16.2.1探究电流与电压、电阻的关系(课件32页)2025-2026学年九年级物理全册沪科版(2024)

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名称 16.2.1探究电流与电压、电阻的关系(课件32页)2025-2026学年九年级物理全册沪科版(2024)
格式 pptx
文件大小 68.7MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2025-08-13 09:25:33

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文档简介

(共32张PPT)
幻灯片 1:封面
标题:16.2.1 探究电流与电压、电阻的关系
副标题:揭秘电路中的 “三大主角” 关联
姓名:[你的名字]
日期:[具体日期]
幻灯片 2:课程导入
知识回顾:上节课我们学习了电阻的概念,知道电阻是导体对电流的阻碍作用。在电路中,电流的大小与什么因素有关呢?结合之前学过的电压知识,大家猜想一下,电流与电压、电阻之间可能存在怎样的关系?
情境提问:用一节干电池和两节干电池分别连接同一个灯泡,灯泡的亮度不同,说明电流大小不同;用相同电源连接电阻不同的灯泡,亮度也不同。这是否意味着电流与电压、电阻有关?它们之间的定量关系是怎样的?
引出主题:今天我们就通过实验来探究电流与电压、电阻的关系,揭开它们之间的神秘面纱。
幻灯片 3:探究目标与方法
探究目标:
探究当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系。
探究当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的关系。
实验方法:控制变量法。在探究多个变量之间的关系时,每次只改变其中一个变量,保持其他变量不变,研究被改变的变量对事物的影响。
方法解释:例如探究电流与电压的关系时,保持电阻不变,改变电压,观察电流的变化;探究电流与电阻的关系时,保持电压不变,改变电阻,观察电流的变化。
幻灯片 4:实验器材准备
基本器材:电源、开关、导线、电流表、电压表。
特殊器材:定值电阻(不同阻值,如 5Ω、10Ω、15Ω)、滑动变阻器(用于控制电压或保护电路)。
器材作用:
电流表:测量电路中的电流。
电压表:测量定值电阻两端的电压。
滑动变阻器:在探究电流与电压关系时,改变定值电阻两端的电压;在探究电流与电阻关系时,保持定值电阻两端的电压不变,同时保护电路。
实物图片展示:展示实验所需的各种器材实物图片,让学生熟悉器材。
幻灯片 5:探究一:电阻一定时,电流与电压的关系
实验设计:
保持定值电阻 R 的阻值不变(如选用 5Ω 的定值电阻)。
通过滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,记录不同电压下对应的电流值。
实验电路图:展示实验电路图,标注电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表(串联)、电压表(并联在定值电阻两端)的位置。
实验步骤:
按照电路图连接电路,连接过程中开关断开,滑动变阻器滑片移到阻值最大处。
闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使定值电阻两端的电压为某一值(如 1V),记录电压表示数 U 和电流表示数 I。
再次调节滑动变阻器滑片,使电压分别为 2V、3V 等,每次记录对应的电压和电流值。
更换定值电阻(如 10Ω),重复上述实验,进行多次实验验证结论。
幻灯片 6:探究一数据记录与分析
数据记录表:
实验次数
电阻 R/Ω
电压 U/V
电流 I/A
I/U(A/V)
1
5
1
2
5
2
3
5
3
4
10
1
5
10
2
6
10
3
数据分析:引导学生计算每次实验中 I 与 U 的比值,观察当电阻一定时,比值是否为定值。通过数据发现,电阻一定时,电压增大,电流也随之增大,且电流与电压的比值不变。
图像绘制:以电压 U 为横坐标,电流 I 为纵坐标,在坐标系中描点并连接成图像,观察图像特点(应为过原点的倾斜直线)。
幻灯片 7:探究一结论
结论总结:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
公式表达:在电阻一定时,\(I\propto U\)(或\(\frac{I_1}{I_2}=\frac{U_1}{U_2}\),其中\(R\)不变)。
结论解释:这意味着电阻不变的情况下,电压是原来的几倍,电流也会是原来的几倍,电流随电压的变化成正比例关系。
幻灯片 8:探究二:电压一定时,电流与电阻的关系
实验设计:
保持定值电阻两端的电压 U 不变(如保持电压为 3V)。
更换不同阻值的定值电阻,记录不同电阻下对应的电流值。
实验电路图:与探究一的电路图相同,强调在更换电阻后,通过调节滑动变阻器保持电压表示数不变。
实验步骤:
按照电路图连接电路,开关断开,滑动变阻器滑片移到阻值最大处,接入 5Ω 的定值电阻。
闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使定值电阻两端的电压为 3V,记录电阻值 R 和电流表示数 I。
断开开关,更换为 10Ω 的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器滑片使电压仍为 3V,记录电阻和电流值。
再更换为 15Ω 的定值电阻,重复上述步骤,记录数据。
幻灯片 9:探究二数据记录与分析
数据记录表:
实验次数
电阻 R/Ω
电压 U/V
电流 I/A
I×R(A·Ω)
1
5
3
2
10
3
3
15
3
4
20
3
数据分析:引导学生计算每次实验中 I 与 R 的乘积,观察当电压一定时,乘积是否为定值。通过数据发现,电压一定时,电阻增大,电流随之减小,且电流与电阻的乘积不变。
图像绘制:以电阻 R 为横坐标,电流 I 为纵坐标,在坐标系中描点并连接成图像,观察图像特点(应为反比例曲线)。
幻灯片 10:探究二结论
结论总结:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
公式表达:在电压一定时,\(I\propto\frac{1}{R}\)(或\(I_1R_1=I_2R_2\),其中\(U\)不变)。
结论解释:这意味着电压不变的情况下,电阻是原来的几倍,电流就会是原来的几分之一,电流随电阻的变化成反比例关系。
幻灯片 11:实验注意事项
电路连接:连接电路时开关必须断开,滑动变阻器滑片移到阻值最大处,防止电路接通时电流过大损坏仪器。
电表量程:根据电源电压和定值电阻阻值,选择合适的电流表和电压表量程,确保测量准确。
数据记录:实验数据要真实、准确,记录时要注明单位,为数据分析提供可靠依据。
多次实验:进行多次实验或更换不同规格的器材重复实验,避免实验的偶然性,使结论更具普遍性和科学性。
滑动变阻器调节:在探究电流与电阻关系时,更换电阻后要重新调节滑动变阻器,确保定值电阻两端电压不变。
幻灯片 12:实验误差分析
误差来源:
电表读数误差:读数时视线未与指针相平,或电表本身精度不足导致读数偏差。
滑动变阻器调节误差:在保持电压不变时,难以将电压调节到完全准确的数值,存在微小偏差。
电阻阻值误差:定值电阻的实际阻值与标称阻值可能存在微小差异,影响实验数据。
减小误差方法:读数时视线与指针保持水平;多次测量取平均值;选用精度较高的实验器材。
幻灯片 13:知识整合与应用
关系总结:
电阻一定时,电流与电压成正比。
电压一定时,电流与电阻成反比。
生活应用举例:
家庭电路中,电压一定(220V),用电器电阻越小,通过的电流越大,因此大功率用电器(电阻小)工作时电流大,需要使用更粗的导线。
调节滑动变阻器改变电阻,从而改变电路中的电流和电压,实现对灯泡亮度、电风扇转速等的控制。
幻灯片 14:课堂练习
题目展示:
当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_____比;当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____比。
某定值电阻两端的电压为 2V 时,通过的电流为 0.2A;当电压增大到 4V 时,通过的电流为_____A(电阻不变)。
电压保持 3V 不变,当电阻为 5Ω 时,电流为 0.6A;当电阻变为 10Ω 时,电流为_____A。
某同学在探究电流与电压关系时,得到数据如下表,分析数据可得出结论:_____。
| 电压 U/V | 1 | 2 | 3 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 电流 I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
答案讲解:结合实验结论逐一分析题目,讲解解题思路,强化对电流与电压、电阻关系的理解。
幻灯片 15:课堂小结
知识回顾:回顾本次探究实验的目标、方法、步骤,以及得出的两个重要结论:电阻一定时电流与电压成正比,电压一定时电流与电阻成反比。
方法强调:重点强调控制变量法在本次实验中的应用,这是科学探究中研究多变量关系的重要方法。
思维导图展示:以思维导图形式呈现本节课的知识框架,包括实验探究的两个方面、结论和方法。
幻灯片 16:课后作业
作业布置:
完成课本上关于电流与电压、电阻关系的练习题。
设计一个实验方案,验证 “当电阻一定时,电流与电压成正比” 这一结论,写出实验器材、步骤和预期结果。
思考:如果一个电路中电阻和电压同时变化,电流会如何变化?举例说明。
幻灯片 17:结束页
总结语:通过本节课的探究实验,我们明确了电流与电压、电阻之间的定量关系,这是电学中的重要规律,为后续学习欧姆定律打下了坚实的基础。
鼓励语:科学探究需要大胆猜想、严谨实验和细致分析,希望同学们在今后的学习中继续保持这种探究精神,发现更多物理规律!
2024沪科版物理九年级全册
16.2.1探究电流与电压、电阻的关系
第十六章 探究电路
授课教师: . 班 级: . 时 间: .
学习目标
通过实验探究电流与电压的定量关系。(重、难点)
01
通过实验探究电流和电阻的定量关系。(重、难点)
02
思考:如果要使灯泡亮度改变有何办法?
方法一:改变电池节数
方法二:改变电阻
观察与思考
猜想与假设:
1.既然电压是产生电流的原因,那么升高电压,电流会不会也跟着增大呢?
2.既然导体对电流有阻碍作用,那么增大导体的电阻,通过导体的电流会不会减小呢?
我们已经知道,灯泡的亮度与通过灯泡的电流有关。那么,
电流的大小与哪些因素有关?
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、不同阻值的定制电阻、导线若干。
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
实验目的
实验器材
1.探究电阻一定时,电流与电压的关系。
2.探究电压一定时,电流与电阻的关系。
实验方法:
控制变量法 图像法
实验电路
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
实验设计
按照如图的电路连接好实验器材,闭合开关,调节滑动变阻器R'。读出电压值和电流值,并将其记入设计好的表格中。
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
探究电阻一定时,电流与电压的关系
实验步骤
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
探究电阻一定时,电流与电压的关系
注意事项
1.连接电路时,开关应断开还是闭合?电流表和电压表量程
应如何选择?
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应该在哪里?为什么?
连接电路时,开关应断开;应先选大量程以保护电表
滑片用置于阻值最大处,防止闭合开关后电流过大,损坏元件
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
探究电阻一定时,电流与电压的关系
实验视频
电阻/Ω 电压/V 电流/A
10 1 0.1
10 2 0.2
10 3 0.3
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
探究电阻一定时,电流与电压的关系
实验数据
结合数据和图像可知:
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
在坐标图上描点画出电流随电压的变化图像,如图所示。
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
小结
按照如图的电路连接好实验器材,闭合开关,调节滑动变阻器R'的滑片,记录R(5Ω)两端的电压值和流过R的电流。换用不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,重复实验并将数据记录在表格中。
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
探究电压一定时,电流与电阻的关系
实验步骤
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
探究电压一定时,电流与电阻的关系
实验视频
电阻/Ω 电压/V 电流/A
5 1 0.2
10 1 0.1
15 1 0.06
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
探究电阻一定时,电流与电压的关系
实验数据
结合数据和图像可知:
电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
在坐标图上描点画出电流随电阻的变化图像,如图所示。
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
小结
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
反思交流
1.两个实验中,滑动变阻器的作用相同吗?
不完全相同,除了保护电路外,探究电流与电压关系时用滑动变阻器来改变定值电阻两端电压;探究电流与电阻关系时用滑动变阻器来控制定值电阻两端电压不变。
2.在实验中还遇见了哪些其他问题?如何改进呢?
大量实验表明:
当导体电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;当导体两端电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
一、实验:探究电流与电压、电阻的关系
实验结论
知识点1
2
3
4
5
1
1.在“探究电流与电压关系”的实验中,电源电压保持3 V不变。
【实验思路】
(1)我们进行以下思考:
②实验方法选择:
③改变方法:在电路中串联一个___________。它既
可以改变电阻两端电压,还可以____________。
④实验电路设计如图所示。(学生画实验设计图)
电流表
探究电流与电压的关系
电压表 
电阻
电阻两端的电压
滑动变阻器
保护电路
如图所示。
【实验过程】
(2)请用笔画线代替导线在图甲中完成电路连接,要求滑片P向左端滑动时,电流变大。
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于________(填“C”或“D”)端。
D
如图所示。
2
3
4
5
1
(4)移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻R的电流为______A,移动滑片P,改变电阻R两端的电压,记录电压表和电流表的示数,数据如表所示。
0.32
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 0.8 1.6 2.4 3.0
电流I/A 0.16 0.48 0.60
2
3
4
5
1
【实验结论】
(5)分析如表所示的数据可得实验结论:______________________________________。
(6)小点认为应该更换不同的电阻重复操作,目的是____________________。
当电阻不变时,电流与电压成正比
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 0.8 1.6 2.4 3.0
电流I/A 0.16 0.48 0.60
寻找普遍规律
2
3
4
5
1
2.下列选项中,能正确表示通过定值电阻的电流与其两端电压关系的是(  )
B
2
3
4
5
1
3.[2025年1月芜湖期末改编]为完成“探究电流与电阻的关系”实验,小海从实验室取得以下器材:电压恒为4.5 V的电池组,电流表,电压表,开关,5 Ω、10 Ω、25 Ω的定值电阻各一个,规格为“40 Ω 1 A”的滑动变阻器,导线若干。
知识点2
探究电流与电阻的关系
2
3
4
5
1
【实验思路】
(1)我们进行以下思考:
①实验方法选择:
②如何改变:使用_______(填“相同”或“不同”)阻值的定值电阻;或使用___________(填“滑动变阻器”或“电阻箱”)。
【实验过程】
(2)连接电路时,开关应处于________状态。
电阻两端的电压
电阻 
不同
电阻箱
断开
2
3
4
5
1
(3)连好如图1所示的实物电路后,滑片移至阻值最大处,将5 Ω电阻接入电路,闭合开关,移动滑片发现,电压表始终无示数,电流表始终有示数,其原因可能是______(填序号)。
A.R短路 B.R断路C.滑动变阻器短路
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,
直到电压表示数如图2所示,记为______V,并记录
电流表的示数;接着保持滑片位置不变,将电阻换为10 Ω后,为保证________表的示数不变,应向________(填“左”或“右”)移动滑片。
A
2.5
电压

2
3
4
5
1
(5)实验中滑动变阻器除了保护电路之外,还具有的作用是__________________________________。
【实验结论】
(6)通过实验得到电流随电阻变化的图像
如图3所示,发现I与R的乘积________(填
“相同”或“不同”),可得到的结论是当
电压不变时,电流与电阻成________比。
控制定值电阻两端的电压不变 
相同

2
3
4
5
1
4.下图装置可以探究以下实验:①探究电流与电压的关系;②探究电流与电阻的关系。其中电源电压恒定,
R1是电阻箱,以下操作正确的是(  )
A.①中,保持R2不变,闭合S后调节R1,改变V的示数
B.①中,保持R1不变,闭合S后调节R2,改变V的示数
C.②中,增大R1,闭合S后保持R2不变,记录A的示数
D.②中,增大R1,闭合S后向左移滑片,使V示数改变
B
2
3
4
5
1
5.[2024·合肥模拟]用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1.5 A”。
(1)实验时,依次更换不同的电阻,分别记录每次电阻R和电流表示数I,数据如表,其中第4次实验的电流表示数如图乙所示。
实验序号 1 2 3 4 5
电阻/Ω 30 20 15 10 5
电流/A 0.08 0.12 0.16 0.48
电阻的倒数/Ω-1 0.033 0.050 0.067 0.100 0.200
2
3
4
5
1
(2)同学们在表中增加了 的数据,并根据I - 的值在如图的坐标纸中描出了相应的点,请你在图中补充第4次的实验数据点,并作出I - 图像,相对于I -R图像该图像的优点是
__________________________________。
可以直观得出电流与电阻的关系
2
3
4
5
1
(3) [高阶思维]小丽根据如图所示的I - 图像,得出结论:电流与电阻成反比。请对此作出评价:
___________________________________________________。
如图所示
说法错误,应该说在电压一定时,电流与电阻成反比
2
3
4
5
1
电流与电压、电阻的关系
电阻一定时,电流与电压成正比
电压一定时,电流与电阻成反比
谢谢观看!
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