初中物理配套实验课件 探究电流与电阻的关系 (共22张PPT)

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初中物理配套实验课件 探究电流与电阻的关系 (共22张PPT)

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(共22张PPT)
目 录
CONTENTS
1
实验目的
实验器材
2
知识准备
3
进行实验
4
5
交流讨论
初中物理
配套实验
探究电流与电阻的关系
01
PART
实验目的
(1)通过实验探究电流与电阻的关系,让学生经历探究的过程,并体会科学探究的方法。
(2)会观察、收集、分析实验中的数据并尝试采用图象法分析实验数据并得出实验结论。
01 实验目的
02
PART
实验器材
02 实验器材
干电池若干(或蓄电池)、定值电阻、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、导线若干。
03
PART
知识准备
03 知识准备
(1)电阻的概念
①定义:电阻表示导体对电流___________的大小。
②在国际单位制中,电阻的单位是_______(Ω);
规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是____Ω。
④影响导体电阻的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。
欧姆
阻碍作用
1
03 知识准备
(2)请在方框中画出你设计的探究电流与电阻的关系电路图,并根据电路图连接实物图。
04
PART
进行实验
04 进行实验
(1)提出问题
电阻表示导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电流会越小。那么,流过导体的电流与导体的电阻存在怎样的定量关系呢?
(2)设计实验
要探究电流与电阻的关系,需要知道电阻的阻值和通过电阻的电流,还需要知道更换电阻后控制电阻两端电压不变的方法。
完成测量需要哪些仪表 画出能够控制电压和测量电流的电路图。
(3)实验提示
①实验中滑动变阻器的作用是:
___________________________________。
②测量一组数据之后,我们需要更换电阻,更换电阻之前一定要先_______________,然后把滑动变阻器滑片调到阻值_____________.
04 进行实验
改变导体两端的电压和保护电路
断开开关
最大位置
(4)实验步骤
①按照实验准备中设计的电路图连接好实物图。
②闭合开关,调节滑动变阻器,记下对应的电压值和电流值。
③更换不同的电阻,调节滑动变阻器,使电压表的示数保持不变,分别记下对应的电流值。
04 进行实验
(5)收集证据
04 进行实验
电压U/V 3 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A
【自选一种方法进行数据分析】
①方法1:
分析表格中的数据,看看在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻存在着怎样的定量关系。
分析发现:在电压一定时,通过电阻的电流电阻成______。
04 进行实验
(6)分析论证
反比
电压U/V 3 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 30
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 0.1
②方法2:
在直角坐标系中画出各组数据对应的点,然后将各点平滑地连接起来。像这种采用数学方法——图象法分析,能够非常直观地看出两个量的变化,并得出定量关系。
分析图像:由图像知道,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积___________,故可得出结论:
04 进行实验
反比
电压一定时,通过导体的电流与其电阻成_______。
保持不变
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(7)实验结论:
04 进行实验
05
PART
交流讨论
(1)小明同学在做“探究导体的电流与导体电阻的关系”的实验时,电源电压保持不变,他不断改变R的阻值,测得相应的电流值如表中所示,分析表中数据他发现电流与电阻不成反比,原因可能是什么?
05 交流讨论
【分析】没有控制导体两端的电压不变。
计算电阻中的电流与电阻的乘积发现3次不相等,即电阻两端的电压不相等。
(2)如图,在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明把5Ω的电阻取下,把10Ω的电阻接入电路中,发现电阻两端的电压变大了,此时他应该如何移动滑动变阻器的滑片才能达到实验目的?
05 交流讨论
【分析】将滑动变阻器R2的滑片向右端(b)移动。为使R1两端的电压保持不变,应增大滑动变阻器R2接入电路的阻值。
06
PART
巩固提高
06 巩固提高
(1)用笔画线代替导线将图甲实物电路
连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向左移动,电路中电流变小,导线不得交叉)
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表示数接近于电源电压,电流表几乎无示数,则故障为定值电阻R_____(选填“短路”或“断路”)。
(3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I-R图像,由图像可知R两端的电压为______V;当R的阻值由5Ω更换为10Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压_____,滑动变阻器的滑片应向_____(选填“左”或“右")端滑动;若实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω,则滑动变阻器的阻值至少是_______Ω。
【例题】某物理学习小组在“探究通电导体中电流与电阻的关系”的实验中,连接了如图甲所示电路(电源电压保持4.5V不变)。
断路
7.5
解析见下页
3
不变

06 巩固提高
(1)滑动变阻器应串联在电路中,P向左移动,电路中电流
变小,应将变阻器右下接线柱接R的右接线柱,如图所示.
(2)电压表示数接近电源电压,说明电压表能连接到电源
两极;电流表几乎无示数,说明电路中电流很小,则故障为定值
电阻R断路,此时电路相当于将电流表、电压表和滑动变阻器串联在电路中。
(3)由图像可知,R两端的电压为
U=0.6A×5Ω=0.3A×10Ω=0.2A×15Ω=0.15A×20Ω=3V
本实验要采用控制变量法,当R的阻值由5Ω更换为10Ω时,为使R两端的电压保持不变,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,将滑片向左滑动;电源电压为4.5V, R两端的电压为3V不变,则滑动变阻器两端的电压为4.5V-3V=1.5V
即滑动变阻器两端的电压为定值电阻两端电压的一半;根据串联电路的特点, U变阻器/ UR = R变阻器/ R,则R变阻器=7.5Ω。

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