新人教版初中九年级物理第十七章第1节《电流与电压和电阻的关系》精品教学课件

如上图所示的电路中，更换不同阻值的定值电阻，通 过调节滑动变阻器，控制电压表的示数不变，即电阻 两端的电压不变，读出电流表示数的变化值
滑动变 阻器的
作用
保护电路；改变定值电阻两端的电压，使定 值电阻两端的电压成倍数地变化
保护电路；通过滑动变阻器滑片的移动，使不同定值 电阻两端的电压保持不变
实验 数据
(1)如图甲所示，用笔画线代替导线，将实验电路连接完整，使滑动变阻器接
入电路的阻值最大。
(2)调节滑动变阻器，把测得的数据填入下表，其中电流表示数为 0.5 A 时电
压表示数如图乙所示，其值为 2.5 V。
实验次数 1 2 3 4 5
电压 U/V 1.0 1.5 2.0
3.0
电流 I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
【解析】 将定值电阻由 5 Ω 换成 10 Ω 时，电阻增大，其分得的电压增大； 探究电流与电阻的关系的实验中，应保持电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻 器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变，故选 C。
分层作业
1．[2018·广东广州]在电学的学习中，比较多实验都用到滑动变阻器，某同学 利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，有关对应实验中滑动变
①根据图 2 可得出“在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比
的实验结论；
②在图 3 的选项中，能正确反映 I 与R12之间关系的是 A ，你的理由是： 滑动变阻器两端的电压保持不变 。
【解析】 (1)滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，故变阻器 滑片以右的电阻丝连入电路中，如图所示。
第十七章 欧姆定律
第1节 电流与电压和电阻的关系
知识管理
探究电流与电压的关系和电流与电阻的关系实验比较 实验目的 电流与电压的关系 电流与电阻的关系
实验电路图
实验 过程
如上图所示的电路中，保持电阻R不变，用 滑动变阻器调节导体两端的电压，从电压表 上读出导体两端的电压值，从电流表上读出 通过导体的电流
示数。
(4)将 10 Ω 定值电阻换成 20 Ω 定值电阻，重复步骤(3)。
实验次数 定值电阻/Ω 电流表示数/A
1
5
2
10
0.18
3
20
0.09
(5)实验记录的多组数据如上表所示。分析数据可得出结论：当电压一定时，
通过导体中的电流与电阻成反比。
【解析】 (1)电压表与电阻并联，由于电源电压为 3 V，所以应选择 0～3 V 的量程；滑动变阻器已连接下面一个接线柱，可再连接上面任意一个接线柱，如 图所示。
课后反思
2、老师引导学生归纳本课知识重点。 1、和同桌说说你今天学习有什么收获？
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“右”)端；
(3)实验中，若无论如何调节滑动变阻器，电流表的示数为零，电压表示数始
终为 3 V。经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是 ② (选填导线编号)； (4)测量结束后，应先 断开开关，拆除 电源 两端导线后，再拆除其他导
线并整理好器材；
(5)将电流表示数记为 I，电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为 R1 和 R2。小军根据实验数据绘制的 I 与R1之间关系的图线如图 2 所示。
【解析】 (1)由表中实验数据可知，最大电流为 0.3 A，电流表选择 0～0.6 A 量程，把电流表串联接入电路，实物电路图如图所示。
(2)闭合开关，电流表有示数，电压表超过其量程，说明电阻两端电压太大， 滑动变阻器分压太小，这是由于滑片没有滑到阻值最大处造成的。
(4)将 5 Ω 电阻换成 10 Ω 电阻后，定值电阻两端分压变大，大于 1.5 V，滑动 变阻器分压减小，为保持电阻两端电压不变，应向右移动滑片，使滑动变阻器接 入电路的阻值增大，减小定值电阻分压，直到电压表示数为 1.5 V 为止。
(3)根据表中数据，在丙图中描出电流与电压的关系图象。 (4)分析上表中的数据，你能得出的探究结论是：
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成。正比
【解析】 (1)滑片 P 位于滑动变阻器的最右端，要使滑动变阻器接入电路的 电阻最大，则需要连接左下角的接线柱。如图所示。
(2)由图示电压表可知，其量程为 0～3 V，分度值为 0.1 V，示数为 2.5 V。
(5)由表中数据可知，电流与电阻之积为一定值，故电流和电阻的关系为：当 电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比。
当堂测评
1．[2018·江苏泰州]在“探究通过导体的电流与电压的关系”实验中，用定值
电阻进行实验，得到 I－U 图象如下图所示，则正确的是( B )
【解析】 在电阻不变时，电流与电压成正比，电流随电压的变化关系为一 过原点的直线，只有 B 正确。
探究任务，断开开关后，接下来该进行的操作正确的是( D )
A．调节滑片至另一位置，再闭合开关，读取电流表示数 B．用 15 Ω 或 30 Ω 的电阻替换 5 Ω 的电阻，闭合开关，读取电流表示数 C．用 15 Ω 或 30 Ω 的电阻替换 5 Ω 的电阻，闭合开关，向右调节滑片使电 压表示数为 2.5 V，读取电流表示数 D．用 15 Ω 或 30 Ω 的电阻替换 5 Ω 的电阻，闭合开关，将滑片从最右端逐 渐向左调节使电压表示数为 2.5 V，读取电流表示数
(3)根据表格中的数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示。
(4)分析实验数据可得出的实验结论是：电阻一定时，通过导体的电流与导体 两端的电压成正比。
【方法归纳】 滑动变阻器一定要和待测电阻串联，接线柱接线要“一上一 下”；要使滑动变阻器接入电路的电阻最大，就要使电流走过的电阻丝的长度最 长；电压表读数时，首先要确定量程，认清分度值，然后去读数。
类型之二 电流与电阻的关系 [2019·山东临沂]小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关
系”。电源电压恒为 3 V，滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样，阻值分别为 5 Ω、 10 Ω、20 Ω、50 Ω 的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整。 (2)小彬将 5 Ω 定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表
(2)电路连接完整后，小明闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量
程。小明操作中的错误是 滑动变阻器的滑片未滑到最大阻值；处
(3)纠正错误后，小明先将 5 Ω 的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使 电压表的示数为 1.5 V，并记下电流值；再分别改接 10 Ω、15 Ω 的电阻，重复上 述实验，得到了表中的实验数据；
2．[2018·福建莆田]小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关 系”。在此实验过程中，当 A、B 两点间的电阻由 5 Ω 更换为 10 Ω 后(A、B 间接 5 Ω 电阻时变阻器滑片位置如图所示)，为了探究上述问题，他接下来应该采取的
唯一操作是( C )
A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向左移动 C．将变阻器滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数再调节滑片位置
无示数，则电路中的故障可能是 定值电阻R1短路(写出一种)；排除故障后，
闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中
的电流为 0.36 A。 (3)将 5 Ω 定值电阻换成 10 Ω 定值电阻，闭合开关，为了保持 电压 表的示数
不变，应将滑动变阻器的滑片 P 向 A (选填“A”或“B”)端移动，记录此时各表的
D．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，要控制电阻不变
【解析】 为保护电路，连接电路时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作 用是使电路中的电流最小，故 A 说法正确；在探究通过导体的电流与导体两端电 压关系时，通过调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数产生变化，多次测量， 得出具有普遍性的结论，故 B 说法正确；在探究通过导体的电流与导体的电阻关 系时，根据控制变量法，要控制导体的电压不变，滑动变阻器的作用是通过移动 滑片，保持接入的定值电阻两端的电压不变，故 C 说法正确；在探究通过导体的 电流与导体的电阻关系时，应控制电压不变，更换电阻，不是控制电阻不变，故 D 说法错误。
阻器的作用和操作说法错误的是( D )
A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最 小，可以保护用电器
B．在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，可调节滑动变阻器的滑片， 使电压表的示数产生变化
C．在探究通过导体的电流与导体的电阻关系时，滑动变阻器的作用是保持接 入的定值电阻两端的电压不变
(2)电流表有示数，说明电路为通路，电压表无示数，说明与电压表并联部分 发生短路，即定值电阻 R1 短路；由图乙知，电流表的量程为 0～0.6 A，分度值为 0.02 A，示数为 0.36 A。
(3)探究电流与电阻的关系时，应保持电压表示数不变，将 5 Ω 电阻换成 10 Ω 后，由分压原理知，电压表的示数会变大，由串联电路电压的规律知，应增大变 阻器的电压，即增大滑动变阻器的阻值，即应将滑动变阻器的滑片 P 向 A 端移动， 使电压表仍为原来的示数不变。
(2)为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即 最左端。
(3)电流表无示数，电路断路。电压表示数为 3 V，测电源电压，所以电压表 并联的那部分断后，应先断开开关，先拆除电源两端导线后，再 拆除其他导线并整理好器材。
(5)①根据图 2 描出的图象，电流与导体电阻的倒数成正比，则电压一定时， 通过导体的电流与导体的电阻成反比；②由图 2 知电压一定时，通过导体的电流 与导体的电阻成反比，即 U＝IR＝0.1 A×0.105 Ω＝2 V，根据串联电路电压的特点 知：滑动变阻器两端的电压保持不变，为 3 V－2 V＝1 V；则电流与滑动变阻器的 阻值成反比关系，则 I 与R12的图象关系是 A 图所示图线。