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1、《電流與電壓電阻的關系》教學設計
臨猗二中岐文霞
【學習目標】
1、了解導體中的電流與電壓和電阻的關系;
2、學習并學會如何尋找各物理量間的定量關系;
3、進一步認識控制變量法的應用,學會從實驗中進行科學歸納的能力
【學習重點】
1、會用控制變量法,探究電流與電壓電阻的關系
2、知道滑動變阻器在實驗中的作用
【學習過程】
一、知識準備
燈泡的亮度發(fā)生變化,說明通過燈泡的 發(fā)生了變化,我們知道 使電路中形成電流,即導體兩端有
2、,導體中才會有電流。
由此可以猜想:所加電壓越高,電流可能越 ,燈泡才越 ,另一方面,任何導體都有電阻,電阻對電流有 作用,由此可以猜想:在導體兩端電壓一定的條件下,電阻越大,電流會越 ,燈泡也就越 。
你想知道電路中的電流與電壓、電阻之間究竟有什么關系嗎?請認真體會下面的探究過程。
二、探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系
我們對于物理問題,不能僅靠猜想,還要通過 來驗證猜想是否正確。
探究電壓、電阻的變化對電流的影響,應該用 方法?
1.探究通過導體的電流與電壓關系
此項探
3、究實驗中,應保持導體 不變,改變導體的兩端 ,測出通過導體的電流。
小組討論:怎樣才能改變導體的兩端電壓?說一說出你的方法
提示:如圖A,電阻的兩端的電壓是 的,它就等于 的電壓,此時電壓表示數(shù)是不變的,但我們知道串聯(lián)電路兩端的總電壓等于 ,
如果在電路上再加一個 ,與固定電阻相 ,就能改變它的電壓了。
請你在虛線框內畫出實驗電路圖 (圖A)
4、
(重要知識):此處滑動變阻器的作用是
實驗前應注意:
1、連接電路時,開關應處于 狀態(tài)。
2、滑動變阻器的滑片處于阻值 位置。
電阻R不變時,研究通過它的電流與電壓的關系 (電壓最好取整數(shù))
表一 R= Ω
實驗次數(shù)
電壓(U/V)
電流(I/A)
實驗結論
1
2
3
思考:多次測量的
5、目的是:
2.探究通過導體的電流與電阻關系
此項探究實驗中,應保持導體的兩端 不變,改變導體 ,測出通過導體的電流,分析得出結論。
討論:怎樣改變導體的電阻? ;
怎樣保持不同導體的兩端電壓不變?
注意與思考:換上大的電阻時,滑動變阻器的的滑片向哪兒調節(jié)的?看看有什么規(guī)律?為什么?
(重要知識):此處滑動變阻器的作用是
6、
保持電阻兩端的電壓不變,研究通過它的電流與電阻的關系
表二 U= V
實驗次數(shù)
電阻(R/Ω)
電流(I/A)
實驗結論
1
2
3
由表一、表二可知: ,這個規(guī)律就是著名的 。
根據(jù)上述描述,歐姆定律的數(shù)學表達式: ,
變換式是:
7、
其中 為導體的兩端電壓; 為通過導體的電流; 導體的電阻。由公式可知,上述三個物理量的單位之間關系是 。(公式中的三個量必須是同一時間、同一段電路上的電流、電壓和電阻)
思考與討論:誤差是實驗不可避免的,若上述實驗有誤差,
產(chǎn)生誤差的原因有哪些?
答: 。
三、簡單計算
例題1 有一段電阻R=10?,電源電壓為2V,求通過R的電流為0.2A,當電源
8、電壓為4V時,通過電阻R的電流又是多少?
達標檢測:
1. 在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關系時,我們可以這樣思考:通過導體的電流可能跟導體兩端的電壓和導體的電阻兩個因素有關,現(xiàn)在要單獨探究電流跟電壓的關系,就必須保持_____ 不變,改變導體兩端的_____ ,測出對應的_____ ,通過對幾次測量數(shù)據(jù)的分析,得出結論。
2. 一段導體接在電路中,電壓表和電流表的示數(shù)如下表,但有缺漏,請將缺漏的空格補上。
3. 在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”時,應保持___ __ 不變,某同學根據(jù)得到的數(shù)據(jù)畫出了如圖 7.1-
9、1 所示的圖像,你對這個圖像進行分析后,得出的結論是_______________________ 。
圖7.1-1
4. 某實驗小組的同學在探究歐姆定律時,采用了如圖7.1-2所示的電路圖實驗中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω,電源電壓是3V,滑動變阻器的阻值范圍是O~15Ω。
圖7.1-2
(1) 他們在探究某一因素變化對電流的影響時,采用控制變量法實驗分兩步進行:
① 保持電阻不變,探究電流與 的關系;
② 保持電壓不變,探究電流與 的關系
(2) 在研究電阻對電流的影響時,把定值電
10、阻由5Ω換成10Ω,閉合開關后,下一步的操作是:調節(jié)滑動變阻器的滑片,保持 不變.
5. 小明同學按圖7.1-3所示的電路圖連接電路進行實驗,在實驗過程中,若保持R1不變,并通過改變滑動變阻器滑片P的位置,使電壓表 V1的示數(shù)分別為2V、4V、6V時,電壓表V2、V和電流表A相應的示數(shù)如下表所示:
(1)對表格中三只電壓表的數(shù)據(jù)進行分析,可歸納出結論:
(2)對表格中電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)進行分析,可歸納出結論:
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