探究―电流与电压、电阻的关系 教案设计

　　探究报告

　　题目：探究电阻、电压、电流三者的关系

　　猜想和假设：

　　1．电流和电阻成反比

　　2．电流和电压成正比

　　设计实验：

　　一、设计思想

　　根据我们的猜测，现在已知道定值电阻的阻值是已知的且不改变，干电池的电压值也是已知的，每节1.5 V。把定值电阻连入电路，用电流表测出电路中的电流值，用电压表测出定值电阻两端的电压，就可以知道电阻、电压、电流的数量关系，换用不同阻值的定值电阻及改变干电池组电池的节数进行多次测量，就能得出电阻、电压、电流关系的一般规律。

　　二、实验电路

　　根据实验思想，画出如下电路图：

　　三、实验数据表格

　　四、实验器材

　　根据实验思想及所画电路图，选择器材：电池组、定值电阻（三个不同阻值）、电流表、电压表、开关各一个，导线若干。

　　进行实验

　　步骤一：按设计好的电路图正确连接实验电路；

　　步骤二：先保持电池组的电池节数不变，分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω的定值电阻接入电路，合上开关，读出电压表和电流表的读数，将数据依次填入第一、二、三次数据表中；

　　步骤三：保持定值电阻不变，改变电池组电池节数（分别为1节、2节、3节），合上开关，分别读取三次电流表、电压表的数值，依次填入第四、五、六次测量数据表中。

　　分析和论证

　　分析由实验得到的数据：

　　1．第一、二、三次测量中电压基本不变，电流随着接入电阻值的增大而减小，但每次电流值和电阻值的乘积都近似等于电压值，甚至有一次完全相同。

　　2．第四、五、六次测量中，电阻的阻值不变，随着电池组节数的改变，电压表指示数值几乎成倍地增加，但每次都很接近电池组的电压。电流表的指示数也几乎成倍地增大，并且和电压增大的倍数相同。每次电压除以电流的值都近似等于电阻的值。

　　综合以上分析结果，可以得到结论，我们的猜测是正确的。电流I，电阻R，电压U的关系是：电阻越大，电流越小；电压越大，电流越大。

　　评估

　　从实验的过程和结果看，尽管数据之间不是完全吻合，但基本能反映规律，所以测得的数据和结论是可靠的。

　　实验过程中不太完美的是：操作过程中，读完数做记录时没有及时打开开关，可能会浪费电；在更换变阻器和电池组电池时，也没有打开开关，这也是不允许的。

　　疑问

　　测量过程中，电压表每次测量的值和电池组电压值几乎相同，是否可以不用电压表测量，直接由电源电压读出来？

　　对同学的表现给予充分肯定，引导同学们对探究过程及问题进行积极交流。在电流、电压、电阻三个量中，我们先限制其中一个量不变，来讨论余下两个量的关系；然后再限制另一个量不变，研究剩下两个量的关系，这就叫“控制变量”法。在以后的探究活动中即使遇到更多的物理量，同学们也可以尝试用控制变量法来研究.这样处理可以把一个多因素的问题转变成一个单因素的问题来研究，可以为我们研究问题带来许多的方便。课后，同学们可以进行更充分的探讨、交流，互相取长补短，完善自己的探究报告。

　　三、小结

　　同学们一起来小结本节内容。这节课我们学会了用电流表和电压表测量一段导体两端的电压和流过导体的电流.通过实验探究了定值电阻的电流和电压的关系。

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