科目
物理
课题
第一节 探究—电流与电压、电阻的关系
主备人
王小龙
审核人
孙波
课型
实验课
学案
编号
wl20141201
【学习目标】
1、了解导体中的电流与电压和电阻的关系;
2、学习并学会如何寻找各物理量间的定量关系;
3、进一步认识控制变量法的应用,学会从实验中进行科学归纳的能力
【学习重点、难点】
1、会用控制变量法,探究电流与电压、电阻的关系
2、知道滑动变阻器在实验中的作用
【学习过程】
一、知识准备
灯泡的亮度发生变化,说明通过灯泡的 发生了变化,我们知道 使电路中形成电流,即导体两端有 ,导体中才会有电流。
由此可以猜想:所加电压越高,电流可能越 ,灯泡才越 ,另一方面,任何导体都有电阻,电阻对电流有 作用,由此可以猜想:在导体两端电压一定的条件下,电阻越大,电流会越 ,灯泡也就越 。
你想知道电路中的电流与电压、电阻之间究竟有什么关系吗?请认真体会下面的探究过程。
二、探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
我们对于物理问题,不能仅靠猜想,还要通过 来验证猜想是否正确。
探究电压、电阻的变化对电流的影响,应该用 方法?
1.探究通过导体的电流与电压关系
此项探究实验中,应保持导体 不变,改变导体的两端 ,测出通过导体的电流。
小组讨论:怎样才能改变导体的两端电压?说一说出你的方法。
(提示:如图A,电阻R的两端的电压是不变的,它就等于电源的电压,此时电压表示数是不变的,但我们知道串联电路两端的总电压等于 ,如果在电路上再加一个 ,与定值电阻R 联,就能改变它的电压了。)
请你在虚线框内画出实验电路图 图A
(重要知识):此处滑动变阻器的作用是
实验前应注意:
1、连接电路时,开关应处于 状态。
2、滑动变阻器的滑片处于阻值 位置。
电阻R不变时,研究通过它的电流与电压的关系 (电压最好取整数)
表一 R= Ω
实验次数
电压(U/V)
电流(I/A)
实验结论
1
2
3
思考:多次测量的目的是:
2.探究通过导体的电流与电阻关系
此项探究实验中,应保持导体的两端 不变,改变导体 ,测出通过导体的电流,分析得出结论。
讨论:怎样改变导体的电阻? ;
怎样保持不同导体的两端电压不变?
注意与思考:换上大的电阻时,滑动变阻器的的滑片向哪儿调节的?看看有什么规律?为什么?
(重要知识):此处滑动变阻器的作用是
保持电阻两端的电压不变,研究通过它的电流与电阻的关系
表二 U= V
实验次数
电阻(R/Ω)
电流(I/A)
实验结论
1
2
3
由表一、表二可知: ,这个规律就是著名的 。
根据上述描述,欧姆定律的数学表达式: ,
变换式是:
其中 为导体的两端电压; 为通过导体的电流; 导体的电阻。由公式可知,上述三个物理量的单位之间关系是 。(公式中的三个量必须是同一时间、同一段电路上的电流、电压和电阻)
思考与讨论:误差是实验不可避免的,若上述实验有误差,
产生误差的原因有哪些?
答: 。
三、简单计算
例题1 有一段电阻R=10Ω,电源电压为2V,求通过R的电流为0.2A,当电源电压为4V时,通过电阻R的电流又是多少?
四、达标检测:
1. 在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,我们可以这样思考:通过导体的电流可能跟导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关,现在要单独探究电流跟电压的关系,就必须保持_____ 不变,改变导体两端的_____
,测出对应的_____ ,通过对几次测量数据的分析,得出结论。
2. 某实验小组的同学在探究欧姆定律时,采用了如图12.1所示的电路图实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是O~15Ω。
图12.1
(1) 他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法实验分两步进行:
① 保持电阻不变,探究电流与 的关系;
② 保持电压不变,探究电流与 的关系
(2) 在研究电阻对电流的影响时,把定值电阻由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步的操作是:调节滑动变阻器的滑片,保持 不变.