探究欧姆定律(沪粤版).ppt

14 2探究欧姆定律 1 电压是形成电流的原因 2 电阻是导体对电流的阻碍作用 那么电流 电压 电阻的关系是怎样的呢 前面我们学过 电压是形成电流的原因 我觉得导体中电流与其两端电压应该有关 电阻是导体对电流阻碍作用的大小 所以我觉得电流与导体电阻有关 进行猜想与假设 1 既然电压是产生电流的原因 那么升高电压 电流会不会也随着增大呢 一 活动 探究电流与电压 电阻的关系 提出问题 2 既然电阻对电流对阻碍作用 那么增大电阻 通过导体的电流会不会减小呢 导体中的电流跟电压 电阻之间的关系 常用方法 先使其中的一个量 如电阻 保持不变 研究其余两个量 电流和电压 间的关系 再使另外一个量 如电压 保持不变 研究剩下的两个量 电流和电阻 间的变化关系 最后就可得到三个量之间的变化关系 制定计划与设计实验 电阻 电压 电压 电阻 具体方法 a 保持 不变 改变 研究电流与电压之间的关系 b 保持 不变 改变 研究电流与电阻之间的关系 1 研究电流和电压的关系 实验A 保持电阻不变 改变电压 研究电流和电压的关系 电路图 怎样能很方便地改变电阻两端的电压呢 电路图 怎样能很方便地改变电阻两端的电压呢 电路图 怎样能很方便地改变电阻两端的电压呢 电路图 怎样能很方便地改变电阻两端的电压呢 断开 电阻最大 改变电阻R两端的电压 R 研究电流和电压的关系中滑动变阻器的作用 注意事项 1 连接电路时开关应 2 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应移到 位置 3 电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱 2 检查电路是否正确 试触后再闭合开关 3 移动变阻器滑片 调节电阻两端电压分别至1V 2v 3v 并记录对应电流表的示数 填入表格中 4 观察并分析数据 得出结论 5 关闭电源 整理好仪器 分析评估数据 讨论得出结论 进行实验与收集证据 1 根据电路图连接实物图 表一 电阻R 10 分析与论证 在分析实验数据时 还可采用图像法 1 3 2 0 1 0 3 0 2 保持电阻不变时 电流随电压变化的图像 分析表一数据和曲线图可知 导体的电阻不变时 通过导体的电流和它两端的电压成正比 注意 1 这里导体中的电流和导体两端的电压是指同一段导体的同一时间段而言的 2 不能反过来说 电阻一定时 电压跟电流成正比 这里存在一个逻辑关系 因为电压是原因 电流是结果 只有导体两端加了电压 导体中才会有电流 例 某导体两端的电压为2V时 通过导体的电流为500mA 此导体的两端电压为4V时 通过导体的电流是mA 导体的电阻 填变化或不变 1000 不变 2 研究电流和电阻的关系 实验B 保持电压不变 改变电阻 研究电流和电阻的关系 怎样改变电阻的大小 更换定值电阻后 怎样保持电压不变 交流与合作 每次实验更换电阻R 研究电流和电阻的关系中滑动变阻器的作用 使电阻R两端的电压保持不变 电路图 R 进行实验与收集证据 实物图 分别选用5 10 15 三个不同的电阻实验 通过调节滑动变阻器 保持电阻两端的电压为3V不变 记录通过电阻的电流值 实验记录表二 保持压不变时 电流随电阻变化的图像 0 0 0 分析表二数据和曲线图可知 导体两端的电压不变时 通过导体的电流和它的电阻成反比 交流评估 1 分析实验结论与开始的假设有什么差异 2 分析产生实验误差的原因 探讨改进实验的措施 3 你发现对于同一段电阻的电流 电压 电阻有什么定量的关系 如何表示 对于以上两个结论 你用一句话如何表达 分析与论证 公式 变换公式 U IR 导体中的电流 跟这段导体两端的电压成正比 跟这段导体的电阻成反比 二 欧姆定律 U IR 表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积 表示导体的电阻值在数值上等于加在导体两端的电压与其通过电流的比值 注意 1 I U R必须是针对同一对象而言 2 不能理解为R与U成正比 与I成反比 电阻是导体本身的一种性质 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关系 在电压一定的情况下 导体中的电流跟导体的电阻成反比关系 1 不能反过来说 电阻一定时 电压跟电流成正比 这里存在一个因果关系 电压是因 电流是果 因为导体两端有了电压 导体中才有电流 不是因为导体中先有了电流才加了电压 因果关系不能颠倒 2 同样不能说电压一定时导体的电阻与通过它的电流成反比 因为 电阻是导体本身的一个性质 它的大小由导体本身来决定 与导体中通过的电流无关 对欧姆定律的理解 乔治 西蒙 欧姆 生于德国埃尔兰根城 少年时的欧姆因受父亲影响就对物理和数学产生了浓厚的兴趣 欧姆是一个很有科学抱负的人 他长期担任中学教师 边教学生边做研究 由于缺少资料和仪器 这给他的研究工作带来不少困难 但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行着科学探索 欧姆最重要的贡献是建立了电路定律 即欧姆定律 当时还缺乏明确的电压 电流乃至电阻的概念 使用的电流表也正在探索中 他只好自己动手制作仪器 进行测量 他使用了温差电池和扭秤 经过无数次试验和归纳计算 用了10多年时间才获得成功 例题1 某数控车床照明灯的电压是36V 它正常工作时灯丝的电阻是54 求通过灯丝的电流 R 54 I U 36V 已知 2 列出已知条件和所求量 解题步骤 1 画电路图 3 求解I U 36V R 54 求 I 答 车床照明灯正常工作时 通过灯丝的电流约为0 67A 解 I U R 36V 54 0 67A 例题2 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20 求灯泡两端的电压 已知 R 20 求 解 U U IR 0 6A 20 两端的电压是12V 12V 答 R 20 I 0 6A I 0 6A U 3 做完题目后要分析其实际意义 防止不加分析 乱套公式 1 根据题意画出电路图 在电路图上标明已知量的符号 数值以及未知量的符号 2 利用公式求解时 各物理量先统一单位 代入计算时 数字后面带单位有助于对公式的理解 三 解电学计算题的一般步骤 四 课堂练习 1 有人根据公式R U I跟公式I U R在形式上相似 把电阻R说成跟电压成正比 跟电流成反比 你认为这种说法对吗 为什么 2 当加在某导体两端电压为4V时 通过它的电流为0 25A 则这导体的电阻为 当加在它两端的电压增大1倍时 该导体的电阻为 导体中通过的电流为 A 答 不对 因为电阻是导体本身的一种性质 它只跟导体的材料 长度 横截面积和温度有关 跟电流 电压无关 16 0 5 16 3 如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系 由图中信息可知 A 导体的电阻为6欧B 导体的电阻为1 5欧C 导体的电阻随导体两端电压的增大而增大D 导体两端电压为0时 导体的电阻也为0 A 4 李明同学为了探究电流跟电阻的关系 在如图所示的情况下 将A B两点间10 的电阻更换为20 的电阻 闭合开关后 下一步的操作应当是 A 记录电流表和电压表的示数B 将滑动变阻器滑片向右移动C 将滑动变阻器滑片向左移动D 适当增加电池的节数 B 5 如图所示 闭合开关s后 电流表几乎无示数 电压表示数近似等于电源电压 产生这一现象的原因可能是 A L2短路B L2灯丝断了C L1短路D L1灯丝断了 B 0 3 12 6 给你一只标有 10 0 3A 的定值电阻和一只标有 30 0 6A 的滑动变阻器 在保证