欧姆定律
阅读教材P72第3段。
思考:
问题1:电压是__形成电流__的原因,一个导体两端的电压越大,__电流__越大,由此可知,电流的大小可能与__电压__有关。
问题2:滑动变阻器的原理是通过改变电阻丝 ( http: / / www.21cnjy.com )的__长度__,改变接入电路的__电阻值__,从而控制电路中电流的变化。由此可知,电流的大小可能与__电阻__有关。
问题3:由以上可知,导体中电流的大小与__电压__和__电阻__有关。探究电流的大小与哪些因素有关时应采用__控制变量__法。
(2)阅读教材P72实验探究,观察如图5-1-2所示的实验电路。
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-1-2
思考:
问题1:设计实验电路时,选定一个定值电阻,用__电流表__测出通过它的电流,用__电压表__测出它两端的电压,用电池和一个滑动变阻器串联制成可调节__电压__ 的电源。
问题2:实验过程中的变量控制:
①控制__电压__不变时,探究电流与电阻的关系;
②控制__电阻__不变时,探究电流与电压的关系。
(3)保持电阻 R=10 Ω 不变,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为 1 V、2 V、3 V,读出相应的电流值,把数据填入表格中。
电压/V 1 2 3
电流/A 0.1 0.2 0.3
思考:
问题1:根据所得的实验数据画出当电阻不变时,导体中的电流和导体两端电压的关系图像。
[答案] 如图5-1-3所示
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-1-3
问题2:根据以上图像可得:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成__正比__。
(4)将电阻分别换为 R=5 Ω、10 Ω、15 Ω,调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持U=2 V(或3 V)不变,读出相应的电流值,填入表格。
电阻/Ω 5 10 15
电流/A 0.4 0.2 0.13
思考:
问题1:根据所得的实验数据画出当导体两端电压不变时,导体中的电流和导体电阻的关系图像。
[答案] 如图5-1-4所示
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-1-4
问题2:根据以上图像可得:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体电阻成__反比__。
问题3:实验中,滑动变阻器的作用是什么?
①保护电路。
②在研究电流与电压的关系时,改变电阻两端的__电压__。
③在研究电流与电阻的关系时,保持电阻两端的__电压__不变。
学点2 欧姆定律
把以上实验结果综合起来得出结论,即欧姆定律;阅读教材P74第1、2、3段。
思考:
问题1:欧姆定律
①内容:__导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比__。
②公式:__I=__;变形公式:__U=IR__、__R=__。
③符号及单位:I的单位:__安(A)__;U的单位:__伏(V)__;R的单位:__欧姆(Ω)__。
④对R= 的理解:__电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,R=只是计
算电阻的一种方法__。
问题2:欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是针对于同一时刻、__同一电阻__而言的。测量电阻
(1)阅读教材P76实验探究,观察如图5-2-5所示的电路图。
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-2-5
思考:
问题1:对于一个未知电阻,用电压表测出它两端的__电压U__,用电流表测出通过它的__电流I__,应用__欧姆定律(R=)__,就可求出其电阻值。这种测量电阻的方法叫做__伏安__法。
问题2:用如图所示的电路图 ( http: / / www.21cnjy.com )来测量导体的电阻,我们__不能__(选填“能”或“不能”)得到多组数据,__不能__(选填“能”或“不能”)得出较为准确的结果。
问题3:针对以上电路的缺陷,可以在电路中加入__滑动变阻器__,请画出实验电路。
[答案] 如图5-2-6所示
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-2-6
按照设计好的电路图连接好电路,调节滑动变阻器,分别测出多组电流值和电压值,并把实验数据记录到下表中。
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
思考:
问题1:测量原理:__R=__。
问题2:连接电路时开关应__断开__,闭合开关之前滑动变阻器的滑片应处于__最大阻值处__。
问题3:实验中滑动变阻器的主要作用是__改变电阻两端的电压进行多次测量求平均值,减小实验误差__。
问题4:该定值电阻的阻值R=__5__Ω。
学点2 电压—电流图像
(1)阅读教材P77第2、3段,并观察如图5-2-7所示的电压—电流图像。
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-2-7
思考:
问题1:分析图像可知,甲的阻值是__20_Ω__。
问题2:分析图像得到如下结论:电阻一定时,__电流__跟__电压__成正比。
(2)观察如图5-2-8所示的研究小灯泡电阻的实验。
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-2-8
思考:
问题1:本实验的原理是__R=__。
问题2:闭合开关之前,滑动变阻器的滑片应处于__右__(选填“左”或“右”)端。
问题3:进行实验,并将实验数据记入下表,根据实验数据把灯泡在各种情况下的电阻填入表格。
U/V 1.0 2.0 3.0
I/A 0.2 0. 36 0.45
小灯泡亮度 较暗 较亮 最亮
R/Ω __5__ __5.6__ __6.7__
问题4:根据实验数据绘制电压—电流图像。
[答案] 如图5-2-9所示
( http: / / www.21cnjy.com )
图5-2-9
问题5:通过分析电压—电流图像可得:小灯泡的电阻随着亮度的增加而__增大__。原因可能是灯丝的电阻受__温度__的影响。