2016初三物理暑期滿分班第5講電流電壓電阻的關(guān)系

電流電壓電阻的關(guān)系【知識框架】模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系【知識導航】歐姆定律是關(guān)于電流、電壓、電阻三者關(guān)系的實驗規(guī)律．在研究三者關(guān)系的時候用到了科學探究中廣泛使用的方法——控制變量法.所謂控制變量法就是在控制其他變量不變的情況下，分別探究其中局部變量的關(guān)系的方法。模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系1.觀察下面現(xiàn)象，提出問題：導體上的電流跟兩端的電壓有什么關(guān)系呢？現(xiàn)象：小燈泡在使用兩節(jié)干電池(3V)比使用一節(jié)干電池(1.5V)時亮。模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系猜測假設1：導體兩端的電壓越大，通過的電流越大；猜測假設2：通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；做實驗時要控制導體的電阻不發(fā)生改變！

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電流、電壓、電阻三者的關(guān)系結(jié)論：在電阻一定的情況下，導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比關(guān)系。對這一關(guān)系的理解，應注意：(1)這里的導體中的電流和導體兩端的電壓是針對同一導體而言的，不能說一個導體中的電流跟另一個導體兩端的電壓成正比。(2)不能反過來說，電阻一定時，電壓跟電流成正比。這里存在一個因果關(guān)系，電壓是因，電流是果，因為導體兩端有了電壓，導體中才有電流，不是因為導體中先有了電流才加了電壓，因果關(guān)系不能顛倒。模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系2、觀察下面的現(xiàn)象，提出問題：電流跟導體的電阻有什么關(guān)系呢？模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系猜測假設1：導體的電阻越大，通過的電流越小；猜測假設2：通過導體的電流大小與導體的電阻成反比；做實驗時要控制導體的兩端的電壓不發(fā)生改變！模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系結(jié)論：在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。對這一關(guān)系的理解要注意：(1)電流和電阻也是針對同一導體而言，誰的電阻就影響誰的電流，不能說一個導體的電流與另一個導體的電阻成反比。(2)同樣不能說導體的電阻與通過它的電流成反比．因為，電阻是導體本身的一個性質(zhì)，它的大小由導體本身來決定，與導體中通過的電流無關(guān)。模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系電流、電壓、電阻之間的關(guān)系是：結(jié)論1：在電阻一定的情況下，導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比。結(jié)論2：在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比。模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系3．歐姆定律歐姆定律的內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。表達式：

U表示一段導體兩端的電壓，單位為伏特V；R表示這段導體的電阻，單位為歐姆Ω；I表示通過這段導體中的電流，單位為安培A。模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系注意：(1)歐姆定律適用于從電源正極到負極之間的整個電路或其中某一局部電路，并且是純電阻電路。(2)歐姆定律中“通過”的電流I，“兩端”的電壓U及“導體”的電阻R都是同一個導體或同一段電路上對應的物理量。不同導體的電流、電壓、電阻之間不存在上述關(guān)系。因此在運用公式 時，必須將同一個導體或同一段電路的電流、電壓、電阻代入計算，三者一一對應。(3)歐姆定律中三個物理量間有同時性，即在同一局部電路上，由于開關(guān)的閉合或斷開以及滑動變阻器滑片位置的移動，都會引起電路的變化，從而導致電路中的電流、電壓、電阻的變化，所以公式 中的三個量是同一時間而言。模塊1

電流、電壓、電阻三者的關(guān)系(4)由歐姆定律的公式

可推出：

；U=IR。

這兩個公式并非歐姆定律的內(nèi)容，切勿混淆．導體的電阻是導體本身的一種特性，與電壓的大小和電流的大小無關(guān)，因此對于某一電路或某一導體來說，U與I的比值不變。即使導體未連入電路，兩端未加電壓，其電阻還是客觀存在的，如果題目中沒有特別的說明，每個導體的電阻可認為是不變的。(5)公式中的三個物理量，必須使用國際單位制中的單位。

【知識梳理】歐姆定律是關(guān)于______、________、________三者關(guān)系的實驗規(guī)律。在研究三者關(guān)系的時候用到了科學探究中廣泛使用的方法——_____________。一、研究電流與電壓的關(guān)系1.實驗思路：保持_______不變，改變______，研究_____隨導體兩端的_______的變化關(guān)系。2.實驗器材:_______、________、__________、________、___________、開關(guān)及導線。

【知識梳理】3.實驗電路圖：

4.結(jié)論：在______一定時，導體中的_____與導體兩端的______成_______．即：電壓與電流的比值是定值。注意：(1)這里導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體而言的。(2)不能反過來說，電阻一定時，電壓跟電流成正比，電壓是產(chǎn)生電流的原因?！局R梳理】二、研究電流與電阻的關(guān)系(1)實驗思路：保持________不變，改變________研究________隨_________的變化關(guān)系．

(2)實驗器材:電源、________、__________、________、___________、開關(guān)及導線．(3)實驗電路圖：【知識梳理】

(4)結(jié)論：在______一定時，導體中的_____與導體的______成______即：IR＝定值。注意：(1)電流和電阻也是針對同一導體而言的，誰的電阻就影響誰的電流。(2)不能說導體的電阻與通過它的電流成反比。電阻是導體本身的一種特性，與流過電流和兩端電壓沒有關(guān)系。(3)電流與電壓、電阻的關(guān)系一定要標明是哪一段電路或哪一個導體。【知識梳理】三、歐姆定律1．歐姆定律的內(nèi)容:______________________________________2．歐姆定律的表達式____________U表示一段導體兩端的_______，單位為_______；R表示這段導體的_____，單位為_____；I表示通過這段導體中的________，單位為_________?！局R梳理】注意：(1)公式中的三個物理量，必須使用國際單位制中的單位．(2)歐姆定律中“通過”的電流I，“兩端”的電壓U及“導體”的電阻R都是同一個導體或同一段電路上對應的物理量。(3)歐姆定律中三個物理量間有同時性，所以公式

中的三個量是同一時間而言。(4)由歐姆定律的公式

可推出：

；U=IR。

這兩個公式并非歐姆定律的內(nèi)容。【經(jīng)典例題】【例1】某實驗小組在做“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗時,得出一組數(shù)據(jù),那么可以得出的結(jié)論是()A．導體兩端電壓一定時,流經(jīng)導體的電流大小與導體的電阻成正比B．導體兩端電壓一定時,流經(jīng)導體的電流大小與導體的電阻成反比C．流經(jīng)導體的電流大小一定時,導體兩端電壓與導體電阻成正比D．流經(jīng)導體的電流大小一定時,導體兩端電壓與導體電阻成反比導體兩端電壓/V導體電阻/Ω通過導體的電流/A321.5350.6360.53100.3【例2】某同學在探索究“電流跟電壓的關(guān)系”時,應保持不變,他根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如下圖的圖象,你對這個圖象進行分析后,得出的結(jié)論是：?！驳谝豢栈印场纠?】〔多項選擇〕某同學在探究“電流與電壓,電阻的關(guān)系”時,根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫了如下圖的圖象,以下結(jié)論與之相符的是()A．電壓一定時,電流隨著電阻的增大而減小B．電壓一定時,電阻隨著電流的增大而減小C．電阻一定時,電流隨著電壓的增大而增大D．電阻一定時,電壓隨著電流的增大而減小【例4】小波同學為了探究電流跟電阻的關(guān)系,在如下圖的情況下,將A、B兩點間10Ω的電阻更換為20Ω的電阻,閉合開關(guān)后,下一步的操作應當是()A．記錄電流表和電壓表的示數(shù)B．將滑動變阻器向左移動C．將滑動變阻器向右移動 D．適當增加電池的節(jié)數(shù)AB【例5】一個電阻兩端的電壓是4V時,通過的電流是0.2A,導體的電阻是_____Ω;如果電阻兩端的電壓變?yōu)?V時,通過電阻的電流是____A；當電阻兩端電壓為零時,導體的電阻是

Ω,通過導體的電流是

A。模塊2

歐姆定律計算【例6】定值電阻R1=10Ω，R2=5Ω，串聯(lián)在電源電壓不變的電路中時，通過R1的電流I1=0.2A，(1)求電源電壓U為____V。(2)假設將兩電阻并聯(lián)在同一電路中時，求干路電流I為____A?！纠?】有兩個燈泡串聯(lián)在電路中,電路中的電流是0.2A,電源電壓是9V,燈泡L1的電阻是20Ω,求：(1)電路中的總電阻為____Ω；(2)燈泡L2的電阻為____Ω；(3)燈泡L1和L2兩端的電壓各為____V、____V?！纠?】一段導體兩端的電壓為4.5V時,導體中的電流是0.3A,如果電壓增大到6V，導體中的電流為____A；如果導體中電流為100mA時，能否用最大量程為3V的電壓表測該導體兩端的電壓?____(能/不能)【選講1】在一段導體的兩端加一可變電壓U,以下說法中不正確的選項是()A.由 可知,R與U成正比B.不管U如何變化,U與I的比值不變C.U增加幾倍,單位時間內(nèi)通過該導體橫截面的電荷量就增加幾倍D.當U一定時,通過導體橫截面的電荷量與通電時間成正比【選講2】在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實驗中,小翔連接了如下圖的電路。他先在電路的A、B間接入10Ω的電阻,移動變阻器的滑片,讀出電壓表與電流表的示數(shù);記錄數(shù)據(jù)后,改用15Ω電阻替換10Ω電阻,閉合開關(guān),接下來他的實驗操作應該是()A．觀察電壓表,向右移動滑片,讀取電流數(shù)據(jù)B．觀察電流表,向右移動滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)C．觀察電壓表,向左移動滑片,讀取電流數(shù)據(jù)D．觀察電流表,向左移動滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)【選講3】小紅、小明做探究“導體中的電流I與導體R的關(guān)系”實驗,先后使用阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的四個定值R和其他所需器材進行實驗,其中電源電壓為6V保持不變。連接好的實物電路如圖1所示。(1)老師檢查后發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯了,請你找出這根導線并打上“×”,然后用筆畫線代替導線正確連接?！具x講3】(2)連接正確后小紅先做試驗,在閉合開關(guān)前應將滑動變阻器的滑片移至〔A/B〕端,然后開始試驗,測出一組數(shù)據(jù),并作出I﹣R圖象(圖2中的甲圖象),由此圖象得到的實驗結(jié)論是：。(3)小明利用這個電路測出另一組數(shù)據(jù)。但實驗操作中有不符合探究I與R關(guān)系的做法,結(jié)果得到的I﹣R圖象如圖2中的乙所示。請指出小明實驗操作中不符合要求的做法：?！驳?空互動〕【選講4】在探究導體的電流跟電阻關(guān)系的實驗中：(1)請用筆畫線代替導線,將如圖1所示的實驗電路連接完整;(2)某小組同學選擇了阻值不同的多個定值電阻做實驗,實驗過程中,每次更換定值電阻R后,都應通過調(diào)節(jié),保持_____示數(shù)不變;(3)該小組的兩位同學分別描繪了電流隨電阻變化的I-R圖象(如圖2所示),正確的選項是.(填選項字母)a b【選講5】小明同學在研究電阻兩端的電壓跟通過該電阻的電流之間的關(guān)系時發(fā)現(xiàn)：電阻不變時,通過該電阻的電流跟電阻兩端的電壓成正比。小明進一步分析實驗數(shù)據(jù)后又發(fā)現(xiàn)了一個新規(guī)律,為了檢驗自己發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律是否正確,他又重新設計了一個實驗,得到實驗數(shù)據(jù)如下表示,小明分析了表中的實驗數(shù)據(jù),認為自發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律是正確的。(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可以推斷小明發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律是

。(2)小明發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律可以應用于電學測量中,請列舉一個應用該規(guī)律進行測量的例子,

。

R(Ω)504642252010U(V)141210864I(A)0.280.260.240.320.30.4U/I(V/A)5046.241.7252010【選講6】有兩個燈泡串聯(lián)在電路中，電路中的電流是0.1A，燈泡L1兩端的電壓是3V，燈泡L2兩端的電壓是9V，求：(1)兩個燈泡L1、L2