4.7 电流、电压和电阻的关系(第一课时)
一、教学目标
知识目标
1.通过实验,清楚地知道“电阻一定时,电流跟电压成正比;电压一定时,电流跟电阻成反比”。
2.初步熟悉如何用电流表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压,理解滑动变阻器在电路中的作用。
3. 会用欧姆定律公式进行简单的计算。
能力目标
1.能利用科学探究的方法设计,研究电流与电压、电阻之间的关系,并初步领会用控制变量法研究物理规律的思路。21教育网
2.进一步熟悉与掌握电路连接和有关电路的电学实验操作方法与技巧。
3. 能从实验数据和结论中找出电流、电压、电阻三者关系,并得出欧姆定律。
情感态度与价值观
1.通过电流与电压、电阻关系的探究实验,发展对学习物理电学内容的兴趣和愿望。
2.通过对电流表、电压表数据的如实记录和误差分析,养成实事求是的科学态度,加强刻苦钻研的精神。
二、教学重难点
重点
利用科学探究方法设计实验,研究电流与电压、电阻之间的关系。
滑动变阻器在电路中的控制作用。
欧姆定律及有关计算。
难点
利用科学探究方法设计实验,从实验数据和结论中找出电流、电压和电阻的三者关系。得出欧姆定律并进行有关计算。21cnjy.com
三、教学用具
电池组、开关、电阻器、滑动变阻器、电压表、电流表。
四、教学过程
[创设情境,导入新课]
【思考与讨论】观察所示电路,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左或向右移动时,电流表的示数将怎样变化?为什么会有这种变化?21·cn·jy·com
归纳得出正确的结论,进一步明确滑动变阻器的作用。
【结论】当滑片P向左滑动时,由于滑动变阻器连入电路的有效电阻变小,使电路中电流变大,即电流表示数增大,反之亦反。www.21-cn-jy.com
【回顾旧知识】设问1:电流产生的原因是什么?电压是产生电流的原因,电压越大,对电路中电流的推动作用也越大。2·1·c·n·j·y
设问2:什么叫电阻?任何导体对电流都有阻碍作用,这种性质叫做导体的电阻,电阻越大,对电流的阻碍作用也越大。【来源:21·世纪·教育·网】
设问3:根据上述两点知识你能猜想导体中的电流跟哪些因素有关系,会有怎样的关系吗?
[合作交流,探究新知]
(一)猜想
当电路中电阻一定时,电压越大,电流也越大。
当电路中电压一定时,电阻越大,电流越小。
【思考与讨论】那么电流、电压和电阻三个量之间究竟有什么数量关系呢?可以用什么方法来探究这三者之间的关系?控制变量法。21·世纪*教育网
(二)实验探究 电流、电压、电阻的关系
1. 电阻不变时,电流与电压的关系。
(1)设计实验方案和巩固分析探究:保持电阻不变、改变电压,研究电流与电压的关系。则电路可设计为
(2)根据实验电路图连接实验电路,边连接边介绍器材(电流表、电压表)及其作用,说明操作中的注意事项。www-2-1-cnjy-com
(3)闭合开关调节滑动变阻器,使电阻R(5欧)上电压改变,并记录每次电压表和电流表的示数。
实验次数
电压/伏
电流/安
1
1
2
1.5
3
2
(4)各组分析数据并加以表述交流,得出结论。
①电阻不变时,电流跟电压成正比,电压与电流的比值相等。
②滑动变阻器在电路中的作用:改变连入电路的电阻,改变电路中的电流,改变电阻上的电压。
【思考与讨论】若电路中没有滑动变阻器,你是否有另外的方法改变电阻上的电压?
【结论】可以改变电源的电压值来达到目的。
电压不变时,电流与电阻的关系。
设计实验方案和电路:用阻值分别为2欧、4欧、5欧、8欧的定值电阻,连接在上述电路R的位置,调节滑动变阻器,使R两端的电压保持不变,并记录每次电阻值和电流表示数。2-1-c-n-j-y
实验次数
电压/伏
电流/安
1
2
2
4
3
5
4
8
【思考与讨论】
(2)①分析表中数据你发现了什么规律?
电压不变时,电流跟电阻成反比。即电流与电阻的乘积相等。
②以上实验探究的事实与你的猜想是否符合?若不符合,能说明原因吗?存在误差。
(三)欧姆定律
思考 从上面两个结论中,你能总结得到电流、电压、电阻三者之间的关系吗?
讨论后介绍:
德国物理学家欧姆在1827年,研究得出得到电流、电压、电阻三者的关系——欧姆定律。
内容。
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。这个结论叫欧姆定律。
表达式。
用U表达导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示通过导体的电流。则欧姆定律可写成I=U/R 亦可变形为U=IR或R=U/I。21世纪教育网版权所有
注意事项。
表达式中单位:U—伏(V) I—安(A) R—欧()
U、I、R分别为同一段电路中的电压、电流和电阻的值。
4.欧姆定律的应用。
欧姆定律是电学中重要定律之一,在电路设计和计算中均起到十分重要的作用。
做一做
1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,说“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? 21*cnjy*com
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。【来源:21cnj*y.co*m】
2.试根据欧姆定律及其变形公式,完成下列表格。
次序
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
(1)
2
?
0.5
(2)
10
2
?
(3)
?
3
5
3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验,实验中得到了如下的两组数据:
表一:
电阻(欧)
电压(伏)
电流(安)
5
1
0.2
3
0.6
5
1
表二:
电阻(欧)
电流(安)
电压(伏)
5
1.2
6
10
0.6
15
0.4
分析表一所得到的数据可得结论:电阻不变时,电流跟电压成正比。
分析表一所得到的数据可得结论:电压不变时,电流跟电阻成反比。
[课堂小结]
1.通过实验探究得出了(1)当电阻不变时,电流与电压成正比。
(2)当电压不变时,电流与电阻成反比。
2.欧姆定律:(1)内容: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。
(2)表达式:I=U/R
(3)在应用欧姆定律计算时要注意I、U、R三个量的关系及它们的单位。
课件22张PPT。第6节
电流、电压和电阻的关系
(一)电流电荷定向移动IA电流表电压使电荷移动形成电流的原因UV电压表电阻导体对电流的阻碍作用RΩ复习思考与讨论 当滑片P向左滑动时,由于滑动变阻器连入电路的有效电阻变小,使电路中电流变大,即电流表示数增大,反之亦反。 观察所示电路,闭合开关,当滑动变阻器滑片P向左移动时,电流表的示数将怎样变化?为什么会有这种变化? 电压越大,对电流的推动作用也越大也越大; 请大家猜测它们三者之间的关系。电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。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__。 越大越小思考与讨论 导体中的电流跟电压、电阻之间有什么数量关系?可以用什么方法来探究这三者之间的关系? 常用方法:控制变量法实验探究 探究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系。 条件控制:
a、保持__不变,改变__,研究电流与电压之间的关系。
b、保持__不变,改变__,研究电流与电阻之间的关系。 电阻电压电压电阻你是否有方法改变电阻上的电压? 改变电源的电压值 实验一.电阻不变时,电流与电压的关系 R实验一.电阻不变时,电流与电压的关系 滑动变阻器在电路中的作用:
改变电阻R两端的电压 实验一.电阻不变时,电流与电压的关系 保持电阻不变时,电流跟电压成___关系。结论1:21.51正比表格中的数据由实验时实际的填写。说明:也可移动滑片摸拟实验R实验二.电压不变时,电流与电阻的关系 滑动变阻器在电路中的作用:
保持电阻R两端的电压不变 实验二.电压不变时,电流与电阻的关系 52结论2:保持电压不变时,电流跟电阻成__关系。反比48总结:导体中电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。保持电阻不变时,电流跟电压成正比关系。结论1:结论2:保持电压不变时,电流跟电阻成反比关系。欧姆定律? 乔治·西蒙·欧姆生于德国埃尔兰根城,欧姆是一个很有天才和科学抱负的人,他长期担任中学教师始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。欧 姆 欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视,经济极其困难,使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视。人们为纪念他,将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。二、欧姆定律1.内容: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。2.公式:3.变换公式:U=IR 开动脑筋想一想!1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,说“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。2.试根据欧姆定律及其变形公式,完成下列表格。 4155表二:分析表一所得到的数据可得结论:_________。
分析表二所得到的数据可得结论:__________。
3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验,实验中得到了如下的两组数据: 表一:这节课你学到了哪些知识?有什么收获?想一想1.通过实验探究得出了
(1)当电阻不变时,电流与电压成正比。
(2)当电压不变时,电流与电阻成反比。
2.欧姆定律:
(1)内容: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。
(2)表达式:I=U/R
(3)在应用欧姆定律计算时要注意I、U、R三个量的关系及它们的单位。 课堂小结作 业 (1)、作业本、课时特训。 (2)、怎样用学过的知识和仪器,来测定一个未知的电阻值,请说出实验方案。