池的数目；使用电压可调的学生电源；在电路中串联一个滑动变阻器等。在本实验中我们将一个滑动变阻器串联在电路中，来改变被测电阻两端的电压。
5．动手做一做：设计好实验电路图，并画下来，根据电路图连接好实物。(注意：开关要断开，要正确选择电表的量程和正负接线柱，滑动变阻器的滑片要置于阻值最大处等。)(将电路图展示在PPT上)
6．闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，改变定值电阻两端的电压，测量并记录对应的电流值与电压值，完成下面的表格。(请在PPT上展示此表格)
电压U/V
电流I/A
7.利用表格中的数据，完成P75图17.1－1的图象，并分析归纳，看看能得到什么结论。
答：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。
【展示交流】教师掌握情况。
【精讲点拨】
1．在本实验中，定值电阻能否换成小灯泡？
答：不能，因为小灯泡灯丝的电阻会随温度的改变而改变，造成实验过程有两个变量，得到的结论是不对的。
2．讨论滑动变阻器在本实验中的作用：1.保护电路；2.改变定值电阻两端的电压，以便进行多次实验。
3．在此实验时，我们虽然多次改变了定值电阻两端的电压，进行了多次实验，但这些实验只是对这一个定值电阻来做的。为保证实验的结论具有普遍意义，应该换用不同规格的定值电阻，重复上述过程，记录并分析实验数据，看能否得到一样的结论。
【即时练习】
完成P76－P77第1题。
注意：在对实验数据进行分析的时候，有的数据明显是由于读数粗心或测量时操作错误造成的，对于这些错误的数据，在进行分析的时候要剔除。
学习内容二：探究电流与电阻的关系
学习指导：阅读课本P76文字内容与插图，将实验过程用红笔作上记号。
【自学检测】
1．在实验中，电流表与电压表的量程要适合，不能过大或过小，过大，会造成测量的结果不精确；过小，无法测量，甚至损坏电表。
【合作探究】教师巡视辅导。
1．写出你的猜想。
答：在电压一定时，导体中的电流会随导体的电阻的增大而减小。
2．在本实验中，应该控制什么量不变，改变什么量？
答：控制定值电阻两端的电压一定，改变定值电阻的阻值。
3．讨论：怎样实现这些改变？应该怎么操作？
答：在电路中串联一个滑动变阻器，先将滑片移到某一适当的位置，记录下对应的电流值与电压值，再换用不同阻值的定值电阻，移动滑片，直到定值电阻两端的电压
与第一次相等为止，再记录下对应的电流值与电压值。
4．动手做一做：画出实验电路图，正确连接好实物，闭合开关，记录下对应的数据，完成下列表格：(在PPT上展示电路图与表格)
电阻R/Ω
电流I/A
5.分析表格中的数据，能得到什么结论？
答：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
6．为了保证实验的结果具有普遍意义，我们还应该怎么做？
答：换用不同的定值电阻，再进行多次实验。
【展示交流】教师掌握情况。
【精讲点拨】
1．想一想：在本实验中，滑动变阻器的作用与第一次实验有何不同？
答：在本实验中，滑动变阻器的作用是：1.保护电路；2.保持定值电阻两端的电压一定。
2．在叙述结论时，只能说“在电阻(或电压)一定时，电流跟电压(或电阻)成正(成反)比。”不能反过来叙述，“在电阻(或电压)一定时”不能缺少否则结论不严密。
【即时练习】
1．完成P76“想想议议”
2．完成P77第2题。
【当堂练习】见训练案基础部分
课件16张PPT。第十七章 欧姆定律§17.1 电流与电压和电阻的关系在理解电流跟电压、电阻的关系时应注意的四个问题。
(1)通过导体的电流和导体两端的电压都是针对同一个导体而言的。
(2)电流与电压之间存在着因果关系，电压是导体中产生电流的原因，因为导体两端加了电压，导体中才有电流，而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压，所以，不能错误地说成“电阻一定时，电压与电流成正比”。
(3)电阻是导体本身的一种性质，导体的材料、长度、横截面积及温度不变时，导体的电阻是一个定值，与导体两端的电压及通过导体的电流无关。所以，不能错误地说成“电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比”。
(4)在叙述电流与电压和电阻的关系时，一定要注意关系成立的前提条件：“电流与电压成正比”的前提是电阻一定，“电流与电阻成反比”的前提是电压一定。1．“导体中的电流与导体的电阻成反比”这个说法是错误的，原因是漏掉了结论的前提条件。
2．“电阻一定时，导体两端的电压与导体中的电流成正比”这个说法是错误的，原因是弄错了因果关系。【例】小华同学在探究“电流与电压的关系”时，根据收集的数据画出如图所示的图象。下列结论与图象相符的是( )A．电阻一定时，电流与电压成正比
B．电阻一定时，电压与电流成正比
C．电压一定时，电流与电阻成反比
D．电压一定时，电阻与电流成反比【解析】由图象可以得出：图象的横坐标表示电压，纵坐标表示电流，因此描述的是电流与电压的关系；图象是一条通过原点的直线，说明电流与电压成正比；在探究“电流与电压的关系”时，应保持电阻不变。综上所述，只有A选项正确。答案：A1．在探究电流与电压、电阻的关系时，应先画出设计的电路图，连接实物图，采用的研究方法是_________________。
2．在探究电流与电压的关系时，需要保持_______不变，此时滑动变阻器的作用是____________________；在探究电流与电阻的关系时，不断更换定值电阻，此时滑动变阻器的作用是___________；_____________________。
3．在___________的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成___________关系。
4．在______________的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成_________关系。控制变量法电阻改变电阻两端电压保护电路控制电压表示数不变电阻一定正比电压一定反比知识点1 电流跟电压的关系1．在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验时，应选择的器材有：________、________、变阻器R′(50 Ω 1.2 A)、电源(两节干电池)、定值电阻(5 Ω)、开关、导线，选用的电压表量程为__________，电流表量程为__________A。电压表电流表0～3V0～0.6(1)根据图甲电路图，完成图乙的电路连接(导线不能交叉)。(2)在连接电路时开关应______。闭合开关前，应将变阻器的滑片置于最____(选填“左”或“右”)端，此处滑动变阻器的作用是________________________。
(3)如图所示，闭合开关，向左移动变阻器滑片，电流表示数_________(选填“变大”“不变”或“变小”)。
(4)调节滑动变阻器把测量的数据填入下表中，其中电流表示数为0.5 A时，电压表示数如图丙所示，其值为_______V。断开右改变定值电阻两端电压变大2.5(5)按照表中的数据，在图丁中作出通过导体的电流与导体两端电压的关系图线。
(6)通过对数据的分析，可得到的结论是_________________
___________________________________。解：提示：图象是过点(0，0)和(1.0，0.2)的一条直线。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 知识点2 电流与电阻的关系2．在“探究电流和电阻的关系”实验中，应保持___________不变，调节滑动变阻器测出的实验数据如下表，其中R为定值电阻，阻值分别为20 Ω、10 Ω和5 Ω，U是电阻两端的电压，I是通过电阻R的电流。电压分析实验数据可以得出的结论是___________________________________________________电压不变时，导体中的电流与电阻成反比。3．如图所示，保证AB间的电阻R1＝5 Ω不变，通过移动滑动变阻器，分别使电压表的示数为3 V、6 V、12 V，这是为了研究( )A．电阻上的电流与电阻的关系
B．电阻上的电流与电阻两端的电压的关系
C．电阻的阻值与流过电阻的电流的关系
D．电阻两端的电压与电阻阻值的关系B4．在做“探究电流与电阻的关系”实验中，小翔连接了如图所示的电路。他先在电路的A、B间接入10 Ω电阻，移动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示数；记录数据后，改用15 Ω电阻替换10 Ω电阻，闭合开关，接下来他的实验操作应该是( )
A．观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据
B．观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据
D．观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据C5．一导体连在某电路中，如果把加在这段导体两端的电压增加到原来的2倍，则导体的电阻和通过它的电流情况为( )
A．电阻和电流都不变
B．电阻不变，电流是原来的2倍
C．电阻和电流都变为原来的2倍
D．电阻减小为原来的一半，电流为原来的4倍B6．将10 Ω的电阻接在3 V的电源上，流过电阻的电流为I，若将30 Ω的电阻接在同样的电源上，流过此电阻的电流为( )
A．I B．3I C．I/3 D．2I/3C7．在探究“电流与电压的关系”的实验中，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大的位置，分别采用5Ω、10Ω、15Ω的电阻进行实验，目的是_______________。如图是根据实验数据绘制的图象，由图象可知：电阻一定时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成_________关系；由该图象还能得出电流与_________之间的关系。得到普遍规律正比电阻8．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为3 V，滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5 V，读出电流表的示数。当20 Ω的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5 V，其原因可能是( )A．滑动变阻器阻值太小
B．电源电压3 V太高
C．20 Ω的阻值太小
D．控制的电压1.5 V太高A9.(2014，扬州)某同学用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”，电源电压恒为3 V。
(1)闭合开关后，电流表无示数，但电压表有示数，原因可能是____。
A．电流表断路 B．电压表断路
C．R1断路 D．R2断路
(2)在探究电流与电压的关系时，应保持____不变(选填“R1”或“R2”)。
(3)在探究电流与电阻的关系时，当R1的阻值是2 Ω，电流表示数是1.0 A；要使电流表示数是0.5 A，R1的阻值是______；多次测量后，作出的I-R1图象是图乙中的______。CR14ΩD
