电压、电阻、欧姆定律

1、教师: 王权 学生: 年级: 初三 科目： 物理 时间: 20 年 月 日 电压、电阻、欧姆定律 课次： 一、电压小灯泡发光时， 电路中一定有电流通过。电路中先后接入一节和两节干电池时， 小灯泡的亮度不一样，电路中用一节干电池时， 灯泡较暗；用两节干电池时，灯泡较亮。这说明电路中电流的强弱与电源有关。而电源是提供电压的装置。(一)、电压的作用1、电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。2、电路中获得持续电流的条件：电路中有电源（或电路两端有电压）电路是连通的。注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。3、理解电流、

2、电压的概念：通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”（类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法）(二)、电压的单位1、国际单位： V 常用单位：kV mV 、V 换算关系：1Kv1000V 1V1000 mV 1 mV1000V2、常见的电压 维持人体生物电流约10-3V手机电池3.7V干电池1.5V我国的家庭电压220V电子手表用氧化银电池1.5V无轨电车电源550600V铅蓄电池2V闪电时云层间可达106V工业电压380V对人体安全电压不高于36V(三)、电压测量电压表及示数V1、仪器：电压表 ，符号：2

3、、读数：看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值3、使用规则：两要、一不电压表要并联在电路中。电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。被测电压不要超过电压表的最大量程。 危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 选择量程：实验室用电压表有两个量程，03V 和015V。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V15V可 测量 ，若被测电压小于3V则 换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。(四)、电流表、电压表的比较电流表电压表异符号AV连接串联并联直接连接电源不能能量 程0.6A 3A3V

4、 15V每大格0.2A 1A1V 5V每小格0.02A 0.1A0.1V 0.5V内阻很小，几乎为零相当于短路很大相当于开路同调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。(五)、利用电流表、电压表判断电路故障1、电流表示数正常而电压表无示数：“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是：电压表损坏；电压表接触不良；与电压表并联的用电器短路。2、电压表有示数而电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是电流表短路；和电压表并联的用电器开路，

5、此时电流表所在电路中串联了大电阻（电压表内阻）使电流太小，电流表无明显示数。3、电流表电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。练习：1、在图所示中，请用笔画线表示导线来连接实物图，使小灯泡能够发光并且电压表能够测出灯泡两端的电压（估计在23 V 之间 )。2、在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，这就是一个电池。试着用电压表测量这个自制电池的电压，其现象如图所示。这个电池的电压是多少？哪个金属片是电池的正极？3、图所示是一位 同学所连的电路，他要测量小灯泡L2两端的电压。图中有一根导线接错了。（1）请你找出这根接错的导线，在这

6、根导线上打“×”（表示不要），并用笔重新画一根正确连接的导线。（2）画出正确接线的电路图。二、串并联电路电压的规律（一）串联电路中电压的规律串联电路中，各用电器两端电压与电源电压有何关系？设计测量AB两点、BC两点、AC两点之间电压的电路图如下：测量AB两点间电压 测量BC两点间电压 测量AC两点间电压AB间的电压U1/VBC间的电压U2/VAC间的电压U3/V第一次测量换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量,看看是否还有同样的关系。结论：串联电路中，电源电压等于各用电器的电压之和。（二）并联电路中电压的规律并联电路中，各支路两端电压与电源电压的关系？设计测量L1两端、L2两端、电源

7、两端电压的电路图如下：测量L1两端电压 测量L2两端电压 测量电源两端电压L1两端电压U1/VL2两端电压U2/V电源电压U/V第一次测量换上另外两个规格不同的小灯泡，再次测量,看看是否还有同样的关系。结论：并联电路中，各支路两端电压相等且等于电源电压。练习：1、一个用电器工作时，要求电源电压是6V。如果用干电池做电源，需要几节串联起来？如果用铅蓄电池做电源，需要几个串联起来？2、在图所示的电路中，闭合开关后电压表V1的示数为2.5V，V2的示数应为 V， V 的示数应为 V。在图 乙所示的测量电路中，闭合开关后电压表V1的示数为 2.5 V，V2的示数为3.8V，V 的示数应为 。甲 乙3、

8、如图所示，在探究“并联电路电压的关系”时，小明想把两个灯泡并联起来，用电压表测量并联电路的总电压，请你用笔帮他画出连接的电路。三、电阻把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金（或锰铜 ）丝分别接入电路，闭合开关，观察 电路中小灯泡的亮度。(一)定义及符号：1、定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。2、符号：R。(二)单位：1、国际单位：欧姆。简称“欧”。符号： 规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1。2、常用单位：千欧（K）、兆欧（M）。3、换算：1M=1000K ，1 K=10004、了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的

9、电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。(三)影响因素：1、实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）2、实验方法：控制变量法。定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”3、探究影响导体电阻大小的因素导体的电阻与导体的长度有关导体的电阻越导体的横截面积有关导体的电阻与导体的材料有关 实验室提供了4根电阻丝，规格、材料如下表编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金

10、0.50.5设计了如下图所示的实验电路：（1）为了验证上述猜想，应该选用编号为 A、B两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）；如果选用编号为A、D两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想 （填序号）。分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：长度和横截面积相同时， 导体的电阻与导体的材料有关 。（2）有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝的变化情况。老师指出：此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化 不明显 （选填“明显”或“不明显”）。（3）在最

11、近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样就 减小 了输电线的电阻，从而可以 减小 输电线上的电能损失（选填“增大”或“减小”）。4、结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。5、结论理解：导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。结论可总结成公式 ,叫电阻率，与导体的材料有关。记住：银<铜<铝，锰铜<镍隔。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，

12、减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。问题：若将导体均匀拉长n倍，则导体的电阻怎样变化？试证明。练习：21、有两段导线A和B，在相同的电压下，通过导线A 的电流较大，通过导线 B的电流较小，哪段导线的电阻大 ?2、24 000 = k = MÙ。3、铁比铜便宜，为什么家庭电路中用铜导线而不用铁导线？4、A、B两根完全一样的导线，长度都是1 m。把A剪去一半，剩下的一半跟 B相比，哪个电阻大？把A剩下的一半再拉长到1 m跟B相比，哪个电阻大？5、在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行了实验检验。某实验小组准备实验时对

13、每一个猜想都用三个实验数据进行对比，下表中给出了可供选择的几种导体，分别用 AG七个字母代表。请你按该组的要求选用。（1）为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想，应选用哪三种导体？（2）为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想，应选用哪三种导体？（3）为检验“导体电阻跟材料有关”的猜想，应选用哪三种导体？6、半导体、超导现象（1）半导体导体导电性能好，绝缘体导电性能比较差。有一些材料，例如锗、硅，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上（俗称

14、芯片），就成了集成电路。集成电路是 20世纪最重要的发明之一，现代的收音机、电视机、电话机、计算机，以及打电话用的 IC卡、算账用的计算器，里面都有集成电路。（2）超导现象各种金属导体中，银的导电性能是最好的，但还是有电阻存在。20世纪初，科学家发现，某些物质在很低的温度时，如铝在271.76C以下，铅在265.95C以下，电阻就变成了0，这就是超导现象。目前已经开发出一些“高温”超导材料，它们在100 K（173C）左右电阻就能降为 0。如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料，就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。如果用超导材料来制造电

15、子元件，由于没有电阻，不必考虑散热的问题，元件尺寸可以大大缩小，进一步实现电子设备的微型化。(四)分类1、定值电阻：电路符号： 。2、可变电阻（变阻器）：电路符号 。滑动变阻器：构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱结构示意图： 。变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。使用方法：选、串、接、调根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：“一上一下” ；接入电路前应将电阻调到最大。铭牌：某滑动变阻器标有“501.5A”字样，50表示滑动变阻器的最大阻值为50或变阻范围为0-50。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.作用：通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的

16、电流和部分电路两端的电压保护电路应用：家用电器 音量调节的器件也 是一种变阻器，通常称 为电位 器。机械电位器电位器数 字电位器优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值注意：滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。3、练习使用滑动变阻器（1）观察滑动变阻器的结构（2）接通电路前应将滑片放到什么位置上（2）连接滑动变阻器（3）用 滑动变阻器改变小灯泡的亮度4、用滑动变阻器控制电阻两端的电压（1）闭合开关S， 调节滑动变 阻器的滑片，使

17、R两端的电压成整数倍地变化， 如2V、4V、6V等。（2）换用不同的定值 电阻，使电阻成整数倍地变化，如5 、10 、15 等。 闭合开关，调节变阻器的滑片，保持每次接入的定值电阻两 端的电压不变。5、变阻箱练习：1、请用笔画线表示接线，连接图所示的电路，使滑动变阻器能够控制灯泡的亮度。在你连的电路中，要使灯泡越来越亮，变阻器的滑片应该向哪个方向移动？2、图所示是一位同学按照上题要求所连的电路。这个电路能不能满足题目的要求？为什么？按这个图进行操作时，实验现象是怎样的？3、图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是哪个？4、图所示是一种测定油箱内油量

18、的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，滑杆可以绕固定轴 O 转动，另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时，油面下降，浮子随液面落下，带动滑 杆使滑动变阻器滑片向上移动，从而改变了电路中电流表的示数。因此，电流表上一定的示数便对应着油面的一定高度， 把电流表刻度盘改为相应的油量体积数， 就可以直接读出油箱中的油量。请问：在这个装置中，电流表示数越大，表示油箱中的 油量越多还是越少？请说明理由。四、串并联电阻的总电阻（等效电阻）1、电阻串联文字：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。字母：理解：把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长

19、度。特例: n个相同的电阻串联，则总电阻R= 2、电阻并联文字：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。 字母：理解：把n段导体并联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都小，这相当于导体的横截面积增大。特例: n个相同的电阻并联，则总电阻R= 求两个并联电阻、的总电阻R= 3、电阻混联电阻、并联后再与串联，等效为则有= 记住：不管电阻串联、并联还是混联，其他电阻不变的情况下，只要其中一个电阻变大，则它们的总电阻（等效电阻）就随着变大。电阻串联，则总电阻（等效电阻）大于任一分电阻；电阻并联，则总电阻（等效电阻）小于任一分电阻五、欧姆定律1、用控制变量法探究电流与电压、电阻的关系（1）分析实验所需

20、器材（2）实验电路图（3）连接电路图（注意事项）（4）实验探究电路中电流与电压的关系（保证电阻R阻值不变）方法：通过调节滑动变阻器的滑片来改变电压表示数，观察电流表示数随电压表示数的变化情况。并记录下数据（分析）R= 实验次数12345电压U/V电流I/A结论：图像：滑动变阻器的作用：探究电路中电流与电阻的关系（保证电阻R两端的电压不变）方法：换用不同阻值的R，通过调节滑动变阻器的滑片来报证电阻R两端的电压不变。（分析）U= 实验次数12345电阻R/电流I/AI、当将R换成（大）电阻时，若不调节滑动变阻器的滑片，则R两端的电压将（ ），为了保证R两端的电压不变，因调节滑动 变阻器的滑片，使得

21、滑动变阻器的阻值变（ ）。II、当将R换成（小）电阻时，若不调节滑动变阻器的滑片，则R两端的电压将（ ），为了保证R两端的电压不变，因调节滑动 变阻器的滑片，使得滑动变阻器的阻值变（ ）。据以上两点可得出规律：结论：图像：滑动变阻器的作用：2、欧姆定律的内容：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。3、数学表达式： 4、说明：适用条件：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）I、U、R对应 同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。三者单位依次是 A 、V 、同一导体（即R不变），则I与U 成正比 同一电源（即U不变），则I

22、 与R成反比。 是电阻的定义式，它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由给出，即R 与U、I的比值有关，但R与外加电压U 和通过电流I等因素无关。不是欧姆定律的表达式5、探究电流与电阻的关系时，变阻器规格的选择方法在探究电流与电压关系时，滑动变阻器在电路中应要保持定值电阻上的电压不变。由 得 6、探究电流与电压的关系时，定值电阻的选择方法在探究电流与电阻的关系时，若滑动变阻器已经给定，为了使实验能在控制电压下顺利进行，则由 得 5、解电学题的基本思路:不看电压表的情况下，辨别出电路的联接方式辨别电流表、电压表所测的物理量选择合适的公

23、式或规律进行求解。练习：1、一个电熨斗的电阻80欧姆，接在220v的电压上，流过它的电流是多少？2、一个定值电阻的阻值是10欧,使用时流过的电流是200mA,加在这个定值电阻两端的电压是多大？3、某小灯泡工作时两端的电压是2.5V，用电流表测得此时的电流是300mA，此灯泡工作时的电阻是多少？4、某同学认为：由I=U/R变形可得R=U/I而R=U/I就表明：导体的电阻R跟它两端的电压成正比，跟电流成反比，这种说法对吗？为什么？六、测量电阻的几种基本方法（一）伏安法测电阻1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表

24、测电阻的方法叫伏安法。2、原理：3、实验电路图（两种）4、实验步骤：根据电路图连接实物。 连接实物时，必须注意 开关应断开滑动变阻器变阻（“一上一下”）阻值最大（“滑片远离接线柱”）串联在电路中电流表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：算最大电流 I=U/Rx并联在电路中电压表“+”接线柱流入，“-”接线柱流出量程选择：看电源电压 检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。次数电压U/V电流I/A电阻R/123电阻平均值测定值电阻阻值的表格次数电压U/V电流I/A电阻R/123测小灯泡电阻值的表格（测量灯泡阻值时，不用求平均值，因为灯丝电阻随着温度升高而变大。）算出三次Rx的值，求出平均值。（若是小灯泡，则不求平均值