滬科版

九年級全冊物理

第十五章

探究電路

15.2科學探究：歐姆定律

在電學中，我們已經學過三個物理量，及電流、電壓、電阻，請問：（1）電壓的作用是什么？（2）什么是電阻？既然電壓使電路中形成電流，電阻對電流有阻礙作用，那么電路中電流的大小與電壓、電阻之間是否存在某種關系呢？

使電路中形成電流導體對電流的阻礙作用復習引入：思考（3）觀察實驗，發(fā)現問題怎樣使小燈泡變暗，你有幾種方法？你的依據是什么？有什么發(fā)現？A、減少一節(jié)電池依據：電壓使電路中形成電流發(fā)現：電阻一定，電壓越小，燈泡越暗，電流越小B、電路中接入一個電阻依據：電阻對電流有阻礙作用發(fā)現：電壓一定，電路中電阻越大，燈泡越暗，電流越小那么電路中電流的大小與電壓、電阻之間是否存在某種定量關系呢？若電阻一定，電流與電壓存在什么關系？

依據是什么？若電壓一定，電流與電阻存在什么關系？依據是什么？

猜想1

猜想2下面通過實驗探究這兩個猜想是否正確。若電阻一定，可能電壓越大，電流越大；因為電壓是形成電流的原因。若電壓一定，可能電阻越大，電流越小；因為電阻對電流有阻礙作用。一、探究電流與電壓的關系測電阻兩端的電壓，選擇什么器材？①設計實驗如何改變定值電阻兩端的電壓？測通過電阻的電流，選擇什么器材？實驗中控制不變的物理量是什么？定值電阻滑動變阻器電流表電壓表如何改變定值電阻兩端的電壓？方案一：改變電池節(jié)數1.5V3V4.5VAVRS方案二：用滑動變阻器AVRR'SP你感覺哪個方案更便于操作？方案二：用滑動變阻器Ⅰ.實驗器材電源、定值電阻、滑動變阻器、電鍵、電流表、電壓表、導線等。Ⅱ.實驗電路圖與實物連接圖AVRR'S

連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)；閉合開關前，使滑動變阻器接入電路阻值最大；

電流表與電壓表通過“試觸”選擇合適的量程。Ⅲ.實驗注意事項：AVRR'S

②進行實驗

Ⅰ.按電路圖連接電路。

Ⅱ.保持電阻R=10Ω不變，調節(jié)滑動變阻器使電阻兩端的電壓分別為1V、2V、3V、4V、5V、6V，讀出此時相應的電流值，把數據填入表格中。

Ⅲ.把定值電阻換為R=5Ω，調節(jié)滑動變阻器使電阻兩端的電壓分別為為1V、2V、3V、4V、5V、6V，讀出此時相應的電流值，把數據填入表格中。電阻R5Ω電壓U/V1.02.03.04.05.06.0電流I/A1.21.00.80.60.40.2電阻R10Ω電壓U/V1.02.03.04.05.06.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6③分析與論證結論：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比I/AU/V04.06.00.10.30.50.60.40.22.0····3.05.01.0···繪制電壓U-電流I圖象④采用圖象法分析電阻R10Ω電壓U/V1.02.03.04.05.06.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6結論：通過同一導體的電流I與兩端的電壓U之間的關系，在U-I坐標系中是一條通過原點的傾斜直線。采用圖象法分析結論：通過同一導體的電流I與兩端的電壓U之間的關系，在U-I坐標系中是一條通過原點的傾斜直線。在同一坐標系中，兩個導體的U-I圖象歸納結論注意兩種錯誤的語言描述：①“通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比”

——漏掉了結論的前提條件（同一導體）。②“電阻一定時，導體兩端的電壓與導體中的電流成正比”——弄錯了結論的因果關系（電壓是原因，電流是結果；電壓與電流無關）。在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。測電阻兩端的電壓，選擇什么器材？①設計實驗變化的物理量是什么？測通過電阻的電流，選擇什么器材？實驗中控制不變的物理量是什么？電壓定值電阻電流表電壓表滑動變阻器怎樣控制定值電阻兩端的電壓不變？二、探究電流與電阻的關系Ⅰ.實驗器材電源、定值電阻多個（5Ω、10Ω、20Ω、50Ω等）、滑動變阻器、電鍵、電流表、電壓表、導線等。Ⅱ.實驗電路圖與實物連接圖AVRR'S

連接電路時，開關應處于斷開狀態(tài)。閉合開關前，使滑動變阻器接入電路阻值最大。

電流表與電壓表通過試觸選擇合適的量程。Ⅲ.實驗注意事項：AVRR'S電壓U/V2電阻R/Ω5102050電流I/A

②進行實驗Ⅰ.按電路圖連接電路。

Ⅱ.分別將5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻連入電路中，調節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數保持不變（如U＝2V），分別讀出電流表的示數，記錄在下面的表格中。Ⅲ.把數據填入表格中。0.040.10.20.4當導體的電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比。繪制I-R圖象③采用圖象法分析結論：在電壓不變時，電流隨電阻變化曲線是反比例曲線，即電流與電阻是成反比的。在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比。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。1.歐姆定律的內容：2.歐姆定律的數學表達式：

電壓電阻電流I=UR歐姆（1787-1854）德國物理學家三、歐姆定律3.公式中使用國際單位（單位要統(tǒng)一）電壓U的單位：V電阻R的單位：Ω

電流I的單位：A注意：歐姆定律反映同一時刻、同一段電路中I、U、R之間的關系。4.變形公式URI=IRU=R=IU用公式進行計算的一般步驟：（1）讀題、審題（注意已知量的內容）；（2）根據題意畫出電路圖；（3）在圖上標明已知量的符號、數值和未知量的符號；（4）選用物理公式進行計算（書寫格式要完整，規(guī)范）。

例1

一輛汽車的車燈，燈絲電阻為30Ω，接在12V的電源兩端，求通過這盞電燈的電流。已知：U=12V，R=30Ω，求：I。典例分析

例2

在如圖所示的電路中，調節(jié)滑動變阻器R'，使燈泡正常發(fā)光，用電流表測得通過它的電流值是0.6A。已知該燈泡正常發(fā)光時的電阻是20Ω，求燈泡兩端的電壓。UL=ILRL

=0.6A×20Ω=12VRL=20ΩI=0.6A解：IL=I=0.6AAR'L根據變形公式U=IR得

例3

某同學用一只電流表和燈泡串聯(lián)，測得它正常發(fā)光時的電流是0.18A，再用電壓表測得燈泡兩端的電壓是220V，試計算燈絲正常發(fā)光時的電阻值。解：R=

=

≈

1222ΩUI220V0.18A

例4

加在某一電阻器兩端的電壓為5V時，通過它的電流是0.5A，則該電阻器的電阻應是多大？如果兩端的電壓增加到20V，此時這個電阻器的電阻值是多大？通過它的電流是多大？U2=20VR=？I2=？I1=0.5ARU1=5V解：I2=

=

=

2AU2R20V10ΩR=

=

=

10ΩUI5V0.5A因為電阻是導體本身的一種性質，因此電阻的大小與電壓、電流的大小均無關系，所以“電阻與電壓成正比，與電流成反比”這種說法是錯誤的。交流討論1.圖是“探究通過導體的電流與電壓的關系”實驗電路，關于這個實驗的表述正確的是（）A．表a是電壓表，表b是電流表

B．使用滑動變阻器的目的是減小實驗數據的誤差

C．經過實驗可以得出結論：電壓與電流成正比

D．更換不同阻值的電阻重復實驗，是為了使實驗結論更具普遍性Ｄ課堂練習2.在“探究電流與電壓的關系”實驗中，用定值電阻進行實驗，得出了電流與電壓的關系，圖中I﹣U圖象正確的是（）ＡＢＣＤＢ3.在探究“電流與電阻關系”的實驗中，電源電壓保持不變，每次實驗中大小都發(fā)生改變的是（）A．定值電阻兩端的電壓

B．滑動變阻器兩端的電壓

C．定值電阻的阻值

D．定值電阻與滑動變阻器兩端電壓之比Ｃ4.某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時，根據收集到的數據畫出了如圖所示的一個圖象。下列結論與圖象相符的是（）A．電壓一定時，電流隨著電阻的增大而減小

B．電阻一定時，電壓隨著電流的增大而增大

C．電阻一定時，電流隨著電壓的增大而增大

D．電壓一定時，電阻隨著電流的增大而減小Ａ5.如圖所示為探究“電流與電阻關系”的實驗電路圖，每次實驗必須保持大小不變的是（）A．電壓表的示數

B．電流表的示數

C．定值電阻的阻值

D．滑動變阻器的阻值Ａ6.加在某一電阻器兩端的電壓為5V時，通過它的電流是0.5A，則該電阻器的電阻應是

；如果兩端的電壓增加到20V，此時這個電阻器的電阻值是

，通過它的電流是

。10?10?2A

7.甲、乙分別接入電壓比是2∶1的電路中，已知它們的電阻比是2∶3，則通過它們的電流比是(

)。A．1∶1

B．2∶1

C．4∶3

D．3∶1D8.

在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關系時，小東選用了兩個定值電阻R1、R2分別做實驗，他根據實驗數據畫出了如圖所示的圖象，請你根據圖象比較電阻R1與R2的大小，R1

R2。（選填“大于”、“等于”或“小于”）大于123U/VI/A00.20.40.6R1R29.

關于歐姆定律，下列敘述中不正確的是（）。A．在相同電壓下，導體的電流和電阻成反比；B．對同一個導體，導體中的電流和電壓成正比；C．因為電阻是導體本身的性質，所以電流只與導體兩端的電壓成正比；D．導體中的電流與導體兩端的電壓有關，也與導體的電阻有關C10.如圖所示,電源電壓U=10V,定值電阻R=20Ω,閉合開關S,電壓表的示數是6V,通過小燈泡的電流是()A.0.8A B.0.5A C.0.3A D.0.2ADA11.如圖所示，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，當滑片P向右移動時，電流表和電壓表的示數變化情況是（）。A．電流表示數減小，電壓表示數減小；B．電流表示數增大，電壓表示數增大；C．電流表示數減小，電壓表示數增大；D．電流表示數增大，電壓表示數減小12.

小強同學在探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的實驗中，按右圖連接好了電路，閉合開關S后，觀察發(fā)現燈泡L1亮、L2不亮．調節(jié)變阻器滑片，燈泡L1的亮度發(fā)生變化，但燈泡L2始終不亮．出現這一現象的原因可能是（）。A．燈泡L2燈絲斷了；B．滑動變阻器短路了；C．燈泡L2短路了；D．滑動變阻器接觸不良C13.

在圖13中，當電鍵K閉合后，兩只小