4.6 电流与电压、电阻的关系（课件 31张ppt）

课件31张PPT。1
第6节
电流、电压、电阻的关系
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物理量 物理意义 符号
国际
单位 测量 工具 电流
自由电荷定向运动 I A 电流表 电压 使电荷移动形成电流的原因
U V 电压表
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω
2、电压是形成电流的原因。 1、电路中的几个物理量
3、电阻是导体对电流的阻碍作用。
3
图一
图二 图三
B C 当电路中电阻一定时，
电压越大，电流越 ； 当电路中电压一定时，
电阻越大，电流越
； 大 小 比较图一和图二： 相同， 灯较亮（电流较大）的是 灯， 灯的电阻 不相同， 电压 比较图二和图三：
不相同， 灯的电阻
相同， 电压 灯较暗（电流较小）的是
灯， 4
一、电流与电压、电阻的关系
电流、电压、电阻这三个量之间到底有什么规律呢？ 研究这三个量之间的关系，可以用什么方法进行实验：
探究 I与
U、R的关系
控制变量法
R不变时 改变U 探究 I与U的关系 U不变时 改变R 探究 I与R的关系
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实验电路图设计

需要用到测量哪些数据？哪些器材？
R
A
S
V
R′
电阻、 电池组、 电流表、 电压表、 开关、 导线、 滑动变阻器
如何控制电压不变
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⑥ 滑动变阻器的作用是什么？
① 这个实验研究对象是什么？ ② 电压表测量的是谁的电压？ 定值电阻R 定值电阻R两端的电压 ③ 电流表测出的电流是经过
哪个元件的电流？ 定值电阻R
④ 如何改变定值电阻的电压？ 改变通过定值电阻的电流 ⑤ 改变通过定值电阻的电流的方法有哪些？
串联滑动变阻器R′
改变电池的数量 改变定值电阻两端的电压； 分担电压，保护电路；
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1、电流与电压的关系
控制变量： 保持电阻不变；
1.按图4-59所示连接电路。 改变电压，研究电流和电压的关系
2.实验中定值电阻 R=5欧。 3.闭合开关，调节滑动变阻器 R′，可改变电阻 R 上的电压。
使电压表上的读数分别达到表中数值， 分别读出每次不同电压下的电流值。
实验次数
电压U（伏） 电流 I（安）
电压/电流
1 1 2 2 3
4
4 6
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1.连接电路时开关应＿＿＿＿
. 2.闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移
到 。
注意事项:
断开 阻值最大处 探究电流I与电压U的关系
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0.2 0.4 0.8 探究电流I与电压U的关系
定值电阻（R=5Ω）的电流与电压关系
1.2
5 5 5 5
4.计算电压与电流的比值，并比较其结果可以发现 ：
电压与电流的比值基本相等。
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电阻不变时，通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。
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。 实验结论1：
电压与电流的比值不是完全相等。 科学实验研究总会有误差存在的。
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2、电流与电阻的关系
控制变量： 保持电压不变；
改变电阻，研究电流和电阻的关系
1．图4-59中，更换定值电阻 R，调节滑动变阻器R'，使R两端的电压始终保持不变，可读出并记录每次的电阻值与电流值。
2．测量电压为2伏时不同电阻的电流值，并记录在下表中。
实验次数
电阻R（欧） 电流 I（安）
电流×电阻
1 2.0 2 4.0 3
6.0
4 8.0
恒定电压（U=2伏）时通过不同电阻的电流
12
探究电流I与电阻R的关系
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2 1 0.5 0.33 探究电流I与电阻R的关系
恒定电压（U=2 伏）时通过不同电阻的电流
0.25
2 2 2
3．计算电流与电阻的乘积，并比较其结果可以发现：
电流×电阻的乘积基本相同。
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4．以电阻为横坐标，电流为纵坐标，作出上述实验 数值的曲线
电阻R（欧）
5.0
10.0
15.0
20.0
电流I（安）
0.6 0.3 0.1
0.2 0.4 0.5 15
电压不变时，通过电阻的电流与电阻的阻值 成反比。
实验结论2：
二、欧姆定律 1、德国物理学家欧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。
2、公式： I R
U
＝
R（Ω）
单位： I（A）
U（V）
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I U
I —表示这段导体通过的电流 U—表示这段导体两端的电压
R—表示这段导体的电阻
注意： 1、物理量的对应性
公式中I、U、R针对的是同一导体的电流、电压、电阻，它们要对应
2、物理量的同时性
I、U、R是同一时刻、同一情况下、同一导体所对应的数值
3、单位的统一性
I、U、R为安培、伏特、欧姆 17
一、电流与电压、电阻的关系
控制变量方法 1、研究方法：
①、保持电阻不变；改变电压，
研究电流和电压的关系。 ②、保持电压不变；改变电阻，
研究电流和电阻的关系。
2、实验电路图
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3、公式变形：
U R = I
U = I R
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：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。
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欧 姆
德国物理学家欧姆（1787~1854）出生于工人家庭，从小就掌握了许多机械制造方面的技能。16岁时，他进入埃尔兰根大学旁听数学、物理与哲学。由于经济困难而中途辍学，他24岁重新回校，到26岁才完成博士学业当了一名中学教师。他热心于电学研究，曾研究过不同金属的导电能力。
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。 20
欧姆定律的实验结果发表于1826年，次年他又出版了《关于电路的数学研究》，给出了欧姆定律的理论推导。他的成果当时在国内没有得到肯定，但在国外受到了重视，英国皇家学会于1841年授予他科普利奖章，次年接受他为会员。这时德国才意识到了欧姆的价值。1849年，慕尼黑大学聘任他为教授，欧姆终于实现了当一名大学教授的理想。
在今天看来，欧姆定律的研究如此简单，但在欧姆那个年代，他的研究非常困难。原因主要有两个：一是没有一个电压足够稳定的电源；二是没有一个能精确测量电路中电流大小的仪表（电流表）。
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。
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三、欧姆定律的应用
（一）、有关计算：
1、已知电阻和电压，求电流？
【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。
答：灯丝中通过的电流是0.45安。
解： 已知 R＝484欧，U＝220伏，
I＝U/R＝220伏/484欧＝0.45安 22
2、已知电阻和电流，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。
答：电热水器工作时两端的电压是220伏。
解： 已知 R＝44欧，I＝5安
因为I＝U/R，所以
U＝IR ＝5安×44欧＝220伏
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3、已知电压和电流，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6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。 答：这个定值电阻阻值是20欧。
解： 已知 U＝6伏，I＝0.3安
因为I＝U/R，所以 R＝U/I ＝6伏/0.3安＝20欧
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请你用学过的知识和仪器，画出测量的 电路图，列出所需器材，写出测量步骤。 如何测量一个定值电阻的阻值？ （二）、用电压表和电流表测导体的电阻
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一、电流与电压、电阻的关系
控制变量方法 1、研究方法：
①、保持电阻不变；改变电压，
研究电流和电压的关系。 ②、保持电压不变；改变电阻，
研究电流和电阻的关系。
2、实验电路图
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二、欧姆定律
1、定律内容 ：
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。
2、公式： I R
U
＝
注意： ①、物理量的对应性
②、物理量的同时性 ③、单位的统一性
3、公式变形： U R = I
U
= I R
27 三、欧姆定律的应用
（一）、有关计算：
1、已知电阻和电压，求电流？ 2、已知电阻和电流，求电压？ 3、已知电压和电流，求电阻？ （二）、用电压表和电流表测导体的电阻
（伏安法测电阻）
1．某小灯泡上标有“2.4V 0.7A”字样，表示该灯泡正常工作时电压是2.4伏，电流是 0.7安。求该小灯泡正常工作时灯丝的电阻。
3.4Ω
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2、一段导体两端的电压是4V时，通过它的电流
是0.2A，导体的电阻是
。如果导体两端的电压减小到3V，导体中的电流是 ；当两端的电压为0时，通过它的电流为 ，导体的电阻为 。 20Ω 0.15Ａ 0Ａ 20Ω 3、当某一定值电阻两端的电压是6伏时，通过它的电流为0.6安，此时电阻的阻值是多少欧？要使通过它的电流为1安，加在它两端的电压应是多少伏？如果电压增加到 12伏，通过电阻的电流是多少安？ 10Ω
10 v
1.2Ａ
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电阻（欧） 电压（伏） 电流（安） 5
1 0．2
3 0．6 5
1
表二：
电阻（欧） 电流（安） 电压（伏） 5 1．2
6
10 0．6
15
0．4
分析表一所得到的数据可得结论
_____________________________________ 分析表二所得到的数据可得结论:
____________________________________
4某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了如下的两组数据：
表一：
电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 30
5某电阻器当在其两端加上4V的电压时，通过它的电流为200mA，当电压增大到9V时，通过它的电流多大？能否用电流表0——0.6A的量程测量。
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6、电压保持不变，当接电阻为200Ω时，电路中的电流为0. 1A。如改接电阻为125Ω的电烙铁，电路中的电流变为多大？