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《电流与电压和电阻的关系》教案
【教学目标】
1.知识与技能
了解电流跟电压、电阻的关系;尝试采用图象法分析实验数据。
2.过程与方法
通过实验探究电流跟电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程。
3.情感态度和价值观
引导学生正确对待实验中的失误,实事求是,培养学生严
谨的科学态度。
【教学重点】
通过实验探究得到电流跟电压、电阻的确定关系。
【教学难点】
在实验探究中,用图象法分析实验数据和对实验结果的评估。
【教学方法】
合作
探究
交流
【教学用具】
电源一个,5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻(观察它们允许的最大电流)各一个、滑动变阻器一个、学生用电流表和电压表各一个、开关一个、导线若干。21世纪教育网版权所有
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境
导入新课
知识回顾:
提出问题:
电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。那么电流与电压、电阻三者之间有什么关系?
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二、探究新知
(一)探究电流与电压的关系
猜想一:当电路中的电阻一定时,电压越大,电流越大;
猜想二:当电路中的电压一定时,电阻越大,电流越小。
播放多媒体视频,演示实验探究过程。
探究:电阻一定,研究电流与电压的定量关系。
实验器材:电源、开关、导线、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表。
设计电路图:
连接实物电路,注意1.连接电路时开关应断开;
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
进行实验
保持定值电阻5Ω不变,移动滑动变阻器,调节定值电阻两端的电压,观察电流表示数,记录表中。
换用10Ω的定值电阻,重复上述实验,数据记录表格中。
根据数据绘制I--U图像
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。
大显身手:探究电流与电压的关系时,应保证导体的
电阻不变,改变导体两端的
电压,测出通过导体的电流,从而得出电流与电压的关系,这是运用了
控制变量法。
(二)探究电流与电阻的关系
在电路中如何改变电阻,选用什么器材?怎么操作?
如何使电阻两端电压不变,如何控制其不变?
滑动变阻器在实验中起到什么作用?
控制电压一定,研究电流与电阻的定量关系。
实验器材:电源、开关、导线、阻值不同的定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表
电路图:
连接实物:1.连接电路时开关应断开;
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
进行实验:换用不同的定值电阻,调节滑动变阻器,保持定值电阻两端电压不变,观察电流表示数,记录表中。
分析归纳结论: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。
巩固练习:已知R1=3R2,分别把R1、R2接到6
V的电源上,通过它们的电流比I1∶I2等于(
A
)
A.1∶3
B.3∶1
C.2∶1
D.4∶1
想想议议
利用“探究电流与电压的关系”的实验数据计算
U/I
,并与电阻R比较,看看电阻R与
U/I
有什么关系。21·cn·jy·com
从数据分析二者结果相等。
三、课堂小结
电流与电压和电阻的关系:
通过导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
4、课堂练习
1.一导体接到电路中
,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,下列说法中正确的是(
D
)
A.它的电阻是原来的三倍
B.它的电流保持不变
C.它的电流是原来的三分之一
D.它的电流是原来的三倍
2.为了研究电流跟电压的关系,某同学进行了实验。
(1)通过实验测得四组数据,请把第四组数据补充完整。
(2)根据实验可以得到结论:电阻一定时,流过导体的电流与两端的电压成正比。
3.某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验,实验中得到了如下表的数据:
分析表中所得到的数据可得结论:
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。
五、作业布置
1.完成本节动手动脑学物理
2.完成本节对应练习
板书设计
17.1
电流与电压和电阻的关系
1.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。
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。
【教学反思】
欧姆定律是初中物理电学部分最重要的一个知
(?http:?/??/?www.21cnjy.com?)识点,能否掌握好该定律是学好电学知识的关键之一。在学习定律的同时,
我们还应注意到这样一个问题,现行教材中为了引入欧姆定律都要先做一个研究性实验,通过这个实验向初中学生介绍了物理学中最常用的研究问题的方法,即研究多个物理量之间的关系时,可以保持一些物理量不变,每一组实验中只看两个变化量间的关系,最后再将所有结论综合起来。引导学生设计出实验电路,这样可以进一步加深学生对欧姆定律的认识,也为今后设计伏安法测电阻和测定小灯泡电功率的实验电路打下基础。21教育网
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17.1电流与电压和电阻的关系
一、选择题
1.
(2021·同步练习)研究电流跟电压、电阻的关系,用如图所示的电路,分保持电阻不变,和“保持电压不变”两步进行,在‘‘保持电阻不变”这一步,实验要求是
A.保持
的滑片位置不动
B.保持
不变,调节
滑片到不同的适当位置
C.保持
的电压不变
D.保持电路中的电流不变
2.
(2021·同步练习)关于导体中的电流与导体两端的电压的关系,下列叙述正确的是
A.在导体电阻不变的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比
B.在导体电阻不变的情况下,导体两端的电压与导体中的电流成正比
C.导体中的电流越大,其电压越大
D.导体中的电流越小,其电压越小
3.
(2021·单元测试)小华用图所示电路探究“电流跟电阻的关系”,他按正确的操作方法进行了多次实验,记录了多组数据,如果电源电压保持不变,对他的实验数据进行分析,下列物理量中发生改变的是
A.定值电阻两端的电压
B.滑动变阻器两端的电压
C.电压表与电流表示数之比
D.通过定值电阻与滑动变阻器的电流之比
4.
(2021·同步练习)探究电流跟电压、电阻的关系时,在保持电阻不变这一步中,我们应该
A.保持滑动变阻器的滑片位置不变
B.保持电阻
两端的电压不变
C.保持电路中的电流不变
D.保持定值电阻阻值不变,调节滑动变阻器的滑片到不同的位置
二、填空题
5.
(2021·同步练习)在探究“电流与电压的关系”的实验中,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调到
位置,分别采用
、
、
的电阻进行实验,目的是
。如图是根据实验数据绘制的图象,由图象可知:电阻一定时,导体中的电流与加在这段导体两端的电压成
;由该图象还能得出电流与
之间的关系。
6.
(2021·专项)如图所示,在探究“电流与电阻的关系”实验中,将
欧电阻换成
欧电阻后,闭合开关,我们发现,电压表的示数
,为了达到实验目的,接下来的操作是
。
7.
(2021·专项)在利用图探究“电流与电压关系”的实验中,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是
。在实验过程中,滑动变阻器的作用是
;在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是
。
8.
(2021·同步练习)小小在探究“电流跟电压的关系”时,设计了如图所示的电路,实验中需要控制
不变,改变电压。如果不增减器材,改变电压的操作是:闭合开关,
。
9.
(2021·北京·同步练习)在利用图探究“电流与电压关系”的实验中,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这一操作的目的是
。在实验过程中,滑动变阻器的作用是
;在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是
。
三、实验题
10.
(2021·专项)小明同学想探究“一段电路中的电流与电阻的关系”,设计了图甲所示的电路图(电源电压恒定为
)。
(1)
小明将第一次实验得到的数据填入了表格中,然后将
、
两点间的电阻由
更换为
,接下来他的操作应是
为止。此时电流表示数如图乙所示,请把测得的电流值填入表中:
(2)
小明根据实验得到如下结论:电压一定时,电流与电阻成反比。以上探究过程还有哪些不足,请写出来:
。
答案
一、选择题
1.
【答案】B
【知识点】实验:探究电流与电阻的关系、实验:探究电流与电压的关系
2.
【答案】A
【知识点】实验:探究电流与电压的关系
3.
【答案】C
【解析】探究“电流跟电阻的关系”,要控制定值电阻两端的电压不变,A不符合题意;由串联电路电压的规律知,滑动变阻器两端的电压也不变,B不符合题意;题图中电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,由欧姆定律,电压表与电流表示数之比即定值电阻的大小,因实验中要换用不同的定值电阻,故这个比值会发生变化,C符合题意;串联电路各处的电流相等,D不符合题意。
【知识点】实验:探究电流与电阻的关系
4.
【答案】D
【解析】电流跟电阻、电压的大小有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,保持电阻不变,可研究电流与电压的关系,为得出普遍性的结论,要改变电阻两端的电压和电流多次测量,即应保持定值电阻阻值不变,调节滑动变阻器的滑片到不同的位置,只有D正确。
【知识点】实验:探究电流与电阻的关系、实验:探究电流与电压的关系
二、填空题
5.
【答案】阻值最大;得到普遍的规律;正比;电阻
【知识点】实验:探究电流与电压的关系
6.
【答案】变大;向右移动变阻器的滑片,控制电压表的示数不变
【解析】根据串联电路中的分压规律可知,将定值电阻由
改接成
,电阻增大,其分得的电压增大,电压表的示数变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联电路中的分压规律知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变。
【知识点】实验:探究电流与电阻的关系
7.
【答案】保护电路;改变电阻两端的电压和通过电阻的电流;控制电阻两端的电压不变
【解析】在利用题图探究“电流与电压关系”的实验中,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这个操作的目的是保护电路;在探究“电流与电压关系”的实验中,为得出普遍性的规律,要多次测量,故在实验过程中,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过电阻的电流;
在利用该图探究“电流和电阻的关系”实验时,要控制电阻两端的电压不变,所以滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压不变。
【知识点】实验:探究电流与电压的关系、实验:探究电流与电阻的关系
8.
【答案】电阻;调节滑片
到不同位置,同时观察电压表示数
【解析】根据控制变量法知,在探究电流跟电压的关系时,需要保持电阻不变,通过移动滑动变阻器滑片改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,得出电流与电压的规律,故在此电路基础上,如果不增减器材,改变电压的操作是:闭合开关,调节滑片
到不同位置,同时观察电压表示数。
【知识点】实验:探究电流与电压的关系
9.
【答案】保护电路;改变电阻两端的电压和通过的电流;控制电阻两端的电压不变
【解析】在利用题图所示电路探究“电流与电压关系”的实验中,在闭合开关前,要将滑动变阻器调到最大阻值,这一操作的目的是保护电路;探究“电流与电压关系”的实验,为得出普遍性的规律,要多次测量,故在实验过程中,滑动变阻器的作用是改变电阻两端的电压和通过的电流;在利用题图所示电路探究“电流和电阻的关系”实验时,要控制电阻两端的电压不变,故滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压不变。
【知识点】实验:探究电流与电压的关系、滑动变阻器、实验:探究电流与电阻的关系
三、实验题
10.
【答案】
(1)
调节滑动变阻器的滑片直到电压表的示数为
;
(2)
实验次数太少,结论有偶然性
【解析】
(1)
研究“电流与电阻的关系”实验中,应控制电阻两端的电压不变;根据串联分压规律可知,将
、
两点的电阻由
更换为
,电阻增大,其分得的电压增大,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,所以滑片应向右端移动,直到电压表示数为
为止;此时电流表示数如题图乙所示,电流表选用小量程,分度值为
,电流为
。
(2)
因为实验次数太少,结论有偶然性,为得出普遍性的结论应该换用不同的定值电阻多次测量。
【知识点】实验:探究电流与电阻的关系
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人教版九年级物理第十七章第一节
电流与电压和电阻的关系
温故知新
物理量
物理意义
符号
国际单位
测量工具
电流
电荷定向移动
I
A
电流表
电压
使电荷定向移动形成电流的原因
U
V
电压表
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω
提出问题
电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。那么电流与电压、电阻三者之间有什么关系?
当电路中的电阻一定时,电压越大,电流__。
猜想1
猜想2
当电路中的电压一定时,电阻越大,电流__。
越大
越小
猜
想
实验器材:______、
______、
______
、
________、
________、
_____________、______________。
电源
定值电阻
开关
电压表
导线
滑动变阻器
电流表
设计实验
探究:电阻一定,电流与电压的关系。
电路图
连接实物图
设计实验
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。
表一:5Ω
电压U/V
0.5
1
1.5
电流I/A
保持定值电阻5Ω不变,移动滑动变阻器,调节定值电阻两端的电压,观察电流表示数,记录表中。
进行实验
0.1
0.2
0.3
电压U/V
0.5
1
1.5
电流I/A
表二:10Ω
换用10Ω的定值电阻,重复上述实验,数据记录表格中。
0.05
0.10
0.15
进行实验
更换电阻再次实验,使实验结论更具有普遍性。
U/V
I/A
O
·
·
·
·
在分析实验数据时,还可采用图像法
保持电阻不变时,电流随电压变化的图像。
1
3
2
0.1
0.3
0.2
分析数据
·
·
·
R1(
5Ω)
R2(10
Ω)
0.4
分析数据,得出结论
当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比。
本实验中滑动变阻器的作用是什么?
保护电路、改变导体两端的电压
分析数据
大显身手
探究电流与电压的关系时,应保证导体的
不变,改变导体两端的
,测出通过导体的电流,从而得出电流与电压的关系,这是运用了
。
电阻
电压
控制变量法
探究电流与电阻的关系
当电路中的电压一定时,电阻越大,电流越小。
1、猜想:
也就是:电压一定时,电流与电阻成反比。
2、设计实验
(1)保持________,研究_____和_______的关系
电压不变
电流
电阻
(2)怎样改变电阻的大小?更换定值电阻后,
怎样保持电压不变?
探究电流与电阻的关系
3、实物图
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。
电路图
探究电流与电阻的关系
电压U
5
V
电阻R/Ω
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
电流I/A
0.17
0.2
0.25
0.33
0.5
1
数据表格
换用不同的定值电阻,调节滑动变阻器,保持定值电阻两端电压不变,观察电流表示数,记录表中。
进行实验
探究电流与电阻的关系
探究电流与电阻的关系
分析数据
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。
本实验中滑动变阻器的作用是:
控制定值电阻两端的电压保持不变。
大显身手
探究“电流与电阻的关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用10Ω、15Ω的电阻替换的5Ω电阻进行实验,下列说法正确的是( )
A.此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压
B.用10Ω的电阻替换5Ω电阻时,滑片位置不动,电压表的示数大于2V
C.更换定值电阻时,开关可以不断开
D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应调节滑片向左移动
B
课堂小结
通过导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
电流与电压和电阻的关系:
注意事项:
(1)电压、电阻、电流要是同一段电路中的量。
(2)不能反过来说,电压一定时,电阻跟电流成反比。因为电阻决定电流;
1.
在设计“探究导体中电流与电压的关系”实验数据记录表时,不应有的项目栏是( )
A.导体
B.电流
C.电压
D.电阻
小试牛刀
D
2.
研究电流跟电阻、电压的关系,实验时,分别保持电阻不变和保持电压不变两步进行探究,在保持电阻不变这一步中,实验要求( )
A.保持滑动变阻器的滑片位置不变
B.保持电阻R两端的电压不变
C.保持电路中的电流不变
D.保持定值电阻值不变,调节滑动变阻器的滑片到不同的位置
小试牛刀
D
3.
某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,在探究过程中,应保持
不变;通过实验可以得到,在其它条件相同的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成
比。
小试牛刀
电阻
正
作业布置
1.完成本节动手动脑学物理
2.完成本节对应练习
再
见