【導(dǎo)讀】1．通過實驗探究電流、電壓和電阻的關(guān)系?？茖W(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生樂于探索的興趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實踐能力。息的有效性作出判斷的意識，有初步的信息處理能力，學(xué)習(xí)從實驗中歸納簡單的科學(xué)規(guī)律。所以，為了完成該項探究活動，進一步學(xué)習(xí)滑動變阻器，探究并理解歐姆定律，有。必要讓學(xué)生了解電阻的概念，知道導(dǎo)體的電阻跟長度、橫截面積和材料的定性關(guān)系。行簡單的計算或解釋現(xiàn)象?！墩n標(biāo)》根據(jù)實際需要和科學(xué)發(fā)展的趨勢，有意弱化了電路的計。算，而更多地重視通過實驗探究歐姆定律的過程和方法。關(guān)于應(yīng)用歐姆定律解決實際問題，化的圖線，并進行討論。所以，利用“伏安法”測量電阻仍然是《課標(biāo)》所要求的實驗活。本章教材的編寫思路：本章教材是以“歐姆定律”為核心組織編排的。所以第一節(jié)的教學(xué)為探究歐姆定律奠定了知識基礎(chǔ)、方法基礎(chǔ)和實驗基礎(chǔ)。從而意識到短路的危害。實驗探究活動創(chuàng)造條件，使學(xué)生逐步學(xué)會科學(xué)探究，盡快步入自主學(xué)習(xí)的軌道。

　　

【正文】 十分艱巨的勞動。在那個年代，人們對電流強度、電壓、電阻等概念都還不大清楚，特別是電阻的概念還沒有，當(dāng)然也就根本談不上對它們進行精確測量了。 歐姆的研究成果最初公布時，沒有引起科學(xué)界的重視，并受到一些人的攻擊 。 隨著對電路研究的進展，人們逐漸認識到歐姆定律的重要性。 1841 年， 英國皇家學(xué)會 授予歐姆科普勒獎?wù)拢破绽摘勈钱?dāng)時科學(xué)界的最高榮譽。 后人為了紀(jì)念他的偉大貢獻，把他發(fā)現(xiàn)的規(guī) 律稱為歐姆定律，并以他的名字命名電阻的單位。 1854 年 7 月，歐姆在德國曼納希逝世。 4． 歐姆定律公式的得出 通過分析實驗數(shù)據(jù)可知： 在電阻 R 不變的條件下， I 與 U 成正比 ； 在電壓 U 不變的條件下， I 與 R成反比 。那么這兩條結(jié)論為什么可以寫成“ I=RU”呢？其實這中間有一個科學(xué)推理的過程， 并且與電阻單位的規(guī)定有關(guān)系。 在電阻 R 不變的條件下， I 與 U 成正比，可寫作： I∝ U ① 在電壓 U 不變的條件下， I 與 R 成反比，也就是 I 與 1/R 成正比，可寫作： I∝ 1/R ② 怎樣把 ① 和 ② 式寫成一個數(shù)學(xué)等式呢？ ⑴ 規(guī)定單位：如果導(dǎo)體兩端的電壓為 1V，通過的電流為 1A，此時導(dǎo)體的電阻規(guī)定為 1Ω。 ⑵ 根據(jù)上述規(guī)定及 ① 式，應(yīng)該有： 導(dǎo)體兩端的電壓 U/V 導(dǎo)體的電阻 R/ Ω 產(chǎn)生的電流 I/ A 1 1 1 2 1 2 3 1 3 ?? ?? ?? U 1 U 再根據(jù) ② 式得 ： 導(dǎo)體兩端的電壓 U/V 導(dǎo)體的電阻 R/ Ω 產(chǎn)生的電流 I/ A U 2 U／ 2 U 3 U／ 3 ?? ?? ?? U R U/R 即 I=U/R。此式即為歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式。 所以，將 I∝ U 和 I∝ 1/R 寫成等式理應(yīng)為： I=kU/R， k 為比例系數(shù) 。由于電阻單位的規(guī)定，使得 k=1，公式最簡單。凡是遵循正比例或反比例關(guān)系的物理規(guī)律，都可以經(jīng)過如上類似步驟總結(jié)出數(shù)學(xué)表達式。 （參考文獻： 《物理科學(xué)方法教育》 張憲魁 著 青島海洋大學(xué)出版社） 5．伏安法測電阻的內(nèi)接法與外接法 利用 電壓表和電流表測量電阻的電路有兩種。 ⑴電流表內(nèi)接法 如圖 1232 所示，電流表內(nèi)接時，電流表的讀數(shù)與 R 中 的電流相等；但由于電流表的內(nèi)阻 RA≠0， 而具有分壓作用， 使電壓表讀數(shù)大于 R 兩端電壓，因此，由 R 測 =IU算得的電阻 比實際值偏大。 當(dāng)待測電阻 R 遠大于 RA 時，電流表分壓很少，采用電流表內(nèi)接法誤差較小。 ⑵電流表外接法 如圖 1233 所示，電流表外接時，電壓表的讀數(shù)與 R 兩 端的電壓相等；但由于電壓表的內(nèi)阻 RV≠ ∞ ， 而具有分流作 用，圖 1232 圖 1233 使電流表讀數(shù)大于流過 R 的電流，因此，由 R 測 =IU算得的電阻比實際值偏小。 當(dāng)待測電阻 R 遠小于 RV時，電壓表分流很少，采用電流表外接法誤差較小。 在實際測量中，不一定都能事先知道待測電阻的大概值，也不一定很清楚電表的內(nèi)阻 RA 和 RV的大小。為了快速、準(zhǔn)確地確定哪種接法較好 ，可以按以下步驟操作：①將待測電阻 R與電流表、電壓表如圖 1234 接好，并將電壓表的一根接線 P空出。②將 P 先后觸碰電流表的兩個接線柱 a、 b。③比較兩次觸碰中兩個電表的讀數(shù)變化情況：若電壓表讀數(shù)變化顯著，說明電流表分壓作用明顯，應(yīng)使用外接法， P 接 a；若電流表讀數(shù)變化顯著，說明電壓表的分流作用明顯，應(yīng)使用內(nèi)接法， P 接 b。 6． 多用電表 多用電表也叫萬用電表， 可 以 測量交流 /直流電壓、交流 /直流電流、電阻阻值、電容器容量、電感量、音頻電平、頻率、晶體管 NPN 或 PNP 電流放大倍數(shù) β值等。 多 用 電 表可分為 指針 式和數(shù)字式 兩種。指針 式 多 用 電 表是由磁電式測量機構(gòu)作為核心，用指針來顯示被測量數(shù)值；數(shù)字式 多 用 電 表是由數(shù)字電壓表作為核心，配以不同轉(zhuǎn)換器，用液晶顯示器顯示被測量數(shù)值。 指針 式 多 用 電 表 數(shù)字式 多 用 電 表 圖 1235 指針 式 多 用 電 表面板結(jié)構(gòu)一般包括 表頭 、選擇開關(guān)、 調(diào)整定位螺絲 、歐姆 調(diào) 零旋鈕、供接線用的插孔或者接線柱等。 轉(zhuǎn)動 選擇開關(guān) ，可 根據(jù)具體情況 測量 不同的物理量 、 轉(zhuǎn)換不同的量程。 多用表的使用方法 ： ⑴ 測量電流時， 把 選擇開關(guān) 打到電流擋的適當(dāng) 量程，將 電 表串聯(lián)在被測電路中，對于直流電，必須使電流從紅表筆流進 電 表 、 從黑表筆流出來。 ⑵ 測量電壓時，選擇好檔位后，應(yīng)把 電 表并聯(lián)在在被測電路兩端，對于直流電，必須用紅表筆接電勢較高的點，用黑表筆接電勢較低的點。 ⑶ 測量電阻時，在選擇好檔位后，要先把兩表筆相接觸，調(diào)整電阻檔的調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位置，然后再把兩表筆分別與待測電阻的兩端相連。應(yīng)當(dāng)注意 ， 換用歐姆檔的另一個量程時，需要重新調(diào)整電阻檔的調(diào)零旋鈕，才能進行測量。 圖 1234 五、補充習(xí)題 1． 手機電池不宜放在 口袋、錢包或其它容器中 ，以免硬 幣、 鑰匙 、 回形針 等 金屬物件與其接觸， 引起手機電池鼓肚和爆炸 。造成這一現(xiàn)象的原因是（ ） A．金屬物件與電池的 撞 擊力 ， 容易 引起電池爆炸 B．金屬物件硬度較大，容易劃破電池 C． 金屬物件 與電池接觸時，容易使電池短路 D．金屬物件容易跟電池發(fā)生化學(xué)反應(yīng) 2． 導(dǎo)體電阻 的大小，跟下列哪個因素 無關(guān) ． ． （ ） A． 導(dǎo)體 兩端 的電 壓 B． 導(dǎo)體的長度 C． 導(dǎo)體的橫截面積 D．組成 導(dǎo)體的材料 3． 如圖 1236 所示， A、 B、 C、 D 是滑動變阻器的四個接線柱，將該變阻器與一個小燈泡 串聯(lián)后接 在 電 源上 ，通電后使滑片 P 向左移動，小燈泡逐漸變暗，由此判斷該滑動變阻器接入電路的兩個接線柱應(yīng)為（ ） A．接線柱 A、 D B．接線柱 B、 D C．接線柱 C、 D D．接線柱 A、 B 4．一個定值電阻接在某段電路中，當(dāng)電壓為 時，通過的電流為 ； 當(dāng)電壓增大為原來的 2 倍時，下列說法正確的是 （ ） A．電流為原來的 2 倍 B．電阻為原來的 2 倍 B．電流為原來 12 D．電阻為原來 的 12 5．用實驗研究導(dǎo)體的電阻跟材料、長度、橫截面積的關(guān)系時，供選擇的導(dǎo)體規(guī)格如下表： 材 料 編號 長度 /m 橫截面積 /mm2 鎳鉻合金 ① 1 ② 1 1 ③ ④ 1 錳 銅 ⑤ 1 ⑥ 1 1 ⑦ ⑧ 1 關(guān)于導(dǎo)體的選擇，你認為下列最合理的一組是（ ） A.③ ④ ⑤ ⑥ B.② ③ ⑥ ⑦ 圖 1236 C.① ⑤ ⑥ ⑧ D.⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 6． 張華同學(xué)在探究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓 的關(guān)系時，將記錄的實驗數(shù)據(jù)通過整理作出了如圖 1237 所示的圖 像 ，根據(jù)圖 像 ，下列說法 錯誤 ． ． 的是（ ） A．通過導(dǎo)體 a 的電流與其兩端的電壓成正比 B．導(dǎo)體 a 的電阻大于導(dǎo)體 b 的電阻 C．當(dāng)在導(dǎo)體 b的兩端加上 1V 的電壓時，通過導(dǎo) 體 b的電流為 D．將導(dǎo)體 a 接到電壓為 3V 的電源上時，通過的 電流為 7．某同學(xué)家屋頂上安裝了一個簡易太陽能熱水器，他設(shè)計了一種自動測量容器內(nèi)水位高低的裝置 ， 如圖 1238 所示 。其中 R 是滑動變阻器，它的金 屬滑片是杠桿的一端，從水位表（由電流表改裝而成）指針?biāo)傅目潭?，就可知道水池?nèi)水位的高低。關(guān)于這個測量裝置，下列說法中 錯誤． ． 的是（ ） A． 水量增加， R 增大，水位表指針偏轉(zhuǎn)變小 B． 水量增加， R 減小，水位表指針偏轉(zhuǎn)變大 C． 水量減小， R 增大，水位表指針偏轉(zhuǎn)變大 D． 水量減小， R 減小，水位表指針偏轉(zhuǎn)變小 8．如圖 1239 所示的電路中，閉合開關(guān) S，當(dāng)滑動變阻器的滑片 P 向右移動時，電壓表、電流表示數(shù)的變化是（ ） A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 C．電壓表、 電流表的示數(shù)均變大 D．電壓表、電流表的示數(shù)均變小 裸 銅絲，對折起來扭成一股，它的電阻 將 變 ， 這是因為：⑴ ___________________；⑵ ____________________。 10． 物理課外 活動 小組在做實驗時，需要 10Ω的電阻一只，但實驗室里沒有 10Ω的電阻， 卻 有 一根 長的電阻絲 。 經(jīng)過測量， 該 電阻絲兩端的電壓是 6V 時，通過的電流是，在這根電阻絲上截取 ______cm 長的一段，它的電阻就是 10Ω。 11． 圖 1240 為小宇同學(xué)設(shè)計的用電流 表 A 或電壓表 V 的示數(shù)反 映彈簧所受推力大小的部分電路，其中 R 和金屬片構(gòu)成滑動變阻器， a、 b、 c、 d是四個接線柱，電流表 A 或電壓表 V 及一個定值電阻 R0 未畫出 。 若彈簧的電阻不計，電源電壓保持不變，要求彈簧所受推力增大時，電流表 A 或電壓表 V 的示數(shù)也增大，則 a、 b之間應(yīng)接入 ___________， c、 d之間應(yīng)接入 ____________。 12． 某實驗小組用圖 1241(a)所示的電路測量小燈泡的電阻，他們 閉合 開關(guān) ，調(diào)節(jié)滑動變阻器，測量燈泡兩端的電壓和 通過燈泡的 電流，根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制成圖 (b)所示 的 UI 關(guān)系圖 像 。由圖像可知：⑴ 當(dāng)電壓表 的 示數(shù)為 2V 時，燈泡的電阻 RL=________Ω ；⑵隨著電壓的增加，小燈泡的電阻 （選填“變大”“變小”或“不變”） 。 推 力 固定的金屬板 可移動的金屬板 金屬彈簧 金屬片 圖 1240 圖 1239 圖 1237 圖 1238 (a) (b) 圖 1241 13．學(xué)習(xí)了電流、電壓和電阻這三個物理量后，某小組同學(xué)決定探究通過電阻的電流與其兩端電壓的關(guān)系，他們作了如下猜想： A：通過 電阻 的 電流 跟 加在 它 兩端的電壓 成正比 ； B：通過 電阻 的電流 跟 加在 它 兩端的電壓 成反比 ； C：加在電阻兩端的電壓變化，通過的電流不變 。 為了驗證上述猜想是否正確，該小組的同學(xué)設(shè)計了如 圖 1242甲所示的實驗電路，并按設(shè)計方案測量了有關(guān)數(shù)據(jù)。 ⑴請根據(jù)甲電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線把乙圖中的滑動變阻器接入電路 . ⑵下表是該組同學(xué)實驗中測量的數(shù)據(jù) .通過比較分析表中實驗序號為 的幾組數(shù)據(jù)，可以驗證猜想 （選填“ A”“ B”或“ C”）是正確的 。 實驗序號 R/Ω U/V I/A 1 5 2 3 4 10 5 6 7 20 8 9 ⑶歸納表中實驗序號為 7（或 8，或 9）的數(shù)據(jù)可得：當(dāng)電壓一定時，電流與電阻成 的關(guān)系 。 圖 1242 ⑷請你嘗試將表中每次測量的電壓值除以電流值，你還能發(fā)現(xiàn)： 。 14． 小明 利用電壓表和電流表測量電阻 R1的阻值 (約 9Ω左右 )，電源選用兩節(jié)干電池。 ⑴ 按照圖 1243甲所示的電路圖，將圖乙中的電流表正確連入電路。 圖 1243 ⑵該同學(xué)檢查電路連接正確，合上開關(guān)，可是無論怎樣移動滑片，電壓表示數(shù)總為 3V不變，你認為發(fā)生故障的原因可能是 _______________________或 __________________。 ⑶清除故障后，小明將滑片 P向左滑動時，電壓表示數(shù)將 ________(填 “