4.6 电流、电压和电阻的关系 3课时(课件 57张ppt)

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4.6 电流、电压和电阻的关系 3课时(课件 57张ppt)

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第6节 电流与电压、电阻的关系
第1课时
物理量 物理意义 符号 国际单位 测量工具
电流
电荷定向移动
I
A
电流表
电压
使电荷移动形成电流的原因
U
V
电压表
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω
会用电压表和电流表测量导体两端电压和通过的电流。
通过实验探究,知道电流跟电压、电阻的关系。
  通过前面的学习已经知道:电压是产生电流的原因;电阻表示导体对电流的阻碍作用。
  各种家用电器的电流大小不同,那么电流大小与哪些因素有关?
  流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢?
 1.若电阻一定,电流与电压存在什么关系?
  猜想依据是什么?
 2.若电压一定,电流与电阻存在什么关系?
  猜想依据是什么?
尝试猜想
给你以下实验器材,如何设计实验?
  测电阻两端电压,选择什么器材?
  如何改变电阻两端电压?怎么操作?
  测通过电阻的电流,选择什么器材?
  实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变?
  滑动变阻器在实验中起到什么作用?
设计实验
探究电流与电压的关系
实验电路图及实物图
设计实验
探究电流与电压的关系
进行实验
探究电流与电压的关系
1.连接电路。
2.闭合开关,逐次调节滑动变阻器,使电压表示数分别为1伏、2伏……6伏,分别读出对应的电流值,记录数据。
电阻R 5 欧 电压U/伏 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/安
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
自变量
因变量
控制变量
实验数据
探究电流与电压的关系
I/安
U/伏
0
4.0
6.0
0.2
0.6
1.0
1.2
0.8
0.4
1.4
2.0
3.0
5.0
7.0
1.0
绘制图像
·
·
·
·
·
·
·
探究电流与电压的关系
  当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
实验结论
探究电流与电压的关系
  在电路中如何改变电阻,选用什么器材?怎么操作?
  如何使电阻两端电压不变,如何控制其不变?
  滑动变阻器在实验中起到什么作用?
设计实验
探究电流与电阻的关系
实验电路图及实物图
设计实验
探究电流与电阻的关系
进行实验
探究电流与电阻的关系
1.连接电路。
2.闭合开关,逐次更换定值电阻(阻值分别为2欧、4欧、6欧、8欧),调节滑动变阻器,使电压表示数始终保持不变,分别读出对应的电流值,记录数据。
电压U 2伏 电阻R/欧 2.0 4.0 6.0 8.0
电流I/安
0.25
0.33
0.5
1
自变量
因变量
控制变量
实验数据
探究电流与电阻的关系
R/欧
I/安
0
8
0.6
0.4
0.2
0.8
4
6
2
1.0
·
·
·
·
绘制图像
探究电流与电阻的关系
  当导体的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
实验结论
探究电流与电阻的关系
1.连接电路时,开关应处于断开状态;闭合开关前滑片应置于最大值处。
2.电流表和电压表的使用方法要正确,量程选择要合适。
3.改变电压时,要使电压成整数倍的变化。
4.通电时间不要太长,测量次数不少于三次。
5.要更换电阻再次实验,使实验结论更具有普遍性。
注意事项
当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比。
当电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。
1.一导体接到电路中,如果把它两端的电压增大到原来的三倍,下列说法中正确的是( )
A.它的电阻是原来的三倍
B.它的电流保持不变
C.它的电流是原来的三分之一
D.它的电流是原来的三倍
D
2.关于电压与电流的关系的说法不正确的是( )
A.电压是电路中形成电流的原因
B.导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比
C.电阻一定时,导体两端的电压与电流成正比
D.电阻一定时,导体电流与导体两端电压成正比
C
3.在“研究电流跟电压、电阻的关系”的实验中,我们先使电阻取某一定值,多次改变滑动变阻器的阻值,记录每次的电流值和相应______值,得到电阻不变时,电流跟______成正比的关系 ;然后多次改变电阻的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使每次_____保持不变,记录每次电阻的阻值和相应的______值,得到此时电流跟_______成反比的关系。
电压
电压
电压
电流
电阻
第6节 电流与电压、电阻的关系
第2课时
理解欧姆定律的内容。
会用欧姆定律的公式和变形公式进行一些简单的计算。
1.欧姆定律的内容
  导体中的电流,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.欧姆定律的数学表达式
电压
电阻
电流
I =
U
R
欧姆(1787—1854)
德国物理学家
一 欧姆定律
3.公式中使用国际单位(单位要统一)
  电压 U 的单位:伏(V)
  电阻 R 的单位:欧(Ω)
  电流 I 的单位: 安(A)
注意
一 欧姆定律
欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系。
用欧姆定律进行计算的一般步骤
(1)读题、审题(注意已知量的内容);
(2)根据题意画出电路图;
(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;
(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完整、规范)。
二 欧姆定律的应用
例题分析
(1)画电路图;
(2)列出已知条件和所求量;
(3)求解 I。
解题步骤
  例1 一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30 欧,接在12 伏的电源两端,求通过这盏电灯的电流。
二 欧姆定律的应用
U=12 伏
I
R=30 欧
解:
I=   =    = 0.4 安
U
R
12 伏
30 欧
二 欧姆定律的应用
例题分析
  例1 一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30 欧,接在12 伏的电源两端,求通过这盏电灯的电流。
  例2 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 0.6 安。已知该灯泡正常发光时的电阻是 20 欧,求灯泡两端的电压。
解:
UL=ILRL =0.6 安×20 欧 =12 伏
IL=I=0.6 安
RL=20 欧
I=0.6 安
A
R'
L
,导出公式    。
U= I R
根据
I =
U
R
二 欧姆定律的应用
,导出公式    。
根据
I =
U
R
R=
U
I
  例3 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0.18 安,再用电压表测得灯泡两端的电压是220 伏,试计算灯丝正常发光时的电阻值。
解:
R=   =     ≈1 222 欧
U
I
220 伏
0.18 安
二 欧姆定律的应用
  例4 加在某电阻器两端的电压为5 伏时,通过它的电流是0.5 安,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20 伏,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
U2=20 伏
R=?
I2=?
I1=0.5 安
R
U1=5 伏
解:
I2=  =     = 2 安
U2
R
20 伏
10 欧
R=  =     = 10 欧
U1
I1
5 伏
0.5 安
提示:因为电阻是导体本身的一种性质,因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系,所以“电阻与电压成正比,与电流成反比”这种说法是错误的。
二 欧姆定律的应用
  例5 甲、乙分别接入电压比是2∶1的电路中,已知它们的电阻比是2∶3,则通过它们的电流比是 (   )
A.1∶1  B.2∶1  C.4∶3  D.3∶1
D
  据题意 U甲∶U乙= 2∶1 ;R甲∶R乙= 2∶3
  根据
  解得 I甲∶I乙= 3∶1
解:
I =
U
R
注意:甲和乙电压与电阻的对应关系不要张冠李戴。
二 欧姆定律的应用
欧姆定律
对欧姆定律的理解
欧姆定律的应用
内容
公式
应用欧姆定律进行分析与计算电路问题
1.关于欧姆定律,下列叙述中正确的是( )
A.在相同电压下,导体的电流和电阻成反比
B.对同一个导体,导体中的电流和电压成正比
C.因为电阻是导体本身的性质,所以电流只与导体两端的电压成正比
D.导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
ABD
2.根据欧姆定律公式 可导出 。关于此式,下列说法正确的是( )
A.当导体两端电压为零时,导体电阻也为零
B.导体两端的电压越大,导体的电阻也越大
C.导体中的电流越大,导体的电阻也越大
D.导体的电阻是导体本身的性质,它的大小与导体两端的电压及导体中的电流无关
D
I =
U
R
R =
U
I
3.两根电阻丝的电阻分别为2欧和16欧,将它们接在同一电源两端,则通过它们的电流之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶8 C.1∶32   D.8∶1
D
4.一条镍铬合金线的两端加上4 伏电压时,通过的电流是0.2 安,则它的电阻是 ______欧。若合金线的两端电压增至16 伏,则它的电阻是______欧,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为______安的电流表。
20
20
0~3
第6节 电流与电压、电阻的关系
第3课时
了解滑动变阻器的结构,初步学会使用滑动变阻器。
学会正确使用电压表和电流表。
练习用电压表和电流表测电阻——“伏安法”测电阻。
1.电流可以用电流表测量,电压可以用电压表测量。那么,用什么方法测量电阻呢?
2.如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法?
I =
U
R
R=
U
I
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
开关、导线、待测电阻。
R=
U
I
伏安法测量定值电阻的阻值
实验原理
实验器材
电路图
实物图
实验电路图和实物图
(1)写出实验步骤及实验数据记录表格;
(2)按电路图连接电路,并进行测量;
(3)将测量的数据记录在自己设计的记录表中;
(4)根据测得的数据,利用欧姆定律算出电阻值;
(5)多测几组数据,看看测得的电阻值是否一样。
实验要求
实验步骤
 (1)调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物。调节滑动变阻器到阻值最大端。
 (2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数 I、电压表的示数U,并记录在表格中。
(3)调节滑动变阻器的滑片,改变待测电阻中的电流及两端的电压,再测几组数据,并记录在表格中。
(4)根据公式 分别计算出各组R 的值,最后求出各次测量值的平均值,并记录在表格中。
R=
U
I
测量次数 电压U/伏 电流I/安 电阻R/欧 平均值/欧
1 1.0 0.10 10.0 10.0
2 1.5 0.15 10.0 3 2.0 0.20 10.0 实验记录表格
 (1)在连接电路前要调节电流表、电压表到零刻度。
 (2)连接电路时开关要断开,调节滑动变阻器到阻值最大端。
 (3)连接好电路,在检查电路连接无误后要用开关试触,在确定电路完好后再闭合开关S。
 (4)电压表和电流表要注意选择适当的量程。
注意事项
  
2.多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻。
3.比较计算出的几个数值,看看每次算出的电阻的大小相同吗?有什么变化规律吗?
  4.如果出现的情况和测量定值电阻时不同,你如何解释?与同学交流一下。
1.将上述实验中的定值电阻换成小灯泡,用同样的方法测定小灯泡的电阻。
电阻的测量
实验原理:
需测量物理量:
实验电路图:
滑动变阻器作用:
保护电路;改变被测电阻两端的电压
电流、电压
R=
U
I
1.小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R 的阻值。闭合开关 S,调节滑动变阻器的滑片P 后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电流表的示数为_____安,电阻R的阻值为_____欧。
0.4
5
发现:当灯两端电压越大时,灯丝电阻越大。
原因:当灯两端电压增大时,灯丝温度升高。
2.某同学用伏安法测小灯泡的电阻,下表为记录的实验数据,从中你发现了什么?说明原因。
电压U/伏 1 2 3
电流I/安 0.22 0.30 0.34
电阻R/欧 4.55 6.67 8.82
3.在“用伏安法测量电阻”的实验中,某同学在连接电路时,
不小心将电流表和电压表接错了位置,如图所示。闭合开关可能出现的现象是( )
A.电流表烧坏,电压表示数为0
B.电流表烧坏,电压表有示数
C.电流表示数为0,电压表示数为电源电压值 
D.电流表示数为0,电压表示数为0
C
4.小东同学做测量电阻的实验: (1)请完成如图实验电路的连接;(2)小东正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为图甲所示,此时电流表的示数如图乙所示,电阻是_____Ω。
5
a
b
c
d
5.用电压表和电流表测电阻时,已知电压表和电流表示数如图所示,则电流表读数是________,电压表读数是________,被测电阻是________。
0.48A
1.2V
2.5Ω

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