4.6電流與電壓電阻的關(guān)系課件-浙教版科學(xué)八年級上冊

第4章第6節(jié)

電流與電壓、電阻的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會設(shè)計研究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗方案。2.掌握控制變量法的應(yīng)用，會根據(jù)實驗方案實施變量的控制與測量，并規(guī)范記錄數(shù)據(jù)。3.理解滑動變阻器在電路中的控制作用。4.能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)找出正比關(guān)系或反比關(guān)系。5.能從分步實驗結(jié)論中總結(jié)出歐姆定律。6.會用歐姆定律進行簡單的電路分析與計算。知識點1

電流與電壓的關(guān)系

重難點1.教材第149頁活動：探究電流與電壓的關(guān)系提出問題電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓存在什么關(guān)系猜想與假設(shè)電壓是產(chǎn)生電流的原因，同一個小燈泡，在以一節(jié)干電池為電源的電路中發(fā)光較暗，在以兩節(jié)干電池為電源的電路中發(fā)光較亮，所以有兩種猜想：（1）導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過導(dǎo)體的電流越大；（2）通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓大小成正比設(shè)計實驗運用控制變量法，控制電阻不變，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電阻兩端的電壓，用電壓表測量電阻兩端的電壓，用電流表測量通過電阻的電流，記錄數(shù)據(jù)，分析電流隨電壓的變化規(guī)律。實驗電路圖如圖所示實驗器材電流表、電壓表、滑動變阻器、

5Ω

的定值電阻、學(xué)生電源、開關(guān)各一個，導(dǎo)線若干續(xù)表實驗過程（1）按圖連接電路。連接電路之前，開關(guān)斷開。（2）檢查電路無誤后，把滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，再閉合開關(guān)。（3）逐次調(diào)節(jié)滑動變阻器

,使電壓表上的讀數(shù)分別達到表中數(shù)值，分別讀出每次不同電壓（

、

、

、

）下的電流值，并記錄在表中數(shù)據(jù)處理續(xù)表分析論證通過對表中數(shù)據(jù)的分析計算，發(fā)現(xiàn)電流隨電壓的增大而增大，且在誤差允許的范圍內(nèi)，電壓與電流的比值不變。將實驗數(shù)據(jù)以圖像的形式表示出來，分析可知電流與電壓成正比實驗結(jié)論當(dāng)電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與它兩端的電壓成正比續(xù)表特別提醒（1）導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對“同一導(dǎo)體”而言的。（2）在歸納結(jié)論時，不能漏掉前提條件“電阻一定”。（3）不能說“電阻一定時，電壓跟電流成正比”。因為電流、電壓之間存在一定的因果關(guān)系，這里電壓是原因，電流是結(jié)果，即只有給導(dǎo)體兩端加上了電壓，導(dǎo)體中才會產(chǎn)生電流，不是因為導(dǎo)體中有了電流，導(dǎo)體兩端才有電壓，因果關(guān)系不能顛倒。2.實驗注意事項

（2）調(diào)節(jié)滑動變阻器時，要緩慢移動滑片，防止電壓表和電流表示數(shù)變化過快。（3）在移動滑動變阻器滑片的過程中，眼睛要緊盯電壓表，當(dāng)電壓表示數(shù)達到設(shè)定值時，停止移動滑片，記下電流表的示數(shù)。

A.僅有甲

B.僅有乙

C.僅有甲、乙兩種

D.甲、乙、丙都可行D

知識點2

電流與電阻的關(guān)系

重難點教材第150頁活動：探究電流和電阻的關(guān)系提出問題電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻存在什么關(guān)系猜想與假設(shè)電阻表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用，所以對電流與電阻的關(guān)系有兩種猜想:

導(dǎo)體電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越??；

通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻大小成反比設(shè)計實驗運用控制變量法，控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，改變導(dǎo)體的電阻，觀察并記錄電流的大小，分析電流隨電阻的變化規(guī)律。

要改變導(dǎo)體的電阻，在實驗中更換不同阻值的電阻接入電路即可；

在該實驗中更換電阻后要控制導(dǎo)體兩端的電壓不變，我們可以在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，調(diào)節(jié)滑動變阻器使不同電阻兩端的電壓保持不變，這個不變的電壓值可以通過電壓表顯示出來。實驗電路圖如圖所示：實驗器材電壓表、電流表、滑動變阻器、學(xué)生電源、開關(guān)各一個，阻值為

、

、

、

的定值電阻各一個，導(dǎo)線若干續(xù)表實驗過程（1）按實驗電路圖連接實物圖，將

的電阻連入電路。連接電路之前，開關(guān)斷開。（2）檢查電路無誤后，把滑動變阻器的滑片移至阻值最大處，再閉合開關(guān)。（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器

,使電壓表的示數(shù)為

時，讀出電流表的示數(shù)并記錄在表中。（4）將

的電阻依次換成

、

、

的電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器

,使電壓表的示數(shù)始終保持

不變，讀出對應(yīng)的電流值并記錄在表中續(xù)表數(shù)據(jù)處理

分析論證通過對表中數(shù)據(jù)的分析計算，發(fā)現(xiàn)電流隨電阻的增大而減小，且在誤差允許的范圍內(nèi)，電阻與電流的乘積不變。將實驗數(shù)據(jù)以圖像的形式表示出來，分析可知電流與電阻成反比(還可作電流與電阻的倒數(shù)的圖像，分析電流與電阻的關(guān)系)實驗結(jié)論當(dāng)電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流與它的電阻成反比續(xù)表特別提醒（1）在歸納結(jié)論時，不能漏掉前提條件“電壓一定”。（2）不能說“導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比”。因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，由導(dǎo)體的長度、橫截面積和材料決定，還受溫度的影響，與通過它的電流大小無關(guān)。

電壓表右

知識點3

歐姆定律的內(nèi)容及應(yīng)用

重難點德國物理學(xué)家歐姆對電流與電壓、電阻的關(guān)系進行了大量實驗研究，發(fā)現(xiàn)“通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比”這個規(guī)律對大多數(shù)導(dǎo)體而言都成立，于1827年歸納出了歐姆定律。1.內(nèi)容導(dǎo)體中的電流，跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。

（1）公式中各符號的意義及單位符號意義單位圖示

通過這段導(dǎo)體的電流安

這段導(dǎo)體兩端的電壓伏

這段導(dǎo)體的電阻歐（2）公式的變形式變形式意義注意事項

導(dǎo)體兩端的電壓等于通過導(dǎo)體的電流與其電阻的乘積不能說電壓與電流成正比，因為電壓是形成電流的原因，電壓是由電源提供的

導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于其兩端的電壓與通過的電流的比值。此公式僅是電阻的計算式，不是電阻的決定式不能說電阻與電壓成正比，與電流成反比，因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)3.歐姆定律的應(yīng)用（1）應(yīng)用歐姆定律的三種形式（知二求一）（2）應(yīng)用歐姆定律計算的一般步驟（3）應(yīng)用歐姆定律的注意事項同一性歐姆定律公式中的

、

、

是同一導(dǎo)體（或同一段電路）所對應(yīng)的物理量，不同導(dǎo)體之間（或不是同一段電路中）的電流、電壓、電阻不能應(yīng)用歐姆定律同時性即使是同一段電路，開關(guān)的閉合或斷開及滑動變阻器滑片的移動，都會引起電路的變化，使電路中的電流、電壓、電阻發(fā)生改變，所以公式中的三個量必須是同一時刻的值統(tǒng)一性公式中三個量的單位必須統(tǒng)一，即電流

的單位為安培

，電壓

的單位為伏特

，電阻

的單位為歐姆

拓展培優(yōu)利用歐姆定律理解電源短路、電流表和電壓表的連接

2.當(dāng)電流表直接連在電源兩端時，因為電流表電阻很小，電路中電流很大，會損壞電流表和電源，因此不允許將電流表直接連到電源的兩極。3.電壓表電阻很大，連入電路時通過電壓表的電流很小，可以忽略不計，因此電壓表所在的電路相當(dāng)于斷路。

1616

知識點4

電阻的測量

重難點1.教材第152頁實驗：伏安法測電阻實驗?zāi)康挠秒妷罕砗碗娏鞅頊y導(dǎo)體的電阻實驗原理

。對于一個未知電阻，用電壓表測出它兩端的電壓

，用電流表測出通過它的電流

，應(yīng)用歐姆定律，就可以求出其電阻值實驗電路圖

實驗器材待測電阻、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器各1個，干電池2節(jié)，導(dǎo)線若干實驗過程（1）按實驗電路圖連接好電路。閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器的滑片

移到阻值最大的位置。（2）閉合開關(guān)

，讀出電路中被測電阻兩端的電壓和通過電阻的電流，記錄在表格中。（3）改變滑動變阻器的阻值，再讀數(shù)，記入表格中。如此再重復(fù)

1

次續(xù)表數(shù)據(jù)處理表中共有3組讀數(shù)，代入

，算出電阻值，最后求電阻3次測量值的平均值，作為待測電阻

的測定值。如下表所示（表中數(shù)據(jù)僅供參考，以實際實驗數(shù)據(jù)為準(zhǔn)）減小實驗誤差

續(xù)表特別提醒器材的選擇原則（1）滑動變阻器：所選滑動變阻器的最大阻值應(yīng)接近待測電阻的阻值。（2）電流表、電壓表量程：在不超過量程的前提下，選用小量程測得的值要比選用大量程測得的值準(zhǔn)確，這是因為小量程的分度值小，精確度高。因此測量時，能用小量程就不用大量程。2.常見故障分析在實驗中出現(xiàn)電路故障后要先斷開開關(guān)，再分析查找故障原因，常見的故障及其現(xiàn)象如下表。故障（有且僅有一處）現(xiàn)象電壓表?電流表?電流表被短接有示數(shù)無示數(shù)電流表處斷路無示數(shù)無示數(shù)電壓表被短接無示數(shù)有示數(shù)電壓表處斷路定值電阻被短接無示數(shù)有示數(shù)，且示數(shù)偏大故障（有且僅有一處）現(xiàn)象電壓表?電流表?定值電阻處斷路有示數(shù)且接近電源電壓無示數(shù)電壓表串聯(lián)在電路中滑動變阻器上面兩個接線柱接入電路移動滑片，電表示數(shù)均不變，電壓表示數(shù)接近電源電壓滑動變阻器下面兩個接線柱接入電路移動滑片，電表示數(shù)均不變續(xù)表辨析比較伏安法測定值電阻阻值和測小燈泡阻值的異同定值電阻小燈泡原理

電路圖

實驗過程多次測量多次測量數(shù)據(jù)處理分別計算每次測量的電阻值，然后取平均值分別計算每次測量的小燈泡的電阻值，然后尋找規(guī)律實驗結(jié)論平均值為所求的電阻值燈絲的電阻隨溫度的升高而增大典例4

在“用電流表和電壓表測電阻”的實驗中，電路如圖甲所示。

A

5

題型1

探究電流與電壓的關(guān)系

★★★★

甲乙

定值電阻處斷路[解析]

閉合開關(guān)后，電流表示數(shù)為零，說明電路發(fā)生斷路，電壓表有示數(shù)，說明電壓表與電源之間是連通的，因此故障可能是定值電阻處斷路。

5

②

實驗結(jié)論是：___________________________________________________________。當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比

補充追問1（5）

實驗結(jié)束后，小卓同學(xué)向老師提出可以用小燈泡代替定值電阻，進行“電流與電壓關(guān)系”的實驗探究，你認為這個實驗操作_________（選填“可行”或“不可行”），原因是_______________________________。不可行燈絲的電阻隨溫度的變化而變化[解析]

探究電流與電壓的關(guān)系時，需要保持電阻不變，而燈絲的電阻隨溫度的變化而變化，所以不能用小燈泡做此實驗。（6）

為了尋找普遍規(guī)律，請你提出一個進行多次實驗的操作步驟：_________________________________________________。換用不同阻值的電阻，控制不同的電壓進行多次實驗題型2

探究電流與電阻的關(guān)系

★★★★

（1）

如圖是小金連接的電路，其中有一條導(dǎo)線連接錯誤，請在該導(dǎo)線上打“×”并畫出正確連線。

實驗次數(shù)定值電阻

電流表示數(shù)

150.362100.183200.09滑動變阻器斷路或電流表斷路[解析]

電流表無示數(shù)，說明電路發(fā)生斷路；電壓表無示數(shù)，說明電壓表的正、負接線柱不能與電源兩極相連通，因此可能為滑動變阻器斷路或電流表斷路。

左1.8

不能滑動變阻器的最大阻值過小

補充追問2

20

乙電壓

題型3

滑動變阻器的作用

★★★典例7

某同學(xué)利用如圖所示的電路探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”。實驗開始時，滑動變阻器的作用是___________。在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系時，應(yīng)保持_______不變；在探究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系時，滑動變阻器的作用是_______________________________________。保護電路電阻更換電阻后保持不同電阻兩端的電壓相同[解析]

閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)移至阻值最大處，起到保護電路的作用。根據(jù)控制變量法，在探究電流與電壓的關(guān)系時，應(yīng)保持電阻不變而使電阻兩端的電壓變化；在探究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)在更換電阻后保持不同電阻兩端的電壓相同，這是通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來實現(xiàn)的。方法點撥從實驗設(shè)計思路總結(jié)滑動變阻器的作用1.在探究電流與電壓的關(guān)系時，實驗設(shè)計思路是電阻不變，改變電壓，因此滑動變阻器的作用是改變導(dǎo)體兩端的電壓；2.在探究電流與電阻的關(guān)系時，實驗設(shè)計思路是電壓不變，改變電阻，因此滑動變阻器的作用是控制不同電阻兩端的電壓不變。題型4

對歐姆定律的理解（易錯）

★★

C[解析]

導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度決定，與導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流均無關(guān)，故A錯