7.1 探究电阻上的电流跟两端电压的关系
【学习目标】
1. 认识电流、电压和电阻的关系。
2. 会使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和电流之间的关系。
3. 学习用图象研究物理问题的方法。
【重点难点】
重点:通过实验探究电流跟电压、电阻的关系。
难点:运用图象法分析得出电流跟电压、电阻的关系。
【导学指导】
一、知识链接
思考:怎样改变电路中的电流和电压?
猜想与假设:
1.既然电压是电流产生的原因,那么可以通过 方法改变导体中的电流。
2.电阻是指导体对电流的阻碍作用,那么可以通过 方法改变导体中的电流。
二、探究新知
要测通过电阻的电流和电阻两端的电压,就需要电流表和电压表;要改变通过电阻的电流和电阻两端的电压,可以通过调节滑动变阻器实现,明确了这些,从而得出本实验所需要的实验器材和实验电路图。
实验器材:电池组一个,开关一个,不同阻值的定值电阻三个,电流表、电压表、滑动变阻器各一个,导线若干。
实验电路图:
进行实验:
1.保持电阻不变,研究电流与电压的关系。
(1)按照电路图连接电路。
(2)检查电路无误后,合上开关,保持R=10Ω不变,调节滑动变阻器的滑片,分别读出相应的电流值和电压值,填入表1中。
表1 R=10Ω
实验次数电压U/V电流I/A
1
2
3
2.保持电压不变,研究电流与电阻的关系。
分别换用不同阻值(5Ω、10Ω、15Ω)的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端的电压(U=3V)不变,观察并记录每次定值电阻的阻值和电流表的示数,填入表2中。
实验次数电阻R/Ω电流I/A
1
2
3
表2 U=3V
分析与论证:
分析表1实验数据可以得出:_____ ;
分析表2实验数据可以得出:_____ 。
评估与交流:
(1)分析产生实验误差的原因有哪些?
(2)研究改进实验的措施有哪些?
得出结论:
由分析与论证可以得出电流、电压、电阻三者的关系:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与_________ 成正比;
(2)在电压一定时,导体中的电流与_________ 成反比。
【堂练习】
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. 一段导体接在电路中,电压表和电流表的示数如下表,但有缺漏,请将缺漏的空格补上。
【要点归纳】
在电阻一定时,导体中的电流与________ 成正比;在电压一定时,导体中的电流与_________ 成反比。
【扩展训练】
3. 在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,应保持___ __ 不变, 某同学根据得到的数据画出了如图所示的图像,你对这个图像进行分析后,得出的结论是_______________________ 。
4. 某实验小组的同学在探究欧姆定律时,采用了如图7.1-2所示的电路图实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω,电电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是O~15Ω。
(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.
【总结反思】
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