电流的大小与电压、电阻有什么关系?
1、电流的大小可能随电压的增大而增大
2、电流的大小可能随电阻的增大而减小
由于我们要探究电流和电压、电阻之间的关系,这属于研究一个物理量和多个变量的关系,应当采用“ ”。
(1)研究电流与电压的关系,要保持 不变,改变导体两端 ,观察电流的大小,再分析数据,找出规律。
(2)研究电流与电阻的关系,要保持电阻两端 不变,改变导体 ,观察电流的大小,然后分析数据,找出规律。
控制变量法
电阻
电压
电压
电阻
设计电路图
连接实物图
注意!
连接电路时,开关要断开
开关闭合前,滑片应移至阻值最大处
R
V
A
(一)电流跟电压的关系
1、按电路图连接好实物
2、保持电阻R=10Ω不变,调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为1V、2V、3V,读出此时相应的电流值,并把数据填入表格中
3、断开开关,整理仪器。
(二)电流跟电阻的关系
1、按电路图接好实物
2、调节滑动变阻器使电阻两端的电压保持U=1.5V不变,电阻分别换为R=5Ω、10Ω、15Ω,读出此时相应的电流值,并把数据填入表格中.
3、断开开关,整理器材:
1、在电阻一定的情况下,当电压增大了几倍,
电流也增大了几倍。
I--U的关系图
0 0.5 1 1.5 2 2.5 U/V
0.05
0.10
0.15
0.20
I/A
0.25
0.30
实验次数
R/Ω
U/V
I/A
1
10
1
0.1
2
2
0.2
3
3
0.3
从表中数据可以看出:
0 5 10 15 20 25 30 R/Ω
0.05
0.10
0.15
0.20
I/A
0.25
0.30
I---R的关系图
2、在电压一定时,当电阻增大几倍,电流就
减小了几倍。
实验次数
U/V
R/Ω
I/A
1
1.5
5
0.3
2
10
0.15
3
15
0.1
1、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;
2、在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
欧姆定律
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
I
R
U
=
I---表示电流---安培(A)
U---表示电压---伏特(V)
R---表示电阻---欧姆(Ω)
说明:
因为导体的电阻是导体的本身的一种性质,只与导体的材
料、长度、横截面积和温度有关,与电流、电压无关,因而
这道公式无任何意义,只适合于电阻的计算,只能说
电阻等于导体两端的电压与电流的比值;
而 也一样,无任何意义,只是用于计算。
根据公式可知,只要知道其中两个物理量,就可以求出第三个物理量
1、定律中的的三个量具有“同一性”,即U、I、R是在同一段导体或同一段电路上的量。
2、定律中的三个量具有“同时性”。
3、定律中的三个量的单位具有“统一性”,即这三个量都必须用国际制单位。
4、根据公式的变形,可利用欧姆定律测导体的电阻。
1、串联电路中电流、电压的关系:
电流:
I=I1=I2
电压:
U=U1+U2
2、并联电路中电流、电压的关系:
电流:
I=I1+I2
电压:
U=U1=U2
3、欧姆定律公式及变形:
例:某数控机床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯的电阻是54Ω。通过照
明灯的电流是多少?
分析:
1、根据题意,画出电路图:
2、标出已知物理量的符号和数值:
U=36V R=54Ω
3、列出所求物理量的符号:I=?
已知:U=36V R=54Ω
求:I=?
解:根据欧姆定律 可得,
答:通过照明灯的电流是0.67A。
R=54Ω
I=?
U=36V
电源
1、有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A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?
R=6.3Ω
I=0.45A
U=?
分析:
1、根据题意,画出电路图;
2、列出已知:I=0.45A R=6.3Ω
3、求:U=?
已知:I=0.45A R=6.3Ω
求:U=?
解:根据欧姆定律 变形可得:
U=IR=0.45A×6.3Ω=2.835V
答:应加2.835V的电压。
2、一个标有“6V10Ω”的灯泡,怎样才能使它在9V的电压下正常
工作?
1、根据题意,画出电路图:
2、标出已知物理量的符号及数值:
U=9V UL= 6V RL=10Ω
3、标出所求物理量的符号:Rx=?
U=9V
UL=6V
RL=10Ω
=?
Rx的阻值:
答:要串联一个5Ω的电阻。
解:
根据串联电路电压的规律可知:
Rx两端的电压:
Ux=U-UL=9V-6V=3V
灯泡正常发光的电流:
已知:U=9V UL= 6V RL=10Ω
求:Rx=?
3、为了探究电流与电压的关系,小华设计了如图甲所示的实验电路图.
(1)实验选用的器材如图所示,其中电源为2节干电池,定值电阻为10Ω,滑动
变阻器标有“10Ω2A”字样,则实验时电压表应选用的量程为___________V,
电流表应选用的量程为___________A.
(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图乙中的元件连成电路.
要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大.
0--3
0—0.6
(3)下表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结论是:
。
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.28
在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比
(4)请在下图中画出电流与电压的关系图。