初三九年级人教版全一册第15章　探究电路 第二节　科学探究欧姆定律 第1课时　探究电流与电压、电阻的关系课件

第15章　探究电路第二节　科学探究：欧姆定律第1课时　探究电流与电压、电阻的关系 知识点一实验探究：电流与电压的关系【设计实验】1.实验器材：电源、导线、开关、、⁠、、定值电阻。2.实验电路图（如图所示）。电流表电压表滑动变阻器 3.需要控制的物理量是，如何控制其不变？⁠。4.实验中需要测量的物理量有和⁠⁠。5.怎样才能改变定值电阻两端的电压？⁠。电阻（R）实验中选取一个定值电阻电压（U）电流（I）①改变电源电压；②通过滑动变阻器调节 6.滑动变阻器在实验中的作用：①保护电路；②⁠⁠。通过移动滑片来改变定值电阻两端的电压 【进行实验与收集证据】测出多组电流、电压值，填入表中，画出电阻的I－U图像。R＝Ω电压U/V电流I/A 结论：在一定的情况下，通过导体的⁠与导体两端的成⁠。电阻电流电压正比 小明探究“通过导体的电流与导体两端电压的关系”时，使用的器材如图甲所示。电源电压不变，R为定值电阻。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的电路连接完整。（要求导线不交叉）答案如图所示 （2）由于导线中的电流可能与导体两端的电压和导体的电阻都有关系，所以，在本次实验中应该保持⁠不变；变阻器的作用除了保护电路外，还起到的作用。定值电阻的阻值改变定值电阻两端的电压 （3）连接电路时，开关应该，合上开关前，变阻器滑片P应该处于图中（选填“C”或“D”）端。断开D （4）某次实验电压表示数如图乙所示，电压为V。2.5 （5）通过实验，他得到如图丙所示的I－U图像，根据此图像，他初步得到实验结论：导体的电阻一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成⁠。正比 1.（2023·荆州）在物理实验课上，同学们探究“电流与电压的关系”，如图所示。（第1题） （1）请用笔画线将图甲中所缺的一根导线补充完整。答案如图所示 （2）在实验进行中，得到电流表示数如图乙所示，其示数为A。0.36 （3）正确进行实验，得到实验数据如下表，实验中定值电阻两端电压的改变是通过⁠实现的。实验次数12345电压U/V1.21.51.82.02.4电流I/A0.240.300.360.400.48调节滑动变阻器接入电路的阻值 （4）根据实验数据分析可得：电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成⁠。正比 2.在探究电流与电压关系的实验中，同学们设计了如下三种电路：图1图2图3（第2题） （1）甲同学认为图2电路比图1电路好，理由是⁠⁠；乙同学认为图3电路比图2电路更好，理由是⁠。定值电阻能更好地保持电阻不变（或灯泡不能控制电阻不变）图3电路便于多次实验图1图2图3 （2）乙同学利用图3电路（其中电阻R＝5Ω）完成了本实验，测得数据如下：实验次数电压U/V电流I/A110.2220.4340.8分析表格数据，可得出的结论是⁠⁠。在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 （3）实验操作过程中，丙同学发现滑动变阻器损坏，但经过思考后利用图2电路最终也完成了多次实验，该同学的做法是⁠。改变电源电压，多次实验 知识点二实验探究：电流与电阻的关系【设计实验】1.实验器材：电源、导线、开关、、⁠、、不同阻值的定值电阻。电流表电压表滑动变阻器 2.实验电路图（如图所示）。 3.需要控制的物理量是⁠，如何控制其不变？⁠。4.实验中自变量是，可通过⁠来改变。5.滑动变阻器在实验中的作用：①保护电路；②⁠。定值电阻两端的电压（U）利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变电阻（R）选用不同的定值电阻通过移动滑片来保持定值电阻两端的电压不变 【进行实验与收集证据】保持电压不变，测出通过不同电阻的电流值，填入表中，画出I－R图像。U＝V电阻R/Ω电流I/A 结论：在一定的情况下，通过导体的⁠与导体的成⁠。电压电流电阻反比 如图所示，用电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个）、滑动变阻器（0～50Ω）、电源（6V）、开关和导线若干，探究电流与电阻的关系。 （1）请你根据甲图所示的电路图，将乙图中的电路连接完整。答案如图所示 （2）滑动变阻器在电路中的作用是⁠和⁠。保护电路保持定值电阻两端的电压不变 （3）若电路中的部分电路元件发生电路故障，将导致电流表和电压表示数发生变化，请回答如下问题（以下各空均选填“有示数”或“无示数”）：①若定值电阻开路，则电流表，电压表⁠⁠。②若定值电阻短路，则电流表，电压表⁠⁠。无示数有示数有示数无示数 ③若滑动变阻器开路，则电流表，电压表⁠。④若滑动变阻器短路，则电流表，电压表⁠。无示数无示数有示数有示数 （4）探究时，先将5Ω的电阻连入电路中，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片移到最（选填“左”或“右”）端。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为3V，并记下电流值。接着断开开关，保持滑动变阻器滑片的位置不变，将5Ω电阻更换成10Ω电阻，闭合开关，此时应将滑动变阻器的滑片相对于上次的位置向（选填“左”或“右”）端移动，直至电压表示数为V，并记下此时电流表的示数。左左3 （5）小强做此实验时，在电流表使用无误的情况下，收集测量数据，记录表格如下：实验次数电阻R/Ω电流I/A第1次50.6第2次100.4第3次150.2第4次200.15第5次300.1 小强的五次实验操作中有一次是错误的，请你对小强记录的数据进行分析，你发现第⁠次测量的数据是错误的，错误的原因是⁠⁠。2没有控制定值电阻两端的电压不变 （6）请你根据表中正确的数据，在丙图中绘制出电流随电阻变化的图像。答案如图所示 （7）由绘制的图像可以得出结论：导体两端电压一定时，通过导体的与导体的成⁠⁠。电流电阻反比 （8）某小组连接了如图丁所示的实物电路，也完成了该实验。 ①连好电路后，将电阻箱调至某一阻值，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为一个适当的值U0，记录电流表的示数和⁠。②改变电阻箱的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使⁠，并记录相应数据。电阻箱的阻值电压表的示数仍为U0 ③重复步骤②实验多次，根据所得数据画出电流随电阻变化的图像如图戊所示。研究发现由图线上的任一点和坐标轴围成的矩形“面积”大小都相等，由此可以得出的实验结论是⁠⁠。当导体两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 ④实验结束后，小组间交流时，发现邻组在相同的坐标系中画出的图像如图己所示，你认为图像不同的原因是。这两个小组所控制的电阻箱两端电压不相同 3.小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中，有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R（分别为5Ω、10Ω、20Ω）及导线若干。（第3题） （1）小兰设计了如图甲所示电路，请用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。答案如图所示（第3题） （2）分析电路故障，以下四个小题，均选填各选项的字母：A.电阻R短路B.电阻R断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路①正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数变化，电压表示数始终为零，此时电路出现的故障可能是⁠。A A.电阻R短路B.电阻R断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路②正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表示数始终为零，此时电路出现的故障可能是⁠。B ③正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数始终为零，此时电路出现的故障可能是⁠。DA.电阻R短路B.电阻R断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路 ④正确连接电路后，闭合开关，发现移动滑动变阻器的滑片，电流表有示数、且不发生变化，电压表有示数、且接近电源电压，此时电路出现的故障可能是⁠。CA.电阻R短路B.电阻R断路C.滑动变阻器短路D.滑动变阻器断路 （3）小兰排除故障后继续实验，先后将3个定值电阻分别接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，直至电压表示数为2.0V，记下相应电流表示数（见下表），分析表中数据，得出的结论是.⁠在电压物理量实验次数电压/V电阻/Ω电流/A12.050.4022.0100.2032.0200.10一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 （4）本实验探究采用的研究方法是⁠。控制变量法 基础过关精练1.如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图像是（B）ABCDB C易错点对电流与电压、电阻的关系理解不正确2.某同学探究“电流跟电阻的关系”时，根据收集到的数据画出如图所示的图像，下列结论与图像相符合的是（C）A.电阻一定时，导体两端的电压跟它的电流成反比B.电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比C.电压一定时，导体中的电流跟它的电阻成反比D.电压一定时，导体的电阻跟通过它的电流成反比 3.（2023·宁夏）在探究“电流与电压的关系”实验中，实验小组用电压表测得电源电压为2.8V，并连接了如图甲所示的部分电路：（第3题） （1）观察图甲，请指出电路连接过程中的不妥之处：⁠。连接电路时未断开开关 （2）改正后，请用笔画线代替导线，在图甲上完成剩余电路的连接（要求：向右移动滑动变阻器的滑片P，其阻值增大）。答案如图所示 （3）闭合开关后，观察到电压表示数接近电源电压，电流表无示数，出现该故障的原因是⁠⁠。定值电阻断路 （4）排除故障后，开始测量并将实验数据记录在表中，当电压表示数为2.0V时，电流表示数如图乙所示，为A。电压U/V1.01.52.02.5电流I/A0.100.150.250.20 （5）根据表中实验数据，得出的实验结论是：⁠⁠⁠。（6）若要继续完成探究“电流与电阻的关系”的实验，除了现有的实验器材之外，还需增加⁠⁠。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个阻值不同的定值电阻 4.（2023·威海）在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压恒为9V，滑动变阻器规格为“50Ω2A”。（第4题） （1）根据图甲所示的电路图，请用笔画线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整（导线不允许交叉）。答案如图所示 （2）连接好电路，将滑动变阻器阻值调到最大，闭合开关，移动滑片，发现电流表无示数，电压表示数始终接近电源电压。导致这一现象的原因可能是⁠。A.电流表损坏B.滑动变阻器短路C.定值电阻R接触不良D.定值电阻R短路C （3）排除故障继续实验，更换不同的定值电阻后，都需要调节滑动变阻器，其目的是⁠，实验数据如表所示，其中第6次实验中电流表示数如图丙所示，其读数为A。实验次数123456…电阻R/Ω57.512152025…电流I/A1.20.80.480.40.32…保持定值电阻两端的电压不变0.24 （4）在如图丁所示坐标系中已经描出所有实验数据对应的点，请绘出图像，分析并得出结论：⁠⁠。答案如图所示电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 能力拓展训练5.亮亮同学在探究“通过导体中的电流与电阻的关系”实验中，所用电源电压恒为10V，已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、30Ω、40Ω、50Ω、60Ω。（第5题） （1）根据图甲所示的电路，请你帮助亮亮同学用笔画线代替导线将图乙所示的实物电路连接完整。（导线不得交叉）答案如图所示 （2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到最（选填“左”或“右”）端。闭合开关后，发现电流表的指针无偏转，电压表的指针有明显的偏转，原因可能是电阻R（选填“短路”或“路”）。（3）在实验中，先接20Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时，观察到电流表、电压表的指针如图丙所示，则电流表的示数为A，电压表的示数为V。接下来保持滑片P位置不变，用30Ω的电阻代替20Ω的电阻做实验时，应将滑片P向.（选填“左”或“右”）滑动。右开路0.48右 （4）以电阻的倒数为横坐标，电流I为纵坐标，在坐标系中描点并作出I－图像，如图丁所示。由I－图像可初步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻的倒数成比，由此进一步得出结论：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成比。正反 （5）距下课还有十分钟，老师让大家用原电路探究“电流与电压的关系”，亮亮所在小组的同学通过调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如下表所示，分析数据，可以得到实验结论：⁠⁠。U/V2.04.06.08.010.0I/A0.100.200.300.400.50电阻一定，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 （6）另外有两个小组的同学调节滑动变阻器，他们测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表所示，分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比，检查两电表均无故障，你认为可能的原因分别是⁠.和.⁠⁠。U/V2.04.06.08.010.0I/A0.120.220.320.420.52U/V2.04.06.08.010.0I/A0.080.180.280.380.48电流表没有调零且测量前指针在零刻度线右侧电流表没有调零且测量前指针在零刻度线左侧