课件16张PPT。电流与电压和电阻的关系 【出示目标】1.会设计实验探究电流与电压的关系;
2.会设计实验探究电流与电阻的关系【学习指导】【学习指导一】电流与电压的关系 GO自主预习阅读课本第74、75面内容,完成下列填空:
1.要研究通过电阻的电流I怎样随着电阻两端的电压U的改变而变化,需要保证 一定,改变 ;
2.在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。
电阻电阻两端的电压成正比小组讨论各小组同学分工合作,完成如下图所示实验。
(1)用一节干电池给一个小灯泡供电和用两节同样的干电池串联起来给这个小灯泡供电的实验,灯泡亮度有何不同?
此实验说明:通过导体的电流大小与加在它两端的电压 有关,电压越大,电流越大 。
(2)想一想,如果用干电池做实验,怎样改变电压?如果用学生电源做实验,怎样改变电压?如果用滑动变阻器,怎样改变电阻两端的电压?
(3)按下图所示的电路图连接实物图,此时开关应处于断开状态。保持定值电阻R=10 Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器R′,得到多组电压、电流数据。在分析数据的基础上看看电流与电压有何关系。教师点拨1.在电流、电压、电阻三个量中,我们先限制一个量不变,来讨论余下两个量的关系,然后再限制另一个量不变,研究剩下两个量的关系,叫做控制变量法。
2.电阻的阻值不变,随着电压表示数的增加,电流的示数也相应地增大,并且和电压增大的倍数相同。每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。跟踪练习1.下图是甲、乙两个电阻的电流I与电压U的关系图像,将它们并联接入电路。下列说法正确的是( )
A.通过甲的电流大于通过乙的电流
B.通过甲的电流小于乙的电流
C.甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而减小
D.甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而增大
2.李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是
( )
A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过乙导体的电流为0.1A
B.将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为0.6A
C.导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零 DD跟踪练习3.在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验中,定值电阻R=50Ω,电源电压保持不变。
⑴小明根据电路图连接了如图甲所示的实验电路,检查时发现有一根导线连接有误。请在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线(导线不得交叉)。
⑵电路改正后,开始进行实验,小明根据测出的数据,画出了电阻的U—I关系图象,如图乙所示,由图像可以得出结论:
;
为了使结论更具有普遍性,小明还应该 。 电阻一定时,通过电阻的电流与两端的电压成正比 更换阻值不同的电阻继续实验 【学习指导二】电流与电阻的关系 GO自主预习阅读课本第76、77面内容,完成下列填空:
1.要研究通过电阻的电流I怎样随着电阻阻值的改变而变化,需要保证 一定,改变 ;
2.在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻 。电压电阻的阻值成反比小组讨论 各小组同学分工合作,完成如下图所示实验。
1. 用一节干电池给一个小灯泡供电,再在电路中串联一个滑动变阻器,改变连入电路中的电阻值,观察灯泡弯度有何变化?
此实验说明:通过电路的电流与电路的_____大小有关。导体的电阻越大,流过它的电流就会越______。
2.按下图所示的电路图连接实物图,此时开关应处于断开状态。在a、b之间分别接入5Ω、10Ω、15Ω电阻,移动滑动变阻器保证电阻两端电压为一定值,得到多组电压、电流数据。在分析数据的基础上看看电流与电阻有何关系。
电阻小教师点拨电压基本不变,电流随着接入电阻值的增大
而减小,但每次电流值和电阻值的乘积都近
似等于电压值,甚至有一次完全相同。跟踪练习1.小军采用如图电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”,他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验,当完成第一次实验后,小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω,闭合开关后,滑动变阻器应该( )
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片向右移动
C.将变阻器滑片向左移动
D.更换阻值更大的滑动变阻器。
2.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的I-R图象,下列结论与图像相符的是( )
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
BC3.利用如图所示的电路,探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”,所得部分数据如表中所示 :
(1)完成表中空格的填写;
(2)某同学想利用平面直角坐标系中描点作图像的方法来描述它们的变化规律,如果横轴的自变量表示变化的定值电阻R,则纵轴的函数用变化的量 来表示,就可以在第一象限画出一条正比例函数图象。跟踪练习0.25251/IThank You !课件16张PPT。欧姆定律及应用【出示目标】1.理解欧姆定律;
2.了解欧姆定律的应用。【学习指导】1 欧姆定律2 欧姆定律的应用【学习指导一】欧姆定律 GO自主预习阅读课本第78面内容,完成下列填空:
1.欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2.欧姆定律的公式: 。
正比反比I=U/R小组讨论各小组同学分工合作,完成如下讨论。
(1)欧姆定律中,导体中的电流与导体两端的电压成正比的前提条件是什么?导体中的电流与导体的电阻成反比的前提条件是什么?
(2)根据欧姆定律,可以推出哪些变形公式?
(3)根据变形公式R=U/I,可以认为电阻与电压成正比,与电流成反比吗?
(4)根据变形公式U=IR,可以认为电压与电流成正比,与电阻成正比吗?教师点拨(1)欧姆定律研究的是同一导体、同一时刻的两端电压、电流、电阻的关系。
(2)在电流、电压、电阻这三者中,电流是结果,电压是电流变化的外部原因,电阻是电流变化的内部原因。
(3)定律中所说的导体中的电流与导体两端的电压成正比在电阻一定的条件下才成立。
(4)定律中所说的导体中的电流与导体的电阻成反比在电压一定的条件下才成立。
(5)欧姆定律公式该式表明:导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟导体电流的比值,绝对不能认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,与导体的电流成反比。电阻只决定于导体本身。
(6)不能认为电压与电流、电阻有关,因为电压只决定于电源本身。跟踪练习11.根据欧姆定律可以导出公式R=U/I,下列说法正确的是( )
A.当电压U增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B.当电流I增大为原来的2倍时,电阻R减小为原来的二分之一
C.当通过导体的电流为零时,电阻也为零
D.当导体两端的电压为零时,电阻不为零
2.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制了如图所示的U-I关系图像,从图可以看出R1与R2大小关系是( )
A.R1>R2 B. R1=R2 C.R1<R2 D. 无法确定DA3.根据欧姆定律I=U/R,下列说法正确的是( )
A、通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B、导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C、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
D、导体的电阻与电压成正比,与电流成反比跟踪练习2C【学习指导二】欧姆定律的应用 GO自主预习阅读课本第78、79面内容,完成下列填空:
对于一个导体,只要知道电流、电压、电阻中的 ,就可以利用欧姆定律求出
。两个量第三个量小组讨论1各小组同学分工合作,完成下面问题的求解。
[题型一] 求电流 I
1.一个电熨斗的电阻是0.1kΩ,接在220v的家庭电路中,流过它的电流是多少?
[题型二] 求电压 U
2.一个电烙铁的电阻是0.1 K?,使用时流过的电流是2.1A ,加在电烙铁上的电压是多少?
[分析]题目告知电阻、电压,求电流的大小,可以根据欧姆定律I=U/R求解。
解:0.1 kΩ=100Ω
I=U/R=220V/100Ω=2.2 A[分析]题目告知电阻、电流,求电压的大小,可以根据欧姆定律的变形式U=IR求解。
解:0.1kΩ=100Ω
U=IR=2.1A×100Ω=210 V[题型三] 求电阻 R
3. ?将一支铅笔芯接在3V电源两端,测出通过铅笔芯的电流是150 mA,则该铅笔芯的电阻为多少Ω?;若将这支铅笔芯两端的电压增加到6V,则它的电阻又是多少?电流又是多大?
小组讨论2[分析]题目告知电压、电流,求电阻的大小,可以根据欧姆定律的变形式R=U/I求解。
解:150mA=0.15A
R=U/I=3V/0.15A=20Ω;
当电压增加到6V时,铅笔芯的电阻没有发生改变,仍为20Ω,电流增大1倍,为300 mA。教师点拨通过测量未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流,然后应用欧姆定律可以算出电阻的大小。此种方法可以用来测量未知电阻的阻值。跟踪练习11.如图所示的电路中,电阻R1和R2串连接在AB两端,电压表并连接在R1两端.已知R1=10Ω,R2=20Ω,电压表示数为2.5V,则AB两端的电压U=
V.
2.如图所示的电路中,电源电压为12V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.6A和9V。
(1)通过R1的电流I1是 A。
(2)小翔同学在求R1的电阻值时,解题过程如下:
根据欧姆定律:R1=U1/I1=9V/0.6A=15Ω。
小翔的解题过程是否正确?请作出判断并说明理由: 。
7.50.6错误,R1的电压取值错误Thank You !课件18张PPT。欧姆定律在串并联电路中的应用 【出示目标】1.能运用欧姆定律解决串联电路中的电学问题;
2.能运用欧姆定律解决并联电路中的电学问题。【学习指导】1 串联电路中欧姆定律的应用2 并联电路中欧姆定律的应用【学习指导一】串联电路中欧姆定律的应用GO自主预习阅读课本第83、84面内容,完成下列填空:
1.串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于 除
以 。
2.当串联电路中的一个电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻 都会随之改变。
电源两端电压各分电阻之和两端电压小组讨论1各小组同学分工合作,完成如下问题的求解。
1.如图所示,电源电压为6 V。闭合开关S,电压表V1示数为4 V,电流表示数为0.4 A.求:(1)电压表V2的示数;(2)R1、R2的阻值.
【分析】本题电路由R1、R2串联而成。根据串联电路规律可知R1、R2两端电压之和等于电源电压,由此可求出电压表V2的示数;再根据串联电路电流处处相等,由欧姆定律的变形式R=U/I分别求出R1、R2的阻值。
【答案】解:(1)由串联电路的规律可知U2=U-U1=6 V-4 V=2 V;
(2)由I=U/R得,R1=U1/I1=4 V/0.4 A=10 Ω,R2=U2/I2=2 V/0.4 A=5 Ω2.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路如甲图所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将 ,电压表的示数将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
小组讨论2【分析】本题电路为串联结构。当有害尾气浓度增大时,查图象可知,气敏电阻的阻值将减小,根据串联电路的分压规律,其分得的电压也将会增大,则电压表的示数将增大。
【答案】变小 变大教师点拨(1)在用欧姆定律解决串联电路中的问题时,要结合串联电路中的电流、电压规律,运用欧姆定律解决物理问题。
(2)串联电路是等流分压,电压和电阻成正比,也就是电阻越大,分得电压越大。跟踪练习11.如图所示,R1=5Ω,R2=10 Ω,则电压表V1和V2示数之比是( )
A.1:2 B.2:1
C.1:3 D.3:1
2.在下图电路中,电源电压为6 V,R1=4Ω,闭合开关S后,电压表读数为2 V,则电流表的示数为 A,电阻R2的阻值为 Ω。C0.583.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表示数将 ,电压表示数将 。(填“变大”、“不变”或“变小”)跟踪练习2变大变小【学习指导二】并联电路中欧姆定律的应用 GO自主预习阅读课本第84面内容,完成下列填空:
1.当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的 会变化,干路的 也会变化,但另一个支路的电流和电压都不变。电流电流小组讨论1各小组同学分工合作,完成如下问题的求解。
1.如图所示,小灯泡L标有“6 V 0.3 A”字样,R=30Ω,闭合开关S,小灯泡正常发光,则电流表的示数是多少?
【分析】本题电路为并联结构。小灯泡正常发光,说明小灯泡两端电压为6 V,根据并联电路电压规律,可知R两端电压也为6 V,根据欧姆定律可求出R中的电流,再根据并联电路电流规律,可求干路电流。
【答案】因为L与R并联且灯L正常发光,所以UR=UL=6 V,I=0.3 A,IR=UR/R=6 V/30 Ω=0.2 A,I=IR+IL=0.3 A+0.2 A=0.5 A。2.如图所示,电源电压保持不变时,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中 ( )
A.电压表V示数变小 B.电流表A1示数变大
C.电流表A2示数不变 D.电流表A2示数变小 小组讨论2【分析】本题电路为并联结构。A1在干路,R1、A2在同一支路,R2在另一支路,电压表测电源电压。当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,R2所在支路的电阻变大,电流变小,根据并联电路的电流,另一支路的电流不变,干路电流变小。电压表示数不变。
【答案】C教师点拨(1)在用欧姆定律解决并联电路中的问题时,要结合并联电路中的电流、电压规律,运用欧姆定律解决物理问题。
(2)并联电路是等压分流,电流和电阻成反比,也就是电阻越大,电流越小。跟踪练习11.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片向左移动时( )
A.灯泡L1亮度不变,L2变亮 B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数不变,电压表示数变大 D.电流表、电压表示数均不变
2.如图所示,电路中R1的阻值为6 Ω。闭合开关S 电流表A1的示数为1.2 A,电流表A2的示数为0.3 A,则R2的阻值是( )
A.18Ω B.24Ω C.6Ω D.3ΩCA3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3 A,电流表A2的示数为0.2 A。求:
⑴电源电压U;
⑵电阻R2的阻值。跟踪练习2【答案】⑴6 V ⑵30ΩThank You !课件16张PPT。电阻的测量 【出示目标】1.会设计实验测量定值电阻的阻值;
2.能比较定值电阻的测量与小灯泡电阻测量的异同。【学习指导】1 定值电阻的测量2 定值电阻与灯丝电阻测量的异同【学习指导一】定值电阻的测量 GO自主预习阅读课本第80、81面内容,完成下列填空:
1.通过用电流表测量电流和用电压表测量电压来间接地测出导体的电阻的方法,通常称为 测电阻。
2.这种方法测电阻所依据的公式是 。
3.为了减小误差,实际测量中要改变待测两端的电压,多次测量电压及电流的值,最后求出电阻的 ,因此在实验器材中一般要选用 。
伏安法R=U/I平均值滑动变阻器小组讨论各小组同学分工合作,完成如下图所示实验。
(1)将实验桌上的电源、开关、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器根据上述电路图连接电路。
(2)检查电路,闭合开关,用滑动变阻器调节电路中的电流,得到三组电压、电流数据。
(3)根据公式R=U/I,求出三次电阻,再求平均值,确定定值电阻的阻值。实验(点击)教师点拨(1)连接电路前,先摆放仪器,再根据电路图连接各电路元件;
(2)连接电路时,开关断开;
(3)连接电路时应从电源的正极开始,顺着电流方向连接;???
(4)滑动变阻器的滑片应在阻值最大处。跟踪练习11.小宣用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为 V,电流表的示数为 A,电阻R的阻值为 Ω.2.50.552.物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中:
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到 端(选填“A”或“B”)。
(3)纠正错误后,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3V时,电流表的示数如上图,则该定值电阻阻值为 Ω。他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值,你认为合理吗? ,理由是 。
3. 在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检测员用电压表、电流表和电源连成如图所示电路进行检测,电压表的示数为3V,电流表的示数为20mA。这是应用了 法测电阻从而确定短路位置离甲地 km。跟踪练习2B10不合理没有多次测量平均值伏安7.5【学习指导二】定值电阻与小灯泡灯丝电阻测量的异同 GO自主预习阅读课本第81面内容,完成下列填空:
1.测量小灯泡灯丝的电阻需要的电学器材有
、 、 、 、
、 、 。
2.测量小灯泡灯丝的电阻所依据的原理公式是 。
电源小灯泡开关导线电流表电压表滑动变阻器R=U/I小组讨论各小组同学分工合作,完成如下图所示实验。
(1)将实验桌上的电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器根据上述电路图连接电路。
(2)检查电路,闭合开关,用滑动变阻器调节电路中的电流,得到三组电压、电流数据。
(3)根据公式R=U/I,求出三次电阻。
(4)分析三次电阻有很大不同的原因。
教师点拨(1)在测量定值电阻的阻值时,多次测量求平均值,是为了减小误差,使测量值更接近真实值。
(2)小灯泡灯丝的电阻是随温度变化而不同的,电压会导致电流变大,导致升温,所以求平均值是不科学的。这里多次测量的目的是为了显示灯丝电阻随温度的改变而改变的物理规律。跟踪练习11.如图是李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
D1.某实验探究小组用图所示电路测小灯泡的电阻:?
?
(1)闭合开关前,变阻器连入电路的电阻值应?? ?__??,即滑片应位
于 ? ??端。(填“a” “b”)
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是(? ? )(两选项)
?A.滑动变阻器开路 ?B.电压表和电流表的位置接反
C.灯短路 D.灯断路
?(3)排除故障后,两电表的连接和示数如图所示。则电流表的示数是_
_ ,电压表的示数是_____,电灯泡的电阻是____ 。? 跟踪练习2最大bBD0.2A2V10ΩThank You !课件14张PPT。利用变式实验测电阻 【出示目标】
1.会运用变式实验测量电阻;【学习指导】1 利用变式实验测电阻【学习指导一】利用变式实验测电阻 GO自主预习回顾学过的物理知识,完成下列填空:
1.欧姆定律的表达式是 。
2.串联电路中电流规律是 。
3.串联电路中电压规律是 。
4.并联电路中电流规律是 。
5.并联电路中电压规律是 。
I=U/R串联电路中电流处处相等总电压等于各部分电路两端电压的和干路电流等于各支路电流之和各支路两端电压都相等小组讨论1各小组同学分工合作,完成如下实验。
(1)等效替代法测电阻
将电源、单刀双掷开关S、电阻箱R‘、已知阻值的电阻R0、待测电阻Rx、电流表,按如下电路图连接成电路。
①将开关S拨到a,读出电流表的示数为I;
②再将开关S拨到b,调节电阻箱R‘的阻值,使电流表的示数为I,读出电阻箱的阻值为R,则被测电阻Rx的阻值为
。R(2)只利用电压表测电阻
将电源、开关、定值电阻R0、待测电阻Rx、两个电压表连接成如下图所示的电路。
①闭合开关,调节滑动变阻器,读出电压表V1、V2的示数分别为U1、U2;
②用测量所得的物理量和已知量符号表示出待测电阻
。小组讨论2Rx=U2R0 /U1 (3)只利用电流表测量电阻
将电源、开关、一只已知阻值的定值电阻R0、两只电流表、导线若干连接成如下图所示的电路。
①闭合开关S,读出电流表示数I1、I2;
②据U=R0I1=RxI2,求出Rx为 。小组讨论3R0I1/I2(4)利用电压表和滑动变阻器测电阻
将电源、开关、已知最大阻值为R0的滑动变阻器、待测电阻Rx、导线若干连成如下图所示的电路。
①将滑动变阻器的滑片移至最小阻值处,闭合开关,读出电压表的示数U1。
②将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处,闭合开关,读出电压表的示数U2。
③用上述物理量表示出待测电阻的阻值为 。小组讨论4U2R0/(U1-U2)(5)利用电流表和滑动变阻器测电阻
将电源、开关、已知最大阻值为R0的滑动变阻器、待测电阻Rx、导线若干连成如下图所示的电路。
实验步骤:
①将滑动变阻器滑至a端,读出电流表的示数I1;
②将滑动变阻器滑至b端,读出电流表的示数I2。
③用上述物理量表示出待测电阻的阻值为 。小组讨论5I2R0/(I1-I2)教师点拨(1)用等效替代法测电阻时,在电压一定时,如果两次电路中的电流相等,则两次电路中的电阻相等;
(2)只利用电压表测电阻时,可以利用已知电阻、电压表示数求出电路中的电流,再利用另一个电压值求出待测电阻;
(3)只利用电流表测电阻时,可以利用已知电阻、电流表示数求出电路两端电压,再利用另一个电流值求出待测电阻;
(4)在用电压表和滑动变阻器测电阻时,将滑片移到阻值最大处,通过电路中的电流可以表示为(U1-U2)/R0,则Rx可以表示为U2R0/(U1-U2);
(5)在用电流表和滑动变阻器测电阻时,将滑片移a端,电源电压可以表示为I1Rx,将滑片移b端,电源电压可以表示为I2(Rx+R0),根据电源电压相等,可解出Rx阻值为I2R0/(I1-I2)。跟踪练习11.在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。小军读出电流表 A1的示数为0.3A,而电流表A2的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为 V,电阻为 Ω。152.如图所示的四个电路中,R0为已知阻值的定值电阻,不可以测出未知电阻Rx的电路是( )
3.若R0是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器铭牌磨损,导致阻值未知,则利用下列电路图不能够准确测出未知电阻Rx阻值的是 ( )跟踪练习2ADThank You !