《探究—电流与电压、电阻的关系》欧姆定律PPT课件3
项目 主要内容
探究过程和研究方法
在探究电流与电压、电阻的关系时,我们经历了________、________、________、________、________的科学探究全过程。在以上探究过程中,为了分别研究电流与电压的关系和电流与电阻的关系,我们运用了________法
欧姆定律
内容 通过导体的________,跟导体两端的________成正比,跟导体的________成反比
公式 I=________
适用条件 纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)
公式变形 R=________和U=________
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正确理解电流跟电压、电流跟电阻的关系
教材中研究电阻上的电流跟两端电压的关系时,分为两步:保持电阻不变,通过改变电压,观察电流的变化;保持电压不变,通过改变电阻,观察电流的变化。从而得出了它们之间的关系,这种研究方法,叫作控制变量法。
在理解电流跟电压、电流跟电阻的关系时,应注意:
(1)这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,我们用电压表和电流表测量的是同一导体两端的电压和通过同一导体的电流。不能说这一导体的电流跟另一导体两端的电压成正比。电流和电阻也是针对同一导体而言的,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。
(2)实验结论的叙述中,电流跟电压的顺序不能改变,即不可以说电阻不变时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比。物理量之间存在一定的因果关系,电压是形成电流的原因,这里的电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。电流跟电阻的位置关系也不能改变。我们知道,电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会随电流的改变而改变。
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【例题】 在探究电流跟电压关系的实验中,部分同学作出了以下猜想:
猜想A:加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变;
猜想B:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小;
猜想C:加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大。
现有以下器材:A.定值电阻、开关和若干导线;B.电池;C.电压恒定的电源;D.滑动变阻器;E.电流表。
为了验证上述猜想是否正确,大帅同学选取的器材是A、C、D、E,并添加了一只测量仪表。设计电路并按实验要求正确地测出了有关的物理量,完成了实验,请你分析:
(1)同学在实验中添加的测量仪表是_______。
(2)在实验时,需改变电阻两端的电压,大帅同学的做法是_______。
(3)请你在虚线框内画出大帅同学设计的实验电路图。
(4)通过分析数据,验证得出的结论应该和前面的猜想________一致。
解析:对于电路的连接,应根据各元件的特点、使用方法,正确连接。滑动变阻器要起到控制作用,必须跟电阻串联;电流表、电压表分别跟电阻串、并联在电路上。实验中,要使实验结论更合理、更可靠,应改变电阻两端的电压,多做几次实验。而改变电阻两边电压的任务,就由滑动变阻器完成。
研究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,使滑动变阻器与定值电阻串联,添加的电压表并联在定值电阻两端,通过移动滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压,从而得出电流与电压的关系。
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1.一段导体两端的电压是3 V时,导体中的电流是1 A,如果它两端电压增大到6 V,导体中的电流为( )
A.0.5 A B.1 A
C.2 A D.3 A
2.下图为研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验电路图,其中正确的是( )
3.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I-R图像,下列结论与图像相符的是( )
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
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