4.6. 电流与电压、电阻的关系(课件 40张ppt)

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4.6. 电流与电压、电阻的关系(课件 40张ppt)

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(共40张PPT)
复习
物理量 物理意义 符号 国际单位 测量
工具
电流
自由电荷定向运动
I
A
电流表
电压
使电荷移动形成电流的原因
U
V
电压表
电阻
导体对电流的阻碍作用
R
Ω
2、电压是形成电流的原因。
1、电路中的几个物理量
3、电阻是导体对电流的阻碍作用。
一、电流与电压、电阻的关系
探究 I与U、R的关系
控制变量法
R不变时
改变U
探究I与U的关系
U不变时
改变R
探究I与R的关系
那么,如何设计这个实验呢?
实验电路图设计
需要用到测量哪些数据?哪些器材?
R
A
S
V
R′
电阻、
电池组、
电流表、
电压表、
开关、
导线、
滑动变阻器
如何控制电压不变?
⑥ 滑动变阻器的作用是什么?
① 这个实验研究对象是什么?
② 电压表测量的是谁的电压?
定值电阻R
定值电阻R两端的电压
③ 电流表测出的电流是经过
哪个元件的电流?
定值电阻R
④ 如何改变定值电阻的电压?
改变通过定值电阻的电流
⑤ 改变通过定值电阻的电流的方法有哪些?
串联滑动变阻器R′
改变电池的数量
改变定值电阻两端的电压;
分担电压,保护电路;
1、电流与电压的关系
控制变量:
保持电阻不变;
1.按图连接电路。
改变电压,研究电流和电压的关系
2.闭合开关,调节滑动变阻器
R′,可改变电阻 R 上的电压。
实验次数 电压U(伏) 电流 I(安) 电压/电流
1 1
2 2
3 4
4 6
电路图
实物图
探究电流I与电压U的关系
滑动变阻器的作用:
保护电路
改变定值电阻两端的电压和电流,得出多组数据
0.2
0.4
0.8
探究电流I与电压U的关系
定值电阻(R=5Ω)的电流与电压关系
1.2
5
5
5
5
4.计算电压与电流的比值,并比较其结果可以发现 :
电压与电流的比值基本相等。
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
探究电流I与电压U的关系
电阻不变时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。
以上表格中计算出的电压与电流的比值
是否完全相等?并分析原因。
实验结论1:
电压与电流的比值不是完全相等。
科学实验研究总会有误差存在的。
2、电流与电阻的关系
控制变量:
保持电压不变;
改变电阻,研究电流和电阻的关系
1.更换定值电阻 R,调节滑动变阻器R',使R两端的电压始终保持不变,可读出并记录每次的电阻值与电流值。
2.测量电压为2伏时不同电阻的电流值,并记录在下表中。
实验次数 电阻R(欧) 电流 I(安) 电流×电阻
1 2.0
2 4.0
3 6.0
4 8.0
恒定电压(U=2伏)时通过不同电阻的电流
电路图
实物图
R
探究电流I与电阻R的关系
滑动变阻器的作用:
保护电路
保持电阻两端的电压不变,得出多组数据
如何改变电阻:
多次更换定值电阻
2
1
0.5
0.33
探究电流I与电阻R的关系
恒定电压(U=2 伏)时通过不同电阻的电流
0.25
2
2
2
3.计算电流与电阻的乘积,并比较其结果可以发现:
电流×电阻的乘积基本相同。
4.以电阻为横坐标,电流为纵坐标,作出上述实验
数值的曲线
电阻R(欧)
5.0
10.0
15.0
20.0
电流I(安)
0.6
0.3
0.1
0.2
0.4
0.5
电压不变时,通过电阻的电流与电阻的阻值
成反比。
实验结论2:
结论1: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。
结论2: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,
跟这段导体两端的电压成正比,
跟这段导体的电阻成反比。
公式:
I
R
U

R(Ω)
单位:
I(A)
U(V)
U
I
二、欧姆定律
变换公式:
U=IR
R
=
I
U
I
U
I —表示这段导体通过的电流
U—表示这段导体两端的电压
R—表示这段导体的电阻
注意:
1、物理量的对应性
公式中I、U、R针对的是同一导体的电流、电压、电阻,它们要对应
2、物理量的同时性
I、U、R是同一时刻、同一情况下、同一导体所对应的数值
3、单位的统一性
I、U、R为安培、伏特、欧姆
3、公式变形:
U
R
=
I
U
=
I
R
(2)公式R=U/I:不能说电阻R跟电压成正比,跟电流成反比。因为电阻是导体本身的一种性质,它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关。跟电流、电压无关。
(1)U=IR,当电流一定时,导体两端的电压跟它的电阻成正比。不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流成正比,因为电压是形成电流的原因。电压的大小由电源决定,跟I、R无关,此式在计算比值时成立,不存在任何物理意义。
三、欧姆定律的应用
(一)、有关计算:
1、已知电阻和电压,求电流?
【例题1】一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是
484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0.45安。
解:
已知 R=484欧,U=220伏,
I=U/R=220伏/484欧=0.45安
2、已知电阻和电流,求电压?
【例题2】一个电热水器工作时电热丝的电阻是
44欧,通过的电流是5安,求电热水器工作时
两端的电压。
答:电热水器工作时两端的电压是220伏。
解:
已知 R=44欧,I=5安
因为I=U/R,所以
U=IR
=5安×44欧=220伏
3、已知电压和电流,求电阻?
【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:这个定值电阻阻值是20欧。
解:
已知 U=6伏,I=0.3安
因为I=U/R,所以
R=U/I
=6伏/0.3安=20欧
实验室有一只阻值不明的电阻器,怎样测出它的电阻呢?
使电阻器中通过电流,并测出电流值和电阻器两端的电压值。
R=
这种方法称为伏安法。


(二)、用电压表和电流表测导体的电阻
(伏安法测电阻)
实验原理:
根据欧姆定律的变形公式R=U/I,用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过其中的电流,就可以求出这段导体的电阻,这种方法叫做伏安法。
控制变量方法
研究方法:
①、保持电阻不变;改变电压,
研究电流和电压的关系。
②、保持电压不变;改变电阻,
研究电流和电阻的关系。
实验电路图
实验电路图:
实验器材:
电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、若干导线;
实验步骤:
①按电路图正确连接实物图;
②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片位置,记下导体两端的电压和通过导体的电流,连续测三组对应的电压值U1、U2、U3和电流值I1、I2、I3;
③根据记录的数据正确计算导体的电阻值R1、R2、R3和平均值R;
滑动变阻器在本实验中的作用:
①保护电路; ②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加;③多次测量求平均值。
描点法—UI曲线
实验 电路图 R变的作用 数据处理 结论
当电阻不变时,探究电流与电压的关系
改变被测电阻两端的电压,多次实验,得出结论
当电阻不变时,电流与电压成正比
测量原理:
电路图:
根据欧姆定律:
伏安法测小灯泡的电阻
注意事项:
灯泡两端施加的电压必须小于它的规格
实验数据:
实验次数 U/ V I/A R灯 /Ω
1 1.0 0.18 5.56
2 1.5 0.22 6.81 3 2.0 0.26 7.69 4 2.5 0.31 8.06
注意:灯丝的电阻是________,因此______________
变化的
灯丝(金属导体)的电阻跟温度有关,     温度越高,电阻越大
r平均值?
不能取平均值
二、欧姆定律
1、定律内容 :
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。
2、公式:
I
R
U

注意:
①物理量的对应性
②物理量的同时性
③单位的统一性
3、公式变形:
U
R
=
I
U
=
I
R
小结
三、欧姆定律的应用
(一)、有关计算:
1、已知电阻和电压,求电流?
2、已知电阻和电流,求电压?
3、已知电压和电流,求电阻?
(二)、用电压表和电流表测导体的电阻
(伏安法测电阻)
1.某小灯泡上标有“2.4V 0.7A”字样,表示该灯泡正常工作时电压是2.4伏,电流是 0.7安。求该小灯泡正常工作时灯丝的电阻。
3.4Ω

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