1、电流与电压和电阻的关系电流与电压和电阻的关系 第十九讲第十九讲 欧姆定律欧姆定律 1 1在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成 。 2 2在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 。 正比正比 反比反比 欧姆定律欧姆定律 1 1内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成 ，跟导体的电阻，跟导体的电阻 成成 。 2 2公式：公式： 。变形公式：。变形公式： ， 。 3 3使用范围：同时性、同段性。使用范围：同时性、同段性。 正比正比 反比反比 U UIRIR I U
2、 R R U I 欧姆定律在串、并联电路中的应用欧姆定律在串、并联电路中的应用 1 1串联电路电阻和电压的定性关系串联电路电阻和电压的定性关系 (1)(1)串联电路的等效电阻等于串联电路的等效电阻等于 ，即，即R RR R1 1R R2 2R Rn n。 (2)(2)串联电路中电压与电阻的关系：串联电路中电压与电阻的关系： 2 2并联电路电阻和电流的定性关系并联电路电阻和电流的定性关系 (1)(1)并联电路的等效电阻的倒数等于并联电路的等效电阻的倒数等于 ， 即即 。 (2)(2)并联电路中电流与电阻的关系：并联电路中电流与电阻的关系： 。 各串联电阻之和各串联电阻之和 1122 22 URU
3、R ， 。 URUR 各并联电阻的倒数之和各并联电阻的倒数之和 121 1111 =+ RRRR 122 212 IRIR =,= IRIR 欧姆定律的简单计算欧姆定律的简单计算 (10(10年年2 2考考) ) 1 1(2017(2017江西江西) )如图所示，闭合开关如图所示，闭合开关S S，两电流表示数之比为，两电流表示数之比为5353，则，则R R1 1 与与R R2 2两端的电压之比两端的电压之比U U1 1U U2 2_，电阻之比，电阻之比R R1 1R R2 2_。 1111 3232 2 2(2012(2012江西江西) )如图所示，电源电压为如图所示，电源电压为6 V6 V。
4、闭合开关。闭合开关S S，电压表，电压表V V1 1示数示数 为为4 V4 V，电流表示数为，电流表示数为0.4 A0.4 A。求：。求： (1)(1)电压表电压表V V2 2的示数；的示数； (2)(2)R R1 1、R R2 2的阻值。的阻值。 解：解：由图可知：电源电压为由图可知：电源电压为6 V6 V，R R1 1、R R2 2串联，电压表串联，电压表V V1 1测量的是电阻测量的是电阻R R1 1两两 端的电压，为端的电压，为4 V4 V；电压表；电压表V V2 2测量的是电阻测量的是电阻R R2 2两端的电压，电流表两端的电压，电流表A A测量总测量总 电流。电流。 (1)(1)由
5、串联电路的电压规律可知，电压表由串联电路的电压规律可知，电压表V V2 2的示数：的示数： U U2 2U UU U1 16 V6 V4 V4 V2 V2 V。 (2)(2)由由 得：得： I U R 1 1 U4 V R =10 , I0.4 A 2 2 U2 V R =5 I0.4 A U UI I图象的理解及相关计算图象的理解及相关计算(10(10年年4 4考考) ) 3 3(2020(2020天津天津) ) 如图所示是某导体中的电流如图所示是某导体中的电流I I跟它两端电压跟它两端电压U U的关系的关系 图象，该导体的阻值为图象，该导体的阻值为( ( ) ) A A40 40 B B3
6、0 30 C C20 20 D D10 10 D D 4 4(2020(2020牡丹江牡丹江) )小张同学在小张同学在“探究通过导体的探究通过导体的 电流与其两端电压的关系电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数时，将记录的实验数 据通过整理作出了如图所示的图象。根据图象，据通过整理作出了如图所示的图象。根据图象， 下列说法错误的是下列说法错误的是 ( ( ) ) A A当导体乙的两端加上当导体乙的两端加上1 V1 V的电压时，通过导体乙的电流为的电压时，通过导体乙的电流为0.1 A0.1 A B B将甲、乙两导体并联后接到电压为将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V3 V的电源上时，干路中的
7、电流的电源上时，干路中的电流 为为0.9 A0.9 A C C通过导体甲的电流与其两端的电压成正比通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 D D导体甲的电阻大于导体乙的电阻导体甲的电阻大于导体乙的电阻 D D 探究电流与电压的关系探究电流与电压的关系 (10(10年年3 3考考) ) 【设计和进行实验】【设计和进行实验】 1 1实验电路图及实物图实验电路图及实物图 2 2实验主要器材及作用实验主要器材及作用 (1)(1)电表的使用和读数。电表的使用和读数。 (2)(2)电表异常偏转的原因：电表异常偏转的原因： 反向偏转，说明正负接线柱接反了；反向偏转，说明正负接线柱接反了； 正向偏转幅度过小，说
8、明量程选择过大；正向偏转幅度过小，说明量程选择过大； 正向偏转幅度过大，到达右边没有刻度处，说明量程选择过小。正向偏转幅度过大，到达右边没有刻度处，说明量程选择过小。 (3)(3)滑动变阻器的作用：滑动变阻器的作用： 保护电路；保护电路； 改变定值电阻两端的电压。改变定值电阻两端的电压。 3 3控制变量法的应用：控制定值电阻的阻值不变，移动滑动变阻器的滑控制变量法的应用：控制定值电阻的阻值不变，移动滑动变阻器的滑 片，改变定值电阻两端的电压。片，改变定值电阻两端的电压。 【实验分析及计算】【实验分析及计算】 4 4电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处。电路连接注意事项：开关
9、断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处。 5 5电路故障判断及分析。电路故障判断及分析。 6 6动态电路分析。动态电路分析。 7 7更换不同阻值的电阻采集多组实验数据的目的：更换不同阻值的电阻采集多组实验数据的目的：_ _。 8 8表格数据分析及处理。表格数据分析及处理。 9 9U UI I图象分析及处理。图象分析及处理。 1010电阻的计算。电阻的计算。 1111改变定值电阻两端电压的其他方法：改变电源电压。改变定值电阻两端电压的其他方法：改变电源电压。 1212此实验装置还能完成的实验：此实验装置还能完成的实验：_。 使实验结论更具有普使实验结论更具有普 遍性遍性 伏安法测电阻伏安法测电阻 1
10、313实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究的原因：实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究的原因：_ _。 1414实验得出实验得出“电阻一定时，电流随电压增大而减小电阻一定时，电流随电压增大而减小”这一结论的原因：这一结论的原因： 将电压表并联在了滑动变阻器两端。将电压表并联在了滑动变阻器两端。 【实验结论】【实验结论】 在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 灯丝电阻随温灯丝电阻随温 度的升高而增大度的升高而增大 1 1(2015(2015江西江西) )探究电流与电压的关系探究电流与电压的关系 【实验器材】【实验
11、器材】 电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A(A：“10 “10 1.5 A”1.5 A”、B B：“20 “20 1 A”1 A”、C C：“50 “50 1 A”)1 A”)、开关、新干电池三、开关、新干电池三 节、定值电阻节、定值电阻R R10 10 、导线若干。、导线若干。 【制订计划与设计实验】【制订计划与设计实验】 (1)(1)请依照如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中电路连接请依照如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，将图乙中电路连接 完整，要求滑动变阻器的滑片完整，要求滑动变阻器的滑片P P向左滑动时，电流表示数变大，导
12、线不能向左滑动时，电流表示数变大，导线不能 交叉。交叉。 (2)(2)闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至闭合开关前，要将滑动变阻器滑片移至_(_(选填选填“左左”或或“右右”)”)端，端， 选样做可以起到选样做可以起到_的作用；此实验中滑动变阻器的另一个作用是的作用；此实验中滑动变阻器的另一个作用是 “改变定值电阻两端的电压改变定值电阻两端的电压”，请你写出一种不用滑动变阻器也可以，请你写出一种不用滑动变阻器也可以“改改 变定值电阻两端电压变定值电阻两端电压”的方法：的方法：_。 【进行实验与收集证据】【进行实验与收集证据】 (1)(1)小莲按要求正确连接电路，且电路元件完好，实验过程中，发现
13、电压小莲按要求正确连接电路，且电路元件完好，实验过程中，发现电压 表指针偏转到满刻度外的位置，其原因可能是表指针偏转到满刻度外的位置，其原因可能是_ _。( (任意写出一个任意写出一个) ) 右右 保护电路保护电路 改变电源电压改变电源电压 滑动变阻器接入电路中的滑动变阻器接入电路中的 阻值过小阻值过小( (或电压表的量程过小或电压表的量程过小) ) (2)(2)小莲在实验中通过调节滑动变阻器滑片测出通过电阻小莲在实验中通过调节滑动变阻器滑片测出通过电阻R R的不同电流和对的不同电流和对 应的电压值。如下表所示：应的电压值。如下表所示： 要测出表格中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为要测
14、出表格中的实验数据，实验时所用的滑动变阻器规格为_( (选填规选填规 格的编号即可格的编号即可) )。 【实验结论】【实验结论】 通过上表中的数据，我们可以得出：通过上表中的数据，我们可以得出：_ _。 C C 在电阻一定时，通过导体的电流与在电阻一定时，通过导体的电流与 导体两端的电压成正比导体两端的电压成正比 补充设问补充设问 【交流与反思】【交流与反思】 (1)(1)小莲认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律，小莲认为将定值电阻换成小灯泡也能得出电流与导体两端电压的规律， 他的说法他的说法_(_(选填选填“正确正确”或或“错误错误”)”)，原因是，原因是_ _。 (2)
15、(2)小莲进行了多次实验后，根据实验数据绘制了定值电阻的电流随电压小莲进行了多次实验后，根据实验数据绘制了定值电阻的电流随电压 变化的图象变化的图象( (如图所示如图所示) )，正确的图象是，正确的图象是_(_(选填选填“A”“B”“A”“B”或或“C”)“C”)。 错误错误 灯丝的电阻随温度灯丝的电阻随温度 的升高而增大的升高而增大 B B 探究电流与电阻的关系探究电流与电阻的关系 (10(10年年2 2考考) ) 【设计和进行实验】【设计和进行实验】 1 1实验电路图及实物图实验电路图及实物图 2 2滑动变阻器的作用滑动变阻器的作用 (1)(1)保护电路；保护电路； (2)(2)使定值电阻
16、两端电压保持不变。使定值电阻两端电压保持不变。 3 3控制变量法的应用：控制定值电阻两端电压不变，改变定值电阻的阻控制变量法的应用：控制定值电阻两端电压不变，改变定值电阻的阻 值。值。 【实验分析】【实验分析】 4 4更换大阻值电阻后滑动变阻器滑片移动方向的判断：移动方向应使滑更换大阻值电阻后滑动变阻器滑片移动方向的判断：移动方向应使滑 动变阻器接入电路中的阻值动变阻器接入电路中的阻值_，保证，保证_不变。不变。 变大变大 定值电阻两端的电压保持定值电阻两端的电压保持 5 5接入电路中定值电阻最大阻值确定：根据接入电路中定值电阻最大阻值确定：根据 得出定值电阻的得出定值电阻的 最大值最大值R
17、Rmax max。 。 6 6补充实验步骤。补充实验步骤。 7 7分析实验数据得出结论。分析实验数据得出结论。 【实验结论】【实验结论】 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 max = RR UUU RR 滑 2 2小彬在探究电流与电阻的关系的实验中，他设计了如图甲所示的实验小彬在探究电流与电阻的关系的实验中，他设计了如图甲所示的实验 装置，其具体操作如下：装置，其具体操作如下： 【实验器材】【实验器材】 电压恒为电压恒为3 V3 V的电源，标有的电源，标有“20 “20 2 A”2 A”字样的滑动变阻字样的滑动变阻 器
18、，阻值分别为器，阻值分别为5 5 、10 10 、20 20 、40 40 的定值电阻各一个。的定值电阻各一个。 【设计实验与进行实验】【设计实验与进行实验】 (1)(1)小哲帮小彬检查时发现连线不对，而且只要改接一根导线就可以了，小哲帮小彬检查时发现连线不对，而且只要改接一根导线就可以了， 请你把接错的那根导线找出来，打上请你把接错的那根导线找出来，打上“”，再用笔画线把它改到正确的，再用笔画线把它改到正确的 位置上位置上( (导线不允许交叉导线不允许交叉) )。 (2)(2)电路改正以后，小彬实验时发现电流表示数为电路改正以后，小彬实验时发现电流表示数为0 0，电压表示数接近，电压表示数接
19、近3 V3 V， 经检查导线均完好且接触良好，则电路发生的故障可能是经检查导线均完好且接触良好，则电路发生的故障可能是_ _。 (3)(3)排除故障后，如果他们先用排除故障后，如果他们先用5 5 的电阻做实验，闭合开关，调节滑动的电阻做实验，闭合开关，调节滑动 变阻器的滑片变阻器的滑片P P，使电压表的示数达到某一值时，电流表的示数如图乙所，使电压表的示数达到某一值时，电流表的示数如图乙所 示，此时电路中的电流为示，此时电路中的电流为_A_A。 定值电阻定值电阻R R断断 路路 0.360.36 (4)(4)如果他们用如果他们用5 5 的电阻做实验时，滑动变阻器的滑片的电阻做实验时，滑动变阻器
20、的滑片P P刚好在图甲所示刚好在图甲所示 位置，接下来把位置，接下来把5 5 换成换成10 10 电阻后，闭合开关，为保持电压表的示数电阻后，闭合开关，为保持电压表的示数 不变，应将滑动变阻器的滑片不变，应将滑动变阻器的滑片P P向向_(_(选填选填“左左”或或“右右”)”)端移动。端移动。 (5)(5)再将再将10 10 定值电阻换成定值电阻换成20 20 定值电阻，重复以上步骤。实验记录的定值电阻，重复以上步骤。实验记录的 多组数据如下表所示，分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中多组数据如下表所示，分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中 的电流与导体的电阻成的电流与导体的电阻
21、成_比。比。 左左 反反 实验次数实验次数 定值电阻定值电阻/ / 电流表示数电流表示数/A/A 1 1 5 5 2 2 1010 0.180.18 3 3 2020 0.090.09 (6)(6)小彬同学换用小彬同学换用40 40 的定值电阻接着进行上述实验，请判断他能否顺利的定值电阻接着进行上述实验，请判断他能否顺利 完成并说明理由完成并说明理由_ _。 不能，滑动变阻器的最大阻值太小，无法使电压表的示不能，滑动变阻器的最大阻值太小，无法使电压表的示 达到达到1.8 V 1.8 V 数数 补充设问补充设问 【实验拓展】【实验拓展】(2012(2012江西节选江西节选) )小英同学探究小英同
22、学探究“导体的电流与电阻的关系导体的电流与电阻的关系” 时，进行创新实验，除了与原有实验所必需的器材相同外，没领电压表，时，进行创新实验，除了与原有实验所必需的器材相同外，没领电压表， 而是多领了一只电流表，并设计出如图丙所示的电路图进行实验。而是多领了一只电流表，并设计出如图丙所示的电路图进行实验。 (1)(1)连接电路，调节滑动变阻器将电流表连接电路，调节滑动变阻器将电流表A A1 1与与A A2 2的示数分别记为的示数分别记为I I1 1和和I I2 2； (2)(2)把定值电阻把定值电阻R R2 2换成换成R R3 3，调节滑动变阻器使电流表，调节滑动变阻器使电流表A A1 1的示数为的示数为 时，时， R R3 3两端的两端的_不变，记录此时电流表的示数为不变，记录此时电流表的示数为I I3 3； (3)(3)再把再把R R3 3换成换成R R4 4，重复上一步骤进行实验；，重复上一步骤进行实验； (4)(4)分析数据得出电流与电阻的关系。分析数据得出电流与电阻的关系。 I I1 1 电压电压
