探究电流与电压和电阻的关系

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U1/I1=U2/I2=U3/I3=定值
结论1:
当导体电阻一定时,导体 中的电流跟这段导体两端 的电压成正比
实验二、探究电流与电阻的关系 1.实验中不变量是什么? 电压 电阻 A 变量是什么? R 2.在电路中如何改变电阻?
更换不同阻值的定值电阻
V
S
R'
3.如何使电阻两端电压不变? 调节滑动变阻器的滑片 4.滑动变阻器在实验中起到什么作 用?
从安全方面评估:甲电路电压成倍数变 化,容易烧坏用电器或电流表;乙电路 有滑动变阻器,能起到保护电路的作用。
从收集数据方面评估:甲电路不能选取 任意数据,结论存在特殊性;乙电路可 以选取任意数据,结论具有普遍性。
巩固练习
1、下列说法正确的是
D ) (
A.导体两端的电压越大,通过导体的电流 越大
B.导体的电阻越小,通过导体的电流越大
观察 思考
观察以下实验并思考
电流与电阻有关。电路中电阻增大, 电路中的电流反而_______ 减小 。
从以上实验我们看到: 电路中的电流与电压和电阻有关系。 电路中的电流随电压的增大而增大, 随电阻的增大而减小。
那么,它们之间究竟有着怎样的定量关 系呢?
本节课我们通过实验来探究这个关系。
实验一、探究电流与电压的关系
你一定还记得: 电流 1、电压是形成_______的原因。
知识 预备
2、电阻表示导体对________ 电流 的阻碍作用。 问 题
那么通过某一导体的电流与导体两端 的电压、导体的电阻之间是不是存在 着某种关系呢?
观察以下实验并思考
现象:
用两节电池供电时,灯泡发光_ 更亮 ;
分析:灯泡两端的电压升高,灯泡中的 增大 。 电流随之_______
C.保持电路中电流不变
D.保持R不变,调节R’滑片到不同的适当位 置
3.探究电流与电阻的关系的实验过程中,
当A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω后, 为了探究上述问题,他应该采取的确操作 是( ) C A.保持滑动变阻器的滑片不动 B.将滑动变阻器的滑片适当向左移动
C.将滑动变阻器的滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数.
保护电路和保持定值电阻两端的电压不变
实验步骤
1、按照电路图连接好实验电路
2、检查电路无误后,闭合开关,更 换不同的定值电阻,移动变阻器滑 片,保持电压表的示数1V不变,将 电阻值和对应的电流值填入表格 3、断开开关,分析实验数据,得出 实验结论
记录数据
电压U=1V 实验次数 电阻R( Ω )电流I(A)
设计实验: 测电阻两端电压,选择什么器材? 电压表 实验过程中的不变量是什么?
测通过电阻的电流,选择什么器材? 电流表
电阻
如何控制其不变? 使用同一个定值电阻
讨论: 有哪些方法可以改变被测电阻两端 的电压?哪种方法更便于测量? A:增加串联的干电池的数目 B:使用电压可调节的学生电源 C:在电路中串联一个滑动变阻器
1 5
2
3
10
20
结论2:
当导体两端的电压一定时, 导体中的电流跟导体的电阻 成反比。
电阻和电流的R-I关系图象。
1、当导体的电阻不变时,导体 中的电流跟导体两端的电压成正 比。 2、当导体两端的电压不变时, 导体中的电流跟导体的电阻成 反比。
思考:
1、能不能说电压与电流成正比? 不能,因为电压是形成电流的原因, 电流随电压的变化而变化,只能说 电流与电压成正比 2、能不能说电阻与电流成反比?
在本实验中我们将一个滑动变阻器串联在电 路中,来改变被测阻,电流表,电压表, 滑动变阻器,开关,导线若干 滑动变阻器的作用:
保护电路和改变定值电阻两端的 电压,以便进行多次实验。
电路图 实物图
A R R’
V
实验步骤
1、按照电路图连接好实验电路
2、检查电路无误后,闭合开关,调 节滑动变阻器滑片,使电压表示数 分别为1V、1.5V、2V,读出对应的 电流表的示数,填入表中。 3、断开开关,分析实验数据,得出 实验结论
进行实验: 注意
1、开始连接电路时要断开开关。
2、注意电流表、电压表的正确使用。 3、闭合开关前将滑动变阻器的滑片 调至阻值最大处。
记录数据表格
电阻R=5Ω
实验次数 1 电压(V) 1 电流(A)
2 3
1.5 2
分析论证
⑴在图中画出每个 电阻的U-I关系图 象。
⑵求出每组数据的电压与
电流的比值
4.在“探究电流与电压的关系”的实验
A.R1>R2
中,分别用R1、R2两个电阻进行了探 究,并根据各自的实验数据绘制出如 图所示的I-U关系图象,从图中可以看 出R1、R2的大小关系为( B)
B.R1<R2 C.R1=R2: D.不能确定
5.如图所示为“研究电流与电阻关系” 的实验电路图. (1)为了达到研究的目的,实验过程中必 定值电阻两端的电压不变; 须保持_______________ (2)当开关S闭合后,电压表的读数是2.5 V,电流表的读数是0.5 A,现在将阻值 为5Ω的电阻R换成阻值为10Ω的电阻接 入电路来进行研究,则下一步应进行的 操作是________________
电压U= 2_ V 电阻 R/Ω 电流 I/A
怎么使结论更 具有普遍性?
结论: 保持电压不变时,电流跟电阻成_ 关系。 反比
不能,因为电阻是导体本身的一种性质,它 的大小只与导体的材料、长度和横截面积有 关,与导体两端的电压和通过导体的电流无 关。所以只能说电流与电阻成反比
评估交流
同学们在交流中提出甲、乙两个探究思 路,请对这两个探究思路进行评估
从操作方面评估:甲电路虽然简单,但 需要改变电池个数,操作不便;乙电路 不需要拆装电路,操作简单。
调节滑动变阻器滑片,使电压表 的示数保持为2.5V
6.利用如图所示电路,在研究通过导体的电
流跟电阻的关系时,要保持导体两端电压不 变。实验中,不断改变Rx的阻值,调节滑动 变阻器使电压表示数保持不变,得到了I与 R 的关系图像,如图所示。由图像可以得出的 电压一定时,通过导体的电流与 结论是 ; 导体的电阻成反比 此次实验中,电压表的示数始终保持 2.5 V不变。
U/V
16
14 12
·
10 8
6 4 2 O
· · ·
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 I/A
实验 次序 电压U/V 电流I/A (1) 1.5 (2) 2 (3) 2.5
电阻R= 5 _Ω
结论1:
怎么使结论更 具有普遍性?
正比 保持电阻不变时,电流跟电压成___关系。
实验 次序 (1) (2) (3)
C.在导体两端的电压相同时,导体的电阻 与通过导体的电流成反比
D.在导体电阻相同时,导体两端的电压越 大,通过导体的电流就越大
2.如图是研究电流与电压、电阻的关系的 电路图,实验分“保持电阻不变”和“保 持电压不变”两步进行,在“保持电阻不 变”这一步实验时,应该( D )
A.保持R’滑片的位置不变 B.保持R’两端的电压不变
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