(共35张PPT)
10.3 学生实验:
探究影响电流的因素
1.通过实验探究电流跟电压、电阻的关系,经历科学探究的全过程。
2.会观察、收集、分析实验中的数据并尝试用图像法分析实验数据。
3.进一步熟悉实验探究中常用的一种方法——控制变量法。
做一做
①用一节干电池与两节干电池给同一小灯泡供电,观察小灯泡的亮度有什么不同,哪一次小灯亮?
电压越大,电流越大
用两节干电池给同一小灯泡供电,小灯亮。
暗
亮
探究电流与电压的关系
②在下图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动,连入电路的阻值变大时,观察灯泡的亮暗情况。
电阻越大,电路中的电流越小。
电流与电压、电阻之间有没有定量的关系呢?
当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,灯泡变暗。
探究电流与电压的关系
若电阻一定,电流与电压存在什么关系? 依据是什么?
若电压一定,电流与电阻存在什么关系?依据是什么?
猜想1
猜想2
下面通过实验探究这两个猜想是否正确。
电流与电压、电阻的关系
若电阻一定,可能电压越大,电流越大;
因为电压是形成电流的原因。
若电压一定,可能电阻越大,电流越小;
因为电阻对电流有阻碍作用。
探究电流与电压的关系
测电阻两端的电压,选择什么器材?
设计实验
如何改变定值电阻两端的电压?
测通过电阻的电流,选择什么器材?
实验中控制不变的物理量是什么?
定值电阻
滑动变阻器
电流表
电压表
探究电流与电压的关系
1
探究电流与电压的关系
设计实验
如何改变定值电阻两端的电压?
方案一:改变电池节数
1.5V
3V
4.5V
A
V
R
S
方案二:用滑动变阻器
A
V
R
R'
S
P
你感觉哪个方案更便于操作?
方案二:用滑动变阻器
探究电流与电压的关系
1.实验器材
电源、定值电阻、滑动变阻器、
电键、电流表、电压表、导线等。
设计实验
探究电流与电压的关系
2.实验电路图与实物连接图
A
V
R
R'
S
设计实验
探究电流与电压的关系
连接电路时,开关应处于断开状态;
闭合开关前,使滑动变阻器接入电路阻值最大;
电流表与电压表通过“试触” 选择合适的量程。
3.实验注意事项:
A
V
R
R'
S
探究电流与电压的关系
电阻R 10 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
进行实验
1.按电路图连接电路。
2.保持电阻 R=10Ω 不变,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1V、2V、3V、4V、5V、6V,读出此时相应的电流值。
3.把数据填入表格中。
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
探究电流与电压的关系
电阻R 5 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
4.把定值电阻换为 R=5Ω ,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为为 1V、2V、3V、4V、5V、6V,读出此时相应的电流值。
5.把数据填入表格中。
进行实验
探究电流与电压的关系
电阻R 5 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
电阻R 10 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
分析与论证
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
探究电流与电压的关系
绘制电压U-电流I图象
采用图象法分析
电阻R 10 Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
探究电流与电压的关系
I/A
U/V
0
4.0
6.0
0.1
0.3
0.5
0.6
0.4
0.2
2.0
·
·
·
·
3.0
5.0
1.0
·
·
·
结论:通过同一导体的电流I与两端的电压U之间的关系,在U-I坐标系中是一条通过原点的倾斜直线。
绘制电压U-电流I图象
采用图象法分析
探究电流与电压的关系
采用图象法分析
结论:通过同一导体的电流I与两端的电压U之间的关系,在U-I坐标系中是一条通过原点的倾斜直线。
在同一坐标系中,两个导体的U-I图象
探究电流与电压的关系
归纳结论
注意两种错误的语言描述:
①“通过导体的电流与导体两端的电压成正比”
——漏掉了结论的前提条件(同一导体)。
②“电阻一定时,导体两端的电压与导体中的电流成正比”
——弄错了结论的因果关系(电压是原因,电流是结果;电压与电流无关)。
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
探究电流与电压的关系
测电阻两端的电压,选择什么器材?
设计实验
变化的物理量是什么?
测通过电阻的电流,选择什么器材?
实验中控制不变的物理量是什么?
电压
定值电阻
电流表
电压表
探究电流与电阻的关系
滑动变阻器
怎样控制定值电阻两端的电压不变?
1.实验器材
电源、定值电阻多个(5Ω、10Ω、20Ω、50Ω等)、滑动变阻器、电键、电流表、电压表、导线等。
设计实验
探究电流与电阻的关系
2.实验电路图与实物连接图
A
V
R
R'
S
设计实验
探究电流与电阻的关系
连接电路时,开关应处于断开状态。
闭合开关前,使滑动变阻器接入电路阻值最大。
电流表与电压表通过试触选择合适的量程。
3.实验注意事项:
A
V
R
R'
S
探究电流与电阻的关系
电压U/V 2 电阻R/Ω 5 10 20 50
电流I/A
进行实验
1.按电路图连接电路。
2.分别将5Ω、10Ω、20Ω、50Ω 的定值电阻连入电路中,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变(如U=2V),分别读出电流表的示数,记录在下面的表格中。
3.把数据填入表格中。
0.04
0.1
0.2
0.4
探究电流与电阻的关系
分析与论证
电压U/V 2 电阻R/Ω 5 10 20 50
电流I/A
0.04
0.1
0.2
0.4
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。
探究电流与电阻的关系
绘制I-R图象
采用图象法分析
结论:在电压不变时,电流随电阻变化曲线是反比例曲线,即电流与电阻是成反比的。
探究电流与电阻的关系
归纳结论:
注意两种错误的语言描述:
①“导体中的电流跟导体的电阻成反比”
——漏掉了结论的前提条件(在电压一定时)。
②“电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比”
——弄错了结论的因果关系(因为电阻是导体本身的性质,跟电压和电流都没关系)。
在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
探究电流与电阻的关系
1.内容:
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
欧姆定律
2.表达式:
I
R
U
=
U:电压——伏特——V
R:电阻——欧姆——Ω
I:电流——安培——A
I
R
U
=
★理解:
A.“同一段电路”“同一状态”
B.变形公式
欧姆定律
R1
S
R2
U1
I1
U2
I2
同一段电路
I
R
U
=
欧姆定律
U1'
I1'
R1
S
R2
同一状态
I
R
U
=
欧姆定律
控制变量法
电流与电压的关系
电流与电阻的关系
电阻一定,导体中的电流与导体两端的电压成正比
电压一定,导体中的电流与导体的电阻成反比
探究方法
实验电路
实验结论
电流与电压和电阻的关系
探究方法
实验电路
实验结论
控制变量法
1.关于电压与电流的关系的说法不正确的是( )
A. 电压是电路中形成电流的原因
B. 导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比
C. 电阻一定时,导体两端的电压与电流成正比
D. 电阻一定时,导体电流与导体两端电压成正比
C
2.在研究电压、电流、电阻的关系中,下例说法中正确的是( )
A. 导体两端的电压与导体中的电流成反比
B. 导体中的电流与该导体两端的电压成正比
C. 导体中的电流与导体的电阻成正比
D. 导体的电阻与导体中的电流成反比
B
3.张华同学在探究”通过导体的电流
与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象,根据图象,下列说法错误的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
C.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1A
D.当通过导体甲的电流为0.1A时,在导体甲的两端加的电压为1V
D
4.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.
①为了达到研究的目的,实验过程中必须保持_______________ 不变;
②当开关S闭合后,电压表的读数是2.5 V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10 Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是
____________________________________ 。
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.
5.某同学在做“研究电流跟电压、电阻关系”的实验时,得到下表两组数据:
电阻 电压 电流
10 Ω 2V 0.2A
4V 0.4A
6V 0.6A
电压 电阻 电流
6V 5 Ω 1.2A
10 Ω 0.6A
15 Ω 0.4A
①分析左表数据,可得结论:
②分析右表数据,可得结论:
.
在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;
在电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。