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探究电流、电压和电阻的关系

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卖家[上传人]：san****019

文档编号：70807219

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1、,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： IU/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。,

2、IU/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)RU/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。 RU/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)UIR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

3、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=IR1 U2=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,U30V,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, I

4、2=U/R2,(四)串联电路中电阻的关系： UIR,UlI1Rl,U2I2R2。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RR1R2,(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UIR20.3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。 U1IR10.2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

5、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 U1AR15V （1） U1.5AR1 （2） 1AR15V1.5AR1,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，滑动变阻器全部接入电路，所以此时是R与R分压，电压表示数减小了的值就是R分得的值。由电源电压不变列等式： UIR UI/(R+R) IRI/(R+R) 代入数据得： 0.8AR0.2AR8.4V R14,分析：,课间休息五分钟,本节课到此结束请同学们下节课准时学习！,

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