1、.17歐姆定律17.1電流與電壓和電阻的關(guān)系一、探究電流與電壓的關(guān)系提出問題：電阻一定時，電流與電壓存在怎樣的關(guān)系？猜測與假設(shè)：因為電壓是使自由電荷發(fā)聲定向挪動形成電流的原因，電壓越高，電流越大，所以電流與電壓可能存在正比關(guān)系。設(shè)計實驗：探究電流與電壓的關(guān)系，需要將定值電阻接入電路，并用電流表測出電路中的電流，用電壓表測出定值電阻兩端的電壓，通過串聯(lián)在電路中的滑動變阻器來調(diào)節(jié)定值電阻兩端的電壓。實驗電路圖如下圖。進展試驗：1將一個10的定值電阻按圖所示的實驗電路圖接入電路。2調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)分別為2.4V、1.8V、1.2V，分別讀出電流表的示數(shù)并填入下表中。R=10電壓U/

2、V2.41.81.2電流I/A0.240.180.123在坐標系中畫出I-U圖像，如下圖分析論證：從實驗數(shù)據(jù)可以看出電流與電壓有關(guān)，電流隨電壓的增大而增大，電流與電壓的比值為一定值，說明電流與電壓成正比，將實驗數(shù)據(jù)通過圖像的形式表示出來，通過分析圖像可知電流的大小與電壓成正比。結(jié)論：在電阻一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。二、探究電流與電阻的關(guān)系提出問題：電壓一定時，電流與電阻存在怎樣的關(guān)系？猜測與假設(shè)：因為電阻表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，電阻越大，電流會越小，所以電流與電阻可能存在反比關(guān)系。設(shè)計實驗：要研究電流與電阻的關(guān)系，必須改變接入電路的電阻值的大小如5、10、20。

3、，只需要更換不同電阻接入電路即可。試驗中要控制電阻兩端的電壓不變，所以需要在電路中串聯(lián)滑動變阻器來調(diào)節(jié)，保證電阻兩端的電壓相等。實驗電路圖如下圖。進展試驗：1按圖所示電路圖連接實驗電路。2將阻值為5的定值電阻連入電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)為3V，讀出電流表的示數(shù)填入下表中。3將阻值為5的定值電阻更換為10、15的定值電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持在3V不變，分別讀出對應(yīng)電流表的示數(shù)并填入下表中U=3V電阻R/51015電流I/A0.60.30.24在坐標系中畫出I-R圖像如下圖分析論證：從實驗數(shù)據(jù)可以看出電流與電阻有關(guān)，電流隨電阻的增大而減小，電流與電阻的乘積為一

4、定值，說明電流與電阻成反比。將實驗數(shù)據(jù)通過圖像的形式表示出來，通過分析圖像可知，電流與電阻成反比。結(jié)論：在電壓力一定的情況下，通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。注意：1連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；要正確選擇電壓表、電流表的量程；在閉合開關(guān)前，應(yīng)將滑動變阻器連入電路的阻值調(diào)節(jié)到最大，即滑片應(yīng)置于最大阻值處。2實驗中用到了控制變量法，探究電流與電壓的關(guān)系時，要保證電阻一定；探究電流與電阻的關(guān)系時，要保證電壓一定。3在探究電流與電壓的關(guān)系時進展了屢次的測量，防止實驗的偶爾性和特殊性，使實驗得到的結(jié)論更具有普遍性。在探究電流與電阻的關(guān)系時，是通過“換電阻的方式來改變電阻阻值的，進展實驗時，手挪動滑

5、片，眼睛觀察電壓表的示數(shù)。4滑動變阻器在兩個探究實驗中的作用是不同的。在探究電流與電壓的關(guān)系實驗中，滑動變阻器的作用是改變定值電阻兩端的電壓；而在探究電流與電阻的關(guān)系時，滑動變阻器的作用是保持定值電阻兩端的電壓不變。點撥：在理解電流跟電壓、電阻的關(guān)系時應(yīng)注意的四個問題1研究對象不變：通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一個導(dǎo)體而言的。2明確因果關(guān)系：電流與電壓之間存在著因果關(guān)系，電壓是導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的原因，因為導(dǎo)體兩端加了電壓，導(dǎo)體中才有電流，而不是導(dǎo)體中有了電流才在導(dǎo)體兩端產(chǎn)生電壓，所以，不能說成“電阻一定時，電壓與電流成正比。3要時刻記住一點，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，導(dǎo)體的材料、長度

6、、橫截面積及溫度不變時，導(dǎo)體的電阻是一個定值，與導(dǎo)體兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流無關(guān)。所以，不能說成“電壓一定時，導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比。4不漏前提條件：歸納結(jié)論時，“電流與電壓成正比的前提是電阻一定，“電流與電阻成反比的前提是電壓一定。易誤易混警示易誤點：電流與電壓和電阻的關(guān)系表達。易誤點辨析：解答有關(guān)“電流與電壓和電阻的關(guān)系的題目，容易出現(xiàn)以下兩方面的錯誤：一是在分析電流跟電壓、電阻兩個變量的關(guān)系時，往往忽略了要對變量進展控制，從而使得出的結(jié)論缺少條件。電流與電壓、電阻的關(guān)系是有條件的：在電阻一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在電壓一定時，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。做

7、題時，同學(xué)們易無視其成立的條件：“電阻一定或“電壓一定。二是將電流與電壓、電阻的因果關(guān)系顛倒了。說成“U與I成正比“R與I成反比。電流與電壓、電阻間的因果關(guān)系不能顛倒，在表述時要注意兩點：先有電壓后有電流，電流與電壓有關(guān)，而電壓與電流無關(guān)；電阻與電壓、電流無關(guān)，而電流與電阻有關(guān)。17.2歐姆定律一、歐姆定律1歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。符號意義單位U電壓伏特VR電阻歐姆I電流安培A2歐姆定律的表達式：公式中符號的意義及單位3歐姆定律的適用范圍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部分電路，并且是純電阻電路。拓展：純電阻電路就是除電源

8、外，只有電阻元件的電路。電阻將從電源獲得的能量全部轉(zhuǎn)變成內(nèi)能，即電能除了轉(zhuǎn)化為內(nèi)能以外沒有其他形式能的轉(zhuǎn)化，例如電燈、電烙鐵、電熨斗、電爐等所在的電路，它們都是純電阻電路，而含有電動機、電解槽的電路就不是純電阻電路。4歐姆定律公式的變形由歐姆定律的公式可推出：U=IR、，這兩個公式是歐姆定律公式的變形式，并非歐姆定律的內(nèi)容，切勿混淆。U=IR：表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過導(dǎo)體的電流與其電阻的乘積。因電壓是由電源提供的，電壓是形成電流的原因，所以不能說成電壓與電流成正比。：表是導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流的比值。因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，所以，僅是電阻的計算式，而不是

9、決定式對給定的導(dǎo)體，電阻是不變的，所以不能說成電阻與電壓成正比，與電流成反比。注意：電流與電壓和電阻之間有明確的因果關(guān)系，電源是提供電壓的裝置，電壓是形成電流的原因，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對電流有阻礙作用。明確三者的關(guān)系是理解歐姆定律的關(guān)鍵。學(xué)習(xí)物理公式時，要注意不能像數(shù)學(xué)公式一樣來分析，因為物理公式中的每個字母都代表一個特定的物理量，有其本身的物理意義。二、利用歐姆定律進展簡單的計算對于一個導(dǎo)體，只要知道電流、電壓、電阻中的兩個量，就可以利用歐姆定律求出第三個量。再利用歐姆定律進展計算時應(yīng)注意以下四點：1同一性：中的電流、電壓、電阻是指同一個導(dǎo)體或同一段電路中的三個量，三者要對應(yīng)。在解題

10、時，習(xí)慣上把同一個導(dǎo)體或同一段電路的各個物理量符號的角標用同一個數(shù)字表示，如下圖的電路，通過電阻R1的電流，通過電阻R2的電流，電路中的總電流第四節(jié)中詳細講解，當(dāng)電路發(fā)生變化時，電路中的電流可以表示為。2同時性：歐姆定律中的三個物理量具有同時性，在同一部分電路上，由于開關(guān)的閉合或斷開以及滑動變阻器滑片的挪動，都將引起電路的變化，從而導(dǎo)致電路中的電流、電壓、電阻的變化，所以公式中的三個物理量是對同一時刻而言的，不可將前后不同時刻中的I、U、R隨意混用。3統(tǒng)一性：公式中的三個物理量，必須使用國際單位制中的單位，即I的單位是安培A，U的單位是伏特V，R的單位是歐姆。4要根據(jù)題意正確選用公式及進展公式

11、的變形，在詳細計算時，要寫出必要的文字說明，正確書寫公式或變形公式，代入數(shù)值或計算結(jié)果時不要忽略了單位。注意：有歐姆定律的公式可知，在電源電壓不變的情況下，可以通過改變電路中的電阻來改變電流。利用滑動變阻器改變電路中的電流就是這個道理。有歐姆定律的變形公式可得一種測量電阻的方法，即測量出未知電阻兩端的電壓和通過該電阻的電流，然后應(yīng)用公式計算出電阻的大小。易誤易混警示易誤點：歐姆定律中，電流、電壓、電阻的“同時性與“同一性易誤點辨析：歐姆定律公式中的U、I、R都是同一導(dǎo)體或同一段電路中對應(yīng)的三個物理量，三者之間的數(shù)量關(guān)系必須是同一時刻的。同學(xué)們在解題時往往忽略這一點，將不同導(dǎo)體或不同電路的電流、

12、電壓、電阻混在一起進展計算造成錯誤；或錯誤地將前一時刻通過導(dǎo)體的電流當(dāng)成后一時刻通過導(dǎo)體的電流。17.3電阻的測量一、伏安法測電阻1、實驗?zāi)康模河秒娏鞅砗碗妷罕頊y未知電阻的阻值。2、實驗原理：。3、試驗方法：伏安法根據(jù)歐姆定律公式的變形公式，測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流，就可以求出待測電阻的阻值，這種測電阻的方法叫做伏安法。為了減小誤差，測量時要改變待測電阻兩端的電壓，屢次測量電壓及電流的值，求出每次測量的電阻值，最后求電阻的平均值。所以，需要在電路中串聯(lián)一個滑動變阻器，通過挪動滑片來改變定值電阻兩端的電壓和流過的電流。4、實驗器材：電源、開關(guān)、電流表、電壓表、滑動變阻器、待測電

13、阻和導(dǎo)線。5、實驗電路圖和實物圖如下圖。6、實驗步驟：按圖所示的電路圖連接實驗電路。檢查電路無誤后，將滑動變阻器滑片調(diào)至滑動變阻器阻值最大的位置。閉合開關(guān)，并迅速翻開開關(guān)試觸，在開關(guān)閉合的瞬間觀察電流表、電壓表指針的偏轉(zhuǎn)情況，判斷電表連接是否正確是否接反，電流表、電壓表量程連接是否適宜。根據(jù)試觸的情況，調(diào)整電流表、電壓表接入電路的量程，確保電壓表、電流表連接正確。閉合開關(guān)，挪動滑動變阻器的滑片，改變待測電阻兩端的電壓，并記下相應(yīng)的電流表示數(shù)和電壓表示數(shù)填在實驗數(shù)據(jù)記錄表格中。斷開開關(guān)，整理儀器。7、實驗數(shù)據(jù)處理：將每次測量的電壓值和對應(yīng)的電流值代入公式，分別求出待測電阻的阻值R1、R2、R3，

14、計算出它們的平均值，即，如下表所示：注意：1連接電路時，開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)；閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應(yīng)處于電阻最大處，以保證電路平安，防止突然閉合時，產(chǎn)生的瞬間電流過大而損壞電路。2電表量程的選擇應(yīng)該根據(jù)電源的電壓值、未知電阻的阻值綜合考慮后，采用試觸法確定。3待測電阻阻值的變化是由實驗誤差引起的，可以利用屢次測量取平均值的方法來減小誤差；小燈泡的電阻變化并不是實驗誤差再起主導(dǎo)作用，測小燈泡電阻的實驗中進展屢次測量的目的是尋找燈絲電阻與溫度之間的關(guān)系，所以不能取平均值作為燈絲的電阻。4滑動變阻器在實驗中的作用有兩個：一是保護電阻；二是改變待測電阻或小燈泡兩端的電壓及通過的電流，實現(xiàn)屢次測量

15、。二、實驗本卷須知和常見故障分析1、實驗本卷須知：連接電路時，接線應(yīng)有序進展，按照電路圖從電源正極出發(fā)把干路上的元件串聯(lián)起來，然后把電壓表并聯(lián)在被測電阻的兩端。連接電路時要將開關(guān)斷開。閉合開關(guān)前要將滑動變阻器的滑片移至連入電路的最大阻值處。電流表應(yīng)與被測電阻串聯(lián)，電壓表應(yīng)與被測電阻并聯(lián)。應(yīng)用試觸法選擇電表的量程，為了減小誤差，要求測量時電表指針偏轉(zhuǎn)在滿刻度的1/3以上。電表的正負接線柱不能接反。滑動變阻器的最大阻值應(yīng)略大于或接近待測電阻的阻值，滑動變阻器的接線柱應(yīng)采用“一上一下的連接方式。2、實驗過程中的常見故障及分析電流表無示數(shù)：故障原因可能是電流表被短路，或從電流表兩接線柱到電源兩極間的電

16、路中某處存在斷路。電壓表無示數(shù)：故障原因可能是電壓表被短路，或電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路中某處存在斷路。電流表無示數(shù)但電壓表有示數(shù)且示數(shù)接近電源電壓，可以肯定電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路為通路，故障原因可能是被測電阻斷路，或電壓表串聯(lián)在電路中。無論怎么挪動滑動變阻器的滑片，電壓表與電流表的示數(shù)都不變，可能是滑動變阻器接入電路中時同時使用了上面的兩個接線柱或同時使用了下面的兩個接線柱。假設(shè)電流表示數(shù)較小，那么說明滑動變阻器接入電路中時同時使用了下面的兩個接線柱；假設(shè)電流表示數(shù)較大，那么說明滑動變阻器接入電路中時同時使用了下面的兩個接線柱。三、測電阻的其它方法17.4歐姆定律在串、并聯(lián)電

17、路中的應(yīng)用一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用1、串聯(lián)電路中電流的計算如下圖，根據(jù)串聯(lián)電阻中電流的規(guī)律，通過電阻R1的電流和通過電阻R2的電流相等，都等于I。又由歐姆定律可知，電阻R1兩端的電壓U1=IR1，電阻R2兩端的電壓U2=IR2。根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律U=U1+U2有,所以電路中的電流為結(jié)論：串聯(lián)電路中通過某個電阻的電流或串聯(lián)電路的電流等于電源兩端電壓除以各分電阻之和。注意：理解公式時，應(yīng)該注意以下幾點假設(shè)串聯(lián)電路中又多個電阻，那么通過其中某個電阻的電流或串聯(lián)電路的電流可用下面的公式來計算：串聯(lián)電路中的一個電阻增大時，電路中電流會減小；某個電阻減小時，電路中的電流會增大。當(dāng)串聯(lián)電路中某個電

18、阻改變而導(dǎo)致電路中的電流發(fā)生改變時，其他電阻兩端的電壓也會改變。2、串聯(lián)電路中的電阻關(guān)系如下圖，兩個串聯(lián)的電阻R1、R2，當(dāng)兩端電壓為U時，通過的電流為I，R1、R2兩端的電壓分別為U1、U2。根據(jù)串聯(lián)電路中電流規(guī)律可知通過R1、R2的電流相等，均為I0與R1、R2兩個電阻串聯(lián)后等效的電阻串聯(lián)電路的總電阻為R，當(dāng)其兩端電壓為U時，所通過的電流就是通過R1、R2的電流I。由歐姆定律得知U1=IR1，U2=IR2，U=IR。由U=U1+U2，可得IR=IR1+IR2，即R=R1+R2。結(jié)論：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。點撥：1假如用一個電阻R代替兩個串聯(lián)電阻R1、R2接入電路后，電路的狀態(tài)

19、不變，即R兩端的電壓和通過它的電流都與原來的一樣，R就叫做這兩個串聯(lián)電阻R1、R2的等效電阻，或者叫做總電阻。并聯(lián)電路中的并聯(lián)電阻和它的總電阻也存在某種“等效替代的關(guān)系。2對于多個電阻R1、R2、R3、.、Rn串聯(lián)，那么串聯(lián)電路的總電阻R=R1+R2+.+Rn。3假設(shè)n個阻值一樣的電阻設(shè)每個電阻的阻值都為R0串聯(lián)，那么由串聯(lián)電路的電阻特點可得R=nR0。4影響電阻大小的因素是導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積，在材料、橫截面積一定的情況下，長度越長，電阻越大。兩導(dǎo)體串聯(lián)后，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，所以串聯(lián)后的總電阻大于任何一個串聯(lián)導(dǎo)體的電阻。3、串聯(lián)電路中電阻的分壓作用如下圖，R1和R2串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律得，因為I1=I2，所以，即，可見串聯(lián)電路中各電阻分得的電壓與電阻的阻值成正比，電阻越大，分得的電壓越大。應(yīng)用：假設(shè)電路中總電壓大于用電器正常工作時的電壓，可在電路中串聯(lián)一個電阻分得多余的電壓以保護用電器。二、歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用1、并聯(lián)電路中總電流的計算如下圖，定值電阻R1和滑動變阻器R2并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點，電阻