解读探究通过导体的电流与电压电阻的关系
电压电阻电流之间的关系
电压电阻电流之间的关系电压、电阻和电流是电学中最基本的概念,它们之间存在着密切的关系。
本文将从人类的视角出发,以自然流畅的语言,描述电压、电阻和电流之间的关系。
电压是指电流通过导体时产生的电势差。
通俗地说,电压就是电流推动电子流动的力量。
我们可以将电流比喻为水流,电压就是水流推动水分流动的力量。
当电压增大时,电子在导体中移动的速度也会增加,相应地电流也会增大。
反之,当电压减小时,电流也会减小。
电阻是指导体对电流流动的阻碍程度。
可以将电阻比喻为水管中的阻力。
当水管的直径较小时,水流通过的速度就会减慢,水流的阻力也会增大。
同样地,当导体的电阻增大时,电流的流动就会受到阻碍,电流的大小也会减小。
反之,当电阻减小时,电流的流动就会更加顺畅,电流的大小也会增大。
电流是指单位时间内通过导体的电荷量。
可以将电流比喻为水流的流量。
当水流的流量增大时,单位时间内通过的水量也会增大。
同样地,当电流增大时,单位时间内通过导体的电荷量也会增大。
反之,当电流减小时,单位时间内通过的电荷量也会减小。
电压、电阻和电流之间存在着密切的关系。
电压决定了电流的大小,而电阻决定了电流的流动情况。
当电压增大时,电流也会增大;当电阻增大时,电流也会减小。
因此,通过调节电压和电阻的大小,我们可以控制电流的大小和流动情况。
在实际应用中,电压、电阻和电流之间的关系被广泛应用于各种电路和设备中。
例如,我们可以通过调节电压和电阻的大小来控制电灯的亮度,调节电压和电阻的大小来控制电子设备的工作状态等。
电压、电阻和电流的关系也是电子工程师设计电路和设备时必须考虑的重要因素。
电压、电阻和电流之间存在着密切的关系。
电压决定了电流的大小,而电阻决定了电流的流动情况。
通过调节电压和电阻的大小,我们可以控制电流的大小和流动情况。
这种关系在电子工程中得到广泛应用,对于我们理解和应用电学知识具有重要意义。
实验专题:探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
1.小 在做 探究通过导体的电流 电压 电阻的关系 实验
(1)在研究电压的变化对电流的影响时
利用电流表和电压表分别测 电阻 的电流和电压,记录数据如 表 在测
电流表的示数如图乙所示, 这时的电流值为
I/A
请在图中方格纸中画出导体中的电流随电压变化的图象
0.5
3 排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻 R 的电流和对应的电压值,如 表所示,分
析数据后发现表格中电流值 电压值
②/三 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
成 比,检查两电表均无故障,你认为 I/A 0.14 0.24 0.34 0.44 0.54 0.64
可能的原因是_______________
4 现将图乙中的电阻 R 换成一个额定电压为 3.8三 阻值约为 10Ω 的小灯泡后,若要测出该
小灯泡的额定 率, 原实验器材中必须改动的是_______________
5 检查无误后, 合开关,调节变阻器的滑片使小灯泡 常发 ,电流表示数如图丙所示,
时流过灯泡的电流是_________A,灯泡的额定 率是___________上 结果保留两位小数
0.30 10.0 0.90
_______Ω
5. 小红按图 所示的电路探究电阻 的电流跟两端电压的关系
1 根据图 ,将图乙中的实物电路连接好,要求变阻器滑片向右移动时,电流表的示数变小
2 连接好电路后, 合开关,发现无论怎样移动滑乙片 P,电流表示数始终为丙0,电压表示数
约为 3三, 电路中出现的故障可能是_______________
改变电阻箱 R1 的阻值,测得相应的电流值,如表 2 所示
1 分析表 1 中的数据可知
解读“探究通过导体的电流与电压电阻的关系”
精心整理解读“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验中采用了控制变量法,即在研究导体中的电流与其两个影响因素之间的关系时,控制其中某一因素,从而简化研究过程。
实验表明:在电阻不变时,通过改变滑动变阻器的阻值,让电压表的示数成倍变化,发现电流表的示数也成倍变化。
可见:在电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,或者说导体中的电流随着导体两端的电压的增大而增大;换接上阻值不同的定值电阻后,通过改变滑动变阻器的阻值,使电压表的示数保持不变,发现当电阻值成倍的增加时,电流表的示数却成倍的减少。
可见:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比,或者说导体中的电流随着导体电阻的增大而减小。
1.在探究电流与电压、电阻的关系时,至少要进行三次实验,通过多组数据的分析来寻找它们之间的普遍规律,排除实验的偶然性。
2.实验中滑动变阻器的作用有两个:一是为了控制电流、电压;二是起保护电路的作用。
3.电流与电压、电阻的关系叙述存在一定的因果关系,电压、电阻是原因,电流是结果。
是电流随电、电阻的改变而改变,不可将因果关系颠倒。
电压是形成电流的原因,电压是由电源提供的,而电阻是导体本身的性质,与通过导体的电流无关。
注意事项:(1)连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置。
(3)注意认清和选择电表的量程。
电流表和电压表的读数一定要准确,以减小因读数误差影响测量结果。
(4)在测量过程中,电路闭合时间不宜过长,以减小电阻发热给实验带来的误差。
(5)若选用学生电源,用滑动变阻器调节两端电压,尽量使电阻两端电压成整数倍地增大。
例小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V。
改变电阻R的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端的电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中。
图1精心整理 图2 (1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视____________(选填序号);A.变阻器滑片B.电压表示数C.电流表示数(2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;(3)实验中,他所选择的变阻器是___________(选填序号);A.10Ω 0.5AB.20Ω 1AC.50Ω 2A(4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是__________________;(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V ,电路发生的故障可能是_____________________。
实验:探究电流电压电阻的关系
1(09金华)小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图与实物图如图所示。
已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定,电流表A的量程为0~0.6安,电压表V1的量程为0~3伏,电压裘V2的量程为0~15伏,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样。
(1)小明按电路图将实物连接起来,闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在右端(填“左”或“右”)。
闭合开关,发现电流表A与电压表V1的示数为零,电压表V2的示数不为零,若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障.则故障是滑动变阻器R2断路。
(2)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如下表所示。
分析表中实验数据可得结论:当导体的阻值不变时,通过导体的电流与电压成正比。
(3)实验中,记录电流表A与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出U-I图线(实线部分),如图所示。
则该实验中,在保证实验器材安全的前提下,电路中允许通过的最大电流为0.3 安。
2(09潍坊)(4分)小明同学利用如图所示的电路,探究保持电压不变时,电流跟电阻的关系,得到的数据如下表。
电阻R/Ω 5 6 10 15 20 30电流I/A 0.6 0.5 0.3 0.2 0.15 0.1可以得出的结论是:电压不变时,导体中的电流与电阻成反比。
(2)滑动变阻器R′在此实验中的主要作用是:调整R′的阻值,使R两端电压保持不变。
3(09安顺)(6分)刘阳同学想利用图8 所给实验器材,探究电流与电压和电阻的关系。
(1)在电压表尚未接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请你指出。
(2)假如错误已纠正,且原电流方向不变,则电压表将接在电路中a、b、c、d 四点中的哪两点才能测量R1两端的电压。
(3)上表是刘阳同学用R1实验得出的几组实验数据,分析表中数据可得到什么结论?写出简要的分析过程。
(4)本实验操作完成后,如果将电阻R1换成一只小灯泡,还能测量小灯泡的什么物理量?答案:(1)电流表正负接线错误,滑动变阻器接线错误(2)bc(或bd)(3)电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比。
(中考物理)考点30 欧姆定律及其探究
一、电流与电压电阻的关系当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
解读:(1)电流与电压之间的关系:当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
不能说成电压跟电流成正比,电流和电压之间存在因果关系,电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。
(2)电流与电阻的关系:当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
不能说成电阻跟电流成反比,导体的电阻是导体本身的一种性质,不随导体中的电流的变化而变化。
二、欧姆定律1.欧姆定律的内容: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。
2.欧姆定律的表达式:RU I =3.欧姆定律的理解:①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正比。
②在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
解读:使用欧姆定律时应注意:(1)同体性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的,不可乱套公式。
(2)同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值,若由于某种原因,电路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化。
(3)对变形公式I U R =的理解:导体的电阻可以由IUR =计算,同一段电路,电阻R 的大小与电压U 和电流I 无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电阻R 与电压U 成正比、与电流I 成反比三、串联和并联电路规律的比较串联电路并联电路电流 特点 串联电路中各处电流相等 n I I I I =⋯===21并联电路的干路总电流等于各支路电流之和 n I I I I +⋯++=21电压 特点串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和n U U U U +⋯++=21并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压n U U U U =⋯===21电阻特点串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和n RRRR+⋯++=21;若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为0nRR=;把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
《学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系》优教教案
一、学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系核心素养通过电流跟电压、电阻的关系探究实验,培养学生科学探究的能力,通过学习欧姆定律并应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题,培养学生科学的思维。
素质教育目标1通过实验使学生知道“电阻一定时,电流跟电压成正比,电压一定时,电流跟电阻成反比”。
2使学生初步熟悉如何用电流表、电压表测同一只电阻的电流及其两端电压,会用与待测电阻串联的滑动变阻器调节待测电阻两端的电压。
3理解欧姆定律,并能进行简单计算。
学法引导对控制变量法这一物理学中常用的研究方法的理解是个关键,方法理解了,则在方法的指导下设计实验去研究电流与电压、电阻之间的定性关系应水到渠成。
重点、难点、疑点及解决办法1.重点:通过学生实验,认识并总结出通过导体的电流跟两端的电压和本身电阻的定量关系。
2.难点:(1)对控制变量法的思想方法的理解。
(2)同时使用电流表、电压表和滑动变阻器的电路连接及调节。
3.疑点:什么是控制变量法可以先向学生做简要介绍。
教具学具准备电流表、电压表各一个,电池组,定值电阻5欧、10欧、15欧各一个,滑动变阻器,开关等。
师生互动活动设计研究前先由学生做出大胆的猜想,再设计实验方案,教师演示实验,学生仔细观察(也可由基础较好的学生代替教师完成)得到实验数据后师生共同讨论、分析、归纳出它们之间的定量关系。
教学步骤明确目标1承上启下的作用,启发思维培养学生分析能力,明确教学目标。
2熟悉电路连接,清楚实验目的,原理及注意事项,培养学生操作能力、分析、概括能力3培养学生逻辑分析能力,掌握研究物理问题的方法,培养学生的观察、分析及口头表达能力。
整体感知正确地进行数据分析得出电流与电压和电阻的关系是重点,而做好实验是难点也是关键,在学习过程中应根据实验目的和研究方法认真完成实验,在分析数据时,如分析电流与电压的正比关系时,应先算出,再算出;分析电流与电阻成反比关系时,应先算出,再算出;在语言文字的表达上只能说成“当电阻一定时,电流与电压成正比”而不能说成“当电阻一定时,电压与电流成正比”同样地“当电压一定时,电流与电阻成反比”不能说成“电阻与电流成反比”。
探究导体中的电流与电压电阻的关系实验教学设计
《导体中的电流与电压、电阻的关系》实验教学设计九年级物理授课人:王宝军导体中的电流与电压、电阻的关系导学案自主探究:问题:导体中的电流与电压、电阻有怎样的关系?猜想与假设:导体中的电流可能跟和等因素有关。
由于电流可能受多个因素的影响,故应用的实验方法是探究一:探究电阻一定时,电流跟电压之间的关系1、实验器材2、滑动变阻器的作用是3、画出该实验的电路图4、按图连接电路,测量并记下几组电压值和电流值5、在下图的坐标系中画出电阻的U—I关系图象6、分析数据和图象可得出的结论是探究二:探究电压一定时,电流跟电阻之间的关系1、实验中要改变的量;要控制不变的量是;怎样达到这一目的2、实验电路图3、按图连接电路,测量并记下几组电阻值和电流值4、在下图的坐标系中画出每个电阻的关系图象5、分析数据可得出的结论是教师引导、学生自我归纳小结电流、电压、电阻的关系可表示为:课堂练习1.为探究电流与电压、电阻的关系,小星将实物连接成如图23甲所示。
(1)请你指出图23甲中连接的错误之处:①_______ ;②_______ 。
(2)请你将正确的电路图画在答题卡虚线框内。
(3)电路连接正确后,在研究电流与电阻的关系时,更换阻值不同的定值电阻后,应调节_______,使定值电阻两端的电压_______。
(4)图23乙是实验中电流表的某次示数,则电流是_______A。
要使电路中的电流增大,根据你所画的电路图,滑动变阻器的滑片应向_______移动。
课后练习1、在探究“通过电阻的电流与电压的关系”时,同学们进行了下列实验。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于。
(2)当滑片P移到某一位置时,电压表和电流表的示数分别如图-3、图-4所示,则电压表的读数为V,电流表的读数为 A.(3)移动滑片P,读取了多组电压值和电流值,分析实验数据得出,通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比。
实验中滑动变阻器的作用是。
电阻电压与电流的关系电路定律
电阻电压与电流的关系电路定律电阻电压与电流的关系-电路定律电阻电压与电流的关系是电路定律中的基本概念之一。
它描述了在一个电阻上,电压和电流之间的关系,是电路运行的重要原理。
在本文中,我们将深入探讨电阻电压与电流的关系,以及相关的电路定律。
一、欧姆定律电阻电压与电流的关系最早由德国物理学家乔治·西门子于1827年提出,并由德国物理学家乔治·西门子和奥地利物理学家克里斯蒂安·欧姆进一步发展和总结成了欧姆定律。
欧姆定律阐述了电路中电压、电流和电阻之间的关系,表述为:I = V/R其中,I代表电流,V代表电压,R代表电阻。
欧姆定律指出,在一个电阻上,电流等于通过该电阻的电压与该电阻的电阻值之间的比值。
根据欧姆定律,当电压V恒定时,电阻越大,电流越小;当电阻R恒定时,电压越大,电流越大。
这一定律被广泛应用于电路设计和分析中。
二、基尔霍夫定律除了欧姆定律,基尔霍夫定律也是描述电阻电压与电流关系的重要定律之一。
基尔霍夫定律由德国物理学家格斯塔夫·基尔霍夫于19世纪提出,包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律两个方面。
1. 基尔霍夫电流定律基尔霍夫电流定律指出,在一个节点(连接有多个电流源或电阻的交汇处),流入节点的电流之和等于流出节点的电流之和。
这是由电流的守恒定律推导得出的。
根据基尔霍夫电流定律,我们可以通过在电路中设立方程组的方式,求解出电流在各个节点上的分布情况,从而更好地理解电路的运行过程。
2. 基尔霍夫电压定律基尔霍夫电压定律指出,在一个闭合回路中的电压之和等于零。
这是由电能守恒定律推导得出的。
根据基尔霍夫电压定律,我们可以通过在电路中设立方程组的方式,求解出各个回路中的电压分布情况,从而更好地理解电路的运行过程。
三、导线电阻除了电路中的电阻元件,导线自身也具有一定的电阻。
导线电阻主要取决于导线的材料、直径、长度和温度等因素。
导线电阻可以通过欧姆定律计算或通过实验测量得出。
17.1电流与电压和电阻的关系课件(第2课时)人教版物理九年级【02】
……
。
:
I₁·R₁=2.4A·Ω
I₂·R₂=2.4A·Ω
……
Hale Waihona Puke I₁·R₁=I₂·R₂=……=I₆·R₆=k
初中物理
U=2.4V
R/Q 5 10 15 20 25 30 IIA 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 0.08
I·R=k
当 时,电流与电阻成反比。
为了使得出的结论更具有普遍性,重新设置 定值电阻两端的电压,重复上述的实验步骤。
初中物理
初中物理
5 分析论证
分析和处理实验数据
R/Q 5 10 15 20 25 30 I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 0.08
当电压一定时,电阻越大,电流越小。
初中物理
R/Q 5 10 15 20 25 30 I/A 0.48 0.24 0.16 0.12 0.10 0.08
用电流表进行测量
同学们,你能设计出实验电路图吗?
初中物理
实验电路图
实验数据表格
U= V
R/Q IIA
进行实验,获取数据 实验步骤如下: (1)按照电路图连接电路
初中物理
初中物理
(2)确定实验中数据的取值范围。 (3)进行实验,按计划获取数据。
R/2 5 IIA
10 15 20 25 30
4 进行实验,获取数据
电流与电压和电阻的关系
(第二课时)
初中物理
回顾:电流与电压的关系
当导体的电阻一定时,通过导体的 电流跟导体两端的电压成正比。
初中物理
探究电流与电阻的关系
提出问题
通过导体的电流与导体的电阻存在怎样的 关系?
初中物理
九年级物理全册第十二章欧姆定律 学生实验:探究__电流与电压电阻的关系教案新版北师大版
12.1学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系教学目标【知识与能力】1.通过实验探究,认识影响电流大小的因素有电压和电阻。
2.通过探究知道导体中的电流与电压、电阻的关系。
3.会用欧姆定律公式进行简单的运算。
4.能用滑动变阻器改变部分电阻两端的电压。
【过程与方法】1.通过探究过程进一步体会提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、分析与论证、评估与交流等探究环节。
2.通过分析与论证过程进一步提高学生分析、归纳物理规律的能力。
【情感态度价值观】1.在实验探究过程中,逐步养成在数据收集过程中形成实事求是的科学态度。
2.通过探究,揭示隐藏的物理规律,激发学生进行科学探索的精神。
教学重点1.探究电流、电压和电阻的关系。
2.知道欧姆定律的内容和数学表达式。
教学难点1.探究方案的设计。
2.欧姆定律的探究过程。
器材准备学生电源、开关一个、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω)、滑动变阻器、电流表一只、电压表一只、导线若干。
教学过程一、创设情境,导入新课实验1:按图1所示电路图,连好电路,这是学生非常熟悉的简单电路,图中小灯泡的额定电压为“2.5 V”,电源用一节干电池供电,闭合开关后,观察小灯泡亮度。
实验2:将电池由一节换成二节串联,观察灯泡亮度变化情况。
实验3:再将“2.5 V”小灯泡换成“3.8 V”的小灯泡,观察灯泡亮度变化情况。
通过这一系列实验,学生会意识到:电路中的电流大小跟电压、电阻有关。
活动总结,提出问题:大家认为电流的大小跟电压、电阻有关,那么它们之间有没有定量的规律呢?二、新课教学(一)探究电流与电压、电阻的关系1.设计实验实验目的:研究电路中的电流跟电压、电阻之间存在怎样的关系?研究方法:控制变量法确定方案:(1)研究电压对电流的影响;(2)研究电阻对电流的影响。
设计实验电路:如何设计电路,教学中可以以研究电压对电流的影响为例进行。
分析与引导:(1)对某一定值电阻,进行设计,其中包括测量仪器的选取和实验电路图的设计。
实验六 探究电流与电压和电阻的关系
实验六探究电流与电压和电阻的关系一、提出问题电压是产生电流的原因,由此可以想到:电压越高,电流可能越大;电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流会越小。
那么,流过导体的电流与导体的电阻和加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢?二、猜想与假设电流与电压成正比,电流与电阻成反比。
(猜想不唯一,合理即可) 三、设计实验【实验器材】干电池(带电池盒)、开关、导线、阻值为5Ω、10Ω、15Ω的电阻各一个,滑动变阻器,________,________。
【实验电路图】1.要探究电流与电压、电阻之间的定量关系,我们应该怎样设计实验?2.我们需要测量哪些物理量?如何测量?3.探究电流与电压的关系时,我们可以如何改变电压?探究电流与电阻的关系时,我们应如何保持电压不变?四、进行实验1.探究电流与电压的关系【实验步骤】①根据电路图连接电路。
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,观察电流表的示数,并将几组电压值和电流值记录在表格中。
②更换不同阻值的电阻,重做上述实验。
【设计表格】2.探究电流与电阻的关系【实验步骤】①根据电路图连接电路。
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压为一定值(如2.5V),观察电流表的示数,并将实验数据记录在表格中。
②更换不同阻值的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电阻两端的电压保持不变(2.5V),观察电流表的示数,并将实验数据记录在表格中。
【设计表格】五、分析和论证利用图像法对实验数据进行分析可知:在电阻一定的情况下:通过导体的电流与导体两端的电压成__________;在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成_________。
六、交流与评估1.连接电路前,开关应_______;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到__________。
2.实验中,滑动变阻器的作用是什么?3.在探究电流与电阻的关系时,若电阻由5Ω更换为10Ω。
闭合开关后,为使电阻两端的电压保持不变,假设滑动变阻器下端为左端接入,滑动变阻器的滑片应向_____(选填“左”或“右”)移动。
17.1电流与电压和电阻的关系(考点解读)(原卷版)
17.1 电流与电压和电阻的关系(考点解读)(原卷版)1、电流与电压、电阻的关系:由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的电压有关;由于导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电阻有关。
2、探究电流与电压关系(控制变量法)(1)实验目的、猜想、方法①实验目的:探究通过导体的电流与电压的关系;②实验方法:控制变量法。
(2)实验器材干电池、开关、电压表、电流表、定值电阻、若干导线、滑动变阻器。
(3)器材作用①干电池:提供电压;②开关:控制电路通断;③电流表:测量电流大小;④导线:连接电路;⑤电压表:测量电压大小;⑥滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压)。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;步骤②保持定值电阻R不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别变化为不同数值,并读出电流表相应的数值、填表;步骤③改变定值电阻R阻值,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别变化为不同数值,并读出电流表相应的数值、填表;步骤④根据数据画出IU图像;步骤⑤整理实验器材。
(5)实验结论及应用①同一导体,电流与电压成正比。
②同一导体,电压和电流的比值为定值。
③不同导体,电压和电流的比值不同。
3、探究电流与电阻的关系(1)实验目的、猜想、方法①实验目的:探究通过导体的电流与电阻的关系;②实验方法:控制变量法。
(2)实验器材干电池、开关、电压表、电流表、不同阻值定值电阻、若干导线、滑动变阻器。
(3)器材作用①干电池:提供电压;②开关:控制电路通断;③电流表:测量电流大小;④导线:连接电路;⑤电压表:测量电压大小;⑥滑动变阻器:a、保护电路;b、改变电路中的电流大小(或者改变电阻两端电压)。
(4)实验步骤步骤①根据电路图连接电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处;步骤②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格;步骤③根据数据画出IR图像;步骤④整理实验器材。
探究-电流与电压、电阻的关系
51 3
0.2 0.6
51
电阻 电流 电压 (欧) (安)(伏)
5 1.2 6
10 0.6
15 0.4
分析表一所得到的数据可得结论:_______。
分析表二所得到的数据可得结论:________。
1.德国物理学家欧姆用
的方法
研究了电流与电压和电阻的关系,
得到导体中的电流跟导体两端的电
压成
,跟导体的电阻成 。
其数学表达式为
,其中I、
U、R三者是对
电路而言。
7
U
R1
A1
R2
断开时
I1=
U R2
闭合时 I1=
U R1
如图所示,电源电 A2 压不变,当开关由
闭合到断开时,两
电流表的示数如
何变化?
I2=
U R1
I2=
U R1
+
U R2
6. 当 滑 片 P 向 右 移 动时,电压表和电 流表的读数将如何 变化?
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’,使灯 泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A。 已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω ,求灯泡两端的 电压。
R=20Ω
A I=0.6A R′
解:U=IR =0.6A×20Ω =12V 答:两端的电压是12V。
某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正 常发光时的电流是0.18A,再用电压表测得灯泡 两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电 阻值。
(1)I、U、R三者必须是同一电路或同一状态 下的三个对应的量。 (2)只有当R不变时,I与U成正比才成立;只 有当U不变时, I与R成反比才成立。 (3) I、U、R三者单位必须是同一单位制的单 位。即分别是:安(A)、伏(V)、欧(Ω)
探究电流与电压电阻的关系学生实验
数据表格与图像相结合进行分析
分析与论证
探究问题1 通过导体的电流是否跟导体两端的电压成正比?
5Ω U /V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
薛昭蕴 王紫能
I /A
0.09
0.18
0.29
0.37
0.47
0.56
10Ω U /V 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0
高子涵 刘思洵
2V
U 3=3V I 3/A 0.58 0.30 0.20 0.14 0.12 0.10
2.5V
3V
分析与论证
I 与 U 的关系
I 与 R 的关系
15Ω
电阻一定时,通过导 体的电流与导体两端 的电压成正比。
电压一定时,通过 导体的电流与导体 的电阻成反比。
I k1U
I k2 R
IIk3URUR
进行实验,收集数据
探究问题1 通过导体的电流是否跟导体两端的电压成正比?
R =5Ω
U /V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 小组成员
0.09 0.18 0.29 0.37 0.47 0.56 薛昭蕴、王紫能
0.10 0.17 0.30 0.38 0.46 0.56 郑宇杰、任逸欣
I /A
分析与论证
探究问题2 通过导体的电流是否跟导体的电阻成反比?
U =3V
U =2.5V
U =2V
R /Ω
5 10 15 20 25 30 小组R成员/Ω
5 10 15 20 25 30 小组R成/员Ω
5 10 15 20 25 30
I /A 0.58 0.30 0.20 0.14 0.12 0.10 I /A 王艺涵、王雨乔 0.50 0.26 0.18 0.13 0.10 0.08 I /A 高子涵、刘思洵 0.40 0.20 0.14 0.10 0.08 0.06 薛
电流与电压和电阻的关系欧姆定律及其应用
电流与电压和电阻的关系欧姆定律及其应用一、探究电流与电压、电阻的关系例1 小梅同学按图1所示做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验,已知电源电压为4节新的干电池.(1)小梅首先探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”.她先将5Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2 V,读出并记下电流值;然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻,小梅下一步的操作应该是:闭合开关,向端移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为 V,并记下电流值;再改接20 Ω的电阻,重复上述实验.此实验中滑动变阻器的作用是,若要完成这个实验,滑动变阻器的最大阻值至少要Ω.(2)接着探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,先将一定值电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.0 V,读出并记下电流值;然后小梅下一步的操作应该是:向端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;重复上述实验,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如上表所示.此实验中,滑动变阻器的作用是 .若滑动变阻器坏了,又没有其他器材可用,怎么办? .(3)根据表中数据得到的结论是 .通过计算可知,此次实验所用的电阻为Ω.(4)在许多实验中都需要进行多次测量,你认为在本实验中测量多组数据的目是 .(5)本实验用到的研究方法是 .二、应用欧姆定律应注意的几个问题例1 在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压关系如图2所示.由图可知,元件甲的电阻是Ω;将元件甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端,则流过元件甲的电流是 A,流过元件乙的电流是 A.2015•广东)如图3所示是电阻甲和乙的I-U图线,下列说法正确的是()A.电阻乙为定值电阻B.当电阻甲两端电压为2 V时,R甲=0.4 ΩC.如图4所示,当开关闭合,电路电流为0.2 A时,电路总电阻是15 ΩD.如图5所示,当开关闭合,电源电压为2 V时,电路总电流为0.4 A三、判断动态电路中电表的示数变化例2 (2015•资阳)如图6所示是酒精浓度检测仪及其原理图,它实际上是由一节干电池(电压不变)、一个气敏电阻R2(相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器,酒精浓度越大阻值越小)与定值电阻R1及一个电压表组成.驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,则()A.气敏电阻R2的阻值越大,电压表的示数越大B.通过电阻R2的电流越小,电压表的示数越大C.通过电阻R1的电流越大,电阻R2两端电压越小D.气敏电阻R2的阻值越大,通过电阻R1的电流越大例3(2013•泰安)如图7所示,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中()A.电压表的示数变小,电流表示数变大B.灯泡变亮,电流表示数变小C.电压表的示数不变,灯泡亮度不变D.电流表示数不变,电流表示数变大(2014•宜宾)如图8所示,是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降,通过电压表显示的数据来反映水位升降情况.水位最低时,滑杆P位于R的a端.L是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻.下列判断不正确的是()A.当水位不变时,则电压表示数不变,指示灯不亮B.当水位下降时,则电压表示数变小,指示灯变亮C.当电压表示数变大,指示灯变暗,则表明水位上升D.若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线四、电路故障分析例4 (2014•泰安)小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图9连接好了电路,闭合开关S后,观察实验,两灯均不发光.为检测出电路故障,他做了以下操作:将电压表接到b、c两点,观察电压表、电流表均无示数;将电压表接到a、b两点,观察电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零.则电路故障可能是()A.灯L2断路C.电流表烧坏了D.灯L1断路(2013•达州)如图10所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光.一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是( )A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路课堂精炼1.(2015•盐城)如图11所示是小明研究并联电路电流特点的实物图,保持电源电压不变,先闭合开关S,再闭合开关S1,闭合S1后()A.甲表示数变大,乙表示数变大B.甲表示数变小,乙表示数变小C.甲表示数变大,乙表示数不变D.甲表示数变小,乙表示数不变2.(2013•荆门)如图12所示的电路中,电源电压恒定不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是(假定灯泡的电阻不变)()A.电流表示数变大B.电压表示数变大C.电流表示数变小D.电压表的示数变小3.(2013•乐山)如图13所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P向左移动,在此过程中()4.(2013•营口)小明同学在利用如图14所示的电路进行电学实验时,闭合开关,发现灯L1亮、灯L2不亮,电流表和电压表均有示数.则故障原因是 ( )B.灯L1短路C.灯L2断路D.灯L2短路5.如图15所示的电路中,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路只有一处故障,则故障可能是( )A.电灯L1断路B.电灯L2断路C.电灯L1短路D.电灯L2短路6.(2015•常德)如图16所示是小红测定小灯泡电阻的电路图,当闭合开关S时,发现灯L不亮,电流表、电压表均无示数.若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是()A.灯L短路B.灯L断路C.变阻器R短路D.变阻器R断路7.(2013•广东)如图17所示的电路中,电源电压为6 V且保持不变,滑动变阻器R1标有“50 Ω 2A ”字样. (1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1.(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值.(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68 A,求此时滑动变阻器接入电路的阻值.伏安法测电阻例1 (2015•贵港改编)在用电压表和电流表测电阻R0的实验中,若被测电阻R0的阻值约为30 Ω,备有:电流表一个(0~0.6 A,0~3 A两个量程);电压表一个(0~3 V、0~15 V两个量程);电源四种,电压分别为1.5 V、3 V、6 V、15 V;开关一个;导线若干.(1)为了比较准确地测出电阻R0的阻值,还需要的器材是 .(2)请在下面的空框内画出实验电路图.(3)连接电路时,开关应该是的.(4)为了减小电表读数时的误差,要求在几次测量中,电表指针的示数大于量程的2/3,则电源应选用 V,电压表应选用程,电流表应选用量程.(5)小宇同学将以上实验中的定值电阻换为小灯泡,继续测小灯泡的电阻.小宇同学按同一电路连接好最后一根导线,小灯泡立即发出明亮耀眼的光,并很快熄灭.请你找出她在实验中两个操作不当之处是:①;② .(6)实验电路接好后,合上开关时,一些小组的同学发现了电路故障,主要是有下列的几种情况,请你根据现象和检测结果指出故障的可能原因.(7)小宇同学正确连接好电路后,继续移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图19所示的I-U关系图.根据图中信息,可知小灯泡的电阻是的(填“变化”、“不变”);你认为出现这种现象的原因是 .一、用单表测电阻例1 (2013•东营)为测量电阻Rx的阻值,老师提供了以下器材:待测电阻Rx一个、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干.从中选择器材按下述要求完成实验.(1)将所设计的电路图画在虚线框内;(2)写出实验步骤.2、图20甲是小明设计的“用电流表和电压表测电阻”的实验电路.(1)在甲图中,请你用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉).(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最(填“左”或“右”)端.(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,电流表指针均无偏转,电压表的指针有明显的偏转,这可能是由于断路造成的. (4)调节滑动变阻器,把测量的几组数据描成如图20乙所示的图线,则该电阻的阻值为Ω.(5)完成上述实验后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,可是在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏.于是,小明就利用刚才已测得的定值电阻R0,重新设计并连接了如图21所示的电路.电源电压未知且恒定不变.请把下列实验步骤补充完整:①只闭合开关S1,读出电压表的示数U1;②;③电阻表达式:Rx= .课堂精炼1.(2015•雅安)某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据,记录如下表.请根据表中给出的数据,判断分析出他们实验时的电路可能是图中的()2.(2012•广东)在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为4.5 Ⅴ)、电流表、电压表、开关各一个,四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),两个滑动变阻器(规格分别为“20 Ω 2 A”、“50 Ω 1 A”),导线若干.(1)请根据图23甲的电路图用笔画线将图23乙实物图连接完整(注意电流表的量程选择). (2)小李实验时,在a、b间先接入5 Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5 Ⅴ,并记下相应的电流值;再改接10 Ω的电阻,此时滑片P应向 (填“E”或“F”)端移动.小李移动变阻器滑片P的目的: .(3)小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是 .他这样选择的理由是: .。
导体中的电流与两端的电压及电阻的关系
导体中的电流与两端的电压及电阻的关系本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址探究[教学目标].通过实验探究理解电流、电压、电阻三者之间的关系。
2.学会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。
3.理解欧姆定律,会用欧姆定律及其变换式做有关计算。
4.会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
体验科学探究,感悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
5.重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识,注意学生科学世界观的形成。
[教学重点]欧姆定律内容,公式及计算。
[教学难点]1.试验探究电流、电压、电阻之间的关系中变阻器的作用2.欧姆定律及变形公式的应用。
[教学模式]引导探究式[教学准备]电压表、电流表、电阻、电池组、开关各一个,导线若干。
[教学过程]一、达标导学复习电路、电压、电流、电阻的概念的基础上引出电流和电压、电阻的关系。
提出问题:通过前面的学习,同学们一定已经意识到:加在导体两端的电压越高,流过导体的电流就越大;导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。
现在,我们想进一步了解,如果知道一个导体的电阻值,还知道加在它两端的电压,能不能计算出通过它的电流呢?换句话说,电流与电阻、电压之间有什么定量关系呢?猜想或假设一个用电器的电阻R、它两端的电压U、通过它的电流I,这三个量之间会有什么样的关系?也许是其中的两个相乘等于第三个?也许是其中的两个相除等于第三?也许…设计实验实验室有阻值R各不相同的几种定值电阻。
在电路中测量电阻两端的电压U和通过的电流I。
对于不同的电阻,各进行几次测量,研究这三个量之间的关系。
完成测量需要哪几种仪表?在右边方框中画出能够同时测量电压和电流的电路图。
可以增减串联电池组中电池的个数,从而改变定值电阻两端的电压。
如果你用的是学生电源,应该怎样改变电压?还有其他方法能改变电压吗?进行实验按图连接电路,测量并记下几组电压和电流的值。
电阻R/Ω电压U/V电流I/A第一次测量第二次测量换接另一个电阻,再次记下几组电压和电流的值。
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解读“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验中采用了控制变量法,即在研究导体中的电流与其两个影响因素之间的关系时,控制其中某一因素,从而简化研究过程。
实验表明:在电阻不变时,通过改变滑动变阻器的阻值,让电压表的示数成倍变化,发现电流表的示数也成倍变化。
可见:在电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,或者说导体中的电流随着导体两端的电压的增大而增大;换接上阻值不同的定值电阻后,通过改变滑动变阻器的阻值,使电压表的示数保持不变,发现当电阻值成倍的增加时,电流表的示数却成倍的减少。
可见:在电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比,或者说导体中的电流随着导体电阻的增大而减小。
1.在探究电流与电压、电阻的关系时,至少要进行三次实验,通过多组数据的分析来寻找它们之间的普遍规律,排除实验的偶然性。
2.实验中滑动变阻器的作用有两个:一是为了控制电流、电压;二是起保护电路的作用。
3.电流与电压、电阻的关系叙述存在一定的因果关系,电压、电阻是原因,电流是结果。
是电流随电、电阻的改变而改变,不可将因果关系颠倒。
电压是形成电流的原因,电压是由电源提供的,而电阻是导体本身的性质,与通过导体的电流无关。
注意事项:(1)连接电路时,开关应处于断开状态。
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大的位置。
(3)注意认清和选择电表的量程。
电流表和电压表的读数一定要准确,以减小因读数误差影响测量结果。
(4)在测量过程中,电路闭合时间不宜过长,以减小电阻发热给实验带来的误差。
(5)若选用学生电源,用滑动变阻器调节两端电压,尽量使电阻两端电压成整数倍地增大。
例小敏用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为RR两端的电压不变,记下相应的4的阻值,调节滑动变阻器滑片,保持次实验的电。
改变电阻6V流和电阻值,描绘在乙图中。
1图
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视____________(选填序号);
A.变阻器滑片
B.电压表示数
C.电流表示数
(2)在丙图中,用笔线代替导线,将电压表正确连入电路;
(3)实验中,他所选择的变阻器是___________(选填序号);
A.10Ω 0.5A
B.20Ω 1A
C.50Ω 2A
(4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是__________________;
(5)实验过程中,如果出现了电流表示数为0,电压表示数接近6V,电路发生的故障可能是
_____________________。
解析:实验是探究“电流与电压和电阻的关系”,实验过程要采取控制变量法,使不同阻值的电阻两端的电压相等,因此在更换不同的电阻时,需要调节电压表的示数
不变,所以在调节过程中眼睛要注意电压表的示数;连接电路时,电压表应,因此电压与定值电阻并联,从所测数据看,定值电阻两端的最大电压为2V;滑动变阻器在电路中起分压的作用,由图像知,当电表的量程应选择0~3V,根据串联电路电压的规律得到滑动Ω时,定值电阻两端的电压为2V阻为202,由串联电路的分压关系可得,滑动变阻器此时变阻器两端的电压为6V-2V=4V图接入电路中的电阻为40Ω,所以滑动变阻器的最大阻值应不小于40Ω,故选C;图像中,阴影IR,所以这面积表示定值电阻两端的电压;电流表示数为即部分是物理量电流与电阻的乘积,0时,电压表的示数接近于电源的电压,说明电压表已串联在电路中,此时与电压表并联的电路部分出现了断路。
R处有断路)电阻5)电压;(4;(C)3所示;(2)如图2;(B)1(答案:。