【學習目標】
1.通過實驗探究，熟悉控制變量法的應用，并得出電流與電壓的關系，電流與電阻的關系；
2.掌握電流跟電壓的關系及電流跟電阻的關系；
3.知道歐姆定律的內容、公式及相關的物理量的單位；
4.會運用歐姆定律進行簡單的計算。
【要點梳理】
知識點一：探究電流與電壓的關系
1．提出問題：電流與電壓有什么關系。
2．猜想與假設：電流與電壓成正比。
3．設計實驗：因電流與電壓、電阻均有關系，我們要研究電流與電壓的關系，應該采用控制變量法。
即保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓，研究電流與電壓的關系。
器材：電流表、電壓表、定值電阻(2個)滑動變阻器、電源開關、導線
電路圖：

4．進行實驗：
①按圖連好電路，注意連接時開關要斷開，開關閉合之前要把滑動變阻器調到阻值最大處，實物圖如下所示。
②保持電阻R1=5不變，檢查電路后閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)分別為1V、2V、3V，并讀出電流表相應的數(shù)值、填表。
R1=5Ω
改變電阻，使R2=10不變，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)分別為1V、2V、3V，并讀出電流表相應的數(shù)值、填表。
R2=10Ω
5.根據(jù)數(shù)據(jù)畫出I-U圖像。
6．得出結論：
在電阻不變時，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。
要點詮釋：
1.任何電學實驗，在閉合開關之前，滑動變阻器應調節(jié)到阻值最大處，這樣可以保護電路。
2.本實驗中滑動變阻器的作用有兩點：①保護電路；②改變定值電阻兩端的電壓
3.如果只憑一組數(shù)據(jù)，就得出電流與電壓成正比的結論，缺乏普遍性，所以本實驗用不同阻值的電阻，重復實驗操作，這樣得出的數(shù)據(jù)更具普遍性。
4.要會根據(jù)I-U圖，判斷電阻值的大小。
如圖，通過相同的電流時，UB>UA，所以RB>RA
知識點二：探究電流與電阻的關系
1．提出問題：電流和電阻之間有什么樣的關系？
2．猜想與假設：電流與電阻成反比。
3．設計實驗：仍使用控制變量法，即保持定值電阻兩端的電壓不變，研究電壓不變時，電流與電阻的關系。
電路圖：


4．進行實驗：
①按圖接好電路。注意連接時開關要斷開，開關閉合之前要把滑動變阻器調到阻值最大處，實物圖如下所示。
②分別將5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻連入電路，檢查電路后閉合開關，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)保持3V不變，分別記下電流表的示數(shù)，填入表格。
U=3V
5．根據(jù)數(shù)據(jù)畫出I-R圖像。
6.得出結論：電壓一定時，電流與電阻成反比
要點詮釋：在本次實驗中滑動變阻器的作用：①保護電路 ②調節(jié)定值電阻兩端的電壓，使定值電阻兩端的電壓保持不變。
知識點三：歐姆定律
1.內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比
2.公式：I=U/R ，變形公式：U=IR ， R=U/I。
要點詮釋：
1. 歐姆定律中三個物理量適用于同一時間的同一部分電路上，不同導體的電流、電壓、電阻間不存在上述關系。
2.在用歐姆定律進行計算時，單位必須統(tǒng)一，即電壓、電流、電阻的單位必須為伏特（V）、安培（A）、歐姆（Ω），如果不是，在計算前必須先統(tǒng)一單位。
3.I=U/R和R=U/I的區(qū)別：歐姆定律表達式I=U/R表示導體的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻有關。當電阻一定時，電流與電壓成正比。而R=U/I是由歐姆定律表達式I=U/R變形得到的，它表示某段導體的電阻在數(shù)值上等于這段導體兩端電壓與其通過的電流的比值，而R是導體本身的一種屬性，它的大小與電壓和電流無關。
【典型例題】
類型一、探究電流與電壓、電阻的關系
1. 某小組在探究電流與電壓關系時，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表：
(1) 分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：在______時，______跟______成______(填“正”或“反”)比。
(2)在坐標紙上畫出U-I關系圖。

(3) 在本實驗中，滑動變阻器的作用除了保護電路外，主要是__________________。
【思路點撥】本題是物理課上常用的控制變量法，注意不變量，也就是在一定的前提下，還要注意電壓和電流的因果關系，所以在表達時需注意。
【答案】(1)電阻一定；導體中的電流；導體兩端的電壓；正； (2) 如圖所示；(3)改變定值電阻兩端的電壓

【解析】(1)注意：在回答結論時一定要說上前提條件即電阻不變。由表格可知電流改變的倍數(shù)與電壓改變的倍數(shù)相等，即正比例關系。在結論中一定要說電流與電壓成正比，而不能說反。這是因為有電壓才有電流，電壓是因，電流是果，因此結論一定要說電阻一定時，電流和電壓成正比。(2)做圖時，在坐標上描出對應的點連線即可以。因為電壓若為0，電流也為0，所以該圖象過原點。
【總結升華】本題的主要意圖是考查描點作圖法、分析實驗結論的能力以及滑動變阻器在電路中的作用．
舉一反三：
【變式】（2014?大港區(qū)二模）某同學在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”時，利用如圖所示電路，在a、b兩點間分別接入定值電阻R1、R2，R1＞R2，通過調節(jié)滑動變阻器測得了多組數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了兩個電阻的U-I關系圖象，圖中能正確反映兩個電阻大小關系的是（ ）
【答案】B
2. 小明同學，探究保持電壓不變時，電流跟電阻的關系，得到的數(shù)據(jù)如下表。
（1）分析表中的數(shù)據(jù)，可以得出的結論是： 。
（2）滑動變阻器R′在此實驗中的主要作用是： 。
【答案】（1）電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比
（2）調節(jié)R′的阻值，保持電阻R兩端電壓不變
【解析】（1）從表中的數(shù)據(jù)知在電壓不變時，電阻增大到原來的幾倍，電流就減小到原來的幾分之一。所以電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比。
（2）滑動變阻器的作用在這個實驗中有兩個，一是保護電路，二是保持電阻兩端的電壓不變。
【總結升華】此題目需要掌握電流跟跟電阻成反比是有前提的。學會對數(shù)據(jù)進行分析得出正確的結論。
舉一反三：
【變式】在研究“電流與電阻關系”實驗中，小明同學將5Ω的電阻換為10Ω的電阻后，他接著記下電流表的示數(shù)，發(fā)現(xiàn)電流由5Ω時的0.3A，變?yōu)?0Ω時的0.5A，于是他得出電流與電阻不成反比的結論，他這樣操作得出的結論是____________(填“正確”或“錯誤”)的。因為__________________。
【答案】錯誤；他改變電阻后沒有保持電阻兩端的電壓不變。
【解析】我們在研究電流與電阻的關系時，改變電阻后，新?lián)Q入的電阻兩端電壓會改變，必須調節(jié)滑動變阻器，使電阻兩端電壓保持不變，才能記錄電流值，得出正確結論。
類型二、歐姆定律
3.（2015?焦作一模）根據(jù)歐姆定律公式I=U/R可以導出R=U/I，由公式得出的正確結論是（ ）
A．導體電阻的大小跟導體兩端電壓成正比
B．導體電阻的大小跟導體中電流成反比
C．導體電阻的大小是由導體兩端的電壓和通過導體中的電流共同決定
D．導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小與導體兩端的電壓和導體中的電流無關
【思路點撥】電阻是導體本身所具有的性質，與通過它的電流、它兩端的電壓無關。其大小等于導體兩端的電壓與通過導體的電流之比。
【答案】D
【解析】導體電阻由導體材料、長度、橫截面積決定，與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關，導體電阻在數(shù)值上等于導體兩端電壓與通過導體的電流之比，故D正確；故選D。
【總結升華】本題考查了電阻的性質，需要學生熟記電阻的定義和性質，從而正確求解。
4.某導體兩端加上6V的電壓時，通過導體的電流為0.3A，當導體中的電流為0.4A時，導體兩端電壓為多大？
【答案】方法一：由得到，導體的電阻
當導體中的電流為0.4A時，導體兩端電壓
方法二：因為，又因為。
所以：
可得：
【解析】該導體兩端加上一定的電壓時，導體中相應地有一定的電流，如導體中的電流發(fā)生改變時，必然是導體兩端的電壓發(fā)生了改變，導體的電阻是一個定值。所以可以先根據(jù)導體兩端加上6V的電壓時，通過導體的電流為0.3A，利用歐姆定律公式算出電阻R，再根據(jù)這個不變的電阻和導體中的電流為0.4A，利用歐姆定律，即可求出這時導體兩端的電壓。
【總結升華】在利用歐姆定律計算時，要注意歐姆定律的適用條件必須是同一導體或者同一部分電路。采用比例方法，可以不必算出導體的電阻，顯的更為簡捷。
次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
次數(shù)
電壓U/V
電流I/A
1
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
次數(shù)
電阻R/Ω
電流I/A
1
5Ω
0.6
2
10Ω
0.3
3
15Ω
0.2
R=10Ω
電壓U/V
2
4
6
電流I/A
0.2
0.4
0.6
電阻R/Ω
5
6
10
15
20
30
電流I/A
0.6
0.5
0.3
0.2
0.15
0.1

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