内容正文:
14.3 欧姆定律的应用
第十四章 探究欧姆定律
观察与思考
1.电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?
2.如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法?
I =
U
R
R=
U
I
通过这一问题,引发学生的思考,进而引入电阻的概念。
学习目标
1.掌握电压表和电流表的使用方法,学会用伏安法测量电阻。
2.通过实验探究小灯泡电阻不断变化的原因。
认知与了解
伏安法测电阻
一
观察与思考
实验目的
用电压表、电流表间接测电阻
实验原理
I =
U
R
实验器材
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。
与水流进行类比,从而得出电阻的概念。
实验与探究
实验设计
A
V
R
R'
S
电路图
实物图
实验与探究
实验要求
1.写出你的实验步骤及实验数据记录表格;
2.按电路图连接电路,并进行测量;
3.将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
4.根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值;
5.多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
实验步骤
1.调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。
调节滑动变阻器到阻值最大端;
2.闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出
电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中;
3.根据公式 计算出R 的值,并记录在表格中。
4.调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电
压,再测几组数据,并计算R 的值。
R=
U
I
实验与探究
注意事项
1.在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
2.连接电路时开关要断开,连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端。
3.连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S。
4.电压表和电流表要注意选择适当的量程。
实验与探究
记录数据
测量次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
通过这三个问题,引导学生猜想电阻大小的影响因素。
测量小灯泡工作时的电阻
二
通过与人走路类比,猜想影响电荷运动的因素。
实验次数 U/ V I/A R灯 /Ω 灯泡亮度
1 0.5
2 1.0
3 1.5
4 2.5
0.16
0.28
0.38
3.1
3.6
3.9
从实验中可以看出:灯丝的电阻是__________。
变化的
不亮
灯丝暗红
微弱发光
正常发光
0.46
5.4
思考:灯泡由不亮逐渐变为正常发光,灯泡灯丝的温度是否在变化?由本实验你发现了什么?
灯丝(金属导体)的电阻跟温度有关,温度越高,电阻越大。
在设计本实验时,应注意控制变量法和转换法的应用。
1.比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻值有何区别?能否将3次电阻的平均值作为小灯泡的电阻?为什么?
较低电压下电阻较小,较高电压下电阻较大。
不能。因为灯丝发光时温度升高,使得电阻相差较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度下的电阻值,所以不能取平均值。
交流与讨论
(2) 用描点法作出小灯泡的U-I图像,会不会是一条直线呢?为什么?
不是。 因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,电流与电压不成正比关系。
2.(1) 如果用描点法作出定值电阻的U-I图像,应该是一条______线,为什么?
直
因为当电阻不变时,电流与电压成正比关系。
1.学生活动:家庭电路中短路有什么危害?请同学们完成教材85页活动2第1小题。
2.学生活动:电流表并联在电器两端并发生短路时,会造成什么危害?请同学们完成教材85页活动2第2小题。
家庭电路中短路,导线将产生大量的热,引起火灾或烧坏供电设备。
电流表并联在用电器两端造成的短路,会造成电流表损坏,甚至会损坏电源;电线发热温度升高,严重时会发生火灾。
二
研究短路有什么危害
三
欧姆定律的应用
伏安法测电阻
实验原理
实验器材
实验电路
实验步骤
短路的危害
电源短路,烧坏电源
用电器短路,用电器不工作
小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R 的阻值。闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片P 后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电流表的示数为 A,电阻R的阻值为 Ω。
0.4
5
解析:当灯两端电压越大,灯丝电阻越大。
原因:当灯两端电压越大,灯丝温度升高。
2.某同学用伏安法测小灯泡的电阻,下表为记录的实验数据,从中你发现了什么?说明原因。
电压U/V 1 2 3
电流 I /A 0.22 0.30 0.34
电阻R/Ω 4.55 6.67 8.82
在“测量小灯泡的电阻”的实验中,某同学在连接电路时,不小心将电流表和电压表接错了位