第十七章_第一节电流与电压和电阻的关系（选）.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,请思考：如果要使灯泡变暗有何办法？,方法一,:,去掉一节电池,方法二,:,给电路增加电阻,问题：,相同的灯泡，但发光程度不同，说明流过它们的电流不同。哪么通过小灯泡的电流,与什么有关,？,引入课题,即电流与电压和电阻的关系式什么？,电流与电压和电阻的关系,第十七章 第节,大岗中学九（,3,）班,2.,会通过图像法分析数据,1.,会同时使用电压表和电流表测量,3.,能说出电流与电压和电阻之间关系,学习目标,约,5 A,约,1 A,约,1 A,约,2 A,约,0.5 A,约,0.2 A,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？,给你以下实验器材：如何设计实验？,实验,1,探究,:,电阻上的电流与电压的关系,实验,2,探究,:,电阻上的电流与电阻的关系,设计实验,1.,在电路中，选择一段电路（电阻为,R,）,作为研究对象。,2.,探究通过这段电路的电流、电压、电阻三者之间的关系。,控制电阻一定,控制电压一定,控制变量法,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？,实验过程中的不变量是什么，如何控制其不变？,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,保护电路，改变电阻两端的电压,设计实验,(,基本电路图,),思路,1:,要测量,I.U,电路中要有电流,电压表,思路,2:,要改变电流和电压,有几种方法,?,A:,改变电池的个数可以改变电流和电压,B:,改变电阻 可以可改变电流和电压,C:,电路中连接滑动变阻器可以改变电流和电压,实验,1,A,V,R,R,S,电路图,电阻一定，研究电流与电压的定量关系。,设计实验,实验步骤：,1,、根据电路图连接电路。（连接电路时,开关应断开,，滑动变阻器的滑片移到阻值,最大位置,，电流表、电压表应选择合适量程，正负接线柱不要接反了。,2,、检查电路无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，读出电压表和电流表的示数，记录在表格中。,3,、再移动滑动变阻器的滑片，重做步骤,2.,4,、整理器材。,欧姆定律仿真实验,5,电压,U,/V,0.5,1,.0,1.5,2.0,2.5,3.0,电流,I,/A,0.6,0.5,0.4,0.3,0.2,0.1,电阻,R,自变量,因变量,控制变量,记录实验数据,进行实验,I/,A,U,/V,O,2.0,3.0,4.0,5.0,0.1,0.3,0.5,0.6,0.4,0.2,0.7,0.8,1.0,1.5,2.5,3.5,0.5,4.5,0.9,R,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,A,V,R,R,实验的电路图。,滑动变阻器的作用,？,1.,滑动变阻器的作用,：,使,R,两端的电压保持不变，保护电路,2.,实验时，电路中要更换的器材,R,的大小,欧姆定律仿真实验,电压,U,3,V,电阻,R,/,5.0,10.0,15.0,20.0,25.0,30.0,电流,I,/A,0.1,0.,12,0.,15,0.,2,0.,3,0.6,自变量,因变量,控制变量,进行实验,分析数据 归纳结论,当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。,/,I/A,O,在分析实验数据时，还可采用,图像法,保持压不变时，电流随电阻变化的图像。,0.,0.,0.,进行实验,.,.,.,.,.,.,课堂小结,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。,当导体的电压一定时：,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。,在理解电流与电压、电阻的关系时应注意的四个问题：,1.,同一性,：导体中的电流和导体两端的电压都是针对,同一导体,而言的，是用电压表和电流表测量,同一导体,的电压和电流，不能拿,一个导体,中的电流和,另一导体,上的电压相比。,2,、,条件性,：在叙述时，一定要注意这两个关系成立的,前提条件,：“电流与电压成正比”的,前提,是电阻一定；“电流与电阻成反比”的,前提,是电压一定。,3,、,逻辑性,：不能反过来，电阻一定时，电压跟电流成反比。这里存在一个逻辑关系的问题，电流、电压都是物理量，有各自的物理意义，物理量之间存在一定的因果关系，这里的,电压是原因，电流是结果,，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为有了电流才加了电压，因果关系不能颠倒,4,、,恒定性,：不能说导体的电阻与通过的电流成反比。,电阻是导体本身的一种性质,，与电流、电压无关，即使没有电流，电阻也不会改变。,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,R,1,(,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,R,1,/,W,I,/A,1,2,0.40,2,4,0.32,3,8,0.25,V,A,S,R,1,R,2,P,不成反比,没有保持电压一定,二、例题分析,1,已知,R,1,3,R,2,，分别把,R,1,、,R,2,接到,6,V,的电源上，通过它们的电流比,I,1,I,2,等于（）,A,13,B,31,C,21,D,41,2,一导体接到电路中，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,A,D,练一练,再见,实验一,电阻不变时，电流与电压的关系,实验次序,电阻,R,=,电压,/V,电流,/A,(1),1.0,(2),1.5,(3),2.0,保持电阻不变时，电流跟电压成关系。,结论,1,：,5,正比,表格中的数据由实验时实际的填写。,说明,:,也可移动滑片摸拟实验,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,/,电流,/A,(1),2,(2),4,(3),8,2,结论,2,：,保持电压不变时，电流跟电阻成关系。,反比,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,10,2V,0.2A,4V,0.4A,6V,0.6A,电压,电阻,电流,6V,5,1.2A,10,0.6A,15,0.3A,1,）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,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,R,1,(,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,R,1,/,W,I,/A,1,2,0.40,2,4,0.32,3,8,0.25,V,A,S,R,1,R,2,P,不成反比,没有保持电压一定,二、例题分析,1,已知,R,1,3,R,2,，分别把,R,1,、,R,2,接到,6 V,的电源上，通过它们的电流比,I,1,I,2,等于（）,A,13,B,31,C,21,D,41,2,一导体接到电路中，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,A,D,练一练,3.,刘阳同学想利用图,15,甲所给实验器材，,探究电流与电压和电阻的关系。,(1),在电压表尚未接入电路之前，已存在两处明显的连接错误，请你指出：,A,B,。,(2),在本实验中，若探究电流与电压的关系，应控制,不变，这种研究问题的方法叫做,。,(3),在探究电阻一定时，电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中，使用滑动变阻器的目的是,和,_,4,、我们已进行过“,电流与电压和电阻,”的实验请回答下列问题,(1),请在图甲中把余下部分的电路用笔划线代替导线连接好,(2),在某次测量中电流表的示数如图乙值为,_A,(3),丙、丁两图是某实验小组在探究过程中根据实验数据绘制的图像其中表示电阻不变电流随电压变化的图像是,(,填“丙”或“丁”,),5,、在“,探究电流跟电阻关系,”的实验中，小刚设计的实验电路图如图所示,：,（,1,）请用笔划线代替导线，按电路图将实物连接起来。,（,2,）小刚移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为,2V,，,读出并记下电流值；再将,5,的电阻改接成,10,的电阻，发现电压表示数大于,2V,，,于是他下一步的操作是：,_,，使,_,并记下电流值；再改接,20,的电阻，重复上述实验。,（,3,）此实验得到的结论是,_,。,6,、图中是小明同学研究的电流与电压,关系时利用所测数据画出的,U-I,图像，,由图可知，,R1,与,R2,的大小关系是（）,A R1,R2,B R1,R2,C R1=R2,D,无法确定,U/V,I/A,R,1,R,2,一、欧姆定律,（,1,）内容：,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。这个规律叫欧姆定律。,（,2,）公式：,I,=U/R,。,（,3,）式中：,I,电流,安培（,A,）,U,电压,伏特（,V,）,R,电阻,欧姆（,）,（,4,）变形公式,:,U=I R,R=U/I,你会了吗？,公式间的关系：,公式：,I,=U/R,。,U,一定时，,I,跟,R,成反比,R,一定时，,I,跟,U,成正比,变形公式,:,U=,I,R,R=U/,I,R=U/,I,在数值上等于,U,和,I,的比值,U=I R,在数值上等于,I,和,Y,的乘积,公式,R=U/I,：,它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值,.,这里要注意的是，导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的大小无关,.,所以，我们不能认为电阻,R,跟电压,U,成正比，跟电流,I,成反比,.,公式,U,=,IR,：,表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积,.,但要注意，电压是电路中产生电流的原因,.,导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在,.,因此不能认为电压跟电流成正比，跟电阻也成正比,.,注意：,4,、,注意事项：,（,1,）公式中的单位；,（,2,）公式中的各个物理量要一一对应；,（必须对应于同一段电路）,I,表示这段导体的电流。,U,表示这段导体两端的电压,R,表示这段导体的电阻,欧姆定律表达式：,二、欧姆定律的应用,车床照明灯的电压是,36V,，,它正常工作时灯丝的电阻是,32,。,求通过灯丝的电流。,R=32,I=,？,U=36,V,已知：,应用,1.,已知电压、电阻，求电流,（,2,）列出已知条件和所求量,解题步骤,：,（,1,）画电路图,（,3,）求解,I,U,=36V,R,=32,求：,I,答：,车床照明灯正常工作时，通过灯丝的电流约为,1.13A.,解：,I=,.,U,R,36V,32,=,1.13A,应用,2,：已知电阻、电流，求电压,在,如图所示的,电路中，调节滑动变阻器,R,，,使灯泡正常发光，用电流表测得通过它的电流值是,0.6A.,已知该灯泡正常发光时的电阻是,20,求灯泡两端的电压。,已知：,R=20,求：,解：,U,U=IR,=0.6A20,灯泡两端的电压是,12V,。,=12V,答：,R=20,A,R,I=0.6A,I=0.6A,某同学用一只电流表和灯泡串联，测得它正常发光时的电流是,0.18A,，,再用电压表测得灯泡两端的电压是,220V,，,试计算灯丝正常发光时的电阻值。,应用,3,：已知电流、电压，求电阻,A,V,答,：,_,已知,：,_,求,：,_,解,：,_,U,=220V,I,=0.18A,R,=?,灯丝正常发光时的电阻值为,1222,R=,U,I,220V,0.18A,=,=1222,2.,加在某一电阻器两端的电压为,5V,时，通过它的电流是,0.5 A,，,则该电阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到,20V,，,此时这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？,U,2,=20V,R=?,I,2,=?,I,1,=0.5A,R,U,1,=5V,已知：,已知：,U,1,=5V,，,I,1,=0.5A,求：,R,=,？,解：,U,1,I,1,5V,0.5A,R,=,=10,=,U,2,=20V,，,R,=10,解：,求：,I,2,=,？,R,U,2,10,20V,=,I,2,=,=2A,例,1,、,我们已经知道，试电笔内必须有一支很大的电阻，用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔，其中的电阻为,880K,，氖管的电阻 和人体的电阻都比这个数值小得多，可以不计。使用时流过人体的电流是多少？,分析：,由题意可以知道试电笔一般都用于家庭电路中，所以试电笔两端的电压是,220v,，而试电笔中的电阻是,880 K,，当知道了电压和电阻后我们就可以利用欧姆定律的基本公式,I=U/R,计算电流的大小了。,R=880,K,I,=?,U=220V,已知,:U=220V R=880K=880000,求：,I,=?,解,:,答：,流过人体的电流是,0.25,10,-3,A,例,2,：,有一种指示灯，电阻为,7.2,，通过的电流为,0.5A,时才能正常发光，要使其正常发光，应加多大的电压？,分析：,由题意可知，要计算电压的大小，需要利用欧姆定律的变形公式,U=I R,，根据题目所给的数据可以知道流过指示灯的电流和电阻，直接将数据代入公式就可以计算。,已知：,R=7.2,;,I,=0.5 A,求：,U=,？,解：根据,I,=U/R,得,U=,I,R,=7.2,0.5A,=3.6V,答：应加,3.6V,电压,.,1,、某段导体两端的电压为,32V,，通过的电流为,0.3A,，如果导体两端的电压增加,4V,，导体中通过电流为多少。,练习：,2,、电压保持不变，当接电阻为,200,欧时通过电流,0.65A,。如果改接,180,欧的电 阻，电路中的电流变为多大。,例、如图所示，电源电压为,12V,，,R,1,阻值为,8,闭合开关,S,后，电压表的示数为,4V,，滑动变阻器,R,2,此时阻值达到最大。求：,通过,R,1,的电流,I,1,是多少,?,解：,U,1,R,1,I,1,=,4V,8,=,=0.5A,思考,：,对,R=U/I,它表示的是电阻在,数值上,等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。,那么，对,R=U/I,能否说明导体的电阻与导体两端的电压成正比、与通过导体的电流成反比？,想一想?,不可以，因为导体的电阻是导体本身的一种属性，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积，有的还与温度有关。电阻的大小不会随着电流和电压的变化而变化，只跟本身的因素有关。,欧姆,(1789-1854),乔治,西蒙,欧姆生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。,16,岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到,1813,年才完成博士学业。,科学家欧姆简介,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。,欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。直到,1841,年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。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。,研究电流与电压的关系,返回,