第6节_电流与电压、电阻关系

1、1 第第6节节电流、电压、电阻的关系电流、电压、电阻的关系2物理量物理量物理意义物理意义符号符号国际国际单位单位测量测量工具工具电流电流自由电荷定向自由电荷定向运动运动IA电流表电流表电压电压使电荷移动使电荷移动形成电流形成电流的原因的原因UV电压表电压表电阻电阻导体导体对电流的阻碍对电流的阻碍作用作用R2、电压是形成电流的原因。、电压是形成电流的原因。1、电路中的几个物理量、电路中的几个物理量3、电阻是、电阻是导体导体对电流的阻碍对电流的阻碍作用。作用。3图一图一图二图二图三图三BC当电路中电阻一定时，当电路中电阻一定时，电压越大，电流越电压越大，电流越 ；当电路中电压一定时，当电路中电压一

2、定时，电阻越大，电流越电阻越大，电流越 ；大大小小比较图一和图二：比较图一和图二： 相同，相同，灯较亮（电流较大）的是灯较亮（电流较大）的是 灯，灯，灯的电阻灯的电阻 不相同，不相同，电压电压比较图二和图三：比较图二和图三： 不相同，不相同，灯的电阻灯的电阻 相同，相同，电压电压灯较暗（电流较小）的是灯较暗（电流较小）的是 灯，灯，4一、电流与电压、电阻的关系一、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？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：研究这三个量之间的关系，可以用什么方法进行实验：探究探究 I与与U、R的

3、的关系关系控制变量法控制变量法R不变时不变时改变改变U探究探究 I与与U的关系的关系U不变时不变时改变改变R探究探究 I与与R的关系的关系5实验电路图设计实验电路图设计需要用到测量哪些数据？哪些器材？需要用到测量哪些数据？哪些器材？RASVR电阻、电阻、电池组、电池组、 电流表、电流表、 电压表、电压表、 开关、开关、导线、导线、滑动变阻器滑动变阻器如何控制电压不变如何控制电压不变6 滑动变阻器的作用是什么？滑动变阻器的作用是什么？ 这个实验研究对象是什么？这个实验研究对象是什么？ 电压表测量的是谁的电压？电压表测量的是谁的电压？定值电阻定值电阻R定值电阻定值电阻R两端的电压两端的电压 电流表

4、测出的电流是经过电流表测出的电流是经过 哪个元件的电流？哪个元件的电流？ 定值电阻定值电阻R 如何改变定值电阻的电压？如何改变定值电阻的电压？改变通过定值电阻的电流改变通过定值电阻的电流 改变通过定值电阻的电流的方法有哪些？改变通过定值电阻的电流的方法有哪些？串联串联滑动变阻器滑动变阻器R改变电池的数量改变电池的数量改变定值电阻两端的电压；改变定值电阻两端的电压； 分担电压，分担电压，保护电路；保护电路；71 1、电流与电压的关系、电流与电压的关系控制变量：控制变量：保持电阻不变；保持电阻不变；1.按图按图4-59所示连接电路。所示连接电路。改变电压，改变电压，研究研究电流电流和和电压电压的关

5、系的关系2.实验中定值电阻实验中定值电阻 R=5欧。欧。3.闭合开关，调节滑动变阻器闭合开关，调节滑动变阻器 R，可改变电阻，可改变电阻 R 上的电压。上的电压。使电压表上的读数分别达到表中数值，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。分别读出每次不同电压下的电流值。实验次数实验次数电压电压U U（伏）（伏）电流电流 I I（安）（安）电压电压/ /电流电流1122344681.连接电路时开关连接电路时开关应应. 2.闭合开关前，滑闭合开关前，滑动变阻器的滑片动变阻器的滑片应移应移到到 。注意事项注意事项: 断开断开 阻值最大处阻值最大处 探究探究电流电流I与与电压电

6、压U的关系的关系90.20.40.8探究探究电流电流I与与电压电压U的关系的关系定值电阻（定值电阻（R=5）的电流与电压关系）的电流与电压关系1.255554.计算电压与电流的比值，并比较其结果可以发现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。电压与电流的比值基本相等。10电阻不变时，通过电阻的电流与加在电阻两端电阻不变时，通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。的电压成正比。 以上表格中计算出的电压与电流的比值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。是否完全相等？与同学讨论结果，并分析原因。实验结论实验结论1：电压与电流的比

7、值不是完全相等。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。科学实验研究总会有误差存在的。112 2、电流与电阻的关系、电流与电阻的关系控制变量：控制变量：保持电压不变；保持电压不变；改变电阻，改变电阻，研究研究电流电流和和电阻电阻的关系的关系1图图4-59中，更换定值电阻中，更换定值电阻 R，调节滑动变阻器，调节滑动变阻器R，使，使R两端的电压始终保持不变，可读出并记录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。每次的电阻值与电流值。2测量电压为测量电压为2伏时不同电阻的电流值，并记录伏时不同电阻的电流值，并记录在下表中。在下表中。实验次数实验次数电阻电阻R R

8、（欧）（欧）电流电流 I I（安）（安）电流电流电阻电阻12.024.036.048.0恒定电压（恒定电压（U=2伏）时通过不同电阻的电流伏）时通过不同电阻的电流12探究探究电流电流I与与电阻电阻R的关系的关系13210.50.33探究探究电流电流I与与电阻电阻R的关系的关系恒定电压（恒定电压（U=2 伏）时通过不同电阻的电流伏）时通过不同电阻的电流0.252223计算电流与电阻的乘积，并比较其结果可以发现：计算电流与电阻的乘积，并比较其结果可以发现： 电流电流电阻的电阻的乘积基本相同。乘积基本相同。144以电阻为横坐标，电流为纵坐标，作出上述实验以电阻为横坐标，电流为纵坐标，作出上述实验 数

9、值的曲线数值的曲线 电阻电阻R R（欧）（欧）5.010.015.020.0电流电流I I（安）（安）0.60.30.10.20.40.515电压不变时，通过电阻的电流与电阻的阻值电压不变时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比。成反比。实验结论实验结论2：二、欧姆定律二、欧姆定律1、德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻、德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻 的关系，在的关系，在 1827年得出了如下结论年得出了如下结论 ：导体中的电流，导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。跟这段导体的电阻成反比。2、公式：、公式：IRUR（）单位：单位

10、：I（A）U（V）16IUI 表示这段导体通过的电流表示这段导体通过的电流U表示这段导体两端的电压表示这段导体两端的电压R表示这段导体的电阻表示这段导体的电阻注意：注意：1、物理量的对应性、物理量的对应性公式中公式中I、U、R针对的是同一导体针对的是同一导体的电流、电压、电阻，它们要对应的电流、电压、电阻，它们要对应2、物理量的同时性、物理量的同时性I、U、R是同一时刻、同一情况下、同一导体所是同一时刻、同一情况下、同一导体所对应的数值对应的数值3、单位的统一性、单位的统一性I、U、R为安培、伏特、欧姆为安培、伏特、欧姆17一、电流与电压、电阻的关系一、电流与电压、电阻的关系控制变量方法控制变

11、量方法1、研究方法：、研究方法：、保持电阻不变；、保持电阻不变；改变电压，改变电压，研究研究电流电流和和电压电压的关系。的关系。、保持电压不变；、保持电压不变；改变电阻，改变电阻，研究研究电流电流和和电阻电阻的关系。的关系。2、实验电路图实验电路图183、公式变形：、公式变形：U R=IU= I R有人根据公式有人根据公式R=U/I跟公式跟公式I=U/R在形式上相在形式上相似，把电阻似，把电阻R说成跟电压成正比，跟电流成说成跟电压成正比，跟电流成反比。你认为这种说法对吗？为什么？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，答：不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它

12、只跟导体的材料、长度、横截面积和温度它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。有关。跟电流、电压无关。跟电流、电压无关。19欧欧 姆姆德国物理学家欧姆（德国物理学家欧姆（17871854）出生）出生于工人家庭，从小就掌握了许多机械制于工人家庭，从小就掌握了许多机械制造方面的技能。造方面的技能。16岁时，他进入埃尔兰岁时，他进入埃尔兰根大学旁听数学、物理与哲学。由于经根大学旁听数学、物理与哲学。由于经济困难而中途辍学，他济困难而中途辍学，他24岁重新回校，岁重新回校，到到26岁才完成博士学业当了一名中学教岁才完成博士学业当了一名中学教师。他热心于电学研究，曾研究过不同师。他热心于电学研究，曾研

13、究过不同金属的导电能力。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。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欧姆定律的实验结果发表于1826年，次年他又出版了年，次年他又出版了关于电路的数学研究关于电路的数学研究，给出了欧姆定律的理论推，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，

14、但在国外受导。他的成果当时在国内没有得到肯定，但在国外受到了重视，英国皇家学会于到了重视，英国皇家学会于1841年授予他科普利奖章，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。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。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

15、没有一个能精确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）。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。氏命名。21三、欧姆定律的应用三、欧姆定律的应用（一）、有关计算：（一）、有关计算：1、已知电阻和电压，求电流？、已知电阻和电压，求电流？【例题【例题1】一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是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欧，如果电灯线路的电压是220伏，求灯丝伏，求灯丝 中通过的电流。中通过的电流。答：答：灯丝中通过的电流是灯丝中通过的

16、电流是0.45安。安。解：解： 已知已知 R484欧，欧，U220伏，伏，IU/R220伏伏/484欧欧0.45安安222、已知电阻和电流，求电压？、已知电阻和电流，求电压？【例题【例题2】一个电热水器工作时电热丝的电阻是一个电热水器工作时电热丝的电阻是 44欧，通过的电流是欧，通过的电流是5安，求电热水器工作时安，求电热水器工作时 两端的电压。两端的电压。答：答：电热水器工作时两端的电压是电热水器工作时两端的电压是220伏。伏。解：解：已知已知 R44欧，欧，I5安安因为因为IU/R，所以，所以UIR 5安安44欧欧220伏伏233、已知电压和电流，求电阻？、已知电压和电流，求电阻？【例题【

17、例题3】一个定值电阻与一个滑动变阻器串联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后接在电源上，用电压表测得定值电阻两端的 电压是电压是6伏，又用电流表测得通过定值电阻的伏，又用电流表测得通过定值电阻的 电流是电流是0.3安，求这个定值电阻的阻值。安，求这个定值电阻的阻值。答：答：这个定值电阻阻值是这个定值电阻阻值是20欧。欧。解：解： 已知已知 U6伏，伏，I0.3安安因为因为IU/R，所以，所以RU/I 6伏伏/0.3安安20欧欧24请你用学过的知识和仪器，画出测量的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。电路图，列出所需器材，

18、写出测量步骤。如何测量一个定值电阻的阻值？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（二）、用电压表和电流表测导体的电阻25一、电流与电压、电阻的关系一、电流与电压、电阻的关系控制变量方法控制变量方法1、研究方法：、研究方法：、保持电阻不变；、保持电阻不变；改变电压，改变电压，研究研究电流电流和和电压电压的关系。的关系。、保持电压不变；、保持电压不变；改变电阻，改变电阻，研究研究电流电流和和电阻电阻的关系。的关系。2、实验电路图实验电路图26二、欧姆定律二、欧姆定律1、定律内容、定律内容 ：导体中的电流，跟这段导体两端的电压导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段

19、导体的电阻成反比。成正比，跟这段导体的电阻成反比。2、公式：、公式：IRU注意：注意：、物理量的对应性、物理量的对应性、物理量的同时性、物理量的同时性、单位的统一性、单位的统一性3、公式变形：、公式变形：U R=IU= I R27三、欧姆定律的应用三、欧姆定律的应用（一）、有关计算：（一）、有关计算：1、已知电阻和电压，求电流？、已知电阻和电压，求电流？2、已知电阻和电流，求电压？、已知电阻和电流，求电压？3、已知电压和电流，求电阻？、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（二）、用电压表和电流表测导体的电阻（伏安法测电阻）（伏安法测电阻）1某小灯泡上标有某小灯泡上标有“

20、2.4V 0.7A”字样，表字样，表示该灯泡正常工作时电压是示该灯泡正常工作时电压是2.4伏，电流是伏，电流是 0.7安。求该小灯泡正常工作时灯丝的电阻。安。求该小灯泡正常工作时灯丝的电阻。3.4282、一段导体两端的电压是、一段导体两端的电压是4V时，通过它的电流时，通过它的电流是是0.2A，导体的电阻是，导体的电阻是。如果导体两端的。如果导体两端的电压减小到电压减小到3V，导体中的电流是，导体中的电流是 ；当两；当两端的电压为端的电压为0时，通过它的电流为时，通过它的电流为，导体的，导体的电阻为电阻为。200.150203、当某一定值电阻两端的电压是、当某一定值电阻两端的电压是6伏时，通过伏时，通过它的电流为它的电流为0.6安，此时电阻的阻值是多少