初中物理.電流電壓電阻關(guān)系-教師版

1、電流電壓電阻的關(guān)系知識(shí)互聯(lián)網(wǎng)供網(wǎng)手喳流電壓電阻電阻關(guān)系內(nèi)寫表達(dá)式警打三阻帛井聯(lián)電中市阻壬鼻坦坦關(guān)系芹股圖獴跑進(jìn)rt限美不骨算一歐姆定律冏單E的jt模塊電流、電壓、電阻三者的關(guān)系知識(shí)導(dǎo)航 忘葉一歐姆定律是關(guān)于電流、 電壓、電阻三者關(guān)系的實(shí)驗(yàn)規(guī)律.在研究三者關(guān)系的時(shí)候用到了科學(xué)探究中廣泛使用的方法 控制變量法.所謂控制變量法就是在控制其他變量不變的情況下，分別探究其中部分變量的關(guān)系的方法.1 .電流與電壓的關(guān)系在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比.可以用數(shù)學(xué)形式表達(dá)為： U 定值I注意正確理解電流跟電壓的關(guān)系：(1)這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對(duì)同一導(dǎo)體而言的，我們用電壓表和

2、電流 表測(cè)量的是同一導(dǎo)體中的電壓和電流，不能說一個(gè)導(dǎo)體中的電流和另一個(gè)導(dǎo)體上的電壓成正比.(2)不能反過來說，電阻一定時(shí)，電壓跟電流成正比.這里存在一個(gè)邏輯關(guān)系的問題，電流、電壓都是物理量，有各自的物理意義，物理量之間存在一定的因果關(guān)系，這里的電壓是原因，電流是結(jié)果，是因?yàn)閷?dǎo)體兩端加了電壓，導(dǎo)體中才有電流，不是因?yàn)閷?dǎo)體中通了電流才加了電壓，因果關(guān)系不能顛倒.2 .電流與電阻的關(guān)系電壓不變的情況下， 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比.可以用數(shù)學(xué)形式表達(dá)為：IR 定值注意正確理解電流跟電阻的關(guān)系：(1)電流和電阻也是針對(duì)同一導(dǎo)體而言的，誰的電阻就影響誰的電流，不能說一個(gè)導(dǎo)體的 電流與另一個(gè)導(dǎo)體的電阻

3、成反比.(2)不能說導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比.我們知道，電阻是導(dǎo)體本身的一種特性， 即使導(dǎo)體中不通電流， 它的電阻也不會(huì)改變， 更不會(huì)因?yàn)閷?dǎo)體中電流的增大或減小而使它的電阻 發(fā)生改變.(3)在說明電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)，一定要標(biāo)明是哪一段電路或哪一個(gè)導(dǎo)體.3 .歐姆定律歐姆定律的內(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.表達(dá)式：I URU表示一段導(dǎo)體兩端的電壓，單位為伏特 V ; R表示這段導(dǎo)體的電阻， 單位為歐姆 ；I表示通過這段導(dǎo)體中的電流，單位為安培A.注意：(1)歐姆定律適用于從電源正極到負(fù)極之間的整個(gè)電路或其中某一部分電路，并且是純電 阻電路.(2)歐姆定

4、律中 通過”的電流I ,兩端”的電壓U及 導(dǎo)體”的電阻R都是同一個(gè)導(dǎo)體或同 一段電路上對(duì)應(yīng)的物理量.不同導(dǎo)體的電流、電壓、電阻之間不存在上述關(guān)系.因此在運(yùn)用公式 I U時(shí)，必須將同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路的電流、電壓、電阻代入計(jì)算，三者一一對(duì)應(yīng).R(3)歐姆定律中三個(gè)物理量間有同時(shí)性，即在同一部分電路上，由于開關(guān)的閉合或斷開以 及滑動(dòng)變阻器滑片位置的移動(dòng)，都會(huì)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I U中的三個(gè)量是同一時(shí)間而言.R(4)由歐姆定律的公式I U可推出：U IR; R U .這兩個(gè)公式并非歐姆定律的內(nèi)容， RI切勿混淆.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種特性，與電壓

5、的大小和電流的大小無關(guān)，因此對(duì)于某一電路或某一導(dǎo)體來說，U與I的比值不變.即使導(dǎo)體未連入電路，兩端未加電壓，其電阻還是客觀存在的，如果題目中沒有特別的說明，每個(gè)導(dǎo)體的電阻可認(rèn)為是不變的(5)公式中的三個(gè)物理量，必須使用國(guó)際單位制中的單位.【例1】 在一段導(dǎo)體的兩端加一可變電壓 U ,以下說法中不正確的是()A .由R U可知，R與U成正比 IB.不管U如何變化，U與I的比值不變C. U增加幾倍，單位時(shí)間內(nèi)通過該導(dǎo)體橫截面的電荷量就增加幾倍D.當(dāng)U 一定時(shí)，通過導(dǎo)體橫截面的電荷量與通電時(shí)間成正比【答案】A【例2】一個(gè)電阻兩端的電壓是 4V時(shí)，通過的電流是 0.2A,導(dǎo)體的電阻是 ,如果電阻 兩端

6、的電壓變?yōu)?V時(shí)，通過電阻的電流是 ,當(dāng)電阻兩端電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的 電阻是,通過導(dǎo)體的電流是 .【答案】20, 0.4A, 20, 0A的電流，下列說法中正確的是( A.電阻和電流都保持不變 C.電流不變，電阻增大一倍B能力提升)B.電阻不變，電流增大一倍D.電阻和電流都增大一倍【例4】在某電源電壓不變的電路中，若將電路的電阻增加20時(shí)，通過電路的電流將變?yōu)樵纠?】來的3/4,則電路原來的電阻是(A. 15DB. 25)C. 35D. 60段粗細(xì)均勻的電阻絲，將它接在6V的電源上時(shí),通過它的電流是0.5A,如果把它對(duì)【例3】將一段導(dǎo)體接在電路中， 如果將加在它兩端的電壓增大一倍，關(guān)于導(dǎo)體的電

7、阻和通過它折起來，擰成一股，再接在這個(gè)電源上，那么通過它的電流將是(A. 0.5ACB. 1AC. 2AD. 0.25A例6的電流多大 被口果導(dǎo)體中電流為 端的電壓？根據(jù)歐姆定律，先求導(dǎo)體電阻100mA時(shí)，能否用最大量程為 3V的電壓表測(cè)該導(dǎo)體兩R,已知I0.3A , U 4.5V ,根據(jù)I 則RU 4.5VR I 0.3A15再求兩端電壓為U=6V時(shí)的電流I導(dǎo)體中的電流為導(dǎo)體兩端電壓為R0.4A ,當(dāng)通過導(dǎo)體的電流為6V15aI0.4A ,U ,導(dǎo)體電阻R不變.故有U100mA 0.1A 時(shí)，I R 0.1A 151.5V 3V段導(dǎo)體兩端的電壓為4.5V時(shí)，導(dǎo)體中的電流是 0.3A ,如果電

8、壓增大到 6V ,導(dǎo)體中可以用最大量程為 3V的電壓表測(cè)導(dǎo)體兩端的電壓.【例7】在 探究電流與電壓關(guān)系 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示( )”的實(shí)驗(yàn)中，分別用 R1、R2兩個(gè)電阻進(jìn)行探究，并根據(jù)各自的的U-I關(guān)系圖像，從圖可以看出 R與 e的大小關(guān)系是“A. Ri>R2B. Ri=R2C. Ri<R2D.無法確定【答案】A【例8】 某同學(xué)在探究 電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí)，根據(jù)收集到的數(shù) 據(jù)畫出了如圖所示的I-R圖像，下列結(jié)論與圖像相符的是( )A.電阻一定時(shí)，電流隨著電壓的增大而增大B.電阻一定時(shí)，電壓隨著電流的增大而增大C.電壓一定時(shí)，電流隨著電阻的增大而減小D.電壓一定時(shí)，電阻隨著電

9、流的增大而減小【答案】C1.等效電阻串并聯(lián)電路中的電阻關(guān)系 假設(shè)有一個(gè)電阻，可以代替電路中某個(gè)部分的電阻而不影響電路的效果，我們就稱這個(gè)電阻 為這部分電路的等效電阻，等效電阻也叫總電阻.2 .串聯(lián)電路的電阻關(guān)系串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即R R R2 R3證明：設(shè)串聯(lián)電阻阻值為 R、R2、R3串聯(lián)后總電阻為 R,由歐姆定律:U IR, Ui I1R1, U2 I2R2 , U3 I3R3根據(jù)串聯(lián)電路的電流和電壓關(guān)系：U U1 U2 U3I = I1= I 2= I 3得：IR I1R1 I2R2 I3R,R R R2 甘|如果n個(gè)阻值都是R的導(dǎo)體串聯(lián)，則總電阻R串nR根據(jù)串聯(lián)電路中電

10、流處處相等，得：U Ui Uz UaR R1R2 R3 也就是說，串聯(lián)電路中電阻越大，其兩端電壓就越高，此即串聯(lián)電路的分壓規(guī)律.注：可以將電阻的串聯(lián)看成是增加了導(dǎo)體長(zhǎng)度，所以電阻串聯(lián)總電阻比任何一個(gè)分電阻都大.3 .并聯(lián)電路的電阻關(guān)系并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即:1111證明：設(shè)并聯(lián)電路電阻值為 R、R2、R3并聯(lián)后總電阻為 R,由歐姆定律:U3記U|U1U2二，I 1K，I2 TT-RRIR2根據(jù)并聯(lián)電路的電流和電壓關(guān)系：U U1=U2= U3I Il I2 I3ZB U Ui U2 U31111侍： 一 一 R nI2R2I3R3R R R2 R3' R R

11、R2 R3如果n個(gè)阻值都是R的導(dǎo)體并聯(lián)，則總電阻：根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等，得：IR I1R可以推出： L R2, k E I2 R1I Rn注意：并聯(lián)電路的三個(gè)重要性質(zhì)：性質(zhì)1：并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)并聯(lián)導(dǎo)體的電阻.可以將電阻的并聯(lián)看作是增大了 導(dǎo)體的橫截面積，所以總電阻小于任何一個(gè)分電阻.性質(zhì)2:由公式11 R R1 R2 R3可以看出并聯(lián)電路中， 若某一支路的電阻值增大， 則總電阻也增大；若某一支路的電阻值減 小，則總電阻也減小.性質(zhì)3:若并聯(lián)支路增多，則總電阻減小，若支路減少，則總電阻增大【例9】圖中有四組不同的電阻，已知 RkR2,由圖可以看出電阻值最小的一組是()AIJ

12、CD【例10】?jī)蓚€(gè)電阻并聯(lián)后的總電阻為 4 ，其中一個(gè)電阻的阻值為 12 ，另一個(gè)電阻的阻值為 ;若將這兩個(gè)電阻串聯(lián)，總電阻為 .【答案】6 18【例11】現(xiàn)有阻值分別為8Q> 60 40 2的四個(gè)電阻可供選用.若要獲得 1.6 的電阻，則( )A.應(yīng)將阻值為8和2a的兩電阻串聯(lián)B.應(yīng)將阻值為8和2a的兩電阻并聯(lián)C.應(yīng)將阻值為6和4a的兩電阻串聯(lián)D.應(yīng)將阻值為6和4 a的兩阻值并聯(lián)【例12】將三個(gè)阻值為60a的電阻按一定的方式連接起來，其總電阻的最大值和最小值分別是 （ ）A. 18020 a B,. 9040 a C. 90 Q; 20 Q D. 180 Q; 90 a【答案】A【例1

13、3】把兩個(gè)阻值不同的電阻 Ri和R2串聯(lián)，則總電阻（）A .介于兩個(gè)電阻之間B.比任何一個(gè)電阻都要小C.比任何一個(gè)電阻都要大D.可能等于其中的一個(gè)電阻【答案】C【例14】下列幾組電阻并聯(lián)合，等效阻值最小的一組是（）A. 30 和 15 a B. 20 和 25 a C. 10 和 35 a D. 5和 40 a【答案】D 【例15】如圖所示電路，電阻 R1=R2=4Q,電源電壓保持不變，當(dāng) S1、S2都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.75A,此時(shí)電路是 聯(lián)電路，電路的總電阻是 Q.當(dāng)S1閉合、S2斷開時(shí)，電路的總電阻M是 Q , 電流表的示數(shù)是 A . l【答案】并 2 4 0.75【例16】甲、乙

14、兩個(gè)導(dǎo)體的電阻之比是1:2,將它們串聯(lián)接到同一電源兩端，通過它們的電流強(qiáng)度之比是 ,兩端的電壓比是 ;若將它們并聯(lián)到同一電源中， 通過兩個(gè)電阻的 電流之比是,電阻兩端電壓之比是 .【答案】1:11:22:1 1:1【例17如圖所示的電路中，定值電阻R2為10閉合開關(guān)S前后干路中總電流的比為 2 : 3,則Ri的阻值為.【答案】20 a【例18 定值電阻Ri=10Q, R2=5Q,串聯(lián)在電源電壓不變的電路中時(shí)，通過R1的電流Ii=0.2A,則電源電壓U=V;若將兩電阻并聯(lián)在同一電路中時(shí)，干路中的電流 I= A.【答案】30.9【例19】如圖所示電路中，開關(guān)S斷開和閉合時(shí)，電流表示數(shù)之比是1:3,

15、則R1和R2之比是（）A. 1: 3 B. 1: 2 C. 2: 1D. 3: 1【答案】B【例20 如圖所示的電路中，電壓 U保持不變，R=3R2,開關(guān)S斷開時(shí)，電流表示數(shù)為 S閉合時(shí)，電流表示數(shù)為 I2.則I1： 12=.1l,開關(guān)【答案】3: 4【例21如圖所示，電源電壓恒定.閉合開關(guān)S1S2,電壓表示數(shù)為9V,電流表示數(shù)為1.5A;斷開開關(guān)S2,電壓表示數(shù)為 6V .則Ri和R2的 阻值分別是（）a.6 a2 ab.6 a 3 a C.4 a 2 a d.4 a 3 a【答案】B【例22】有兩個(gè)燈泡串聯(lián)在電路中，電路中的電流是0.2安培，電源電壓是 9伏特，燈泡Li的電阻是20歐姆，求

16、：（1）電路中的總電阻（2）燈泡L2的電阻（3）燈泡Li和L2兩端的電壓【答案】（1） 45Q; （2） 25Q; （3） Ui=4V; U2=5V【例23】有兩個(gè)燈泡串聯(lián)在電路中，電路中的電流是0.3安培，電源電壓是12伏特，燈泡L1兩端的電壓是6伏特，求：（1）電路中的總電阻（2）燈泡L2兩端的電壓（3）兩個(gè)燈泡的電阻分別為多大【答案】（1） 40a （2） 6V （3） 20Q; 20 a【例24】有兩個(gè)燈泡串聯(lián)在電路中，電路中的電流是0.1安培，燈泡L1兩端的電壓是3伏特，燈泡L2兩端的電壓是9伏特，求：（1）兩個(gè)燈泡的電阻分別為多大（2）電路中的總電阻（3）電源電壓【答案】 （1）

17、30Q; 90a （2） 120a （3） 12V思維拓展訓(xùn)練（選講）提高班【拓展1】三個(gè)不等值的電阻，R R2 R3 ,其等效電阻R的阻值不可能（）A.串聯(lián)時(shí)，R R1B.并聯(lián)時(shí)R R3C.不論串聯(lián)還是并聯(lián)， R的阻值在R到R3之間D.不論串聯(lián)還是并聯(lián)，只要一個(gè)電阻的阻值變小，R的阻值一定變小【答案】C【拓展2】一定值的電阻兩端電壓從 電阻的阻值為（）A.I2B.ii【答案】D5V上升到6V時(shí)，通過電阻的電流強(qiáng)度增大了0.5A,則該C.10D. 2【拓展3】電阻R 20 , R2 50則通過電阻R2的電流是一【答案】0.04A,將它們并聯(lián)后接到電源上，若通過電阻 R的電流為0.IA,A.,電

18、源電壓是V.【拓展4】某電阻接入電源后，電路中的電流為 減小到0.4A,則該電阻的阻值為，【答案】7.5 I5V2A,再串聯(lián)一個(gè)30 的電阻時(shí)，電路中的電流【拓展5】在圖所示的電路中，由三節(jié)新干電池串聯(lián)成的電池組做電源,Li、L2的電阻分別為 K閉合, K閉合, 【答案】I.5 2.25Ri=3歐姆,K2斷開時(shí), K2閉合后,4.5R2=6歐姆，請(qǐng)將答案填入空白處:Ai的示數(shù)是A的示數(shù)是一安培；安培；V的示數(shù)是伏特.尖子班【拓展I】某電阻接入電源后，電路中的電流為2A,再串聯(lián)一個(gè)30減小到0.4A,則該電阻的阻值為 ,電源電壓是【答案】7.5 I5V的電阻時(shí),V.電路中的電流【拓展2】一定值的

19、電阻兩端電壓從 5V上升到6V時(shí)，通過電阻的電流強(qiáng)度增大了0.5A,則該電阻的阻值為（）A. I2B.ii【答案】DC.10【拓展3】（多選）在如圖所示的電路中，開關(guān)S閉合后，電流表 Ai、A2的示數(shù)相等.關(guān)于三個(gè)電阻的阻值關(guān)系，可能的是（A . Ri=R2=R3C. R3=Ri 市2【答案】ACB.D.R3=R2 用R2= Ri 玉3D. 2【拓展4】有四個(gè)電阻，已知它們的電阻值 輸出電壓相等的電源兩端，開關(guān)Ri>R2> R3> R4。把它們按照下圖所示的方式連接在S閉合后，干路中電流最大的是（I-【拓展5】一種電工工具由一個(gè)小燈泡L和一個(gè)定值電阻 R并聯(lián)而成，通過 L、R

20、的電流跟其兩端電壓關(guān)系如圖所示，由圖可知定值電阻R的電阻為的電壓下時(shí).L、R的總電阻是.,當(dāng)把這個(gè)工具接在2V【答案】10 2.5【練1】 有兩個(gè)電阻分別在各自的電路中，它們兩端的電壓之比是1:2,通過它們的電流之比是1:4,則兩電阻值之比為（）A . 2:1B. 1:2C. 8:1D. 1:8【答案】A【練2】 有兩個(gè)電阻，當(dāng)它們串聯(lián)接到電壓為18V的電路中時(shí)，通過它們的電流2A;當(dāng)它們并聯(lián)接在同樣的電路中時(shí)，通過它們的總電流是9A,這兩個(gè)電阻分別是（）A. 9 、2B. 6 、2C. 3 、6D. 2、19【答案】C【練3】如圖所示電路，電壓表V1的讀數(shù)為8V,閉合開關(guān)后電壓表 V2的讀數(shù)為5V,若電阻R1 的阻值為12 ,求&的阻值為多少？【答案】20【練4】 如圖所示電路中，電源電壓 U 36V不變，電阻R2 24 ,求:(1)當(dāng)開關(guān)斷開時(shí)，電流表的讀數(shù)為0.5A , R的阻值和它兩端的電壓;(2)當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)