定义 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。
从哪来 基于“5.1 电流与电压、电阻的关系(L2)”的实验结论,结合“4.2 滑动变阻器的使用(L2)”实现控制变量,并依托“4.2 电流的测量(L1-L2)”和“1.2 电压的测量(L1-L2)”获取数据。
为什么 从微观角度看,电压是形成电流的原因,电压越大,电场力越强,自由电子定向移动越快,电流越大;电阻是导体对电流的阻碍作用,电阻越大,电子碰撞越频繁,定向移动越难,电流越小。因此,电流由电压和电阻共同决定,且呈正比与反比关系。
讲法
适合:形象思维强、喜欢生活类比的学生
用水流类比:电压像水压,电阻像水管粗细或长度。水压越大,水流越急(电流大);水管越细或越长(电阻大),水流越慢(电流小)。强调水压和管径共同决定了水流速度。
讲法
适合:逻辑推理强、擅长数据分析的学生
展示控制变量法的数据表格。固定电阻,改变电压,发现电流随电压线性增加(正比);固定电压,改变电阻,发现电流随电阻增加而减小(反比)。通过数学关系 $I \propto U$ 和 $I \propto 1/R$ 推导出 $I = U/R$。
讲法
适合:抽象思维弱、需要直观演示的学生
使用动态仿真软件或实物电路。先断开开关,无电流;闭合开关,有电流。调节滑动变阻器,观察电流表和电压表读数变化。让学生亲手操作,直观感受“调大电阻,电流变小”的因果关系,建立物理量间的动态联系。