第2节 科学探究：欧姆定律 第1课时 电流大小与哪些因素有关 素养目标 进一步熟悉滑动变阻器的使用,应用滑动变阻器改变部分电路的电压和控制部分电路电压值不变。 ◎重点:通过实验探究电流与电压、电阻的关系,分析出电流与电压、电阻的关系。 【合作探究】 我们知道,导体有电阻,在导体的两端加上电压,就会在导体中产生电流,电压是电流形成的原因可知电压越大,电流也会越大;同时电阻是阻碍电流的因素,所以电阻越大,电流越小。那电流与电压、电阻有什么数值上的关系 我们一起来探究。 【实验】:探究电流与电压、电阻的关系 1.提出问题: 2.猜想与假设: 。 3.设计实验与制订计划: (1)实验电路图的设计: ①实验中我们以定值电阻作为研究对象,需要测量其电压值和电流值。据此我们设计的电路图如图甲所示: ②实验中需要改变定值电阻R两端的电压或控制定值电阻两端的电压不变,因此我们要进一步在所设计的电路中接入滑动变阻器。实验电路图如图乙所示: (2)根据实验方案,选用本实验所需要的器材:阻值不等的定值电阻(2 Ω、4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω和5 Ω各一个),电压表、电流表、开关、滑动变阻器、干电池2节,导线若干。 ·学习小助手· 需要思考的几个问题: 1.该探究实验的对象是什么 2.用什么科学的探究方法 3.选用哪些数据进行实验 (即探究电流与电压是否成正比关系时,如何改变电压值方便对数据进行分析) 4.如何处理实验数据 (即数据如何体现正比或反比关系) 4.进行实验与收集证据: ①根据实验电路图,连接实验实物电路。 ②检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使定值电阻两端的电压成整数倍地变化,读出相应的电流表的示数,记录在下面的表格中。 R= Ω。 电压U/V 电流I/A ③将阻值不等的定值电阻分别接入电路中,移动滑动变阻器的滑片P,使各定值电阻两端的电压不变,读出相应的电流表的示数,记录在下面的表格中。 U= V。 电阻R/Ω 电流I/A ·学习小助手· 为了便于观察和记录电流表、电压表读数,建议使用5 Ω的定值电阻实验,电压值分别调节为0.5 V的整数倍。 5.分析与论证: ①根据实验中测得的实验数据在下图中描点,分别作出电流随电压、电阻变化的图像。 ②分析图像,得出实验结论: Ⅰ.保持电阻不变时,电流跟电压成 ; Ⅱ.保持电压不变时,电流跟电阻成 。 ·学习小助手· 发现图像所能提供的信息,用图像分析、研究问题是一项物理学习中的重要能力。平常的学习中应注意物理图像的积累运用。 6.交流与评估: (1)你在实验中遇到什么问题,是如何解决的 。 (2)你的实验数据是否得出了相同的实验结论 如果没有,分析原因是什么 。 (3)本实验中滑动变阻器的作用是什么 。 (4)实验中除了可以移动滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,还可采取什么方法 你的方法和前面实验中的方法相比较有什么优劣 。 【答案】合作探究 1.通过导体的电流和电压有什么关系 2.导体中的电流与导体两端的电压成正比、与导体的电阻成反比 5.正比 反比 6.(1)略 (2)略 (3)滑动变阻器的第一个作用是保护电路(开关闭合前将滑片移至阻值最大值位置);在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的另一个作用是改变定值电阻两端的电压,多次实验以便得出具有普遍性的结论;在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的另一个作用是在电阻改变时控制其两端的电压不变 (4)还可以通过增加或减少电池的节数来改变电压。这个方法只能成倍地增加或者减小电压,但只能得到一节电池整数倍的电压,不能得到其他的电压值。而滑动变阻器可以连续地调节定值电阻两端的电压值,且操作简便 ... ...
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