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科学探究欧姆定律
上节课我们学习了哪些内容?
1、什么是电阻
回顾
2、电阻的影响因素
1、导体的横截面积
2、导体的长度
3、导体的材料
3、滑动变阻器的接法
----- 一上一下
1、既然电压是产生电流的原因,那么升高电压,电流会不会也跟着增大呢?
2、既然导体对电流有阻碍作用,那么增大导体的电阻,通过导体的电流会不会减小呢?
思考:有什么方法让电路中的灯泡变暗些呢?
1.可以减少一节干电池
2.可以在电路中增加一个电阻
相同的灯泡但发亮的程度不同,说明流过它们的电流不同;那么电流与什么因素有关呢?
1.与电压有关;
电压越大电流越大
2.与电阻有关;
电阻越大电流越小
三者究竟有什么样的关系呢?我们的猜想是否正确呢?如果我们知道某段电路中的电压及电阻能否求出流过的电流?
R
U
I
flsh
探
究
过
程
电流同时受电压、电阻两个因素的影响,我们该用什么研究方法呢?
1.确定研究方法:
控制变量法
具体做法:
2.再控制电压一定,看电流与电阻的关系。
1. 控制电阻一定,看电流与电压的关系。
V
A
R
R’
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)
讨论
实验时要测量哪些物理量,如何设计电路图和记录数据的表格。
A
V
R
R/Ω U/V I/A
第一次 5Ω 1.5V
第二次 5Ω 2V
第三次 5Ω 2.5V
U/V R/Ω I/A
第一次 2V 5Ω
第二次 2V 10Ω
第三次 2V 20Ω
保持电阻不变
保持电压不变
电流与电压的关系(控制电阻一定)
(注:利用滑动变阻器改变电压,记录电流表读数)
R/Ω U/V I/A
第一次 5Ω 1.5V A
第二次 5Ω 2V A
第三次 5Ω 2.5V A
多次测量得到如下表数据
分析数据,得出结论:
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
0.2
0.4
0.6
电流与电阻的关系(控制电压一定)
(注:利用滑动变阻器控制电压一定,记录电流表读数)
U/V R/Ω I/A
第一次 2V 5Ω A
第二次 2V 10Ω A
第三次 2V 20Ω A
多次测量得到如下表数据
分析数据,得出结论:
在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比
0.6
0.3
0.2
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
公式的变形
I
=
___
R
U
U=IR
主要用于已知电压和电流求电阻.
__
R
=
I
U
主要用于已知电流和电阻求电压.
拓展:能否说电压与电流成正比呢?
拓展: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.当加在某导体两端电压为4V时,通过它的电流为0.25A,则这导体的电阻为______Ω;当加在它两端的电压增大1倍时,该导体的电阻为______ Ω,导体中通过的电流为_______A 。
16
0.5
16
例1:一盏白炽电灯,电阻为807欧,接在220伏的电源上,求通过这盏电灯的电流。
解:
答:通过这盏电灯的电流是0.27安。
例2:某同学用一只电流表跟一只灯泡串联,灯泡正常发光时电流表示数为0.28A,再用电压表测量灯泡两端电压为220V,试计算灯泡正常发光时的电阻。
解:
=
I
0.28A
=
R
=
_
U
220V
答:灯丝正常发光时的电阻值是786欧姆
U=220V
I=0.28A
例3:有一种指示灯,电阻为6.3欧,通过的电流为0.45安时才能正常发光,要使这种指示灯正常发光,应加多大的电压?
解:
U = I R =0.45A×6.3Ω= 2.8V
答:要使这种指示灯正常发光,应加2.8伏的电压。
例4:电阻R1和R2的电流随其两端电压变化的I-U图线如下图所示,则依图可以判定( )
R1>R2
R1R1=R2
无法比较
0
U
R1
R2
I
B
5.在一段导体的两端加一可变电压U,以下说法中不正确的是( )
A.不管U如何变化,U与I的比值不变
B.U增加几倍,单位时间内通过该导体横截面的电荷量就增加几倍
C.当U一定时,通过导体横截面的电荷量与通电时间成正比
D.由 可知,R与U成正比
D
6.如图所示:a、b为滑动变阻器的两个端点,当滑动变阻器的滑片P从一个端点滑到另一个端点时,电压表的示数从4V变至12V,电流表的示数相应的从0.4A变至1.2A,求:
(1)小灯泡的阻值RL
(2)滑动变阻器的最大电阻;
(3)当滑动变阻器的滑片P滑至中点时,通过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压是多少?
(1)10Ω;
(2)20 Ω;
(3)0.6A;6V
1:一只阻值为 的电阻,接在15V的电源上时,流过的电流为_____A;若电源电压变为10V,电阻的阻值为______,流过电阻的电流为_____A.
0.15
0.1
I=U/R=15/100=0.15
电阻是导体本身所具有的性质,与电压,电流无关
I=U/R=10/100=0.1
2:下列说法中正确的是:( )
A.导体两端的电压越大,导体的电阻就越大。
B.导体中通过的电流越大,导体的电阻就越小
C.在电压一定时,通过导体的电流越小,导体的电阻就越大。
D.以上说法均不对。
C
知识点一:电流与电压、电阻的关系及其探 究方法
知识点二:欧姆定律:一段导体中的电流,跟这段导体端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。即:
I
=
___
R
U
知识点三:欧姆定律的应用。
课堂知识回顾