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【知识精讲】欧姆定律
初三 物理
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探究通过一个定值电阻的电流和它的电阻和两端电压的关系 需要用到什么实验器材?实验中应该用哪种物理方法进行探究?
用到的实验器材有:电源、导线、开关、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
实验方法:控制变量法
探究通过定值电阻的电流和它的电阻和两端电压的关系
具体方法:
a、保持__不变,改变__,研究电流与电压之间的关系。
B、保持__不变,改变__,研究电流与电阻之间的关系。
电阻
电压
电压
电阻
设计电路
实验电路图:
按电路图连接电路。(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱)
实验一
保持电阻不变,研究电流跟电压的关系
1、按图连接电路,闭合开关;
2、调节滑动变阻器滑片,使定值电阻两端的电压成倍数增加;(1V、2V、3V);
3、将每次电压表、电流表数据记录下;
实验方法:
次序 电阻R=5Ω
电压U(V) 电流I(A)
1 1
2 2
3 3
结论:
现象:
保持电阻不变,研究电流跟电压的关系
导体的电阻一定时,它两端的电压增大,通过它的电流也增大。
当导体的电阻不变时,导体中的电流跟它两端的电压成正比。
0.2
0.4
0.6
实验二 保持电压不变,研究电流跟电阻的关系
1、实验仍按原来图连接电路;
2、换用不同阻值的定值电阻,使电阻成倍数增加(先后使用5Ω、10Ω、15Ω三个电阻);
3、调节滑动变阻器滑片,保持三个定值电阻两端电压不变(取3V);
4、把对应于不同阻值的电流记录在表中;
实验方法:
次序 电压U=3V
电阻 R(Ω) 电流
I(A)
1 5
2 10
3 15
保持电压不变,研究电流跟电阻的关系
0.3
0.2
0.6
结论:
现象:
导体两端的电压一定时,导体的电阻增大,此导体中的电流减小。
当导体两端的电压不变时,此导体中的电流跟它的电阻成反比。
滑动变阻器的作用:
1.保护电路。
2.改变定值电阻两端的电压。
保持导体电阻不变,研究电流跟电压的关系 (U—I图像)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
I/A
U/V
从图像中你有什么发现?
二、欧姆定律
1.内容:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比关系,跟这段导体的电阻成反比关系。
2.公式:
I
R
U
=
R(Ω)
单位:
I(A)
U(V)
说明: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也不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。
3.变换公式:
U=IR
R
=
I
U
U=IR:表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。
R
=
I
U
表示导体的电阻值在数值上等于加在导体两端的电压与其通过电流的比值。
车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是32 Ω。试问通过灯丝的电流是多大?
R=32 Ω
U=36V
I=
解:依
I = —
U
R
= —
36v
32 Ω
答:照明灯正常工作时,通过灯丝的电流约为1.13A
=1.13A
1.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:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的,当电阻两端电压改变时,通过它的电流也成正比例改变,而电压与电流比值(即电阻)不变,是一个定值(可以看出电阻的大小等于电压与电流的比值),故电阻跟电压、电流无关,不存在正、反比的关系。所以R=U/I,只能用来计算电阻的大小,而不能用作电阻的定义式 。
某同学在探究通过导体的电流与其电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图17—1—4所示的图象,根据图象分析,下列说法错误的是( )
A. 通过导体a的电流与其两端电压成正比
B. 导体a的电阻大于b的电阻
C. 当导体b两端电压是1V时,通过b导体中的电流为0.1A
D. 将a、b两导体串联接在电压为3V的电源上时,通过导
体的电流为0.2A
答案:B
有一个小灯泡,它的正常工作电压是2.5 V,其电阻是5Ω。现手里只有一电压为4V的电源,如果直接把该小灯泡接在此电源上会将其烧坏,则需要串联一个多大阻值的电阻后,小灯泡才能正常发光而不会烧坏?