探究電流電壓和電阻的關(guān)系第一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三

王田：清華附中物理教師。所輔導(dǎo)學(xué)生獲國際天文奧賽二等獎，在海淀區(qū)課堂教學(xué)現(xiàn)場展示比賽中曾獲一等獎。主講老師：王田探究電流、電壓和電阻的關(guān)系

第二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三一、探究實驗

探究方法——控制變量要分清在實驗的每一步中，要控制的(即保持不變的)是哪個量，要研究的是哪兩個量的關(guān)系；要知道，是如何改變其中一個量，怎樣得出另—個量跟它的關(guān)系的．

探究的問題：導(dǎo)體中電流與電壓、電阻之間的關(guān)系第三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三實驗電路第四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三1、電流與電壓之間的關(guān)系控制Rx不變，調(diào)節(jié)滑動變阻器，改變Rx兩端電壓，觀察電流的變化?；瑒幼冏杵鞯淖饔茫?、保護(hù)電路2、改變電壓結(jié)論：在電阻不變的情況下，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。第五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三2、電流與電阻之間的關(guān)系換不同的電阻Rx接入電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使Rx兩端電壓一定，觀察電流的變化。滑動變阻器的作用：1、保護(hù)電路2、控制電阻兩端電壓不變結(jié)論：在電壓不變的情況下，導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。第六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三3、歐姆定律(1)內(nèi)容：(2)公式：(3)物理意義：I＝U/R是歐姆定律的表達(dá)式，公式的數(shù)學(xué)意義和物理意義是相同的。I＝U/R導(dǎo)體中的電流強度與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。第七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三二、歐姆定律的理解

歐姆定律只適用于純電阻電路。在電路中的用電器若接入的是定阻電阻，可變電阻，電燈或電熱器，可視為純電阻電路。如果在電路中接有電動機、電鍍或電解裝置，充電裝置等，電路就不是純電阻電路，歐姆定律不適用的。1、歐姆定律的使用條件：第八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三二、歐姆定律的理解

(1)應(yīng)用歐姆定律解題時要注意：物理量U、I、R必須是同一時刻及同一段電路的數(shù)據(jù)；

(2)計算時，要使用國際單位，U用伏(V)，I用安(A)，R用歐(Ω)，如果給定的單位是其它單位，必須換算后再進(jìn)行計算。2、注意：第九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三(3)R＝U/I是電阻R的測量式我們可以用電壓表測出電阻的兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，然后用的比值表示出電阻的大小。

R＝U/I是電阻R的定義式不能說電阻大小和電壓成正比和通過的電流成反比。因為針對同一段導(dǎo)體來說，它的長度、材料、橫截面積及溫度不變，其阻值是不變的。導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體兩端電壓大小及電流大小均無關(guān)。第十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三(4)U＝I·R是電路電壓的計算式，不能從式中得出導(dǎo)體兩端的電壓大小與導(dǎo)體的電阻成正比，與通過導(dǎo)體的電流大小成正比。因為從根本上電路兩端電壓是由電源來決定的。第十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三三、歐姆定律的應(yīng)用(一)串聯(lián)電路，電壓與電阻的關(guān)系：

R1和R2串聯(lián)時，通過兩電阻的電流為I，每個電阻兩端的電壓為：

U1=IR1U2=IR2

第十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三例題如圖所示電路，已知R1=7歐，R2=3歐，A、B間電壓恒定，當(dāng)S閉合時，電壓表示數(shù)為21伏，當(dāng)S斷開時，電壓表示數(shù)為14伏，那么R3為多少？

第十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三當(dāng)S閉合時，R3被短路，R1與R2串聯(lián)。根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律有

當(dāng)S斷開時，R1、R2、R3串聯(lián)。同理由串聯(lián)分壓有

R3=5Ω

U＝30V第十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三三、歐姆定律應(yīng)用(二)一段電路兩端的電壓不變時，電路中電阻的變化會引起這段電路中電流的變化。第十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三例題小明同學(xué)連成如圖所示的電路，想測出一個電阻器Rx的阻值，電路中R0是已知電阻，由于電源電壓未知，所以沒能測出Rx的阻值；這時手邊只剩下一個單刀單擲開關(guān)沒使用，小明又不想拆開已連好的電路，請你幫他完成這個實驗。（1）完善實驗電路圖，（2）簡要說明實驗步驟和原理。（3）寫出電阻值的表達(dá)式第十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三第十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三三、歐姆定律的應(yīng)用(三)并聯(lián)時，電流與電阻的關(guān)系：

R1和R2并聯(lián)時，每個電阻兩端的電壓為U,流過兩電阻的電流為：

I1=U/R1,I2=U/R2第十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三R1R2U(四)串聯(lián)電路中電阻的關(guān)系：U＝IR,Ul＝I1Rl,U2＝I2R2。由于U=U1+U2，IR=I1R1十I2R2，因為串聯(lián)電路中各處電流相等，I=I1=I2所以R＝R1＋R2

第十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三(五)并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系R1R2U第二十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三如圖所示，R1=10歐姆，R2=20歐姆，R3=30歐姆，電源電壓恒定不變。K1閉合，K2斷開時安培表的讀數(shù)為0.3安培。問：

(1)電源的電壓是多少？

(2)當(dāng)K1與K2均斷開時，安培表的讀數(shù)是多少？R1兩端的電壓是多少？

(3)當(dāng)K1與K2均閉合時，安培表的讀數(shù)又是多少？通過R3的電流強度是多少？第二十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三(1)K1閉合、K2斷開時，R1被短路，R3斷路，電路只使用了R2。則U＝IR2＝0.3安培×20歐姆＝6伏特。(2)K1與K2均斷開時，電路中R1與R2串聯(lián)使用。

U1＝IR1＝0.2安培×10歐姆＝2伏特第二十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三(3)K1與K2均閉合時，電路中R2與R3并聯(lián)使用。第二十三頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三某用電器的電阻為90歐，需將它接在36伏的電源上工作?，F(xiàn)在的實際電壓為40伏，應(yīng)當(dāng)串聯(lián)一個阻值為______的電阻。例題第二十四頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三第二十五頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三

在上圖各電路中，進(jìn)行如下操作，把圖A中變阻器滑片向右滑動，把圖B、C、D中的電鍵閉合，這時哪個電路中的安培表的示數(shù)將比原來增大［］ABCDD第二十六頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三

如圖電路中電源電壓不變，安培表的量程是3安培，電阻R2為12歐姆，當(dāng)K閉合時，將滑動變阻器R1的滑片P滑到中點，此時安培表的讀數(shù)是1.5安培；當(dāng)P滑到b點時，安培表的讀數(shù)是1安培。試求：

(1)變阻器的總電阻R1和電源電壓U；

(2)允許變阻器接入電路的電阻最小值。第二十七頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三第二十八頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三如圖所示的電路，電源電壓不變。當(dāng)開關(guān)S由閉合變?yōu)閿嚅_時，關(guān)于各電流表示數(shù)變化的正確說法是()C第二十九頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三電源電壓不變，P在a端時，電壓表示數(shù)為5伏，電流表示數(shù)為1安；P在b端時，電流表示數(shù)為1.5安，求（1）R1；（2）滑動變阻器的最大值。第三十頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三P于a端時，滑動變阻器接入阻值最大為R2；由題意它兩端的電壓為5V，通過它的電流為1AP于b端時，滑動變阻器接入阻值最小，電路中只有R1可利用兩次電源電壓不變U＝1A×R1＋5V……（1）U＝1.5A×R1……（2）1A×R1＋5V＝1.5A×R1R1=10Ω分析：第三十一頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三滑動變阻器的滑片P在a端時，電流表的示數(shù)為0.8安；當(dāng)滑片P在b端時，電流表的示數(shù)為0.2安，電壓表的示數(shù)減少了8.4伏，電源電壓不變則電阻R的阻值是多少？第三十二頁，共三十八頁，編輯于2023年，星期三P于a端時電路中只有電阻R；R上的電壓是電源電壓。P于b端時，滑動變阻器全部接入電路，所以此時是R與R’分壓，電壓表示數(shù)減小了的值就是R’分得的值。由電源電壓不變列等式：U＝IRU＝I/(R+R’)∴IR＝I/(R+R’)代入數(shù)據(jù)得：0.8A×R＝0.2A×R