(共35张PPT)
三、欧姆定律
1.滑动变阻器的原理是什么?
2.滑动变阻器如何正确连接?
3.改变电路中电流大小的方法有哪些?
温故知新:请回答下列问题
我们在以前的探究中已发现慢慢增加电池节数,电灯会越来越亮,最后甚至会烧坏。
若无限制地调节滑动变阻器也会将电灯烧坏。
要科学、合理地调节电灯的亮度,就必须了解哪三者之间的关系呢?
电压和电阻究竟是怎样
影响电流大小的?电流与电压、电阻之间有什么定量关系?
实验:探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
猜想与假设
1.通过导体的电流与导体两端的电压有什么关系?
2.通过导体的电流与导体的电阻有什么关系?
议一议
1.探究电压、电阻的变化对电流的影响,应该用
什么方法?如何控制变量?
可以先让电阻不变,看电流随电压变化的关系;
然后再让电压不变,看电流随电阻变化的关系。
探究通过导体的电流与电压、电阻的定量关系,需要知道哪些物理量呢?
I →
U →
R →
电流表测量
电压表测量
定值电阻
这个实验电路图设计是否有缺陷?
A
V
●
●
结合97页的信息快递,思考可以利用前面我们已学过的一个实验器材来改进!
R
A
V
P
+
-
+
-
+
-
S
·
·
2.研究电压、电阻的变化对电流影响的电路图如图所示。
如图所示,要改变电阻R两端电压的大小,只需调节滑动变阻器的金属滑片P。
学生实验注意点
1.为了更好地完成实验,请同学们注意
(1)连接电路时,开关应处于__________状态;
(2)滑动变阻器的滑片应处于阻值______位置;
(3)注意认清电压表和电流表的______接线柱;
(4)电压表量程选________________V,
电流表量程选________________A;
(5)闭合开关前应____________电路,确认电路
连接无误后方可进行实验。
2.特别提醒
在测量过程中,电路闭合时间不宜过长,读
取数据后要断开开关,以防通电时间过长,
电阻发热会给测量带来误差;
测量组数的多少可根据时间而定,时间充足
就多测量几组,但至少要测量三组;
同学们在调节滑动变阻器的滑片时,尽量使
电阻两端的电压成整数倍地变化。
(1)当电阻R不变时,怎样研究电压对电流的影响?
移动滑动变阻器的滑片P,改变电阻R两端的电压大小,得到电路中对应的电流大小,得出电流跟电压的关系。
同学们在调节滑动变阻器的滑片时,尽量使电阻两端的电压成整数倍地变化(如1v,2v,3v)。
(2)当保持电压不变时,怎样利用几个阻值不同的定值电阻研究电阻对电流的影响?
仍利用上面的电路,当换用不同阻值的定值电阻时,加在电阻两端的电压也要改变,通过调节滑动变阻器来保持电阻两端的电压不变,测出对应每个电阻值的电流值,得出电流跟电阻的关系。
实验并记录数据
序号 电压 电流
①
②
③
序号 电阻 电流
①
②
③
U=____ V
R=____ Ω
讨论与交流
1.分析第一次的实验数据,你能得到什么结论?
在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
讨论与交流
2.分析第2次的实验数据,你能得到什么结论?
在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成正比。
讨论与交流
3.综合考虑以上两方面的因素,你能得到什么结论?
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
------欧姆定律
1.内容:导体中的电流与导体 两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
欧姆定律:
2.公式:
3.变形公式:
R
U
I
=
IR
U
=
I
U
R
=
4.单位:公式中各物理量含义及单位----U为导体两端的电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为导体的电阻,单位为欧(Ω)。
统一性:公式中各物理量的单位必须统
一到U(V)、I(A)、R(Ω)。
讨论:使用该公式时需要注意哪些问题?
注意点:
1.同一性、同时性、统一性
2.三个物理量之间的逻辑关系不能颠倒
同一性、同时性:公式适用于同一时刻、
同一电路的同一导体。
导体的电阻是导体本身固有的一种性质,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 ,不能说成“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”。
1.根据欧姆定律公式,可变形得到R= 。对此,下列说法中正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流强度成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
图12-15
2.用图所示的实验电路图“探究电流跟电压、电阻
的关系”,下列注意事项错误的是( )
A.连接电路时,开关应该是断开的
B.连接滑动变阻器时,滑片要滑到阻值最小的位置
C.连接电表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”
接线柱流出
D.每次更换电阻后,要调节变阻器,使电压表的示数
相同
3.张颖在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集的数据画出了如图所示的图像,下列结论与图像相符的是( )
A.电流一定时,电阻跟电压成正比
B.电压一定时,电流跟电阻成反比
C.电阻一定时,电流跟电压成正比
D.电阻一定时,电流跟电压成反比
图12-16
4.一段导线两端的电压是6伏时,通过它的电流为0.4安.若加在导体两端的电压增大到10伏时,能不能用量程为0.6安的电流表来测量通过导体的电流 (计算回答)
5.某导体两端的电压为2V时,通过导体的电流为500mA,此导体的电阻为_____Ω。切断电源,当导体两端的电压为零时,导体的电阻为_______Ω。
练习:
6.家庭中通常使用的是交流电。
当通过人体的交流电的电流达到50mA时,就会导致人呼吸麻痹,心室颤动。假定某人身体的电阻为2 kΩ,算一算,通过50mA电流时的电压是多大?
练习:
7.如下图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体两端的电压及它们的电流的大小,有 UAB___UBC, IAB___IBC。
练习:
8.在研究电流,电压,电阻三者关系实验时 按两步进行,在研究电流跟电压系时,要求: A.保持电路中的总电阻不变. B.保持R’的滑片位置不变. C.保持R两端电压不变. D.保持R不变,调节R’的滑片到不同位置.
R’
练习:
9.如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.
(1)为了达到研究的目的,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2.5 V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10 Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是
________________
____________________
___________.
电阻两端的电压
调节滑动变阻器,使定值电
阻R两端的电压即电压表的
示数保持为2.5V不变
练习:
实验次数 U/V I/A
① 1 0.2
② 2 0.42
③ 3 0.6
10.图示是小明在探究电流、电压、电阻间的定量关系时所用的电路,表格中是实验时记录的部分数据,请你帮他算一算,电路中所用电阻R的阻值是多大?
练习:
4.如图所示电路中,当开关S闭合,滑片P向右移动时,关于两表示数的变化下述正确的是( )
A.电流表、电压表的示数均变大
B.电流表、电压表的示数均变小
C.电流表的示数变小,
电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,
电压表的示数变小
C
练习:
1.欧姆定律的内容是:通过导体的______,与这段导体两端的______成正比,与这段导体的______成反比。欧姆定律的表达式是_______。
2.为什么绝不允许把电流表直接接到电源的两极上?
某电流表的电阻是0 .02Ω,能直接连接在干电池的两极上吗?
例题:
7.加在某导体两端的电压为4V时,通过它的电流为1A,该导体的电阻是______,若通过导体的电流为0.5A,则导体两端的电压是_________,若加在导体两端的电压为0V,则导体的电阻为___________.
练习:
3.为什么可以把电压表直接接到电源的两极,而电压表却不会被烧毁?(当电源电压小于电压表的量程时)
4.已知一个导体的电阻是5欧,通过它的电流 是0.6安,当它两端的电压变为原来的3倍时,通过它的电流是_______安。
某电压表的电阻是1.5kΩ,能直接连接在干电池的两极上吗?
例题:
9.把电阻R1=5Ω与电阻R2=15Ω串联起来接入电路中,流过R1、R2的电流之比是_____,R1、R2两端的电压之比是_______。
10.把电阻R1=5Ω与电阻R2=15Ω并联起来接入电路中,流过R1、R2的电流之比是_____,R1、R2两端的电压之比是_______。
练习:
11.当S1、S2均闭合
时,电压表的示数
是3V,电流表的示
数是0.3A;当S1断
开,S2闭合时,电
压表示数是1V,电
流表示数是0.1A。求:R1和R2电阻的阻值大小。
练习: