4.6电流、电压和电阻的关系
教学目标:1、能总体设计电流与电压、电阻之间关系的分步研究程序。
2、能按提供的电路图进行实验。
3、理解滑动变阻器在电路中的控制作用。
4、能从实验数据中找出正比关系或反比关系。
5、能从分步实验结论中总结出欧姆定律。
6、会用欧姆定律进行简单的计算。
重点难点:欧姆定律
教学课时:3课时
教学过程:
【引入新课】
复习、总结所学过的电学三个物理量:电流强度(I)、电压(U)、电阻(R)。
我们可以得到这样的规律:电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。请大家猜测它们三者之间的关系。
当电路总的电阻一定时,电压越大,电流__________________。
当电路中的电压一定时,电阻越大,电流__________________。
设计实验,探究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系。条件控制:
1) 保持______不变,改变______,研究电流与电压之间的关系。
2) 保持______不变,改变_______,研究电流与电阻之间的关系。
一.电阻不变时,电流与电压的关系
按教材第138页图4-50所示连接电路,开始实验,把数据记录到表格中。
可以发现:当电阻不变时,电压越大,电流也越大。
二.电压不变时,电流与电阻的关系
把电压控制在2伏特。更换刚才电路中的定值电阻,记录每次的组值。调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压保持不变,从电流表上读出电流值,填入表中。
从实验数据中,可以总结:电阻两端电压不变时,电阻越大,电流就越小。
这个规律早在1827年,德国物理学家欧姆就已经研究得出,我们称其为欧姆定律。
三、欧姆定律的应用
1、欧姆定律内容:导体中电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2、表达式:I=U/R;式中电压U的单位用伏,电阻R有单位用欧,电流I的单位用安。
表达式的意义:
(1)当导体的电阻不变时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
(2)当导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
有关欧姆定律的几点说明:
①欧姆定律中的电流,电压和电阻这三个量是对同一段导体(或电路)而言的。并且还是同一时刻的。
②对于一段电路,只要知道I 、U和R三个物理量中的两个,就可以求出另一个。
③使用公式进行计算时,各物理量要用所要求的单位。
变形公式:⑴U=R×I
⑵R=U/I
注意:表达式R=U/I,千万不能理解成电阻是由电压和电流的值决定的,电阻的大小是由电阻本身性质决定的
3.公式应用: