《探究—電流與電壓、電阻的關系》歐姆定律PPT課件3
項目 主要內容
探究過程和研究方法
在探究電流與電壓、電阻的關系時,我們經歷了________、________、________、________、________的科學探究全過程。在以上探究過程中,為了分別研究電流與電壓的關系和電流與電阻的關系,我們運用了________法
歐姆定律
內容 通過導體的________,跟導體兩端的________成正比,跟導體的________成反比
公式 I=________
適用條件 純電阻電路(即用電器工作時,消耗的電能完全轉化為內能)
公式變形 R=________和U=________
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正確理解電流跟電壓、電流跟電阻的關系
教材中研究電阻上的電流跟兩端電壓的關系時,分為兩步:保持電阻不變,通過改變電壓,觀察電流的變化;保持電壓不變,通過改變電阻,觀察電流的變化。從而得出了它們之間的關系,這種研究方法,叫作控制變量法。
在理解電流跟電壓、電流跟電阻的關系時,應注意:
(1)這里導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體而言的,我們用電壓表和電流表測量的是同一導體兩端的電壓和通過同一導體的電流。不能說這一導體的電流跟另一導體兩端的電壓成正比。電流和電阻也是針對同一導體而言的,誰的電阻就影響誰的電流,不能說一個導體的電流與另一個導體的電阻成反比。
(2)實驗結論的敘述中,電流跟電壓的順序不能改變,即不可以說電阻不變時,導體兩端的電壓跟通過導體的電流成正比。物理量之間存在一定的因果關系,電壓是形成電流的原因,這里的電壓是原因,電流是結果,因果關系不能顛倒。電流跟電阻的位置關系也不能改變。我們知道,電阻是導體本身的一種特性,即使導體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會隨電流的改變而改變。
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【例題】 在探究電流跟電壓關系的實驗中,部分同學作出了以下猜想:
猜想A:加在電阻兩端的電壓增大,通過的電流不變;
猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越小;
猜想C:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越大。
現有以下器材:A.定值電阻、開關和若干導線;B.電池;C.電壓恒定的電源;D.滑動變阻器;E.電流表。
為了驗證上述猜想是否正確,大帥同學選取的器材是A、C、D、E,并添加了一只測量儀表。設計電路并按實驗要求正確地測出了有關的物理量,完成了實驗,請你分析:
(1)同學在實驗中添加的測量儀表是_______。
(2)在實驗時,需改變電阻兩端的電壓,大帥同學的做法是_______。
(3)請你在虛線框內畫出大帥同學設計的實驗電路圖。
(4)通過分析數據,驗證得出的結論應該和前面的猜想________一致。
解析:對于電路的連接,應根據各元件的特點、使用方法,正確連接?；瑒幼冏杵饕鸬娇刂谱饔?必須跟電阻串聯;電流表、電壓表分別跟電阻串、并聯在電路上。實驗中,要使實驗結論更合理、更可靠,應改變電阻兩端的電壓,多做幾次實驗。而改變電阻兩邊電壓的任務,就由滑動變阻器完成。
研究電流與電壓的關系時,應保持電阻不變,使滑動變阻器與定值電阻串聯,添加的電壓表并聯在定值電阻兩端,通過移動滑動變阻器的滑片改變定值電阻兩端的電壓,從而得出電流與電壓的關系。
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1.一段導體兩端的電壓是3 V時,導體中的電流是1 A,如果它兩端電壓增大到6 V,導體中的電流為( )
A.0.5 A B.1 A
C.2 A D.3 A
2.下圖為研究“電流跟電壓、電阻的關系”的實驗電路圖,其中正確的是( )
3.某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時,根據收集到的數據畫出了如圖所示的I-R圖像,下列結論與圖像相符的是( )
A.電阻一定時,電流隨著電壓的增大而增大
B.電阻一定時,電壓隨著電流的增大而增大
C.電壓一定時,電流隨著電阻的增大而減小
D.電壓一定時,電阻隨著電流的增大而減小
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