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1、 第十七章第1节 电流与电压电阻的关系 电流 电荷的定向移动 I A 电流表 电压 使电荷定向移动形成电流的原因 U V 电压表 电阻 导体对电流的阻碍作用 R 复习 一 观察以下实验并思考 现象 用两节电池供电时 灯泡发光更 分析 灯泡两端的电压升高 灯泡中的电流随之 亮 变大 观察思考 二 观察以下实验并思考 分析 电流与电阻有关 在电压不变时 电路中电阻增大 电路中的电流反而 减小 现象 开关闭合后 右图中灯泡亮度比左图中的小 从以上实验我们看到 电路中的电流与电压和电阻有关系 电路中的电流随电压的增大而增大 随电阻的增大而减小 那么 它们之间究竟有着怎样的定量关系呢 本节课我们通过实验
2、来探究这个关系 怎么改变 要探究这三个物理量之间的定量关系 我们可以怎样进行实验 电阻 电压 电压 电阻 2 保持不变 改变 研究电流与电阻之间的关系 控制变量 想一想 电流和电压 电阻的定量关系 探究 一 二 怎么改变 用滑动变阻器来改变 更换不同阻值的电阻 怎么保持不变 用滑动变阻器来调节 当电路中的电阻一定时 电压越大 电流 提出问题 电阻上的电流跟两端的电压有什么关系呢 猜想假设 越大 设计实验 1 保持 不变 改变 研究电流与电压之间的关系 电阻 电压 设计实验 2 怎样测量电阻两端的电压U 怎样测量通过电阻的电流I 3 怎样改变电阻两端的电压 4 画出能够改变电压并可以同时测量电压
3、和电流的电路图 请按电路图将元件实物连成电路 1 连接电路时开关应 2 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应移到 位置 注意事项 断开 电阻最大 作用是什么 作用是 改变定值电阻R两端电压 进行实验 实验一 电阻为5 时 电流与电压的关系 说明 也可移动滑片摸拟实验 5 2 1 5 1 0 2 0 3 0 4 实验一 电阻为10 时 电流与电压的关系 10 2 1 5 1 0 1 0 15 0 2 5 10 分析论证 将数据采用图像法直观地表示出两个量的变化关系 在分析实验数据时 还可采用图像法保持电阻不变时 电流随电压变化的图像 1 3 2 0 1 0 3 0 2 分析数据 R1 5 R2 10
4、R1 5 R2 10 在电阻一定的情况下 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 即电压与电流的比值是个定值 这个定值就是该电阻的阻值 关系式为 结论1 对这一关系的理解 应注意 1 这里的导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的 不能说一个导体中的电流跟另一个导体两端的电压成正比 2 不能反过来说 电阻一定时 电压跟电流成正比 这里存在一个因果关系 电压是因 电流是果 因为导体两端有了电压 导体中才有电流 不是因为导体中先有了电流才加了电压 因果关系不能颠倒 实验2 电流与电阻的关系 1 提出问题 电阻上的电流与电阻有何关系 2 猜想 当电压一定时 电阻越大 电流越小 3 设计实验 基
5、本电路图 思考2 实验要控制不变的量是哪个 如何控制 思考1 实验要改变的变量是哪个 如何改变 实验二 电压不变时 电流与电阻的关系 2 8 4 2 0 5 0 25 1 2 1 5 5 分析与论证 在分析实验数据时 还可采用图像法保持压不变时 电流随电阻变化的图像 2 6 4 0 0 0 4 分析数据 8 0 8 1 结论2 在电压一定的情况下 通过导体的电流跟导体的电阻成反比 关系式为 U IR 对这一关系的理解要注意 1 电流和电阻也是针对同一导体而言 谁的电阻就影响谁的电流 不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比 2 同样不能说导体的电阻与通过它的电流成反比 因为 电阻是导体本身
6、的一个性质 它的大小由导体本身来决定 与导体中通过的电流无关 上述关系都有必不可少的条件 电阻一定或电压一定 这一点是不能忽略的 1 一段导体两端电压扩大几倍时 通过它的电流将 导体两端的电压改变时 导体电阻将 2 在 研电流跟电压 电阻的关系 的实验中 我们先使电阻取某一定值 多次改变滑动变阻器的阻值 记录每次的电压值和相应的 值 得到电阻不变时 电流跟 成正比的关系 然后多次改变电阻的阻值 调节滑动变阻器的滑片 使每次 保持不变 记录每次电阻的阻值R和相应的 值得到此时电流跟 成反比的关系 试试看 扩大几倍 不变 电流 电压 电压 电流 电阻 表二 分析表一所得到的数据可得结论 分析表二所
7、得到的数据可得结论 3 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 电阻一定时 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时 通过导体的电流与电阻成反比 4 关于电压与电流的关系的说法不正确的是 A电压是电路中形成电流的原因B导体中的电流与电压成正比 与电阻成反比C电阻一定时 导体两端的电压与电流成正比D电阻一定时 导体电流与导体两端电压成正比 C 5 图中是小明同学研究的电流与电压关系时利用所测数据画出的U I图像 由图可知 R1与R2的大小关系是 AR1 R2BR1 R2CR1 R2D无法确定 A 6 如图为 研究电流与电阻关系 的实验电路图 1 为
8、了达到研究的目的 实验过程中必须保持 不变 2 当开关S闭合后 电压表的读数是2 5V 电流表的读数是0 5A 现在将阻值为5 的电阻R换成阻值为10 的电阻接入电路来进行研究 则下一步应进行的操作是 定值电阻两端的电压 调节滑动变阻器 使电压表的示数保持为2 5V不变 欧姆定律 第十七章第 节 在第一节中我们学到 当导体的电阻一定时 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比当导体两端电压一定时 通过导体的电流跟导体的电阻成反比 复习 1 内容 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 欧姆 1787 1854 德国物理学家 2 表达式 电压 电阻 电流 一 欧姆定律 3 公式中使
9、用国际单位 单位要统一 电压U的单位 V电阻R的单位 电流I的单位 A 4 注意欧姆定律反映同一时刻 同一段电路中I U R之间的关系 一 欧姆定律 1 读题 审题 注意已知量的内容 2 根据题意画出电路图 3 在图上标明已知量的符号 数值和未知量的符号 4 选用物理公式进行计算 书写格式要完整 规范 1 用公式进行计算的一般步骤 二 应用欧姆定律 例1一辆汽车的车灯 灯丝电阻为30 接在12V的电源两端 求通过这盏电灯的电流 解 1 画电路图 2 列出已知条件和所求量 3 求解I 2 例题分析 解题步骤 答 通过这盏电灯的电流为0 4A 例2在如图所示的电路中 调节滑动变阻器R 使灯泡正常发
10、光 用电流表测得通过它的电流值是0 6A 已知该灯泡正常发光时的电阻是20 求灯泡两端的电压 解 UL ILRL 0 6A 20 12V IL I 0 6A 答 灯泡两端的电压12V 例3某同学用一只电流表和灯泡串联 测得它正常发光时的电流是0 18A 再用电压表测得灯泡两端的电压是220V 试计算灯丝正常发光时的电阻值 解 答 灯丝正常发光时的电阻值1222 例4加在某一电阻器两端的电压为5V时 通过它的电流是0 5A 则该电阻器的电阻应是多大 如果两端的电压增加到20V 此时这个电阻器的电阻值是多大 通过它的电流是多大 解 提示 因为电阻是导体本身的一种性质 因此电阻的大小与电压 电流的大
11、小均无关系 所以 电阻与电压成正比 与电流成反比 这种说法是错误的 答 此时这个电阻器的电阻值是10 通过它的电流是2A 例5甲 乙分别接入电压比是2 1的电路中 已知它们的电阻比是2 3 则通过它们的电流比是 A 1 1B 2 1C 4 3D 3 1 据题意U甲 U乙 2 1 R甲 R乙 2 3根据 解 注意 甲和乙电压与电阻的对应关系不要出现错误 D 解得 I甲 I乙 3 1 1 关于电流跟电压和电阻的关系 下列说法正确的是 A 导体的电阻越大 通过导体的电流越小B 导体的电阻越大 通过导体的电流越大C 导体两端的电压越大 导体的电阻越大 通过导体的电流也越大D 在导体两端的电压一定的情况
12、下 导体的电阻越小 通过导体的电流越大 D 练一练 2 一条镍铬合金线的两端加上4V电压时 通过的电流是0 2A 则它的电阻是 若合金线的两端电压增至16V时 它的电阻是 这时若要用电流表测量它的电流 应选用量程为A的电流表 20 20 0 3 练一练 3 关于欧姆定律 下列叙述中正确的是 A 在相同电压下 导体的电流和电阻成反比B 对同一个导体 导体中的电流和电压成正比C 因为电阻是导体本身的性质 所以电流只与导体两端的电压成正比D 导体中的电流与导体两端的电压有关 也与导体的电阻有关 ABD 练一练 4 在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时 小东选用了两个定值电阻R1 R2分别做实
13、验 他根据实验数据画出了如图所示的图象 请你根据图象比较电阻R1与R2的大小 R1R2 选填 大于 等于 或 小于 大于 练一练 电阻的测量 第十七章第 节 1 电流可以用电流表测量 电压可以用电压表测量 那么 用什么方法测量电阻呢 2 如何运用欧姆定律找到间接测出导体的电阻的方法 想想议议 实验方案 用电压表测出 用电流表测出 要测量电阻R 根据欧姆I U R得到R U I 需知道 R两端的电压U和通过R的电流I 用电压表 电流表间接测电阻 电源 电压表 电流表 滑动变阻器 开关 导线 待测电阻 一 伏安法测电阻 实验目的 实验原理 实验器材 实验电路图 电路图 实物图 实验电路图和实物图
14、1 写出你的实验步骤及实验数据记录表格 2 按电路图连接电路 并进行测量 3 将测量的数据记录在自己设计的记录表中 4 根据测得的数据 利用欧姆定律算出电阻值 5 多测几组数据 看看测得的电阻值是否一样 实验要求 1 调节电流表 电压表的指针到零刻度 按电路图连接实物 调节滑动变阻器到阻值最大端 2 闭合开关 调节滑动变阻器的滑片至适当位置 分别读出电流表的示数I 电压表的示数U 并记录在表格中 3 根据公式计算出R的值 并记录在表格中 4 调节滑动变阻器的滑片改变待测电阻中的电流及两端的电压 再测几组数据 并计算R的值 实验步骤 实验记录表格 实验次数 项目 电阻的计算 R R1 R2 R3
15、 3 比比谁答的又快又准 1 电流表应怎样连接 电流表与被测电阻串联电流表与被测电阻并联2 电压表应怎样连接 电压表与被测电阻串联电压表与被测电阻并联 5 滑动变阻器应当怎样连接 与被测电阻串联并在开关闭合前将滑片滑到阻值最大的位置与被测电阻串联并在开关闭合前将滑片滑到阻值最小的位置 3 电流表和电压表在连接时极性上有什么要求 负进正出正进负出 4 实验时电源电压是3V 未知电阻5 10 滑动变阻器大约20 那么电压表和电流表应选择 电压表0 15V 电流表0 3A电压表0 3V 电流表0 0 6A A B X A X B A X B A X B A B X 1 在连接电路前要调节电流表 电压
16、表到零刻度 2 连接电路时开关要断开 连接完电路要调节滑动变阻器到阻值最大端 3 连接好电路 在检查电路连接无误后要用开关试触 在确定电路完好后再闭合开关S 4 电压表和电流表要注意选择适当的量程 注意事项 1 将上述实验中的定值电阻换成小灯泡 用同样的方法测定小灯泡的电阻 2 多测几组数据 根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻 3 比较计算出的几个数值 看看每次算出的电阻的大小相同吗 有什么变化规律吗 4 如果出现的情况和测量定值电阻时不同 你如何解释 与同学交流一下 想想做做 实物图 电路图 实验电路图和实物图 例1小英按图甲所示的电路图连接实验电路 测量电阻R的阻值 闭合开关S 调节滑动变阻器的滑片P后 观察到电压表和电流表的示数分别如图乙 丙所示 则电流表的示数为A 电阻R的阻值为 0 4 5 二 例题分析 解析 当灯两端电压越大 灯丝电阻越大 原因 当灯两端电压越大 灯丝温度升高 例2某同学用伏安法测小灯泡的电阻 下表为记录的实验数据 从中你发现了什么 说明原因 二 例题分析 例3在 测量小灯泡的电阻 的实验中 某同学在连接电路时 不小心将电流表和电压表接错了位置 如图所示 闭
