《电流跟电压、电阻的关系》
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初中科学电流电压和电阻的关系电流、电压和电阻是电学领域中的基本概念,它们之间存在着密切的关系。
理解电流、电压和电阻之间的关系,对于我们认识电学现象以及应用电学原理具有重要的意义。
一、电流的定义及性质电流是电荷在导体中的流动,通常用字母"I"表示,单位是安培(A)。
根据欧姆定律,电流与电压和电阻之间存在着一定的关系。
当导体两端施加电压时,电荷在导体中产生流动,形成电流。
通过在电路中添加电流表,可以测量电路中的电流大小。
二、电压的定义及性质电压是指电荷在电路中通过物质时,由于电势差而产生的电能转化为其他形式能量的程度。
通常用字母"U"表示,单位是伏特(V)。
电压也可以理解为电路中电子在电场力作用下移动的动力大小。
根据欧姆定律,电压和电流之间存在着一定的关系。
欧姆定律指出,电路中的电流和电压成正比,且两者之间的比例关系由电阻决定。
换句话说,电压越高,电流也相应增大,而电阻越大,电流则减小。
三、电阻的定义及性质电阻是指电流在导体中流动时遇到的阻碍程度。
通常用字母"R"表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻是电路中的重要参数,它决定了电流的大小。
电阻越大,通过电路的电流就越小,反之亦然。
电阻的大小不仅与物质的导电能力有关,还与导体的长度、截面积以及温度等因素有关。
普通电线是一种较好的导体,其电阻可以忽略不计,而电阻器是一种专门用于调节电阻大小的器件。
四、电流、电压和电阻的关系根据欧姆定律,电流、电压和电阻之间的关系可以用公式表示为:电压=电流×电阻,即U = I × R。
由此可见,电流、电压和电阻三者之间呈现出直接的线性关系。
当电压或电阻发生变化时,电流也相应发生变化。
这一关系对于电路设计以及电器的运行原理有着重要的影响。
在实际应用中,了解电流、电压和电阻之间的关系对于电路的正常工作和安全运行具有重要意义。
掌握了这一关系,我们可以根据实际需要调节电路中的电流大小,保护电器设备,确保电路的稳定性。
第一章:电流的概念1.1 电流的定义电流是指电荷的定向移动形成的流动。
电流的单位是安培(A)。
1.2 电流的表示方法电流可以用箭头表示,箭头的方向表示电荷的流动方向。
电流的符号是I。
第二章:电压的概念2.1 电压的定义电压是指电场力对单位正电荷所做的功,是电势差的绝对值。
电压的单位是伏特(V)。
2.2 电压的表示方法电压可以用直线表示,直线的两端表示电荷的来源和去向。
电压的符号是V。
第三章:电阻的概念3.1 电阻的定义电阻是指导体对电流的阻碍作用。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
3.2 电阻的表示方法电阻可以用一个波浪线表示,波浪线的长度表示电阻的大小。
电阻的符号是R。
4.1 欧姆定律欧姆定律是指在电路中,电流I等于电压V除以电阻R,即I = V/R。
欧姆定律可以用来计算电路中的电流、电压和电阻。
4.2 电流、电压和电阻的关系实验进行实验,测量不同电压和电阻下电路中的电流。
观察实验结果,发现电流与电压成正比,与电阻成反比的关系。
第五章:应用实例5.1 灯泡的亮度与电压的关系解释灯泡的亮度与电压的关系,当电压增加时,灯泡的亮度也会增加。
5.2 电阻器的作用介绍电阻器的作用,可以通过改变电阻的大小来调节电路中的电流和电压。
第六章:电路的基本元件6.1 电路的组成电路由电源、导线、开关、用电器等基本元件组成。
电源提供电压,导线传递电流,开关控制电路的通断,用电器消耗电能。
6.2 串联电路和并联电路串联电路是指电路中的元件依次连接,电流相同,电压分配。
并联电路是指电路中的元件并行连接,电压相同,电流分配。
第七章:测量电流和电压7.1 电流表的使用电流表是用来测量电路中的电流的仪器。
正确连接电流表,避免电流过大损坏电流表。
7.2 电压表的使用电压表是用来测量电路中的电压的仪器。
正确连接电压表,选择合适的量程。
第八章:测量电阻8.1 电阻表的使用电阻表是用来测量电路中的电阻的仪器。
正确连接电阻表,确保电路断开状态。
《电流跟电压、电阻的关系》教案一、教学目标:知识与技能:1. 学生能够理解电流、电压、电阻的概念及它们之间的关系。
2. 学生能够运用欧姆定律计算电路中的电流、电压和电阻。
过程与方法:1. 学生通过实验观察电流、电压、电阻的变化规律。
2. 学生能够运用控制变量法研究电流、电压、电阻之间的关系。
情感态度价值观:1. 学生培养对科学实验的兴趣和探究精神。
2. 学生树立正确的科学观念,认识科学在生活中的重要性。
二、教学重点与难点:重点:1. 电流、电压、电阻的概念及它们之间的关系。
2. 欧姆定律的运用。
难点:1. 电流、电压、电阻之间的关系及其计算。
2. 控制变量法在研究电流、电压、电阻关系中的应用。
三、教学准备:教师准备:1. 电流表、电压表、电阻器等实验器材。
2. 教学课件或黑板。
学生准备:1. 预习电流、电压、电阻的相关知识。
2. 了解欧姆定律的内容。
四、教学过程:1. 导入:教师通过生活实例引入电流、电压、电阻的概念,激发学生的学习兴趣。
2. 知识讲解:教师讲解电流、电压、电阻的定义及它们之间的关系,引导学生理解欧姆定律。
3. 实验探究:学生分组进行实验,观察电流、电压、电阻的变化规律,记录实验数据。
4. 数据分析:学生根据实验数据,讨论电流、电压、电阻之间的关系,得出结论。
5. 巩固知识:教师通过提问、解答学生疑问等方式,巩固学生对电流、电压、电阻关系的理解。
6. 课堂小结:五、课后作业:1. 完成课后练习题,巩固电流、电压、电阻的关系及其计算。
2. 结合生活实际,举例说明电流、电压、电阻在电路中的应用。
3. 预习下一节课内容,了解电阻的测量方法。
六、教学延伸:教师引导学生思考电流、电压、电阻在实际生活中的应用,如家用电器的工作原理等,增强学生对科学知识的理解和运用能力。
七、教学反思:教师在课后对自己的教学过程进行反思,看是否达到了教学目标,学生是否掌握了电流、电压、电阻的关系及其计算方法,以及是否有需要改进的地方。
17.1电流与电压、电阻的关系【教材及学情分析】电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律,它是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。
要求学生通过探究活动得出,从而更进一步体验科学探究的方法。
这一节综合性较强,从知识上讲,要用到电路中的电流、电压和电阻的概念;从技能上讲,要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。
学生要通过自己的实验得出欧姆定律,但最关键的又是实验方法,学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。
课本是在前面“电流”“电压”“电阻”等知识学习的基础上,推断出电流与电压、电阻的定性关系。
这样处理:一是给接下来的实验结果做了铺垫,不致使学生感到突然;二是目的明确,使学生对将要探究的问题产生强烈的愿望,要想证实这个推断,有了定性的关系,又知道电流是可以用电流表测量的物理量,电压是可以用电压表测量的物理量,电阻也是可测量的物理量。
在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题。
本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程,让学生经历科学的探究,学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。
因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。
所以教学中,在注重学生的理论联系实际能力的同时,更要关注学生的科学探究能力的提高。
【教学目标】1.知识与技能①通过实验探究电流、电压和电阻的关系;②会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;③会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
2.过程与方法①通过探究过程,进一步体会科学探究方法;②领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法;③通过实验、分析和探索过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力,学会用图像研究物理问题。
电流与电压和电阻的关系一、探究电流与电压的关系提出问题:电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系?猜想与假设:因为电压是使自由电荷发声定向移动形成电流的原因,电压越高,电流越大,所以电流与电压可能存在正比关系。
设计实验:探究电流与电压的关系,需要将定值电阻接入电路,并用电流表测出电路中的电流,用电压表测出定值电阻两端的电压,通过串联在电路中的滑动变阻器来调节定值电阻两端的电压。
实验电路图如图所示。
进行试验:(1)将一个10Ω的定值电阻按图所示的实验电路图接入电路。
(2)调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数分别为 2.4V、1.8V、1.2V,分别读出电流表的示数并填入下表中。
R=10Ω电压U/V 2.4 1.8 1.2电流I/A 0.24 0.18 0.12分析论证:从实验数据可以看出电流与电压有关,电流随电压的增大而增大,电流与电压的比值为一定值,说明电流与电压成正比,将实验数据通过图像的形式表示出来,通过分析图像可知电流的大小与电压成正比。
结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
二、探究电流与电阻的关系提出问题:电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系?猜想与假设:因为电阻表示导体对电流阻碍作用的大小,电阻越大,电流会越小,所以电流与电阻可能存在反比关系。
设计实验:要研究电流与电阻的关系,必须改变接入电路的电阻值的大小(如5Ω、10Ω、20Ω。
),只需要更换不同电阻接入电路即可。
试验中要控制电阻两端的电压不变,所以需要在电路中串联滑动变阻器来调节,保证电阻两端的电压相等。
实验电路图如图所示。
进行试验:(1)按图所示电路图连接实验电路。
(2)将阻值为5Ω的定值电阻连入电路中,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数为3V,读出电流表的示数填入下表中。
(3)将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持在3V不变,分别读出对应电流表的示数并填入下表中电阻R/Ω 5 10 15电流I/A 0.6 0.3 0.2分析论证:从实验数据可以看出电流与电阻有关,电流随电阻的增大而减小,电流与电阻的乘积为一定值,说明电流与电阻成反比。
2009-03-26 18:38一、电流跟电压、电阻的关系原理我们知道电压是产生电流的原因.由此可以想到,电压越高,电流可能越大.我们还知道,电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流将越小.知道电流跟电压和电阻的关系,是研究和分析各种电路的关键,是电学中的一个十分重要的问题.下面我们将用实验来研究这个关系.先保持电阻不变,研究电流跟电压的关系原理.电流跟电压的关系原理实验按图8—1连接电路,其中R是定值电阻,R’是滑动变阻器.闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变化,如2伏、4伏、6伏等.根据电压表和电流表的示数,读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值,并记录在下面的表格里.■图1研究电流跟电压的关系原理根据实验数据进行讨论,然后填好下面的结论.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____.电流跟电阻的关系现在保持电压不变,看一看电流跟电阻的关系.实验仍利用图8—1的电路,换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5欧、10欧、15欧等.调节变阻器的滑片,保持每次定值电阻两端的电压不变.把对应于不同阻值的电流值记录在下面的表格里.根据实验数据进行讨论后,填好下面的结论.在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻___.二、欧姆定律把上一节的实验结果综合起来,我们可以得出下面的结论: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.这个结论是德国物理家欧姆在19世纪初期经过大量实验得出的,叫做欧姆定律.如果用U表示导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示这段导体中的电流,并且U 的单位用伏,R的单位用欧,I的单位用安,那么,欧姆定律可以写成如下公式:欧姆定律告诉我们,电路中的电流是怎样决定于电压和电阻的,它是关于电路的一条重要定律,在解决各种电路的实际问题中有广泛的应用.对于一段电路,只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中的两个,就可以利用欧姆定律计算出第三个量.[例题1]一盏白炽电灯,电阻为807欧,接在220伏的电源上.求通过这盏电灯的电流.解电学题,为了便于分析问题,最好先根据题意画出电路图,在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号(图2).这对初学者特别重要.■图2解:根据欧姆定律,[例题2]有一种指示灯,电阻为6.3欧,通过的电流为0.45安时才能正常发光.要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?[例题3]用电压表测出一段导体两端的电压是7.2伏,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4安,求这段导体的电阻.从例题3可以看出,如果分别用电压表和电流表测出电路中某一导体两端的电压和通过它的电流,就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻.这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法.三、实验:用电压表和电流表测电阻在这个实验中,我们要用伏安法测定一只电阻的阻值.我们已经知道,只要测出这只电阻两端的电压和通过它的电流,就可以根据欧姆定律计算出它的电阻.实验中可用滑动变阻器改变被测电阻两端的电压,读取几组电压值和电流值.在这个实验里,除了待测的电阻和滑动变阻器,还需哪些器材?使用前注意了解一下器材的规格,如电源的电压、电压表、电流表的量程等.根据实验目的,自己设计实验电路.先画出电路图,然后连接电路.改变被测电阻两端的电压,分别记下三组对应的电压值和电流值.根据每组数据,算出电阻,最后算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值.想想议议在实验中选择实验器材,不但要考虑需要哪些器材,还要考虑器材的规格和性能,如电源的电压、仪表的量程等.在这个实验中,如果被测电阻的阻值大约是80欧,选用的电源电压为1.5伏,选用的电流表量程是0~0.6安,那么,电源电压和电流表量程的选择是否得当?为什么?四、电阻的串联有两只5欧的定值电阻,现在我们需要10欧的电阻,有什么办法?电阻串联的知识可以帮助我们解决这个问题.实验按图3所示,将已知阻值的电阻R1、R2串联接在电路中,接通电源后,读取电压表和电流表的示数U和I,用欧姆定律算出R1与R2■图3按同样办法得出R1、R2串联后的总电阻R’.■图4从实验可以得出结论:R=_________;R’=__________.利用前面学过的知识,我们也可以推导出上述的结论.我们已经知道:串联电路中各处的电流相等;串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和.现在就利用这两个实验结论和欧姆定律,来推导串联电路的总电阻和各个电阻之间的关系.如图3,设串联电阻的阻值为R1、R2,串联后的总电阻为R.由于通过整个电路的电流都是I,根据欧姆定律,我们有:U=IR,U1=IR1,U2=IR2,由于 U=U1+U2,因此 IR=IR1+IR2.由此得出:R=R1+R2.这表明串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和.现在,你一定很容易把两只5欧的电阻组成10欧的电阻了.把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大.[例题]把5欧的电阻R1跟15欧的电阻R2串联起来,接在电压是6伏的电源上,求这个串联电路中的电流.画出电路图.求出R1、R2串联后的总电阻R,再根据解:R=R1+R2=5欧+15欧=20欧.[例题2]有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是8.3欧,正常工作时电压是2.5伏.如果我们只有电压为6伏的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?先画出电路图.根据串联电路中电压的关系U=U1+U2可以看出,给小灯泡串联一个电阻R2,可分去一部分电压,使小灯泡两端的电压U1为正常的工作电压2.5伏.所以R2分去的电压U2应该等于U-U1. R2的阻值应该是多大,才能分去电压U2呢?根据欧姆定律,如果知道小灯泡跟R2是串联的,通过它们的电流相等,所以只要求出通过小灯泡的电流,就得到了通过R2的电流.已知加在小灯泡上的电压U1和小灯解:电阻R2分去的电压:U2=U-U1=6伏-2.5伏=3.5伏.想想议议想想看,把三个电阻R1、R2、R3串联起来,它们的总电阻是多大?把几个电阻R1、R2……Rn串联起来,总电阻又是多大?你能够用推导的方法来证明你的想法吗?五、电阻的并联有两只10千欧的电阻,现在我们需要5千欧的电阻,怎么办?电阻并联的知识可以帮助我们解决这个问题.实验按图5连接电路,R1、R2是两个已知阻值的电阻.合上开关,测出并联电路两端的电压和干路中的电流,用欧姆定律算出R1与R2并联后的总电阻,并将这个阻值与R1、R2进行比较.一起学电脑■图5这表明并联电路的总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和.现在,你很容易知道,把两只10千欧的电阻并联起来,就可以得到5千欧的电阻了.利用前面学过的知识,我们还可以推导并联电路的总电阻跟各个电阻的定量关系.我们已经知道:并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和;并联电路中各支路两端的电压相等;现在就利用这两个结论和欧姆定律,来推导并联电路的总电阻和各个电阻的定量关系.■图6如图6,设支路的电阻分别为R1和R2,电路两端的电压为U,我们利用井联电路知识和欧姆定律推导出R并与R1和R2的关系。
《电流跟电压、电阻的关系》教案(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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●安全用电的原则是:不接触低压带电体,不接近高压带电体。
●高低压的划分低压和高压的界限是1000V ,低于1000V 为低压,高于1000V 为高压。
低压对人体来说并非安全电压,预防低压触电,应不接触低压带电体(主要指火线)。
高压触电分两类:高压电弧触电和跨步电压触电,预防电弧触电应远离易起电弧处,预防跨步电压触电应两脚并拢下蹲,或并脚跳离高压带电体。
知识点2 注意防雷与避雷针 雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
云层之间,云层与大气之间的电压高达几百万伏至几亿伏,放电时的电流可达几万安到十几万安,产生很强烈的光和声。
云层和云层之间的放电危害不大,而云层与地面之间的放电如果通过树林、建筑物,巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏,如果这种放电通过人体,能够立即致人死亡。
雷电均发生在积雨云层,由于积雨云层内空气所含的水蒸气比干燥空气多,而电荷极易吸附在水珠表面,故积雨云层积聚许多电荷。
避雷针因在房屋的高处,其尖端曲率半径又极小,分布在其内的负电荷产生的电场很大,易使其周围的空气电离而造成一条可以导电的通道。
并且避雷针是金属做的,是电的良导体,当电荷传至避雷针尖上时极易沿着金属线流入大地,这一电流通道可使云层和建筑物间的正、负电荷中和,使云层放出的电荷完全通过避雷针流入大地而不会损坏建筑物。
知识点3 短路●定义:由于某种原因,电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象,叫做短路。
或电流不通过电器直接接通叫做短路。
●短路的危害:电源短路是十分危险的,由于导线的电阻远小于灯泡的电阻,所以通过它的电流会非常大,这样大的电流,电池或者其他电源都不能承受,电源会损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。
日常生活中我们常采用保险丝、空气开关、熔断器等防止短路或过载带来的危害。
●短路分电源短路和用电器短路两类。
用电器短路时,一般认为用电器中无电流流过,不会对电路造成损害。
串联电路的特点:1、电压特点:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。
电流,电压,电阻的关系与计算公式
电压、电阻、电流的关系
U:电压(V),电流(A)R:电阻
欧姆定律的简述是:在同一电路中,通过某段导体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。
该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年提出的。
在交流下,电压=电流×阻抗。
这里,电压、电流、阻抗都是有相位的。
数学上的复数在电工学上用得十分广,电压、电流、阻抗都用复数来计算,比较方便。
公式:I=U除以R,电流单位安,电压单位伏,电阻单位欧。
1、串联电路:①电流: i=i1=i2②电压: U=U1+U2③电阻:R=R1+R2
2、并联电路:①电流: i=i1+i2②电压:U=U1=U2③电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和,如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总=R/n
欧姆定律就是l(电流)=U(电压)/R(电阻)
在电阻—定时,电压和电流成正比;R=U/I
在电压一定时,电阻和电流成反比; U=I*R
在电流一定时,电压和电阻成正比.I=U/R。
《电流跟电压、电阻的关系》教案一、教学目标1. 让学生理解电流、电压、电阻的概念及其关系。
2. 让学生掌握测量电流、电压、电阻的方法。
3. 让学生学会运用欧姆定律计算电流、电压、电阻。
二、教学内容1. 电流、电压、电阻的定义及概念。
2. 电流、电压、电阻的测量方法。
3. 欧姆定律的公式及应用。
三、教学重点与难点1. 教学重点:电流、电压、电阻的概念及其关系,测量方法,欧姆定律的应用。
2. 教学难点:欧姆定律的理解和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究电流、电压、电阻的关系。
2. 利用实验教学,让学生动手操作,提高实践能力。
3. 运用案例分析法,让学生学会解决实际问题。
五、教学过程1. 导入新课:通过生活实例,引导学生思考电流、电压、电阻的概念及关系。
2. 讲解电流、电压、电阻的定义及概念,让学生掌握基本知识。
3. 演示实验:测量电流、电压、电阻,让学生学会使用测量工具。
4. 讲解欧姆定律的公式及应用,让学生学会计算电流、电压、电阻。
5. 案例分析:分析实际问题,让学生学会运用所学知识解决实际问题。
6. 课堂练习:布置相关练习题,巩固所学知识。
7. 总结反馈:对本节课的内容进行总结,解答学生疑问。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问,了解学生对电流、电压、电阻概念的理解程度。
2. 实验操作:评估学生在实验中的操作技能,以及对测量工具的使用熟练度。
3. 练习题:分析学生完成的练习题,评估其对欧姆定律的应用能力。
七、教学拓展1. 探讨电流、电压、电阻在实际生活中的应用,如家庭电路、电子设备等。
2. 介绍电流、电压、电阻的单位及其换算关系。
八、教学资源1. 实验器材:电流表、电压表、电阻表、导线、开关等。
2. 教学课件:电流、电压、电阻的概念及关系,欧姆定律的公式及应用。
九、教学反思1. 总结本节课的教学效果,反思教学方法是否恰当,学生是否掌握了电流、电压、电阻的关系。
2. 针对教学中的不足,提出改进措施,为后续教学做好准备。
电流、电压、电阻三者的关系欧姆定律是关于电流、电压、电阻三者关系的实验规律.在研究三者关系的时候用到了科学探究中广泛使用的方法——控制变量法. 1.电流与电压的关系在电阻一定时, 导体中的电流与导体两端的电压成正比.可以用数学形式表达为: UI =定值2.电流与电阻的关系电压不变的情况下, 导体中的电流跟导体的电阻成反比.可以用数学形式表达为: IR =定值欧姆定律1.欧姆定律的内容: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.人用试电笔接触家庭电路中的火线, 为什么人不会触电呢?知识导航知识互联网电流、电压、电阻的关系【例1】在探究通过导体的电流跟导体电阻的关系时, 小明同学设计了如图所示的电路, 其中R 为电阻箱, R'为滑动变阻器. 实验中测量得到的数据如下表.电压U/V 3 3 3 3 3 3电阻R/Ω 5 6 10 15 20 30电流I/A 0.6 0.5 0.3 0.2 0. 15 0.1(1)滑动变阻器在此实验中的主要作用是:(2)分析表中的数据, 可以得出的结论是:当电阻两端电压为一定时, 通过电阻的电流与电阻阻值的关系为:【答案】(1) 调节电阻箱两端电压一定. (2) 3V ;3AIR⋅Ω=【例2】(2011.11四中期中考试)小华在研究“通过导体的电流和导体电阻之间的关系”中得出的实验数据如下表, 由此可以得出结论:当________________________一定时, _____________(此空填表达式).实验序号 1 2 3 4 5 6 7 电阻R/Ω3 5 10 12 15 20 25通过电阻的电流I/A2 1.2 0.6 0.5 0.4 0.3 0.24电阻两端电压U/V6 6 6 6 6 6 6【答案】电阻两端电压为6V; IR=【例3】(2011北京西城期末)下表是小华同学在探究“通过导体的电流与导体两端电压之间的关系”时记录的实验数据. 请你对表格中数据进行分析, 归纳出通过导体的电流与导体两R/Ω 5 5 5 5 5 5U/V 2 4 6 8 10 12I/A 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4【答案】()模块一探究电流与电压电阻的关系实验【例4】(2011北京西城)小华利用图甲所示的电路, 研究通过导体的电流与导体电阻的关系. 电源两端电压为9V且保持不变.(1)实验过程中, 他每次改变电阻箱R'的阻值后, 通过调节滑动变阻器, 始终保持电阻箱R'两端电压不变.(2)根据记录的数据, 他描画出电流I与电阻箱阻值R'的关系图线, 如图乙. 根据图像分Ω.析, 当通过R'的电流为0.06A时, 电阻箱R'的阻值是【例5】关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )A.通过导体的电流跟该导体的电阻成正比,跟该导体两端的电压成反比B.当导体两端电压一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成反比C.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比D.当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比【答案】D【例6】(2012.11丰台十二中.5)关于电流、电压和电阻的关系, 下列说法正确的是( ) A.导体的电阻与电压成正比, 与电流成反比B.导体的电阻越大, 这段导体两端的电压就越高C.通过导体的电流越大, 这段导体的电阻就越小D.导体两端的电压越高, 通过这段导体的电流就越大【答案】D【例7】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一个图象.下列结论与图象相符的是( )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【答案】C【例8】(2012 •湖南衡阳)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>R2B.R1=R2C.R1<R2D.无法确定【答案】A【例9】(2012•日照)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象, 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0.1AB.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0.6AC.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【答案】D模块二欧姆定律的基本计算【例10】请计算以下题目:(1)电阻R1两端电压6V, R1阻值为1.5Ω, 通过R1的电流为_____A(2)电阻R阻值为6Ω, 其两端电压为3V, 通过R的电流为____mA, 当该电阻两端电压为0V时, 电阻为____Ω(3)通过电灯泡的电流是2A, 此时灯泡的阻值是55Ω, 灯泡两端的电压是______V;如果通过灯泡的电流为4A时, 如果假设灯泡的阻值不变, 那么灯泡两端的电压是_____V(4)变阻箱两端的电压为36V, 电阻调到_____时, 通过变阻箱的电流为1.2A. 电阻调到_____时, 通过变阻箱的电流为1.8A.【答案】(1)4、(2)500、6、(3)110、220、(4)30、20【例11】有两个电阻分别在各自的电路中, 它们两端的电压之比是1:2, 通过它们的电流之比是1:4, 则两电阻值之比为( )A.2:1 B.1:2 C.8:1 D.1:8【答案】 A【例12】 一段粗细均匀的电阻丝, 将它接在6V 的电源上时, 通过它的电流是0.5A, 如果把它对折起来, 拧成一股, 再接在这个电源上, 那么通过它的电流将是( )A . 0.5AB . 1AC . 2AD . 0.25A【答案】 C【例13】 一段导体两端的电压为4.5V 时, 导体中的电流是0.3A , 如果电压增大到6V , 导体中的电流多大? 如果导体中电流为100mA 时, 能否用最大量程为3V 的电压表测该导体两端的电压?【答案】 本题考查的知识点是电流与电压的关系, 这里要特别注意的是对于一段导体来说, 它的电阻是一定的, 加在导体两端的电压增大时, 通过导体的电流也增大; 通过导体的电流减小时, 导体两端的电压也减小.根据欧姆定律, 先求导体电阻R , 已知0.3A I =, 4.5V U =,根据U I R =, 则 4.5V150.3AU R I ===Ω再求两端电压为6V U '=时的电流'6V'0.4A 15ΩU I R ===,导体中的电流为0.4A , 当通过导体的电流为100mA 0.1A I ''==时,导体两端电压为''U , 导体电阻R 不变.故有0.1A 15 1.5V 3V U I R ''''==⨯Ω=< 可以用最大量程为3V 的电压表测导体两端的电压.【例14】 (2012.11海淀期中)如图所示的电路中, 电源电压和灯泡电阻都保持不变. 开关S 闭合后, 电流表A 1、A 2的示数分别为0.9A 、0.4A. 若灯L 1的电阻为20Ω. 求:(1)电源电压; (2)灯L 2的电阻.【答案】 10V; 25Ω;【例15】 如图所示电路中, 电源电压36V U =不变, 电阻224R =Ω, 求:(1)当开关断开时, 电流表的读数为0.5A , 1R 的阻值和它两端的电压;(2)当开关闭合时, 电流表的读数和1R 两端的电压.【答案】 (1)开关断开时, 1R 与2R 串联, 电流0.5A I =,220.5A 2412V U IR ==⨯Ω=1236V 12V 24V U U U =-=-=, 1124V480.5AU R I ===Ω(2)当开关闭合时, 2R 被短路, 电路中只有1R , 此时电流表的读数为136V '0.75A 48ΩU I R ===1R 两端电压等于电源电压36V .S VA 1A 2 L 2L 1【例16】 (2011天津)“等效替代法”是物理学中常用的一种方法. 若图甲的两个电阻并联后接入电路中的效果与图乙一个电阻接入电路的效果相同, 请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出R 与R 1、R 2的关系式.【答案】 由并联电路电流关系,可得:I =I 1+I 21212U U U R R R =+又知:U =U 1=U 2代入上式可得:12111R R R =+(或1212R R R R R =+)【例17】 (2009北京)为了探究电阻串联的问题, 小芳设计了如图所示的实验电路, 其中1R 是电阻箱, 2R 是定值电阻, 1R 与2R 串联的总电阻(即等效电阻)用R 表示.电流表测量的是串联电路中的电流I , 电压表测量的是A 、B 两点间的电压U .小芳通过实验记录的数据如下表所示.请根据表中实验数据, 归纳出总电阻R 跟电阻1R 的关系:__________________.1/R Ω5 10 15 25 35 45 /V U12121212 1212/A I 0.6 0.48 0.4 0.30.24 0.2/R Ω20 25 30 40 50 60【答案】 115R R =+Ω【例18】 两个电阻并联后的总电阻为4Ω, 其中一个电阻的阻值为12Ω, 另一个电阻的阻值为Ω; 若将这两个电阻串联, 总电阻为 Ω.【答案】 6 18模块三串并联电路中等效电阻与分电阻关系【例19】 阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的I —U 图象如图所示.从图中得出的下列结论中正确的是( ) A .R 1>R 2B .R 1、R 2串联后的总电阻的I —U 图象在区域1C .R 1、R 2并联后的总电阻的I —U 图象在区域3D .R 1、R 2并联后的总电阻的I —U 图象在区域1【答案】 D【例20】 如图所示电路, 12R =Ω2,3R =Ω, 电源电压为6V , 当开关接a 时,电流表读数为0.5A , 求开关接b 时, 2R 两端电压多大.【答案】 开关接a 时, 123,,R R R 串联, 电路中电流为0.5A I =31212()U U U U U I R R =--=-+6V 0.5A (23) 3.5V =-⨯Ω+Ω=,33 3.5V 70.5AUR I ===Ω开关接b 时, 2R 与3R 串联, 电路中电流为'I , 电源电压不变.236V '0.6A 73U I R R ===+Ω+Ω, 220.6A 3 1.8V U I R ''==⨯Ω=所以开关接b 时, 2R 两端电压为1.8V.【例21】 (2012包头)如图所示的电路, 电源电压保持不变, 闭合开关S 1、S 2, 电压表示数为3V, 电流表示数为0.3A, 断开S 2后, 电压表示数为2V, 则下列判断正确的是( )A .R 1阻值为20ΩB .R 2阻值为10ΩC .电源电压为3VD .电源电压为2V【答案】 C 【解析】 闭合S 1, S 2 断开S 2图甲 图乙图甲: 电源电压U=U 1=3V R 1=U 1/I 1=10Ω 图乙: U 2’=U -U 1’=1V因串联, 电流相等 R 2:R 1=U 2’:U 1’=1:2 R 2=5Ω 故选C【例22】 现有分别标有“1A 5Ω,”和“2A 1Ω,”这样的两个电阻, 若将它们串联接入电路, 为使电阻不致烧坏, 则电阻两端的总电压不得超过多少伏? 若将它们并联接入电路, 则干路中电流不得超过多大?【答案】 电阻上标的1A 和2A 表示允许通过的最大电流值, 若电流超过此值, 电阻将被烧坏.电阻串联时, 电流相等, 故允许的最大电流当以1A 为准.电阻并联时, 电压相等, 由欧姆定律计算出两电阻允许的最大电压, 以其中较小值为准.两电阻串联时, 为使电阻不致烧坏, 电路中的电流不能超过1A , 则电源电压为: 112()U I R R =+1A (51)=⨯Ω+Ω6V =, 即电阻两端总电压不得超过6V 两电阻允许的最大电压分别为1111A 55V U I R =⨯Ω== 2222A 12V U I R ==⨯Ω=两电阻并联时, 电压相等, 故电压不超过2V 时, 两电阻都不会被烧坏.通过1R 的电流为112V0.4A 5ΩU I R '===通过2R 的电流为222A I I '==, 故干路电流最大为120.4A 2A 2.4A I I I ''=+=+=【例23】 一个弧光灯正常工作时, 它两端的电压应是40V , 允许通过的电流为10A , 现要将其接入220V 的电路中, 可采用哪种方法使其正常工作( )A .并联一个4Ω的电阻B .串联一个4Ω的电阻C .并联一个18Ω的电阻D .串联一个18Ω的电阻【答案】 弧光灯电阻40V410AU R I ===Ω, 将弧光灯接入220V 电源中, 电流不能超过10A ,所以'220V'2210AU R I ===Ω, 因为电路中所需电阻大于弧光灯电阻,所以应串联一个'22418R R R =-=Ω-Ω=Ω串的电阻.选D 正确.【练1】(2007西城期末统考题)(多选)关于电流、电压和电阻, 下面说法正确的是( ) A.一段电路中有电流, 其两端就一定有电压B.电路两端有电压, 电路中就一定有电流C.电压、电流为零时, 导体的电阻不为零D.一段电路的电阻变小, 电路中的电流不一定变大【答案】A C【练2】由欧姆定律公式导出URI=, 对此表达式, 下面说法正确的是( )A.导体两端电压为零时, 导体的电阻为零B.导体两端电压越大, 导体的电阻越大C.通过导体的电流越大, 导体的电阻越小D.导体的阻值可用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示【答案】D【练3】一个电阻两端的电压是4V时, 通过的电流是0.2A, 导体的电阻是, 如果电阻两端的电压变为8V时, 通过电阻的电流是, 当电阻两端电压为零时, 导体的电阻是, 通过导体的电流是.【答案】20Ω0.4A 20Ω0A【练4】两个电阻并联后的总电阻为R, 将其中一个电阻变大, 则总电阻将( )A.变大B.变小C.不变D.无法确定【答案】A【练5】两个定值电阻的阻值分别为10Ω和30Ω, 允许通过的最大电流分别为1A和0.5A, 串联在电路中, 则加在它们两端的最大电压值为( )A.25V B.40V C.20V D.60V【答案】C【练6】(2012山东聊城)张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时, 用记录的实验数据作出了如图所示的U-I图象, 则a的电阻值为_____Ω, 将a、b串联接在电压为3V的电源上, 电路中的电流为_____A【答案】10 0.2【解析】根据R=U/I, R a=4.0V/0.4A=10Ω, R b=2.0V/0.4A=5Ωa、b电阻串联, I=U/( R a+ R b)=3V/15Ω=0.2A实战演练。
电流、电压、电阻三者的关系之勘阻及广创作创作时间:二零二一年六月三十日学习目标要求:1.知道研究电流跟电压、电阻关系的实验方法.2.知道电流跟电压、电阻的关系.3.能初步分析在相同的电压下, 通过分歧导体的电流强度分歧的现象.4.知道用实验研究欧姆定律的方法.5.掌握欧姆定律的内容及公式.6.能应用欧姆定律公式进行简单的计算.7.理解伏安法测电阻的原理及方法.知识要点:1.正确理解电流跟电压、电阻的关系在利用实验的方法研究物理规律时, 往往采纳“控制变量”的实验方法, 即先坚持一个物理量不变(如不变), 研究其他两个物理量(如和)之间的关系, 分别得出分歧条件下的实验结论.通过实验归纳总结出的电流与电压的关系是:在电阻一定的情况下, 导体中的电流跟导体两真个电压成正比.应该注意:(1)这里导体中的电流和导体两真个电压都是针对同一导体来说的;(2)不能反过来说, 电阻一按时, 电压与电流成正比;这里存在一定的因果关系, 这里电压是原因, 电流是结果, 是因为导体两端加了电压, 导体中才有电流, 不是因为导体中通了电流才加了电压.电流跟电阻的关系是:在电压一按时, 导体中的电流跟导体的电阻成反比.在理解时要注意:(1)电流和电阻也是针对同一导体而言的;(2)不能说导体的电阻与通过它的电流成反比.因为电阻是导体自己的一种特性, 即使导体中欠亨过电流, 它的电阻也不会改变, 更不会因导体中电流的增年夜或减小而使它的电阻发生改变.2.正确理解欧姆定律的物理含义应将欧姆定律结合实验来理解, 在导体的电阻不变时, 导体中的电流与导体两真个电压成正比, 导体两端电压改变时, 流过导体的电流随着改变;在电压不变时, 导体中的电流与电阻成反比, 即在同一电压下, 接分歧的电阻时, 电流也不相同, 当所接电阻越年夜时, 通过的电流越小.欧姆定律的实质是:通过导体的电流随导体两真个电压的改变而改变, 也可随导体的电阻年夜小的改变而改变.但导体两真个电压纷歧定随电流或电阻的改变而改变, 导体的电阻更不会随流过导体的电流或导体两真个电压的改变而改变.因此, 将公式变形为时, 不能说电压与电流成正比, 也不能说电压与电阻成正比.同样, 将公式变形为时, 绝不能说电阻与电压成正比,与电流成反比.公式标明:导体两真个电压与通过它的电流的比值, 即是导体的电阻年夜小, 但不能决定、也不能改变导体的电阻的年夜小.决定导体电阻年夜小的因素是导体的资料、长度、横截面积及温度, 与其两真个电压及通过它的电流年夜小无关.3.应用欧姆定律应注意的问题(1)同一性:中, 、、必需是同一段电路的或同一个导体的, 同一个用电器的, 或是整个电路的电流、电压或电阻, 即要一一对应.(2)同时性:即使是同一段电路, 由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动, 都将引起电路中各部份电流及总电流和电压的变动, 因此, 必需保证中三个量是同一时间的值.切不成混淆电路结构变动前后的、、的对应关系.(3)单元统一:欧姆定律公式中的、、的单元必需分别统一使用国际单元制安、伏、欧. 典范例题:例1.如图1所示电路, 电源电压不变, 当滑片向右移动时, 电流表的示数将__________;电压表的示数将_______;电压表的示数将_________;电压表的示数将_______.(填变年夜、变小或不变).解析:首先要弄清电路是串连还是并联, 然后再判断电流表是测通过哪的电流, 电压表是测谁两真个电压.判断电路时, 可把电压表视为断路, 或把电压表摘失落再判断.从电路图中可以看出:滑动变阻器和定值电阻串连, 自然电流表是丈量电路中电流的.而电压表是丈量定值电阻两端电压, 电压表是测电源电压的, 电压表是测滑动变阻器两端电压.当滑动变阻器的滑片向右移动时, 变阻器连入电路的电阻变年夜, 即总变年夜, 电源电压不变, 所以, 得出电路中的电流变小, 即电流暗示数变小.电源电压不变, 所以电压表的示数不变.因为是定值电阻, 两端电压, 由于电流变小, 不变, 所以U2变小, 即电压表变小.根据, 不变, 变小, 两端电压变年夜, 示数变年夜.谜底:变小、变小、不变、变年夜例2.如图2所示电路, 电源电压为6V且坚持不变, 电阻=6Ω, 点为a、b的中点.当滑片位于b端时, 电流表的示数为:_________A;电压表的示数是:__________V.当滑片位于中点C时, 电流表的示数为:________A;电压表的示数为:________V.当滑片位于a端时, 电流表的示数为________A;电压表的示数为___________V.解析:电路中电阻和电流表串连, 把电压表看成断路, 不论滑片位于何处, 电流始终都通过电阻, 所以, 当滑片分别位于b、c、a三点时, 电流表的示数都是1A, 即.但电压表的示数就分歧了, 当滑片位于b端时, 电压表测整个电路的电压, 也就是电源电压, 所以, 此时的示数为6V.当滑片位于中点C时, 电压表丈量的是一半电阻两真个电压, 相当于两个电阻串连, 每个电阻为3Ω, 即:, 则, 根据串连电路的分压公式, 因为所以, 又已知电源电压为, 因此, , , 此时电压表的示数为3V.当滑片位于a端时, 电压表与导线并联, 所以电压表的示数为零.谜底:1, 6, 1, 3, 1, 0例3.如图3所示电路, 电源电压不变, 当由闭合到断开时, 电路中电流表的示数将:________;电压表的示数将:______;电压表的示数将:_________.解析:原来是闭合的, 电路中只有电阻和串连, 电阻被短路, 那么两端电压的示数是总电压的一部份, 电阻两端电压是总电压的另一部份, 电压表和的示数之和即是电源电压.当断开时, 电路中、、串连, 电阻变年夜了, 所以电路中的电流变小了, 电流表的示数变小了.电源电压要分给三个电阻两端, 则和两端电压就要减小, 所以电压表和的示数都变小.谜底:变小, 变小, 变小.例4.将电阻跟电流表串连到某电源上, 电流表的示数为2A, 若将与另一电阻串连在同一电源上, 电流表的示数为1.6A, 已知.求电阻的阻值和电源电压.解析:电路的计算要先画出电路简图, 而且在图上标出已知和未知量的符号.由题意和图4中(甲)、(乙)可以看出, 对每一个图来说, 都不能独自求解, 所以就要利用电源电压相等的关系列方程, 每一个电路列出一个方程, 然后求解.由(甲)图可得:……①由(乙)图可得:……②由①、②得, 即解得:,答:电阻的阻值为12Ω;电源电压为24V.例5.电源电压坚持不变, 将电阻、并联在电路中时, 测得干路中的电流为1A, 且电阻两真个电压为6V.若将电阻和串连在同一电路中, 测得电阻两真个电压为4V.求电阻和的阻值各是几多.解析:根据题意可知, 该题是两个电路, 但电源电压相同, 根据题意画出电路简图 5.根据题意可知电源电压, 由乙图可知:因为, 所以, , 则, .由甲图可以求出、并联的总电阻因为, 所以,由得:, .答:电阻的阻值为9Ω, 的阻值为18Ω.例6.两个定值电阻和, 且, 将两个电阻和串连在电压不变的电压U中时, 电路中的电流为I.如果将电阻和并联在电源U上时, 干路电流为.求两个电阻之比.解析:与串连时:……①与并联时:……②由①、②得整理得, 即解得,因为, 所以, 即答:两个电阻之比为.例7.如图6所示电路, 电源电压坚持不变, 闭合开关, 电压表和的示数之比为3:5, 电流表的示数为1A.若将电压表换成电流表, 则电流表的示数为2A.求::.解析:该电路是电阻、、组成的串连电路, 设此时电路中的电流为I , 且, 此时电压表是测电阻和两端电压, 设为U ;电压表是测电阻和两端电压, 设为U , 且.当把电压表换成电流表时, 电路中和被短路, 电路中只有电阻, 此时通过电阻的电流为I , 且.可利用电源电压不变分别列出方程, 解出三个电阻的关系, 然后再根据电压表和的比例方程, 即可以求出电阻和之比.……①, ……②由①、②得:, 即, 所以……③……④,……⑤且已知:将④式和⑤式相比后, 再把③式代入得, 即整理得.答:电阻与之比为1: 3. 巩固练习: 1.在某导体两端加6V电压时, 通过导体的电流强度为0.2A, 则这个导体的电阻为___________Ω;如果在这个导体的两端加12V的电压时, 这个导体的电阻为________Ω;通过这个导体的电流是__________A;当这个导体两端加电压为零时, 这个导体的电阻为__________Ω. 2.如图9所示电路, 电源电压不变;当滑片向左移动时, 电路中电流表的示数将__________;电压表的示数将_________(填变年夜、变小或不变) 3.如图10所示电路, 电源电压不变, 当闭合后, 电路中电压表的示数将_______;电流表的示数将_________;电流表的示数将___________.(填变年夜、变小或不变) 4.如图11所示电路, 电源电压坚持不变, 电源电压, 电阻为, 滑动变阻器的最年夜阻值为, 求:滑片是可以滑动的, 在滑动时:(1)断开时, 电流表的最小示数是几多?(2)闭合时, 电流表的最年夜示数是几多?5.定值电阻和的阻值分别为和, 将电阻和定值电阻串连接到电压恒定的电源上, 电阻两真个电压为;当将电阻和串连接在同一电源上时, 电阻两真个电压为, 求:(1)定值电阻的电阻值;(2)电源电压是几多伏特.练习谜底1.30;30;;30.解析:Ω, 电阻是导体自己的一种性质, 电阻的年夜小跟电压和电流无关, 所以当导体两真个电压为12V 时, 电阻不变, 电流跟电压成正比, 此时电流为;电压为零时, 电阻不变.2.不变, 变小.解析:该电路是电阻和串连, 把电压表看成断路, 不论滑片如何移动, 电流都要经过电阻和, 滑片起不到改变电阻的作用, 所以电路中的电阻不变, 因此, 电流表的示数不变.当滑片移到端时, 电压表测电源电压, 移到端时, 测两端电压, 所以滑片向左移, 电压暗示数变小.3.不变, 不变, 变年夜.解析:当闭合时, 电阻与并联, 电压表既是测两端电压, 也是测电源电压, 所以不变, 根据公式, 电阻不变, 所以电流表的示数不变;由于、并联, 总电阻变小了, 所以干路电流变年夜, 电流表的示数变年夜.4.(1);(2).解析:(1)当断开时, 如果要使电流表的示数为最小值, 那么电路中的电阻就应为最年夜, 所以滑动变阻器的滑片滑到左端, 使和串连, 电路中的电阻值才是最年夜的,.(2)当闭合时, 如果要使电流表的示数为最年夜值, 那么电路中的电阻就应该为最小值, 所以滑动变阻器的滑片要滑到最右端, 使电阻和电阻并联, 并联的总电阻才是最小的, 先求出总电阻:, .5.(1);(2).解析:根据题目中所给出的条件, 先画出两个电路图(图12所示),在图上标出已知量和未知量的符号, 此题有两种状态, 如果仅凭一个状态是无法解题的, 必需将两种状态联立解方程, 设甲图中的电流为I, 乙图中的电流为, 先根据同一电阻两次两真个电压求出两个电路的电流比, 然后即可列方程联立求解., , 两式相比得, , 即.由(甲)图得:……①由(乙)图得:……②将①、②相比得:, 代入数得, , 解得.根据(甲)图, , 又因为, 所以,即, , 又因为.创作时间:二零二一年六月三十日。
《电流跟电压、电阻的关系》
【设计理念】
以新课改理念为依据,创设一种类似科学探究过程的新的教学模式,开展学习活动。
让学生经历科学探究的历程,从中学习科学的学习方法,培养学生的科学态度、合作的精神以及创新与实践能力。
【教学目标】
知识与技能
1.通过实验使学生知道“电阻一定时,电流跟电压成正比,电压一定时,电流跟电阻成反比”。
2.使学生初步熟悉如何用电流表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压。
过程与方法
1.使学生初步领会用控制变量法研究物理规律的思路。
2.进一步培养学生电路连接和有关电路的电学实验操作能力及根据实验结果分析、概括实验结论的能力。
情感态度与价值观
1.培养学生学习物理的兴趣和愿望。
2.培养学生实事求是的科学态度和刻苦钻研的精神。
【教学重点】
能通过实验使学生知道导体中电流跟电压电阻的关系。
【教学难点】
如何用实验的方法研究导体中电流跟电压电阻的关系。
【教具】
电源、电流表、电压表、定值电阻、开关、导线若干、滑动变阻器。
【教学过程】
一、创设情景,激发兴趣
通过前面的学习和实验,同学们已经隐约感觉到电流、电压、电阻之间存在着一定的关系,那么这三者之间到底存在着怎样的关系呢?我这里有三个研究它们之间关系的课题,请同学们分组讨论一下哪个课题有研究的必要,为什么?
1.电流跟电压、电阻的关系;
2.电压跟电流、电阻的关系;
3.电阻跟电流、电压的关系。
说明:通过该情景的创设达到三个目的,一是创设物理情景,激
发学生的学习兴趣;二是培养学生科学选择研究课题的能力;三是回顾前面所学知识(①电压是形成电流的原因;②电阻是导体本身的一种属性,跟导体两端的电压及导体中的电流无关)。
二、引导学生猜想与假设
结合前面所学的知识,电压是形成电流的原因,而导体的电阻是导体本身阻碍电流的一种性质,采用谈话──讨论式的方法,引导学生猜测“电流跟电压、电阻的关系”。
导体两端的电压越大,导体中的电流越大;导体的电阻越大,导体中的电流越小。
说明:通过此环节,一是让学生明确猜想是经常用到的物理研究方法之一;二是让学生知道猜想是建立在大量的科学事实基础之上的,不是胡乱猜想,是有科学依据的。
三、学生制定计划与设计实验
1.探究方法
由猜想知道导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻有关,那么如何研究电流跟电压、电阻的定量关系呢?让学生分组讨论下面两个问题:
①前面学过的哪些实验课题与该实验课题类似?举例说明
②你所列举的实验中用到的物理研究方法是什么?
说明:这样做的目的有两个:一是通过分组讨论与交流培养学生合作学习的意识;二是由学生回顾前面所学的实验,讨论得出研究该实验的方法──控制变量法。
2.研究电流跟电压的关系
在此让学生明确“研究电流跟电压的关系时,应保持电阻不变”的思想,那么,设计实验电路的时候应考虑:①怎样测量定值电阻两端的电压u和定值电阻中的电流i呢?②怎样保持导体的电阻r不变呢?③通过什么方法改变定值电阻两端的电压u呢?
(1)学生分别独立设计电路,学生以小组为单位进行组内讨论,拟定一个达成共识的设计方案。
共3页,当前第1页123说明:这样做既充分发挥了个体的主观能动性,又集思广益,培养学生的发扬团结合作精神,共同克服困难,探索解决办法。
(2)小组代表发言,展示设计方案。
说明:通过小组的发言,交流设计的思路和具体操作,采用谈话的方式,让学生在原有的知识与能力的基础上互相学习,取长补短。
(3)师生共同讨论,对各组的设计方案的优缺点进行评估,教师点拨、整合思维,帮助学生形成科学的思想,以确定出实验的最佳
方案。
从而引导学生设计出课本上的电路图。
利用串联电路中的滑动变阻器来改变导体两端的电压u,从而改变电路中的电流i。
3.研究电流跟电阻的关系
在此让学生明确“研究电流跟电阻的关系时,应保持电压不变”的思想。
那么实验探究时应考虑:①怎样改变导体电阻r的大小?②怎样保持导体两端的电压u不变呢?
让学生讨论交流,使学生认识到;当定值电阻的大小发生变化时,可通过滑动变阻器来控制其两端的电压u保持不变。
四、学生分组实验与收集数据
(1)教师可演示电路的连接或板画电路的连接,补充说明实验的注意事项,有针对性地进行辅导;并且明确观察目标,知道在哪一个研究对象上收集信息,明确收集信息的内容。
(2)学生分组、合作完成实验,正确记录实验数据。
1.研究电流跟电压的关系
按电路图连接实物电路,利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,并记录所对应的电流值,填入表一中:
表一:
r=10ω
电压u(v)
1
1.5
2
电流i(a)
2.更换定值电阻,利用滑动变阻器保持定值电阻两端的电压不变,记录对应的电流值,填入表二中:
表二:
u=3v
电阻r(ω)
5
10
15
电流i(a)
五、分析与论证
实验数据是客观事实的反映,不等于实验结论;实验结论是在数据基础上进行科学分析的结果。
教师选择两组实验数据展示在黑板上,
以供分析与论证。
引导学生进行因果推理,认识因果推理关系,在控制物理条件下,关注物理条件改变与物理现象变化之间的联系,寻找数据之间的相互关系的特征,培养学生分析简单的因果关系能力。
1.电流与电压的关系
学生讨论回答下列问题,逐层概括:
(1)电流与电压两个物理量,是谁随谁变化?
(2)分析表一,可得出什么结论?
(3)怎样分析得出上述的结论?
(4)我们这个结论前提是保持哪个物理量不变?
(5)有人说,这个结论可叙述为“在电阻不变时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比。
”对吗?
说明:设计这五个问题的目的一是通过实验数据的分析培养学生的概括能力;二是回扣课前提出的研究课题,前后对应。
2.电流与电阻的关系
在分析表一的基础上,学生可独立完成分析表二,归纳出此规律。
学生讨论回答下列问题,逐层概括:
(1)电流与电阻两个物理量,是谁随谁变化?
(2)分析表二,可得出什么结论?
(3)怎样分析得出上述的结论?
(4)我们这个结论前提是保持哪个物理量不变?
(5)有人说,这个结论可叙述为“在电压不变时,导体的电阻与通过导体的电流成反比。
”对吗?
六、评估
探究假设是探究结果的预期,探究结果是探究假设的验证。
关注它们的差异是发现问题和提出问题的前奏,是创造思维的表现。
回顾在本节课中,学生小组反馈的实验数据,是否严格符合我们总结的规律?不符合的原因是什么?采用什么方法处理此问题能使此影响降为最小?共3页,当前第2页123
学生交流后教师引导点拨,使之明确:实验用学生电压表和学生电流表测量存在误差;而且导线的电阻不可忽视;另外在探究过程中,保持不变的物理量是否在操作中真正做到保持不变呢?但是从实验数据整体上来说可以得出实验结果。
评估是对探究反思的过程,有利于发展学生的批判思维,有利于培养学生严谨的科学态度。
在教师必要的点拨下,形成对评估的正确认识,并使学生从这些具体的评估活动中获得体验,合作的精神得到加强,极大地提高了学生的综合素质与能力。
七、交流与合作
1.学生小结,本节课学习到了哪些知识?
2.从本节课探究过程中,你还有哪些收获?
3.除本节的探究电路图以外,你能否再设计一个电路图来研究今天的问题。
4.写出本节的实验报告。