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(共36张PPT)
从战略高度看欧姆定律实验
——《探究欧姆定律实验》的复习及拓展
1、【提出问题】：
通过导体的电流大小与哪些因素有关？
2、【猜想与假设】：
（1）电压是形成电流的原因；
（2）电阻是导体对电流的阻碍作用；
电压大，电流大；
电阻小，电流大；
电流可能与电压、电阻有关；
3、【制定计划与设计实验】：
（1）实验方法：____________;
①研究电流与电压的关系，应控制_______一定；
即：选用_________实验，改变其两端电压大小，测量通过电流大小的变化；
如何改变电压？
选用滑动变阻器
控制变量法
电阻
R
主要作用？
改变定值电阻两端的电压
其它作用？
保护电路
L
定值电阻
②研究电流与电阻的关系，应控制______一定；
即：让_________的阻值变化，控制其两端电压不变，测量通过电流大小的变化；
定值电阻阻值如何改变？
更换阻值不同的电阻
调节滑动变阻器
如何控制？
电压
定值电阻
主要作用？
改变定值电阻两端的电压
或 利用电阻箱调换阻值
（2）实验器材：
控制电阻一定
测量电压大小
测量电流大小
改变电阻两端的电压
改变电阻大小
组成完整电路
定值电阻
电压表
电流表
串联入滑动变阻器
电源、开关、导线等；
多个阻值不同的定值电阻
或电阻箱
（3）实验电路图设计
（4）实物连接图
R
V
A
a b
图中还缺少一根导线，请根据电路图补充完整。
5、【进行实验与收集证据】
实验一：探究电流与电压的关系
①.按电路图连接实验电路，连接电路时，开关应____，并将滑动变阻器的滑片______________；
②.保持定值电阻不变，逐渐调节滑动变阻器，使_______________
______，并记录每一次的电流值；
③.分析数据，归纳结论：
断开
调到阻值最大处
定值电阻两端的
电压改变
【实验记录表格】
实验 次序
1
2
3
4
5
电流 I /A
电压U/V
电 阻 R =____Ω
【实验操作回顾】
5
5
5
【分析实验】
实验 次序
1
2
3
4
5
电流 I /A
电压U/V
电 阻 R = 5 Ω
0.5
0.1
1.0
0.2
1.5
0.3
如何分析电流与电压的关系？
3
·
·
·
I /A
U / V
0.5
0.3
0.5
1.0
1.5
2.0
·
·
0.4
0.2
0.1
·
·
·
·
·
数值均成倍增加
方法①
两个量比值不变
方法②
绘制图象关系
方法③
关系式：U= 5 I
2.5
2.0
0.4
2.5
0.5
5
5
在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
【实验结论】：
_________________________________________________________;
【交流与合作】
（1）怎样操作才能使实验结论更具有普遍性？
更换阻值不同的定值电阻，重复上述步骤，进行多次实验。
R
V
A
a b
滑动变阻器的调节
阻值变小
阻值变大
（2）实验中，电压表、电流表示数变化有什么特点？与滑动变阻器的调节有什么关系？
电压表示数UR与电流表示数I总同大同小
实验 次序
1
2
3
4
5
电流 I /A
电压U/V
电 阻 R = 5 Ω
0.5
0.1
1.0
0.2
1.5
0.3
2.0
0.4
2.5
0.5
R
V
A
a b
拓展：
滑动变阻器串联时的电路动态特点（1）
电压表与定值电阻（或小灯泡）并联——“原装”
UR与 I 同大同小——“比翼双飞”
当R滑增大时，I总减小UR减小；
当R滑减小时，I总增大UR增大；
当R滑增大时，I总减小，UR减小，U滑=U-UR，故U滑增大；
同理，当R滑减小时，I总增大，U滑减小。
U滑与I总各奔东西——“势如水火”
R
V
A
a b
电压表与变阻器并联——“改装”
拓展：
滑动变阻器串联时的电路动态特点（2）
【学法指导】 变阻器类串联电路解题一般思路：
R滑的阻值变化
滑片移动方向
电路中电流 I 的变化
定值电阻两端电压UR的变化
变阻器两端电压U滑的变化
滑片离接入的下接线柱越远，R滑越大
UR=I R
U滑 = U﹣UR
2．（安徽中考）如图所示的电路，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右移动时（　　）
A．电压表示数变大，电流表示数变小，灯泡变暗
B．电压表示数变小，电流表示数变大，灯泡变亮
C．电压表示数变小，电流表示数变小，灯泡变暗
D．电压表示数变大，电流表示数变大，灯泡变亮
A
V
B
1．（安徽中考）如图是测定小灯泡电功率的实验电路。闭合开关S，使滑片P向左不断移动，则电流表的示数_____（选填“增大”、“不变”或“减小”)，小灯泡消耗的电功率______（选填“增大”、“不变”或“减小”）。
A
V
增大
增大
真题演练
·
·
·
I /A
U / V
0.5
0.3
0.5
1.0
1.5
2.0
·
·
0.4
0.2
0.1
·
·
·
·
·
2.5
推导过程略（有兴趣的同学课下思考）
如图1所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示。则R1=_________，电源电压为_________。
10 Ω
6 V
（思路点拨）：R1、R2串联，R1两端电压的变化量 U1与R2两端电压的变化量 U2是相等的，即： U1= U2。
典例精讲
【电学图象类问题的一般思路和方法】
【学法指导】
1、运用“电学解题三步走”识别电路图，特点是电压表、电流表的位置要清楚；
2、明确题目中的图象是哪一元件的图象，图象是反映什么物理量之间关系图象；
3、分析滑动变阻器滑动时电压表、电流表的变化情况，并与图象相对应；
4、明确滑动变阻器位于两个端点时图象中对应点的位置；
5、运用电学相关规律、公式，建立等量关系进行解题。
6、对于定值电阻R：
灯泡的电流—电压图象（I—U图象）；
灯丝的电阻随着温度的升高而增大
【学法指导】
因为电阻是变化的，因此要根据解题的需要查找不同情况下图像中的电压值、电流值，并结合串联、并联电路的规律进行解题。
实验二：探究电流与电阻的关系
①按电路图连接实验电路，连接电路时，开关应断开，并将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处；
②将阻值不同的定值电阻接入电路中，逐渐调节___________，并使定值电阻两端的电压_________，并记录每一次的电流值；
③分析数据，归纳结论：
滑动变阻器
保持不变
【实验操作回顾】
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
电流I/A 0.4 0.2 0.13
如何分析电流与电阻的关系？
数值均成倍变化
方法①
两个量乘积不变
方法②
·
·
I /A
R / Ω
0.5
0.3
5
10
15
20
·
0.4
0.2
0.1
·
·
·
·
·
25
绘制图象关系
方法③
关系式：
电阻×电流 (IR)
2
2
1.95
坐标点数据乘积相等
（所围的面积相等）
实验结论：________________________________________________________。
【交流与合作】
（1）怎样操作才能使实验结论更具有普遍性？
控制不同的电压值，重复上述步骤，进行多次实验。
UR = 3 V、UR = 6 V等
在导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
(2)关于图像的讨论：
①从形状上，这一部分图像一定是数学中的反比例图像——双曲线吗？
②如果I与R成反比，则I与1/R会有什么关系呢？由此，你有没有想到更好地判断I与R的关系的图像处理方法？
不一定，也可能是抛物线的一部分，等。
可以绘制I与1/R的图像，如果I与1/R成正比关系图像，则I与R成反比。
成正比关系
·
·
·
I /A
R / Ω
0.5
0.3
5
10
15
20
·
0.4
0.2
0.1
·
·
·
·
·
25
·
·
I /A
1/R
0.5
0.3
0.1
0.4
0.2
0.1
·
·
·
·
·
0.2
实验次数 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 15
1/R 0.2 0.1 0.067
电流I/A 0.4 0.2 0.13
I与1/R成正比，
即：I与R成反比。
I—1/R图像
本次实验中，滑动变阻器的主要作用：保持定值电阻两端的电压不变。
（3）实验中更换电阻后，怎样调节移动滑动变阻器，使电压表的示数保持不变？
R
V
A
a b
因为实验中UR、U滑均不变，所以，当R增大时，R滑增大；R减小时,R滑减小。
换大调大、水涨船高
分析：
(自编题)如图所示为“探究电流与电压、电阻关系”的实验，电源电压6 V且保持不变，某次实验中，将R＝5 Ω的定值电阻接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，则此时滑动变阻器接入电路中的电阻为_____Ω；如果定值电阻的规格分别为10Ω、15Ω、20Ω，为顺利完成实验，则滑动变阻器的最大阻值至少为_____Ω；
15
60
（4）实际实验时当滑动变阻器连入电路电阻为0时，为什么电压表小于电源电压呢？
因为实际电路中有“其它电阻”。
电源内阻、电表内阻等。
电流表和电压表都是有电阻的，我们一般称之为电表内阻；
电压表内阻很大
（注意接线柱间标示的电阻值）
电流表内阻很小
（注意接线柱间标示的电阻值）
在实验中如果定值电阻突然发生断路，电压表的示数______,电流表示数________.
变大
变小
电压表示数约为电源电压，电流表示数约为0，
原因是什么呢？
（自编题）如图所示，探究欧姆定律的实验中，已知电源电压为6V，滑动变阻器的最大阻值为20 ，电压表量程为0—15V，内阻为3000 ，电流表、电源内阻忽略不计，电流表量程为0—0.6A；由于R断路，求开关闭合时，电流表和电压表的示数分别是多少？
R
V
A
a b
解析：如图，当R断路，开关闭合时，电压表与滑动变阻器串联，滑动变阻器阻值最大，利用欧姆定律和串联电路的关系即可解题；
V
A
a b
RV
Rab=20Ω
UV=？
I =？
U= 6V
=3000Ω
【学法指导】涉及内阻问题时，可将用定值电阻的符号代替相应的内阻画在电路中，辅助解题。
解：如图所示，R断路，RV与Rab串联，
所以：R总=Rab+RV=20Ω+3000Ω=3020Ω
电压表两端电压：UV=I RV= ×3000Ω ≈ 5.96V
考虑到电流表0—0.6A量程时分度值为0.02A，故此时电流表示数约为 0 ；
电压表0—15V量程时分度值为0.5V，故此时电压表示数约为6V。
A
a b
RV=3000Ω
Rab=20Ω
UV=？
I =？
U= 6V
【学法指导】在实际电路中，不仅电压表、电流表有内阻，电源、导线都是有电阻的，只是在解题时为了方便，我们一般只考虑用电器的电阻；因此，解题时题目有特别说明时才考虑电表内阻或电源内阻等。
通过这节课你有哪些收获？说出来和大家交流。

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