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第十七章 电流做功与电功率
单元复习与提高
知识结构
欧姆定律
探究电流与电压、电阻的关系
实验方法
结论
欧姆定律的内容及公式
内容
公式：I = U/R
适用条件：纯电阻电路
电阻的测量
原理
电路图
滑动变阻器的作用
注意事项
欧姆定律在串、并联电路中的应用
电阻的串联：R = R + R
电阻的并联：1/R = 1/R + 1/R
串联分压：U /U = R /R
并联分流：I /I = R /R
电流与电压、电阻的关系
1.探究电阻一定时电流与电压的关系
【实验器材】电源、定值电阻、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线等。
【进行实验】
（1）按电路图把一个10Ω的定值电阻连接电路。
（2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值 处。
最大
（3）调节滑动变阻器使电阻两端的电压分别为1V、2V、3V、4V、
5V、6V，读出此时相应的电流值记入下表中。
0.1
0.3
0.4
0.2
0.5
0.6
压有关，电流随电压的增大而增
，并且成 比。
【分析论证】
（2）在坐标系中根据各电流值和
对应的电压值
描点，画出I-U
图像。
分析图像可得
出：通过导体的电流与导体两端
的电压成 比。
（1）分析实验数据发现电流与电
正
大
正
在本实验中，用到了什么研究方法？滑动变阻器在实验中起了什么作用？
控制变量法，控制电阻不变；
滑动变阻器起了改变定值电阻两端的电压和保护电路的作用。
【结论】
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。
正比
2.探究电压一定时电流与电阻的关系
的关系，必须改变接入电路的 ，所以要更换不同的 接入电路。实验中要控制电阻R两端的电压 。所以需要在电路中 滑动变速器，通过调节滑动变速器滑片位置，保持电阻R两端的电压 ，电路图如图所示。
【提出问题】电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？
【猜想与假设】因为电阻对电流有阻碍作用，所以若电压一定，电阻越大，电流可能越小。
【设计实验】要研究电流与电阻
阻值
电阻R
不变
串联
不变
（3）把阻值为5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为 保持不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。
（4）把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω、25Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数保持
不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。
3V
3V
【分析论证】
（1）分析实验数据发现：电流与电阻有关，电流随电阻的增大而 ，且电流与电阻的乘积为一 ，说明电流与电阻并且成 。
（2）在坐标系中画出I-R图像。分析图像得出：通过导体的电流与导体的电阻成 。
【结论】
在电压一定时，通过导体的
电流与导体的电阻成 。
减小
定值
反比
反比
反比
【评估与交流】
（1）对I-R图象的改进是作出 I - 1/R 图象，“电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ”也可以说成“电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成 ”。
（2）若用干电池做实验，可以通过改变串联干电池的节数改变定值电阻两端的 （图甲）；
若用学生电源做实验，可以通过转动旋钮来改变定值电阻两端的
（图乙）；
反比
正比
电压
电压
例1：如图甲所示的实验电路中，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙，根据实验过程和图像可以得到的信息中，下列说法错误的是（　　）
A．R1为定值电阻，它的阻值为10Ω
B．导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流无关
C．滑动变阻器中的电流与其两端的电压成正比
D．用串联的滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压
C
欧姆定律
1. 欧姆定律的内容
导体中的电流，跟导体两端的电压成 ，跟导体的电阻成 。
2. 数学表达式
（1）如果用U 表示导体两端的电压，R 表示导体的电阻，I 表示导体中的电流，那么用公式表示就是：
I=
根据公式 I=U/R 可知各物理量的单位：
电压 U： ，符号 ；
电阻 R： ，符号 ；
电流 I： ，符号 。
（2）单位:
正比
反比
伏特
V
欧姆
Ω
安培
A
3. 变形公式
由欧姆定律的公式 可推出： 、 。
U=IR
R=U/I
I=U/R
（1）U=IR：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因 是由电源提供的， 是形成电流的原因，所以不能说成 与电流成正比。
电压
电压
电压
（2）R=U/I ：表示导体的电阻在
上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的 。
数值
比值
因电阻是导体本身的一种 ，只与导体的 、 、
及 有关，与加在两端的 和流过的 大小无关。
性质
材料
长度
横截面积
温度
电压
电流
4. 对公式的理解
（1）统一性：I、U、R必须使用国际单位制中的单位，U:V，R:Ω，I:A。
（2）同一性：
① I、U、R是对同一个 或同一段 而言的，三者要一一对应。
②在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路的各个物理量符号的角标
标用同一 或 表示，如I1、R1、U1等。
（3）同时性：
对同一导体或同一部分电路来说，由于开关的 或滑动变阻器滑片的
，都会导致电路中的 、电路两端的 的变化，所以公式I=U/R 中的三个量是针对R 时间而言的。
导体
电路
同一
字母
电流
电压
闭合
移动
数字
（4）条件性：
定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的 一定时，导体中的电流跟它两端的电压成 ；当导体的
一定时，通过它的电流跟它的电阻成 。
（5）适用范围
正比
电阻
电压
反比
欧姆定律适用于 电路。
纯电阻
例2：如图所示，通过灯泡L1、L2的电流分别为0.2 A和0.3 A，电源电压保持不变，L1灯丝的电阻为15 Ω，
则干路电流为
A，电源电
压为 V，L2
灯丝的电阻为
Ω。
0.5
3
10
电阻的测量
伏安法测电阻
为了减少实验误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流的值，求出每次的电阻值，最后求电阻的平均值。
【提出问题】如何测定一个定值电阻的阻值大小？
【设计实验】由欧姆定律的变形公式R=U/I 可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把实验数据代入R=U/I ，即可求出定值电阻的阻值大小。
方案一：通过改变电池的节数改变待测电阻两端的电压。
方案二：使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。
串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如
图所示。如图所示，当变阻器的滑片P向左移动时，变阻器连入电路的阻值变小，则待测电阻两端的电压变大，通过的电流也变大。
【设计表格】
【进行实验】
①根据电路图连接电路。
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片来改变待测电阻两端的电压，记下相应的电压表示数和电流表示数并填在表中。
③断开开关，整理器材，结束实验。
④算出待测电阻的阻值大小及电阻的
平均值并填入表中。
【数据处理】
将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出待测电阻的阻R1、R2 、
R3，计算出它们的平均值。
1.0
2.0
3.0
0.39
0.58
0.20
5.0
5.1
5.2
5.1
【分析与讨论】
画出定值电阻的I-U图像，分析图像发现：当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也随之而 ，但电压与电流的比值 ，即电阻 ，同时证明了导体的电阻是由自身的 所决定的，与电压和电流 。
改变
不变
不变
性质
无关
2.伏安法测定小灯泡的电阻
【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻
①按电路图连接实物。
【实验原理】 R=U/I
【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。
【实验步骤】
②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当位置，记录电压表、电流表的示数。
③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。
【数据处理】
将每次测量的电压值、
电流值代入公式，分别求出小灯泡的
阻值R1、R2 、R3，发现灯丝的电阻值是变化的。
【分析与讨论】
画出小灯泡的I-U图像，发现小灯两端的电压与电流之比（电阻） 一个定值；当小灯
两端电压越大时，灯丝电阻 。原因是当灯两端电压 时，灯丝温度 。
3.“测小灯泡的电阻”和“测定值电阻阻值”的实验比较
不是
越大
变大
升高
R=U/I
多次测量
分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值
平均值为所求的电阻值
分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律
当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大
欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.串联电路电流、电压、电阻的规律
串联电路中电流处处相等
串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
串联电路中，各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比
2.并联电路电流、电压、电阻的规律
并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和
并联电路中各支路两端的电压都相等
并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和
并联电路中，各支路电流与支路电阻大小成反比
例3：如图所示，电源电压保持不变， R0是定值电阻，R是光敏电阻，其阻值随光照的增强而减小。闭合开关，逐渐减小R的光照强度，电表示数的变化情况是（　　）
A．A表和V表示数均变大 B．A和V表示数均变小
C．A表示数变大，V表示数变小
D．A表示数变小，
V表示数变大
例4：如图所示电路中，电源电压为 3 V，闭合开关后，电路中的电流为0.2 A，R1＝10 Ω，则电阻R2的阻值为(　　)
A．5 Ω B．10 Ω C．15 Ω D．25 Ω
A
D
课堂练习
1.如图所示是灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3 V的电路中，干路电流为_______A；若将其串联在电源电压为4 V的电路
中，L和R的阻值
之比为_______。
0.6
1 : 3
2.在“测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压恒定，小灯泡的额定电压为2.5 V。
甲
乙
丙
(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示电路连接完整(要求滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，导线不能交叉)。
(2)正确连接电路后，闭合开关，发现小
灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示
数，故障原因可能是小灯泡_______。
(3)排除故障后进行实验，当滑动变阻
器的滑片位于某一位置时，电压表示
数为2 V，为测量小灯泡正常发光时的
电阻，应将滑片向______(选填“左”
或“右”)移动。
短路
左
(4)多次改变小灯泡两端的电压，记录电压表、电流表的示数。当小灯泡两端电压为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，为_______A，此时小灯泡的电阻为_______Ω(结果保留一位小数)，小灯泡的额定功率为_______W。
乙
丙
0.3
8.3
0.75
(5)根据记录的数据绘制了小灯泡的I-U图像，其中一部分图线如图丙所示，发现此图线不是直线，主要原因是灯丝电阻受________的影响较大。实验中，已知电源电压为4.5 V，则当小灯泡电阻为5 Ω时，滑动变阻器的电功率为_______W。
温度
0.7
(6)用上述小灯泡和电压表测未知电阻Rx的阻值，电路图如图丁所示。步骤如下:
①只闭合S0、S1，移动滑片，使电压表示数为1 V，
由图丙可知通过小灯泡的电流为_______A，这也
是通过Rx的电流；
②保持滑片位置不变，只闭合S0、S2，电压表示数
为3 V，则此时Rx两端的电压为______V；
③计算出Rx的阻值为______Ω。
丁
丙
0.2
2
10
下 课
Thanks!
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