电流与电压和电阻的关系

电流与电压和电阻的关系第十七章第１节铅笔芯灯泡的亮度为什么会变化？物理量物理意义符号国际单位测量工具电流电荷定向移动IA电流表电压使电荷移动形成电流的原因UV电压表电阻导体对电流的阻碍作用RΩ问题：那么电流大小与哪些因素有关？猜想1：若电阻一定，电压越______,电流越大。猜想2：若电压一定，电阻越______,电流越大。给你以下实验器材：如何设计实验？电路图电路图电路图思考：怎样能保证R两端的电压是变化的呢？电路图实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？测电阻两端电压，选择什么器材？如何改变电阻两端电压？怎么操作？测通过电阻的电流，选择什么器材？滑动变阻器在实验中起到什么作用？1．实验探究电流与电压的关系设计实验控制变量法AVRR'S电路图电阻一定，研究电流与电压的定量关系。设计实验10Ω电压U/V1.02.03.04.05.06.0电流I/A电阻R自变量因变量控制变量记录实验数据进行实验I/AU/VO4.06.08.010.00.10.30.50.60.40.20.70.82.0····3.05.07.01.09.0···0.9R绘制图象归纳结论当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。2．实验探究电流与电阻的关系在电路中如何改变电阻，选用什么器材？怎么操作？如何使电阻两端电压不变，如何控制其不变？滑动变阻器在实验中起到什么作用？控制电压一定，研究电流与电阻的定量关系。设计实验电压U2V电阻R/Ω2.04.05.08.0电流I/A自变量因变量控制变量进行实验分析数据归纳结论VASR1R2P更换电阻实验二．电压不变时，电流与电阻的关系当导体的电压一定时，通过导体电流跟导体电阻成反比。某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系。电源电压保持不变，他不断改变电阻箱R1(符号用表示)的阻值，测得相应的电流如下表。分析表中数据可知：电流跟电阻__________，这与其他同学的结论不一样，其原因是_____________________。次数R1/WI/A120.40240.32380.25VASR1R2P不成反比没有保持电压一定二、例题分析1．已知R1＝3R2，分别把R1、R2接到6V的电源上，通过它们的电流比I1∶I2等于（）A．1∶3B．3∶1C．2∶1D．4∶12．一导体接到电路中，如果把它两端的电压增大到原来的三倍，下列说法中正确的是（）A．它的电阻是原来的三倍B．它的电流保持不变C．它的电流是原来的三分之一D．它的电流是原来的三倍AD练一练例题１如图所示，将一只灯泡与一个定值电阻串联后接在电源两端，电灯恰好正常发光。已知定值电阻的阻值为２４Ω，电源两端的电压为１８Ｖ，电压表的示数为６Ｖ。求通过定值电阻的电流大小。Ｒ＝２４ΩＬＳＵ＝１８ＶＵＲ＝６Ｖ分析：应用欧姆定律解决问题是应注意Ｉ，Ｕ，Ｒ三个量应是对同一段电路而言的．已知：Ｒ＝２４ΩＵＲ＝６Ｖ求：Ｉ解：根据欧姆定律可求出通过该定值电阻的电流为答：通过该定值电阻的电流为０.２５Ａ．练习有一种指示灯，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？分析这道题需把公式Ｉ＝Ｕ／Ｒ变形，得到Ｕ＝ＩＲ，然后进行计算。Ｒ＝６.３ΩＩ＝０.４５ＡＵ＝？已知：Ｒ＝６.３ΩＩ＝０.４５Ａ求：Ｕ＝？解：由Ｉ＝Ｕ／Ｒ得到，Ｕ＝ＩＲ＝０.４５Ａ×６.３Ａ＝２.８Ｖ答：应加的电压为２.８V.练习用电压表测出一段导体两端的电压是７.２Ｖ，用电流表测出通过这段导体的电流为０.４Ａ，求这段导体的电阻。分析这道题需把公式Ｉ＝Ｕ／Ｒ变形，得到Ｒ＝Ｕ／Ｉ，然后进行计算。Ｉ＝０.４ＡＵ＝７.２ＶＲ＝？已知：Ｕ＝７.２ＶＩ＝０.４Ａ求：Ｒ＝？解：由Ｉ＝Ｕ／Ｒ得到，答：这段导体的电阻为１８Ω．从上面可以看出，如果分别用电压表和电流表测出电路中某一段导体两端的电压和通过它的电流，就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻．这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法．例题２并联在电源上的红、绿两盏电灯，它们两端的电压都是220V，电阻分别为1210Ω、484Ω．求通过各灯的电流．已知：求：.解：根据得通过红灯的电流为通过绿灯的电流为答通过红灯和绿灯的电流分别为0．18A和0．45A.例题1一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是242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0.9A。＝0.9A解：依题意和根据得：IRU＝IRU＝242Ω22V＝例题2、一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧，通过的电流是10安，求电热水器工作时两端的电压。U＝IR＝10A×22Ω＝220V答：电热水器工作时两端的电压是220V。解：依题意和根据得：IRU＝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：这个定值电阻的阻值是20Ω。＝20Ω解：依题意和根据得：IRU＝RIU＝0.3A6V＝随堂反馈：1、研究电流跟电阻、电压的关系，用右图所示电路，实验时，分别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中，实验要求：（）A、保持滑动变阻器R’的滑片位置不变AVRR’AVB、保持电阻箱R两端的电压不变C、保持定值电阻值不变，调节R’的滑片到不同的适当位置D、保持电路中的电流不变。C2、上图实验中，在保持电压不变这一步中，实验要求（）A、换用不同电压的电源，调节R’的滑片，保持R上的电压不变B、改变电阻R的大小，调节R’的滑片，保持R两端的电压不变C、调节R’的滑片到适当位置，使R两端电压保持不变D、调节R’的滑片到适当位置，使R’两端的电压不变B3.一个定值电阻两端的电压是3V时，通过它的电流是0.4A，如果加在它两端的电压是6V时，用量程是0.6A的电流表测量通过这个定值电阻的电流，判断（）A.可以的B.不可以的C.无法确定Ｂ4.电源电压保持不变，当电路接入6Ω电阻时，电路中的电流为0.2A。如改接12Ω电阻时，电路中的电流为___A。0.1巩固升华：1、某同学在做研究电流跟电压、电阻关系的实验时，得到下表两组数据电阻电压电流10Ω2V0.2A4V0.4A6V0.6A电压电阻电流6V5Ω1.2A10Ω0.6A15Ω0.3A1）分析左表数据，可得结论..2）分析右表数据，可得结论..3）综合以上结论，可得结论..在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比2、在某导体的两端加2V电压时，通过的电流是0.5A，若导体两端的电压增加到10V时，则（）A、导体的电阻和通过导体的电流都增大B、导体的电阻和通过导体的电流都变小C、导体的电阻和通过导体的电流都不变D、导体的电阻不变，通过导体的电流增大3、在保持电路电压不变的情况下，电路的电阻增大到原来的2倍时，通过电路的电流到原来的。4、在研究电流跟电压、电阻关系的实验中，得到以下数据，请根据实验得到的结论，将表中空白处的数据填上电阻Ω2电压V12电流I0.51.5电压V2电阻Ω0.54电流I41D减小一半3120.5解：已知U=220伏、R=484欧根据欧姆定律得：二、欧姆定律简单应用例题1一只电灯泡正常工作时灯丝电阻为484欧，如果电灯线路的电压为220伏，求灯丝中通过的电流。I=RU=484Ω220V≈0.45A答：灯丝中通过的电流为0.45A。例题2当一电阻两端的电压是6V时，通过它的电流为0.6A，此电阻的阻值是几欧？解：已知:U=6V，I=0.6A求：RI=RU可得R=IU=0.6A6V=10Ω答：此电阻的阻值是10欧。根据欧姆定律例题3一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧，通过的电流是10安，求电热水器工作时两端的电压。解：已知R＝22欧，I＝10安根据欧姆定律I＝U/R，可得U＝IR＝10安×22欧＝220伏答：电热水器工作时两端的电压是220伏。例题4如图所示电路，R1的电阻为4欧,R2的电阻为6欧。当开关闭合时，电压表的读数为2.40伏。求：此时流过R1的电流为多大？R1R2SV二、欧姆定律1.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。这个规律叫欧姆定律。2.公式：IRU＝R（Ω）单位：I（A）U（V）RUI同时性、同一性3.变换公式：U=IRR=IUUIRR=IU约5A约1A约1A约2A约0.5A约0.2A你知道下列用电器工作时的电流有多大吗？通过前面的学习已经知道：电压是产生电流的原因；电阻表示导体对电流的阻碍作用。提出问题问题1：各种用电器的电流大小不同，那么电流大小与哪些因素有关？问题2：流过导体的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系呢？猜想一、实验探究电流与电压、电阻的关系猜想1：若电阻一定，电流与电压存在什么关系？猜想依据是什么？猜想2：若电压一定，电流与电阻存在什么关系？猜想依据是什么？实验一．电阻不变时，电流与电压的关系实验次序电阻R=＿Ω电压/伏电流/安(1)(2)(3)保持电阻不变时，电流跟电压成＿＿＿关系。结论1：521.51正比0.20.30.4实验二．电压不变时，电流与电阻的关系实验次序电压U=＿V电阻/Ω电流/安(1)(2)(3)2842结论2：保持电压不变时，电流跟电阻成＿＿关系。反比根据情况可以填入实际数据0.50.2511.滑动变阻器的作用：使R两端的电压保持不变2.实验时，电路中要更换的器材R的大小