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1、《電流與電壓電阻的關(guān)系》教學(xué)設(shè)計
臨猗二中岐文霞
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解導(dǎo)體中的電流與電壓和電阻的關(guān)系;
2、學(xué)習(xí)并學(xué)會如何尋找各物理量間的定量關(guān)系;
3、進(jìn)一步認(rèn)識控制變量法的應(yīng)用,學(xué)會從實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行科學(xué)歸納的能力
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】
1、會用控制變量法,探究電流與電壓電阻的關(guān)系
2、知道滑動變阻器在實(shí)驗(yàn)中的作用
【學(xué)習(xí)過程】
一、知識準(zhǔn)備
燈泡的亮度發(fā)生變化,說明通過燈泡的 發(fā)生了變化,我們知道 使電路中形成電流,即導(dǎo)體兩端有
2、,導(dǎo)體中才會有電流。
由此可以猜想:所加電壓越高,電流可能越 ,燈泡才越 ,另一方面,任何導(dǎo)體都有電阻,電阻對電流有 作用,由此可以猜想:在導(dǎo)體兩端電壓一定的條件下,電阻越大,電流會越 ,燈泡也就越 。
你想知道電路中的電流與電壓、電阻之間究竟有什么關(guān)系嗎?請認(rèn)真體會下面的探究過程。
二、探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系
我們對于物理問題,不能僅靠猜想,還要通過 來驗(yàn)證猜想是否正確。
探究電壓、電阻的變化對電流的影響,應(yīng)該用 方法?
1.探究通過導(dǎo)體的電流與電壓關(guān)系
此項(xiàng)探
3、究實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)保持導(dǎo)體 不變,改變導(dǎo)體的兩端 ,測出通過導(dǎo)體的電流。
小組討論:怎樣才能改變導(dǎo)體的兩端電壓?說一說出你的方法
提示:如圖A,電阻的兩端的電壓是 的,它就等于 的電壓,此時電壓表示數(shù)是不變的,但我們知道串聯(lián)電路兩端的總電壓等于 ,
如果在電路上再加一個 ,與固定電阻相 ,就能改變它的電壓了。
請你在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 (圖A)
4、
(重要知識):此處滑動變阻器的作用是
實(shí)驗(yàn)前應(yīng)注意:
1、連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)。
2、滑動變阻器的滑片處于阻值 位置。
電阻R不變時,研究通過它的電流與電壓的關(guān)系 (電壓最好取整數(shù))
表一 R= Ω
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電壓(U/V)
電流(I/A)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1
2
3
思考:多次測量的
5、目的是:
2.探究通過導(dǎo)體的電流與電阻關(guān)系
此項(xiàng)探究實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)保持導(dǎo)體的兩端 不變,改變導(dǎo)體 ,測出通過導(dǎo)體的電流,分析得出結(jié)論。
討論:怎樣改變導(dǎo)體的電阻? ;
怎樣保持不同導(dǎo)體的兩端電壓不變?
注意與思考:換上大的電阻時,滑動變阻器的的滑片向哪兒調(diào)節(jié)的?看看有什么規(guī)律?為什么?
(重要知識):此處滑動變阻器的作用是
6、
保持電阻兩端的電壓不變,研究通過它的電流與電阻的關(guān)系
表二 U= V
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
電阻(R/Ω)
電流(I/A)
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1
2
3
由表一、表二可知: ,這個規(guī)律就是著名的 。
根據(jù)上述描述,歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式: ,
變換式是:
7、
其中 為導(dǎo)體的兩端電壓; 為通過導(dǎo)體的電流; 導(dǎo)體的電阻。由公式可知,上述三個物理量的單位之間關(guān)系是 。(公式中的三個量必須是同一時間、同一段電路上的電流、電壓和電阻)
思考與討論:誤差是實(shí)驗(yàn)不可避免的,若上述實(shí)驗(yàn)有誤差,
產(chǎn)生誤差的原因有哪些?
答: 。
三、簡單計算
例題1 有一段電阻R=10?,電源電壓為2V,求通過R的電流為0.2A,當(dāng)電源
8、電壓為4V時,通過電阻R的電流又是多少?
達(dá)標(biāo)檢測:
1. 在探究電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系時,我們可以這樣思考:通過導(dǎo)體的電流可能跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻兩個因素有關(guān),現(xiàn)在要單獨(dú)探究電流跟電壓的關(guān)系,就必須保持_____ 不變,改變導(dǎo)體兩端的_____ ,測出對應(yīng)的_____ ,通過對幾次測量數(shù)據(jù)的分析,得出結(jié)論。
2. 一段導(dǎo)體接在電路中,電壓表和電流表的示數(shù)如下表,但有缺漏,請將缺漏的空格補(bǔ)上。
3. 在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關(guān)系”時,應(yīng)保持___ __ 不變,某同學(xué)根據(jù)得到的數(shù)據(jù)畫出了如圖 7.1-
9、1 所示的圖像,你對這個圖像進(jìn)行分析后,得出的結(jié)論是_______________________ 。
圖7.1-1
4. 某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在探究歐姆定律時,采用了如圖7.1-2所示的電路圖實(shí)驗(yàn)中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω,電源電壓是3V,滑動變阻器的阻值范圍是O~15Ω。
圖7.1-2
(1) 他們在探究某一因素變化對電流的影響時,采用控制變量法實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行:
① 保持電阻不變,探究電流與 的關(guān)系;
② 保持電壓不變,探究電流與 的關(guān)系
(2) 在研究電阻對電流的影響時,把定值電
10、阻由5Ω換成10Ω,閉合開關(guān)后,下一步的操作是:調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,保持 不變.
5. 小明同學(xué)按圖7.1-3所示的電路圖連接電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過程中,若保持R1不變,并通過改變滑動變阻器滑片P的位置,使電壓表 V1的示數(shù)分別為2V、4V、6V時,電壓表V2、V和電流表A相應(yīng)的示數(shù)如下表所示:
(1)對表格中三只電壓表的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可歸納出結(jié)論:
(2)對表格中電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可歸納出結(jié)論:
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