14.2探究欧姆定律课时1探究电流与电压、电阻的关系 课件(共45张PPT)2023-2024学年度粤沪版物理九年级上册

(共45张PPT)
课时1 探究电流与电压、电阻的关系
新课导入
如图：要使灯泡L1（40W)亮度增大，你有什么方法？
方法一：可以增多电池节数
方法二：可以改变电阻
L1
L2（100W)
这两个方法的本质是什么？
增大电流
40W白炽灯电阻1210Ω
100W白炽灯电阻484Ω
思考
思考
电路中的电流与电压、电阻有什么关系呢？
为什么改变电压，电流会随之改变？
为什么改变电阻，电流会随之改变？
猜想一：电压是产生电流的原因，电压越高，电流可能越大.
猜想二：电阻对电流有阻碍作用，电阻越小，电流可能越大.
1.通过探究电流与电压关系实验，能总结得出电流与电压的关系.
2.通过探究电流与电阻关系实验，能总结得出电流与电阻的关系.
学习目标
难点
难点
李永强
任务一：探究电流与电压的关系
新知学习
实 验 1
任务一 探究电流与电压的关系
1.提出猜想：
探究电流与电压的关系
探究电流与电压的关系，怎么才能做到只有电流与电压在变化？
2.实验方法：
想想议议
电压是产生电流的原因，电压越高，电流越大.
在本实验中，控制电阻一定，探究电流与电压的关系.
控制变量法
思考
如何改变导体两端的电压？
改变电源电压
串联一个定值电阻
不拆卸电路
方法更好
接入一个滑动变阻器
因变量：
I
自变量：
导体R两端的电压U
怎样改变：
调节滑动变阻器
控制变量：
导体电阻R
怎样控制：
选用同一电阻
怎样测量：
电流表
怎样测量：
电压表
探究电流与电压的关系——控制变量法
3.实验器材：
+
-
A
B
C
D
5Ω
10Ω
电源
开关
电压表
电流表
滑动变阻器
定值电阻
导线
4.连接电路图：
V
R
R'
S
A
+
-
A
B
C
D
数据记录表
电阻R 电压U/V
电流I/A
闭合开关，电路中会有电流流过，我们可以从电压表和电流表读取数据，试着设计一下实验数据表格吧？
控制变量
自变量
因变量
（1）按电路图连接电路（连接电路要注意：连接电路前开关要断开，并将滑动变阻器滑片滑到阻值最大处，电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接柱）；
（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增加（如分别为1V、1.5V、2V、2.5V、3V），依次记下电流表的示数，把数据记录在表格中
5.进行实验与记录数据：
视频演示
探究电流与电压的关系
数据记录：
电阻R 5Ω 电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
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
实验结论：
6.数据处理与得出结论：
0 1 2 3 4
U/V
I/A
0.8
0.6
0.4
0.2
更换不同阻值的定值电阻，继续进行实验
电阻R 10Ω 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
电流I/A
0.05 0.1 0.15 0.19
数据分析：当R=10 时，电流与电压仍成正比.
在科学实验中通常要进行多次实验, 多次实验的两种目的：
思考
为什么要换用不同阻值电阻重复实验呢？
为了使得出的结论更具有普遍性
(1)“减小误差”是适用于“测量”实验中同一研究对象的多次测量求平均值；
(2)“寻找普遍规律”适用于探究实验。
本实验中滑动变阻器的作用是什么？
（1）保护电路
（2）改变导体两端的电压，多次实验获取多组数据
（1）通过导体的电流与导体两端的电压成正比
（2）电阻一定时，导体两端的电压与导体中的电流成正比
—— 漏掉了结论的前提条件
——弄错了结论的因果关系
判断下列结论是否正确，并说明原因
探究电流与电压的关系实验
1.探究方法：
2.电路图
3.实验过程中要控制______不变
4.滑动变阻器的作用：
5.实验结论：
6.实验图像
V
R
R'
S
A
控制变量法
电阻
①保护电路；
②改变定值电阻两端的电压
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
课堂小结
1. 一导体接到电路中 ，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是（ ）
A. 它的电阻是原来的三倍
B. 它的电流保持不变
C. 它的电流是原来的三分之一
D. 它的电流是原来的三倍
D
针对训练
电阻不变，电流与电压成正比
李永强
任务二：探究电流与电阻的关系
实 验 2
探究电流与电阻的关系
探究电流与电阻的关系，怎么才能做到只有电流与电阻在变化？
在本实验中，控制电压一定，探究电流与电阻的关系.
任务二、探究电流与电阻的关系
电阻对电流有阻碍作用，电阻越小，电流越大.
想想议议
1.提出猜想：
2.实验方法：
控制变量法.
因变量：
自变量：
怎样改变：
控制变量：
怎样控制：
怎样测量：
怎样测量：
I
电流表
导体电阻R
导体R两端的电压U
更换电阻
（调节电阻箱）
已知电阻值
调节滑动变阻器
探究电流与电阻的关系——控制变量法
3.实验器材：
+
-
A
B
C
D
5Ω
10Ω
15Ω
电源
开关
电压表
电流表
滑动变阻器
定值电阻
导线
4.连接电路图：
V
R
R'
S
A
+
-
A
B
C
D
两个实验电路图是一样的
数据记录表
闭合开关，电路中会有电流流过，我们就可以收集实验数据了，试着设计一下实验数据表格吧？
电压U 3V 电阻R/Ω 20 15 10 5
电流I/A
5.进行实验与记录数据：
（1）按电路图连接电路；
（2）记下电阻值（如：30Ω），闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一值（如：3V），记下电流表的示数，把数据记录在表格中；
（3）更换一个新的电阻，记下其阻值，重复实验
电压U 3 V 电阻R/Ω 30 15 10 6 5
电流I/A
0.1 0.2 0.3 0.5 0.6
数据记录
视频演示：探究电流与电阻的关系
0 5 10 15 20 25 30
R/Ω
I/A
0.6
0.5
0.4
0.3
0.20.1
6.数据处理与得出结论：
当导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比
实验结论：
思考
有同学说直接画出I-R的图像是曲线，不能直接看出电流与电阻的关系，你知道如何改进吗？
或
0 5 10 15 20 25 30
R/Ω
12
10
8
6
4
2
电压U 3 V 电阻R/Ω 30 15 10 6 5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.5 0.6
/A-1 10 5 3.33 2 1.67
/A-1
某位同学在做“保证电压不变，研究电流随电阻变化”的实验时，将定值电阻的电压设定为3V，5Ω、10Ω、15Ω的实验都顺利进行了，可当他换上20Ω的电阻时，却发现无论怎么移动滑片，电压表的示数始终高于3V，你知道是为什么吗？你来帮帮他吧！
在这个实验中滑动变阻器的调节技巧：“换大调大，换小调小”，当我们换上最大电阻时，电压表示数始终高于3V，说明滑动变阻器的最大阻值太小，不能满足实验的需求。
我们可以适当降低所设定的定值电阻两端的电压，或者在实验中将顺序调整为20Ω、15Ω、10Ω、5Ω去进行实验，这样就能避免这个问题啦！
思考
（1）更换电阻后，调节滑动变阻器时，眼睛要观察电压表读数，使读数与更换前保持不变；
（2）滑动变阻器的调节技巧：“换大调大，换小调小”，即当用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时，滑动变阻器连入电路的阻值应变大，反之亦然
注意事项：
在探究电流与电压和电阻的关系时，滑动变阻器在两个探究实验中的作用相同吗？
探究电流与电压关系 探究电流与电阻关系
相同点 不同点
保护电路
改变电阻两端电压
保证电阻两端电压不变
探究电流与电阻的关系实验
1.探究方法：____________
2.电路图
3.实验过程中要控制________________不变
4.滑动变阻器的作用：
5.实验结论：
6.实验图像
V
R
R'
S
A
控制变量法
①保护电路；
②保证电阻两端电压不变
电阻两端电压
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
归纳
电路故障分析
电流表示数 存在故障 电压表示数 具体故障位置
无示数 断路 无示数 与电压表并联以外的电路断路
有示数 与电压表并联的电路断路
有示数 短路 无示数 与电压表并联的电路短路
有示数 与电压表并联以外的电路短路
如果电路出现故障，故障分析的一般步骤如下：
先看电流表，再看电压表
知识拓展
1.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了完成探究，他应该采取的措施是（　　）
A．将变阻器滑片适当向右移动
B．保持变阻器滑片不动
C．将变阻器滑片适当向左移动
D．适当增加电池的节数
A
针对训练
更换大阻值的定值电阻时，滑动变阻器接入电路阻值相应增大
板书
电流与电压和电阻关系
探究方法
变量与定量
滑动变阻器的作用
电路图
实验图像
电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比
电流与电压的关系
电流与电阻的关系
随堂练习
1.小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时,使用的器材如图甲所示，电源电压不变，R为定值电阻。
(1)请你根据图甲所示电路图连接图乙的实物。
(2)连接电路时，开关应该_______。合上开关前，若滑动变阻器使用了
b接线柱,则实验前变阻器的滑片应放置在_____(选填“左”或“右”)端。
断开
左
(3)电路中使用了滑动变阻器，它除了能保护电表（避免电压表和电流表的示数超过量程）外，还能改变________________________________，以方便实验的进行。
电阻R 两端电压(电压表的示数)　
(4)闭合开关S，发现电压表示数接近3V，电流表指针几乎不偏转，移动滑片P的过程中，两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好，且接触良好，则故障原因是______________
电阻R断路
(5)排除故障后，小明测得多组数据记录在表格中，请你在图丙坐标轴上作出图像。根据此图像,可初步得到实验结论:_______________________
_______________________________________________。
导体的电阻一定时，
通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
.
.
.
.
.
2. “探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源(6 V)、电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个)、开关、滑动变阻器(甲“50 Ω　1 A”，乙“10 Ω　2A”)和导线若干．
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线
代替导线，将图乙所示的实物连接成
完整电路图(要求连线不得交叉)；
(2)连接电路时，开关应处于______(选填“断开”或“闭合”)状态，滑动变阻器的滑片P应放在_____(选填“A”或“B”)端；
断开
A
(3)连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是________(填序号)；
A. 定值电阻R短路
B. 定值电阻R开路
C. 滑动变阻器开路
D. 电流表开路
B
(4)实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像．由图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成________(选填“正比”或“反比”)；有同学提出该图像
不便直观判断I与R的定量关系，你的改进措施是_________________．
反比
作出I - 图像
(5)上述实验中，小强用R＝5 Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10 Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向____(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为____V
时，读出电流表的示数；
(6)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器_____(选填“甲”或“乙”).
A
2
甲