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1、第第1节节 电流与电压和电阻的关系电流与电压和电阻的关系学习目标学习目标3、理解在电阻一定的情况下,电流与电压成、理解在电阻一定的情况下,电流与电压成正比关系。正比关系。4、理解在电压一定的情况下,电流与电阻成、理解在电压一定的情况下,电流与电阻成反比关系。反比关系。1、在探究电流与电压、电阻的关系时,用、在探究电流与电压、电阻的关系时,用到的物理方法,到的物理方法,2、能画出探究电流与电压和电阻的关系的、能画出探究电流与电压和电阻的关系的电路图,知道滑动变阻器在电路中的作用电路图,知道滑动变阻器在电路中的作用一一 引入课题引入课题 请看以下实验,思考问题请看以下实验,思考问题如果要使灯泡变暗
2、有何办法?如果要使灯泡变暗有何办法?方法一方法一:去掉一节电池去掉一节电池方法二方法二:给电路增加电阻给电路增加电阻灯泡的亮度发生变化,说明电流发生了变灯泡的亮度发生变化,说明电流发生了变化,那么,电流的大小与什么有关呢?化,那么,电流的大小与什么有关呢?增减电池增减电池说明说明:电流与电压有关,电流与电压有关,改变电阻说明:改变电阻说明:电流与电阻有关,电流与电阻有关,小灯泡在使用两节干电池(小灯泡在使用两节干电池(3V)比使用一节干电池比使用一节干电池 (1.5V)时亮。时亮。同一小灯泡(电阻一定)两端的电压增大,通过的同一小灯泡(电阻一定)两端的电压增大,通过的电流也增大。电流也增大。即
3、:即:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成电压成正比正比。现象现象:猜想:猜想:提出问题:电阻上的提出问题:电阻上的电流电流跟两端的跟两端的电压电压有什么关系呢?有什么关系呢?猜想假设:猜想假设:一、研究电流与电压的关系一、研究电流与电压的关系*设计实验,验证刚才的猜想:设计实验,验证刚才的猜想:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。成正比。成正比。成正比。2、实验中应选择哪些
4、器材?、实验中应选择哪些器材?电路图怎样设计?电路图怎样设计?*思考:思考:1 1、在探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时,、在探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时,、在探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时,、在探究导体中的电流跟导体两端的电压的关系时,应采用什么方法和原理?应采用什么方法和原理?应采用什么方法和原理?应采用什么方法和原理?保持电阻不变,多次改变电阻两端的电压,测出对应保持电阻不变,多次改变电阻两端的电压,测出对应保持电阻不变,多次改变电阻两端的电压,测出对应保持电阻不变,多次改变电阻两端的电压,测出对应电流值,由多组实验数据研究电流与电压是否成正比。电流值,由多组
5、实验数据研究电流与电压是否成正比。电流值,由多组实验数据研究电流与电压是否成正比。电流值,由多组实验数据研究电流与电压是否成正比。3 3、设计实验步骤、设计实验步骤、设计实验步骤、设计实验步骤(1 1)按电路图连接电路;)按电路图连接电路;)按电路图连接电路;)按电路图连接电路;(2 2)保持电阻保持电阻 R=10 不变,调节滑动变阻器使电阻两不变,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为端的电压分别为 1V、2V、3V,读出此时相应的电流值;,读出此时相应的电流值;(3 3)把数据填入表格中;把数据填入表格中;电电 压压 U/V 1 2 3 电电 流流 I/A(5)分析数据,得出结论)分析数据,
6、得出结论。在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成电压成电压成电压成正比正比。.1 0.2 0.3.1 0.2 0.3(4)根据表中数据画出)根据表中数据画出I-U图象图象在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体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成两端的电压成正比正比关系。关系。结论结论1:对这一关系的理解,应对这一关系的理解,应注意注意:(1)这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而)这里的导体中的电流和导体两端的电压是针
7、对同一导体而言的,不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比。言的,不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比。(2)不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存。这里存在一个因果关系,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压,在一个因果关系,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压,导体中才有电流,不是因为导体中先有了电流才加了电压,因果导体中才有电流,不是因为导体中先有了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。关系不能颠倒。电阻变小,灯泡变亮,说明电流变大。电阻变小,灯泡变亮,说明电流变大。猜想:猜想:提示:提示:研究电流与电阻关系
8、时,电阻两端的电压怎么办?研究电流与电阻关系时,电阻两端的电压怎么办?猜想:猜想:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成的电阻成的电阻成的电阻成反比反比反比反比。现象:现象:滑片向左移动,滑片向左移动,电路中的电阻越小,通过的电流越大。电路中的电阻越小,通过的电流越大。提出问题:电流跟导体的电阻有什么关系呢?提出问题:电流跟导体的电阻有什么关系呢?猜想假设:猜想假设:二、电流跟电阻的关系二、电流跟电阻的关系 电阻电阻 R/5 10 15 电流电流 I/A在电压不变的情况下,
9、导体中的电流跟导体的电阻成在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。反比。1、在上述连接电路的基础上,怎样操作?、在上述连接电路的基础上,怎样操作?(1)、调节滑动变阻器使电阻两端的电压)、调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持保持 U=3V(或或2V)不变,电阻分别换用为不变,电阻分别换用为 R=5、10、15,读出此时相应的电流值;,读出此时相应的电流值;(2)、把数据填入表格中;)、把数据填入表格中;(3)、分析数据,得出结论。)、分析数据,得出结论。0.6 0.3 0.2结论结论2:在电压
10、不变的情况下,导体中的电流跟导体的电在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成阻成反比反比关系。关系。对这一关系的理解要对这一关系的理解要注意注意:(1)电流和电阻也是针对同一导体而言,谁的电阻就影响谁的电)电流和电阻也是针对同一导体而言,谁的电阻就影响谁的电流,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。流,不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。(2)同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为,)同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为,电阻电阻是导体本身的一个性质,它的大小由导体本身来决定,与导体中是导体本身的一个性质,它的大小由导体本身来决定,与导体中通过的电流无
11、关。通过的电流无关。上述关系都有必不可少的条件,上述关系都有必不可少的条件,电阻一定或电压一定电阻一定或电压一定,这一点是不能忽略的。这一点是不能忽略的。结论结论1:在电阻一定的情况下,导体中的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成电流跟这段导体两端的电压成。结论结论2 2:在电压不变的情况下,导体中的在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成电流跟导体的电阻成。正比正比反比反比实验体会:实验体会:1、在研究电流与电压、电阻关系时,分别利用控制变量、在研究电流与电压、电阻关系时,分别利用控制变量法控制了哪些物理量?法控制了哪些物理量?2、实验中,滑动变阻器的作用是什么?、实
12、验中,滑动变阻器的作用是什么?(1)在研究电流与电压关系时,控制了电阻不变在研究电流与电压关系时,控制了电阻不变在研究电流与电压关系时,控制了电阻不变在研究电流与电压关系时,控制了电阻不变。(2)在研究电流与电压关系时,改变电阻中电流和两端电压。)在研究电流与电压关系时,改变电阻中电流和两端电压。(3)在研究电流与电阻关系时,保持电阻两端的电压不变。)在研究电流与电阻关系时,保持电阻两端的电压不变。(2)在研究电流与电阻关系时,控制了电阻两端电压不变在研究电流与电阻关系时,控制了电阻两端电压不变在研究电流与电阻关系时,控制了电阻两端电压不变在研究电流与电阻关系时,控制了电阻两端电压不变。(1)
13、保护电路。)保护电路。34随堂反馈:随堂反馈:随堂反馈:随堂反馈:1、研究电流跟电压、电阻的关系,用右图电路,、研究电流跟电压、电阻的关系,用右图电路,实验时,分保持电阻不变和保持电压不变两步进实验时,分保持电阻不变和保持电压不变两步进行,在保持电阻不变这一步中实验要求行,在保持电阻不变这一步中实验要求:()A、保持滑动变阻器保持滑动变阻器 R的滑片位置不变的滑片位置不变VAR RD、保持电阻、保持电阻 R 两端的电压不变两端的电压不变B、保持电阻的电阻值不变,调节、保持电阻的电阻值不变,调节R的滑片到不同的适当位置的滑片到不同的适当位置C、保持电路中的电流不变。、保持电路中的电流不变。B2
14、2、上图实验中,在、上图实验中,在、上图实验中,在、上图实验中,在 保持电压不变保持电压不变保持电压不变保持电压不变 这一步中,实验要求这一步中,实验要求这一步中,实验要求这一步中,实验要求 ()A换用不同电压的电源,调节换用不同电压的电源,调节R的滑片,保持的滑片,保持R上的电压不变上的电压不变 B改变电阻改变电阻R电阻的大小,调节电阻的大小,调节R的滑片,保持的滑片,保持R两端的电压不变两端的电压不变C调节调节R的滑片到适当位置,使的滑片到适当位置,使R两端电压保持不变两端电压保持不变 D调节调节R的滑片到适当位置,使的滑片到适当位置,使R两端的电压不变两端的电压不变B巩固升华:巩固升华:
15、巩固升华:巩固升华:1、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时,得到下表两、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时,得到下表两组数据组数据电阻电阻电压电压电流电流 10 2V0.2A 4V0.4A 6V0.6A电压电压电阻电阻电流电流 6V5 1.2A10 0.6A15 0.3A1)分析左表数据,可得结论)分析左表数据,可得结论 .2)分析右表数据,可得结论)分析右表数据,可得结论 .3)综合以上结论,可得结论)综合以上结论,可得结论 .在在电阻一定的情况下,导体中的电流电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比跟导体两端的电压成正比在在电压不变的情况下,导体中的电流电压不变
16、的情况下,导体中的电流跟跟导体的电阻成反比导体的电阻成反比导体中的电流,跟导体两端的电压成导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比正比,跟导体的电阻成反比 如图为如图为“研究电流与电阻关系研究电流与电阻关系”的实验的实验电路图电路图.(1)(1)为了达到研究的目的,实验过程中必须保为了达到研究的目的,实验过程中必须保持持_不变;不变;(2)(2)当开关当开关S S闭合后,电压表的读数是闭合后,电压表的读数是2.5 V2.5 V,电流表的读数是电流表的读数是0.5A0.5A,现在将阻值为现在将阻值为55的电的电阻阻R R换成阻值为换成阻值为10 10 的电阻接入电路来进行的电阻接
17、入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是研究,则下一步应进行的操作是_._.电阻两端的电压电阻两端的电压 调节滑动变阻器,调节滑动变阻器,使电压表的示数保持使电压表的示数保持为为2.5V2.5V不变不变 2、在某导体的两端加、在某导体的两端加 2 V电压时,通过的电流是电压时,通过的电流是 0.5A,若导体两,若导体两端的电压增加到端的电压增加到 10 V时,则时,则 ()A、导体的电阻和通过导体的电流都增大、导体的电阻和通过导体的电流都增大 B、导体的电阻和通过导体的电流都变小、导体的电阻和通过导体的电流都变小 C、导体的电阻和通过导体的电流都不变、导体的电阻和通过导体的电流都不变 D、导体的电阻不变,通过导体的电流增大、导体的电阻不变,通过导体的电流增大3、在保持电路电压不变的情况下,电路的电阻增大到原来的、在保持电路电压不变的情况下,电路的电阻增大到原来的 2倍时,倍时,通过电路的电流通过电路的电流 到原来的到原来的 。4、在研究电流跟电压、电阻关系的实验中,得到以下数据,请根、在研究电流跟电压、电阻关系的实验中,得到以下数据,请根据实验得到的结论,将表中空白处的数据填上据实验得到的结论,将表中空白处的数据填上电阻电阻 2电压电压 V 1 2电流电流 I0.51.5电压电压 V 2电阻电阻 0.5 4电流电流 I 4 1D减小减小一半一半 3 120.5
限制150内