17.1電流與電壓和電阻的關(guān)系（教學(xué)設(shè)計）

年級九年級授課時間

課題17.1電流與電壓和電阻的關(guān)系

1.通過實驗探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程。

教學(xué)2.進(jìn)一步熟悉探究實驗中常用的一種方法一控制變量法。

目標(biāo)3.會觀察、收集、分析實驗中的數(shù)據(jù)并嘗試采用圖象法分析實驗數(shù)據(jù)。

4.能說出電流與電壓、電阻間的正比、反比關(guān)系。

本節(jié)內(nèi)容由“探究電流跟電壓的關(guān)系”和“探究電流跟電阻的關(guān)系”兩部分

內(nèi)容構(gòu)成。從知識上講，要用到電路、電流、電壓和電阻的概念；從技能上講，

要用到電流表、電壓表和滑動變阻器等。本節(jié)課”探究電流跟電壓、電阻的關(guān)

系”是一個完整的科學(xué)探究過程，讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)的探究，學(xué)習(xí)科學(xué)猜想、設(shè)計

教材實驗、設(shè)計實驗表格、分析論證、感悟科學(xué)方法。因此，這節(jié)課無論在知識學(xué)習(xí)

分析上還是在培養(yǎng)學(xué)生運用知識解決實際問題的能力上都具有十分重要的作用。所以

教學(xué)中，在注重學(xué)生的理論聯(lián)系實際能力的同時，更要關(guān)注學(xué)生的科學(xué)探究能力

的提高。從而更進(jìn)一步體驗科學(xué)探究過程，學(xué)生運用控制變量的方法來設(shè)計和完

成實驗既是重點也是難點。在利用圖象進(jìn)行線性數(shù)據(jù)分析方面也是一個難點，所

以實驗的評估和交流環(huán)節(jié)也很重要。

三節(jié)干電池、教學(xué)用電流表、教學(xué)用電壓表、導(dǎo)線、滑動變阻器一個、定值電阻

教學(xué)

器材（R=5C、&=10Q、R.3=15C）、導(dǎo)線若干、開關(guān)、圖像坐標(biāo)紙等。

多媒體ppt,包含視頻：《探究電流與電壓的關(guān)系》、《探究電流與電阻的關(guān)系》。

教學(xué)過程

教師活動學(xué)生活動

導(dǎo)入新課

【演示并提問】觀看演示實

①用一節(jié)干電池與兩節(jié)干電池先后給同一小燈泡供電，觀察小燈泡的亮度驗，根據(jù)現(xiàn)象

有什么不同，哪一次小燈亮？對此，你有什么猜想？進(jìn)行猜想，進(jìn)

【歸納】用兩節(jié)干電池給同一小燈泡供電，小燈亮。猜想：電壓越大，電入情景.

流越大。

■a?)dr

!?［工?

②在圖所示的總中,，當(dāng)滑動變阻器匕二：右移動，連入電路的阻值變

一

大時，觀察燈泡的亮用的注卻'你有數(shù)么猜想？

-Qrk9■

【歸納】當(dāng)滑動變阻器連入電路的阻值變大時，燈泡變暗。猜想：電阻越

大，電路中的電流越小。

【提問】電流與電壓和電阻之間有沒有定量的關(guān)系呢？

這節(jié)課通過實驗探究一《17.1電流與電壓和電阻的關(guān)系》。

學(xué)習(xí)新課一、探究電流與電壓的關(guān)系

【提出問題】電阻一定時，電流與電壓存在怎樣的關(guān)系？根據(jù)演示實驗

【猜想與假設(shè)】因為電壓是形成電流的原因。若電阻一定，可能電壓越現(xiàn)象進(jìn)行猜

大，電流越大。想。

【設(shè)計實驗】對設(shè)計的實驗

提問：實驗中，應(yīng)該控制哪些物理量不變，哪些量改變？畫出電路圖，寫方案進(jìn)行交流

出用到的實驗器材。

知道用控制變

【歸納】（1）運用且的阻值不變。并用電流表測出電

路中的電流，用電壓表電壓，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電量法進(jìn)行實

阻兩端的電壓。驗.畫H實驗

電路圖，寫出

實驗器材。

（2）實驗電路圖如圖所示。

（3）實驗器材：電源、定值電阻、滑動變阻器、電鍍、電流表、電壓進(jìn)行實驗，收

表、導(dǎo)線等。集證據(jù)，

【進(jìn)行實進(jìn)行分析論

證，歸納出結(jié)

E確，將滑動變阻器的論。

進(jìn)行評估與交

消片

電阻R10Q

流，提高學(xué)生

電壓UN的科學(xué)探究能

1.02.03.04.05.06.0M

力。

6V,電流〃A

觀看視頻，進(jìn)

【分析論證】一步理解該實

（1）分析笠“0；［‘7人----4，，一電流隨電壓的增大而增大，并驗探究的過

且成正比。0.4程。

（2）在坐專:;/壓值描點，畫出/-U圖像。分析

做例題：，檢查

圖像可得出：通-E成正比。對所學(xué)知識掌

012345UN握情況。

（3）實驗結(jié)論：做例題2,分

在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成上比。析解決與探究

【評估與交流】“導(dǎo)體的電流

（1）滑動變阻器的作用：保護(hù)電路、改變定值電阻兩端的電壓.與導(dǎo)體兩端電

（2）表格錯誤數(shù)據(jù)的分析：分析比較各組數(shù)據(jù)電壓與電流的比值是否相壓的關(guān)系”的

同，不同的一組數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)據(jù)。有關(guān)問題。

（3）提示:

①結(jié)論中的電流、電壓、電阻是針對同一導(dǎo)體而言的。

②明確電流與電壓存在的因果關(guān)系，電壓是導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的原因，而不

是導(dǎo)體中有了電流才在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓，所以不能說電阻一定時，電壓與電

流成正比。

③在歸納結(jié)論時，不能漏掉前提條件“電阻一定”。

［播放視頻］i/

［:例題1］在實驗中，某同學(xué)連接的

電路實驗序號12345得到的

實驗電壓U/V0.60.91.21.51.8

電流〃A0.150.220.300.380.45

A.多次實驗的目的是為了減小誤差

B.第4次實驗數(shù)據(jù)是錯誤的

C.由該實驗可得出：在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓

成正比

D.由該實驗可得出：在電阻一定時，導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流

成正比

【詳解】A.探究電流與電壓關(guān)系時，多次實驗的目的是為了得到普遍規(guī)

【設(shè)計實驗】要研究電流與電學(xué)的關(guān)孰必須改變接入電路的阻值R,所以/十實驗方案

要更換不同的電阻R接入的）。實J中要看制隹阻兩端的電壓不變，所以需要在

并進(jìn)行交流展

調(diào)節(jié)滑動變速工」二持電阻R兩端的電壓不變，電

電路中串聯(lián)滑動變速器，通過zT'o

路圖如圖所示。注意與上一個

實驗的區(qū)別。

|、、滑動變阻器、開關(guān)、電流

【實驗/知道用控制變

表、電壓表1擊

d4"_*?*.G量法進(jìn)行實

L

【進(jìn)行驗，畫H實驗

（1）市〈白

電路圖，寫出

K實驗器材。

（2）閉合開關(guān)前，檢查電路中各元件的連接是否正確，將滑動變阻器的進(jìn)行實驗，收

滑片調(diào)到阻值最大處。集證據(jù)。

（3）把阻值為5Q的定值［電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電畫出/-R色像，

壓表示數(shù)為3V保持不變，讀1士電流表的示數(shù)，記錄在下面的表格中。通過圖像

電壓U/V2己值電阻，調(diào)進(jìn)行分析論

節(jié)滑電阻51015251錄在下面的證，得已結(jié)

表格論。

電流〃Ao.r)0.220.300.38

進(jìn)行評估與交

【分析論證】流，進(jìn)一步提

（1）分析實驗數(shù)據(jù)〃"空■.七流隨電阻的增大而減小，且電高學(xué)生的科學(xué)

流與電阻的乘積為一定彳；交比。探究能力。

（2）在坐標(biāo)系中畫：“出：通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的知道/二圖

K

電阻成反比。:

^7_像，也是表示

?9?1?325?

電流與可阻的

（3）實驗結(jié)論

關(guān)系的一種方

在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。

法。

【評估與交流：

知道改變電壓

（1）對/-R圖_______li/^三一定時，導(dǎo)體中的電流與

的一些方法，

;‘體中的電流與導(dǎo)體電阻的倒

導(dǎo)體的電阻成反比___

~1"!:在實驗中可以

數(shù)成正比二_+-〔—.

_1_______靈活運用。

?■SM33

觀看視頻，進(jìn)

（2）更換阻值大的定值電阻后，電壓表示數(shù)不能調(diào)芋到所需要的值的原?步理解探究

因是電源電壓過大或滑動變阻器的最大阻值過??；更換阻值較小的定值電阻的過程。

后，由沛期大.若空驗無法世行.原因是電流表所選的量程過小。做例題并進(jìn)行

交流，檢驗知

識掌握情況。

做例題4,進(jìn)一

步加深對探究

“電流和電阻

（4）注意：對實驗結(jié)論兩種錯誤的語言描述：的關(guān)系”過程

①“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比”的理解。

——漏掉了結(jié)論的前提條件（在電壓一定時）。

②“電壓一定時，導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流成反比”

——弄錯了結(jié)論的因果關(guān)系（因為電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，跟電壓和電

流都沒關(guān)系）。

【播放視頻】一一《探究“電流與電阻的關(guān)系”》

【例題3】小明在探究通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系實驗中，如圖甲所

示，電源電壓恒為6V,根據(jù)測量數(shù)據(jù)得到如圖乙所示圖像。以下結(jié)論正確的是

）

①實驗中1|-?-|

②實驗過7

③分析圖］I------1

析圖1圖T［豈A

甲

A.①②B.③④C.①④D.②③

【答案】C.

【解析】①實驗中應(yīng)控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，換用不同的導(dǎo)體，所以

①正確。

②由圖像知，導(dǎo)體兩端的電壓UL/R=0.1AX20C=2V；②錯誤。

③導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，與電壓、電流無關(guān)，故③錯誤。

④分析圖像可得：每次實驗中，電流與電阻的乘積相等，即在電壓一定

時，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比；④正確。

甲乙

I.根據(jù)設(shè)計的方案將殂值為5c的電阻接入電路，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動

變阻器的滑片，觀察并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；

II.換用阻值為10Q、20。的電阻，重復(fù)上述過程。

請你用筆畫線代替導(dǎo)線，將電壓表接入圖甲電路中；O

【得出結(jié)論】小舟對記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并繪制成圖乙，據(jù)此得出的結(jié)

論是;

【交流反思】小嘉用和小舟同樣的器材進(jìn)行實驗卻無法得出正確結(jié)論，其

記錄的數(shù)據(jù)如表所示，請你幫他分析原因：。

次數(shù)電阻/C電流/A

50.30

【答1案】電壓

一定時，2100.20通過導(dǎo)體

的電流與q900.12電阻成反

比；沒有MJ*控制電阻

兩端的電壓不變S

【詳解】探表并聯(lián)電阻的兩端，因為電源

電壓是3V,所^R：

由圖乙可知，電流與電殂的乘積（/=//?=5QxO.4A=10Qx0.2A=2V

故可以得出結(jié)論是：電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與電阻成反比。

由表中數(shù)據(jù)可知5QXO.3AW1OQXO.2A￥20Qx012A

而探究電流和電阻的關(guān)系時.，采用控制變量法，應(yīng)控制電阻兩端的電壓不

變，所以小嘉用和小舟同樣的器材進(jìn)行實驗卻無法得出正確結(jié)論的原因是沒有

控制電阻兩端的電壓不變。

I.在“探究電流與電壓的關(guān)系”實驗中，用定值電阻進(jìn)行實驗，得出了電流與電壓

課的關(guān)系（）

堂

練

習(xí)

課

堂

【答案】

練B.

習(xí)【解析】用定值電阻進(jìn)行實驗，電阻不變，所以電流隨電壓成正比，所以電流隨電

壓變化關(guān)系圖像為過原點的直線。故選

2.在“探究電流與電阻的關(guān)系”的實驗中如圖，下列說法正確的是（）

A.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成正比

B.實驗中應(yīng)控制也阻兩端電壓不變

C.記錄多組數(shù)據(jù)是為了求平均值，減小誤差

D.實驗只需用到?個10。的電阻

【答案】B。

【解析】A.在電壓不變時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，故A錯誤；

B.根據(jù)單?變量原則，探究電流與電阻的關(guān)系時應(yīng)控制電阻兩端電壓不變，故B正

確；

C.記錄多組數(shù)據(jù)是為了尋找普遍規(guī)律，故C錯誤；

D.為了尋找普遍規(guī)律，實驗中需要更換不同阻值的電阻，故D錯誤。

所以選B.

3.小剛用圖所示電路探究“通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”。實驗過程中，當(dāng)把甩

阻R由5Q更換為10C后，為了探究上述問題，他應(yīng)采取的操作是（

A.保持變阻器滑片不動B.將變阻器滑片適當(dāng)向左移動

C.將變阻器滑片適當(dāng)向右移動D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)

【答案】Bo

【解析】ABC.探究“導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系”，需保持導(dǎo)體兩端的電壓不變。當(dāng)

把電阻由5c更換為10。后，電阻變大，則電壓表的示數(shù)變大，此時應(yīng)該增大變阻器的

電阻減小電阻R兩端的電壓，使電壓表的示數(shù)保持K變。則滑片需向左移動增大滑動變

阻器接入電路中的電阻。故B符合題意，AC不符合題意；

D.增加電池節(jié)數(shù)時，式和變阻器的兩端電壓都會變大，故D不符題意。

所以選B.

4.張華同學(xué)在探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系時，將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過

整理作出了如圖所示的圖像，根據(jù)圖像，下列說法錯誤的是（）

A.通過導(dǎo)體a的電流與其兩端的電壓成正比

B.導(dǎo)體a的電阻大于導(dǎo)體b的電阻

C.當(dāng)在導(dǎo)體b的兩端加上IV的電壓時，通過導(dǎo)體b的電流為0.1A

D.將a、b兩導(dǎo)體串聯(lián)后接到電壓為3V的電源上時，a導(dǎo)體兩端的電壓小于3V

【答案】B.

【解析】A.由圖像可知，通過a、b兩電阻的電流與各自兩端的電壓成正比例函

數(shù)，即通過導(dǎo)體ab的電流與兩端的電壓成正比，故A正確，不符合題意；

B.分析圖像，在電壓相同時.，通過a的電流大于b的電流，故導(dǎo)體a的電阻小于導(dǎo)

體b的電阻，故B不正確，符合題意；

C.當(dāng)導(dǎo)體b兩端的電壓2V時，通過的電流為0.2A；因為通過同一導(dǎo)體的電流與兩

端的電壓成正比，所以當(dāng)在導(dǎo)體b的兩端加上IV的電壓時，通過導(dǎo)體b的電流為

0.1A；故C正確，不符題意；

D.將a、b兩導(dǎo)體串聯(lián)后接到電壓為3V的電源上時，a導(dǎo)體兩端的電壓小于電源電

壓3V,故D正確，不符合題意。

所以選B.

5.小華用圖示電路探究“電流跟電阻的關(guān)系”，他按正確的操作方法進(jìn)行了多次實

驗，記錄了多組數(shù)據(jù)，如果電源電壓保持不變，對他的實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，下列物理量

中發(fā)生改變的是（）

A.定值電阻兩端的電壓B.滑動變阻器兩端的電壓

C.電壓表與電流表示數(shù)之比D.定值電阻與滑動變阻器兩端電壓之比

【解析】A.探究“電流跟電阻的關(guān)系”，要控制定值電阻兩端的電壓不變，故A不符

合題意；

B.由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律，定值電阻兩端的電壓不變，所以滑動變阻器兩端的電壓

也不變，故B不符合題意；

D.因為定值電阻兩端的電壓和滑動變阻器兩端的電壓均不變，因此定值電阻與滑動

變阻器兩端電壓之比也不變，故D不符合題意；

C.圖中電壓表測定值電阻的電壓，電流表測電路的電流，由歐姆定律，電壓表與電

流表示數(shù)之比即定值電阻大小，因?qū)嶒炛幸獡Q用不同的定值電阻，所以這個比值發(fā)生變

化，故C符合題意。故選C。

6.在“探究通過導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系”實驗中：

（1）小明連接的電路如圖甲所示，請用筆畫線代替導(dǎo)線把電路連接完整______;

（2）根據(jù)表格中記錄的三組數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)申，阻越大則電流越小，要判斷電流與電阻是

否J

③200.10

1

【答案】（1）見下圖；（2）見解析。

【解析】（1）如圖甲，滑動變阻器電阻絲的右端已接入電路，再把金屬桿的左端或

右端與開關(guān)的右側(cè)接線柱連接即可，如圖所示：

（2）計算出每次實驗中電流和電阻的乘積，如果三次乘積相同，說明電流與電阻成

反比。

7.為了做“探究電流與電壓的關(guān)系”的實驗，小明使用電壓恒為3V的電源、開

關(guān)、導(dǎo)線若干、定值區(qū)阻用、電流表，電壓表和滑動變阻器連接了圖甲所示的電路：

01.02.03.0UN01.02.03.0UN

乙內(nèi)

（1）閉合開關(guān)后，小明調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0.5V,記錄電流表讀數(shù)，再將滑片

向著靠近端的方向移動，使電壓表示數(shù)為L0V,繼續(xù)記錄電流表讀數(shù)；（選填

3或“B”）

（2）完成實驗并整理器材后，小明將所得數(shù)據(jù)描點連線畫出如圖乙所示的凡的/-

U圖像，并根據(jù)圖像得出結(jié)論：;

（3）為了得到更具有普遍性的結(jié)論，小白利用小明的實驗器材，僅將以更換為不

同阻值的定值電阻&，重新連接電路并進(jìn)行相同操作，畫出的/-U圖像卻如圖丙所示，

小明幫助小白進(jìn)行分析，確認(rèn)是電路連接錯誤，該錯誤為：；

（4）小明還認(rèn)為，即使不重新進(jìn)行實驗，利用小白的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，也能畫出色的/-U

圖像。請你在圖乙中畫出R?的/-U圖，并通過圖像分析，Ri/?i（選填“>”、

“V”或"=”)o

【答案（I）4（2）在電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；

（3）電壓表并聯(lián)在滑動變阻器的兩端了；（4）<o

【詳解】（1）閉合開關(guān)后，小明調(diào)節(jié)滑片使電壓表示數(shù)為0.5V,記錄電流表讀數(shù)，

要使電壓表的示數(shù)為L0V,即增大定值電阻兩端的電壓，由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知滑動

變阻器兩端的電壓需要減小，由串聯(lián)電路的分壓作用知滑動變阻器的電阻需減小，即將

滑片向著靠近人端的方向移動，使電壓表示數(shù)為1.0V,繼續(xù)記錄電流表讀數(shù)。

（2）由圖已知，同一電阻的/-U圖像是一條過原點的傾斜向上的圖像，在電阻一定

時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。

（3）由圖丙知隨著電流的增大，電壓表的示數(shù)減小，說明電壓表并聯(lián)在滑動變阻器

的兩端了。

（4）由圖丙知當(dāng)電東表的示數(shù)為O.SOV時，電咯中的電流為0.S0A,

此時出兩端的電壓為（7i=3V-0.5V=2.5V；依次類推：

電路中的電流為0.40A,R兩端的電壓為U2=3V-I.（）V=2.0V

電路中的電流為0.30A,R2兩端的電壓為S=3V-1.5V=I.5V

電路中的電流為0.20A,&兩端的電壓為t/4=3V-2.0V=1.0V

電路中的電流為0.10A,&兩端的電壓為f/4=3V-2.5V=0.5V

根據(jù)定值電阻&兩端的電壓與電流的數(shù)據(jù)畫出圖像，見圖；

由圖像知，&小于心.

8.小桃在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗時，連接實物電路如圖，電源電壓為

3VO

（1）連接實物電路前，開關(guān)應(yīng)_________;電路接通前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置

于滑動變阻器的端（填"A”或"B”）；電路中滑動變阻器起到了保護(hù)電路元件安

全和的作用；

（2）閉合開關(guān)后無論怎樣移動滑動受用器的滑片P,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)幾乎為零，電

壓表示數(shù)約為3V,小桃猜想這可能是由電路中的元件（填元件的字母代號）發(fā)生

故障引起的；

（3）故障排除后，小桃得到的實驗數(shù)據(jù)如表所示，這些數(shù)據(jù)中有一組是明顯錯誤

的，跟其他數(shù)據(jù)的規(guī)律完全不同，可能是讀取這組數(shù)據(jù)時粗心所引起的。分析時需要把

它清除。錯誤數(shù)據(jù)是第組；（填數(shù)據(jù)序號）

數(shù)據(jù)序號123456

電流〃A0.400.190.130.140.080.07

電阻R951015202530

（4）剔除錯誤數(shù)據(jù)后，小桃得到的結(jié)論是：電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電

阻成比；

（5）小桃和其他組的小田交流時發(fā)現(xiàn)，兩細(xì)同學(xué)收集數(shù)據(jù)的方案不同：

小桃的方案：收集電壓為3V時，電流與電阻的關(guān)系的幾組數(shù)據(jù)，比較電流與電阻的

關(guān)系了；

小田的方案：收集電壓分別為IV、2V、3V的三個小組電流與電阻的關(guān)系的多組數(shù)

據(jù)，比較電流與電阻的關(guān)系；

你認(rèn)為的方案更合理。

【答案】（1）斷開，A,改變電路電流和電壓；（2）&,斷路；（3）4；（4）反;

（5）小田。

【詳解】（1）為了保證電路安全，連接實物中路前，開關(guān)必須斷開。

電路接通前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)遠(yuǎn)離下接線柱，置于滑動變阻器的最大阻值

處，即圖中的A端。

滑動變阻器因為可以通過改變電阻絲的接入長度來改變接入阻值，所以可以起到保