人教版九年级物理《电流与电压电阻的关系》.docx
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人教版九年级物理《电流与电压电阻的关系》
电流与电压、
电阻的关系
你一定还记得:
1、电压是形成电流的原因。
2、电阻表示导体对电流的阻碍作用。
°。
。
那么通过某一导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间是不是存在着某种关系呢,
思考,一、观察以下实验并思考
现象:
用两节电池供电时,灯泡发光更臺;
分析:
灯泡两端的电压升高,灯泡中的电流
随之变大。
现象:
开关闭合后,左图中小灯泡比右图小灯泡亮
分析:
电流与电阻有关:
在电压不变时,电路中电阻增大,电路中的电流反而减力、。
从以上实验我们看到:
电路中的电流与电压和电阻有关系。
电路中的电流随电压的增大而增大,随电阻的增大而减小。
那么,它们之间究竟有着怎样的定量
关系呢?
本节课我们通过实验来探究这个关系O
探究塔电流剃电压、电阻的定量关系
要探究这三个物理量之间的定量关系,我们可以怎样进行实验?
量之间的变化关系
H使_个物理量保持不变.研究另二个物h;这种方法叫控制变量法。
变阻器
来改变
0k保持电阻不变,改变电压乓研究电流与电压之间的关系;
用滑动
喙蒜注压不变.改变
变阻器1
来调节I一一
QG保
I研究电流与电阻之间的关系。
提出问题:
电阻上的电流跟两端的电压有什么关系呢?
猜想假设:
当电路中的电阻一定时,电压越大,电流—就大。
设计实验:
1)保施阻不变,改变电压,研究电流与电压之间的关系。
逹逆9要探究当电阻_定时,
Oo°电流与电压的关系,应如何
设计实验方案?
你可以这样考虑:
1、要测量哪些物理量?
导体中的电流I和导体两端的电压U
2、需要什么测量工具?
电流I——电流表;电压U——电压表
3、怎样设计实验电路?
实验原理图
实验一:
控制电阻一定,探究电流与电压的关系
t
实验步骤
1、按电路图连接电路;
(注意:
连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。
)
°注意事项
・连接电路时开关应
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到
电阻般大位Jtc
电压
/伏
1.5
说明:
也可移动滑片摸拟实验
电阻斥=5°
电流
0.3
04
分析论证:
将数据釆用图像法直观地表示出两个量的变化关系
实验次序
电阻R1=5Q
电压(伏)
电流(安)
(1)
1
0.2
(2)
1.5
0.3
(3)
2
0.4
实验次序
电阻R2竝Q
电压(伏)
电流(安)
(1)
1
0.1
(2)
1.5
0.15
(3)
2
0.2
o
o
o
探
究
3、分析数据,得出结论
当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比。
4、本实验中滑动变阻器的作用是什么?
改变导体两端的电压
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。
即电压与电流的比值是个定值
(这个定值就是该电阻的阻值)关系式为:
R=
对这一关系的理解,应注意:
(1)这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的,不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比。
(2)不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。
这里存
在一个因果关系,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压,导体中才有电流,不是因为导体中先有了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。
实验二:
控制电压一定,探究电流与电阻的关系
探究过程
'实验步骤
1、按电路图连接电路:
(注意:
连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。
)
2、记下电阻值(如5Q),闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值
(如2V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;
实验二:
控制电压一定,探究电流与电阻的关系
3、更换一个新的电阻,记下其阻值(如
10Q),移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变(如仍为2V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;
4、再更换一个新的电阻,记下其阻值(如15Q),重复上次实验。
实验二.电压不变时,电流与电阻的关系
分析与论证
实验次序
电压
电阻R/Q
电流I/A
1
U=2V
2
1
2
4
0.5
3
8
0.25
分析数据
在分析实验数据时,还可采用图像法保持压不变时,电流随电阻变化的图4
6
4
2
探究过程
5、分析数据,得出结论
当电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。
6、本实验中滑动变阻器的作用是:
控制导体两端的电压保持不变。
结论2:
在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的
电阻成反比。
关系式为:
对这—^关系的理解要注意■
(1)电流命电阻也是针并同一导体而言,谁的电阻就影响谁的电流,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。
(2)同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。
因为,电阻是导体本身的一个性质,它的大小由导体本身来决定,与导体中通过的电流无关。
上述关系都有必不可少的条件,电阻一定或电压一定,这一点是不能忽略的。
小结回顾
-、探究电阻上的电潇躍两端电压的关条
$盖危起跑线
1.在电阻不变时,通过导体山的电流跟导体两端电压成正比・
2.在靛探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验屮要用到的仪表是电压表和电流表,测电压用电压表_J测电流用电流表.
3•连接电路时9开关应该处于断开状态,滑动变
阻器的滑片应该处在最大阻值的位置.
4•研究电流与电压的关系时「保持电阻一定J测量电阻两端的电压和通过的电流,多测几组数据.
彳孑互谕新裸莖
知识点。
©探究电阻上的电流跟电压的关系(重点)
按图7-1-1连接电路,闭合开关前把滑动变阻器滑片置于最大阻值处.保持电阻R不变,调节滑动变阻
器改变电阻R两端的电压「从电压表上读出电阻两端的电压值,从电流表上读出通过电阻的的电流.
图7-1-1
i^=ion
电压/V
1
2
3
电流/A
0.1
0.2
0.3
上表是进行实验时测得的数据,从实验数据可以看出电流和电压有关,电流随电压的增大而增大,作出u—J图象,如图7—1~2所示,该图象是一条过原点的直线,根据数学知识,可以知道电阻一定时,电流的大小和电压成正比.
【例题】刘阳同学想利用图7-1-3所给实验器材,
探究电流与电压的关系.
图7-1-3
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.28
(1)在电压表尚未接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请你指出.
(1)电流表正负接线柱接反了,滑动变阻器接线错误.
(2)假如错误已纠正,且原电流方向不变,则电压表将接在电路中"、c.d四点中的哪两点才能测量电阻Ri两端的电压.
(2)皿(或W
(3)上表是刘阳同学做实验得出的几组数据,分析表「IJ数据可得到什么结论?
写出简要的分析过程.
(3)电阻一定时,导体屮的电流与它两端的电压成正比.当电压增加时,电流也随看增加,目•电压与电流的比
值不变・(其他表述合理盟H
【解析】由电路图可发现两处错误:
滑动变阻器的接线柱都接在金属杆上了,电流表的正负接线柱接反了.电压表应并联在B两端,因此应选右、c两点或h、d两点*由数据表格分析可发现,通过定值电阻R]的电流随着两端的电压增大而增大,且电压与电流的比值不变,是成正比例关系.
拓展■训卷
1.某同学在探究通过导体的电流与其电压的关系
时.将记录的实验数据通过整理作出了如图7-1-4所
示的图象,根据图象分析,下列说法错误的是(B)
A.通过导体u的电流与其两端电压成正比
B.导体a的电阻大于b的电阻
C.当导体乃两端电压是1V时,通过b导体屮的电流为0.1A
D.将俶存两导体并联接在
//A|
0.6-
图7—1—4
电压为2V的电源上时,通过干路的电流为0.6A
按图7-1-5连接电路-闭合开关前把滑动变阻器
滑片置于①最大阻值处更换不同阻值的电阻,通过调节②滑动变阻•器控制电压表的示数③不变■即电阻两
端的电压不变,从④丄壘丄上读岀通过导体的电流.
电压U=3V
电阻/Q
5
10
15
电流/A
0.6
0.3
0.2
上表是进行实验时测得的一组数据,从实验数据可以看出电流和电阻有关,电流随电阻的增大而⑤减小.作出丁一专图象,如图7-1-6所示,该图象是一条过原点的直线,根据数学知识,可以知道.电压一定时•电流的大小和电阻的倒数成正比9即和电阻成反比.
2•小明同学利用如图7-1-7所示的电路,探究保
图7—1—7
持电压不变时9电流跟电阻的关系.
点此播放教学视频
得到的数据如下表.
电阻R/Q
5
6
10
15
20
30
电流I/A
0.6
0.5
0.3
0.2
0.15
0.1
(1)分析表屮的数据9可以得出的结论是:
电压不变时,导体中的电流与电阻成反比
(2)滑动变阻器左在此实验小的主要作用是:
调整R'的阻值,使R两端电压保持不变
Q掾宛与綠对
1.在分析电流跟电压、电阻两个变量的关系时,一定
要对变量进行控制,如果忽略了这一点,往往会得出错误的结论.
2.所得的结论一定要加上前提条件,比如电流和电压成正比的前提条件是“电阻一定J电流和电阻成反比的前提条件是“电压不变
3.一定要搞清电流与电压、电阻的关系,不要把它们的关系颠倒,说成“U与I成正比”或“R与I成反比”而出错.
(1)电阻一是时,电流与电压成正比,电压是因,电流是果,即因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才有电压;
(2)电压一定时,电流与导体电阻成反比,电阻是导体本身的一种特性,即使导体中没有电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体屮电流的增大或减小而使它的电阻改变.
4.在物理学小,经常利用图象表示一个物理量随另一个物理量的变化情况,它可以直观、形象地表示出物理量的变化规律.在本节小探究电流跟电压、电阻的关系的实验数据处理时,应用了图象法.
练_练
1、一段导体两端电压为2V时,通过它的电流为0・2%眇两端的电压变为6V时,导体中的电流为
2、电阻阻值为5Q接到某电源上时,电流为
0.6A;当把一个阻值为15的电阻接到次电源上
时,电流为°・2A。
3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验,实验中得到了如下的两组数据:
表一:
表二:
(1)分析表一所得到的数据可得结论:
当电阻不变时,导体中的电流与导体賈端的电压成正比。
(2)分析表二所得到的数聶可得结论:
当导体两端的电压不变时,导体中的电流与导体的电阻
4、关于电压与电流的关系的说法不正确的是(C)
A电压是电路中形成电流的原因
B导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比
C电阻一定时,导体两端的电压与电流成正比
D电阻一定时,导体电流与导体两端电压成正比5、图中是小明同学研究的电流与电压
关系时利用所测数据画出的图像,由图可知,R1与R2的大小关系是(人)
AR1>R2
BR1 CR1=R2 l/A D无法确定 6.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图. ⑴为了达到研究的目的,实验过程中必须保持 定值电阻两端的电压不变: (2)当开关S闭合后,电压表的读数是2.5V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Q的电阻R换成阻值为10Q的电阻接入电路来进行研究, 则操作是 吕rhIT去位皓优电祝則不釵怵苻 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.40 0.38 0.45 7、在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明得到的实验数据如上表. (1)这些数据中有一组是明显错误的,它是第组数据。 (2)由数据可以看出两个量间的变化关系: 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
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- 电流与电压电阻的关系 人教版 九年级 物理 电流 电压 电阻 关系