.探究电流与电压、电阻的关系

探究电流与电压、电阻的关系 说明：探究电流与电压、电阻的关系，可分成三个层次来完成：第一个层次：电阻一定时，通过它的电流和它两端电压的关系。第二个层次：分析第一层次的实验数据，比较UI跟定值电阻R的关系。第三个层次：更换不同的定值电阻，探究UI跟定值电阻R的关系。探究一、电阻一定时，通过它的电流和它两端电压的关系 一、提出问题：电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端电压有什么关系？二、猜想假设：电阻一定时，通过定值电阻的电流跟其两端电压成正比。三、设计实验：（一）可供选用的实验器材：学生电源（直流 1.5V9V，1.5A，每 1.5V一档）、定值电阻圈 （规格：5 、10、15）、滑动变阻器（20，2A 或10，2A）、电流表（2.5级 0.6A，3A）、电压表（2.5级 3V，15V）、开关、导线若干（二）实验步骤：1.在方框内画出实验电路图 2 按照电路图连接电路，开关断开，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处；3 试触后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，用电压表测定值电阻R两端的电压U，用电流表测通过定值电阻R的电流I，将电压U和电流I的数据分别记录在表格1 中；4 改变滑动变阻器滑片所在位置，仿照步骤3，再进行五次实验，将电压 19 R U和电流I的数据分别记录在表格 1 中。（三）实验数据记录表 表 1 探究电流与电压关系的实验数据记录表 R=5 U/V I/A 四、进行实验 按照实验步骤操作，注意安全，记录的实验数据如表 2 所示。表 2 探究电流与电压关系的实验数据记录表 R=5 U/V 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 I/A 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.1 五、分析论证 根据表 2 中的实验数据，归纳实验结论：电阻一定时，通过定值电阻的电流跟其两端电压成正比。探究电流与电压的关系评价表 探究二、定值电阻两端的电压与电流的比值跟定值电阻的关系 评价项目 评价要求 分数 实际 得分 扣分原因 实 验 操 作 电路的连接 连接电路前，将电路元件摆放好，电表置于方便读数的位置，变阻器置于方便操控的位置 连接电路时，开关处于断开状态，开关闭合前，变阻器的滑片置于阻值最大位置 电压表和电流表的量程选择正确 5 分 进 行 实验，记录数据 试触后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，用电压表测定值电阻R两端的电压记为U1，用电流表测通过定值电阻R的电流记为I1，将U1、I1记录在表格中；改变滑动变阻器滑片所在位置，仿照上述步骤，再进行五次实验，将电压表测量的各次电阻R两端的电压值U2-U6，电流表测量的对应通过R的电流值I2-I6，记录在数据记录表中。40 分 整理实验器材 实验完毕，断开开关，拆除电路元件，将实验器材复原摆齐 5 分 实 验 报 告 提出问题 问题明确具体，可探究 5 分 用科学术语表述问题 猜想假设 假设可检验 5 分 表述科学准确 实验设计 识别变量，采取措施保证自变量和因变量是可测量的 25 确定控制变量，选择控制技术 确定实验器材 设计实验步骤 设计实验数据表 实验结论 结论基于实验数据 10 分 结论正确，表述科学 第二个层次：分析第一层次的实验数据，比较UI跟定值电阻R的关系。该层次是下一个层次问题的铺垫。分析表 2 中的实验数据可得：k=UI=5V/A=5，由于R=5,则R=UI 这是偶然现象还是普遍规律呢？这就需要换不同的定值电阻进行检验。从而引出下一个问题。一、提出问题：定值电阻两端的电压与电流的比值跟定值电阻有什么关系？二、猜想假设：定值电阻两端的电压与电流的比值等于定值电阻。三、设计实验：（一）可供选用的实验器材：学生电源（直流1.5V9V，1.5A，每 1.5V一档）、教学电阻箱（9999.9）、滑动变阻器（20，2A 或 50，1.5A）、电流表（2.5级 0.6A 3A）、电压表（2.5级 3V 15V）、开关、导线若干（二）实验步骤：1、在方框内画出实验电路图 2、按照电路图连接电路，开关断开，滑动变阻器的滑片置于最大阻值处；3、将电阻箱的阻值R调到 5 ，试触后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，用电压表测电阻箱两端的电压U，用电流表测通过R1的电流I，将电阻R、电压U和电流I的数据记录在表 3 中；4、改变电阻箱的阻值，仿照步骤 3，电阻R依次取 10、15、20、25、30 再进行五次实验，将电阻R的数据，及相应的电压U和电流I 19 的数据分别记录在表 3 中。（三）实验数据记录表 表 3 探究定值电阻两端的电压与电流的比值跟定值电阻的关系实验数据记录表 R/U/V I/A UI/VA 四、进行实验 按照实验步骤操作，注意安全，记录实验数据如下表 2 所示。表 4 探究定值电阻两端的电压与电流的比值跟定值电阻的关系实验数据记录表 R/5 10 15 20 25 30 U/V 3 3 3 3 3 3 I/A 0.6 0.3 0.2 0.14 0.12 0.1 UI/VA 5 10 15 21.4 25 30 五、分析论证 根据表 4 中的实验数据，归纳实验结论：定值电阻两端的电压与电流的比值跟定值电阻。即R=UI 探究定值电阻两端的电压与电流的比值跟定值电阻的关系评价表 评价项目 评价要求 分数 实际 得分 扣分原因 实 验 操 作 电路的连接 进 行 实验，记录数据 整理实验器材 实 验 报 告 提出问题 猜想假设 实验设计 实验结论