15.2 科学探究:欧姆定律【课件(共35张PPT)+教案+练习(有答案)】

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名称 15.2 科学探究:欧姆定律【课件(共35张PPT)+教案+练习(有答案)】
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文件大小 6.8MB
资源类型 试卷
版本资源 沪科版
科目 物理
更新时间 2021-12-10 16:03:30

文档简介

中小学教育资源及组卷应用平台
15.2 科学探究:欧姆定律
一、选择题(共5题)
1. 图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是
A. B.
C. D.
2. 如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行,在“保持电压不变”这一步实验时应该 。
A.保持 滑片的位置不变
B.保持 两端的电压不变
C.改变 的电阻,调节 滑片到不同的适当位置使电压表的示数不变
D.保持电路中电流不变
3. 由欧姆定律 变形可得 。下列说法正确的是
A.导体电阻跟它两端的电压成正比
B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体电压跟通过它的电流成正比
D.导体电阻跟通过的电流和它两端电压无关
4. 如图所示的电路是研究电流和电阻的关系,其中滑动变阻器在这个实验中的作用是
A.改变电路中的电阻,保护电流不变
B.改变定值 两端的电压和通过的电流
C.改变电源的电压
D.当改换电阻 时,调节滑动变阻器,使电压表的读数保持不变
5. 根据欧姆定律 ,下列哪种说法是正确的
A.通过导体的电流越大,它的电阻就越小
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
D.导体两端的电压越大,这段导体的电流就越大
二、填空题(共4题)
6. 小刚用伏安法测量电阻 的阻值时,并联在电阻 两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻 串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 ,电流表的示数为 ,电阻 的阻值为 。
7. 某定值电阻两端的电压为 时,通过它的电流为 ,该定值电阻的阻值是 ,若它两端增加 时,通过该定值电阻的电流为 。若它两端无电压时,通过的电流为 ,此时该定值电阻的阻值为 。
8. 将电阻 与 电阻串联后接到 电源上,通过 的电流为 ,则 。若 两端电压为 ,则 。
9. 导体两端电压为 时,通过它的电流是 ,则导体的电阻为 。如果电压增大到 ,导体中的电流为 ,导体的电阻为 。当电压减小到零时,导体的电阻为 。
三、实验题(共1题)
10. 在探究“电压一定时,电流跟电阻关系”的实验中,设计电路图如图甲所示。
(1) 连接电路前,开关必须 。
(2) 根据图甲用笔画线代替导线将图乙实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。
(3) 连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是
A.电流表坏了 B.滑动变阻器短路 C.电阻处接触不良 D.电阻短路
(4) 排除电路故障进行实验,多次改变 的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数 ,实验数据记录如下表。其中第 次实验电流表示数如图丙所示,其读数为 。
(5) 实验结论是: 。
四、计算题(共2题)
11. 已知一段电阻丝的阻值为 ,当在这段电阻丝的两端加上 的电压时,流过电阻丝的电流为多大?
12. 如图所示,电源电压恒为 ,电阻 为 ,当开关 闭合后,电压表的示数为 。求 。
答案
一、选择题(共5题)
1. 【答案】A
【解析】方法一:
根据欧姆定律内容可知,电阻一定,电流与两端的电压成正比,结合数学中坐标线知识,答案选A。
方法二:
电阻一定时,电流与电压成正比。
图象反应的是电流与电压成正比,故A正确。
图象反应的是电流随电压增大而减小,故B错误。
图象中当导体两端电压为 时,电流不为 ,故C错误。
图象反应的电流与电压成反比,故D错误。
2. 【答案】C
【解析】电流跟电压、电阻有关,用控制变量法研究电流跟电压和电阻的关系。
研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,改变定值电阻两端的电压,讨论电流跟电压的关系,研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变,通过移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻的电压和电流,讨论电流跟电压的关系,
所以C选项是正确的。
3. 【答案】D
【解析】电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关, 是计算导体电阻大小的一种方法,故AB不正确,D正确;
电压是产生电流的原因,不能说导体电压跟通过它的电流成正比,故C不正确。
4. 【答案】D
5. 【答案】D
【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,电阻的大小与导体两端的电压和通过的电流无关,故ABC错误。
由欧姆定律可知,对同一导体来说,导体两端的电压越大,这段导体中电流就越大,故D正确。
故选D。
二、填空题(共4题)
6. 【答案】;;
7. 【答案】;;;
【解析】因为 ,
所以电阻阻值:

当电压增加 ,即电压为 时,通过导体的电流:

当电压为 时,通过导体的电流为 ,
导体电阻与电压无关,电压为零时,电阻仍为 。
8. 【答案】;
【解析】()由题意可知,电阻 与 电阻 串联,因串联电路中各处的电流相等,
所以,由 可得,电路中的总电阻:

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电阻 的阻值:

()因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积有关,与两端的电压和通过的电流无关,
所以,若 两端电压为 ,则 仍为 不变。
9. 【答案】;;;
【解析】 ,

三、实验题(共1题)
10. 【答案】
(1) 断开
(2) 滑动变阻器的任意上方接线柱与电阻串联,电压表并联在电阻两端,如下图所示:
(3) C
(4) 不变;
(5) 电压一定时,电流跟电阻成反比
【解析】
(1) 为了保护电路,在连接电路过程中,开关必须断开。
(3) 电压表有示数说明电压表两接线柱与电源之间是通路,电流表无示数说明电路断路,即电压表并联部分断路,故C选项正确。
(4) 实验中多次改变 的阻值,同时应调节滑动变阻器,使电压示数不变;
由图丙知,电流表的量程为 ,分度值为 ,所以示数为 。
(5) 由表格中数据知,电压不变,电阻增大为原来的几倍,电流便减小为原来的几分之一,可得:电压一定时,电流跟电阻成反比。
四、计算题(共2题)
11. 【答案】
【解析】 。
12. 【答案】
【解析】由电路图可以知道, 与 串联,电压表测 两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电阻 两端的电压:;
因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过电阻 的电流:,
电阻 的阻值:。
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《科学探究:欧姆定律》教案
【教学目标】
1、知识与技能
①会通过实验探究电流、电压和电阻的关系。
②理解欧姆定律,并能进行简单计算。
2、过程与方法
使学生感悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
3、情感、态度与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,注意学生科学世界观的形成。
【教学重点】
欧姆定律
【教学难点】
通过实验探究电流、电压和电阻的关系。来源:21·世纪·教育·网】
【教学方法】
演示法 探究 交流
【教学用具】
电源、导线、定值电阻、开关、电压表、电流表、滑动变阻器等。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
提出问题:
电流与电压、电阻有怎样的关系?
以此引入新课
2、探究新知
(1)实验探究:电流的大小与哪些因素有关
猜想一:当电路中的电阻一定时,电压越大,对电流的推动作用越大,电流 越大 。
猜想二:当电路中的电压一定时,电阻越大,对电流的阻碍作用越大,电流 越小 。
设计实验与制定计划
电压、电阻都能影响电流的大小,所以应用控制变量法来探究电流的大小分别与电压、电阻的关系。
实验器材
电源 电流表 滑动变阻器 开关 定值电阻 电源 电压表
设计电路图
开关控制整个电路,电流表测量电路中电流,电压表测量定值电阻两端的电压,滑动变阻器调节电路中电流和定值电阻两端的电压。21世纪教育网版权所有
播放探究电路中电流与电压和电阻的关系视频
连接实物图
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。
表一:保持电阻不变时,研究电流随电压的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
根据测量的数据画出I-U图
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。
进行实验
表二:保持电压不变时,研究电流随电阻的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
分析数据、作出图像
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。
得出结论
电流与电压和电阻的关系:
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。
电流与电压、电阻有什么具体数量关系呢?1-cn-jy.com
(2)电流与电压、电阻的定量关系
欧姆研究了同一段电路上电流与电压、电阻三者在数量上具体的关系 。
并在1827年将研究结果总结为:
一段导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比----欧姆定律。
数学表达式:
U:电压,单位:伏特,V
R:电阻,单位:欧姆,Ω
I:电流,单位:安培,A
物理量的对应性
U 、R、I必须对应的是同一段电路(同一个元件)同一状态的电压、电阻、电流。例如:
信息窗
欧姆是德国物理学家。主要贡献是以他名字命名的欧姆定律。现在看到的欧姆定律公式那么简单,欧姆当时却付出了艰辛的劳动。那时的实验条件很差,测量电流和电阻的仪器,都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验,主要得益于强烈的好奇心和执著的探究精神。www-2-1-cnjy-com
问题讨论:
“电流与电压成正比”:说明了是电流随电压的变化而正向变化。我们知道电压是形成电流的原因,所以不能说“电压与电流成正比”,否则会出现逻辑错误。
“电流与电阻成反比”:说明了是电流随电阻的变化而反向变化。我们知道电阻是导体的本质属性,与导体的电流无关,所以也不能说“电阻与电流成反比”
电压与电阻之间没有必然的联系。
1、导体电阻的大小在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值;
2、不能认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比;
3、电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面和温度有关,与电压和电流无关。
欧姆定律的应用
例题1:某电熨斗在220V电压下工作时,其电热丝的电阻为96.8Ω。那么,此时通过该熨斗电热丝的电流是多大?21·cn·jy·com
已知:U=220V,R=96.8Ω。
求:I
解:根据欧姆定律可得:
巩固练习
一个电褥子正常工作时的电阻是100Ω,电压是220V,求通过电阻的电流。
已知:U=220V,灯丝电阻R=100Ω。
求:I
解:根据欧姆定律,通过灯丝的电流:
电学计算题解题步骤:
1、根据题意画出电路图;
2、在电路图上标出相关的物理量(已知量、未知量);
3、解答时写出:必要的文字说明、公式、数据代入过程、结果(各物理量要统一用国际单位)。
例题2:某电热器在220V电压下工作时,测得通过它的电流为4.5A,根据这些信息,你能算出电热器的电阻值是多少?【来源:21cnj*y.co*m】
已知:U=220V,I=4.5A。
求:R
解:根据欧姆定律可得:
巩固练习
如图所示,闭合开关后,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.5A,求电阻R的阻值。
已知:U=10V,I=0.5A。
求:R
解:根据欧姆定律,电阻R的阻值为:
这种利用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法测电阻。
例题3:如果已经测出通过一个10Ω的定值电阻的电流为100mA,你能计算出此时该定值电阻两端的电压吗?【出处:21教育名师】
已知:R=10Ω,I=100mA=0.1A。
求:U
解:根据欧姆定律,定值电阻两端的电压为:
U=IR=0.1A×10Ω=1V
巩固练习:
一个电炉子工作时电热丝的电阻是22Ω,通过的电流是10A,求此时电炉子工作的电压。
解:依题意和根据得:
U=IR=10A×22Ω =220 V
交流与讨论
电流表自身的电阻很小,电压表自身的电阻很大。前面谈到电流表不允许直接连接在电源两极,而电压表则可以,当时未说出这样规定的道理,学习了欧姆定律后,你能说出这样规定的道理吗?2·1·c·n·j·y
因电流表的内阻很小,由可知,当电压一定时,电阻越小,电路中的电流越大,直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很大易烧坏电源,而电压表的内阻很大,接入电路时可以把电压表看作是断开的电路,电流很小不会烧坏电源。【版权所有:21教育】
三、课堂小结
1、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。
2、欧姆定律: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。
3、公式:
4、欧姆定律公式中各个物理量具有同一性,公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。21教育名师原创作品
4、课堂练习
1、在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压一定
C.将5Ω的电阻换成10Ω时,应将滑片向左移
D.实验获得多组数据是为了减小实验误差
2、 在探究“电流与电压、电流与电阻的关系”的两个实验中,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是(  )
A.两个实验中,滑动变阻器都可以起到保护电路的作用
B.在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压
C.在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变
D.在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻不变
3、关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是(  )
A.在电流一定时,导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C.在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D.导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
4、.一定值电阻的两端加上10V电压时,通过的电流是2 A,则它的电阻是 Ω。若电阻的两端电压减小至2V时,它的电阻是 Ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为 A的电流表。
5、作业布置
完成课后作业1—6题
板书设计
15.2 科学探究:欧姆定律
一、电流与电压和电阻的关系:
猜想:
实验设计:
实验电路:
进行实验:
结论: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。
二、欧姆定律: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。
公式:
欧姆定律公式中各个物理量具有同一性,公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。 21教育网
【教学反思】
欧姆定律(初中学习的是部分电路欧姆定律)作为一个重要的物理规律,反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系,是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的金钥匙。
欧姆定律这节课重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法,了解得出欧姆定律的过程。 通过本节课学习,主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系,初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法,同时也为进一步学习电学知识打下了基础。
《科学探究:欧姆定律》教案
【教学目标】
2、知识与技能
①会通过实验探究电流、电压和电阻的关系。
②理解欧姆定律,并能进行简单计算。
2、过程与方法
使学生感悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
3、情感、态度与价值观
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,注意学生科学世界观的形成。
【教学重点】
欧姆定律
【教学难点】
通过实验探究电流、电压和电阻的关系。来源:21·世纪·教育·网】
【教学方法】
演示法 探究 交流
【教学用具】
电源、导线、定值电阻、开关、电压表、电流表、滑动变阻器等。
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
提出问题:
电流与电压、电阻有怎样的关系?
以此引入新课
3、探究新知
(3)实验探究:电流的大小与哪些因素有关
猜想一:当电路中的电阻一定时,电压越大,对电流的推动作用越大,电流 越大 。
猜想二:当电路中的电压一定时,电阻越大,对电流的阻碍作用越大,电流 越小 。
设计实验与制定计划
电压、电阻都能影响电流的大小,所以应用控制变量法来探究电流的大小分别与电压、电阻的关系。
实验器材
电源 电流表 滑动变阻器 开关 定值电阻 电源 电压表
设计电路图
开关控制整个电路,电流表测量电路中电流,电压表测量定值电阻两端的电压,滑动变阻器调节电路中电流和定值电阻两端的电压。21世纪教育网版权所有
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连接实物图
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。
表一:保持电阻不变时,研究电流随电压的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
根据测量的数据画出I-U图
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。
进行实验
表二:保持电压不变时,研究电流随电阻的变化
换用不同规格的电阻重做上述实验。
分析数据、作出图像
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。
得出结论
电流与电压和电阻的关系:
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。
电流与电压、电阻有什么具体数量关系呢?1-cn-jy.com
(4)电流与电压、电阻的定量关系
欧姆研究了同一段电路上电流与电压、电阻三者在数量上具体的关系 。
并在1827年将研究结果总结为:
一段导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比----欧姆定律。
数学表达式:
U:电压,单位:伏特,V
R:电阻,单位:欧姆,Ω
I:电流,单位:安培,A
物理量的对应性
U 、R、I必须对应的是同一段电路(同一个元件)同一状态的电压、电阻、电流。例如:
信息窗
欧姆是德国物理学家。主要贡献是以他名字命名的欧姆定律。现在看到的欧姆定律公式那么简单,欧姆当时却付出了艰辛的劳动。那时的实验条件很差,测量电流和电阻的仪器,都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验,主要得益于强烈的好奇心和执著的探究精神。www-2-1-cnjy-com
问题讨论:
“电流与电压成正比”:说明了是电流随电压的变化而正向变化。我们知道电压是形成电流的原因,所以不能说“电压与电流成正比”,否则会出现逻辑错误。
“电流与电阻成反比”:说明了是电流随电阻的变化而反向变化。我们知道电阻是导体的本质属性,与导体的电流无关,所以也不能说“电阻与电流成反比”
电压与电阻之间没有必然的联系。
1、导体电阻的大小在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值;
2、不能认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比;
3、电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面和温度有关,与电压和电流无关。
欧姆定律的应用
例题1:某电熨斗在220V电压下工作时,其电热丝的电阻为96.8Ω。那么,此时通过该熨斗电热丝的电流是多大?21·cn·jy·com
已知:U=220V,R=96.8Ω。
求:I
解:根据欧姆定律可得:
巩固练习
一个电褥子正常工作时的电阻是100Ω,电压是220V,求通过电阻的电流。
已知:U=220V,灯丝电阻R=100Ω。
求:I
解:根据欧姆定律,通过灯丝的电流:
电学计算题解题步骤:
1、根据题意画出电路图;
2、在电路图上标出相关的物理量(已知量、未知量);
3、解答时写出:必要的文字说明、公式、数据代入过程、结果(各物理量要统一用国际单位)。
例题2:某电热器在220V电压下工作时,测得通过它的电流为4.5A,根据这些信息,你能算出电热器的电阻值是多少?【来源:21cnj*y.co*m】
已知:U=220V,I=4.5A。
求:R
解:根据欧姆定律可得:
巩固练习
如图所示,闭合开关后,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.5A,求电阻R的阻值。
已知:U=10V,I=0.5A。
求:R
解:根据欧姆定律,电阻R的阻值为:
这种利用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法测电阻。
例题3:如果已经测出通过一个10Ω的定值电阻的电流为100mA,你能计算出此时该定值电阻两端的电压吗?【出处:21教育名师】
已知:R=10Ω,I=100mA=0.1A。
求:U
解:根据欧姆定律,定值电阻两端的电压为:
U=IR=0.1A×10Ω=1V
巩固练习:
一个电炉子工作时电热丝的电阻是22Ω,通过的电流是10A,求此时电炉子工作的电压。
解:依题意和根据得:
U=IR=10A×22Ω =220 V
交流与讨论
电流表自身的电阻很小,电压表自身的电阻很大。前面谈到电流表不允许直接连接在电源两极,而电压表则可以,当时未说出这样规定的道理,学习了欧姆定律后,你能说出这样规定的道理吗?2·1·c·n·j·y
因电流表的内阻很小,由可知,当电压一定时,电阻越小,电路中的电流越大,直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很大易烧坏电源,而电压表的内阻很大,接入电路时可以把电压表看作是断开的电路,电流很小不会烧坏电源。【版权所有:21教育】
三、课堂小结
1、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。
2、欧姆定律: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。
3、公式:
4、欧姆定律公式中各个物理量具有同一性,公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。21教育名师原创作品
6、课堂练习
1、在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压一定
C.将5Ω的电阻换成10Ω时,应将滑片向左移
D.实验获得多组数据是为了减小实验误差
2、 在探究“电流与电压、电流与电阻的关系”的两个实验中,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是(  )
A.两个实验中,滑动变阻器都可以起到保护电路的作用
B.在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压
C.在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变
D.在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻不变
3、关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是(  )
A.在电流一定时,导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C.在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D.导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
4、.一定值电阻的两端加上10V电压时,通过的电流是2 A,则它的电阻是 Ω。若电阻的两端电压减小至2V时,它的电阻是 Ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为 A的电流表。
7、作业布置
完成课后作业1—6题
板书设计
15.2 科学探究:欧姆定律
一、电流与电压和电阻的关系:
猜想:
实验设计:
实验电路:
进行实验:
结论: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。
二、欧姆定律: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。
公式:
欧姆定律公式中各个物理量具有同一性,公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。 21教育网
【教学反思】
欧姆定律(初中学习的是部分电路欧姆定律)作为一个重要的物理规律,反映了电流、电压、电阻这三个重要的电学量之间的关系,是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的金钥匙。
欧姆定律这节课重视科学研究的过程。让学生在认知过程中体验方法、学习方法,了解得出欧姆定律的过程。 通过本节课学习,主要使学生掌握同一电路中电学三个基本量之间的关系,初步掌握运用欧姆定律解决实际电学问题的思路和方法,了解运用“控制变量法”研究多个变量关系的实验方法,同时也为进一步学习电学知识打下了基础。
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科学探究:欧姆定律
沪科版九年级物理第十五章第2节
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
我们知道,导体有电阻,在导体两端加上电压就会有电流,那么电流的大小与那些因素有关呢?
电流的大小与那些因素有关
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
设计实验与制定计划
电压、电阻都能影响电流的大小,所以应用控制变量法来探究电流的大小分别与电压、电阻的关系。
电流的大小与那些因素有关
1、 研究电流与电压的关系,应控制电阻不变,改变电压。
2、 研究电流与电阻的关系,应控制电压不变,改变电阻。
电源
定值电阻
开关
电压表
滑动变阻器
电流表
电源
实验器材
电流的大小与那些因素有关
设计电路图
开关控制整个电路,电流表测量电路中电流,电压表测量定值电阻两端的电压,滑动变阻器调节电路中电流和定值电阻两端的电压。
电流的大小与那些因素有关
s
R
A
V
连接实物图
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。
3.电压表、电流表选择合适的量程,注意正负接线柱不要接反。
注意:
电流的大小与那些因素有关
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。
0.1
0.2
0.3
电流的大小与那些因素有关
进行实验
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
更换电阻再次实验,使实验结论更具有普遍性。
电流的大小与那些因素有关
根据测量的数据画出I-U图
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。
电流的大小与那些因素有关
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
电流的大小与那些因素有关
分析数据、作出图像
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。
电流的大小与那些因素有关
电流与电压和电阻的关系:
得出结论
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。
电流与电压、电阻有什么具体数量关系呢?
电流的大小与那些因素有关
1.欧姆定律的内容:
  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。
2.欧姆定律的数学表达式:
电压
电阻
电流
欧姆定律
I =
U
R
U:电压,单位:伏特,V
R:电阻,单位:欧姆,Ω
I:电流,单位:安培,A
物理量的对应性
U 、R、I必须对应的是同一段电路(同一个元件)同一状态的电压、电阻、电流。例如:
R
U
I
×
R灯
U灯
I灯
欧姆定律
欧姆
信息窗
欧姆从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并与1926年归纳出了今天所称的欧姆定律。1827年欧姆出版了他的著作《伽伐尼电路:数学研究》。
人们为纪念他,将电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。
“电流与电阻成反比”:说明了是电流随电阻的变化而反向变化。我们知道电阻是导体的本质属性,与导体的电流无关,所以也不能说“电阻与电流成反比”。
电压与电阻之间没有必然的联系。
“电流与电压成正比”:说明了是电流随电压的变化而正向变化。我们知道电压是形成电流的原因,所以不能说“电压与电流成正比”,否则会出现逻辑错误。
欧姆定律
变形公式
欧姆定律
公式R=U/I:
1、导体电阻的大小在数值上等于导体两端的电压跟通过导体电流的比值;
2、不能认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比;
3、电阻的大小只与电阻的材料、长度、横截面和温度有关,与电压和电流无关。
重点关注
想一想,议一议
有人根据公式R=U/I得出结论 “电阻R跟电压成正比,跟电流成反比”。你认为这种说法对吗?为什么?
答:不对。因为电阻是导体本身的一种性质,它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟电流、电压无关。
例题1:某电熨斗在220V电压下工作时,其电热丝的电阻为96.8Ω。那么,此时通过该熨斗电热丝的电流是多大?
求:I
已知:U=220V,R=96.8Ω。
解:根据欧姆定律可得:
欧姆定律
一个电褥子正常工作时的电阻是100Ω,电压是220V,求通过电阻的电流。
牛刀小试
I
R
U

100Ω
220 V

=2.2A
求:I
已知:U=220V,灯丝电阻R=100Ω。
解:根据欧姆定律,通过灯丝的电流:
1、根据题意画出电路图;
2、在电路图上标出相关的物理量(已知量、未知量);
3、解答时写出:必要的文字说明、公式、数据代入过程、结果(各物理量要统一用国际单位)。
电学计算题解题步骤:
小结
例题2:某电热器在220V电压下工作时,测得通过它的电流为4.5A,根据这些信息,你能算出电热器的电阻值是多少?
求:R
已知:U=220V,I=4.5A。
解:根据欧姆定律可得:
欧姆定律
如图所示,闭合开关后,电压表的示数为10V,电流表的示数为0.5A,求电阻R的阻值。
求:R
已知:U=10V,I=0.5A。
解:根据欧姆定律,电阻R的阻值为:
R
I
U

0.5A
10V

=20Ω
这种利用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法测电阻。
牛刀小试
例题3:如果已经测出通过一个10Ω的定值电阻的电流为100mA,你能计算出此时该定值电阻两端的电压吗?
U=IR=0.1A×10Ω=1V
求:U
已知:R=10Ω,I=100mA=0.1A。
解:根据欧姆定律,定值电阻两端的电压为:
欧姆定律
一个电炉子工作时电热丝的电阻是22Ω,通过的电流是10A,求此时电炉子工作的电压。
  U=IR=10A×22 Ω =220 V
解:依题意和根据 得:
R
U
I=
牛刀小试
交流与讨论
电流表自身的电阻很小,电压表自身的电阻很大。前面谈到电流表不允许直接连接在电源两极,而电压表则可以,当时未说出这样规定的道理,学习了欧姆定律后,你能说出这样规定的道理吗?
因电流表的内阻很小,由 可知,当电压一定时,电阻越小,电路中的电流越大,直接把电流表接到电源两极上时电路中的电流很大易烧坏电源,而电压表的内阻很大,接入电路时可以把电压表看作是断开的电路,电流很小不会烧坏电源。
1、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。
课堂小结
2、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。
变形公式:
U=IR
R=U/I
4、注意事项: 各个物理量具有同一性,计算时注意单位要统一。
3、公式:
大显身手
1、在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法正确的是(  )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.滑动变阻器的作用是控制电阻两端的电压一定
C.将5Ω的电阻换成10Ω时,应将滑片向左移
D.实验获得多组数据是为了减小实验误差
B
2、 在探究“电流与电压、电流与电阻的关系”的两个实验中,有关对应实验中滑动变阻器的作用和操作说法错误的是(  )
A.两个实验中,滑动变阻器都可以起到保护电路的作用
B.在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压
C.在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变
D.在探究电流与电阻的关系时,要控制电阻不变
大显身手
D
3、关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是(  )
A.在电流一定时,导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C.在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
D.导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成 正比
大显身手
C
大显身手
  4.一定值电阻的两端加上10V电压时,通过的电流是2 A,则它的电阻是 Ω。若电阻的两端电压减小至2V时,它的电阻是 Ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为
A的电流表。
5
5
0~0.6
完成课后作业1~6题
作业布置
再 见