第6节 电流与电压、电阻的关系（全）

课件23张PPT。第6节 电流与电压、电阻的关系 我们已经知道，电流既与电压有关，由于电阻有关。电压越大，对电流的推动作用就越大，电阻越大，则对电流的阻碍作用就越大。我们先来看两个实验实验1：如图连接电路甲、乙，相同规格的小灯泡在一节电池和两节电池的电路中，你看到什么现象？哪次电流大？为什么？猜想1：电压越大，电流可能越大。实验2：如图连接电路甲、乙，不同规格的小灯泡在两节电池的电路中，你看到什么现象？哪次电流大？为什么？猜想2：电阻越大，电流可能越小。那么电流、电压、电阻这三个量之间到底有什么规律呢？ 要研究这三个量之间的关系，常用的方法是先使其中的一个量（如电阻）保持不变，研究其余两个量（电流和电压）间的关系；再使另外一个量（如电压）保持不变，研究剩下的两个量（电流和电阻）间的变化关系，最后就可得到三个量之间的变化关系。
我们可以进行以下实验：
1、保持电阻不变，改变电压，研究电流与电压之间的关系；
2、保持电压不变，改变电阻，研究电流与电阻之间的关系。这种方法叫控制变量法一、电流与电压的关系保持电阻不变，研究电流和电压的关系实验中电压表测的是电阻两端的电压，电流表测通过电阻的电流。1.200.200.400.785.05.05.15.0当导体的电阻不变时，导体中的电流与导体两端的电压成正比注意：
?连接电路时开关应断开。
?闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到电阻最大位置。
?研究电流和电压的关系中滑动变阻器的作用：保护电路；改变电阻R两端电压。如果无滑动变阻器，可用更换电源的方法改变电阻两端的电压。一般情况下这个实验做三次取平均值，以减小误差。课本P149思考与讨论：以上表格中计算出的电压与电流的比值是否完全相等？与同学讨论结果，并分析原因。不完全相等。可能是在读取电压表、电流表的示数是出现误差。二、电流与电阻的关系保持电压不变，改变电阻，研究电流和电阻的关系每次实验需更换电阻R，此时滑动变阻器的作用是使电阻R两端电压保持不变。0.251.000.500.332221.98当导体两端的电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比三、欧姆定律 德国物理学家姆研究了电流与电压、电阻的关系，在1827年得出了如下结论：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这个结论叫欧姆定律。　　阅读：
乔治·西蒙·欧姆生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到1813年才完成博士学业。
欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。??　 欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。??? 　人们为纪念他，将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。 　 1、欧姆定律的内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。3、单位：I（A）、U（V）、R（Ω）I 表示这段导体的电流 ；U表示这段导体两端的电压；R表示这段导体的电阻。思考：有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，说“电阻R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：不对。因为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。试根据欧姆定律，完成下列表格： 4155三、欧姆定律的应用例题1　一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是484欧，如果电灯线路的电压是220伏，求灯丝中通过的电流。解：已知灯丝的电阻R＝484欧，灯丝两端的电压U＝220伏，
所以，I＝U/R＝220伏/484欧＝0.45安
答：灯丝中通过的电流是0.45安。1、已知电压和电阻求电流2、已知电流和电阻求电压例题2　一个电热水器工作时电热丝的电阻是44欧，通过的电流是5安，求电热水器工作时两端的电压。解： 已知R＝44欧，I＝5安，根据欧姆定律I＝U/R得：
U＝IR＝5安×44欧＝220伏
答：电热水器工作时两端的电压是220伏。3、已知电流和电压求电阻例题3　一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上，用电压表测得定值电阻两端的电压是3伏，又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安，求这个定值电阻的阻值。解：已知U＝3伏，I＝0.3安，根据欧姆定律I＝U/R得：
R＝U/I＝6伏/0.3安＝20欧
答：这个定值电阻的阻值是10欧。四、用电压表和电流表测导体的电阻——伏安法测电阻1、原理：根据欧姆定律I=U/R，得R=U/I，【R为导体的电阻（单位欧姆Ω），U为导体两端的电压（单位伏特V），I为通过导体的电流（单位安培A）】。
2、定义：伏安法（又称伏特测量法、安培测量法）是一种较为普遍的测量电阻的方法，通过利用欧姆定律：R=U/I来测出电阻值。因为是用电压除以电流，所以叫伏安法。3、电路图及实物图的连接：4、滑动变阻器的作用：
1）保护电路。
2）调节被测电阻两端的电压与电路中的电流，从而改变电路电压，多次实验取平均值，以减小误差，使实验更准确。（但一般忽略灯泡电阻的变化，学习中不要求）
3）改变电路中的总电阻，相当于增加了电路中导线的长度，起到分压的作用。
电路图如上图所示（注意各个电表的连接方法，小心电路短路）。解答：1）“2A 20Ω”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流是2安，该滑动变阻器的最大电阻是20欧。“1A 10Ω”表示该滑动变阻器允许通过的最大电流是1安，该滑动变阻器的最大电阻是10欧。
2）不可行。在测导体电阻的实验中，电压和电流都是变化的，对变化的量求平均值没有任何意义。3）由图可知电流表示数为0.3A，电压表示数为1.3V，所以被测电阻R=U/I≈4.3Ω。
4）滑动变阻器的作用：保护电路；改变电路电压。练习：电灯L1和L2的电阻分别是16?和20?，它们如图所示接在电路中，已知电源电压为8伏且保持不变，试求通过灯L1和L2的电流。解：由并联电路电压处处相等可知，
U1＝U2＝8伏，R1=16?，R2=20?，
根据欧姆定律I＝U/R得：
I1＝U1/R1＝8伏/16欧＝0.5安
I2＝U2/R2＝8伏/20欧＝0.4安
答：通过灯L1和L2的电流分别是0.5安和0.4安。同学们，再见！