【知识点详解】
这篇导学案涉及的是初中物理中电学部分的重要内容——电流与电压、电阻的关系。在九年级物理的第17章第一节中,学生们将深入理解电流、电压和电阻之间的基本定律,即欧姆定律。
1. **电流与电压的关系**:欧姆定律指出,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。这意味着,如果电阻固定不变,增加电压,电流也会相应地增加;反之,减小电压,电流则会减少。这种关系可以通过使用电压表和电流表同时测量得到验证。
2. **电流与电阻的关系**:同样基于欧姆定律,当电压保持恒定时,通过导体的电流与该段导体的电阻成反比。也就是说,如果电压不变,增加电阻,电流会减小;减小电阻,电流则会增大。
在【探究案】部分,学生被引导进行两个实验:
- **探究电流与电压的关系**:通过设计电路,使用滑动变阻器保持电阻不变,改变电源电压,记录电流表和电压表的读数。实验数据的收集和分析表明,当电阻R一定时,电流I与电压V的关系为I=V/R。
- **探究电流与电阻的关系**:这次保持电压不变,改变电阻的值,记录电流的变化。实验结果表明,当电压U恒定时,电流I与电阻R的关系为I=U/R。
在【检测案】的题目中,考察了学生对这些关系的理解和应用能力,例如:
1. 当电阻比例为1:3时,根据欧姆定律,电压相同的情况下,电流比例为1:3。
2. 如果电压增加到原来的三倍,电阻不变,电流也将增加到原来的三倍。
3. 图像分析题通常要求识别电流随电压变化的曲线,这里应选择A选项,表示电阻一定时,电流随着电压的线性增加。
4. 实验中滑动变阻器的作用是调节电路中的电压,确保在探究电流与电阻关系时电压保持恒定。在电阻变化时,需要移动滑片以保持电压表的读数不变,实现控制变量。
这个导学案旨在通过实验和问题解决,帮助学生掌握欧姆定律的核心概念,理解电流、电压和电阻之间的基本定量关系,以及如何在实际问题中运用这些关系。同时,它也强调了科学探究方法,特别是控制变量法在实验设计中的重要性。