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17、1探究——电流与电压、电阻的关系

发布时间:2013-10-22 10:33:34  

第一节

探究电流与电压、电阻的关系

第十七章

欧 姆 定 律

知识 预备

你一定还记得:

1、电压是形成_______的原因。 2、电阻表示导体对________的阻碍作用。

问题
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?

观察 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____; 分析:灯泡两端的电压升高,灯泡中的电流 随之_______。

观察 思考

二、观察以下实验并思考

电流与电阻有关。电路中电阻增大,电路中的 电流反而_______。

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。


究 过 程

电流同时受电压、电阻两 个因素的影响,我们该用什么 方法来研究每一个因素是怎样 影响的呢?

确定研究方法:控制变量法
具体做法: 1.控制电阻一定,探究电流与电压的关系。 2.控制电压一定,探究电流与电阻的关系。

复习实验:

条件:同一灯泡(电阻不变)。 现象:电压越大,灯泡越亮,通过的电流越大。

猜想:在电阻不变时,导体上的电流跟导体两 端的电压成正比

讨论 探

要探究当电阻一定时, 电流与电压的关系,应如何 设计实验方案?

究 过 程

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、如何改变电阻两端的电压? 串联一个变阻器

3、怎样设计实验电路?
实验原理图
S A R

R’

V

实验一:控制电阻一定,探究电流与电压的关系



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。)

究 过 程

2、闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电 压表的示数成整数倍增加(如分别为1V、2V、 3V),依次记下电流表的示数,把数据记录在 表格中。

电 压U / V

1

2

3
I∕A



电 流I / A 0.10.2 0.3
0.3 0.2 0.1 0

究 3、得出结论: 过 程
在电阻一定时,通过 导体的电流跟导体两 端的电压成正比。

1

2

3

U∕V

4、本实验中滑动变 阻器的作用 (1)改变导体两端的电压 (2)保护电路

复习实验:

条件: 电压不变。 现象: 电路中的电阻越小,灯泡越亮,通过的 电流越大。

猜想: 在电压不变时,导体上的电流跟导体的 电阻成反比

实验二:控制电压一定,探究电流与电阻的关系

实验步骤

探 究 过

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、调节变阻器使电阻两端的电压保持U=3V不 变,电阻分别换用R=5 Ω、10 Ω、15 Ω,读 出此时相应的电流值,并把数据填入表格中:



实验二:控制电压一定,探究电流与电阻的关系

探 究 过 程

电阻R / Ω 电流I / A

5 0.6

10 0.3

15

I/A

0.2 0.6 0.5 3、分析数据,得出结论 0.4 0.3 当电压一定时,通过 0.2 0.1 导体的电流跟它的电 0

阻成反比。 4、本实验中滑动变阻器的作用是: (1)控制导体两端的电压保持不变。 (2)保护电路

5

10 15

R/ Ω



综合上面的两个结论,可以得到:
通过导体的电流,跟导体两端的电

结 压成正比,跟导体的电阻成反比。 结 论
这个结论是德国物理学家欧姆首先在19 世纪初期用实验的方法研究得出的,叫做 欧

姆定律。

乔治·西蒙·欧姆 ,生于德国埃 尔兰根城。少年时的欧姆因受父亲影 响就对物理和数学产生了浓厚的兴趣。 欧姆是一个很有科学抱负的人,他长 期担任中学教师,边教学生边做研究。 由于缺少资料和仪器,这给他的研究 工作带来不少困难,但他在孤独与困 难的环境中始终坚持不懈地进行着科 学探索。欧姆最重要的贡献是建立了 电路定律(即欧姆定律)。当时还缺 乏明确的电压、电流乃至电阻的概念, 使用的电流表也正在探索中,他只好 自己动手制作仪器,进行测量。他使 用了温差电池和扭秤,经过无数次试 验和归纳计算,用了10多年时间才获 得成功。

课 方法——控制变量法 堂 知 知识点二:欧姆定律:一段导体中的电流, 识 跟这段导体端的电压成正比,跟 回 这段导体的电阻成反比。 顾

知识点一:探 究电流与电压、电阻关系的

随堂反馈: 1、研究电流跟电阻、电压的关系,用如图所示电路,请根据实 物图连接实物图;

A V



①在连接电路时,开关应 断开。在开关闭合前,滑动变阻器的滑 片要移到 B 端(A或B),起到 保护电路 作用。 ②在研究电流跟电压的关系时,应保持 电阻 不变,当电阻两端 电压要从1V增大到2V时,滑动变阻器的滑片要向 A 端移动。

③在研究电流跟电压的关系时,应保持 电压 不变,当电阻R=5Ω 换成R=10Ω后,电压表的示数将 变大 ,为了保持电阻两端的 电压不变,滑动变阻器的滑片要向 B 端移动。

巩固升华: 1、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时,得到下表 两组数据 电阻 电压 电流 电压 6V

2V 0.2A 10 Ω 4V 0.4A 6V 0.6A ①分析左表数据,可得结论:

电阻 电流 5 Ω 1.2A 10 Ω 0.6A 15 Ω 0.3A

在电阻不变的情况

下,导体上的电流跟导体两端的电压成正比。

②分析右表数据,可得结论:
在电压不变的情况下,导体上的电流跟导体的电阻成反比。 ③综合以上结论,可得结论: 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比

2、在某导体的两端加 2 V电压时,通过的电流是 0.5A,若导体两 端的电压增加到 10 V时,则 ( D ) A、导体的电阻和通过导体的电流都增大 B、导体的电阻和通过导体的电流都变小

C、导体的电阻和通过导体的电流都不变
D、导体的电阻不变,通过导体的电流增大 3、在保持电路电压不变的情况下,电路的电阻增大到原来的 2倍 时,通过电路的电流 减小 到原来的 一半 。 4、在研究电流跟电压、电阻关系的实验中,得到以下数据,请根 据实验得到的结论,将表中空白处的数据填上 电阻 Ω 电压 电流 V I 1 0.5 2 2 电压 V 2 0.5 4 2 4

3
1.5

电阻 Ω 电流 I

1

1 0.5


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