142科学探究：欧姆定律

1、 学习目标：学习目标： 1.通过实验探究电流、电压和电通过实验探究电流、电压和电 阻的关系。阻的关系。 2.通过实验探究电流跟电压、电通过实验探究电流跟电压、电 阻的定量关系，分析归纳出欧姆阻的定量关系，分析归纳出欧姆 定律。定律。 自学指导：自学指导： 1.通过前面的学习，试着猜想电流与哪通过前面的学习，试着猜想电流与哪 些因素有关？些因素有关？ 2.实验过程中用到了什么试验方法？实验过程中用到了什么试验方法？ 3.自己试着画出实验电路图。自己试着画出实验电路图。 4.实验数据怎样处理？实验数据怎样处理？ 5.通过实验得出什么结论？通过实验得出什么结论？ 电烤箱电烤箱 电饭锅电饭锅 电电 磁

2、磁 起起 重重 机机 电解铝专用设备电解铝专用设备 电流与哪些因素有关电流与哪些因素有关 猜想与假设猜想与假设: : 1 1、既然电压是产生电流的原因，那么升高电、既然电压是产生电流的原因，那么升高电 压，电流会不会也跟着增大呢？压，电流会不会也跟着增大呢？ 2 2、既然导体对电流有阻碍作用，那么增大导、既然导体对电流有阻碍作用，那么增大导 体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？体的电阻，通过导体的电流会不会减小呢？ ( (你的猜想呢你的猜想呢) ) 、设计电路、设计电路 （1）本实验研究对象是什么？）本实验研究对象是什么？ （2）如何测）如何测AB段导体两端的电压和通过的电段导体两端的电压和

3、通过的电 流，要组成完整的电路，还需要哪些器材？流，要组成完整的电路，还需要哪些器材？ （3）在控制导体电阻不变的同时，如何改变）在控制导体电阻不变的同时，如何改变 导体两端的电压？导体两端的电压？ （4）你认为哪个方案更好？并画出电路图）你认为哪个方案更好？并画出电路图 实验一：探究电流 大小与电压的关系 制定计划与设计实验制定计划与设计实验: : 在前面我们做出了两个猜想，那么，由多个因在前面我们做出了两个猜想，那么，由多个因 素影响时，这时我们该怎么设计这个实验呢？素影响时，这时我们该怎么设计这个实验呢？ 在电流、电压、电阻三个量中，我们先限制其在电流、电压、电阻三个量中，我们先限制其

4、中一个量不变，来讨论余下两个量的关系；然后再中一个量不变，来讨论余下两个量的关系；然后再 限制另一个量不变，研究剩下两个量的关系，这就限制另一个量不变，研究剩下两个量的关系，这就 叫叫“控制变量控制变量”法法 。 V A 让我们想想该用怎样来设计电路呢？让我们想想该用怎样来设计电路呢？ 请大家动手设计一下，画在记录单上请大家动手设计一下，画在记录单上 A V 1 1、探究电流、探究电流 跟电压、电跟电压、电 阻的关系，阻的关系， 就要连接一就要连接一 个电路。个电路。 2 2、要得到、要得到 电阻两端的电阻两端的 电压和通过电压和通过 电阻的电流，电阻的电流， 电路中需要电路中需要 接入什么仪

5、接入什么仪 器？器？ 3 3、要改变、要改变 电阻两端的电阻两端的 电压，电路电压，电路 中又需要接中又需要接 入什么？入什么？ 实验器材：实验器材： 电流表、电压表、导线、滑动变阻器、变阻箱、电流表、电压表、导线、滑动变阻器、变阻箱、 开关、电源。开关、电源。 s R A V （1）根据电路 图连接实物图 实验实验1:保持电阻保持电阻R不变，不变， 研究电流与电压的关系研究电流与电压的关系 具体操作如下：具体操作如下： （1）按图连好电路）按图连好电路 （2）移动滑动变阻器的滑片，改变电阻）移动滑动变阻器的滑片，改变电阻R两端的电压两端的电压 （3）记录每次电流表和电压表的示数）记录每次电流

6、表和电压表的示数 思考：这次实验中滑动变阻器的作用是什么？ 改变电阻R两端的电压，以便进行多次实验 分析比较上面的实验数据，你能得到 什么结论？ 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。 实验次序实验次序电阻电阻 R=5 电压电压U/V 电流电流I I/A U/I 110.25 220.45 330.65 分析与论证 在分析实验数据时，还可采用图像法。 保持电阻不变时，电流随电压变化的图像。 I/A U/V O 0.3 1.52.01.0 0.2 0.5 0.1 0.4 在在I/U图像中画出来图像中画出来 0 U/V I/A 由图像也可以看出： 在电阻不变时，电流与 电压成正

7、比 A B 如图：试比较导体A、B 的电阻大小 在电压一定时比电流， 电流大的电阻小 A的电阻小于B的电阻 IA IB 实验实验2 ：保持电阻：保持电阻R两端的电压不变，两端的电压不变， 研究电流和电阻的关系研究电流和电阻的关系 具体操作如下：具体操作如下： （1）换用不同的定值电阻R （2）每次调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数 保持不变（或:使电阻R两端的电压保持不变） （3）记录每次的电阻值和电流表的示数 思考：这次实验中滑动变阻器的作用是什么？ 使电阻R两端的电压保持不变 进行试验：欧姆定律实验-I与R关系.swf 实验数据记录实验数据记录 实验次序实验次序电压电压 U=2.5V 电

8、阻电阻R/ 电流电流I I/A 150.5 2100.25 3150.16 分析比较上面的实验数据，你能得到 什么结论？ 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。 实验实验2 2：电流与电阻的关系（控制电压一定）：电流与电阻的关系（控制电压一定） 分析数据分析数据，得出，得出结论：结论： 在电压不变的情况下，导体中的电流跟在电压不变的情况下，导体中的电流跟 导体的电阻成导体的电阻成 探探 究究 过过 程程 I/A R/ 0.5 0.25 0.16 51015 结论1: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。 结论2:在电压不变的情况下，导体中 的电流跟导

9、体的电阻成反比。 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， 跟这段导体 的电阻成反比。 1 1、如图所示，若干路电流、如图所示，若干路电流I=1.2AI=1.2A，通过，通过R R1 1的电流的电流 I I1 1=0.8A,R=0.8A,R2 2=6=6, ,则则R R1 1= = 。 2 2、一段导体两端的电压是、一段导体两端的电压是3V3V，通过导体的电流是，通过导体的电流是0.5A0.5A， 若电压减小为若电压减小为1.5V1.5V，电流为，电流为 A A；若通过导体的；若通过导体的 电流为电流为0.8A0.8A，则导体两端的电压是，则导体两端的电压是 V V。 3

10、3、通过导体、通过导体a a、b b的电流随电压的变化情况如图所示，的电流随电压的变化情况如图所示， 则导体则导体a a、b b的电阻相比较（的电阻相比较（ ） A A B B C C D D无法确定无法确定 ba RR ba RR ba RR B B 4 4、如图所示电路中滑动变阻器、如图所示电路中滑动变阻器R R1 1的阻值为的阻值为200200，电阻，电阻 R R2 2的阻值为的阻值为300300，电源电压为，电源电压为6V6V。当滑片。当滑片P P由由a a端滑到端滑到b b 端的过程中，电压表的示数变化范围是（端的过程中，电压表的示数变化范围是（ ） A A6V6V0V B0V B3

11、.6V3.6V6V6V C C6V6V3.6V D3.6V D6V6V2.4V2.4V 5 5、在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中，通、在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中，通 过改变电路中的电压的电阻，分别得了如下两组数据：过改变电路中的电压的电阻，分别得了如下两组数据： 分析表分析表1 1所列数据可以得到的结论是：在电阻一定所列数据可以得到的结论是：在电阻一定 时，时， 。 分析表分析表2 2所列数据可以得到的结论所列数据可以得到的结论 是：是： 。 6 6、如图所示，已知电阻、如图所示，已知电阻R R1 1=6=6，通过，通过R R2 2的电流的电流I I2 2=0.5A=0.5A， 通过通过R R1 1和和R R2 2的电流之比为的电流之比为I I1 1：I I2 2=2=2：3 3，求，求R R2 2的阻值。的阻值。 7 7、如图所示的电路中，电阻、如图所示的电路中，电阻R R1 1=6=6，R R2 2=12=12，已知通过，已知通过