内容正文:
电流与电压
和电阻的关系
教学目标
1.通过实验探究电阻上的电流跟两端电压的关系。
2.会同时使用电压表和电流表测量一段导体两
端的电压和其中的电流。
3.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
4.感悟 “控制变量法” 研究物理问题的科学方法。
引入课题
请看以下实验,思考问题
请思考:如果要使灯泡变暗有何办法?
方法一:去掉一节电池
方法二:给电路增加电阻
问题:
相同的灯泡,但发光程度不同,说明流过它们的电流不同。那么电流可能和什么因素有关呢?
提出问题
电路中的电流跟电压、电阻之间究竟存在怎样的关系呢?
怎样探究
实验1 探究:电阻上的电流与电压的关系
实验2 探究:电阻上的电流与电阻的关系
设计实验
1. 在电路中,选择一段电路(电阻为R)作为研究对象。
2. 探究通过这段电路的电流、电压、电阻三者之间的关系。
控制电阻一定
控制电压一定
控
制
变
量
法
实验一:探究电流与电压的关系
探究过程的基本方法
1.提出问题:
电阻上的电流与电压有何关系?
2.猜想:
3.设计实验(基本电路图)
思路1:要测量I、U,电路中要有电流表,电压表
思路2:要改变电流和电压,有几种方法?
A:改变电池的个数可以改变电流和电压
B:改变电阻可以改变电流和电压
C:电路中连接滑动变阻器可以改变电流和电压
实验的电路图。
滑动变阻器的作用?
滑动变阻器的作用:改变R两端的电压
A
V
R
R′
1.unknown
实验二:探究电流与电阻的关系
探究过程的基本方法
1.提出问题:
电阻上的电流与电阻有何关系?
2.猜想:
3.设计实验(基本电路图)
思考2:实验要控制不变的量是哪个?如何控制?
思考1:实验要改变的变量是哪个?如何改变?
实验的电路图
滑动变阻器的作用?
1.滑动变阻器的作用:
使R两端的电压保持不变
2.实验时,电路中要更换的器材:
R的大小
A
V
R
R′
2.unknown
电流、电压、电阻的关系是:
1. 电阻一定时,电流跟电压成___关系。
正比
2. 电压一定时,电流跟电阻成___关系。
反比
实物电路连接探究电阻上的电流与电压的关系
3.unknown
$$
欧姆定律
教学目标
1.理解欧姆定律。
2.会用欧姆定律计算电流、电压、电阻。
3.通过欧姆定律的运用,加深对电流与电
压、电阻关系的认识。
复习:回顾电阻上的电流和电压、电阻的关系
表一:
表二:
U(V) 1 2
I 0.2 0.6
R() 5 10
I 0.6 0.2
当电阻R一定时,电流I与电压U成正比。
当电压U一定时,电流I与电阻R成反比。
欧姆定律内容:
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。
说明:欧姆定律揭示了电流与电压;电流与电阻的关系。
三个物理量对应于同一时刻、同一导体(或同一段电路)。
电流与电压和电阻的关系:
欧姆定律的公式:
I
R
U
=
变换公式:
U=IR
(必须对应于同一段电路)
R(Ω)
单位:
I(A)
U(V)
R
=
I
U
R
U
I
应用定律:运用电路中电流和电压、电阻的关系
【例1】
R=880k
【例2】某次实验中测得一个未知电阻的电压为4.8V,流过的电流是320mA,求该电阻的阻值。
注意:
(1)欧姆定律公式当中的三个物理量,只有知道其中的两个,才能够求出第三个。
(2)公式当中的三个物理量,必须是针对同一个导体在同一时刻的。
(3)若是求U和R,公式应该变形为U=IR,R=U/I
解:R=U/I=4.8V/0.32A=15
测量电阻的方法:从公式R=U/I我们可以发现,要想求导体的电阻,只需要使用电压表和电流表分别测量出该导体的电压和电流,就可以求出该导体的阻值了。这种测量电阻的方法叫做“伏安法”。
对公式R=U/I理解:只是一个计算式,表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与流过导体的电流的比值,不能单纯理解成正比或反比(没有物理意义!!)。
【例3】有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A时才能正常发光,应加多大的电压?
对于式子U=IR的理解:只是数值关系而已,电压并非与电流、电阻成正比。其实电压是产生电流的原因,导体两端在不加电压时,电流为零,但是导体的电阻却不为零。
解:U=IR= 0.45A× 6.3Ω=2.835V
1.有一个电阻,在它两端加上4V的电压时,通过电阻的电流为2A,假如将电压变为10V,通过电阻的电流为多少?
问题分解:
①有一个电阻,在它两端加上4V的电压时,通过电阻的电流为2A,这个电阻值为多大?
②把①中电阻的电压变为10 V,它的电流应为多大?
你还能怎样解答呢?
解:R=U/I=4V/2A=2