第二节 科学探究:欧姆定律
教学目标
1.通过实验探究电流与电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程.
2.通过实验探究,使学生进一步熟悉用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法.
3.尝试用图像法对实验数据进行分析处理.
【重点难点】
重点:理解欧姆定律的内容及其表达式.
难点:实验探究中,用图像法分析实验数据和对实验结果的评估.
自学指导
1.内容:观察实验
2.时间:15分钟
3.方法:独立思考
4.要求:通过观察完成下面的自学检测题
知识梳理
1.实验探究:电流的大小与哪些因素有关
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(1)实验器材:电源、开关一个、 电流表
( http: / / www.21cnjy.com )一只 、 电压表一只 、 滑动变阻器一个 、三只不同规格的定值电阻(如5
Ω、10
Ω、15
Ω)、导线若干.
(2)实验步骤
①保持电阻不变,研究电流与 电压 的关系.
按图连接电路,其中R是定值电阻,R'是滑动
( http: / / www.21cnjy.com )变阻器.闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片.根据电压表和电流表的示数,读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值并记录.再换接另一个定值电阻,再次实验,测量并记下几组电压和电流的值.并记录在表一中.
表一
电阻R= Ω
电压U/V
电流I/A
②保持电压不变,研究电流跟 电阻 的关系.
按图连接电路,其中R是定值电阻,R'是滑动
( http: / / www.21cnjy.com )变阻器.换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5
Ω、10
Ω、15
Ω等,调节变阻器的滑片,保持每次定值电阻两端的电压不变,把对应于不同阻值的电流值记录在设计好的表二中.
表二
电压U=
V
电阻R/Ω
电流I/A
(3)实验结论
保持电阻不变时,电流跟电压成 正比 关系;保持电压不变时,电流跟电阻成 反比 关系.
2.欧姆定律
(1)内容:一段导体中的电流,跟加在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: I= ,式中各字母的含义及单位是:
U——电压—— 伏特(V)
R—— 电阻 ——欧姆(Ω)
I—— 电流 ——安培(A)
自学检测
例1:某同学用一只电流表与
( http: / / www.21cnjy.com )灯泡串联,测得灯泡正常发光时的电流是0.28A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻?
解析:据题意得电路示意图如右图
已知:U=220V,I=0.28A
求:R.
解:根据欧姆定律的变形公式得
R=u\I=220V\0.28A=786欧
答:灯丝正常发光时的电阻值是786欧
例2:一只阻值为的电阻,接在15V的
( http: / / www.21cnjy.com )电源上时,流过的电流为_____A;若电源电压变为10V,电阻的阻值为______,流过电阻的电流为_____A.
例3:下列说法中正确的是:(
)
A.导体两端的电压越大,导体的电阻就越大。
B.导体中通过的电流越大,导体的电阻就越小
C.在电压一定时,通过导体的电流越小,导体的电阻就越大。
D.以上说法均不对。
例4:电阻R1和R2的电流随其两端电压变化的I-U图线如下图所示,则依图可以判定(
)
R1>R2
R1R1=R2
I
无法比较
R1
R2
U
要点归纳
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当堂训练
当一导体两端的电压是6V时,通过的电流是0.6A,则该导体的电阻是(
)
A.10欧
B.
3.6欧
C.
6.6欧
D.
5.4欧
2.
某导体两端的电压为6
V时,通过的电流
( http: / / www.21cnjy.com )为0.1
A,若将导体两端的电压再增加3
V,通过导体的电流是 0.15
A,该导体的电阻为 60
Ω;若该导体两端的电压为0,则该导体的电阻为 60
Ω.
3.
由欧姆定律公式可知(
)
A.
同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.
导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
D.
导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
4.根据欧姆定律公式I=,可变形得到R=,对此,下列说法正确的是( D )
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强度成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流强度无关
5.
如图所示为导体a,
( http: / / www.21cnjy.com )b的电流随电压的变化情况,则导体a,b的电阻相比较,下列说法中正确的是(
)
A.
Ra
>
Rb
I\A
B.
Ra
=
Rb
a
C.
Ra
<
Rb
b
D.
无法确定
U\V
6.一段导体接在电压为9
V的电源上时,通过导体的电流是1
A,若将这段导体接在电压为3
V的电源上时,这段导体的电阻是( A )
A.9
Ω
B.6
Ω
C.3
Ω
D.由9
Ω变为3
Ω
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7.张华同学在探究通过导体的电流与其两端的电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( B )
A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比
B.导体a的电阻大于导体b的电阻
C.当在导体b的两端加上1
V的电压时,通过导体b的电流为0.1
A
D.将a、b两导体串联后接到电压为3
V的电源上时,通过导体的电流为0.2
A
。
课堂小结
通过本节课的学习,同学们都有哪些收货?还有那些疑问?
教学反思