(共36张PPT)
第十五章 探究电路
第2节 科学探究:欧姆定律
如果要使灯泡亮度改变有何办法?
方法一:改变电池节数
方法二:改变电阻
思考:相同的灯泡,但发光程度不同,说明流过它们的电流不同.哪么电流可能和什么因素有关呢?
新课引入
学习目标
1.通过实验探究电流与电压的定量关系.
2.通过实验探究电流和电阻的定量关系.
1.通过实验探究电流跟电压和电阻的定量关系,分析归纳出欧姆定律.理解欧姆定律.
2.会运用欧姆定律分析解决简单的电路问题.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压
新课目标
猜想与假设:
1.既然电压是产生电流的原因,那么升高电压,电流会不会也跟着增大呢?
2.既然导体对电流有阻碍作用,那么增大导体的电阻,通过导体的电流会不会减小呢?
电流的大小与哪些因素有关?
新课讲解
制定计划与设计实验
使用方法:
控制变量法 图像法
A
V
设计电路
探究电流与电压和电阻的关系
控制变量法
控制变量法
例如,研究影响导体电阻的因素,因导体电阻与材料、横截面积、长度等因素有关,若只研究电阻与其中一个因素的关系,应控制其他因素不变.
实验中的滑动变阻器起什么作用?
改变电路中的电流,保护电路.
闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化(如1V、2V、3V),读出每次加在R上的电压值和电流值,记入表格.
电流与电压的关系
一
电阻/Ω 电压/V 电流/A
10 1 0.1
10 2 0.2
10 3 0.3
在坐标图上描点画出电流与电压的变化图像如图所示.
保持电阻不变时,电流跟电压成正比关系.
闭合开关后,调节滑动变阻器的滑片,记下R(5Ω)两端上的电压值和电流值,记入表格.换用不同阻值(10Ω、15Ω)的定值电阻,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电阻两端上的电压值和电流值,记入表格.
电流与电阻的关系
二
电阻/Ω 电压/V 电流/A
5 1 0.2
10 1 0.1
15 1 0.06
在坐标图上描点画出电流与电压的变化图像如图所示.
保持电压不变时,电流跟电阻成反比关系.
1.分析实验结论与开始的假设有什么差异.
2.分析产生实验误差的原因.
3.探讨改进实验的措施.
一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.
人们为了纪念他,就把这个规律叫作欧姆定律.
欧姆定律的公式:
I:电流
U:电压
R:电阻
欧姆定律
三
1.求电流
如图所示,求通过这盏电灯的电流.
欧姆定律的应用
四
画出简单的电路图.
已知:R=54Ω, U=36V;
求:I=?
解:
答:通过白炽电灯的电流约为0.67A.
2.求电压
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.要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?
画出简单的电路图.
已知:R=6.3Ω, I=0.45A;
求:U=?
解:由I=U/R得
U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V
答:要使这种指示灯正常发光,应加大约2.8V的电压.
3.求电阻
探究活动用电压表测出一段导体两端的电压是7.2V,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4A,求这段导体的电阻.
已知:U=7.2V, I=0.4A;
求:R=?
解:由I=U/R得
R=U/I=7.2V/0.4A=18Ω
答:导体的电阻是18Ω.
欧姆定律基本的计算步骤:
(1)分析过程,画出等效的电路图
(2)将已知量标在电路图中
(3)灵活应用
课堂小结
1.关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C.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
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
C
课堂训练
2.如图所示为A、B两个导体的I-U图线,由图线可知( )
A.RA>RB
B.RAC.RA=RB
D.无法确定
B
3.电流与电压、电阻的关系
(1)电流与电压的关系:保持_____不变时,电流与电压成_____.
(2)电流与电阻的关系:保持_____不变时,电流与电阻成_____.
电阻
正比
电压
反比
4.如图所示是研究电流与电压、电阻关
系的电路图,实验分“保持电阻不变”
和“保持电压不变”两步进行,在“保
持电阻不变”这一步实验时应该( )
A.保持R2滑片的位置不变
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
C
5.在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验中,定值电阻R=5Ω,电源电压保持不变.
(1)小明根据电路图连接了如图甲所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误.请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线(导线不得交叉).
(2)电路改正后,开始进行实验,小明根据测出的数据,画出了电阻的U-I关系图像,如图乙所示,由图像可以得出结论:_____________________________________________;
为了使结论更具有普遍性,小明还应该__________________
___________________________________________________.
【解析】本题考查了电流与电压关系的探究实验.
(1)研究电流和电压的关系时,定值电阻和滑动变阻器组成串联电路,电流表测干路电流,电压表测量定值电阻两端的电压;通过观察电路图不难发现电压表没有与定值电阻并联,而是与定值电阻和滑动变阻器并联.
(2)这是一个正比例函数图像,反映的信息是“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”,为了寻找普遍规律,应更换电阻进行多次测量.
答案:(1)如图所示
(2)电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比
更换阻值不同的电阻继续实验(意思正确即可)