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第2節(jié) 科學(xué)探究：歐姆定律 第1課時 電流大小與哪些因素有關(guān)
素養(yǎng)目標(biāo)
進(jìn)一步熟悉滑動變阻器的使用,應(yīng)用滑動變阻器改變部分電路的電壓和控制部分電路電壓值不變。
◎重點:通過實驗探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,分析出電流與電壓、電阻的關(guān)系。
【合作探究】
我們知道,導(dǎo)體有電阻,在導(dǎo)體的兩端加上電壓,就會在導(dǎo)體中產(chǎn)生電流,電壓是電流形成的原因可知電壓越大,電流也會越大;同時電阻是阻礙電流的因素,所以電阻越大,電流越小。那電流與電壓、電阻有什么數(shù)值上的關(guān)系 我們一起來探究。
【實驗】:探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
1.提出問題:
2.猜想與假設(shè): 。
3.設(shè)計實驗與制訂計劃:
(1)實驗電路圖的設(shè)計:
①實驗中我們以定值電阻作為研究對象,需要測量其電壓值和電流值。據(jù)此我們設(shè)計的電路圖如圖甲所示:
②實驗中需要改變定值電阻R兩端的電壓或控制定值電阻兩端的電壓不變,因此我們要進(jìn)一步在所設(shè)計的電路中接入滑動變阻器。實驗電路圖如圖乙所示:
(2)根據(jù)實驗方案,選用本實驗所需要的器材:阻值不等的定值電阻(2 Ω、4 Ω、6 Ω、8 Ω、10 Ω和5 Ω各一個),電壓表、電流表、開關(guān)、滑動變阻器、干電池2節(jié),導(dǎo)線若干。
·學(xué)習(xí)小助手·
需要思考的幾個問題:
1.該探究實驗的對象是什么
2.用什么科學(xué)的探究方法
3.選用哪些數(shù)據(jù)進(jìn)行實驗 (即探究電流與電壓是否成正比關(guān)系時,如何改變電壓值方便對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析)
4.如何處理實驗數(shù)據(jù) (即數(shù)據(jù)如何體現(xiàn)正比或反比關(guān)系)
4.進(jìn)行實驗與收集證據(jù):
①根據(jù)實驗電路圖,連接實驗實物電路。
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。
電壓U/V
電流I/A
③將阻值不等的定值電阻分別接入電路中,移動滑動變阻器的滑片P,使各定值電阻兩端的電壓不變,讀出相應(yīng)的電流表的示數(shù),記錄在下面的表格中。
U= V。
電阻R/Ω
電流I/A
·學(xué)習(xí)小助手·
為了便于觀察和記錄電流表、電壓表讀數(shù),建議使用5 Ω的定值電阻實驗,電壓值分別調(diào)節(jié)為0.5 V的整數(shù)倍。
5.分析與論證:
①根據(jù)實驗中測得的實驗數(shù)據(jù)在下圖中描點,分別作出電流隨電壓、電阻變化的圖像。
②分析圖像,得出實驗結(jié)論:
Ⅰ.保持電阻不變時,電流跟電壓成 ;
Ⅱ.保持電壓不變時,電流跟電阻成 。
·學(xué)習(xí)小助手·
發(fā)現(xiàn)圖像所能提供的信息,用圖像分析、研究問題是一項物理學(xué)習(xí)中的重要能力。平常的學(xué)習(xí)中應(yīng)注意物理圖像的積累運用。
6.交流與評估:
(1)你在實驗中遇到什么問題,是如何解決的
。
(2)你的實驗數(shù)據(jù)是否得出了相同的實驗結(jié)論 如果沒有,分析原因是什么
。
(3)本實驗中滑動變阻器的作用是什么
。
(4)實驗中除了可以移動滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓,還可采取什么方法 你的方法和前面實驗中的方法相比較有什么優(yōu)劣
。
【答案】合作探究
1.通過導(dǎo)體的電流和電壓有什么關(guān)系
2.導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比、與導(dǎo)體的電阻成反比
5.正比　反比
6.(1)略
(2)略
(3)滑動變阻器的第一個作用是保護(hù)電路(開關(guān)閉合前將滑片移至阻值最大值位置);在探究電流與電壓的關(guān)系時,滑動變阻器的另一個作用是改變定值電阻兩端的電壓,多次實驗以便得出具有普遍性的結(jié)論;在探究電流與電阻的關(guān)系時,滑動變阻器的另一個作用是在電阻改變時控制其兩端的電壓不變
(4)還可以通過增加或減少電池的節(jié)數(shù)來改變電壓。這個方法只能成倍地增加或者減小電壓,但只能得到一節(jié)電池整數(shù)倍的電壓,不能得到其他的電壓值。而滑動變阻器可以連續(xù)地調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓值,且操作簡便

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