1、1 第第1 1节节 电流与电压和电阻的关系 【自主预习探新知】 【新知初探】 一、探究电流与电压的关系 1 1猜想与假设：因为电压是产生电流的原因，电压越高，电流_，所以 电阻一定时通过电阻的电流与电压_。 2 2 实验设计： 保持_不变， 改变电阻两端的电压， 观察_的变化。 这种方法属于_。 3 3连接电路时，开关要处于_状态，闭合开关前滑动变阻器的滑片必须 放在_处。 二、探究电流与电阻的关系 1 1 猜想与假设： 因为电阻表示导体对电流的阻碍作用， 电阻越大， 电流会_， 所以电压一定时通过电阻的电流与电阻_。 2 2 实验设计： 改变_， 通过调节_保持电阻两端的电压不变。 【预习自
2、测】 1 1在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中，应通过观察下列 哪个元件来移动滑动变阻器的滑片 ( ) A变阻器滑片 B电压表示数 C电流表示数 D电阻 2 2小宇同学在“研究电流与电压、电阻之间关系的实验”中，通过改变电路中 的电压和电阻，分别测得了如下两组数据： 表一 实验次序 电阻R10 电压/V 电流/A 1 1 0.1 2 2 0.2 3 3 0.3 2 表二 实验次序 电压U3 V 电阻/ 电流 /A 1 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 (1) 分 析 表 一 数 据 ， 可 得 到 的 结 论 是 ： 在 电 阻 一 定 的 情 况 下 ， _。
3、(2) 分 析 表 二 数 据 ， 可 得 到 的 结 论 是 ： 在 电 压 不 变 的 情 况 下 ， _。 (3) 小 宇 研 究 电 流 与 电 压 、 电 阻 之 间 关 系 的 实 验 所 采 用 的 方 法 是 _。 【合作探究破疑难】 【要点突破】 知识点知识点 1 1 探究电流与电压的关系探究电流与电压的关系 1.1.在做“探究电流与电压的关系”的实验时，改变电阻两端的电压的方法有哪些？ 教材中用的是哪种方法？ 2 2设计实验电路图并连接实物图(图 1711)。 图 1711 3 3 3实验数据分析(R10 )： 电压 U/V 0. 4 0. 8 1. 2 1. 6 2. 0
4、 2. 4 2. 8 电流 I/A 0. 04 0. 08 0. 12 0. 16 0. 20 0. 24 0. 28 (1)分析数据，画出电流与电压的关系图象。 (2)分析数据及图象，得出结论。 4 4在做实验时，滑动变阻器的作用是什么？ 5 5实验中多次测量的目的是什么？ 【归纳总结】 (1)实验结论 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。 (2)实验图象 图 1712 【典例 1 1】某实验小组准备探究电流与电压的关系。 4 (1)请你在虚线框内帮他们设计出相应的电路图甲。 (2)请根据你设计的电路图甲所示连接实物电路。 甲 乙 图 1713 (3)连接好实验电路后，
5、在开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于_处。 (4)经检查电路无误，闭合开关，通过调节滑动变阻器，电流表的示数如图乙所 示，则电流为_A。 (5)经多次调节滑动变阻器，该小组得到相应的数据如下表： 序号 1 2 3 4 5 电压U/V 1.5 1.8 2.1 2.4 2.7 电流I/A 0.30 0.36 0.42 0.48 0.54 请对上表中的实验数据进行分析，得出的结论是： _ _ _ _。 想一想：实验结论说成“电阻一定时，导体两端的电压跟导体中的电流成正比” 是否可以？ 【针对训练】 5 1 1小君和小丽在研究导体中电流与导体两端电压的关系时，除了电源(3 V)、开 关、 导线、 电流
6、表、 电压表、 滑动变阻器外， 还有可供选择的： A.定值电阻 B 小 灯泡。 (1)为了完成研究，需要选择器材_(填序号)； 理由是：_。 (2)用笔画线完成图甲中的实物电路连接(你所选的器材在图中用接线板代替， 导 线连线不能交叉)，并使滑动变阻器接入电路的阻值最大。 (3)小君通过实验得出了表(一) 中的数据，请读出图 2 中两表的示数， 记在表中 最后一列的空格处。 甲 乙 图 1714 表(一) 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.4 电流I/A 0.05 0.1 0.15 0.2 0.24 表(二) 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流I/A 0.2
7、5 0.2 0.15 0.1 0.05 (4)小丽通过实验得出了表(二) 中的数据，并且通过分析实验数据得出了：“在 电阻一定时， 导体中的电流随电压的增大而减小”的结论。小君观察并检查了小 丽 所 连 接 的 电 路 后 ， 发 现 了 问 题 。 你 认 为 原 因 可 能 是 _。 知识点知识点 2 2 探究电流与电阻的关系探究电流与电阻的关系 按照课本第 76 页“探究电流与电阻的关系”的实验进行实验探究，并思考下列 6 问题： 1 1在本实验中，被控制的量是_，需要改变的量是_。 2 2根据你所设计的电路图，将下面的实物图连接完整。 图 1715 3 3在实验中，使用的电阻分别是 5
8、 、10 、15 ，首先将 5 的电阻接 入电路中，做完实验后，更换成 10 的电阻，接下来进行的操作是 _ _。 4 4下表是李明组记录的实验数据，根据他们记录的实验数据，用描点法在坐标 中画出电流随电阻变化的曲线。 R/ 5 10 20 25 I/A 0.4 0.2 0.1 0.08 图 1716 5 5 分析实验数据或图象， 可得结论： _。 6实验中滑动变阻器的作用是： (1)_；(2)_。 【归纳总结】 (1)实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电阻成反比。 (2)实验图象 图 1717 7 【典例 2 2】小亮同学想探究“导体中电流跟电阻的关系”，设计了如图 1
9、718 所示的电路图(电源电压恒定)。 图 1718 (1)小亮总共做了 2 次实验， 他把第一次实验得到的数据填入表中： 第二次实验， 他将A、B两点间的定值电阻由 24 换成 12 ，然后使滑动变阻器的滑片 P 向_(选填“C”或“D”)端移动，使电压表的示数不变，则此时电路中的 电流为_A。 实验序号 U/V R/ I/A 1 4.8 24 0.2 2 4.8 12 (2)小亮根据实验数据得到如下结论：导体中的电流与其电阻成反比。请你对以 上 的 探 究 过 程 做 出 评 价 ， 并 写 出 两 点 评 价 意 见 ： _、_。 【针对训练】 2 2用图 1719 甲所示的实验电路探究
10、电流与电阻的关系。 甲 乙 图 1719 (1)连接电路时， 图甲中导线E端应与滑动变阻器的_(选填“A”、 “B”、 “C”或“D”)接线柱相连，使闭合开关前滑动变阻器的滑片 P 应置于 A 端。 (2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片 P 发现，电压表始终无示数，电流表有示 数，其原因可能是_(只填序号)。 A滑动变阻器断路 BR短路 CR断路 (3)排除故障后，将 5 的电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为 8 1.5 V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为_A。 (4)将 5 的电阻换成 10 的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 P 到 合 适 位 置 ， 记 录 实
11、 验 数 据 ， 此 操 作 中 调 节 滑 动 变 阻 器 的 目 的 是 _。 (5)再将电阻换成 15 重复操作。 (6)分析数据可得出结论：_ _。 电阻R/ 5 10 15 电流I/A 0.15 0.1 【达标检测】 (10 分钟) 1 1图 17110 是某同学根据探究电流与电压关系的实验的数据画出的图线， 其中正确的是 ( ) A B C D 图 17110 2 2在做“探究电流与电阻的关系”实验中，小翔连接了如图 17111 所示的 电路。他先在电路的A、B间接入 10 的电阻，移动变阻器的滑片，读出电压 表与电流表的示数；记录数据后，改用 15 电阻替换 10 电阻，闭合开关
12、， 接下来他的实验操作应该是 ( ) 图 17111 A观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据 B观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据 C观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据 D观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据 9 3 3在“探究电流与电压的关系”的实验中，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应 调到_位置，分别采用 5 、10 、15 的电阻进行实验，目的是 _。 4 4图 17112 甲是探究电流与电压关系的电路图，开关 S 闭合后，将滑动变 阻器的滑片 P 从a端移至b端，电流表和电压表的示数变化关系如图乙所示， 由 图象可知：在电阻一定时，电流与电压成_比。实验时，保持电源电压为 3
13、 V，当滑片 P 位于a端时，电流表的示数为_A。 甲 乙 图 17112 5 5我们已进行过“探究电流与电压和电阻的关系”的实验。 (1)请你在方框内画出该实验的电路图。 (2)由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化 对电流的影响时，必须保持其他因素不变，即采用了_法。 图 17113 是某实验小组在探究过程中，根据实验数据绘制的图象， 其中表 示电压不变时，电流随电阻变化的图象是_图；表示电阻不变时，电流随 电压变化的图象是_图。(均选填“甲”或“乙”) 甲 乙 图 17113 (3) 在 探 究 过 程 中 ， 使 用 滑 动 变 阻 器 的 目 的 是 _ 和
14、 _。 (4)实验结论是：_。 _。 10 第 1 节 电流与电压和电阻的关系 【自主预习探新知】 新知初探 一、1.1.越大 可能成正比 2.2.电阻 电流 控制变量法 3 3断开 阻值最大 二、1.1.越小 可能成反比 2.2.电阻 滑动变阻器滑片 预习自测 1 1B 2 2(1)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (2)通过导体的电流与导体的电阻成反比 (3)控制变量法 【合作探究破疑难】 要点突破 知识点 1 1 1(1)改变干电池的个数；(2)调节滑动变阻器的滑片；(3)调节学生电源的调压旋钮。 教材中用的是调节滑动变阻器的滑片的方法。 2 2电路图与实物图连接如图所示。 3 3(
15、1)电流与电压的关系图象如图所示。 (2)通过对表格中数据的分析可知 U 1 I1 U2 I210 V/A，并且从图象可以看出 IU图线是 一条过原点的直线。所以可以得出结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正 比。 4 4(1)控制电路中电流的大小，保护电路；(2)改变定值电阻两端的电压。 5 5寻找普遍规律，避免偶然性。 典例 1 1(1) (2) 11 (3)阻值最大 (4)0.3 (5)在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比 解析：(1)将电源、开关、电流表、电阻以及滑动变阻器依次连接起来，电压表测量电阻两 端的电压。 (2)根据电路图连接实物。电源电压 3 V，所
16、以电压表使用03 V 量程，电流表使用00.6 A 量程，滑动变阻器一上一下接入电路中。 (3)连接好实验电路后，在开关闭合前，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处，对电路起到保 护作用。 (4)电流表使用 00.6 A 量程，分度值为 0.02 A，示数为 0.3 A。 (5)从表中的数据可以看出，电压和电流的比值不变，因此可得出结论：在电阻一定时，导 体中的电流跟导体两端的电压成正比。 想一想 不可以。电压是形成电流的原因，只有在导体两端加上电压，导体中才会有电流，也就是电 压变化电流才会跟着变。因此，应该说“电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正 比”而不能说成“电阻一定时，导体两端的电
17、压跟导体中的电流成正比”。 针对训练 1 1(1)A 小灯泡灯丝的电阻随温度而改变，不能控制电阻一定 (2) (3)2.4 0.24 (4)电压表并联在滑动变阻器两端了 解析：(1)探究电流跟电压的关系时，应控制电阻不变。而灯泡的电阻两端电压越高，小灯 泡越亮， 电阻值也相应增大， 所以使用定值电阻。 (2)滑动变阻器要求接入电路的电阻最大， 必须使接入电路的电阻线最长， 所以连接左下端的接线柱。 (3)电压表选择的是03 V量程， 所以示数是 2.4 V；电流表选择的是 00.6 A 量程，所以示数是 0.24 A。(4)探究电流与电 压的关系，必须保持电阻一定，由表(二)对应的电压电流计算
18、可知，电阻值是变化的，所以 原因是电压表并联在滑动变阻器两端了。 知识点 2 1 1导体两端的电压 导体的电阻 2.2. 12 3 3移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压不变 4.4. 5 5电压一定时，电流随电阻的增大而减小 6 6(1)保护电路 (2)使定值电阻两端的电压不变 典例 2 2(1)C 0.4 (2)实验次数太少；结论缺少“电压一定”的前提 解析：(1)实验中应控制电阻两端的电压不变，电阻R由 24 更换为 12 ，由串联分压 的点知，电阻两端的电压会减小，因此滑片应向C端移动，直到电压表示数为 4.8 V，电压 不变，当电阻减小一半时，电流应该增大一倍，故电流应为 0.4
19、A。 (2)因为实验次数太少，存在很大的偶然性，应该多次测量才能得出普遍规律；在得出实验 结论时，需要加上“电压一定”的条件。 针对训练 2 2(1)B (2)B (3)0.3 (4)保持定值电阻两端电压不变 (6)在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比 解析：(1)由闭合开关前滑动变阻器的滑片 P 应置于 A 端，且使滑动变阻器的阻值最大，可 知， 图甲中导线E端应与滑动变阻器的 B 接线柱相连； (2)电流表有示数， 说明电路为通路， 而电压表始终无示数， 说明定值电阻R短路； (3)由图乙可知， 电流表所选量程为 00.6 A， 分度值为 0.02 A，则由电流表指针位置可知，电流表读
20、数为 0.3 A；(4)在研究电流与电阻 关系时，把定值电阻 5 换成 10 ，电压表的示数会随之增大，为了保持电压表示数不 变，故需要调节滑动变阻器的滑片 P 到合适位置；(6)由表中的数据可知，电阻两端的电压 不变时，通过导体的电流与电阻成反比。 达标检测 1 1A 解析：根据控制变量法可知，探究电流与电压关系的实验中，需要控制电阻的阻值不 变；而电阻一定时，电压与电流成正比；电压为零，电阻中电流也为零。故选 A。 2 2A 解析：在探究电流与电阻的关系时，应该控制电压不变，通过改变接入定值电阻的阻 值实现电阻改变。故当由 15 电阻替换 10 电阻时，应该移动滑片，使电压表示数为原 来的
21、示数。 3 3阻值最大 使实验结论更具有普遍性 解析：为保护电路安全，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到阻值最大位置；分别采用 5 、10 、15 的电阻进行实验，目的是使实验结论更具有普遍性。 4 4正 0.1 解析：从图象中可以看出该图象是正比例函数，所以在电阻一定时，电流与电 压成正比；当滑片位于a端时，滑动变阻器连入的阻值最大，此时电路中的电流最小，为 13 0.1 A。 5 5(1)如图所示。 (2)控制变量 甲 乙 (3)改变电阻两端电压和通过的电流 保护电路和电表 (4)保持电阻不变时，电流跟电压成正比 保持电压不变时，电流跟电阻成反比 解析：由于电流大小与电压、电阻有关，所以在探究过程中，需用控制变量法，即保持电阻 不变，只改变电压来探究电流与电压的关系；保持电压不变，只改变电阻大小来探究电流与 电阻的关系。最后再根据测得的数据画出图象，得出结论。
