1、1142 探究欧姆定律1运用控制变量法探究电流跟电压、电阻的关系。2理解欧姆定律。3能运用欧姆定律进行简单的计算。重点欧姆定律及其探究过程。难点设计并进行实验探究。学生电源、开关一个、定值电阻(5、10、15)、滑动变阻器、电流表一只、电压表一只、导线若干。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
2、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2的设计。大多数同学设计的电路如图 2所示。(2)交流讨论电阻 R两端电压的改变问题,学生讨论的方案有两种:一是改变电池节
3、数的方法;二是使用学生电源,利用滑动变阻器来分压,达到改变 R两端电压等。意见统一后达成电路如图 3所示。2进行实验具体安排如下:(1)将学生分成四大组,第一组同学使用的电阻是 5,第二组使用的电阻是 10,第三组使用的电阻是 15,第四组使用的是阻值未知的定值电阻 (有 5 、10、15,铭牌值用胶布密封起来)。(2)强调注意仪器使用的规范性。在一个实验电路中,同时使用电压表和电流表,对学生来说这是第一次。所以在连接电路时,应该给予具体的指导。(3)提醒学生注意:在测量过程中,电路闭合时间不能太长,读取数据后要断开电路,以防通电时间过长,电阻发热给测量带来误差。(4)调节滑动变阻器,尽量使电
4、阻 R两端电压成整数倍变化,读出各种不同电压下电流表的示数。3分析和论证学生实验时,收集到的数据如下(摘录:抄到黑板上): R_。3实验次序 电压 U/V 电流 I/A1 2.02 4.03 6.0数据处理时,得出结论:当电阻不变时,电流跟电压成正比。4研究电阻对电流的影响留给学生自行处理,电压取 5V左右。结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比。5评估和交流回顾活动,想一想在学习过程中哪些问题真正弄懂了,哪些问题还不清楚,操作中有没有失误,测量结果是否可靠典例解读 为了探究电流跟电压的关系,小亮设计了如图甲所示的电路图。(1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图乙中的元件连成电路。(2)在探究电
5、流与电压的关系时,应保持_不变,调节滑动变阻器滑片的位置,改变_,记下对应的电流值。(3)如果仍利用图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系,实验中记录的数据如下表所示。对表格中的数据进行分析,可归纳出的结论是:_。电阻 R/ 5 10 15电流 I/A 1.21 0.60 0.39【解析】(1)连接时注意电表的正、负接线柱位置及量程。看不出该使用哪个量程时,使用较大量程。(2)在探究电流跟电压关系时,根据控制变量法,应保持 R不变,调节变阻器获取不同的电压值。(3)从数据可以看出 I和 R的乘积是定值,即 I与 R成反比。【答案】(1)图略 (2)电阻 R的阻值 电压表示数(或定值电阻两端电压)
6、(3)当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比(二)欧姆定律(1)欧姆定律:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比关系,跟这段导体的电阻成反比关系。(2)欧姆定律公式: I U/R(3)物理意义:揭示了“导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻决定”这一制约关系。(4)欧姆定律公式变形式: U IR, R U/I。典例解读 1.关于欧姆定律 I 和变形式 R 的理解,说法正确的是( )UR UIA电压越大,电流就越大;电阻越大,电流就越小4B导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比C导体的电阻越大,通过导体的电流越小D电压一定,电流与电阻成反比【解析】对 I 的正确理解:
7、在电阻一定的条件下,导体的电流跟导体两端的电压成UR正比;在电压一定的条件下,导体的电流跟导体的电阻成反比。对 R 的正确理解:导体UI的电阻等于导体两端的电压与通过导体电流的比值,同一段导体的电阻值是一定的,不随电压和电流的改变而改变。【答案】D2如图所示,电阻 R1的阻值为 12 , R2的阻值为 8 ,电压表示数为 6 V,求通过电阻 R2的电流值和电源电压。【解析】分析电路形式, R1、 R2串联,电压表测电阻 R1两端电压,因此,通过 R1的电流为 I1 0.5A。因为 R1和 R2串联,通过 R2的电流 I2 I10.5A。因此 R2两端U1R 6V12电压 U2 I2R20.5A84V。所以电源电压 U U1 U26V4V10V。【答案】0.5 A 10 V完成课本 P81例题的学习,通过例题的演算说明大家已能用欧姆定律解答简单的电学问题。练习:有一只电阻,阻值为 125 ,最多可通过 2 A的电流,能否把它接在 220V的电源上使用?三、练习设计请完成探究在线高效课堂“随堂演练”部分。四、课堂小结1“探究电流跟电压、电阻的关系”的实验研究方法。2理解欧姆定律。 3能运用欧姆定律进行简单的计算。五、布置作业