探究—电流与电压电阻的关系(获奖课件含动画实验)

1、第十二章第十二章 欧姆定律欧姆定律第一节第一节 探究探究电流与电压、电流与电压、电阻的关系电阻的关系椹涧一中 吕保献制作一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系1、_是形成电流的原因。是形成电流的原因。电压电压2、_是导体对电流阻碍作用的大小。是导体对电流阻碍作用的大小。电阻电阻3、电阻电阻是导体是导体本身本身的一种属性，跟导体两的一种属性，跟导体两端的端的电压电压及导体中的及导体中的电流电流无关无关。电流电流电压（电压（自身决定自身决定）电阻（电阻（自身决定自身决定）（共同决定共同决定）一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系105 . 1RVU103

2、RVU103RVU第第1组实验组实验第第2组实验组实验53RVU有什么实验现象？有什么实验现象？每组实验的现象分别有什么不同？为什么？每组实验的现象分别有什么不同？为什么？一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系如果要使灯泡亮度发生如果要使灯泡亮度发生变化，有几种办法？变化，有几种办法？改变电压（改变电池节数）改变电压（改变电池节数）改变电阻阻值的大小改变电阻阻值的大小问题：问题：相同规格的灯泡，但在不同实验中发光程度却不相同规格的灯泡，但在不同实验中发光程度却不相同，说明相同，说明流过灯泡的电流不同流过灯泡的电流不同。那么。那么电流电流为什为什么不同，么不同，电流电流的大

3、小可能和什么的大小可能和什么因素因素有关呢？有关呢？一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系1 1、电阻上的电阻上的电流电流跟两端的跟两端的电压电压有什么关系呢？有什么关系呢？ 2 2、电阻上的、电阻上的电流电流跟跟电阻的大小电阻的大小有什么关系呢？有什么关系呢？1 1、电阻一定情况下，电压越、电阻一定情况下，电压越大大，电流可能越，电流可能越大大。2 2、电压一定情况下，电阻越、电压一定情况下，电阻越大大，电流可能越，电流可能越小小。第十二章第十二章 欧姆定律欧姆定律第一节第一节 探究探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系一、问题与猜想一、问题与猜想电路中的电流

4、与电压、电阻有什么关系？（电路中的电流与电压、电阻有什么关系？（两点猜想两点猜想）RUIURI导体中的导体中的电流电流跟跟电压电压、电阻电阻之间的关系之间的关系用实验研究一个量随两个量变化时，要保持一个用实验研究一个量随两个量变化时，要保持一个量不变，研究另外两个量之间的关系，这是研究量不变，研究另外两个量之间的关系，这是研究物理问题的一种有用的方法。物理问题的一种有用的方法。一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系探究一：探究一：电阻（电阻（R）一定时，研究电流（）一定时，研究电流（I）与电压（）与电压（U）的关系。）的关系。1.实验：保持实验：保持_不变，研究不变，研究

5、_和和_的关系的关系电阻电阻电流电流电压电压2、实验要测量哪些物理量？实验中应选择哪些器材？、实验要测量哪些物理量？实验中应选择哪些器材？电路图怎样设计？电路图怎样设计？一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系定量：电阻（定量：电阻（R）；）； 变量：电流（变量：电流（I）、电压（）、电压（U）VARR探究一：电阻（探究一：电阻（R R）一定时，研究电流（）一定时，研究电流（I I）与电压（）与电压（U U）的关系。）的关系。电路图电路图实物图实物图1.连接电路时开关应连接电路时开关应。2.闭合开关前，滑动闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移变阻器的滑片应移到到_位置。位置。注

6、意事项：注意事项： 断开断开 电阻最大电阻最大 研究电流和电压的关系中研究电流和电压的关系中滑动变阻器的作用：滑动变阻器的作用：改变改变电阻电阻R两端电压。两端电压。R探究一：电阻（探究一：电阻（R R）一定时，研究电流（）一定时，研究电流（I I）与电压（）与电压（U U）的关系。）的关系。实验一、电阻一定时，电流与电压的关系实验一、电阻一定时，电流与电压的关系 实验数据记录：实验数据记录：探究一：电阻（探究一：电阻（R R）一定时，研究电流（）一定时，研究电流（I I）与电压（）与电压（U U）的关系。）的关系。实验实验次序次序电阻电阻R=5电压电压/伏伏电流电流/安安(1)(2)(3)1

7、1.52实验实验次序次序电阻电阻R=10电压电压/伏伏电流电流/安安(1)(2)(3)11.52实验实验次序次序电阻电阻R=15电压电压/伏伏电流电流/安安(1)(2)(3)11.52分析比较上面的实验数据，你还能得到分析比较上面的实验数据，你还能得到什么结论？什么结论？导体的导体的电阻电阻不变时，通过导体不变时，通过导体的的电流电流和它和它两端两端的电压成的电压成正比正比。导体电阻导体电阻一定情况下，电压越一定情况下，电压越大大，电流越，电流越大大。在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导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体两端的电压成正比正比关系。关系。结论结论1：对这

8、一关系的理解，应注意：对这一关系的理解，应注意：（1）这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对）这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的，不能说一个导体中的电流跟另一个同一导体而言的，不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比。导体两端的电压成正比。（2）不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。比。这里存在一个因果关系，电压是因，电流是果，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。导体中先有了

9、电流才加了电压，因果关系不能颠倒。探究二：探究二：电压（电压（U）一定时，研究电流（）一定时，研究电流（I）与电阻（）与电阻（R）的关系。）的关系。1.实验：保持实验：保持_不变，研究不变，研究_和和_的关系的关系电压电压电阻电阻电流电流2、怎样改变电阻的大小？、怎样改变电阻的大小？更换定值电阻后，怎样保持电压不变？更换定值电阻后，怎样保持电压不变？一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系定量：电压（定量：电压（U）；）； 变量：电流（变量：电流（I）、电阻（）、电阻（R）研究电流和电阻的关系中研究电流和电阻的关系中滑动变阻器的作用：滑动变阻器的作用：使使电阻电阻R两端电压

10、两端电压保持不变保持不变电路图电路图实物图实物图R探究一：电阻（探究一：电阻（R R）一定时，研究电流（）一定时，研究电流（I I）与电压（）与电压（U U）的关系。）的关系。实验一、电压一定时，电流与电阻的关系实验一、电压一定时，电流与电阻的关系 实验数据记录：实验数据记录：探究一：电压（探究一：电压（U U）一定时，研究电流（）一定时，研究电流（I I）与电阻（）与电阻（R R）的关系。）的关系。实验实验次序次序电压电压U=1V电阻电阻/欧欧电流电流/安安(1)(2)(3)51015实验实验次序次序电压电压U=2V电阻电阻/欧欧电流电流/安安(1)(2)(3)51015实验实验次序次序电压

11、电压U=3V电阻电阻/欧欧电流电流/安安(1)(2)(3)51015分析比较上面的实验数据，你还能得到分析比较上面的实验数据，你还能得到什么结论？什么结论？导体两端的导体两端的电压电压不变时，通过导不变时，通过导体的体的电流电流和它的和它的电阻电阻成成反比反比。导体两端导体两端电压电压一定情况下，电压越一定情况下，电压越大大，电流，电流越越大大。结论结论2：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成电阻成反比反比关系。关系。对这一关系的理解要注意：对这一关系的理解要注意：（1）电流和电阻也是针对同一导体而言，谁的电阻）电流和电阻也是针对同一导体而言，

12、谁的电阻就影响谁的电流，不能说一个导体的电流与另一个就影响谁的电流，不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。导体的电阻成反比。（2）同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。）同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。因为，因为，电阻是导体本身的一个性质，它的大小由导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。体本身来决定，与导体中通过的电流无关。上述关系都有必不可少的条件，上述关系都有必不可少的条件，电阻一定或电压一定电阻一定或电压一定，这一点是不能忽略的。这一点是不能忽略的。结论结论1：在电阻一定的情况下，导体中的在电阻一定的情况下，导体中的电电流流跟

13、跟这段这段导体两端的导体两端的电压电压成成正比正比。结论结论2 2：在电压不变的情况下，导体中的在电压不变的情况下，导体中的电电流流跟导体的跟导体的电阻电阻成成反比反比。一、探究一、探究电流与电压、电阻的关系电流与电压、电阻的关系1、在研究电流与电压、电阻关系时，分别利用控制变、在研究电流与电压、电阻关系时，分别利用控制变量法控制了哪些物理量？量法控制了哪些物理量？2、实验中，滑动变阻器的作用是什么？、实验中，滑动变阻器的作用是什么？（1）。（2）在研究电流与电压关系时，改变电阻中电流和两端电压。）在研究电流与电压关系时，改变电阻中电流和两端电压。（3）在研究电流与电阻关系时，保持电阻两端的电

14、压不变。）在研究电流与电阻关系时，保持电阻两端的电压不变。（2）。（1）保护电路。）保护电路。注意注意（1）I、U、R三者必须是同一电路或同一状态三者必须是同一电路或同一状态下的三个对应的量。下的三个对应的量。（2）只有当）只有当R不变时，不变时，I与与U成正比才成立；只成正比才成立；只有当有当U不变时，不变时， I与与R成反比才成立。成反比才成立。（3） I、U、R三者单位必须是同一单位制的单三者单位必须是同一单位制的单位。即分别是：安（位。即分别是：安（A）、伏（）、伏（V）、欧（）、欧（）1、研究电流跟电压、电阻的关、研究电流跟电压、电阻的关系，用右图电路，实验时，分系，用右图电路，实验

15、时，分保持电阻不变和保持电压不变保持电阻不变和保持电压不变两步进行，在保持电阻不变这两步进行，在保持电阻不变这一步中实验要求一步中实验要求： （ ） A、保持滑动变阻器、保持滑动变阻器 R的滑片的滑片位置不变位置不变VAR RD、保持电阻、保持电阻 R 两端的电压不变两端的电压不变B、保持电阻的电阻值不变，调节、保持电阻的电阻值不变，调节R的滑片到不的滑片到不同的适当位置同的适当位置C、保持电路中的电流不变。、保持电路中的电流不变。BA、换用不同电压的电源，调节、换用不同电压的电源，调节R的滑片，保持的滑片，保持R上的电压不变上的电压不变 B、改变电阻、改变电阻R电阻的大小，调节电阻的大小，调

16、节R的滑片，保持的滑片，保持R两端的电压不变两端的电压不变C、调节、调节R的滑片到适当位置，使的滑片到适当位置，使R两端电压保持两端电压保持不变不变 D、调节、调节R的滑片到适当位置，使的滑片到适当位置，使R两端的电压不两端的电压不变变B1、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时，得到下表、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时，得到下表两组数据两组数据电阻电阻电压电压电流电流 10 2V0.2A 4V0.4A 6V0.6A电压电压电阻电阻电流电流 6V5 1.2A10 0.6A15 0.3A1）分析左表数据，可得结论）分析左表数据，可得结论 . .2）分析右表数据，可得结论）分析右表

17、数据，可得结论 . .3）综合以上结论，可得结论）综合以上结论，可得结论 . . 在电阻一定的情况下，在电阻一定的情况下，导体中的电流跟导体两端的电压成正比导体中的电流跟导体两端的电压成正比在电压不变的情况下，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比导体中的电流跟导体的电阻成反比导体中的电流，导体中的电流，跟导体两端的电压成正比跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比跟导体的电阻成反比总总结结结结论论电流与电压、电阻的关系：一、保持电阻不变时，电流与电压成正比。二、保持电压不变时，电流与电阻成反比。思考与拓展：如何用图像法来描述这个规律，请同如何用图像法来描述这个规律，请同学们画图

18、描述出来。学们画图描述出来。欧欧姆姆定定律律欧姆定律：一段导体中的电流，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，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。跟这段导体的电阻成反比。欧姆定律的公式形式：I =U_R注意：2.公式中各物理量的公式中各物理量的对应性对应性1.公式中单位的公式中单位的统一性统一性3.公式的公式的扩展性扩展性1A =1V_ 欧姆（欧姆（G.S.Ohm,17871854G.S.Ohm,17871854）是德国物理学家。）是德国物理学家。他在物理学中的主要贡献是发现了后来以他的名字他在物理学中的主要贡献是发现了后来以他的名字命名的欧姆定律。欧姆的研究

19、，主要是在命名的欧姆定律。欧姆的研究，主要是在1817182718171827年担任中学物理教师期间进行的。现在我们看到欧年担任中学物理教师期间进行的。现在我们看到欧姆定律的公式那么简单，却不要忘记欧姆当时为了姆定律的公式那么简单，却不要忘记欧姆当时为了解决这一难题，付出了艰辛的劳动，当时的实验条件很差，那些测量解决这一难题，付出了艰辛的劳动，当时的实验条件很差，那些测量电流的仪器和电阻值不同的导体，都要自己设计制造。他能够完成这电流的仪器和电阻值不同的导体，都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心、执着的探究些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心、执着的探究精神。精神。公式的对应性欧欧姆姆定定律律U 、R、I必须对应的是同一段电路（同一个元件）同一状态的电压、电阻、电流。例如：RUIR灯U灯灯I灯欧欧姆姆定定律律 公式的扩展性I=_RU U=IR主要用于已知电压和主要用于已知电压和电流求电阻电流求电阻._R =IU主要用于已知