資源簡介

17.1　電流與電壓和電阻的關(guān)系
素養(yǎng)目標(biāo)
1.能利用控制變量法、通過調(diào)節(jié)滑動變阻器,探究電流與電壓的關(guān)系。
2.能利用控制變量法、通過更換定值電阻、調(diào)節(jié)滑動變阻器,探究電流與電阻的關(guān)系。
3.會觀察、收集、分析實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)并嘗試采用圖像法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),能說出電流與電壓的正比關(guān)系。
4.能結(jié)合圖像和表格,根據(jù)電流與電壓和電阻的關(guān)系,進(jìn)行簡單的分析和計(jì)算。
◎重點(diǎn):利用控制變量法,探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。
【合作探究】
實(shí)驗(yàn):探究電流與電壓和電阻的關(guān)系。
【提出問題】
【猜想與假設(shè)】
(1)電流與電壓的關(guān)系:
。
(2)電流與電阻的關(guān)系:
。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃】
(1)實(shí)驗(yàn)方法:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí),應(yīng)該用 法。
①探究電流與電壓的關(guān)系:保持 不變,改變 ,觀察電流的大小變化。
②探究電流與電阻的關(guān)系:保持 不變,改變 ,觀察電流的大小變化。
(2)控制導(dǎo)體電阻的方法:
①在探究導(dǎo)體的電流與電壓的關(guān)系時(shí),我們可以選用 電阻作為導(dǎo)體,從而控制 不變。
②在探究導(dǎo)體的電流與電阻的關(guān)系時(shí),我們可以通過更換 來改變導(dǎo)體的電阻。
(3)控制導(dǎo)體兩端電壓的方法:把滑動變阻器 聯(lián)接入電路,通過移動滑片位置達(dá)到目的。
(4)設(shè)計(jì)電路圖
①實(shí)驗(yàn)器材:電源、導(dǎo)線、開關(guān)、定值電阻、測量電流的 表、測量電壓的 表、控制導(dǎo)體兩端電壓的 。
②在下面虛線框中畫出你設(shè)計(jì)的電路圖:電流表 聯(lián)在電路中,電壓表 聯(lián)在電路中。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)】
(1)探究電流與電壓的關(guān)系
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖,連接實(shí)驗(yàn)實(shí)物電路。
②檢查電路無誤后,閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片P,使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化,讀出相應(yīng)的電流表的示數(shù),記錄在下面的表格中。
R= Ω
U/V
I/A
(2)探究電流與電阻的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)時(shí),依次把阻值不同的定值電阻接入電路,并調(diào)節(jié)滑片,使定值電阻兩端的電壓不變。將各次的定值電阻阻值與對應(yīng)的電流記錄在下面的表格中。
U= V
R/Ω 5 10 15
I/A
【分析與論證】
(1)描點(diǎn)作出兩次實(shí)驗(yàn)的圖像:根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下圖中描點(diǎn),作出電流隨電壓和電阻變化的圖像。
(2)分析表格數(shù)據(jù)和圖像得出結(jié)論
①電流與電壓的關(guān)系:
表格 電壓擴(kuò)大幾倍,電流就 , 電壓與電流的比值
圖像 I-U圖像是一條
結(jié)論 在電阻一定時(shí),電流與電壓
②電流與電阻的關(guān)系
表格 電阻擴(kuò)大幾倍,電流就 ,電流與電阻的乘積
圖像 I-R圖像是一條
結(jié)論 在電壓一定時(shí),電流與電阻
·學(xué)習(xí)小助手·
兩個(gè)物理量成正比時(shí),它們的比值不變,在圖像上是一條過原點(diǎn)的直線;兩個(gè)物理量成反比時(shí),它們的乘積不變,在圖像上是一條下降的曲線,曲線上每一個(gè)點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)乘積相等。
【交流與評估】
(1)本實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是什么
(2)實(shí)驗(yàn)中除了可以移動滑動變阻器的滑片改變定值電阻兩端的電壓,還可采取什么方法 你的方法和前面實(shí)驗(yàn)中的方法相比較有什么優(yōu)劣
【答案】
【提出問題】通過導(dǎo)體的電流與電壓和電阻有什么關(guān)系
【猜想與假設(shè)】
(1)導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
(2)導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃】
(1)控制變量
①導(dǎo)體電阻　導(dǎo)體兩端電壓
②導(dǎo)體兩端電壓　導(dǎo)體電阻
(2)①定值　導(dǎo)體電阻
②阻值不同的定值電阻
(3)串
(4)①電流　電壓　滑動變阻器
②串　并
【分析與論證】
(2)①
表格 電壓擴(kuò)大幾倍,電流就擴(kuò)大幾倍, 電壓與電流的比值不變
圖像 I-U圖像是一條過原點(diǎn)的直線
結(jié)論 在電阻一定時(shí),電流與電壓成正比
②
表格 電阻擴(kuò)大幾倍,電流就變?yōu)樵瓉淼?幾分之一,電流與電阻的乘積不變
圖像 I-R圖像是一條下降的曲線
結(jié)論 在電壓一定時(shí),電流與電阻成反比
【交流與評估】
(1)滑動變阻器的作用有三個(gè):
①保護(hù)電路;
②在探究電流與電壓的關(guān)系時(shí),改變定值電阻兩端的電壓;
③在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),控制定值電阻兩端的電壓不變。
(2)改變電壓的方式有:
①若電源用干電池,則可以通過改變電池節(jié)數(shù)來改變電壓;
②若電源用學(xué)生電源,則可以通過旋轉(zhuǎn)旋鈕來改變電壓。
上述兩種方法的不足:
①若通過改變電池節(jié)數(shù)來改變電壓,需要安裝與拆卸電池,比較麻煩,另外每次改變的都是1.5 V的倍數(shù);
②調(diào)節(jié)學(xué)生電源的旋鈕改變電壓,操作比較方便。
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