内容正文:
第十四章 探究欧姆定律
第2节 探究欧姆定律
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1.通过实验,利用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系。
2.理解什么是欧姆定律。
学习目标
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你知道下列用电器工作时的电流有多大吗?
约5 A
约1 A
约0.2 A
约2 A
约0.5 A
约1 A
新知导入
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提出问题:
问题1:各种用电器的电流大小不同,那么电流大小与哪些因素有关?
通过前面的学习已经知道:电压是产生电流的原因;电阻表示导体对
电流的阻碍作用。
问题2:流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的
定量关系呢?
新知学习
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观察以下实验并思考:
现象:用两节电池供电时,灯泡发光更____;
亮
分析:灯泡两端的电压增大,灯泡中的电流随之_______。
增大
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现象:闭合开关,向右移动滑片,灯泡更____;
观察以下实验并思考:
分析:电流与电阻有关:在电压不变时,电路中电阻增大,电路中的电流反而_______。
暗
减小
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探究电流与电压和电阻的关系
一个科学量可能与多个因素有关时,如何展开研究?
控制变量法
1、研究电流与电压之间的关系:保持______不变,改变______;
电阻
电压
2、研究电流与电阻之间的关系:保持______不变,改变______。
电压
电阻
怎么改变
怎么保持不变
用滑动变阻器改变
用滑动变阻器调节
怎么改变
更换不同阻值的电阻
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提出问题:
流过电阻的电流与它两端的电压有什么关系?
猜想假设:
当电路中的电阻一定时,电压越大,电流______。
越大
设计实验:
探究电流与电压之间的关系,保持_____不变,改变_____。
电阻
电压
01 探究电流与电压的关系
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实验器材
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进行实验
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记录数据与绘制图象
电阻R 5Ω
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
I/A
U/V
0
2.5
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
1.5
·
·
·
·
2.0
3.0
1.0
·
0.5
控制变量
自变量
因变量
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当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
实验结论
滑动变阻器的作用:保护电路、改变电阻两端的电压。
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提出问题:
流过电阻的电流与电阻有什么关系?
猜想假设:
当电路中的电压一定时,电阻越大,电流_____。
越小
设计实验:
探究电流与电阻之间的关系,保持_____不变,改变_____。
电压
电阻
怎么保持不变
用滑动变阻器调节
怎么改变
更换不同阻值的电阻
02 探究电流与电阻的关系
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进行实验
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I/A
R/Ω
0
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
0.7
10
15
5
20
·
·
·
记录数据和绘制图象
电压U 2 V
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A
自变量
因变量
控制变量
0.4 0.2 0.13
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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。
滑动变阻器的作用:保护电路、控制电阻两端的电压不变。
实验结论
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导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
1.欧姆定律的内容:
2.欧姆定律的数学表达式:
电压
电阻
电流
I =
U
R
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3.公式中使用国际单位(单位要统一)
电压U 的单位:V
电阻R 的单位:Ω
电流I 的单位:A
4.变形公式
U
R
I=
I R
U=
R=
I
U
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(2)因果关系:电流随电压、电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果。
(3)欧姆定律的推导式 只是电阻的计算式,电阻是导体本身的一种性质,不能认为“电阻的大小跟电压成正比,跟电流成反比”。
5.对欧姆定律的理解
(1)对应关系:定律中的I,U,R是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的。即“同一性、同时性”。
R=
I
U
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视频演示:欧姆定律概念辨析
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欧姆定律的计算
用公式进行计算的一般步骤:
(1)画出电路图;
(2)列出已知条件和所求量;
(3)求解。
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例题:某数控机床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯的电阻是54Ω,通过照明灯的电流是多少?
解:
U =36V
R=54Ω
I =?
I=
U
R
=
36V
54 Ω
=0.67A。
答:通过这盏电灯的电流为0.67A。
已知:
U= 36V,
R= 54Ω。
求:
I 。
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探究
欧姆定律
探究方法:控制变量法
内容:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比关系,
跟这段导体的电阻成反比关系。
欧姆定律
公式:
电路图:
滑动变阻器的作用
1、保护电路
2、改变电阻两端的电压
3、控制电阻两端的电压不变
实验图像:
1.当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
2.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。
实验结论
课堂小结
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1、关于电压与电流的关系的说法不正确的是( ) A 电压是电路中形成电流的原因
B 导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比
C 电阻一定时,导体两端的电压与电流成正比
D 电阻一定时,导体电流与导体两端电压成正比
C
课堂练习
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2.在“探究电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中I﹣U图象正确的是( )
B
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3.用如图所示的实验电路探究电流与电阻的关系,下列注意事项错误的是( )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.闭合开关前,滑片应处于滑动变阻器的最右端
C.更换电阻后,应调节滑片让电压表的示数相同
D.应测多组数据,以减小实验误差
D
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4.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.(当开关S闭合后,电压表的读数是2.5V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是
调节滑动变阻器使电压表的示数保持为2.5V不变
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5.一辆汽车的车灯接在12 V的电源两端, 灯丝电阻为30 Ω,求通过这盏电灯的电流。
解:
U =12V
R=30Ω
I =?
I=
U
R
=
12V
30 Ω
=0.4A。
答:通过这盏电灯的电流为0.4A。
已知:
U= 12V,
R= 30Ω。
求:
I 。
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Lavf58.12.100
Lavf58.12.100
$$