探究电阻的电流与电压的关系

　　探究电阻上的电流跟两端电压的关系

　　知识与技能

　　1．通过实验探究,得出并认识电流、电压和电阻的关系；

　　2．会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流；

　　3．会使用滑动变阻器来改变部分电路两端的电压.

　　通过探究过程,进一步体会科学探究方法.

　　体会用“控制变量”的研究方法研究物理规律的思路,学习用图象研究物理问题材.

　　通过实验、分析和探索的过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力.

　　教学重点、难点

　　重点：实验探究电流、电压和电阻的关系的过程

　　难点：运用数学一次函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式

　　教学用具

　　电流表、电压表、三节干电池、滑动变阻器、定值电阻（R1＝5Ω和R2＝10Ω）、开关、导线.

　　一、创设物理情境,引导学生进入科学探究

　　教师：前面我们学习了电流、电压和电阻三个量的知识.这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的.如：

　　①加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大；

　　②导体的电阻越大,流过它的电流就会越小.这些例子同时还揭示了电流与电压、电阻之间的定性关系.

　　如果知道一个导体的电阻值,还知道导体两端的电压值,你能不能计算出通过它的电流值呢?（或用数学表达式表示出来）

　　二、进行科学探究

　　1．提出问题

　　探究电流与电压、电阻之间有什么定量关系?

　　2．猜想或假设

　　应根据以下两个事实来引导和启发学生的想像力,进行猜想或假设

　　①加在导体两端的电压越大,通过它的电流就会越大；

　　电流可能与电压成正比

　　②导体的电阻越大,流过它的电流就会越小.

　　电流可能与电阻成反比.

　　3．设计实验

　　⑴、保持电阻R不变,研究电流I与电压U的关系；

　　⑵、保持电压U不变,研究电流I与电阻R的关系.

　　问：在上述实验设计中,我们保持电阻R不变,让电压改变,观察电流改变,这种研究物理问题的方法叫什么?

　　答：控制变量法.

　　问：实验时,针对于某一导体测量一组电压和电流值,行吗?

　　答：不行.

　　问：为什么?

　　师生共同回答：多次测量可以减少误差,同时考虑到物理规律的客观性、普遍性和科学性,应该多测量几次.

　　教师还应进一步指出：不仅针对同一导体测量几组电压和电流值,同时还要更换定值电阻反复进行实验,这种研究物理问题的方法是不可忽视的.实验时,给出了二个不同的定值电阻（R1＝5Ω和R2＝10Ω）

　　问：我们在实验要多次测量电压和电流值,那么怎样去改变导体两端的电压和通过它的电流呢?

　　学生1答：改变电源的电压

　　如：增减串联的干电池的节数.

　　学生2答：用滑动变阻器来改变

　　⑶、电路图：

　　4、进行实验

　　⑴、照图连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,使R两端电压成整数倍增加,记录电流表示数

　　数据表一

　　R=R1=Ω电压U/V

　　电流I/A

　　⑵、更换定值电阻R的阻值,移动滑动变阻器的滑片P,便定值电阻两端的电压保持不变,记录三次电流表示数

　　数据表二

　　电压U=V电阻R/Ω

　　电流I/A

　　5．分析和论证

　　数据处理时,可引导学生仔细思考测量数据：分析电压是怎样发生变化,从而影响到电流的怎样变化；同时还应考虑到实验会有误差,可能数据不很一致.得出电流、电压的关系的结论.

　　结论：电阻一定时,通过导体的电流和导体两端的电压成正比.

　　电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.

　　导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.

　　6．评估

　　要求学生在探究报告反思自己的探究活动一些问题,如：

　　（1）实验设计方案是不是最优的,还可能会存在着不合理的地方.

　　（2）操作中有没有什么失误,读数时会不会有失误.

　　（3）测量结果是不是可靠的.

　　（4）探究中是不是还有哪些问题还不清楚,哪些问题弄明白了.

　　……

　　7．交流

　　要求学生课后进行交流,交流时,可以相互交换各自的探究报告,也可以口头表述自己在探究与他人不同的意见,同时还应听取他人正确的意见.交流时,不应只是交流探究结论,交流的重点应放在探究的过程中.

　　如：为什么我的猜想和别人不一样?

　　为什么我的方法与你不一样?

　　为什么你能得出这样的结论,我的结论不和你一样?

　　……

　　作业：完成探究报告,并在报告写出对自己所选的实验探究过程进行评估.