第七节 电流、电压和电阻的关系
教学目标:
1.? 能总体设计研究电流与电压、电阻之间关系的分步研究程序。
2.? 能按提供的电路图进行实验。
3.? 理解滑动变阻器在电路这的控制作用。
4.? 能从实验数据中找出正比关系或反比关系。
5.? 能从分步实验结论中总结出欧姆定律。
6.? 会用欧姆定律进行简单的计算
教学重难点:欧姆定律
教学过程:
【引入新课】
复习、总结所学过的电学三个物理量:电流强度(I)、电压(U)、电阻(R)。
我们可以得到这样的规律:电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。请学生根据两个实验情景猜测它们三者之间的关系。
实验一:规格相同的两个灯泡,通过的电压不同,比较亮暗程度,分析通过的电流大小情况
实验二:规格不同的两个灯泡,通过的电压相同,比较亮暗程度,分析通过的电流大小情况
猜测:
当电路总的电阻一定时,电压越大,电流__________________。
当电路中的电压一定时,电阻越大,电流__________________。
【探究新知】
设计实验,探究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系。条件控制:
1)保持______不变,改变______,研究电流与电压之间的关系。
2)保持______不变,改变_______,研究电流与电阻之间的关系。
【探究一】.电阻不变时,电流与电压的关系
实验次序
电阻R=_Ω
电压/伏
电流/安
(1)
?
?
(2)
?
?
(3)
?
?
【小组讨论】1.要进行探究,需要的器材有哪些?
2.如何改变电阻两端的电压
3.根据要求设计并画出电路图
按电路图连接好电路,开始实验,把数据记录到表格中。
注意:1.连接电路时开关应断开。
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
(思考、讨论,请学生寻找规律。)
结论1:当电阻不变时,电压越大,电流也越大。即:当导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比。
【探究二】.电压不变时,电流与电阻的关系
实验次序
电压U=_V
电阻/Ω
电流/安
(1)
?
?
(2)
?
?
(3)
?
?
【思考】
1、怎样改变电阻的大小?
2、更换定值电阻后,怎么保持电压不变?
3、设计并画出表格(表格如右)
实验:把电压控制在2伏特。更换刚才电路中的定值电阻,记录每次的阻值。调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持不变,从电流表上读出电流值,填入表中。
?(思考,让学生总结规律。)
结论2:电阻两端电压不变时,电阻越大,电流就越小。即:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成反比。
【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,这就是欧姆定律。这个规律早在1827年,德国物理学家欧姆就已经研究得出。
这个规律早在1827年,德国物理学家欧姆就已经研究得出,我们称其为欧姆定律:
表达式:I=U/R 变形公式:
介绍欧姆的生平,阅读教材中欧姆的介绍,激发刻苦学习的热情。
【思考】:
1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,把电阻R说成跟电压成正比,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。
(因为R的值是等于U/I,但当U增大时,I也会增大,而U/I的比值不会变。)
【适度拓展】
1.当一电阻两端的电压是6V时,通过它的电流为0.6A,此电阻的阻值是几欧?当它两端电压变为4V时,此电阻的阻值为多少?当通过它的电流变为0.5安时,此电阻的阻值又为多少?
2.一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧,通过的电流是10安,求电热水器工作时两端的电压。
3.如图所示电路,R1的电阻为4欧,R2的电阻为6欧。当开关闭合时,电压表的读数为2.40伏。求:此时流过R1的电流为多大?
【课堂小结】
电流、电压和电阻的关系
第七节第2课时
小测验
欧姆定律的内容及公式:
课堂练习:
1、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验,实验中得到如下的两组数据:
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:_________。
2、试根据欧姆定律,完成下列表格。
三.欧姆定律的应用
通过例题的分析,让学生体会欧姆定律在电学中的重要地位。同时继续强调电学的解题格式,说明作电路图在解体过程中的重要作用。
应用1.已知电压、电阻,求电流
车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。
解题步骤:(1)画电路图(两个电阻必须画)
(2)列出已知条件和所求量
(3)求解I
已知:U=36V R=32Ω
求:I=?
解:I=U/R=36V/32Ω=1.13A
答:车床照明灯正常工作时,通过灯丝的电流约为1.13A.
P154例题1 一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是242欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝中通过的电流。
应用2:已知电阻、电流,求电压
P154例题2 一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧,通过的电流是10安,求电热水器工作时两端的电压。
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
应用3:已知电流、电压,求电阻
某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,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值。
P154例题3 一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压是6伏,又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安,求这个定值电阻的阻值。——伏安法测电阻
比一比:看谁画得最快最好——如何测量一个待测电阻(或小灯泡)的阻值?
1、请画出测量的电路图
2、列出所需器材
3、写出测量步骤.
1.有甲乙两导体,甲导体的电阻是2Ω,两端电压是2V;乙导体的电阻是4Ω,两端电压是8V。某学生计算甲导体中的电流I甲时,列出:
试指出以上计算过程错在何处?并用正确方法计算出甲乙两导体中通过的电流值。
答:误将乙导体两端的电压作为甲导体两端的电压。
2.加在某一电阻器两端的电压为5V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
3、某电流表的电阻约为0.1Ω,它的量程是0.6A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果?
第七节 电流、电压和电阻的关系
昌化初中 胡晓琳
教学目标:
1.知识与技能目标
(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。
(2)理解滑动变阻器在电路中的控制作用。
(3)能从实验数据中找出正比关系或反比关系。
(4)能从分步实验结论中总结出欧姆定律。
(5)会用欧姆定律进行简单的计算。
2.过程与方法目标
学会用控制变量法进行科学探究。
3.情感态度与价值观目标
通过欧姆生平的介绍,给学生一次人生观的教育,通过物理量之间关系的分析,培养学生辨证唯物主义的观点,通过实验学会控制变量法来研究事物科学方法,通过合作学习,培养学生团队协作精神。
教学重点:利用科学探究方法设计实验,滑动变阻器在电路中控制作用,欧姆定律及有关计算。
教学难点: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、电阻的三者关系。得出欧姆定律并进行有关计算。
教学过程:
一、引入新课
复习、总结所学过的电学三个物理量:电流强度(I)、电压(U)、电阻(R)。
请学生根据两个实验情景猜测它们三者之间的关系。
实验一:电阻相同的两个灯泡,通过的电压不同,比较灯泡的亮暗程度,分析通过灯泡的电流大小情况。
实验二:电阻不同的两个灯泡,通过的电压相同,比较灯泡的亮暗程度,分析通过灯泡的电流大小情况。
【推测一下】:
猜想一:当电路中的电阻一定时,电压越大,电流可能越大。
猜想二:当电路中的电压一定时,电阻越大,电流可能越小。
二、探究新知
要验证猜想是否正确,就要进行科学探究。现有一段导体,要研究通过这段导体的电流、这段导体两端的电压、导体的电阻之间的关系,如何设计实验?可以用什么方法来探究这三者之间的关系?——控制变量法
设计实验:(分别验证猜想一和猜想二)条件控制:
保持电阻不变,改变电压,研究电流与电压之间的关系。
保持电压不变,改变电阻,研究电流与电阻之间的关系。
【探究一】.电阻不变时,电流与电压的关系
【小组讨论】
给出基础电路图(如右),请学生在这基础上思考:
1.还需哪些器材?
2.如何改变电阻两端的电压?
3.把电路图补充完整
【思考】:该实验中,滑动变阻器的主要作用?
改变导体(电阻R)两端的电压
【实验】:按电路图连接好电路,开始实验,把数据记录到下表中。
注意:1.连接电路时开关应断开。
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大的位置。
实验次序
电阻R=_Ω
电压/伏
电流/安
(1)
?
?
(2)
?
?
(3)
?
?
(思考、讨论,请学生寻找规律。)
结论1:当电阻不变时,电压越大,电流也越大。即:当导体的电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比。
【讨论】:你能通过计算得到电流与电压、电阻的关系式吗?
关系式:R=U/I
【探究二】.电压不变时,电流与电阻的关系
【思考】:1、怎样改变电阻的大小?
每次实验更换阻值不同的电阻R
2、更换定值电阻后,什么量要保持不变?如何保持?
电阻R两端的电压保持不变
移动滑动变阻器的滑片,保持电阻R两端的电压不变。
【实验】:把电压控制在2伏特。更换刚才电路中的定值电阻,记录每次的阻值。调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持不变,从电流表上读出电流值,填入表中。
?(思考,让学生总结规律。)
实验次序
电压U=_V
电阻/Ω
电流/安
(1)
?
?
(2)
?
?
(3)
?
?
结论2:电阻两端电压不变时,电阻越大,电流就越小。即:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
【讨论】:你能通过计算得到电流与电压、电阻的关系式吗?
关系式:U=IR
从上面两个结论中,你能总结得到电流、电压与电阻三者之间的关系吗?
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,这就是欧姆定律。(﹡注意:这个定律要注意同体性和同时性,即要在同一段导体内,同一时刻)这个规律早在1826年,德国物理学家欧姆就已经研究得出。
表达式:I=U/R 变形公式:
介绍欧姆的生平,阅读教材中欧姆的介绍,激发刻苦学习的热情。
三、适度拓展
1.一只电灯泡正常工作时灯丝电阻为484欧,如果电灯线路的电压为220伏,求灯丝中通过的电流。
2.当一电阻两端的电压是6V时,通过它的电流为0.6A,此电阻的阻值是几欧?
3.一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧,通过的电流是10安,求电热水器工作时两端的电压。
4.如图所示电路,R1的电阻为4欧,R2的电阻为6欧。当开关闭合时,电压表的读数为2.40伏。求:此时流过R1的电流为多大?
四、课堂小结
电流、电压和电阻的关系
、
4.7 电流、电压和电阻的关系 学案
【课前热身】
电流
电阻
电压
符号
国际单位(符号)
测量仪器
(元件符号)
1.提出问题:电流与电压有什么关系?电流与电阻有什么关系?
2.建立假设:
(1)当电路中的电阻一定时,电压越大,电流_________。
(2)当电路中的电压一定时,电阻越大,电流_________。
3.设计方案:
4.收集证据,检验假设
【探究一】 电阻不变时,电流与电压的关系
设计电路图
1.还需哪些器材?
____________________________________
____________________________________
2.把电路图补充完整,画在右图方框中
【思考】:该实验中,滑动变阻器的主要作用?
____________________________________
注意:1.连接电路时开关应______。
实验次序
电阻R=_Ω
电压/伏
电流/安
(1)
?
?
(2)
?
?
(3)
?
?
2.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_____________位置。
结论1:当导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成________。
实验次序
电压U=2V
电阻/Ω
电流/安
(1)
5
0.4
(2)
?
?
(3)
?
?
【探究二】.电压不变时,电流与电阻的关系
【思考】
1、怎样改变电阻的大小?
_______________________________________
2、更换定值电阻后,如何保持电阻两端的电压不变?
_______________________________________
结论2:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和导体的电阻成________。
5.得出结论
电流、电压、电阻三者的关系是:_______________________________________
____________________________________________________________________。
这就是著名的_______定律。
表达式:_______________ 变形公式:_______________
_______________
【适度拓展】
1.一只电灯泡正常工作时灯丝电阻为484欧,如果电灯线路的电压为220伏,求灯丝中通过的电流。
2.当一电阻两端的电压是6V时,通过它的电流为0.6A,此电阻的阻值是几欧?
3.一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧,通过的电流是10安,求电热水器工作时两端的电压。
4.如图所示电路,R1的电阻为4欧,R2的电阻为6欧。当开关闭合时,电压表的读数为2.40伏。求:此时流过R1的电流为多大?
【课堂聚焦】
电流、电压和电阻的关系
课件18张PPT。第七节
电流、电压和电阻的关系 临安市昌化初中 胡晓琳课前热身:
RIVΩUA电流表电压表分析:电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。图一图二图三比较图一和图二:较亮的是 灯,说明通过该灯的电流 ;比较图二和图三:较暗的是 灯,说明通过该灯的电流 ;B大C小比一比,推一推影响电流的两个因素是什么?请大家推测一下它们三者之间的关系。图一图二图三比较图一和图二:较亮的是 灯,说明通过该灯的电流 ;比较图二和图三:较暗的是 灯,说明通过该灯的电流 ;B大C小推测:
当电路中电阻一定时,电压越大,电流 ;当电路中电压一定时,电阻越大,电流 ;越大越小比一比,推一推探究I与U、R的关系控制变量法R改变探究I与U的关系 不变改变探究I与R的关系不变UUR
一、研究电流和电压的关系探究1:保持电阻不变,研究电流和电压的关系该实验中滑动变阻器的主要作用:改变导体(电阻R)两端的电压探究1.电阻不变时,电流与电压的关系 结论1:5导体的电阻不变时,通过导体的电流和导体两端的电压成1.20.241.50.30.422、更换定值电阻后,如何保持电阻两端 的电压不变?更换阻值不同的电阻R探究2:保持电压不变,研究电流和电阻的关系1、怎样改变电阻的大小?一、研究电流和电压的关系移动滑动变阻器的滑片,保持电阻R两端的电压不变。探究二.电压不变时,电流与电阻的关系 2结论2:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和导体的电阻成50.4100.2150.14 导体中的电流,跟这段导体两端的电压成 ,跟这段导体的电阻成 。公式:I=变形公式:U=IR欧姆定律:正比反比导体这段导体这段导体德国物理学家欧姆在1826年得出欧姆定律: 热心于电学研究研究中的主要困难:
1.没有一个电压足够稳定的电源;
2.没有一个能精确测量电路中电流大小的仪表(电流表)辩一辩:在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,得出表格中的一组数据,根据这组数据可以得到的结论是( )A. 导体电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B. 导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C. 导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比
D. 导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比D解:已知U=220伏、R=484欧
根据欧姆定律得:二、欧姆定律简单应用例题1 一只电灯泡正常工作时灯丝电阻为484欧,如果电灯线路的电压为220伏,求灯丝中通过的电流。≈0.45A答:灯丝中通过的电流为0.45A。例题2 当一电阻两端的电压是6V时,通过它的电流为0.6A,此电阻的阻值是几欧?解:已知:U=6V,I=0.6A 求:R可得答:此电阻的阻值是10欧。根据欧姆定律例题3 一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧,
通过的电流是10安,求电热水器工作时两端的电压。解:已知R=22欧,I=10安
根据欧姆定律 I=U/R,
可得 U=IR=10安×22欧=220伏
答:电热水器工作时两端的电压是220伏。例题4 如图所示电路,R1的电阻为4欧,R2的电阻为6欧。当开关闭合时,电压表的读数为2.40伏。求:此时流过R1的电流为多大?这节课你学到了哪些知识?有什么收获?想一想电压、电流和电阻的关系电流、电压和电阻的关系电阻不变:电流与电压成正比电压不变:电流与电阻成反比欧姆定律内容: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公式:I=U/R(注意单位)