第二节 科学探究:欧姆定律
教学目标
1.通过实验探究电流与电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程。
2.通过实验探究,使学生进一步熟悉用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
3.尝试用图像法对实验数据进行分析处理。
【重点难点】
重点:理解欧姆定律的内容及其表达式。
难点:实验探究中,用图像法分析实验数据和对实验结果的评估。
知识梳理
1.实验探究:电流的大小与哪些因素有关
(1)实验器材:电源、开关一个、 电流表一只 、 电压表一只 、 滑动变阻器一个 、三只不同规格的定值电阻(如5 Ω、10 Ω、15 Ω)、导线若干。
(2)实验步骤
①保持电阻不变,研究电流与 电压 的关系。
按图连接电路,其中R是定值电阻,R'是滑动变阻器。闭合开关S后,调节滑动变阻器的滑片。根据电压表和电流表的示数,读出每次加在R上的电压值和通过R的电流值并记录。再换接另一个定值电阻,再次实验,测量并记下几组电压和电流的值。并记录在表一中。
表一
②保持电压不变,研究电流跟 电阻 的关系。
按图连接电路,其中R是定值电阻,R'是滑动变阻器。换用不同的定值电阻,使电阻成整数倍地变化,如5 Ω、10 Ω、15 Ω等,调节变阻器的滑片,保持每次定值电阻两端的电压不变,把对应于不同阻值的电流值记录在设计好的表二中。
表二
(3)实验结论
保持电阻不变时,电流跟电压成 正比 关系;保持电压不变时,电流跟电阻成 反比 关系。
2.欧姆定律
(1)内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成 正比 ,跟这段导体的电阻成 反比 。
(2)公式: I=
,式中各字母的含义及单位是:
U——电压—— 伏特(V)
R—— 电阻 ——欧姆(Ω)
I—— 电流 ——安培(A)
自学检测
例1：某同学用一只电流表与灯泡串联，测得灯泡正常发光时的电流是0.28A,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？
解析：据题意得电路示意图如右图
已知：U=220V,I=0.28A
求：R。
解：根据欧姆定律的变形公式得
R=u/Ｉ=220V/0.28A=786欧
答：灯丝正常发光时的电阻值是786欧
例2：一只阻值为
的电阻，接在15V的电源上时，流过的电流为_____A；若电源电压变为10V，电阻的阻值为______，流过电阻的电流为_____A。
例3：下列说法中正确的是:( )
A.导体两端的电压越大，导体的电阻就越大。
B.导体中通过的电流越大，导体的电阻就越小
C.在电压一定时，通过导体的电流越小，导体的电阻就越大。
D.以上说法均不对。
