物理第1节 电流与电压和电阻的关系图片ppt课件

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电流与电压的关系电流与电阻的关系
方法二：给电路增加电阻
请思考：如果要使灯泡变暗有何办法？
1. 知识回顾电压是形成电流的原因，加在导体两端的电压越高，通过该导体的电流就越大，这表明电流的大小与导体两端的电压有关。
2. 改变导体两端电压的方法（1）使用可以方便改变电压的电源，如干电池或蓄电池。（2） 在电路中串联滑动变阻器，通过调节滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。
3. 实验设计（1） 实验的最主要方法：控制变量法。探究电流与电压的关系时，保证导体的电阻不变。（2）本实验准备采用调节滑动变阻器的方法来改变导体两端的电压。（3）要进行多次实验，测量多组数据。
4. 进行实验按如图1 所示的电路图连接电路并进行实验。
5. 实验结论（1）内容：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（2）下面的结论是错误的① 通过导体的电流与导体两端的电压成正比—— 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——弄错了结论的因果关系。
特别提醒：1.由电池组成的电源，其总电压可以由电池的节数来改变。2.利用串联可以分压的原理，对于串联电路中定值电阻两端的电压，可以利用滑动变阻器来改变定值电阻两端的电压。
深度理解：多次实验的两种目的：在科学实验中，通常要进行多次实验。而进行多次实验，有时是为了减小误差，有时是为了寻找普遍规律。本探究过程也进行了多次实验，得到了多组实验数据。而分析数据时，并没有取平均值，所以目的不是为了减小误差，而是为了能发现相应规律。
[中考·大连] 在探究“电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压的关系”的实验中，所用的实验器材有：电流表、电压表、10 Ω 的定值电阻、滑动变阻器、开关各一个，1.5 V 的干电池两节，导线若干。
（1）用笔画线代替导线将图2 甲所示的电路补充完整。（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到 ______（填“a”或“b”）端。
（3）用开关“试触”时，电压表和电流表均无示数，这说明电路中存在故障。若故障是某一个元件发生了断路，则发生断路的元件可能是______ （只有一个选项正确，请将正确选项的字母填在横线上）。A．开关或定值电阻B．定值电阻或电流表C．开关、滑动变阻器或电流表D．滑动变阻器、电压表或电流表
（4）排除故障后，继续进行实验，并将实验数据记录在下表。请在图乙中画出电流I 与电压U 的关系图象。
（5）根据图象，可得出的探究结论是 _____________________________________。
电阻一定时，电流与电压成正比
解题秘方：（1）实验电路的连接，通常要注意电表量程的选择，还要注意滑动变阻器接线柱的选用。同时注意，为了保护电路，在开关闭合前应该将滑动变阻器的阻值调至最大。（2）根据现象分析电路故障原因时，先依据电表的示数看电路是发生了短路还是发生了断路，若是断路性故障，一般还要由电压的规律分析发生断路的位置。（3）根据描点法作图象。（4）分析数据或分析图象，得到电流与电压的关系。
解析：（1）电源电压为3 V，故电压表选用小量程与定值电阻并联。（2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移动到阻值最大处，即滑到a 端。（3）电压表并联在定值电阻两端，若只是电压表断路，电路中应该有电流，即电流表有示数，所以不是电压表发生断路。
电路中其他元件都是串联的，若其中一个断路，电路中都会没有电流，若定值电阻发生断路，电压表有示数，分析可知发生断路的位置可能是开关、滑动变阻器或电流表。（4）根据描点法作图。（5）分析数据可知，在电阻一定时，电阻两端的电压增大为原来的几倍，通过电阻的电流也增大为原来的几倍，得出的结论是：在电阻一定时，电流与电压成正比。
1-1.［中考·毕节］在探究电流与电压的关系实验中，电源是2 节新干电池，定值电阻的阻值为5Ω。（1）图4 甲是没有连接完整的实验电路，若滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，用笔画线代替导线，将电路连接完整；
（2）电路连接完毕后，闭合开关，发现两只电表示数如图乙所示，则电路中的故障可能是_______________；
（3）实验数据记录见表，其中一个电流数据记录错误，这个数据是_____ A；
（4）分析实验数据可以得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压________。
实验二：探究电流与电阻的关系
1. 知识回顾在电压一定时，如果导体对电流的阻碍作用越大，即导体的电阻越大，则流过导体的电流越小，这表明通过导体的电流大小与导体电阻的大小有关。
2. 设计实验（1） 实验最主要方法：控制变量法。探究过程中，接入阻值不同的电阻，但要保证接入不同的电阻时，电阻两端的电压不变。（2） 本实验中滑动变阻器的作用：①调节定值电阻两端的电压，使电压保持不变；②还可以保护电路。（3）为了能发现规律，要测量多组实验数据。
3. 进行实验按如图5 所示的电路图连接电路，并更换不同阻值的电阻进行实验。
4. 实验结论（1） 内容：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（2）下面的结论是错误的① 通过导体的电流与导体的电阻成反比——漏掉了结论的前提条件。② 电压一定时，导体的电阻与导体中的电流成反比——弄错了结论的因果关系。
对比法探究实验:对比滑动变阻器在两个探究实验中的作用：在两个实验中滑动变阻器都可以起到保护电路的作用，但滑动变阻器的作用也有所不同：在探究电流与电压的关系时，调节滑动变阻器的根本目的是改变电阻两端的电压；而在探究电流与电阻的关系时，调节滑动变阻器是为了保证电阻两端的电压不变。表述时，应该加以区别 。
[中考·青岛]探究电流与电阻的关系，小明连接的实验电路如图6 甲所示。（1）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最_____端。
（2）闭合开关后，发现电流表示数为零，电压表的示数如图乙所示，为___V；改变滑动变阻器滑片的位置，两电表指针的位置不变。电路中有一处故障，可能是____（填序号）。①电流表短路 ②电压表短路 ③导线a 断路 ④导线b 断路
（3）排除电路故障后，小明先后用5 Ω、10 Ω 的定值电阻进行实验。实验中，通过___________ 控制定值电阻两端的电压不变，得到的实验数据如表所示。小明据此得出结论：电流与电阻成反比。
请指出实验存在的问题或需要改进的地方_________________________________________________________________________ （写出一条即可）。
结论要以电压不变为前提（或实验时要进行多次实验，使实验结论具有普遍性）
解题秘方：（1）滑动变阻器在电路中起保护电路的作用，闭合开关前，滑动变阻器滑片应处于最大阻值处。（2）首先确定电压表使用的量程，然后明确每一个大格和每一个小格代表的示数，再读数。先根据电流表无示数确定电路故障可能是断路，再由电压表示数接近电源电压可以判断与电压表并联的那部分电路断路。
（3）探究电流跟电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保护电路和控制定值电阻两端的电压不变。需要改进的地方：实验结论不完整，归纳结论时要强调“电压一定时”。实验次数不够，应该多次实验使实验结论具有普遍性。
解析：（1）滑片处于最右端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，在电路中起保护电路的作用。（2）电压表使用0 ～ 3 V 的量程，每一个大格代表1 V，每一个小格代表0.1 V，所以电压表的示数是2.9 V。闭合开关后，电流表示数为零，说明电路故障可能是断路，两节干电池的电压是3 V，电压表的示数是2.9 V，并且移动滑动变阻器的滑片，电压表的示数不变，判断电压表并联的部分是断路，故选③。
（3）探究电流跟电阻的关系时，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变。需要改进的地方：A．实验过程中只做了两次实验，得到的实验结论具有偶然性，实验时要进行多次实验，使实验结论具有普遍性。B．实验结论没有前提，探究电流跟电阻的关系时，要以电压不变为前提。
2-1.［中考·东莞］小张同学在做 “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（3 V不变）、定值电阻3 个（5Ω、10Ω、20Ω 各一只）、滑动变阻器（20Ω 1 A）、开关、导线若干，如图7 所示。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。
（2） 连接电路前开关应______。小张按图连接好电路后，闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电压表无示数，电流表示数有变化，则故障原因可能是定值电阻R________（填“短路”或“断路”）。
（3）多次更换定值电阻的阻值，实验数据记录如表。其中第3 次实验时电流表示数如图乙所示，其读数为______A。这里采用的研究方法是_______________（填“转换法”或 “控制变量法”）。
（4）由表格可得，在定值电阻两端电压不变时，通过的电流与电阻成_____比。
电流与电压和电阻的关系
1．研究方法：控制变量法。 研究电流与电压的关系时，要保证电阻不变； 研究电流与电阻的关系时，要保证电压不变。2. 电流与电压和电阻的关系：(1)电阻一定时，导体中电流跟电压成正比。(2)电压一定时，导体中电流与导体的电阻成反比。