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

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/AI/U（A/V）151252353410151026103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/AI×R（A·Ω）153210331534203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： . 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？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。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。 探究电阻一定时，电流与电压的关系实验步骤探究电阻一定时，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，损坏元件探究电阻一定时，电流与电压的关系实验视频探究电阻一定时，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。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。探究电压一定时，电流与电阻的关系实验步骤探究电压一定时，电流与电阻的关系实验视频探究电阻一定时，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。小结反思交流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。实验结论知识点11．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【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(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，电流与电压成正比寻找普遍规律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(　　)B3．[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【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(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。A2.5电压左(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　相同反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B5．[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。(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(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：___________________________________________________。说法错误，应该说在电压一定时，电流与电阻成反比电流与电压、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！