4.6.1电流与电压和电阻关系

物理量物理意义符号国际单位测量工具电流自由电荷定向移动IA电流表电压使电荷移动形成电流的原因UV电压表电阻导体对电流的阻碍作用RΩ第7节电流与电压和电阻的关系10ΩA10ΩB15ΩC图一图二图三比较图一和图二：较亮的是灯，说明通过该灯的电流；比较图二和图三：较暗的是灯，说明通过该灯的电流；B大C小推理：当电路中电阻一定时，电压越大，电流；当电路中电压一定时，电阻越大，电流；越大越小大大电压越大，对电流的推动作用就越_____；电阻越大，对电流的阻碍作用就越_____。电压越大，电流就越大电阻越大，电流就越小电阻一定时，电压一定时，探究I与U、R的关系控制变量法R不变时改变U探究I与U的关系U不变时改变R探究I与R的关系电路图电路图电路图电路图实验中电流表、电压表的作用是、。这个实验用到的器材：__________、___________、________、_______、___________、______________等。电源电阻R滑动变阻器R'开关S电压表电流表电流表测通过R的电流电压表测R两端的电压在研究过程中滑动变阻器的作用：（2）调节（改变或保持）电阻R两端的电压。议一议：￭实验中滑动变阻器的作用是什么？？？￭如果不用滑动变阻器，有无其他方法改变电阻R两端的电压？这样方便吗？（1）分担电压，保护电路；电路图实物图试触1、从电源的正极开始连接2、先“串”后“并”3、连接电路时开关应断开。连接电路+-RVA+-+-1、认真地根据电路图连接电路2、闭合开关，保持电阻R不变，移动滑动变阻器，改变电阻R的电压分别为1、1.5、2伏时的电流，依次填入相关的表格4、闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到电阻最大位置。保持R不变时，改变U，研究I与U的关系保护电路；改变电阻R两端的电压。当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比实验一：保持R不变时，改变U，研究I与U的关系￭这个实验做三次的目的是什么？更换定值电阻R，调节滑动变阻器，使R两端电压保持不变，记下每次的电流和电阻值，依次填入自己设计的表格中实验二：保持U不变时，改变R，研究I与R的关系保护电路；保持电阻R两端的电压不变测得电压为1伏时的电阻与电流值如下表：。当导体两端的电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比结论1：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。结论2：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。欧姆定律：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式：IRU＝变换公式：U=IRR=IUR（Ω）单位：I（A）U（V）RUI注意：各个物理量只能是同一导体在同一时刻所具有的量！德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻的关系，在1827年得出了如下结论：I—表示这段导体的电流。U—表示这段导体两端的电压R—表示这段导体的电阻欧姆定律中的电流、电压和电阻都要采用国际单位。欧姆(1789-1854)乔治·西蒙·欧姆生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到1813年才完成博士学业。科学家简介欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。人们为纪念他，将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。用电压表测出一段导体两端的电压是7.2Ｖ,用电流表测出通过这段导体的电流为0.4Ａ，求这段导体的电阻。答：这段导体的电阻为18Ω。18Ω0.4A7.2VIUR解：由得到RUIU=7.2VI=0.4AR例1二、计算：欧姆定律的应用R=?I=0.4AU=7.2V1.先根据题意画电路图。2.在电路图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。3.解：写出公式，并带上单位。4.答。应用欧姆定律解答简单电路计算时要注意：例2一盏白炽电灯，电阻为484Ω，接在220V的家用申明电路上，求正常工作时通过灯丝的电流为多大？解：根据欧姆定律，求正常工作时通过灯丝的电流I＝UR＝220V484Ω＝0.45A答：正常工作时通过灯丝的电流是0.45A例3：电流表内部的电阻是很小的。如果某电流表的电阻是0.02欧，把它直接接在一节干电池的两端，求通过电流表的电流有多大？解：一节干电池的电压为1.5V根据欧姆定律：I=U/R=1.5V/0.02Ω=75A答：通过电流表的电流为75安。电流表的电阻很小，由欧姆定律可知，即使在电压不是很高的情况下，电路中的电流都很大，容易使电流表烧坏。而电压表的电阻很大，当把电压表直接接到电源上，只要没超过量程，根据欧姆定律可知，电路中的电流很小，所以接到电源上没有危险。例4：一个电热器工作时的电阻是44欧，通过的电流是5安，求电热器两端的电压。R=44ΩU=?解：根据公式I=U/R可得：U=IR=5A×44Ω=220V答：电热器两端的电压是220伏。I=5A一个定值电阻两端的电压是2.5伏,通过它的电流是0.5安。(1)这个电阻的阻值为多大?(2)如果把这个电阻接到电压为4伏的电路中,能不能用量程为0.6安的电流表来测定通过这个定值电阻的电流?(1)解:根据欧姆定律:I=U/R得R=U/I=2.5伏/0.5安=5欧(2)解:根据欧姆定律及该电阻值不变得：I=U/R＝4伏/5欧＝0.8安0.6安答：这个电阻的阻值为5欧，不能用量程为0.6安的电流表来测。有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，把电阻R说成跟电压成正比，跟电流成反比。你认为这种说法对吗？为什么？１、加在某一段导体两端的电为2伏时，通过的电流为0.2安，电阻为____欧？当电压增加1伏时（总电压为3伏），导体的电阻为____欧？通过的电流为____安？当导体两端电压为0时，通过的电流为___安？导体的电阻为___欧？100.310010有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，把电阻R说成跟电压成正比，跟电流成反比。你认为这种说法对吗？为什么？答：不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。1.对某一导体来说对公式的理解正确的是()IURA.在电流一定时，导体的电阻与两端的电压成正比Ｂ.在电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比Ｃ.导体的电阻与两端的电压和通过它的电流无关Ｄ.如果已知导体两端的电压和通过它的电流可以用欧姆定律算出导体的电阻ＣＤ注意正确答案不止一个哟练习1一段导体两端的电压是4V时，通过它的电流是0.2A，导体的电阻是。如果导体两端的电压减小到3V，导体中的电流是；当两端的电压为0时，通过它的电流为，导体的电阻为。20Ω0A20Ω0.15Ａ2欧姆定律：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。公式：I=U/R变形公式：U=IRR=U/I欧姆定律公式中各个物理量具有同一性和同时性，公式中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、电压、电阻。计算时注意单位要统一。电阻是导体本身固有的一种性质，电阻跟电压、电流无关，不存在正、反比的关系。欧姆定律适用与任何情况下的电流计算。某同学在实验中发现闭合开关后，电流表的指针几乎不动，而电压表的指针却有明显的偏转，则电路中发生故障的原因可能是什么？+-RVA+-+-如下图，先只闭合开关Ｓ，两块电流表均显示一定的示数，现将开关Ｓ1也闭合，则电流表A1的示数将，电流表A的示数。（填“变大”、“变小”或“不变”）R1R2A1ASS1练习1如图所示,电源电压不变,当支路上开关由断开到闭合时,两电流表的示数如何变化?断开时闭合时I1=UR2UI2=UR2I1=UR2I2=UR1UR2+R1R2A1ASS1如下图，先只闭合开关Ｓ，两块电流表均显示一定的示数，现将开关Ｓ1也闭合，则电流表A1的示数将，电流表A的示数。（填“变大”、“变小”或“不变”）R1R2A1ASS1不变变大练习1电阻(欧)电压(伏)电流(安)510．230．651表二：电阻（欧）电流（安）电压（伏）51．26100．6150．4分析表一所得到的数据可得结论_____________________________________分析表二所得到的数据可得结论:____________________________________2、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了如下的两组数据：表一：3、电灯L1和L2的电阻分别是16欧和20欧，它们如图所示接在电路中，已知电源电压为10伏且保持不变，试求通过灯L1和L2的电流。L1L2U=10伏I1=?I2=?解：根据欧姆定律I＝U/R和并联电路电压相等I1=U1/R1U=U1=U2=10伏=10伏/16欧=0.625安I2=U2/R2=10伏/20欧=0.5安答：通过灯L1和L2的电流分别为0.625安和0.5安。R1=16ΩR2=20Ω4、工厂中车床照明灯用36伏的安全电压，1号车床照明灯的电阻为30欧，求通过灯丝的电流。如果通过2号车床灯丝的电流为1.5A安，那2号车床照明灯的电阻为多少？已知：U=36VR1=30ΩI2=1.5A求：I1=？R2=？解：根据欧姆定律：I1=U/R1=36V/30Ω=1.2AR2=U/I2=36V/1.5A=24Ω答：通过1号车床照明灯的电流是1.2A，2号车床照明灯的电阻为24Ω。5.如果通过导体的电流变小了则（）A.此导体的电阻一定增大B.导体两端的电压一定变小C.导体的电压不变,导体的电阻变小D.导体的电压可能减小,而导体的电阻可能增大6.当滑片P向右移动时,电压表和电流表的读数将如何变化?RVARARVAVR1AVR27、如图所示的电路中,电源电压为6V,电压表示数为4V,则电流表示数为A,R1的阻值是欧姆.等效电路VR2R1A6V=4Ω4V=4ΩVR2R1A8、如图所示当开关由断开到闭合时,各表的示数如何变化?VR2R1AVR2R1ARXRP9、如图所示,地测量电阻的实验中RX为待测电阻,R为变阻器⑴在圆圈内填上两表符号⑵移动滑片P是为了改变。⑶在连接电路过程中开关应。滑片应位于端。设R为3欧姆连接实物图。如果我现在手头上有一个电阻，其阻值模糊不清，你有没有什么办法知道它的阻值？这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫伏安法。AVUIRUI=RUR=I为了减少误差，我们可以怎么做？伏安法测电阻多次测量求平均值R=R1+R2+……Rnn实验数据记录实验次序电压U/V电流I/A电阻R/Ω（1）20.2（2）2.50.25（3）30.28上表是某同学的实验记录,则被测电阻的阻值应为_________101010.610.2Ω