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探究电流与电压、电阻的关系
第十三章
欧姆定律
一、实验探究:
提出问题:电流的大小与哪些因素有关
猜想与假设:它们之间的关系是什么?
交流一下你的看法
由于电流的大小可能与电压、电阻有关,所以应采用
进行研究。即:分别研究电流的大小与电压和电阻的关系。
研究电流与电压的关系,应控制
不变,改变
研究电流与电阻的关系,应控制
不变,改变
控制变量法
电
阻
电阻两端的电压
电阻两端的电压
电
阻
保持电阻R不变,研究电流与电压的关系
研究电流与电压的关系,应控制电阻
不变,改变导体两端的电压
电路图为:
A
V
R
S
R
,
实物连线图:
R
实验1:保持电阻R不变,研究电流与电压的关系
(1)按图连好电路,连接过程中注意
1、开关要断开2、滑片要拨到阻值最大位置上
(2)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成整数倍变化,读出电压表、电流表的示数
(3)移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成整数倍变化,再次读出电压表和电流表的示数
(4)移动滑动变阻器的滑片,再次读出电压表和电流表的示数(5)记录每次电流表和电压表的示数
思考:这次实验中滑动变阻器的作用是什么?
1、保护电路2、改变电阻R两端的电压,以便进行多次实验,得到普遍规律,避免实验的偶然性
实验数据记录
分析比较上面的实验数据,你能得到什么结论?
导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
实验次序
电阻
R=5Ω
电压U/V
电流I/A
1
1
0.2
2
2
0.4
3
3
0.6
在I/U图像中画出来
0
U/V
I/A
由图像也可以看出:
在电阻不变时,电流与电压成正比
A
B
如图:试比较导体A、B的电阻大小
在电压一定时比电流,
电流大的电阻小
A的电阻小于B的电阻
IA
IB
由于电流的大小可能与电压、电阻有关,所以应采用
进行研究。即:分别研究电流的大小与电压和电阻的关系。
研究电流与电阻的关系,应控制
不变,改变
控制变量法
电阻两端的电压
电
阻
实验2
:保持电阻R两端的电压不变,
研究电流和电阻的关系
具体操作如下:
(1)换用不同的定值电阻R
(2)每次调节滑动变阻器的滑片,
使电阻R两端的电压保持不变
(3)记录每次的电阻值和电流表的示数
思考:这次实验中滑动变阻器的作用是什么?
使电阻R两端的电压保持不变
实验数据记录
实验次序
电压
U=2V
电阻R/
Ω
电流I/A
1
5
0.4
2
10
0.2
3
20
0.1
分析比较上面的实验数据,你能得到什么结论?
导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
结论1:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
结论2:在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
公式:
I
R
U
=
变形公式:
U=IR
R
=
I
U
R(Ω)
单位:
I(A)
U(V)
运用公式注意:
(1)公式中三个量的单位要统一
(2)公式中的三个量应对于同一段导体,
2.试根据欧姆定律,完成下列表格。
次序
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
(1)
2
0.5
(2)
10
2
(3)
3
5
4
15
5
I
R
U
=
电阻(欧)
电压(伏)
电流(安)
5
1
0.2
3
0.6
5
1
表二:
电阻(欧)
电流(安)
电压(伏)
5
1.2
6
10
0.6
15
0.4
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:________。
3、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验,实验中得到了如下的两组数据:
表一:
1.某导体两端加上6V的电压时,通过导体的电流为0.3A,当导体中的电流为0.4A时,导体两端电压为多大?
2.某电流表的电阻约为0.1Ω,它的量程是0--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?
3.一段导体两端加3V电压时,电流为0.5安;
如果两端加的电压再增加1.5伏时,
通过导体的电流和导体的电阻各多大?
拓展延伸:
4、一段导体,当电阻两端电压为2V通过的电流为0.2A,当电压提高到6V时,通过的电流为______
,
电阻将______(填“变大”“变小”或“不变”);如果它两端的电压再增加2V,则通过的电流变为______,此时电阻______,故可得结论为___________
5、关于电流跟电压的关系说法正确的是( )
A.导体中的电流跟电压成正比
B.同段导体,导体两端电压与电流成正比
C.在电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比
D.导体中的电流随电压的升高而增大
6、某电路中电源电压保持不变,若接上5Ω的电阻时,电路中的电流为3A,若换上15Ω的电阻时,电路中的电流为______。
7、在探究电流与电阻的关系时,若连入的导体的电阻是20Ω时,电流是1A,那么通过导体的电流是0.5A时,连入电路的电阻值应为(
)
A.4Ω
B.
10Ω
Ω
Ω
小明在电压一定探究电流和电阻的关系的时候,当他把R1的阻值由5Ω的换成10Ω以后,他接下来的操作应该是__________
难点突破:看谁做得好