内容正文:
电流与电压和电阻的关系
学习目标
1.通过实验探究出电流与电压的关系,能说出在电阻一定时,电流与电压的关系。
2.通过实验探究出电流与电阻的关系,能说出在电压一定时,电流与电阻的关系。
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物理量 物理意义 符号 单位
电流
电荷定向移动
I
A
电压
使电荷移动形成电流的原因
U
V
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω
电流
电压
电阻
促使
阻碍
电流与电压和电阻有怎样的关系呢?
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设计思路:电流既与电压有关,也与电阻有关。那么要探究电流与电压的关系,就要控制电阻不变,测出电阻在不同电压下的电流,从而得出电流与电压的关系。
V
A
R
滑动变阻器的作用:改变定值电阻两端的电压。
一. 探究电流与电压的关系
实验设计
电路设计
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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闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成倍增加(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。
实验步骤
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实验次序 电阻R=_Ω
电压
U/V 电流
I/A
1
2
3
10
2
1.5
1
0.1
0.15
0.2
实验数据
点击上方图片,认识电流与电压的关系
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U/V
I/A
0
·
·
0.1
0.3
0.2
1 2 3 4
0.4
·
·
数据分析
结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压_________。
成正比
过原点的直线
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二.探究电流与电阻的关系
1.在电路中如何改变电阻,选用什么器材?怎么操作?
2.如何使电阻两端电压不变,如何控制其不变?
3.滑动变阻器在实验中起到什么作用?
设计实验
控制电压一定,研究电流与电阻的定量关系。
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A
V
R
R'
S
电路图不变
通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电压不变(如U=3V)。
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进行实验
分别将5Ω、10Ω、15Ω 的定值电阻连入电路中,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变(如U=3V),分别读出电流表的示数,记录在下面的表格中。
实验次序 电阻R/Ω 电流I/A
1 5
2 10
3 15
0.6
0.3
0.2
归纳结论
当导体的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
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I与U的关系:R一定时,I与U成正比
I与R的关系:U一定时,I与R成反比
总结:
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【例】小华同学在探究“电流与电压的关系”时,根据收集的数据画出如图所示的图象。下列结论与图象相符的是( )
A.电阻一定时,电流与电压成正比
B.电阻一定时,电压与电流成正比
C.电压一定时,电流与电阻成反比
D.电压一定时,电阻与电流成反比
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【解析】由图象可以得出:图象的横坐标表示电压,纵坐标表示电流,因此描述的是电流与电压的关系;图象是一条通过原点的直线,说明电流与电压成正比;在探究“电流与电压的关系”时,应保持电阻不变。综上所述,只有A选项正确。
答案:A
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课题练习
在“探究电流与电压的关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻
进行了探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的I-U关系图象,
从右图中可以看出R1、R2的大小关系为( )。
A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.不能确定
B
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归纳小结
1、实验方法:控制变量法——控制导体两端的电压一定,改变导体的电阻进行实验。
2、 滑动变阻器的作用:
(1)保护电路;(2)保持导体两端电压不变。
3、多次实验的目的:收集多组实验数据,使结论具有普遍性。
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