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第四节 欧姆定律及其应用
第一课时
欧姆定律
回顾:电流、电压和电阻的概念、符号和单位
物理量 物理意义 符号 单位
电流
A(安)
I
电荷定向移动
电压
使电荷移动形成电流的原因
U
V(伏)
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω(欧)
电压
电流
电阻
促使
阻碍
那么电流与电压和电阻有什么关系呢?
欧姆定律
探究电流与电压和电阻的关系:
实验方法:控制变量法
1.控制电阻不变,改变电压,探究电流与电压的关系
2.控制电压不变,改变电阻,探究电流与电阻的关系
欧姆定律
一、探究电流与电压的关系
【实验设计】
保持电路中电阻R不变,通过调节滑动变阻器,改变电阻R两端的电压,观察流过电阻R的电流的变化。
实验序号 电压U/V 电流I/A 电压/电流
1
2
3
【数据记录】
欧姆定律
一、探究电流与电压的关系
【实验步骤】
1.按实验电路图将实物连接成实验电路。连接电路前,开关要断开,滑动变阻器的滑片要滑到连入电路最大阻值处。
作用:保护电路
欧姆定律
一、探究电流与电压的关系
【实验步骤】
2.检查电路无误后,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,分别记录电压表、电流表的示数。
多次测量,寻找普遍规律
作用:改变电阻两端的电压
欧姆定律
欧姆定律
一、探究电流与电压的关系
【数据记录】R=5Ω
实验序号 电压U/V 电流I/A 电压/电流
1
2
3
1
0.2
5
2
0.4
5
3
0.6
5
通过对表格中数据的分析计算,发现在误差允许的范围内,电压和电流的比值是不变的。
导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比。
欧姆定律
二、探究电流与电阻的关系
【实验设计】
通过调节滑动变阻器接入电路中的阻值,保持电阻两端的电压不变,改变电阻R的阻值,观察流过电阻R的电流的变化。
实验序号 电阻R/VΩ 电流I/A 电流×电阻
1
2
3
【数据记录】
欧姆定律
二、探究电流与电阻的关系
【实验步骤】
1.按实验电路图将实物连接成实验电路。连接电路前,开关要断开,滑动变阻器的滑片要滑到连入电路最大阻值处。
作用:保护电路
欧姆定律
二、探究电流与电阻的关系
【实验步骤】
2.检查电路无误后,闭合开关,更换不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,使各电阻两端的电压一定,测出各电阻对应的电流值,记录在表格中。
多次测量,寻找普遍规律
作用:控制电阻两端的电压不变
注意:每次更换电阻前,开关一定要断开。
欧姆定律
欧姆定律
二、探究电流与电阻的关系
【数据记录】U=2V
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A 电流×电阻
1
2
3
5
0.4
2
10
0.2
2
15
0.13
2
通过对表格中数据的分析计算,发现电阻和流过电阻的电流的乘积是不变的。
导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成反比。
欧姆定律
【总结】
1.导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比。
2.导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成反比。
电压是原因,电流是结果。只有给导体两端加上了电压,导体中才会产生电流。所以不能说电阻一定时,电压跟电流成正比。
电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻由导体的长度、横截面积和材料决定,还受温度的影响,与电流、电压无关。所以不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。
练习
1.用如图所示电路研究电流跟电压的关系,为了改变定值电阻R两端的电压,设计了三种方案。
甲:多节干电池串联接入MN;
乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;
丙:电池先后与不同的定值电阻串联接入MN。
可行的方案是( )
A.仅有甲 B.仅有乙
C.仅有甲、乙两种 D.甲、乙、丙都可行
D
练习
2.小华在“探究电流跟电阻的关系”的实验中,设计了如图甲所示的电路。
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整。
练习
(2)闭合开关后发现电流表示数为零,电压表指针有明显偏转,则该电路故障是 处开路。
(3)小华排除电路故障后,先将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图丙所示,记下此时的电流值。取下5Ω的电阻,再分别接入10Ω、15Ω的电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数均为 V,记下对应的电流值。通过实验可得出的结论:当电压一定时,电流与电阻成 。
定值电阻R
1.5
反比