内容正文:
欧姆定律
第1节 电流与电压和电阻的关系
素养目标
1. 通过实验探究电流与电压和电阻的关系,能说出电流与电压、电阻的正比、反比关系。(科学探究)
2. 经历科学探究过程,进一步熟悉控制变量法,会观察、收集、分析和处理实验数据,并能用图象法分析数据。(科学思维)
3. 通过体验和经历科学探究的过程,提高科学探究能力。(科学态度与责任)
一、探究电流与电压的关系
1. 猜想与假设:在电阻一定时,电压越高,电流 越大 。
2. 实验设计
(1)实验方法:探究电流与电压的关系时,需控制 电阻 不变,改变 电压 。该种方法被称为 控制变量 法。
(2)测量器材:①用 电压表 测导体两端的电压;②用 电流表 测通过导体的电流;③为改变电压还需要 滑动变阻器 。
3. 设计实验电路图并连接实物图。
答案:如图所示。
4. 规律总结:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压 成正比 。
二、探究电流与电阻的关系
5. 猜想与假设:在电压一定时,电阻越大,电流 越小 。
6. 实验设计:探究电流与电阻的关系时,改变 电阻 ,通过调节 滑动变阻器 保证电阻两端的电压不变。
7. 规律总结:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻 成反比 。
【填一填】
1. 某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。实验开始时,滑动变阻器的作用是 保护电路 。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,滑动变阻器的作用是 改变导体两端的电压和通过的电流 ;在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,滑动变阻器的作用是 控制导体两端的电压不变 。
【选一选】
2. 关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,下列说法正确的是 ( C )
A. 导体中的电流跟导体两端的电压成正比
B. 导体中的电流跟导体的电阻成反比
C. 在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
D. 导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导体两端的电压成正比
3. 下列能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的关系图象是( A )
A B C D
探究电流与电压的关系
某天,电压、电流和电阻三兄弟就“谁的贡献大”展开了激烈的争吵!
电流I:“没有我,哪来的电啊!我的贡献大!”
电压U:“切!没有我,哪来的你啊!我的贡献大!”
电阻R:“哼!没有我,啥事也办不了!我的贡献大!”
三兄弟争论不休,你能帮它们比较“谁的贡献大”吗?它们之间究竟有怎样的关系呢?
在“探究通过导体的电流跟电压的关系”的实验中,要改变电阻两端的电压的方法有哪些?
答案:(1)改变干电池的个数;(2)调节滑动变阻器的滑片;(3)调节学生电源的调压旋钮。
在做实验时,滑动变阻器的作用是什么?
答案:(1)控制电路中电流的大小,保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压。
实验中多次测量的目的是什么?
答案:寻找普遍规律。
小李同学在做“探究电流与电压关系”的实验中:
甲 乙
(1)按照图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,完成图乙所示的实物图的连接。
答案:如图所示。
(2)连接电路时,开关应处于 断开 状态。
(3)在做“探究电流与电压关系”的实验时,采用的实验方法是 控制变量 法,要求保持电阻阻值不变,通过改变电阻两端的 电压 ,观察电流大小的变化。
(4)如图丙所示是他在实验中的第三次测量结果,请把实验数据填入到记录表中。实验记录:定值电阻R=6 Ω。
丙
实验次数
电压U/V
电流I/A
1
1.2
0.2
2
1.8
0.3
3
2.4
0.4
(5)分析实验数据,可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
(1)同一段导体,通过导体的电流与其两端电压的关系图象是一条过原点的直线。
(2)实验中,电阻两端的电压不宜太高,控制在0~3 V,防止电阻因为温度过高阻值发生变化。
(3)实验中,使电阻两端电压成整数倍关系改变,便于测量和确定数量关系。
(4)规避失误点:在叙述结论时,不要漏掉“电阻一定”这个条件。
解析:(1)连线时要注意电压表测的是定值电阻两端的电压,电压表和电流表中的电流都是从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,滑动变阻器接线要“一上一下”。(2)连接电路时,为保证电路安全,开关要处于断开状态。(3)本实验采用控制变量法,保持电阻不变,改变电阻两端电压,观察电流大小的变化。(4)根据所选量程,可得电压为2.4 V,电流为0.4 A。(5)根据实验数据,电压和电流的比值始终不变,所以电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
1. 如图所示,保证A、B间的电阻R1=5 Ω不变,通过移动滑动变阻器,使电压表的示数分别为3 V、6 V、9 V,这是为了探究( B