(共28张PPT)
课本、笔、尺子。
不要放包装盒(太占地方)!
请清理桌面,只留如下实验器材
(同桌俩人共用一套):
第十四章 欧姆定律
三、欧姆定律
(第1课时)
“2.5V 0.3A”等字样的含义是什么?
电流与电压、电阻的定量关系
电流与导体两端电压成正比;
电流与导体的电阻成反比。
研究方法
一号锦囊
二号锦囊
比例法
滑动变阻器作用
实验电路
图像法
控制变量法
—欧姆定律
乔治·西蒙·欧姆 Georg Simon Ohm
1789年3月16日——1854年7月6日
德国物理学家
由于家贫,上大学期间曾中途辍学,依靠自己努力才完成学业。他研究电学时,还没有电压、电流、电阻的概念,更没有能精确测量它们的仪器。他通过研究发现了导体的电阻与长度成正比,与横截面积成反比的规律——电阻定律,心灵手巧的他用细长的金属丝制作了电阻,还研制出了电压比较稳定的温差电池和能精确测量电流的电流扭秤,经历了长达10年艰苦卓绝的探索,终于归纳出了今天我们所称的欧姆定律。为了心爱的科学事业,欧姆终身未婚。
欧姆定律是电路中电流遵循的基本“交通规则”,是最重要的电学规律之一。
经历坎坷而终获成功的欧姆
--请运用欧姆定律解答下列问题:
某导体两端电压为2V时,通过导体的电流为500mA,此导体的电阻为____Ω;若该导体两端电压再加大4V,则通过导体的电流为_____A;若切断电源,则导体中的电流为____,导体两端的电压为____,导体的电阻为____Ω。
4
4
使用时单位必须国际化!
牛刀小试
1.5
0
0
家庭电路火线、零线间的电压是220V,一般认为通过心脏的电流达30mA、时间达15s以上,就会导致死亡。若图中人体电阻为1.5kΩ,请通过计算判断此人是否有生命危险?(至少用两种解法)
及变形公式使用时注意同一性!
初露锋芒
知二求一 知识点 题型 解题规律
欧姆定律
I=U/R 知U、R求I 直接用公式I=U/R求解
知U、I求R 用变形公式R=U/I求解
知I、R求U 用变形公式U=IR求解
根据变形式 U=IR 能说:电阻一定时,导体两端电压与电流成正比吗?
×
根据变形式 能说:导体的电阻与
两端电压成正比,与电流成反比吗?
=
__
I
U
R
×
电压是形成电流的原因,电压是因,电流是果。
“电阻一定时,导体中电流与其两端电压成正比”。
电阻是导体本身的一种性质,与电压、电流无关。
逻辑错误
注意事项:
电流的决定式
电压的计算式
电阻的计算式
三个公式使用注意事项及物理含义
同一性(角标)
单位国际化
U
I
R
A.由I=U/R得R=U/I,表示导体两端电压一定时,R跟通过导体的电流成反比
以下是对欧姆定律表达式及变形式的几种理解,其中正确的是( )
B
C
E
×
E.导体两端电压越高,通过导体的电流就越大
B.电阻是导体本身的一种性质,跟电压、电流无关
C.I=U/R表示在导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体电阻成反比
D.I=U/R表示在导体电阻一定时,导体两端电压跟通过导体的电流成正比
×
√
√
√
如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.
(1)为了达到研究目的,实验过程中必须保持____________________不变;
(2)当开关S闭合后,电压表读数是2.5 V,电流表读数是0.5A,现将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻R′接入电路来进行研究,并已将电路连接完毕。则下来应进行的操作是:________________________________________
__________________________
__________________________
________________________。
电阻两端的电压
调节滑动变阻器,使电压表的示数保持为2.5V不变,再记录电流表的示数
将滑动变阻器阻值调至最大,闭合开关;
活动:探究通过一段导体的电流
与导体两端电压、导体电阻的关系
“电压是形成电流的原因”
“电阻是导体对电流阻碍作用的大小”
友情提示:下列两个知识点可作为你猜想的依据。
1.猜测与假设:
(1)导体中的电流与导体两端的电压_______;
(2)导体中的电流与导体的电阻_______。
成正比
成反比
从下列备选器材中任选元件设计实验
5Ω
10Ω
20Ω
实验电路
实验电路
A.保持R一定,探究I与U的关系
B.保持U一定,探究I与R的关系
L
S
A
R
S
A
R
S
A
V
改变电池节数
R
S
A
V
____更换定值电阻,____调节滑片,使电压表示数________。
____更换定值电阻,____调节滑片,使电压表示数_________。
不
要
不断改变
改变电池节数
要
要
保持不变
灯丝电阻随温度变化,无法保持不变,
应换成定值电阻。
旧电池电压不一定是每节1.5V,用电压表测出电压才准确。
需改接电路才能获得多组数据,不方便。
R/Ω
I/A
0
0.2
0.3
0.4
5
10
20
11
0.1
U/V
I/A
0
0.5
1.5
2.5
2.0
1.0
0.10
0.15
0.20
0.25
0.05
I-R图像
I-U图像
实验 次序 电阻R=___ Ω
U/V I/A
1
2
3
4
实验 次序 电压U=___ V
R/Ω I/A
1
2
3
R/Ω
I/A
0
0.2
0.3
0.4
5
10
20
11
0.1
U/V
I/A
0
0.5
1.5
2.5
2.0
1.0
0.10
0.15
0.20
0.25
0.05
I-R图像
I-U图像
实验 次序 电阻R=___ Ω
U/V I/A
1
2
3
4
10
0.5
1.5
2.0
0.05
0.15
0.20
2
实验 次序 电压U=___ V
R/Ω I/A
1
2
3
2.5
0.25
5
10
20
0.4
0.2
0.1
请你归纳
A.探究R一定时,
I与U的关系 B.探究U一定时,
I与R的关系
实验结论
______________________,导体的____跟______
_____成___比
当导体两端的电压一定时
导体的电阻
反
电流
导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比
_______________,导体中的____与
______________成___比
正
当导体电阻一定时
导体两端的电压
电流
U、R、I必须对应的是同一元件(或同一部分电路)同一状态时的电压、电阻、电流。
×
RL
IL
R
U
I
R
U’
I’
公式的同一性
U
U
IR
R
探究的子课题 A.探究导体中电流与______________的关系 B.探究导体中电流与__________的关系
控制不变的量
要改变的量
要观察的量
控制变量法
导体两端电压
导体电阻
探究导体中电流与导体两端电压、导体电阻的定量关系
导体电阻
导体两端电压
电流表示数
导体两端电压
导体电阻
电流表示数
控制变量法的应用,请举4例:
1、探究影响导体电阻的因素
2、探究压力作用的效果与哪些因素有关
3、探究力作用的效果与哪些因素有关
4、探究弦乐器的音调与哪些因素有关
滑动变阻器的作用
A.探究R一定时,
I与U的关系 B.探究U一定时,
I与R的关系
作用
改变同一定值电阻两端电压,获得多组数据,寻找普遍规律
控制不同定值电阻两端的电压不变,满足控制变量法的要求
保护电路安全
实验中还需注意的问题:
通电时间不能过长,读取数据后及时断开开关,好处是__________________________________
________________________________________
为寻找普遍规律,至少要测量_____组数据;
手调节变阻器的滑片时一定要____,眼睛同时关注__________,防止超过量程;
探究A课题时,选5Ω或10Ω的定值电阻做实验均可,一旦选定,_____更换。仔细调节滑片,尽量使定值电阻两端的电压__________变化,如0.5V、1.0V、1.5V、2.0V等。
三
节约电能
成整数倍
慢
电表读数
/避免通电时间过长,电阻发热使阻值增大给实验带来较大误差。
动画
不能
探究课题B
探究B课题时,接入的定值电阻依次为5Ω、10Ω、20Ω,每次更换定值电阻后,要调节滑片使______________________________,这个电压值最好是______,如1V、2V等。
整数
动画
不同定值电阻两端电压都相等
讨论:连接电路要注意的问题:
电源用3节干电池___联;
可沿着电流方向按顺序依次连接各元件,最后再并联 ;
认清电流表、电压表及其 接线柱;
电流表量程选 A;
滑动变阻器要 选择接线柱;
电压表量程选 V;
每次实验前,都应使开关处于 状态,都应把滑动变阻器 。
“+、-”
0~3
0~0.6
电压表
“一上一下”
断开
阻值调至最大
串
误差分析及实验改进
B.保持U一定,探究I与R的关系
s
R
A
V
s
R
A
V
造成误差原因:
定值电阻发热、标称阻值与实际不符、电表读数不准等
实验改进:
能否互换?
板书设计
§14.3 欧姆定律
电流与电压关系
电流与电阻关系
欧姆定律
内容
表达式
变形式
单位国际化
同一性