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- 2021-11-06 发布
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第五章 欧姆定律
小明家写字台上有一盏调光台灯,学习了“变阻器”的知识后,他对爸爸说:“调光台灯上有一个旋钮,它是一个滑动变阻器,旋动它是为了改变灯泡的电阻,就改变了电流,灯泡的亮度就改变了。”他爸爸却对他说:“你说的不完全对,调光灯并不是靠改变电阻来改变电流的,而是靠改变电压来改变电流的。”他们的说法对吗?说出你的看法。
1.
欧姆定律
实验:探究电流跟电阻、电压的关系
电流同时受电压、电阻两个因素的影响,我们该用什么方法来研究每一个因素是怎样影响的呢?
确定研究方法:
控制变量法
具体做法
:
2.
控制电压一定,探究电流与电阻的关系。
1.
控制电阻一定,探究电流与电压的关系。
实验探究一:电流与电压的关系
1
、如何探究电流和电压的关系?
可以保持电阻不变,改变电阻两端的电压,再看电流怎么变化。
2
、如何保持电阻不变?
可以选用一只定值电阻。
3
、如何改变电阻两端电压?
可以改变电池个数。
也可以使用滑动变阻器。
4
、哪种方法更好呢?为什么?
使用滑动变阻器方法更好,理由是:
①从操作方面评估:更换电池个数操作不便;使用滑动变阻器不需拆装电路,操作简便,更加灵活。
②从安全方面评估:更换电池个数使电压成倍变化,容易烧坏电源或电表;使用滑动变阻器能起到保护电路作用。
③从收集数据方面评估:更换电池个数不能选取任意数据,结论存在特殊性;使用滑动变阻器可以选取任意数据,结论存在普遍性,也能减小实验误差。
实验步骤
1
、按电路图连接电路
;
2、闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电 压表的示数成整数倍增加(如分别为
2
V、
4
V、
6
V
)
,依次记下电流表的示数,把数据记录在表格中。
3
、分析数据,得出结论
当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比。
4
、本实验中滑动变阻器的作用是什么?
改变导体两端的电压。
实验
次数
1
2
3
电压
U
/
V
2V
4V
6V
电流
I
/A
0.4A
0.8A
1.2A
实验步骤
1
、按电路图连接电路;
2、记下电阻值(如
10
Ω
),闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值(如
4
V
),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;
实验探究二:电流与电阻的关系
3、更换一个新的电阻,记下其阻值( 如
20Ω
)
移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变
(如仍为4V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;
4
、再更换一个新的电阻,记下其阻值( 如
40Ω
),重复上次实验。
5
、分析数据,得出结论
当电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。
6
、本实验中滑动变阻器的作用是:
控制导体两端的电压保持不变。
电阻
/
Ω
电压
/
V
电流
/
A
10
4
0.4
20
4
0.2
40
4
0.1
综合上面的两个结论,可以得到:
通过导体的电流,跟导体两端的电
压成正比,跟导体的电阻成反比。
这个结论是德国物理学家欧姆首先在
19
世纪初期用实验的方法研究得出的。我们把它叫做欧姆定律。
注意:
(1)电压、电阻、电流要是同一段电路中的量。
(2)不能反过来说,电压一定时,电阻跟电流成反比。因为电阻决定电流。
1
.欧姆定律的内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2
.欧姆定律的数学表达式:
欧姆的研究发现
I
=
U
R
3
.公式中使用国际单位
(单位要统一)
电压
U
的单位:
V
电阻
R
的单位:
Ω
电流
I
的单位:
A
4
.注意
欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中
I
、
U
、
R
之间的关系。
例
1
:在如图所示的电路中,调节滑动变阻器
R'
,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是
0.6 A
。已知该灯泡正常发光时的电阻是
20 Ω
,求灯泡两端的电压。
解:
U
L
=I
L
R
L
=0.6 A×20
Ω =12 V
R
L
=20
Ω
I
=0.6 A
I
L
=I=
0.6 A
A
R'
L
用欧姆定律进行计算
例
2
:甲、乙分别接入电压比是
2∶1
的电路中,已知它们的电阻比是
2∶3
,则通过它们的电流比是
(
)
A
.
1∶1
B
.
2∶1
C
.
4∶3
D
.
3∶1
据题意
U
甲
∶
U
乙
= 2∶1
;
R
甲
∶
R
乙
= 2∶3
根据
解得:
I
甲
∶
I
乙
= 3∶1
解:
D
I
=
U
R
知识点一
:电流与电压、电阻的关系及其探 究方法。
知识点二
:
欧姆定律:一段导体中的电流,跟这段导体端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。即:
知识点三
:欧姆定律的应用。
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