探究电流、电压和电阻的关系.ppt

华乐思在线教学直播课堂 马上开始 请同学们准备好笔和纸 认真听讲 王田 清华附中物理教师 所辅导学生获国际天文奥赛二等奖 在海淀区课堂教学现场展示比赛中曾获一等奖 主讲老师 王田 探究电流 电压和电阻的关系 一 探究实验 探究方法 控制变量要分清在实验的每一步中 要控制的 即保持不变的 是哪个量 要研究的是哪两个量的关系 要知道 是如何改变其中一个量 怎样得出另 个量跟它的关系的 探究的问题 导体中电流与电压 电阻之间的关系 实验电路 1 电流与电压之间的关系 控制Rx不变 调节滑动变阻器 改变Rx两端电压 观察电流的变化 滑动变阻器的作用 1 保护电路2 改变电压 结论 在电阻不变的情况下 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 2 电流与电阻之间的关系 换不同的电阻Rx接入电路中 调节滑动变阻器 使Rx两端电压一定 观察电流的变化 滑动变阻器的作用 1 保护电路2 控制电阻两端电压不变 结论 在电压不变的情况下 导体的电流跟导体的电阻成反比 3 欧姆定律 1 内容 2 公式 3 物理意义 I U R是欧姆定律的表达式 公式的数学意义和物理意义是相同的 I U R 导体中的电流强度与导体两端的电压成正比 与导体的电阻成反比 二 欧姆定律的理解 欧姆定律只适用于纯电阻电路 在电路中的用电器若接入的是定阻电阻 可变电阻 电灯或电热器 可视为纯电阻电路 如果在电路中接有电动机 电镀或电解装置 充电装置等 电路就不是纯电阻电路 欧姆定律不适用的 1 欧姆定律的使用条件 二 欧姆定律的理解 1 应用欧姆定律解题时要注意 物理量U I R必须是同一时刻及同一段电路的数据 2 计算时 要使用国际单位 U用伏 V I用安 A R用欧 如果给定的单位是其它单位 必须换算后再进行计算 2 注意 3 R U I是电阻R的测量式我们可以用电压表测出电阻的两端的电压 用电流表测出通过电阻的电流 然后用的比值表示出电阻的大小 R U I是电阻R的定义式不能说电阻大小和电压成正比和通过的电流成反比 因为针对同一段导体来说 它的长度 材料 横截面积及温度不变 其阻值是不变的 导体电阻与导体两端电压大小及电流大小均无关 4 U I R是电路电压的计算式 不能从式中得出导体两端的电压大小与导体的电阻成正比 与通过导体的电流大小成正比 因为从根本上电路两端电压是由电源来决定的 三 欧姆定律的应用 一 串联电路 电压与电阻的关系 R1和R2串联时 通过两电阻的电流为I 每个电阻两端的电压为 U1 IR1U2 IR2 例题 如图所示电路 已知R1 7欧 R2 3欧 A B间电压恒定 当S闭合时 电压表示数为21伏 当S断开时 电压表示数为14伏 那么R3为多少 当S闭合时 R3被短路 R1与R2串联 根据串联分压规律有 当S断开时 R1 R2 R3串联 同理由串联分压有 R3 5 U 30V 三 欧姆定律应用 二 一段电路两端的电压不变时 电路中电阻的变化会引起这段电路中电流的变化 例题 小明同学连成如图所示的电路 想测出一个电阻器Rx的阻值 电路中R0是已知电阻 由于电源电压未知 所以没能测出Rx的阻值 这时手边只剩下一个单刀单掷开关没使用 小明又不想拆开已连好的电路 请你帮他完成这个实验 1 完善实验电路图 2 简要说明实验步骤和原理 3 写出电阻值的表达式 三 欧姆定律的应用 三 并联时 电流与电阻的关系 R1和R2并联时 每个电阻两端的电压为U 流过两电阻的电流为 I1 U R1 I2 U R2 四 串联电路中电阻的关系 U IR Ul I1Rl U2 I2R2 由于U U1 U2 IR I1R1十I2R2 因为串联电路中各处电流相等 I I1 I2所以R R1 R2 五 并联电路中电阻的关系 如图所示 R1 10欧姆 R2 20欧姆 R3 30欧姆 电源电压恒定不变 K1闭合 K2断开时安培表的读数为0 3安培 问 1 电源的电压是多少 2 当K1与K2均断开时 安培表的读数是多少 R1两端的电压是多少 3 当K1与K2均闭合时 安培表的读数又是多少 通过R3的电流强度是多少 1 K1闭合 K2断开时 R1被短路 R3断路 电路只使用了R2 则U IR2 0 3安培 20欧姆 6伏特 2 K1与K2均断开时 电路中R1与R2串联使用 U1 IR1 0 2安培 10欧姆 2伏特 3 K1与K2均闭合时 电路中R2与R3并联使用 某用电器的电阻为90欧 需将它接在36伏的电源上工作 现在的实际电压为40伏 应当串联一个阻值为 的电阻 例题 在上图各电路中 进行如下操作 把图A中变阻器滑片向右滑动 把图B C D中的电键闭合 这时哪个电路中的安培表的示数将比原来增大 A B C D D 如图电路中电源电压不变 安培表的量程是3安培 电阻R2为12欧姆 当K闭合时 将滑动变阻器R1的滑片P滑到中点 此时安培表的读数是1 5安培 当P滑到b点时 安培表的读数是1安培 试求 1 变阻器的总电阻R1和电源电压U 2 允许变阻器接入电路的电阻最小值 如图所示的电路 电源电压不变 当开关S由闭合变为断开时 关于各电流表示数变化的正确说法是 C 电源电压不变 P在a端时 电压表示数为5伏 电流表示数为1安 P在b端时 电流表示数为1 5安 求 1 R1 2 滑动变阻器的最大值 P于a端时 滑动变阻器接入阻值最大为R2 由题意它两端的电压为5V 通过它的电流为1A P于b端时 滑动变阻器接入阻值最小 电路中只有R1可利用两次电源电压不变U 1A R1 5V 1 U 1 5A R1 2 1A R1 5V 1 5A R1 R1 10 分析 滑动变阻器的滑片P在a端时 电流表的示数为0 8安 当滑片P在b端时 电流表的示数为0 2安 电压表的示数减少了8 4伏 电源电压不变则电阻R的阻值是多少 P于a端时电路中只有电阻R R上的电压是电源电压 P于b端时 滑动变阻器