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第十四章 探究欧姆定律
14.2 探究欧姆定律
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
目录
01
课程要求
02
知识点精讲
03
课堂巩固
课程要求
1. 通过实验,探究电流与电压、电阻的关系。
2. 理解欧姆定律。
知识点精讲
知识点1:探究电流与电压的关系
1. 当电阻一定时,电流与电压成__________比。
正
1.某导体接在电路中,如果把该导体两端电压减少到原来的一半,保持温度不变。则导体的电阻和通过它的电流( )
A. 都减少到原来的一半
B. 都保持不变
C.电阻不变,电流减小到原来的一半
D. 电阻不变,电流是原来的2倍
C
2. 下列说法中,能用于研究电流与电压之间关系的是( )
A. 用同一导体,保持导体两端电压相同
B. 用不同导体,保持导体两端电压相同
C. 用同一导体,改变导体两端电压
D. 用不同导体,改变导体两端电压
C
3. 用如图14-2-1电路探究电流与电压的关系,备选器材有:电池组、定值电阻R(5 Ω、10 Ω、20 Ω)、滑动变阻器(“10 Ω2 A”“20 Ω1 A”)、开关、导线若干。
(1)连接电路时,开关应处于__________状态。
实验序号 1 2 3
电流I/A 0.10 0.20 0.24
电压U/V 1.0 2.0 2.4
断开
(2)闭合开关前,将滑动变阻器的滑片P置于使接入电路的电阻值最大的位置,目的是______________________。
(3)实验数据如上表,得出结论:______________________________________________________________________________________________________________。
为了保护电路
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
思路点拨:实验中必须选用定值电阻作为研究对象,目的是控制电阻一定。用滑动变阻器调节电阻两端电压,用电流表测量通过定值电阻的电流I,用电压表测量定值电阻两端的电压U。测量多组数据可以发现, 是一个定值,即:当电阻不变时,电流与电压成正比。
易错辨析:(1)实验结论注意两点:一是实验控制的条件——电阻不变;二是电流与电压成正比,而不是电压与电流成正比。(2)实验中测量多组数据,目的是使结论具有普遍性。
知识点2: 探究电流与电阻的关系
2. 当电压一定时,电流与电阻成__________比。
反
4. 如图14-2-2所示,在探究“通过导体的电流与电阻之间的关系”的实验中,当我们将电阻由5 Ω换成10 Ω后,接下来的操作正确的是( )
A. 保持滑动变阻器滑片不动
B. 将电池个数增加
C. 移动滑动变阻器滑片,保持电压表示
数不变
D. 移动滑动变阻器滑片,保持电流表示数不变
C
5. 如图14-2-3是“探究电流与电阻的关系”的电路图。将10 Ω的定值电阻接入图中A、B两点间,正确操作后,电流表的示数为0.24 A。接下来的操作是:断开开关S,将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻,再将滑动变阻器的滑片P移到最__________(填“左”或“右”)端,然后
闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为
__________V时,读出电流表的示数。
右
2.4
6. 小明同学利用如图14-2-4所示的电路,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表:
(1)实验中滑动变阻器的主要作用是______________________
_______________________。
(2)本实验采用的实验研究方法是_________________。
电阻R/Ω 5 6 10 15 20 30
电流I/A 0.6 0.5 0.3 0.2 0.15 0.1
控制定值电阻两端的电压不变
控制变量法
(3)根据表格中的数据,在图14-2-5中画出电流I随电阻R变化的图像。从实验数据看,电阻两端的电压保持在________V不变。
如答图14-2-1所示。
3
(4)本实验得到的结论是_______________________________
__________________________________________。
当电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
思路点拨:探究电流与电阻关系实验的前提条件是定值电阻两端的电压必须保持不变,因此眼睛应该紧盯着电压表。实验中应该选用不同的已知阻值大小的定值电阻R,并用电流表测量出通过定值电阻R的电流大小I。测量多组数据可以发现,IR是一个定值,即:当电压不变时,电流与电阻成反比。
易错辨析:(1)实验操作中每次更换不同的定值电阻,必须调节滑片使定值电阻R两端的电压保持不变,即电压表的示数不变。
(2)实验结论注意两点:一是实验控制的条件——定值电阻R两端电压不变;二是电流与电阻成反比,而不是电阻与电流成反比。
(3)实验中测量多组数据,目的是使结论具有普遍性。
知识点3:欧姆定律
3. 一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成__________关系,跟这段导体的电阻成__________关系。这个规律就叫做__________定律。
4. 欧姆定律可以用公式表示为__________,常用的两个变换式
为__________和__________。式中电流的单位是__________,电压的单位是__________,电阻的单位是__________。
正比
反比
欧姆
I=
R=
U=IR
安(A)
伏(V)
欧(Ω)
7. 根据欧姆定律公式,可变形得到R= 对此,下列说法中正确的是( )
A. 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B. 导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D
8. 某导体两端的电压为10 V时,通过它的电流为0.5 A,则该导体的电阻是__________;当导体两端的电压为2 V时,通过导体的电流为__________;当导体两端的电压为0时,导体的电阻是__________。
20 Ω
0.1 A
20 Ω
9. 一只小灯泡的电阻是10 Ω,它正常工作时的电流为0.3 A,现在有一个电压为4.5 V的电源,则小灯泡接到这个电源上能正常工作吗?为什么?(通过计算说明)
解:不能;因为此次电流I= =0.45 A,0.45 A>0.3 A。
思路点拨:欧姆定律是描述导体中的电流跟电压、电阻的关系,公式是I=
易错辨析:(1)R= 只是表明导体两端的电压、流过导体的电流与导体电阻之间的关系,它只是电阻的一个比值定义式,并不是电阻的决定式,导体电阻是导体本身的一种性质,导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关,而与导体两端的电压与流过导体的电流无关。
(2)运用欧姆定律进行分析和计算时要注意:这三个物理量是相对于同一段导体的, 而且是同一时刻的。
课堂巩固
1. 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图14-2-6所示的一个图像。下列结论与图像相符的是( )
A. 电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
B. 电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C. 电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
D. 电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
A
2. 根据欧姆定律的公式I= 的变形式R= 及电阻的性质,可以判定当( )
A. U变大时, 变小 B. U变大时, 变大
C. U变小时, 不变 D. U=0时, =0
C
3. 将一支铅笔芯接在3 V电源两端,测出通过铅笔芯的电流是0.15 A,则该铅笔芯的电阻为__________Ω;若将这支铅笔芯两端的电压增加到6 V,则通过它的电流是__________A。
20
0.3
4. 如图14-2-7,这是“探究电流与
电压的关系”的实验,根据实验数
据绘制的I-U图像,由此可知,实验
中所用定值电阻的阻值为_______Ω,
在电阻一定时,电流与电压成________。
5
正比
5. 一只节能灯在220 V的家庭电路中正常工作,节能灯的电阻为5.5 kΩ,求节能灯正常工作时的电流为多少?
解:5.5 kΩ=5 500 Ω,I= =0.04 A。
答:(略)
谢 谢