17.1 电流与电压和电阻的关系
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【学习目标】
1)通过实验探究,认识影响电流大小的因素;
2)知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
3)培养学生依据实验事实,探索、分析推理、归纳得出物理规律的能力,以及利用物理规律解释同类物理现象的能力,使学生接受科学思维方法的训练;
4)培养学生的动手能力和创新精神
【学习重点】
1)引导学生发现电流与电压和电阻的关系;
2)电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计。
【学习难点】
1)电流和电压、电阻间的定量关系的实验设计及学生对实验数据的分析、归纳并得出结论;
2)实验器材多,实验注意点多,动手能力要求较高;
3)出现故障的可能性较大,学生很难同步;
4)各组实验数据存在差异,与教师期待的数据略有出入。
【知识回顾】
1.电流是形成。电流的单位是;电流的测量工具在电路中的符号是其使用时应连接到电路中。
2.电压的作用是.电压的单位是。其测量工具应连接到电路中。
3.电阻的含义是,它是导体体本身的一种性质,它的大小受_______、______、______的影响,与电路中电流和导体两端电压的大小_____(“有”或“没有”)关系。.
4.用一节电池对小灯泡供电,灯泡发光;用两节电池串联后对灯泡供电,灯泡会变得______(选填更亮、更暗或亮度不变)。甲、乙两个实验中灯泡的电阻不变(不考虑温度对电阻的影响),灯泡两端的电压变______,通过灯泡的电流变______。由此可知,通过导体的电流和导体两端的电压________(有关、无关)。
【学习过程】
一、课前预习:
1、猜想:(电流与电压是否有比例关系)。
2、(1)探究电流与电压的关系需要控制 变量。
(2)电路中加入 元件可起到多次实验的目的,如何连接?
需要的测量工具 ,画出电路图。
设计实验的步骤:
3、 进行实验,记录实验数据。
二、课堂导学:
1.情景导入:
前几章,我们学习了电流、电压和电阻三个物理量,已经知道三者之间的关系并不是孤立的,那么电流与电压、电阻之间存在怎样的定量关系呢?
2.自主学习,合作探究
在一定的情况下导体中的电流跟这段导体两端的电压成
电流与电压、电阻的关系
在一定的情况下导体中的电流跟这段导体的电阻成
任务一、
实验方法:
想探究电路中导体的电流与其两端电压的关系时,要保持不变,只改变,观察的变化。想探究电路中导体的电流与其两端电阻的关系时,要保持不变,只改变,观察的变化。这种研究问题的方法叫
任务二、
一、知识探究点一:探究电阻上的电流跟两端电压的关系(I与U的关系)
【提出问题】:
【猜想或假设】:
【设计实验】:
讨论1:
要研究电流大小与电压的关系,应保持哪个物理量不变?改变哪一物理量?需要测出哪些物理量并加以比较?
2.有哪些方法可改变定值电阻两端的电压和通过它的电流?
尝试画出电路图(课本上75页完成)。
【进行实验】
按照电路图连接电路,进行实验,并记录实验数据(在课本75页完成)。
【分析和论证】
归纳电流与电压的关系(在课本75页完成)。
【评估】(在课本75页完成)
【交流】(在课本75页完成)
二、知识探究点二:探究电阻上的电流跟电阻的关系(I与R的关系)(课本76页)
【设计实验】
讨论2:
探究电流大小跟电阻的关系,需要测量(收集)哪些物理量?应保持哪个物理量不变?改变哪一物理量?
怎样改变电阻?(且能知道电阻的大小)
如何保持定值电阻两端的电压不变?
尝试画出电路图
【进行实验】按照电路图连接电路,进行实验,并记录实验数据
实验次数 电压/V 电阻/Ω 电流/A
【分析和论证】
分析实验数据,归纳电流与电阻的关系
【我的收获】
【我的疑惑】
【精练】
1.从欧姆定律可以看出,千个用电器两墙的电压影响着通过它的______。用电器正常工作时所需的电压,叫做______。如果______比额定电压高很多,很可能损坏用电器,如果实际电压比______低很多,用电器就不能正常工作,有时还会损坏用电器。
2.在如图6—28所示的电路中,当开关都闭合时,下面电路中两灯均亮的是 ( )
3.一种指示灯,工作时电阻为10欧姆 ,通过的电流为0.5安时才能正常发光。要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压
4.一导体连在某电路中,如果把加在这导体两端的电压增加到原来的2倍,则导体的电阻和通过它的电流情况为 ( )
A.电阻和电流均保持不变 B.电阻保持不变,电流是原来的2倍
C.电阻和电流都变为原来的2倍 D.电阻减小为原来的一半,电流为原来4倍
5.对欧姆定律的公式I=U/R理解错误的是 ( )
A.对某一导体来说,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比
B.在电压相等的条件下,不同导体的电流跟导体的电阻成反比
C.导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻有关
D.导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻无关,因为比值U/R是一恒量
(
A.
B.
C.
D.
)6.在“探究电流与电压的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中I﹣U图象正确的是( )
7.在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,当研究电流与电阻的关系时,应该 ( ) A.调节滑动变阻器,使电路中的电流保持不变
B.调节滑动变阻器,使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C.使电阻R两端电压成倍数变化
D. 使电阻R的阻值不变
(
A.
B.
C.
D.
)8.小红根据正确的测量数据绘制出电流与电阻(I—R)的图像,如图所示,其中正确的是( )
9.分别将U1=4V、U2=6V两个不同的电压加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.1:2
10.小慧用如图甲所示的装置做“探究导体的电流跟电阻的关系”的实验。
(1)图甲中有一根导线连接错误,请在错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)正确连接并规范操作后,闭合开关,两电表均无示数。现将电压表接在滑动变阻器两端时无示数,接在开关两端时有示数,则电路的故障是 。
A.电阻断路 B.电流表断路
C.滑动变阻器短路 D.开关断路
(3)排除故障后进行实验,通过实验得到如图乙所示的电流1随电阻R变化的图象可得出结论:电压一定时,电流与导体的电阻成 。
11.小金利用如图甲所示的电路,探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为3V),电流表、电压表各一只,开关,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”),导线若干。
(1)用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
(2)实验中小金发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,两电表的指针始终处于图乙所示的状态,则电路故障可能是 。
(3)排除故障后,多次改变R的阻值,根据实验数据画出如图丙所示的I-R图象,得到的结论是 。
(4)在上述实验中,小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,为了完成实验,他应该将滑动变阻器的滑片向 端移动(选填“A”或“B”),使电压表示数为 V。