導體中的電流與兩端的電壓及電阻的關系

1、導體中的電流與兩端的電壓及電阻的關系探究導體中的電流與兩端的電壓及電阻的關系 教學目標 1 通過實驗探究理解電流、電壓、電阻三者之間的關 系。2 學會同時使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的 電壓和其中的電流。3 理解歐姆定律，會用歐姆定律及其變換式做有關計 算。4 會用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓。體驗科 學探究， 感悟用“控制變量法” 來研究物理問題的科學方法5 重視學生對物理規(guī)律的客觀性、普遍性和科學性的 認識，注意學生科學世界觀的形成。 教學重點 歐姆定律內容，公式及計算。 教學難點 1. 試驗探究電流、電壓、電阻之間的關系中變阻器的作用2. 歐姆定律及變形公式的應用。 教學模式

2、引導探究式 教學準備 電壓表、電流表、電阻、電池組、開關各一個，導線若干。 教學過程 一、達標導學復習電路、電壓、電流、電阻的概念的基礎上引出電流 和電壓、電阻的關系。提出問題：通過前面的學習，同學們一定已經意識到：加在導體兩 端的電壓越高，流過導體的電流就越大；導體的電阻越大， 流過它的電流就會越小。現(xiàn)在，我們想進一步了解，如果知 道一個導體的電阻值，還知道加在它兩端的電壓，能不能計 算出通過它的電流呢？換句話說，電流與電阻、電壓之間有 什么定量關系呢？猜想或假設一個用電器的電阻 R、它兩端的電壓 U、通過它的電流 I ， 這三個量之間會有什么樣的關系？也許是其中的兩個相乘 等于第三個？也許

3、是其中的兩個相除等于第三？也許設計實驗實驗室有阻值 R 各不相同的幾種定值電阻。 在電路中測 量電阻兩端的電壓 U和通過的電流 I 。對于不同的電阻，各 進行幾次測量，研究這三個量之間的關系。完成測量需要哪幾種儀表？在右邊方框中畫 出能夠同時測量電壓和電流的電路圖?？梢栽鰷p串聯(lián)電池組中電池的個數(shù)，從而改 變定值電阻兩端的電壓。如果你用的是學生電源， 應該怎樣改變電壓？還有其他方法能改變電壓嗎？進行實驗按圖連接電路，測量并記下幾組電壓和電流的值。電阻 R/電壓 U/V 電流 I/A第一次測量第二次測量換接另一個電阻，再次記下幾組電壓和電流的值。分析和論證（嘗試對幾次測量結果進行運算，找出它們之間

4、的關系。運算是要考慮到實驗會有誤差，可能數(shù)據不很一致。 ）結論：電流 I 、電阻 R、電壓 U的關系可以用公式表示 為 。知識梳理：1 歐姆定律內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導 體的電阻成反比。公式： I=U/R符號及單位： U電壓伏特（ V） R電阻歐姆（）I 電流安培（ A）2 額定電壓：用電器正常工作時所需的電壓，叫做額 定電壓。3 短路：電路中不該相連的兩點被直接連在一起的現(xiàn)象，叫做短路。發(fā)生短路時，由于電流直接通過導線而不經 過用電器，電阻 R 很小，由 I=U/R 知，電流很大，因而易燒 壞導線或電源。4 歐姆定律的應用求電壓：由 I=U/R 知，導體兩端的電壓 U

5、=IR。求電阻：由 I=U/R 知，導體的電阻 R=U/I 。【例 1】某導體接在 20V 的電路中時， 電流為 2A；若導體兩端電 壓為 10V，導體中電流為 A；若要使通過該導體的電流變?yōu)?0.5A ，則導體兩端所加電壓應為 V；若該導體兩端所加電壓為 0，則該導體阻值為 ?！舅季S過程】導體的電阻為 R=U/I=20V/2A=10 。則當 電壓 U2=10V時，I2=U2/R=10V/10 =1A 。 當 電 流 為 I3=0.5A 時 ， U=I3R=0.5A × 10 =5A。由于電阻是導體的一種性質，與材 料、長度、橫截面積及溫度有關，與導體兩端是否加電壓無 關，所以當 U

6、=0時， R=10?！敬鸢浮?1；5； 10【例 2】某同學用圖 6-4-5 所示的電路驗證在電壓不變時， 導體 中的電流跟導體的電阻成反比的關系。先后用5、 10和 20的定值電阻接入電路的 a、 b 兩點間，閉合開關，讀出電流 表的示數(shù)填入下表。由實驗數(shù)據可以看出電流跟電阻不成反 比。請分析發(fā)生錯誤的原因。仍然使用 5、 10和 20三個定值電阻進行實驗， 驗證在電壓不變時，導體中的電流跟導體的電阻的關系，請 設計兩種方法，分別畫出電路圖，簡要寫出實驗步驟。 （可 以按需要，增添器材）電阻（） 51020電流（ A） 【思維過程】在研究導體中電流和電阻的關系時，要使 導體兩端電壓不變， 改

7、變導體的電阻。 圖 6-4-5 中改變 a，b 兩點間的電阻，但 R是定值電阻，電源電壓不變，因而ab兩點間的電壓要發(fā)生變化，導致記下來的數(shù)據有誤?！敬鸢浮繉嶒炛袥]有保持 a、b 間電壓不變。方法 1：利用電源電壓不變如圖 6-4-6 所示。實驗步驟： 按電路圖組裝電路； 依次把 5、 10、 20電阻接入電路，閉合開關，讀出電流表示數(shù)，并記錄。方法 2：調節(jié)滑動變阻器，使電阻 R 兩端電壓不變如圖6-4-7 所示。實驗步驟：按電路圖組裝電路，把5、 10、20電阻依次接入電路 a、 b 兩點間，閉合開關，調節(jié)滑動變阻器 使三次電壓表示數(shù)相同，讀出電流表示數(shù)，并記錄。 課堂小結 ：1 歐姆定律內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導 體的電阻成反比。公式： I=U/R2 歐姆定律的應用求電壓：由 I=U/R 知，導體兩端的電壓 U=IR。求電阻：由 I=U/R 知，導體的電阻 R=U/I 。