4.6《电流与电压、电阻的关系》
科学浙教版 八年级上
新知导入
复习
三个物理量之间存在什么样的关系?
U
I
R
伏特(V)
安培(A)
欧姆(Ω)
电压 电流 电阻
符号
单位
新知讲解
探究:
电流与电压、电阻之间的关系
探究 I与U、R的关系
控制变量法
R不变时
改变U
探究 I与U的关系
U不变时
改变R
探究 I与R的关系
如何设计实验方案?
思考:
需要测量哪些数据?用到哪些器材?
电压、电流
电压表、电流表、电源、电阻、开关、导线
如何控制定值电阻两端的电压保持不变?
滑动变阻器
补充:
滑动变阻器在电路中的作用?
1.保护电路:电路连接完毕闭合开关前,将滑动变阻器在电路中的阻值调至最大,是为了尽可能增大电路的总电阻,使电路中的电流达到最小,从而达到保护电路的目的。
2.改变电路中电流的大小:通过改变电路中的电阻的大小从而改变电路中电流的大小。
3. 控制用电器两端电压:通过移动滑动变
阻器滑片,从而控制用电器两端的电压。
5Ω
设计实验电路图:
设计实验记录表之电流与电压的关系:
设计实验记录表之电流与电阻的关系:
实验次数 电压U(伏) 电流 I(安) 电压/电流
1 1
2 2
3 4
4 6
实验次数 电阻R(欧) 电流 I(安) 电阻×电流
1 2.0
2 4.0
3 6.0
4 8.0
设计实验步骤之电流与电压的关系:
控制变量:
保持电阻不变;
1. 按电路图连接电路。
改变电压,研究电流和电压的关系
2. 实验中定值电阻 R=5欧。
3. 闭合开关,调节滑动变阻器R′,可改变电阻 R 上的电压。
使电压表上的读数分别达到表中数值,分别读出每次不同电压下的电流值。
设计实验步骤之电流与电阻的关系:
控制变量:
保持电压不变;
改变电阻,研究电流和电阻的关系
1.在连好的电路中,更换定值电阻 R,调节滑动变阻器R′ ,使R两端的电压始终保持不变,可读出并记录每次的电阻值与电流值。
2.测量电压为2伏时不同电阻的电流值,并记录。
实验数据分析:
(R=5欧)
电阻不变时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。
实验结论1:
(U=2伏)
0.2
0.4
0.6
0.8
5
5
5
5
0.4
0.2
0.13
0.1
2
2
2
2
实验次数 电压U(伏) 电流 I(安) 电压/电流
1 1
2 2
3 3
4 4
实验次数 电阻R(欧) 电流 I(安) 电流×电阻
1 5.0
2 10.0
3 15.0
4 20.0
电压不变时,通过电阻的电流与电阻的阻值成反比。
实验结论2:
以电阻为横坐标,电流为纵坐标,作出上述实验数值的曲线
欧姆定律
德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻的关系,在 1827年就得出了这样的结论 :
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:
R(欧)
单位:
I(安)
U(伏)
3、公式变形:
U
R
=
U
=
I
R
I
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?
思考:
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。
欧姆定律的应用
1、已知电阻和电压,求电流?
一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是 484欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝
中通过的电流。
答:灯丝中通过的电流是0.45安。
解:
已知 R=484欧,U=220伏,
I=U/R=220伏/484欧=0.45安
2、已知电阻和电流,求电压?
一个电热水器工作时电热丝的电阻是 44欧,通过的电流是5安,求电热水器工作时两端的电压。
答:电热水器工作时两端的电压是220伏。
解:
已知 R=44欧,I=5安
因为I=U/R,所以
U=IR
3、已知电压和电流,求电阻?
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。
答:这个定值电阻阻值是20欧。
解:
已知 U=6伏,I=0.3安
因为I=U/R,所以
R=U/I
课堂练习
1.为了探究电流、电压、电阻三个量的关系,所采取的探究方法正确的是( )
A. 先使其中的两个量保持不变,探究另一个量的变化规律
B. 先使其中的一个量保持不变,探究另两个量的变化规律
C. 同时探究三个量的相互关系
D. 以上三种方法都可以
2. 当一个电阻两端所加电压从2.5伏升高到3.5伏时,通过电阻的电流增大了0.2安,则该电阻的阻值为( )
A. 2欧 B. 5欧 C. 7欧 D. 12欧
B
B
拓展提高
如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表示数为3.6伏,电流表示数为0.3安,开关S断开时,电压表示数为2.7伏。试求:
(1)电源电压的大小。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电阻R1的阻值。
(1)开关S闭合时,R1被短路,电压表示数既是R2两端电压,又是电源电压,U=3.6伏。
(2)由欧姆定律得,R2=12欧。
(3)当开关S断开时,R1和R2串联,R2两端电压U2=2.7伏,I1=I2=0.225安,U1=U-U2=3.6伏-2.7伏=0.9伏,R1=4欧。
课堂总结
引导学生自主小结,逐渐完善和形成概念图
板书设计
1、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。
2、公式:
注意:
①、物理量的对应性
②、物理量的同时性
③、单位的统一性
3、公式变形:
U
R
=
I
U
=
I
R
4、欧姆定律的应用
作业布置
完成练习题4.6《电流于电压、电阻的关系》
谢谢
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4.6《电流与电压、电阻的关系》练习
1.为了探究电流、电压、电阻三个量的关系,所采取的探究方法正确的是( )
A. 先使其中的两个量保持不变,探究另一个量的变化规律
B. 先使其中的一个量保持不变,探究另两个量的变化规律
C. 同时探究三个量的相互关系
D. 以上三种方法都可以
2.有甲、乙两段导体,在相同的电压下,通过导体甲的电流较大,通过导体乙的电流较小。下列关于这两段导体的电阻大小的说法,正确的是( )
A. 导体甲的电阻较大
B. 导体乙的电阻较大
C. 两段导体的电阻一样大
D. 无法确定两个导体电阻的大小
3. 根据欧姆定律I=,下列说法中,正确的是( )
A. 导体的电阻越大,导体两端的电压就越大
B. 导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
C. 当导体的电阻一定时,导体两端的电压越大,通过这段导体的电流越大
D. 导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
4. 一个定值电阻的阻值为R,两端所加电压为U,通过电阻的电流为I,如果加在此电阻两端的电压变为2U,那么( )
A. 电流不变,电阻不变 B. 电流加倍,电阻不变
C. 电流不变,电阻加倍 D. 电流加倍,电阻加倍
(第5题)
5. 小刚用如图所示电路探究一段电路中电流跟电阻的关系。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5欧更换为10欧时,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A. 保持变阻器滑片不动
B. 将变阻器滑片适当向左移动
C. 将变阻器滑片适当向右移动
D. 适当增加电池的节数
6. 根据欧姆定律可导出公式R=,下列对此公式的理解,正确的是( )
A. 导体电阻和它两端的电压成正比
B. 导体电阻和通过它的电流成反比
C. 同一个导体的两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压和电流的比值不变
D. 以上说法都正确
(第7题)
7. 用同种材料制成两段长度相等、横截面积不同的圆柱形导体,A比B的横截面积大。如图所示,将它们串联在电路中,通过A、B的电流关系及A、B两端的电压关系是( )
A. IA>IB、UA>UB B. IA<IB、UA<UB
C. IA=IB、UA<UB D. IA=IB、UA=UB
8. 电阻R1和R2并联在某电源上,且R1>R2,下列说法中,正确的是( )
A. R1两端的电压大于R2两端的电压
B. R1中的电流等于R2中的电流
C. R1中的电流大于R2中的电流
D. R1中的电流小于R2中的电流
9. 当一个电阻两端所加电压从2.5伏升高到3.5伏时,通过电阻的电流增大了0.2安,则该电阻的阻值为( )
A. 2欧 B. 5欧 C. 7欧 D. 12欧
10. 电阻之比为1∶2的两灯串联,则通过两灯的电流之比和灯两端的电压之比分别为( )
A. 1∶2和1∶2 B. 1∶1和1∶2 C. 1∶1和1∶1 D. 1∶2和1∶1
(第11题)
11. 如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表示数为3.6伏,电流表示数为0.3安,开关S断开时,电压表示数为2.7伏。试求:
(1)电源电压的大小。
(2)电阻R2的阻值。
(3)电阻R1的阻值。
12. 小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6伏且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5欧、10欧、15欧、20欧、25欧。
,(第12题)
(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。
①由图像可以得出结论: 。
②上述实验中,小明用5欧的电阻做完实验后,先断开开关,取下5欧的电阻,然后将10欧的电阻接入电路,闭合开关,接下来他应该进行的操作是:向 (填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 时,读出电流表的示数。
(3)小明连接完电路后闭合开关,发现电压表的示数接近电源电压,反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表示数基本不变。发生故障的原因可能是滑动变阻器 ,或者定值电阻____。
(4)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于____欧的滑动变阻器。
参考答案:1.B 2.B 3.C 4.B 5.C 6.C 7.C 8.D 9.B 10.B
11.(1)开关S闭合时,R1被短路,电压表示数既是R2两端电压,又是电源电压,U=3.6伏。
(2)由欧姆定律I=得,R2===12欧。
(3)当开关S断开时,R1和R2串联,R2两端电压U2=2.7伏,I1=I2===0.225安,U1=U-U2=3.6伏-2.7伏=0.9伏,R1===4欧。
12. (1)在探究电流跟电阻的关系的实验中,电压表测定值电阻两端电压,如解图所示。
(2)①电压一定时,导体中的电流与电阻成反比。②左 2.5伏。(3)同时接上面两个接线柱 开路, (4) R滑====35欧。
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浙教版科学八年级上4.6《电流与电压、电阻的关系》
课题 电流与电压、电阻的关系 单元 第四单元 学科 科学 年级 八年级上
学习 目标 会设计研究电流与电压、电阻关系的研究方案 会根据实验方案实施变量的控制与测量、并规范记录数据 理解滑动变阻器在电路中的控制作用 能从实验数据中找出正比例关系或者反比例关系 能从分步实验结论中总结出欧姆定律 会用欧姆定律进行简单的电路分析与计算
重点 设计研究电流与电压、电阻关系的研究方案
难点 用欧姆定律进行简单的电路分析与计算
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 表格回忆:电压、电流及电阻的符号和单位。 问:三个物理量之间存在什么样的关系? 学生完成表格 学生猜想 复习引入,帮助学生形成概念图。
讲授新课 探究:电流与电压、电阻之间的关系。 讲述:探究 I与U、R的关系,采用控制变量法。 问:探究 I与U的关系,控制的什么量不变?改变的量是什么? 探究 I与R的关系,控制的什么量不变?改变的量是什么? 问:如何设计实验方案? 问:需要测量哪些数据?用到哪些器材? 问:如何控制定值电阻两端的电压保持不变? 补充:滑动变阻器在电路中的作用? 1.保护电路:电路连接完毕闭合开关前,将滑动变阻器在电路中的阻值调至最大,是为了尽可能增大电路的总电阻,使电路中的电流达到最小,从而达到保护电路的目的。 2.改变电路中电流的大小:通过改变电路中的电阻的大小从而改变电路中电流的大小。 3. 控制用电器两端电压:通过移动滑动变 阻器滑片,从而控制用电器两端的电压。 教师点评 教师点评 教师点评 讲述:德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻的关系,在 1827年就得出了这样的结论 :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。 问: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? 欧姆定律的应用 1、已知电阻和电压,求电流? 一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是 484欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝 中通过的电流。 2、已知电阻和电流,求电压? 一个电热水器工作时电热丝的电阻是 44欧,通过的电流是5安,求电热水器工作时两端的电压。 3、已知电压和电流,求电阻? 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。 学生跟着教师后独自完成推导过程。 学生回答:控制R不变,改变U。 控制U不变,改变R。 需要测量的数据:电压、电流 需要用到的器材:电压表、电流表、电源、电阻、开关、导线 利用滑动变阻器 设计实验电路图 设计实验记录表之电流与电压的关系 设计实验记录表之电流与电阻的关系 设计实验步骤之电流与电压的关系: 1. 按电路图连接电路。 2. 实验中定值电阻 R=5欧。 3. 闭合开关,调节滑动变阻器R′,可改变电阻 R 上的电压。 使电压表上的读数分别达到表中数值,分别读出每次不同电压下的电流值。 设计实验步骤之电流与电阻的关系: 1.在连好的电路中,更换定值电阻 R,调节滑动变阻器,使 R′两端的电压始终保持不变,可读出并记录每次的电阻值与电流值。 2.测量电压为2伏时不同电阻的电流值,并记录。 学生完成实验并获取实验数据,分析实验数据得出:电阻不变时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。 电压不变时,通过电阻的电流与电阻的阻值成反比。 完成欧姆定律的公式及其变形。 回答: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。 学生分析计算 学生分析计算 学生分析计算 学生通过小组讨论、自主构建知识,体现学生是学习主体的理念。
课堂小结 引导学生自主小结,并逐步完善和形成概念图 回顾
板书 欧姆定律: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。 欧姆定律的公式:I=U/R 公式变形:U=IR, R=U/I 欧姆定律的应用
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