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电流与电压和电阻的关系--欧姆定律

发布时间:2013-11-13 11:41:44  

第十七章

欧姆定律

第一节 电流与电压和 电阻的关系

1,提出问题: 通过导体的电流与电压、电阻有何关 系? 2,猜想:

a、通过导体的电流与电压成正比 b、通过导体的电流与电阻成反比

3、设计实验 (控制变量法) 条件控制: a、保持电阻不变,改变电压,研究电流与电 压之间的关系。 b、保持电压不变,改变电阻,研究电流与 电阻之间的关系。

1:实验中需要测量哪些物理量?需要哪些器材? 2:要改变电压,有几种方法? A:改变电池的个数可以改变电压 B:电路中连接滑动变阻器可以改变电压 实验器材:电源、开关、导线、电流表、电压表

定值电阻若干 滑动变阻器
设计电路图:

电路图:
R’

V

A R

4、实验一.电阻不变时,电流与电压的关系
实验 次序 (1) (2) (3)

5 电阻R=_Ω 电压 电流 /伏 /安

结论1: 保持电阻不变时,电流跟电压成正比关系。

4、实验二.电压不变时,电流与电阻的关系
电压U=_V 电阻 电流 /Ω /安

实验 次序
(1) (2) (3)

结论2: 保持电压不变时,电流跟电阻成反比关系。

5.分析和论证:
1.当电阻不变时,电流与电压成正比

2.当电压不变时,电流与电阻成反比

结论:
通过导体中的电流与加在导体两端的电压成正 比,与导体的电阻成反比。

1. 某段电阻两端的电压为12 V,通过的电流 是0.9 A,欲使通过的电流为0.3 A,则在其 两端应加的电压为___V。 4 2. 电源电压保持不变,当电路接入6 Ω 电阻 时,电路中的电流为0.2 A。如改接12 Ω 0.1 电阻时,电路中的电流为___ A。

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。 I(A) U 2.公式: I = 单位:U(V) R R(Ω)

3.变换公式:

U=IR

U R= I

I

R U

使用注意事项:
? U 、 I、 R

应指同一导体或同一部分电路。 ? U、I、R 的单位应统一,采用国际单位。 ? 欧姆定律只适用于部分电路或纯电阻电路, 即不含电源、电动机等在内的电路计算。

? 欧姆定律是从实验中总结出来的规律,它 适用于任何情况下的电流计算。 ? 欧姆定律公式中各个物理量只能是同一导 体在同一时刻所具有的量,也就是说不能用甲 导体的电压、电阻去求乙导体的电流。

科学家简介
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。

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。

?根据欧姆定律可知,由于导线的

电阻很小,短路时电路中的电流 会很大,这样大的电流,电源或 其它用电器都不能承受,会造成 电源损坏,更为严重的是,因为 电流太大,会使导线发热升温, 严重时有可能引起火灾。 ?因此,短路是绝不允许的

例1:现有一支试电笔,其中的电阻为880kΩ,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? R=880kΩ 已知:R=880kΩ=880x103Ω U=220V

I=?
U=220伏 电源

求:I=? 解:根据欧姆定律:
I=U/R=220V/880x103Ω=0.25mA 答:通过白炽电灯的电流约为0.25mA。

例2:有一种指示灯,电阻为6.3欧,通过的电流为0.45 安时才能正常发光,要使这种指示灯正常发光,应加多 大的电压? 解:已知:R=6.3Ω I=0.45A 求:U=? 由I=U/R得:

R=6.3Ω 电 源
U=?

I=0.45A

U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V
答:要使这种指示灯正常发光,应加大约 2.8V的电压。

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A组: 1、我们在探究电流与电压、电阻的关系时,采用的是物理学中常用的控制变量法 电流 电压 电压 电流 先使电阻保持不变,研究 和 的关系;再使 保持不变,研究 和 电阻 的关系。 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,其数学表达式为I=U/R ,它是由德国物理学家欧姆 经过大量实验得出的。
3.试根据欧姆定律,完成下列表格。 次序 电压U/V 电流I/A
4

电阻R/Ω

(1)
(2) (3)

2
10
15

0.5
2 3
5

5

B组: 4、当加在某导体两端电压为4V时,通过它的电流为0.25A,则这导体的电阻为 16 ______Ω;当加在它两端的电压为8V时,该导体的电阻为______ Ω,导体中通过 16 0.5 的电流为_______A 。
C组:

5、有一用电器的电阻为20Ω,当通过该电阻的电流为0.25A时,为了测量该电阻 0~15V 。 两端的电压,用量程为0~3V和0~15V的电压表,应该选的量程是____

3.某段导体两端的电压为6V时,

通过的电流为0.6A,该导体的 10Ω 电阻为___;若导体两端的电压 是12V时,通过的电流为___, 1.2A 10Ω 这时导体的电阻为___;若导体 两端的电压为0时,通过导体的 10Ω 电流是 0 ,导体的电阻为___.

U=IR I=U/R R=U/I
R = U / I跟I = U / R 相似,那能否认为电

阻跟电压成正比,跟 电流成反比?

导体的电阻是导体本身固有的一 种性质,导体电阻的大小是由导体的 长度、横截面积和材料决定的,当电 阻两端电压改变时,通过它的电流也 成正比例改变,而电压与电流比值 (即电阻)不变,是一个定值(可以 看出电阻的大小等于电压与电流的比 值),故电阻跟电压、电流无关,不 存在正、反比的关系。





1、工厂中车床照明灯用36伏的安全电压,1号车床照明灯的电 阻为32欧,求通过灯丝的电流。如果通过3号车床灯丝的电流为 1.5A安,那3号车床照明灯的电阻为多少? 已知:U=36V R1=32Ω I3=1.5A 求:I1=?R3=?

解:根据欧姆定律: I1=U/R1=36V/32Ω=1.125A
R3=U/I3=36V/1.5A=24Ω 答:通过1号车床照明灯的电流是1.125A,3号车床照明灯的 电阻为24Ω。 2、某一电阻接在40伏的电路中,其上通过的电流为2安,问:该 电阻为大?若电压增大到80伏时,其电阻为多大?为什么? 答:当电压为40伏时,电阻为20欧;当电压增大到80伏时,电阻 还是为20欧;因为导体的电阻是导体本身固有的一种性质,导体 电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的 。

感谢同学们的合作,再见!


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