内容正文:
14.2 探究欧姆定律(教师版)
课程目标
1.应用控制变量法,探究电流与电压、电阻的关系;
2.理解欧姆定律,并能进行简单的运算;
3.通过计算,准确应用欧姆定律公式。
知识点01 探究导体中的电流与导体两端电压、导体电阻的关系
1.导体中要有电流通过,必须在导体两端加 ,导体本身的电阻对电流起着 作用.电压、电流、电阻三者各用字母 、 、 表示.
2.电流可能与电压、电阻有关,探究导体中的电流可能与电压有关的实验时,应保持导体 不变,改变导体两端的 ,测出通过导体的电流,分析得出结论;在探究导体中的电流可能与电阻有关的实验时,应保持导体两端的 不变,改变导体的 ,测出通过导体的电流,分析得出结论.
3.保持电阻不变时,电流跟电压成 ;保持电压不变时,电流跟电阻成 .
【即学即练1】小刚和小军在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中:
(1) 小刚探究电流与电压的关系,该实验中滑动变阻器除了保护电路外,其作用主要是 ;
(2)由表1数据可得:在 一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 比;
(3)小军探究电流与电阻的关系,所测的数据如表2所示:
①请依据表格和如图14-2-1所示电路图分析,将AB间电阻由5 Ω换成10 Ω,电压表示数将变
(选填“大”或“小”);闭合开关进行实验时,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片P,使电压表的示数保持 V不变.
②由表2数据可得:在 一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比.
(4)本实验采用的主要探究方法是 法.
【答案】(1)改变定值电阻两端的电压 (2)电阻 正 (3)①大 右 2 ②电压 反 (4)控制变量
【解析】(1)探究电流与电压的关系时,应改变同一定值电阻两端的电压,这是靠滑动变阻器的调节实现的;(2)从表格中的数据看,电阻一定时,电压增大,电流随之同比例增大,所以导体中电流与电压成正比;(3)①电阻由5 Ω换成10 Ω,10 Ω电阻分压能力增强,为使电阻两端电压保持不变,必须增大滑动变阻器所在位置的分压,故必须向右滑动滑片以增大滑动变阻器的电阻来增加滑动变阻器的分压;②从表2看,电压相同时,电阻增大几倍电流就减小几倍,即电流与电阻成反比.
知识点02 欧姆定律的理解
1.欧姆定律的内容:一段导体中的电流,跟这段导体 成正比,跟这段导体的 成反比.
2.欧姆定律的表达式: ,其中U、I、R分别表示的是 、 、 .其单位分别是 、 、 .此表达式还可以变形成 和 。
3.当某导体两端的电压是3 V时,通过它的电流是0.3 A,则该导体的电阻是 Ω;当它两端电压减小1 V时,通过它的电流变为 A;当它两端电压为0时,通过它的电流变为 A,导体的电阻为 Ω.
【即学即练1】由欧姆定律的公式I= ,下列说法中正确的是( ):
A.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流共同决定
B.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻跟通过它的电流成反比
D.通过导体的电流,与导体两端的电压和导体的电阻均无关
【答案】B
【解析】A、C中导体电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电压和通过电流无关,电流为零时,电阻是同样存在的,故A、C错误;B中根据欧姆定律可知,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故B正确;D中通过导体的电流是由导体两端的电压和导体的电阻决定的,故D错误。
【即学即练2】一个定值电阻,阻值为200 Ω,接在电压为12 V的电源两端,那么通过该电阻的电流是多少?
【答案】
【即学即练3】一个小灯泡工作时的灯丝电阻是15 Ω,如果通过灯泡的电流是100 mA,则加在灯泡两端的电压是多少?
【答案】1.5 V
【解析】I=100 mA=0.1 A,加在灯泡两端的电压为U=IR=0.1 A×15 Ω=1.5 V.
知识点03 串联电路中的计算
【例题精讲】如图14-2-6所示的电路中,电源电压为3 V,开关S闭合后,电流表和电压表的示数分别是0.1 A和2 V.问:
(1)通过R2的电流是多大?R2两端的电压是多大?
(2)R1、R2的电阻各是多大?
【要点总结】①确定连接方式②确定对应关系,每个电阻对应其电压电流③串并联规律的应用
【答案】(1)因为R1和R2串联,所