内容正文:
第二节 科学探究:欧姆定律
课时1 欧姆定律的实验
素养
目标
1. 知道电路中电流大小与电压和电阻的关系。(物理观念)
2. 尝试采用图像法分析数据,用控制变量法进行实验探究。(科学思维)
3. 通过实验探究电流与电压和电阻的关系,体验科学探究的全过程。(科学探究)
4. 通过实验探究培养正确对待失误、实事求是的科学意识。(科学态度与责任)
一、探究电流与电压的关系
1. 方法:采用控制变量法,保持 电阻 一定,改变导体两端的 电压 ,探究电流与电压的关系。
2. 测量工具:测量电压用 电压表 ,测量电流用 电流表 。
3. 实验结论: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
4. 方法:采用控制变量法,保持 电压 一定,改变导体的 电阻 ,探究电流与电阻的关系。
5. 实验中更换电阻时,应 保持电阻两端的电压 不变。
6. 实验结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 反比 。
【判一判】
1. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小。 ( × )
2. 导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大。 ( × )
3. 通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。 ( √ )
4. 当导体两端的电压为0时,电阻值也为0。 ( × )
【填一填】
5. 一段导体两端的电压是4 V,导体的电阻是8 Ω。如果该导体两端的电压增加到6 V,那么导体的电阻是 8 Ω;如果导体两端的电压降低到0,那么导体的电阻是 8 Ω。(设导体的电阻不随温度的变化而变化)
探究电流与电压的关系
在“探究电流与电压的关系”的实验中,某实验小组经过相互讨论,完成了三次该实验方案的设计。请回答下列问题。
甲 乙 丙
由图甲到图乙,改进的理由是什么?
答案:本实验采用控制变量法,应该控制电阻不变,灯泡的电阻大小受温度影响会发生改变,所以图乙将图甲中灯泡换成定值电阻。
由图乙到图丙,改进的理由是什么?
答案:由图乙到图丙加上了滑动变阻器,可方便改变定值电阻两端的电压,从而达到多次测量的目的。
按照图丙进行实验探究的时候,在闭合开关之前应该注意哪些问题?
答案:在闭合开关之前应注意滑动变阻器接入电路的阻值要调到最大。
本实验可以得出什么结论?
答案:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析正确的是( D )
A. 当导体两端的电压为0时,电阻为0
B. 该导体的电阻随电压的增大而减小
C. 当导体两端的电压为2 V时,电流为0.6 A
D. 当导体两端的电压为0时,电流为0
因为电阻是导体本身的一种性质,与材料、长度、横截面积以及温度有关,与电压和电流没有关系,当导体两端的电压为0时,电流也为0,但是电阻不为0。
1. 图中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是( C )
A B
C D
2. 在“探究导体中电流与电压的关系”实验中,应多次改变某导体两端的 电压 ,获取实验数据;使用电流表时,所测电流不得超过它的 量程 ;换用不同电阻进行多次实验是为了 得到普遍规律 。
探究电流与电阻的关系
小兰在“探究电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、电源、定值电阻R(分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。请完成下列探究问题。
小兰设计了如图甲所示的电路,请用笔画线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
答案:如图所示。
正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为0,此时电路出现的故障可能是什么?
答案:电阻R短路。
本实验中滑动变阻器的作用是什么?
答案:滑动变阻器的作用有两个:一是保护电路,二是保持电阻两端的电压不变。
实验可以得出什么结论?
答案:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
本实验探究采用的研究方法是什么?
答案:控制变量法。
如图所示,在“探究电流与电阻的关系”实验中,下列说法正确的是( A )
①闭合开关前,移动滑片P到最右端是为了保护电路;
②闭合开关后,移动滑片P的作用是控制电阻两端的电压保持不变;
③闭合开关后,移动滑片P的作用是控制通过电阻的电流保持不变;
④闭合开关后,移动滑片P的目的是改变电阻两端的电压。
A. ①② B. ①③
C. ①④ D. ③④
闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器连入电路中的电阻最大;根据控制变量法,在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端的电压不变,闭合开关后,当更换不同阻值的定值电阻时,电压表示数要改变,移动滑片P的作用