第3讲 电阻两端电压和电流的关系及欧姆定律

学员：彭习之、王彦杰 教师：张博威 电话：158******** 　　 日期：2012年1月13 日

一：电阻两端电压和电流的关系

学习目标：

1．通过实验探究电流、电压和电阻的关系；

2．会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过它的的电流；会使用滑动变阻器来改变电路中的电流和某段导体两端的电压。

3、领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。

4．培养学生的观察能力和实验能力，分析问题和解决问题的能力

学习重点：实验探究电流、电压和电阻的关系的过程

学习难点：运用函数图象分析出电流、电压和电阻的关系式

预习训练：

1、我们所学电流、电压和电阻三个量，哪些量可以测量出，分别用什么仪器来测量？

2、如图分别用一节干电池和两节干电池给一个小灯泡供电，哪一次小灯泡亮？

这一事实说明了_______________________________.

3、如图甲、乙所示的电路，哪一个电流表的示数大？

这又说明了__________________________________.

导入：上面的习题揭示了电流跟电压、电阻之间的定性关系。那么，它们之间有什么定量关系呢？

合作探究：

一、设计探究方案：

问题1：电流受电压和电阻两个因素的影响，如果两个因素同时变化（如在改变电压的同时，也改变电阻）能否判断出电流的变化是谁引起的呢？如不能，我们怎样才能知道电流到底是因哪个因素引起变化的呢？

研究方法：

问题2、要研究电流跟电压的关系应该怎么办？

问题3、如果只知道一组电压和电流的数值，能否研究出电流跟电压的关系，若不能，应该怎么办？

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问题4、 怎样改变电压呢？

小组互相讨论并在方框内画出可行的电路图：

二、学生实验

1、按电路图连接实物。

连接电路时要注意：（1）连接前开关要________；（2）连接后，滑动变阻器的滑片要调到______________；（3）电流表要_______在电路中，电压表要_______在电路中；（4）电流表和电压表都必须使电流从_____________流入，从___________流出.

2、改变定值电阻两端的电压，分别读出电压表和电流表的示数，并记录在表格中。

R=_______

在同一坐标系中画出两个电阻的U-I关系图像。

体会用图象解决物理问题的好处。

3、分析实验数据，总结电流跟电压、电阻的定量关系：

①_____________________________________________________.

②_____________________________________________________.

③____________________________________________________.

4、你的实验设计中有没有不合理的地方？在操作中你出现了什么失误？你是怎样改正的？

自我检查

1、导体中的电流跟导体两端的电压成正比的条件是_______________，一段导体两端的电压增大时，通过它的电流将__________，导体的电阻将__________。

2、某同学在探究电压和电流的关系时，记录了如下表的实验数据，但有两处忘记填写，请你替他补上，

3、如图是小明同学在探究电流跟电压关系后，根据数据画出的U—I图象，由图象可知，R1和R2的大小关系是（ ）

A 、R1＞R2 B 、R1＜R2 C、 R1＝R2 D、无法判断

4、一定值电阻两端的电压为4V时，通过它的电流为0.5A，如果电压为6V时，能否用量程为0.6A的电流表测通过它的电流？

二：欧姆定律

知识清单:

1、电流与电阻和电压的关系：电阻一定时，电流与电压成正比

电压一定时，电流与电阻成反比

2、欧姆定律

（1）内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比

（2）公式： I = U/R。 公式中I、U、R的单位分别是安、伏和欧。

（3）公式的物理意义：当导体的电阻R一定时，导体两端的电压增加几倍，通过这段导体的电流就增加几倍。这反映导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(I∝U)。当电压一定时，导体的电阻增加到原来的几倍，则导体中的电流就减小为原来的几分之一。反映了电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I∝U/R)。公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容。

说明： 欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体而言的。

巩固练习：

一、填空

1．某电路中电源电压保持不变，接上5Ω的电阻时，电路中的电流为0.6A，若换上15Ω的电阻时，电路中的电流为 。

2．有两个电阻R1和R2串联在电路中，它们的阻值之比是5：3；则通过它们的电流之比是 ，它们两端的电压之比是 。

3．一段导体两端电压为12V，导体中的电流是2A，则此导体本身的电阻为 Ω；如果电压降为6V，导体中的电流是 A；电压降低为0V，导体的电阻等于 。

4．某照明灯额定电压是36V，正常发光时灯丝电阻为24Ω，则照明灯的额定电流是 A，如果电源电压是38V，为使照明灯正常发光，可以在电路中串联一个阻值为 Ω的电阻

二、选择

1．下列说法中正确的是（ ）

A．电压越大，电流一定越大　 C．导体中电流越大，其两端的电压越大

B．电阻越大，电流一定越大 D．同一导体两端的电压越大，通过导体的电流越大

2． 如图7-1所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图，实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应（ ） word/media/image6.gif

A．保持R2滑片的位置不动 B．保持R2两端的电压不变

C．保持R1不变，调节R2滑片到不同的适当位置

D．保持电路中电流不变

3．某同学在做实验时，学要一个10Ω的电阻，但手边只有5Ω、20Ω的电阻若干个，则应该怎么得到10Ω电阻（ ）

A．取两个5Ω电阻并联 B.取两个5Ω电阻串联

C．取两个20Ω电阻并联 D.取20Ω和5Ω电阻各一个并联

4．某导体两端电压为15V，此时通过导体的电流为3A，若导体两端的电压增加3V，则此时通过导体的电流和导体的电阻分别是（ ）

A．0.6A 5Ω B.3.6A 5Ω C．3.6A 1Ω D.4A 6Ω

5．如图7-2所示，R1=1Ω，R2=2Ω，则电压表V1、V2示数之比是（ ）

A.1：1 B.1：2 C.2：1 D.1：3

6.如图7-3所示电路，电源电压保持不变，开关S由闭合到断开时（ ）

A.电流表的示数变小 B.电路的总电阻变小 C.灯中电流变大 D.电压表的示数变小

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7.如图7-4所示，电源电压保持不变，若P向右移动，则电压表、电流表示数的变化分别为( )

A.变大，变小 B.变大，变大 C.变小，变大 D.变小、变小word/media/image8.gif

8．如图7-5所示在滑动变阻器的滑片P向右移动过程中， 电路中的电流变大。则电路与滑动变阻器的连接方式正确的是（ ）

A.a连C，b连D B．a连A、b连B C．a连C，b连B D．a连C，b连D

9．有三个定值电阻并联在电路中，它们的电阻值之比R1:R2:R3=1:3:5，则通过它们的电流之比I1:I2:I3为 ( )

A．1:3:5 B．15:5:3 C．5:3:1 D．5:3:15

三、实验

1．做“研究电阻R上的电流跟电压的关系”的实验时，所给的实验器材如图7—7所示。

（1）请你按实验要求用线将实物连接起来。

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图7—7

（2）某同学测出的数据如下表所示，请你作出通过电阻的电流跟电压的关系的图线（横轴为I，纵轴为U）。

（3）该同学经过分析实验数据，得出的结论是：电阻不变时，导体两端的电压跟电流成正比。你认为该同学的结论正确吗？你的结论是什么？

四、计算

1． 李强同学想自制一个电热毯，让它在220 V电压下工作。如果使电热丝中通过的电流为0.25 A，需要截取多长的规格是40Ω/m的电阻线。

2．如图所示电路中，R1=60Ω，电源电压不变，当滑动变阻器滑片P在R2中点时，电压表示数为6V；当P在b点时，电压表示数为9V，求R2的最大阻值和电源电压。

第3讲 电阻两端电压和电流的关系及欧姆定律（经典）