電流電壓電阻三者的關(guān)系

1、僅供個(gè)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(shí)驗(yàn)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(qiáng)度不同的現(xiàn)象。4 4知道用實(shí)驗(yàn)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(jìn)行簡單的計(jì)算。7 7理解伏安法測電阻的原理及方法。知識要點(diǎn)：1 1 正確理解電流跟電壓、電阻的關(guān)系在利用實(shí)驗(yàn)的方法研究物理規(guī)律時(shí)，往往采用控制變量”勺實(shí)驗(yàn)方法，即先保持一個(gè)物理量實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通過實(shí)驗(yàn)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(shí)，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?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。電流跟電阻的關(guān)系是： 在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。在理解時(shí)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?yàn)殡娮枋菍?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(huì)改變， 更不會(huì)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(shí)驗(yàn)來理解，在導(dǎo)體的電阻不變時(shí)， 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(shí)，流過導(dǎo)體的電流隨著改變；在電壓不變時(shí)，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(shí)，電流也不相同，當(dāng)所接電阻越大時(shí)，通過的電流越小。歐姆定律的實(shí)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(huì)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(gè)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(shí)，絕不能說電阻與電僅供個(gè)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(gè)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(gè)導(dǎo)體的，同一個(gè)用 電器的，或是整個(gè)電路的電流、電壓或電阻，即要對應(yīng)。(2 2)同時(shí)性：即使是同一段電路，由于開關(guān)的閉合、斷開、滑動(dòng)變阻器滑片的左、右移動(dòng),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(shí)，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(dòng)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(dòng)變阻器兩端電壓。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片r r 向右移動(dòng)時(shí)，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(gè)量是同一時(shí)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(dòng)時(shí)，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?yàn)槭嵌ㄖ惦娮?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(gè)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(diǎn)為 a a、b b 的中點(diǎn)。當(dāng)

7、滑片位于 b b 端時(shí)，電流表的示數(shù)為: 位于中點(diǎn)C C 時(shí)，電流表的示數(shù)為： 端時(shí)，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(diǎn)時(shí)，電流表的示數(shù)都是1A1A，即僅供個(gè)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(shí)，電壓表測整個(gè)電路的電壓，也就是電源電壓，所以，此時(shí)的示數(shù)為6V6V。當(dāng)滑片 j-j-位于中點(diǎn) C C 時(shí)，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(gè)電阻串聯(lián)，每個(gè)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?yàn)開 .所以 UNUN 汀 1 1 ，又已知電源電壓為 J J， 因此，此時(shí)電壓表的示數(shù)為3V3V。當(dāng)滑片P 位于 a端時(shí)，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(shí)，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(shí)，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(gè)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(gè)人參考不得用于商業(yè)用途解析：電路的計(jì)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(gè)圖來說，都不能單獨(dú)求解，所以就要利用電源電壓相等的關(guān) 系列方程，每一個(gè)電路列岀一個(gè)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(gè)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?yàn)?1，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(shí)2用_$Q因?yàn)樾腳- ，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(shí)，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(gè)人參考不得用于商業(yè)用途例 6 6.兩個(gè)定值電阻：和 1 1 ,且，J. - JJ，將兩個(gè)電阻

12、：和 1 1 串聯(lián)在電壓不變的電壓 U U 中時(shí)，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(shí)，干路電流為 求兩個(gè)電阻之比。解析：巴與I I 串聯(lián)時(shí).1.1L與匚并聯(lián)時(shí)：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?yàn)?， 所以1 1: : - - j j，即 幾 -答：兩個(gè)電阻之比為，此時(shí)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(shí)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(shí)電路中的電流為一，且-時(shí)，電路中1 1 和僅供個(gè)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(gè)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(shí)，通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度為0.2A0.2A，則這個(gè)導(dǎo)體的電阻為_ Q Q 如果在這個(gè)導(dǎo)體的兩端加12V12V 的電壓時(shí)，這個(gè)導(dǎo)體的電阻為 _Q;Q;通過 這個(gè)導(dǎo)體的電流是A A ;當(dāng)這個(gè)導(dǎo)體兩端加電壓為零時(shí)，這個(gè)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(dòng)時(shí)，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(dòng)變阻器的最大阻值1 1 為八，求：滑片 JJ是可以滑動(dòng)的，在滑動(dòng)時(shí)：(1(1)-斷開時(shí)，電流表的最小示數(shù)是多少?(2(2) 一閉合時(shí)，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(gè)人參考不得用于商業(yè)用途電壓為零時(shí)，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(dòng)，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(shí)

16、，電壓表測電源電壓，移到丿端時(shí)，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(shí)，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(shí),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(shí)，電阻不變，電流跟電壓成正比，此時(shí)電流為0.4A0.4A ；所以不變，根據(jù)公式僅供個(gè)人參考不得用于商業(yè)用途4 4 (1 1) 一；(2 2)-僅供個(gè)人參考不得用于商業(yè)用途解析：（1 1）當(dāng).一斷開時(shí)，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(shí)，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(dòng)

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(gè)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(dòng)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(gè)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(gè)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?yàn)?色且5-2，所以：一,即 4 4 廠 I I , I I 一 T ,僅供個(gè)人參考不得用于商業(yè)用途又因?yàn)?7 7僅供個(gè)人參考不得用于商業(yè)用途僅供個(gè)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