课题:4.7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:
应用1.已知电压、电阻,求电流
例1:车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。 解题步骤:(1)画电路图(两个电阻必须画)
(2)列出已知条件和所求量
(3)求解I
已知:U=36V R=32Ω
求:I=?
解:I=U/R=36V/32Ω=1.13A
答:车床照明灯正常工作时,通过灯丝的电流约为1.13A.
例2:一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是242欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝中通过的电流。
应用2:已知电阻、电流,求电压
例3:一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧,通过的电流是10安,求电热水器工作时两端的电压。
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’,使灯泡正常发光,
用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的
电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
应用3:已知电流、电压,求电阻
某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,
再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。
四.伏安法测电阻
如果手上有一个定值电阻,却不知是多少,你能否设计出一个测量它的电路图,及所需的器材和实验的步骤?
策略:一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压,又用电流表测得通过定值电阻的电流,求这个定值电阻的阻值。
1、请画出测量的电路图
2、列出所需器材
3、写出测量步骤.
课堂练习
1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,把电阻R说成跟电压成正比,跟电流成反比。你认为这种说法对吗?为什么?
答:不对。因为电阻是导体本身的一种性质,它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟电流、电压无关。
(因为R的值是等于U/I,但当U增大时,I也会增大,而U/I的比值不会变。)
2.当加在某导体两端电压为4V时,通过它的电流为0.25A,则这导体的电阻为______Ω;当加在它两端的电压增大1倍时,该导体的电阻为______Ω,导体中通过的电流为_______A 。
【补充练习】
1.有甲乙两导体,甲导体的电阻是2Ω,两端电压是2V;乙导体的电阻是4Ω,两端电压是8V。某学生计算甲导体中的电流I甲时,列出: I甲=U
R=8V=4A2Ω
试指出以上计算过程错在何处?并用正确方法计算出甲乙两导体中通过的电流值。 答:误将乙导体两端的电压作为甲导体两端的电压。
2.加在某一电阻器两端的电压为5V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
3、某电流表的电阻约为0.1Ω,它的量程是0.6A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果? U乙8VU甲2VI===2AI甲===1A乙R乙R甲2Ω4Ω
4.电压保持不变,当接电阻为10欧时,电路中的电流为0.2
安。如改接电阻为
30欧时,电路中的电流为多大?
课题:4.7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:
应用1.已知电压、电阻,求电流
例1:车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。 解题步骤:(1)画电路图(两个电阻必须画)
(2)列出已知条件和所求量
(3)求解I
已知:U=36V R=32Ω
求:I=?
解:I=U/R=36V/32Ω=1.13A
答:车床照明灯正常工作时,通过灯丝的电流约为1.13A.
例2:一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是242欧,如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝中通过的电流。
应用2:已知电阻、电流,求电压
例3:一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧,通过的电流是10安,求电热水器工作时两端的电压。
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’,使灯泡正常发光,
用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的
电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
应用3:已知电流、电压,求电阻
某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,
再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。
四.伏安法测电阻
如果手上有一个定值电阻,却不知是多少,你能否设计出一个测量它的电路图,及所需的器材和实验的步骤?
策略:一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压,又用电流表测得通过定值电阻的电流,求这个定值电阻的阻值。
1、请画出测量的电路图
2、列出所需器材
3、写出测量步骤.
课堂练习
1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,把电阻R说成跟电压成正比,跟电流成反比。你认为这种说法对吗?为什么?
答:不对。因为电阻是导体本身的一种性质,它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关,跟电流、电压无关。
(因为R的值是等于U/I,但当U增大时,I也会增大,而U/I的比值不会变。)
2.当加在某导体两端电压为4V时,通过它的电流为0.25A,则这导体的电阻为______Ω;当加在它两端的电压增大1倍时,该导体的电阻为______Ω,导体中通过的电流为_______A 。
【补充练习】
1.有甲乙两导体,甲导体的电阻是2Ω,两端电压是2V;乙导体的电阻是4Ω,两端电压是8V。某学生计算甲导体中的电流I甲时,列出: I甲=U
R=8V=4A2Ω
试指出以上计算过程错在何处?并用正确方法计算出甲乙两导体中通过的电流值。 答:误将乙导体两端的电压作为甲导体两端的电压。
2.加在某一电阻器两端的电压为5V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
3、某电流表的电阻约为0.1Ω,它的量程是0.6A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果? U乙8VU甲2VI===2AI甲===1A乙R乙R甲2Ω4Ω
4.电压保持不变,当接电阻为10欧时,电路中的电流为0.2
安。如改接电阻为
30欧时,电路中的电流为多大?