1、第二节 科学探究：欧姆定律小明家写字台上有一盏调光台灯，学习了小明家写字台上有一盏调光台灯，学习了“变变阻器阻器”的知识后，他对爸爸说：的知识后，他对爸爸说：“调光台灯上有一个调光台灯上有一个旋钮，它是一个滑动变阻器，旋动它是为了改变灯旋钮，它是一个滑动变阻器，旋动它是为了改变灯泡的电阻，就改变了电流，灯泡的亮度就改变了。泡的电阻，就改变了电流，灯泡的亮度就改变了。”他爸爸却对他说：他爸爸却对他说：“你说的不完全对，调光灯并不你说的不完全对，调光灯并不是靠改变电阻来改变电流的，而是靠改变电压来改是靠改变电阻来改变电流的，而是靠改变电压来改变电流的。变电流的。”他们的说法对吗？说出你的看法。他们
2、的说法对吗？说出你的看法。思考：思考：如果要使灯泡亮度改变有何办法？如果要使灯泡亮度改变有何办法？方法一方法一:改变改变电池节数电池节数方法二方法二:改变改变接入电阻接入电阻问题：问题：相同的灯泡，但发光程度不同，说明流过它们的相同的灯泡，但发光程度不同，说明流过它们的电流不同。那么电流可能和什么因素有关呢？电流不同。那么电流可能和什么因素有关呢？通过前面的学习已经知道：通过前面的学习已经知道：电压是产生电流电压是产生电流的原因；电阻表示导体对电流的阻碍作用。的原因；电阻表示导体对电流的阻碍作用。提出问题提出问题问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在问题：
3、流过导体的电流与导体的电阻及加在问题：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？它两端的电压存在怎样的定量关系呢？它两端的电压存在怎样的定量关系呢？它两端的电压存在怎样的定量关系呢？电流同时受电压、电阻两个因素的影电流同时受电压、电阻两个因素的影响，我们该用什么方法来研究每一个因响，我们该用什么方法来研究每一个因素是怎样影响的呢？素是怎样影响的呢？确定研究方法：控制变量法控制变量法具体做法具体做法：2.控制电压一定，探究电流与电阻的关系。控制电压一定，探究电流与电阻的关系。1.控制电阻一定，探究电流与电压的关系。控制电阻一定，探究电流与电压的关系。电电流大小与哪些因素有
4、关流大小与哪些因素有关猜想与假猜想与假设设:你你认为电认为电流大小与流大小与电压电压的大小有没的大小有没有关系有关系?如果有关系如果有关系,你你认为认为可能存在什么关系可能存在什么关系?参考答案参考答案:有关系电压越高有关系电压越高,电流越大电流越大,或者电或者电流可能跟电压成正比。流可能跟电压成正比。1.1.实验实验方法方法:探究探究电电流与流与电压电压关系关系时时,需需控制控制电阻电阻不不变变,改改变变电电压压。该该种方法被称种方法被称为为控制变量控制变量法。法。探究探究电电流与流与电压电压的关系的关系2.2.测测量器材量器材:用用电压表电压表测导测导体两端的体两端的电压电压;用用电流表电
5、流表测导测导体两端的体两端的电电流流;在在实验实验中中,还还需要使用需要使用滑动变阻器滑动变阻器。3.3.设计实验电设计实验电路并路并连连接接电电路路图图。4.4.实验实验数据及分析数据及分析电电阻阻/电压电压/V电电流流/A1010.11020.21030.3可得出可得出实验结论实验结论:在电阻一定时在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压导体中的电流与导体两端的电压成正比成正比。5.5.交流与交流与评评估估在在实验实验中中,滑滑动变动变阻器的作用阻器的作用:a.a.;b.b.。保护电路保护电路改变电阻两端电压改变电阻两端电压如何如何选择电选择电流表和流表和电压电压表的量程表的量程?参考答
6、案参考答案:根据电源电压选择电压表根据电源电压选择电压表,电压表量程大于电源电压。电压表量程大于电源电压。利用试触法选择电流表。为了提高测量的精确度利用试触法选择电流表。为了提高测量的精确度,尽量选用小尽量选用小量程。量程。1.1.猜想与假猜想与假设设:结结合合“体体验验”中的活中的活动动,你你认为电认为电流大小与流大小与电电阻的大阻的大小有没有关系小有没有关系?如果有关系如果有关系,你你认为认为可能存在什么关系可能存在什么关系?参考答案参考答案:有关系。电阻越大有关系。电阻越大,电流越小。或者电流可电流越小。或者电流可能跟电阻成反比。能跟电阻成反比。2.2.实验设计实验设计:由控制由控制变变
7、量法可知量法可知,探究探究电电流与流与电电阻关系阻关系时时,需需控制控制电电压压不不变变,改改变变电阻电阻。探究探究电电流与流与电电阻阻的关系的关系3.3.设计实验电设计实验电路并路并连连接接电电路路图图。4.4.实验实验数据及分析数据及分析电电阻阻/电压电压/V电电流流/A530.61030.31530.2可得可得实验结论实验结论:在电压一定时在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。导体中的电流与导体的电阻成反比。5.5.交流与交流与评评估估在探究在探究电电流与流与电电阻关系阻关系时时,如何如何调节调节滑滑动变动变阻器保阻器保证电证电阻两阻两端的端的电压电压不不变变?参考答案参考答案:
8、换大电阻换大电阻,滑动变阻器向电阻变大的方向调滑动变阻器向电阻变大的方向调;换小电换小电阻阻,滑动变阻器向电阻变小的方向调。滑动变阻器向电阻变小的方向调。实验实验中使中使电压电压或或电电阻成倍数关系改阻成倍数关系改变变有什么好有什么好处处?参考答案参考答案:便于确定数量关系便于确定数量关系图像法图像法:利用实验得到的数据进行描点分析利用实验得到的数据进行描点分析,画出电阻画出电阻不变时电流随电压变化的图像和电压不变时电流随电不变时电流随电压变化的图像和电压不变时电流随电阻阻(或电阻的倒数或电阻的倒数)变化的图像变化的图像,分析图像从而得出电流分析图像从而得出电流跟电压、电阻的关系。跟电压、电阻
9、的关系。拓展拓展1 1欧姆定律的内容：欧姆定律的内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。2 2欧姆定律的数学表达式：欧姆定律的数学表达式：欧姆定律欧姆定律欧姆定律欧姆定律I=UR1.如如图图所示所示为为A、B两个两个导导体的体的I-U图线图线,由由图线图线可知可知()A.RARB B.RAIB,根据根据 知知RARB。练一练练一练2已知已知R13R2，分，分别别把把R1、R2接到接到6 V的的电电源上，通源上，通过过它它们们的的电电流比流比I1 I2等于（等于（）A1 3 B3 1
10、 C2 1 D4 13一一导导体接到体接到电电路中路中，如果把它两端的，如果把它两端的电压电压增大到原来的三倍，下列增大到原来的三倍，下列说说法中正确的是（法中正确的是（）A它的它的电电阻是原来的三倍阻是原来的三倍 B它的它的电电流保持不流保持不变变C它的它的电电流是原来的三分之一流是原来的三分之一 D它的它的电电流是原来的三倍流是原来的三倍 AD4.在如在如图图所示的所示的电电路中，路中，调节调节滑滑动变动变阻器阻器 R，使灯泡正常，使灯泡正常发发光，用光，用电电流表流表测测得通得通过过它的它的电电流流值值是是 0.6 A。已知。已知该该灯泡正常灯泡正常发发光光时时的的电电阻是阻是 20，求灯泡两端的，求灯泡两端的电压电压。解：解：UL=ILRL =0.6 A20 =12 VRL=20 I=0.6 AIL=I=0.6 AARL
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