電流電壓電阻三者的關(guān)系_第1頁
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文檔簡介

1、僅供個人參考不得用于商業(yè)用途電流、電壓、電阻三者的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)要求:1 1 知道研究電流跟電壓、電阻關(guān)系的實驗方法。2 2知道電流跟電壓、電阻的關(guān)系。3 3能初步分析在相同的電壓下,通過不同導(dǎo)體的電流強度不同的現(xiàn)象。4 4知道用實驗研究歐姆定律的方法。5 5掌握歐姆定律的內(nèi)容及公式。6 6能應(yīng)用歐姆定律公式進行簡單的計算。7 7理解伏安法測電阻的原理及方法。知識要點:1 1 正確理解電流跟電壓、電阻的關(guān)系在利用實驗的方法研究物理規(guī)律時,往往采用控制變量”勺實驗方法,即先保持一個物理量實驗結(jié)論。通過實驗歸納總結(jié)岀的電流與電壓的關(guān)系是:在電阻一定的情況下, 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。 應(yīng)

2、該注意:(1 1)這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體來說的;(2 2)不能反過來說,電阻一定時,電壓與電流成正比;這里存在一定的因果關(guān)系,這里電壓是 原因,電流是結(jié)果,是因為導(dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,不是因為導(dǎo)體中通了電流才加了電壓。電流跟電阻的關(guān)系是: 在電壓一定時,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。在理解時要注意:(1 1)電流和電阻也是針對同一導(dǎo)體而言的;(2 2)不能說導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比。因為電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中不通過電流,它的電阻也不會改變, 更不會因?qū)w中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。2 2正確理解歐姆定律的物理含義應(yīng)將歐姆定

3、律結(jié)合實驗來理解,在導(dǎo)體的電阻不變時, 導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,導(dǎo)體兩端電壓改變時,流過導(dǎo)體的電流隨著改變;在電壓不變時,導(dǎo)體中的電流與電阻成反比,即在同一電壓下,接不同的電阻時,電流也不相同,當(dāng)所接電阻越大時,通過的電流越小。歐姆定律的實質(zhì)是:通過導(dǎo)體的電流隨導(dǎo)體兩端的電壓的改變而改變,也可隨導(dǎo)體的電阻大小的改變而改變。 但導(dǎo)體兩端的電壓不一定隨電流或電阻的改變而改變,導(dǎo)體的電阻更不會隨流過導(dǎo)體的電流或?qū)w兩端的電壓的改變而改變。因此,將公式變形為電流成正比,也不能說電壓與電阻成正比。同樣,將公式變形為U:表明:導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流的比值,等于導(dǎo)體的電阻大小,但不能決定、

4、也不能改變導(dǎo)體的電阻的大小。決定導(dǎo)體電阻大小的因素是導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度,與其兩端的電壓及通過它的電流大小無關(guān)。不變(如不變),研究其他兩個物理量(如亠和)之間的關(guān)系,分別得岀不同條件下的壓成正比,與電流成反比。公式時,絕不能說電阻與電僅供個人參考不得用于商業(yè)用途3 3應(yīng)用歐姆定律應(yīng)注意的問題僅供個人參考不得用于商業(yè)用途(1(1)同一性:中,亠、一、必須是同一段電路的或同一個導(dǎo)體的,同一個用 電器的,或是整個電路的電流、電壓或電阻,即要對應(yīng)。(2 2)同時性:即使是同一段電路,由于開關(guān)的閉合、斷開、滑動變阻器滑片的左、右移動,伏、歐。典型例題:將_。(填變大、變小或不變)。解析:首

5、先要弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián),然后再判斷電流表是測通過哪的電流,電壓表是測誰兩端的電壓。判斷電路時,可把電壓表視為斷路,或把電壓表摘掉再判斷。從電路圖中可以看岀:滑動變阻器 :和定值電阻 1 1 串聯(lián),自然電流表是測量電路中電流的。而電壓表量定值電阻 I I 兩端電壓,電壓表 亠是測電源電壓的,電壓表 :是測滑動變阻器兩端電壓。當(dāng)滑動變阻器的滑片r r 向右移動時,變阻器連入電路的電阻變大,即-不變,所以匚門,得岀電路中的電流變小,即電流表示數(shù)變小。電源電壓不變,所以電壓變大,-示數(shù)變大。答案:變小、變小、不變、變大都將引起電路中各部分電流及總電流和電壓的變化,因此,必須保證R中三個量是同一時間

6、的值。切不可混淆電路結(jié)構(gòu)變化前后的一、的對應(yīng)關(guān)系。(3(3)單位統(tǒng)一:歐姆定律公式中的的單位必須分別統(tǒng)一使用國際單位制安、例 1 1 如圖 1 1 所示電路,電源電壓不變,當(dāng)滑片;電壓表1 1 的示數(shù)將-向右移動時,電流表 的示數(shù)將亠的示數(shù)將;電壓表-的示數(shù)11 是測總變大,電源電壓壓表 二的示數(shù)不變。因為是定值電阻,兩端電壓- -ILILj j,由于電流-變小,不變,所以 U2U2 變小,即電壓表1 1 變小根據(jù)-,不變,!變小,:兩端電僅供個人參考不得用于商業(yè)用途例 2 2.如圖 2 2 所示電路,電源電壓為6V6V 且保持不變,電阻匕1=6=6 Q,Q,-點為 a a、b b 的中點。當(dāng)

7、滑片位于 b b 端時,電流表的示數(shù)為: 位于中點C C 時,電流表的示數(shù)為: 端時,電流表的示數(shù)為A;電壓表的示數(shù)是:A;電壓表的示數(shù)為:_A;電壓表的示數(shù)為 _V V。_ V V。當(dāng)滑片PV。當(dāng)滑片位于 a a解析:電路中電阻和電流表串聯(lián),把電壓表看成斷路,不論滑片,一位于何處,電流始終都通過電阻,所以,當(dāng)滑片分別位于 b b、c c、a a 三點時,電流表的示數(shù)都是1A1A,即僅供個人參考不得用于商業(yè)用途- - I I:。但電壓表的示數(shù)就不同了,當(dāng)滑片位于 b b 端時,電壓表測整個電路的電壓,也就是電源電壓,所以,此時的示數(shù)為6V6V。當(dāng)滑片 j-j-位于中點 C C 時,電壓表測量的

8、是J J 一半電阻兩端的電壓,相當(dāng)于兩個電阻串聯(lián),每個電阻為3Q,3Q,即:丄,貝 9 9 =一-根據(jù)串聯(lián)電路的分壓公式八:,因為_ .所以 UNUN 汀 1 1 ,又已知電源電壓為 J J, 因此,此時電壓表的示數(shù)為3V3V。當(dāng)滑片P 位于 a端時,電壓表與導(dǎo)線并聯(lián),所以電壓表的示數(shù)為零。答案:1 1,6 6,1 1,3 3,1 1,0 0例 3 3.如圖 3 3 所示電路,電源電壓不變,當(dāng)由閉合到斷開時,電路中電流表的示數(shù)將:_ ; 電壓表 的示數(shù)將: _; 電壓表 J 的示數(shù)將: _。解析:一原來是閉合的,電路中只有電阻和:串聯(lián),電阻 匚 被短路,那么 匕兩端電壓1 1 的示數(shù)是總電壓的

9、一部分,電阻:兩端電壓是總電壓的另一部分,電壓表1 1 和二的示數(shù)之和等于電源電壓。當(dāng)一斷開時,電路中匚、匚串聯(lián),電阻變大了,所以電路中的電流變小了,電流表的示數(shù)變小了。電源電壓要分給三個電阻兩端,則J-和】兩端電壓就要減小,所以電壓表1 1 和亠的示數(shù)都變小。答案:變小, 變小, 變小。例 4 4將電阻 :跟電流表串聯(lián)到某電源上,電流表的示數(shù)為 2A2A,若將 -與另一電阻 串聯(lián)在同一電源上,電流表的示數(shù)為1.6A1.6A,已知 。求電阻 :的阻值和電源電壓。彳I叫I申P(guān)TI-acfaffi 2RirCZH尺2R31_1_1僅供個人參考不得用于商業(yè)用途解析:電路的計算要先畫岀電路簡圖,并且在

10、圖上標(biāo)岀已知和未知量的符號。由題意和圖4 4中(甲)、(乙)可以看岀,對每一個圖來說,都不能單獨求解,所以就要利用電源電壓相等的關(guān) 系列方程,每一個電路列岀一個方程,然后求解。由(甲)圖可得:- :7 71 1由(乙)圖可得:一JJ I I, 由、得 1 1 1 1 - - : . .L L,: 匕,即1 1 一 1 1 11 解得:二工,?-答:電阻 的阻值為 12Q12Q;電源電壓為 24V24V。為 4V4V。求電阻 -和二的阻值各是多少解析:根據(jù)題意可知,該題是兩個電路,但電源電壓相同,根據(jù)題意畫岀電路簡圖5 5。根據(jù)題意可知電源電壓 J J,由乙圖可知:因為11,所以 , I I 1

11、 1_ _!,則 -,心- 匚。R衛(wèi)芒皿由甲圖可以求岀I I 并聯(lián)的總電阻R_尺垃時2用_$Q因為心_- ,所以 ,由 2 2 皆=1=1 隔得:呂二吃,易二 2R2R = = !8Q!8Q。答:電阻的阻值為 9Q,9Q,的阻值為 18Q18Q。R111LR1屯-1_1-(_1_嚴(yán)T I=1A-U亠卜囚=44U=6V 圖5乙例 5 5 .電源電壓保持不變,將電阻八且電阻 巴兩端的電壓為 6V6V。若將電阻 巴和并聯(lián)在電路中時,測得干路中的電流為1A1A,匸串聯(lián)在同一電路中, 測得電阻 匸兩端的電壓僅供個人參考不得用于商業(yè)用途例 6 6.兩個定值電阻:和 1 1 ,且,J. - JJ,將兩個電阻

12、:和 1 1 串聯(lián)在電壓不變的電壓 U U 中時,電路中的電流為I I。如果將電阻-i i 和并聯(lián)在電源U U 上時,干路電流為 求兩個電阻之比。解析:巴與I I 串聯(lián)時.1.1L與匚并聯(lián)時:匚由、得3 3 尺-1 1 陰& + 333 3= = 0 0 ,即(3 3 鳥-和耳-3Rj=3Rj= 0 0解得1 1 一巾,幾一因為:, 所以1 1: : - - j j,即 幾 -答:兩個電阻之比為,此時電壓表1 1 是測電阻 =和兩端電壓,設(shè)為 U U 一;電壓表是測電阻兩端電壓,設(shè)為 u u ? ?,且 兀處 3:53:5。當(dāng)把電壓表換成電流表被短路,電路中只有電阻-,此時通過電阻的電

13、流為 I I -,且一:??衫秒娫凑淼美?7 7.如圖 6 6 所示電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)-,電壓表1 1 和亠的示數(shù)之比為3 3: 5 5,電流表 的示數(shù)為 1A1A。若將電壓表1 1 換成電流表,則電流表工的示數(shù)為 2A2A。求:R1R2-I r解析:該電路是電阻 巴二組成的串聯(lián)電路,設(shè)此時電路中的電流為一,且-時,電路中1 1 和僅供個人參考不得用于商業(yè)用途電壓不變分別列岀方程,解岀三個電阻的關(guān)系,然后再根據(jù)電壓表 以求岀電阻二 i i 和之比。-II- - -:,!r 乜由、得- - !:,即.丫 - I I . .|_|_:所以幾I -1,m m且已知:鞏3:53:53

14、_整理得1 -答:電阻:與 1 1 之比為 1 1: 3 3。鞏固練習(xí):1 1 在某導(dǎo)體兩端加6V6V 電壓時,通過導(dǎo)體的電流強度為0.2A0.2A,則這個導(dǎo)體的電阻為_ Q Q 如果在這個導(dǎo)體的兩端加12V12V 的電壓時,這個導(dǎo)體的電阻為 _Q;Q;通過 這個導(dǎo)體的電流是A A ;當(dāng)這個導(dǎo)體兩端加電壓為零時,這個導(dǎo)體的電阻為_2 2如圖 9 9 所示電路,電源電壓不變;當(dāng)滑片JJ向左移動時,電路中電流表的示數(shù)將_ ;電壓表的示數(shù)將 _ (填變大、變小或不變)3 3如圖 1010 所示電路,電源電壓不變,當(dāng)閉合后,電路中電壓表的示數(shù)將 _;電流表 工的示數(shù)將 _ ;電流表 b b 的示數(shù)將

15、_ 。(填變大、變小或不變)4 4如圖 1111 所示電路,電源電壓保持不變,電源電壓u=nv,電阻 i i 為一一八,滑動變阻器的最大阻值1 1 為八,求:滑片 JJ是可以滑動的,在滑動時:(1(1)-斷開時,電流表的最小示數(shù)是多少?(2(2) 一閉合時,電流表的最大示數(shù)是多少? 1 1 和亠的比例方程,便可將式和式相比后,再把式代入得地+鳥盡-心僅供個人參考不得用于商業(yè)用途電壓為零時,電阻不變2 2不變,變小。解析:該電路是電阻 巴和串聯(lián),把電壓表看成斷路,不論滑片如何移動,電流都要經(jīng) 過電阻 和匚,滑片起不到改變電阻的作用,所以電路中的電阻不變,因此,電流表的示數(shù) 不變。當(dāng)滑片移到-端時

16、,電壓表測電源電壓,移到丿端時,測 :兩端電壓,所以滑片向左移,電壓表示數(shù)變小。3 3不變,不變,變大。解析:當(dāng)閉合時,電阻 :與 并聯(lián),電壓表既是測:兩端電壓,也是測電源電壓,=u_、,電阻 :不變,所以電流表 I I 的示數(shù)不變;由于IJIJ- I I 并聯(lián),總電阻變小了,所以干路電流變大,電流表丄的示數(shù)變大。RiRic=h-RiP- -I I3R2C CMrMr于圖io圖ii5 5 定值電阻 “I I 和的阻值分別為】八和.丄,將電阻1 1 和定值電阻L-串聯(lián)接到電壓恒定的電源上,電阻I I 兩端的電壓為 :;當(dāng)將電阻匸和二串聯(lián)接在同一電源上時,電阻二兩端的電壓為二,求:(1 1 )定值

17、電阻 二的電阻值;(2 2)電源電壓是多少伏特練習(xí)答案1 1 3030; 3030 ; I I ; 3030。解析:serK -102A=30電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),電阻的大小跟電壓和電流無關(guān),所以當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為12V12V 時,電阻不變,電流跟電壓成正比,此時電流為0.4A0.4A ;所以不變,根據(jù)公式僅供個人參考不得用于商業(yè)用途4 4 (1 1) 一;(2 2)-僅供個人參考不得用于商業(yè)用途解析:(1 1)當(dāng).一斷開時,如果要使電流表的示數(shù)為最小值,那么電路中的電阻就應(yīng)為最大,= 0.2471(2 2)當(dāng).閉合時,如果要使電流表的示數(shù)為最大值,那么電路中的電阻就應(yīng)該為最小值,所以滑動

18、變阻器的滑片要滑到最右端,使電阻 匕和電阻的,先求岀總電阻:5 5. (1 1) 一;(2 2) 一 _!。次兩端的電壓求岀兩個電路的電流比,然后便可列方程聯(lián)立求解。-亡,兩式相比得,由(甲)圖得:將、相比得:所以滑動變阻器的滑片J-J-滑到左端,使:和上 串聯(lián),電路中的電阻值才是最大的,匚并聯(lián),并聯(lián)的總電阻才是最小解析:根據(jù)題目中所給岀的條件,先畫岀兩個電路圖(圖1212 所示),1-AlU1口3= 4 V-II-甲*二3V-3在圖上標(biāo)出已知量和未知量的符號,此題有兩種狀態(tài), 如果僅憑一個狀態(tài)是無法解題的,須將兩種狀態(tài)聯(lián)立解方程,設(shè)甲圖中的電流為I I,乙圖中的電流為 丄,先根據(jù)同一電阻兩由(乙)圖得:r= .根據(jù)(甲)圖,匚一 ,又因為 色且5-2,所以:一,即 4 4 廠 I I , I I 一 T ,僅供個人參考不得用于商業(yè)用途又因為 7 7僅供個人參考不得用于商業(yè)用途僅供個人用于學(xué)習(xí)、研究;不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for co

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