人教版（2024）九年级全册（2024）第十七章 欧姆定律第1节 电流与电压、电阻的关系完美版教学ppt课件

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第十七章 欧姆定律第1节 电流与电压、电阻的关系完美版教学ppt课件，共8页。PPT课件主要包含了教学重点，教学难点，控制变量法，讨论以下问题，设计实验，电流与电阻的关系，电流与电压的关系等内容，欢迎下载使用。
1.探究电流与电压、电阻的关系的实验设计与操作。2.理解电流与电压、电阻的定量关系，并能运用其解决简单问题。
1.设计实验方案时，如何运用控制变量法控制相关变量。2.从实验数据中准确分析得出电流与电压、电阻的关系，理解实验结论的物理意义。
你叫电流，你有两个伙伴，一个叫电压，一个叫电阻，现在你要通过一个导体通道。电阻兄弟帮倒忙阻止你，而电压兄弟给你推力，使劲帮你通过。
江南的古镇夜色如华，色彩斑驳。电灯发光时，电流在电路中静静地“流淌”。你是否想过，电流的流动遵循怎样的规律？电流、电压、电阻各自扮演着什么角色？它们之间的关系又如何呢？现在就让我们来探究其中的奥秘。
电压是产生电流的原因，由此可以想到：电压越高，电流可能越大；电阻表示导体对电流的阻碍作用，当电源电压一定时，电阻越大，电流会越小。
有电压才有电流，由此想到：电压越大，电流可能 。电阻是导体阻碍电流作用的定义，由此可知：电阻越大，电流会 。那么，电流与电压、电阻存在怎样的定量关系？
电流既收到电压影响，也收到电阻的影响，我们可不可以用更简单的方法来研究每一个因素呢？
1. 控制______不变，探究电流与电压的关系。
2. 控制______不变，探究电流与电阻的关系。
一、探究电阻一定时，电流与电压的关系
控制电阻不变，电流与电压存在什么关系？ 依据是什么？
控制电压不变，电流与电阻存在什么关系？依据是什么？
电阻一定，可能电压越大，电流越大；因为电压是形成电流的原因。
电压一定，可能电阻越大，电流越小；因为电阻对电流有阻碍作用。
可以用定值电阻进行实验。 要研究通过定值电阻的电流I怎样随着它两端的电压U的变化而变化，需要确定改变定值电阻两端电压的方法。
利用如图所示的实验电源可以方便地改变电压。也可以用干电池作为电源，通过增减串联电池的节数来改变电压，或把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压。
　 (1)实验过程中控制不变的物理量是什么，如何控制其保持不变？
导体的电阻，使用同一个定值电阻进行实验。
①保护电路；②改变定值电阻两端的电压；③改变电路（用电器）中的电流。
①改变给定值电阻供电的电源的电压；②移动和定值电阻串联的滑动变阻器的滑片。
(2)实验过程中如何改变定值电阻两端电压？
(3)滑动变阻器在实验中起到什么作用？
按设计的电路图连接电路。
连接电路时，开关处于断开状态； 闭合开关前，移动滑动变阻器的滑片使接入电路电阻值最大； 与电压表通过“试触” 选择合适的量程。
数据的收集与处理：(R=10Ω)
以上表中的数据，我们称为一组，若果要多次测量，我们就应该更换定值电阻，然后再次通过滑动变阻器的划片来改变定值电阻两端的电压，同时记录电路中的电流，但是如果都测量五次，工作量较大，我们可以测量三个电压和电流的数据也能大概得到该规律。
实验结论：大量实验表明，在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（两者位置不能写反，反了的话，因果关系就不对了）在误差允许的范围内，该图像是一条直线，且每个数据对应的点要么在该直线上，要么是分布在该直线附近，如果有的点离得太远，应该就是错误数据，应该要舍去。电流与电压的比值接近或等于定值电阻（误差允许的范围内是等于的）。 多次测量（换定值电阻）的目的：为了寻找普遍规律，排除偶然性。
例1．如图，小东同学在“探究电流与电压的关系”实验中；
(1)正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器滑片要滑到最         端（“左”、“右”）；(2)排除故障后，小东记录的实验数据如上表所示，根据表格中的实验数据，你能得出的结论是：          一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成          ；(3)此实验中，不能用小灯泡代替定值电阻进行探究，原因是         。
【答案】(1)右(2)     电阻     正比(3)灯丝电阻不稳定，会受温度影响【详解】（1）闭合开关前，为了保护电路，滑动变阻器滑片要滑到阻值最大处，由题图可知，滑片应滑到最右端。（2）[1][2]探究电流与电压的关系，需要控制电阻相同，故每一次都是通过同一个电阻进行实验；根据表中数据可知，电压增大为原来的几倍，通过的电流也增大为原来的几倍，故得出的结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（3）探究电流与电压的关系，需要保持电阻不变，而灯丝的电阻随温度的变化而变化，所以不能用小灯泡做此实验。
二、探究压一定时，电流与电阻的关系
①控制哪些量？改变哪些量？②如何改变电阻？③怎样才能控制电阻两端的电压不变？
要探究电压一定时电流与电阻的关系，需要知道导体的电阻和通过导体的电流。可以将不同阻值的定值电阻接入电路中，以改变电阻，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。实验时还需要考虑保持定值电阻两端电压不变的方法（使用滑动变阻器来控制即可）。实验原理图如下：
数据的收集与处理：(U=2V)
同样的多次测量可得其大概的规律
例2．“LDC”物理小组的同学通过实验探究“电流跟电压的关系”，设计并连接了如图甲所示的电路。其中电源电压为4.5V不变，小灯泡标有“2.5V”字样。
(1)他们连接的实物电路有一处错误，会导致测量值误差较大，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线画出正确的导线；(2)改正电路后，闭合开关调节滑片，获取了如表的数据：
①分析表格数据，可得出的结论是：灯泡两端电压越大，通过它的电流      ；②讨论交流后，同学们一致认为该电路还需做进一步的改进。请说明如何改进，并说明改进后的目的是：      ；
(3)小组同学还想用图甲电路继续完成“研究小灯泡电阻”实验，除了已经收集的实验数据以外，还需要收集的证据是：      ；收集这一证据的目的是：      。【答案】(1)(2)     越大     见解析(3)     小灯泡亮度     通过小灯泡亮度反映灯丝温度变化
1．小芳为了探究“电流与导体两端电压的关系”，连接了如题图甲所示的电路。
(1)用笔画线将甲图中电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片P向左端滑动时，接入电路的电流变大      ；(2)闭合开关后，移动滑片P，根据实验数据绘制了电阻R的I-U图象如图丙中a，分析图象中数据，电阻R的阻值为R=        Ω，可得结论：在            一定时，                  成正比；
(3)小芳仅将实验中的电阻R拆下，换用一个额定电压为2.5V的小灯泡，继续实验。移动滑片P到某一点，电压表示数如图乙所示，实验得到灯L的I-U图象如丙中的图线b，则小灯泡的额定功率为       W。从图像还可以看出小灯泡的电阻在电压增大时变               (填“大”或“小”)，这是因为灯丝的        不同导致的。小灯泡两端的电压变大时，灯的亮度变大，可见灯的亮度是由灯的             决定的。【答案】(1)
(2)     5     电阻     电流与电压(3)     0.625     大     温度     实际功率
2．用图甲电路探究电流跟电压和电阻的关系，使用的实验器材如下：电源（4.5V），滑动变阻器（“10Ω 2A”“50Ω 1.5A”），电流表（0~0.6A），电压表（0~3V），定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω）；
(1)按图甲连接电路时，应先断开开关，并将滑动变阻器的滑片P移到      ；(2)探究电流与电压的关系实验中，选取“10Ω 2A”的滑动变阻器与10Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器滑片P，多次实验后用图像法处理数据，如图乙：①分析图像得出结论：电阻一定时，电流与电压成      ；②图乙的I-U图像在前半区（阴影区）没有实验数据，为了扩大数据的范围，可以采用的方法是      ；
(3)在探究电流与电阻的关系实验中，选取“50Ω 1.5A”的滑动变阻器与5Ω的定值电阻完成了第1次实验，记录数据于下表中：
进行第2次实验，将定值电阻的阻值由5Ω更换为10Ω，闭合开关，移动滑片P过程中应观察      表示数的变化。记录数据时，电压表示数为      V。【答案】(1)最右端 (2)     正比  改用最大阻值更大的滑动变阻器(3)     电压     2.5
3．在“探究电流与电阻关系”的实验中：(1)如图所示，甲为      ，乙为      ；（选填“电流表”或“电压表”）
(2)连接电路时，开关应      ，滑动变阻器的滑片P应放在最      （选填“左”或“右”）端；(3)在探究电流跟电阻的关系时，先用5Ω的定值电阻进行实验，使电压表的示数为3V；再换用10Ω的定值电阻时.某同学没有改变滑动变阻器滑片的位置.闭合开关后，电压表的示数将      （选填“大于”“小于”或“等于”）3V，此时应向      （选填“左”或“右”）调节滑片，使电压表的示数为3V；
(4)如图中，能正确描述电压一定时，电流随电阻变化的图象是______。
【答案】(1)     电流表     电压表 (2)     断开     右(3)     大于     右 (4)D
4．用图示电路“探究电流与电阻的关系”。电源电压为4.5V不变，滑动变阻器规格为“20Ω1A”，有4Ω、6Ω、8Ω、10Ω、12Ω的定值电阻各一个。
(1)本实验采用的探究方法是            ；(2)连接电路时，开关应该      （选填“断开”或“闭合”）；
(3)先接入12Ω定值电阻，闭合开关，移动变阻器的滑片P移至A位置，使电压表的示数为2.4V，同时记下电流表的示数。断开开关，将12Ω电阻换成10Ω后，闭合开关，则应向A位置的      （选填“左”或“右”）侧移动变阻器的滑片P，使      （选填“电流”或“电压”）表的示数与前一次相同，记录相关数据；(4)依次改变电阻R的阻值，共测得五组实验数据，根据实验数据，在2图的坐标系中描绘出I-R图像为曲线A：
①由图像可得出的结论是：            ；②根据2图中的图像可知，当电路中接入6Ω的定值电阻时，滑动变阻器接入电路中的阻值应是      Ω。【答案】(1)控制变量法 (2)断开 (3)     左     电压(4)     电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比     5.25
5．如图甲所示是某实验小组探究“电流与电压、电阻关系”的电路图。使用的实验器材有：电压为6V的电源，电流表、电压表各一个，开关一个，5Ω、10Ω、20Ω、40Ω的定值电阻各一个，规格为“40Ω，1A”的滑动变阻器一个，导线若干。
(1)探究电流与电压的关系时，所测得的部分电流、电压值见表1在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为         A。根据表1数据可得到结论：         ；表1
(2)探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电压值如表2所示，表2
①由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第         次实验的数据存在错误。产生错误的原因是         ，正确的数据应该是         A；
②纠正错误以后，该小组用40Ω的电阻替换20Ω的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是         。A．将电压表的量程换为0～15VB．换成电压为12V的电源C．更换最大阻值大于或等于80Ω的滑动变阻器D．可将定值电阻两端的电压调为1.5V【答案】(1)     0.3     当电阻一定时，导体中电流与其两端电压成正比(2)     3     没有移动滑片就读出了电流表示数     0.1     C
电流与电压和电阻的关系
①控制电阻不变，探究电流与电压的关系②控制电压不变，探究电流与电阻的关系
①控制电阻不变，探究电流与电压的关系②滑动变阻器的作用：改变定值电阻两端的电压③实验结论：电阻一定，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
①控制导体电压不变，探究电流与电阻的关系②滑动变阻器的作用：控制定值电阻两端的电压不变③实验结论：电压一定，导体中的电流与导体的电阻成反比。
1.基础性作业：成教材课后习题中关于电流与电压、电阻关系的题目，巩固课堂所学知识。整理实验报告，包括实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据和实验结论。
2.拓展性作业： 查阅资料，了解电流与电压、电阻的关系在生活和科技中的应用，写一篇简短的科普文章介绍其中一个应用实例。思考在实验中，如果电压表和电流表的位置互换，会出现什么现象？为什么？