《電流與電壓和電阻的關系》歐姆定律PPT教學課件
第一部分內容:知 識 管 理
探究電流與電壓的關系和電流與電阻的關系實驗比較
實驗過程
如上圖所示的電路中,保持電阻R不變,用滑動變阻器調節導體兩端的電壓,從電壓表上讀出導體兩端的電壓值,從電流表上讀出通過導體的電流
如上圖所示的電路中,更換不同阻值的定值電阻,通過調節滑動變阻器,控制電壓表的示數不變,即電阻兩端的電壓不變,讀出電流表示數的變化值
滑動變阻器的作用
保護電路;改變定值電阻兩端的電壓,使定值電阻兩端的電壓成倍數地變化
保護電路;通過滑動變阻器滑片的移動,使不同定值電阻兩端的電壓保持不變
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電流與電壓和電阻的關系PPT,第二部分內容:歸 類 探 究
類型之一 電流與電壓的關系
[2018•山東濰坊]探究“導體中的電流與導體兩端電壓的關系”。
(1)如圖甲所示,用筆畫線代替導線,將實驗電路連接完整,使滑動變阻器接入電路的阻值最大。
(2)調節滑動變阻器,把測得的數據填入下表,其中電流表示數為0.5 A時電壓表示數如圖乙所示,其值為______V。
(3)根據表中數據,在丙圖中描出電流與電壓的關系圖象。
(4)分析上表中的數據,你能得出的探究結論是:________________________ 。
【解析】(1)滑片P位于滑動變阻器的最右端,要使滑動變阻器接入電路的電阻最大,則需要連接左下角的接線柱。如圖所示。
(2)由圖示電壓表可知,其量程為0~3 V,分度值為0.1 V,示數為2.5 V。
(3)根據表格中的數據描點,并用平滑的曲線連接起來,如圖所示。
(4)分析實驗數據可得出的實驗結論是:電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【方法歸納】滑動變阻器一定要和待測電阻串聯,接線柱接線要“一上一下”;要使滑動變阻器接入電路的電阻最大,就要使電流走過的電阻絲的長度最長;電壓表讀數時,首先要確定量程,認清分度值,然后去讀數。
類型之二 電流與電阻的關系
[2019•山東臨沂]小彬用如圖甲所示的實驗器材探究“電流與電阻的關系”。電源電壓恒為3 V,滑動變阻器上標有“20 Ω 2 A”字樣,阻值分別為5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值電阻各一個。
(1)請你用筆畫線代替導線,把圖甲所示的實驗電路補充完整。
(2)小彬將5 Ω定值電阻接入電路后,閉合開關,發現電流表有示數而電壓表無示數,則電路中的故障可能是_________(寫出一種);排除故障后,閉合開關,調節滑動變阻器的滑片P,使電流表的示數如圖乙所示,此時電路中的電流為_____A。
(3)將5 Ω定值電阻換成10 Ω定值電阻,閉合開關,為了保持_____表的示數不變,應將滑動變阻器的滑片P向_____(選填“A”或“B”)端移動,記錄此時各表的示數。
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電流與電壓和電阻的關系PPT,第三部分內容:當 堂 測 評
1.[2018•江蘇泰州]在“探究通過導體的電流與電壓的關系”實驗中,用定值電阻進行實驗,得到 I-U 圖象如下圖所示,則正確的是( )
【解析】在電阻不變時,電流與電壓成正比,電流隨電壓的變化關系為一過原點的直線,只有B正確。
2.[2018•福建莆田]小剛用如圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。在此實驗過程中,當A、B兩點間的電阻由5 Ω更換為10 Ω后(A、B間接5 Ω電阻時變阻器滑片位置如圖所示),為了探究上述問題,他接下來應該采取的唯一操作是( )
A.保持變阻器滑片不動
B.將變阻器滑片適當向左移動
C.將變阻器滑片適當向右移動
D.適當增加電池的節數再調節滑片位置
【解析】將定值電阻由5 Ω換成10 Ω時,電阻增大,其分得的電壓增大;探究電流與電阻的關系的實驗中,應保持電阻兩端的電壓不變,應增大滑動變阻器連入電路中的電阻,所以滑片應向右端移動,使電壓表的示數不變,故選C。
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電流與電壓和電阻的關系PPT,第四部分內容:分 層 作 業
1.[2018•廣東廣州]在電學的學習中,比較多實驗都用到滑動變阻器,某同學利用如圖所示的電路探究“電流與電壓、電阻的關系”,有關對應實驗中滑動變阻器的作用和操作說法錯誤的是( D )
A.實驗開始時,滑動變阻器的滑片處于最大值端,作用是使電路中的電流最小,可以保護用電器
B.在探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時,可調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數產生變化
C.在探究通過導體的電流與導體的電阻關系時,滑動變阻器的作用是保持接入的定值電阻兩端的電壓不變
D.在探究通過導體的電流與導體的電阻關系時,要控制電阻不變
【解析】為保護電路,連接電路時,滑動變阻器的滑片處于最大值端,作用是使電路中的電流最小,故A說法正確;在探究通過導體的電流與導體兩端電壓關系時,通過調節滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數產生變化,多次測量,得出具有普遍性的結論,故B說法正確;在探究通過導體的電流與導體的電阻關系時,根據控制變量法,要控制導體的電壓不變,滑動變阻器的作用是通過移動滑片,保持接入的定值電阻兩端的電壓不變,故C說法正確;在探究通過導體的電流與導體的電阻關系時,應控制電壓不變,更換電阻,不是控制電阻不變,故D說法錯誤。
2.[2018•黑龍江哈爾濱]同學們用如圖所示的電路探究“電流跟電阻的關系”,電源電壓為4.5 V,三個阻值分別為5 Ω、15 Ω和30 Ω的定值電阻。他們先將5 Ω的電阻接入電路中,使其兩端電壓為2.5 V,讀取了電流表示數。為完成探究任務,斷開開關后,接下來該進行的操作正確的是( D )
A.調節滑片至另一位置,再閉合開關,讀取電流表示數
B.用15 Ω或30 Ω的電阻替換5 Ω的電阻,閉合開關,讀取電流表示數
C.用15 Ω或30 Ω的電阻替換5 Ω的電阻,閉合開關,向右調節滑片使電壓表示數為2.5 V,讀取電流表示數
D.用15 Ω或30 Ω的電阻替換5 Ω的電阻,閉合開關,將滑片從最右端逐漸向左調節使電壓表示數為2.5 V,讀取電流表示數
3.[2019•山東臨沂]在探究“電流與電阻的關系”的實驗中有如下實驗器材:電源(4.5 V),電流表、電壓表各一只,開關一個,三個定值電阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),滑動變阻器R1(“20 Ω 1 A”),滑動變阻器R2(“50 Ω 1 A”),導線若干。
(1)小明連接電路如圖,請在圖中用筆畫線代替導線幫他將實驗電路連接完整;
(2)電路連接完整后,小明閉合開關,發現電流表有示數,電壓表指針超過量程。小明操作中的錯誤是 滑動變阻器的滑片未滑到最大阻值處____________;
(3)糾正錯誤后,小明先將5 Ω的電阻連入電路中,閉合開關,移動滑片,使電壓表的示數為1.5 V,并記下電流值;再分別改接10 Ω、15 Ω的電阻,重復上述實驗,得到了表中的實驗數據;
(4)將5 Ω電阻換成10 Ω電阻后,閉合開關,應將滑動變阻器的滑片向右 (選填“左”或“右”)移動,當觀察到電壓表示數為 1.5 V時,才能記錄電流表示數。
(5)通過上述實驗得出的結論是___________________當電阻兩端電壓一定時,通過電阻的電流與電阻成反比_________ 。
【解析】(1)由表中實驗數據可知,最大電流為0.3 A,電流表選擇0~0.6 A量程,把電流表串聯接入電路,實物電路圖如圖所示。
(2)閉合開關,電流表有示數,電壓表超過其量程,說明電阻兩端電壓太大,滑動變阻器分壓太小,這是由于滑片沒有滑到阻值最大處造成的。
(4)將5 Ω電阻換成10 Ω電阻后,定值電阻兩端分壓變大,大于1.5 V,滑動變阻器分壓減小,為保持電阻兩端電壓不變,應向右移動滑片,使滑動變阻器接入電路的阻值增大,減小定值電阻分壓,直到電壓表示數為1.5 V為止。
(5)由表中實驗數據可知,在電壓一定時,電流與電阻的乘積是定值,即電流與電阻成反比。
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