北師版九年級(jí)物理 12.1 學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究-電流與電壓、電阻的關(guān)系（學(xué)習(xí)、上課課件）

第一節(jié)學(xué)生實(shí)驗(yàn)：探究——電流與電壓、電阻的關(guān)系第十二章歐姆定律逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)作業(yè)提升課時(shí)講解1課時(shí)流程2探究電流與電壓的關(guān)系探究電流與電阻的關(guān)系歐姆定律及其理解運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算知識(shí)點(diǎn)探究電流與電壓的關(guān)系知1－講1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：按照如圖1所示的電路圖連接電路；調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置改變定值電阻R兩端的電壓，讀出不同電壓對(duì)應(yīng)的電流，并把測(cè)量數(shù)據(jù)填在表格中。知1－講實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，運(yùn)用了什么思想方法？實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中運(yùn)用了控制變量法，即保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。知1－講實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電阻/Ω電壓/V電流/A1510.221.50.3320.4知1－講實(shí)驗(yàn)分析：①數(shù)學(xué)方法。觀察發(fā)現(xiàn)：在電阻一定的情況下，電壓增加幾倍，電流增加幾倍。但是每次電壓與電流的比值不變。數(shù)學(xué)上稱電流與電壓成正比。②圖像法。利用數(shù)學(xué)上的“描點(diǎn)法”，在坐標(biāo)圖中畫(huà)出電流隨電壓變化的圖像(圖2)。知1－講實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。知1－講特別提醒1.探究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，電阻要一定，所以研究對(duì)象選定值電阻，而不能選燈泡，因?yàn)闊艚z的電阻是變化的(隨溫度的升高而增大)。2.本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用：(1)保護(hù)電路。(2)改變定值電阻兩端的電壓。知1－練例1[中考·丹東節(jié)選]在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，小潘設(shè)計(jì)并連接了如圖3甲所示的電路。知1－練解題秘方：判斷電路故障時(shí)，如果電流表沒(méi)有示數(shù)，電路故障通常為斷路；電流表有示數(shù)，電路故障通常為短路。知1－練(1)在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到最______(填“左”或“右”)端。解析：在閉合開(kāi)關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移到阻值最大處，即最左端。左知1－練(2)閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，電壓表無(wú)示數(shù)，已知導(dǎo)線、儀表均完好且接觸良好，則故障原因可能是定值電阻_______。解析：閉合開(kāi)關(guān)，發(fā)現(xiàn)電流表有示數(shù)，則電路接通，電壓表無(wú)示數(shù)，已知導(dǎo)線、儀表均完好且接觸良好，則電壓表所測(cè)量的元件短路，即定值電阻短路。短路知1－練(3)排除故障后，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.0V時(shí)，電流表示數(shù)如圖乙所示，則電流表示數(shù)為_(kāi)______A。0.1知1－練(4)繼續(xù)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，進(jìn)行多次測(cè)量，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。分析表中數(shù)據(jù)可知：在電阻一定的情況下，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成______。正比實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234電壓U/V1.01.62.22.8電流I/A0.160.220.28知1－練(5)若將定值電阻換成小燈泡，不能達(dá)到本實(shí)驗(yàn)的探究目的，是因?yàn)開(kāi)_______________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻會(huì)隨溫度的變化而變化知1－練1.[北京期中]小陽(yáng)用圖中的實(shí)驗(yàn)器材及多個(gè)阻值已知的定值電阻，探究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。他連接了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路，同組的小朝檢查電路時(shí)，發(fā)現(xiàn)電路連接出現(xiàn)了錯(cuò)誤。知1－練(1)只改動(dòng)一根導(dǎo)線，使電路連接正確。請(qǐng)?jiān)阱e(cuò)接的導(dǎo)線上打“×”，并畫(huà)出正確的連接方法。解：如圖所示。知1－練(2)小陽(yáng)改正電路連接以后，對(duì)器材進(jìn)行了正確調(diào)節(jié)。請(qǐng)寫(xiě)出完成探究任務(wù)的實(shí)驗(yàn)步驟，并畫(huà)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。解：①將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于接入電路阻值最大

處，閉合開(kāi)關(guān)S，調(diào)節(jié)滑片P至適當(dāng)?shù)奈恢?，讀出此時(shí)電壓表的示數(shù)U及電流表的示數(shù)I，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中；知1－練②移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電壓表示數(shù)為U′，讀出此時(shí)電流表的示數(shù)I′，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中；③重復(fù)實(shí)驗(yàn)，記錄多組對(duì)應(yīng)的電壓值和電流值。知1－練實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格如下表所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)U/VI/A1

2

3

4

5

6

知2－講知識(shí)點(diǎn)探究電流與電阻的關(guān)系2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：按照如圖4所示的電路圖連接電路；將5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值電阻分別連接到電路的AB兩點(diǎn)間，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，保持電壓表的示數(shù)為2.0V不變，讀出不同電阻對(duì)應(yīng)的電流，并把測(cè)量的數(shù)據(jù)填在表格中。知2－講實(shí)驗(yàn)思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，每次更換電阻之后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片到電壓表的示數(shù)為2.0V，這是為什么？實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)更換電阻之后，每次都將定值電阻兩端的電壓調(diào)整為2.0V，是在電壓不變的情況下，探究電流與電阻的關(guān)系。知2－講實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：如下表所示。實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓/V電阻/Ω電流/A12.050.42100.23150.13知2－講實(shí)驗(yàn)分析：(1)方法一：在如圖5所示的坐標(biāo)中描點(diǎn)畫(huà)圖。根據(jù)圖像初步判斷電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。知2－講(2)方法二：在如圖6所示的坐標(biāo)中描點(diǎn)畫(huà)圖。每個(gè)點(diǎn)都在延長(zhǎng)線通過(guò)原點(diǎn)的直線上，根據(jù)圖像可直接認(rèn)定電壓一定時(shí)，電流與電阻成反比。知2－講實(shí)驗(yàn)結(jié)論：電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。知2－講對(duì)比法研究實(shí)驗(yàn)對(duì)比滑動(dòng)變阻器在探究電流與電壓和探究電流與電阻關(guān)系中的作用的異同：(1)相同點(diǎn)：保護(hù)電路。(2)不同點(diǎn)：①探究電流與電壓關(guān)系實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用：改變定值電阻兩端的電壓。②探究電流與電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器的作用：使定值電阻兩端的電壓保持不變。知2－練[中考·菏澤節(jié)選]某學(xué)習(xí)小組計(jì)劃探究電流與電阻的關(guān)系，設(shè)計(jì)的電路如圖7甲所示。例2知2－練(1)請(qǐng)根據(jù)圖甲把圖乙中的電路連接完整(要求滑片向右移動(dòng)時(shí)，電路中電流變大)。解：如圖8所示。知2－練解析：當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí)，電路中電流變大，則滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻變小，故滑動(dòng)變阻器下方應(yīng)該接的是右接線柱B，如圖8所示。知2－練(2)在閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于______(填“A”或“B”)端。A解析：在閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)移至阻值最大處，應(yīng)位于A端。知2－練(3)為得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)需要更換連入電路中的定值電阻。每次更換定值電阻后，都需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)_______________。保持不變解析：探究電流與電阻的關(guān)系，需要控制定值電阻兩端的電壓不變，故每次更換定值電阻后，都需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表的示數(shù)保持不變。知2－練(4)某次實(shí)驗(yàn)中，電流表示數(shù)如圖丙所示，該電流表的示數(shù)為_(kāi)___________。0.24A知2－練(5)某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，作出如圖丁所示圖像，得出結(jié)論______________________________________________。電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比知2－練2.[錦州節(jié)選]小明利用4節(jié)新干電池，阻值分別為10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值電阻，銘牌上標(biāo)有“20Ω1A”的滑動(dòng)變阻器等實(shí)驗(yàn)器材“探究電流與電阻關(guān)系”。知2－練(1)小明連接好如圖所示的電路，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)電路中有一處連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你在錯(cuò)誤的導(dǎo)線上畫(huà)“×”，并用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線，將電路連接正確。解：如圖所示。知2－練(2)小明將10Ω的定值電阻接入電路中，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，使定值電阻兩端電壓為4V，讀出并記錄電流表示數(shù)；保持滑動(dòng)變阻器的滑片位置不變，把10Ω的定值電阻換成20Ω的定值電阻后，直接閉合開(kāi)關(guān)，電壓表的示數(shù)將______(填“大于”“小于”或“等于”)4V，此時(shí)應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片在原來(lái)基礎(chǔ)上向_____(填“左”或“右”)端移動(dòng)，直到電壓表的示數(shù)再次達(dá)到4V，記錄電流表的示數(shù)。大于左知2－練(3)當(dāng)小明將50Ω定值電阻接入電路時(shí)，無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片，都無(wú)法使定值電阻兩端電壓為4V，則原因可能是______________________________(寫(xiě)出一條即可)。所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值太小(或電源電壓過(guò)大)知3－講知識(shí)點(diǎn)歐姆定律及其理解3

知3－講(3)公式中各符號(hào)代表的物理量及單位。符號(hào)物理量單位U電壓伏特(V)R電阻歐姆(Ω)I電流安培(A)知3－講2.

歐姆定律的適用范圍適用于純電阻電路。目前只要求知道，在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，歐姆定律不能用于電動(dòng)機(jī)的計(jì)算。知3－講

知3－練

例3知3－練解題秘方：由公式分析兩個(gè)物理量間的關(guān)系，不能僅從數(shù)學(xué)角度分析,有時(shí)要結(jié)合兩個(gè)物理量間存在的具體關(guān)系來(lái)分析。解析：因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)，與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)，當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí)，導(dǎo)體的電阻不為0。答案：D知3－練

A知4－講知識(shí)點(diǎn)運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算4

知4－講2.運(yùn)用歐姆定律公式時(shí)要注意以下三點(diǎn)：(1)注意三個(gè)量的同一性：即在運(yùn)用公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，要注意三個(gè)量是同一導(dǎo)體或同一段電路中的電流、電壓、電阻，不能張冠李戴。知4－講(2)注意三個(gè)量單位的統(tǒng)一性：公式中的三個(gè)物理量必須使用國(guó)際單位制中的單位，電壓→伏特(V)，電流→安培(A)，電阻→歐姆(Ω)。(3)注意三個(gè)量的同時(shí)性：例如，在同一電路中，由于滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，接入電路的電阻變化，總電阻的變化會(huì)導(dǎo)致電流與部分電路電壓的變化，應(yīng)用該公式時(shí)，三個(gè)量要是同一時(shí)刻的電流、電壓和電阻。知4－講

知4－練[中考·吉林]在如圖10所示的電路中，R1的阻值是30Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表A1的示數(shù)是0.2A，電流表A的示數(shù)是0.5A。求：(1)電源電壓。(2)電阻R2的阻值。例4