八年级科学电流与电压和电阻的关系
专题5 探究电流与电压、电阻的关系(解析版)
专题5 探究电流与电压、电阻的关系探究电流与电压、电阻的关系是欧姆定律一章中的重要实验,是得出欧姆定律的必做实验,也是中考电学最常考的电学实验之一。
通过实验的探究有助于对欧姆定律的正确理解,为学好欧姆定律这一章打下良好的基础。
一、探究电流与电压的关系实验1、实验方法:控制变量法2、实验器材(七种)及电路图:电流用电流表测量,电压用电压表测量,还必须有电源、开关、导线另外还有电阻、滑动变阻器,共七种。
电路图如下图:3、实验过程:保持定值电阻阻值不变,多次移动滑片,改变电阻两端的电压,测量通过电阻的电流,将测的数据记录到表格里。
电阻R=Ω4、实验结论和图像:在导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
根据实验数据可绘出U-I图像如下:5、滑动变阻器的主要作用:改变导体两端的电压,从而改变电路中的电流,以便多次测量,找到电流与电压的关系。
例题1 (2021辽宁大连)某同学探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系”,实验器材有:两节干电池,滑动变阻器、电流表、电压表、10Ω的定值电阻及开关次数电压U/V 电流I/A123考点透视迷津点拨与点对点讲各一个,导线若干。
(1)图甲是该同学连接的部分电路,请用笔画线,将图中的实验电路连接完整;(2)闭合开关后,将滑动变阻器的滑片从b端向a端滑动,观察到电流表示数逐渐变大。
当滑片滑到a端时,电流表示数如图乙所示,接下来的操作是:。
(3)进行实验,记录的实验数据如下表:电阻R=10Ω实验次数 1 2 3 4 5 6电压U/V 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6电流I/A 0.06 0.10 0.14 0.18 0.22 0.26②分析图象得出的探究结论是:____ __。
【答案】(1)见解析(2)电流表的量程改用0~0.6A (3)①见解析②当电阻一定时,电流与电压成正比。
【解析】(1)探究“电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表测量电路电流,电压表测量定值电阻电压。
串联和并联的电流电压电阻的关系
串联和并联是电路中常见的两种连接方式,它们在电流、电压和电阻之间有着不同的关系。
下面我们来详细了解一下串联和并联的电流、电压和电阻的关系。
一、串联电路的电流、电压和电阻关系1. 串联电路的电流:在串联电路中,电流只有一条路径可走,因此串联电路中的电流是相等的。
也就是说,串联电路中每个电阻上的电流都相同。
2. 串联电路的电压:在串联电路中,各个元件的电压之和等于总电压,即串联电路中的电压是相加的。
这是由基尔霍夫电压定律可得出的结论。
3. 串联电路的电阻:在串联电路中,各个电阻直接相加得到总电阻。
这也是由基尔霍夫电流定律可得出的结论。
二、并联电路的电流、电压和电阻关系1. 并联电路的电流:在并联电路中,电流可选择不同的路径进行流动,因此并联电路中的电流是分流的,即各个支路上的电流之和等于总电流。
2. 并联电路的电压:在并联电路中,各个支路上的电压相等,等于总电压。
也就是说,在并联电路中,各个支路上的电压相同。
3. 并联电路的电阻:在并联电路中,各个支路的电阻经过计算得到并联后的总电阻。
计算方式是利用电阻公式的倒数之和再取倒数。
三、串联和并联电路的不同之处1. 串联电路中的电流相等,电压相加,电阻直接相加;而并联电路中的电流分流,电压相等,电阻取倒数相加再取倒数。
2. 串联电路中的总电阻大于任意一个电阻的值,而并联电路中的总电阻小于任意一个电阻的值。
3. 串联电路中的总电压等于各个元件电压之和,而并联电路中的总电压等于各个支路的电压值。
串联和并联的电流、电压和电阻之间有着微妙的关系。
在实际应用中,根据不同的需求和情况,选择合适的串联或者并联连接方式来构建电路,是非常重要的。
对于电流、电压和电阻的关系要有清晰的理解,才能更好地分析和设计电路。
四、串并联混合电路的分析除了纯粹的串联电路和并联电路之外,还有一种常见的电路连接方式,即串并联混合电路。
在串并联混合电路中,电路中既有串联连接,又有并联连接。
这种情况下,需要对电流、电压和电阻进行更为复杂的分析。
欧姆定律:电压,电流和电阻之间的相互关系
欧姆定律I 最后,如果您知道I和R,并希望确定E,请消除E并查看还剩下什么:
欧姆定律E 最终,您必须认真学习数学才能熟悉电学和电子学,但是,本技巧可以使您的第一次计算更容 易记住。如果您对代数感到满意,只需将E = IR提交给大脑,并在需要时从中推导出其他两个公 式! 总结: 1、电压以伏特为单位,用字母“ E”或“ V”表示。 2、电流以安培为单位,以字母“ I”表示。 3、电阻以欧姆为单位,以字母“ R”表示。 4、欧姆定律:E = IR; I = E / R; R = E / I
所有这些符号均使用大写字母表示,除非在短时间内(称为“瞬时”值)描述的物理量(尤其是电 压或电流)。例如,长时间处于稳定状态的电池电压将用大写字母“ E”表示,而雷击击中电源线 的瞬间电压峰值很可能会用小写字母“ e”(或小写“ v”)符号表示该值是在单个时刻的大小。同样 的小写字母约定也适用于电流,小写字母“ i”表示某个时刻的电流。但是,大多数直流(DC)测 量随着时间的推移会保持稳定,因此将会以大写字母表示。
欧姆定律:电压,电流和电阻之间的相互关系
电流,电压和电阻之间的第一个(也许也是最重要的)关系称为欧姆定律,由格奥尔格·西蒙·欧 姆(Georg Simon Ohm)发现,并发表在他的1827年论文《电流电路中的数学原理,The Galvanic Circuit Investigated Mathematically》中。
电流电压电池方程
欧姆定律的三角形技术
欧姆定律是用于分析电路的非常简单且有用的工具。它在电力和电子学的研究中经常使用,需 要学生认真地将其理解记忆。对于那些还不熟悉代数的人,有一个技巧可以记住在给定另外两 个条件的情况下如何求解任意第三个量的问题。首先,将字母E,I和R排列成三角形,如下所 示:
八年级下科学电流与电压、电阻的关系上课课件浙教版
练习:
• 电源电压保持不变,电阻R1:R2=2:3。则S闭合 时,甲、乙两电压表示数之比U甲:U乙与S断开
时 (甲c、乙)两电流表示数之比I甲:I乙分别是
甲
A. 3:2 , 1:1
R1
S
R2
B. 2:3 , 3:2
乙
C. 2:3 , 2:3
D. 3:2 , 2:3
Ⅲ、欧姆定律使用中的同体性即同一性
第6节 电流与电压、电阻的关系
第二课时 欧姆定律的应用
三、欧姆定律的应用
例题1 一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是484欧, 如果电灯线路的电压是220伏,求灯丝中通过的电流。
解:已知R=484欧,U=220伏, I=U/R =220伏/484欧 =0.45安
答:灯丝中通过的电流是0.45安。
例题2 一个电热水器工作时电热丝的电阻是44欧, 通过的电流是5安,求电热水器工作时两端的电压。
若R1 < R2, 则I1 > I2
例:
• 电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示 数为0.8A;开关S断开后,电流表的示数改变 了0.5A,则R1,R2的阻值之比为___3_:5___
R1 I1=0.5A 分析:
R2
A
S I2=0.3A
电流与电压和电阻的关系
电流与电压和电阻的关系1.下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验数据记录。
表1:电阻R=10Ω表2:电压U=2V分析表1数据,可得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟。
分析表2数据,可得出结论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟。
2.在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验时,可以用变阻箱和滑动变阻器配合实验,如图所示.我们先使电阻箱R的电阻取某一值,多次改变滑动变阻器的阻值,记录每一次的和相应的电流值,得到当电阻不变时,电流跟成正比的关系;然后多次改变电阻箱R的电阻,调节滑动变阻器的滑片,使每次保持不变,记录每次电阻箱R的阻值和相应的值,得到电流跟成反比的关系。
3.孙楠同学用如图所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路A、B两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。
由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
问:(1)该实验中选错了什么器材?请你说出应换用的器材。
(2)为保证实验正确进行,还需要什么仪器?4.探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?【猜想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(20Ω 2A、50Ω 1A),导线若干。
【实验过程】(1)根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。
(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。
小明操作中的错误是。
(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。
分析数据可得出猜想是正确的。
表一表二(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。
17.1电流与电压和电阻的关系
17.1电流与电压、电阻的关系【教材及学情分析】电流跟电压、电阻的关系实际上就是欧姆定律,它是电学中的基本定律,是进一步学习电学知识和分析电路的基础,是本章的重点。
要求学生通过探究活动得出,从而更进一步体验科学探究的方法。
这一节综合性较强,从知识上讲,要用到电路中的电流、电压和电阻的概念;从技能上讲,要用到电流表、电压表和滑动变阻器等。
学生要通过自己的实验得出欧姆定律,但最关键的又是实验方法,学生对实验方法的掌握既是重点也是难点,这个实验难度比较大,主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面,学生出现错误的可能性也比较大,所以实验的评估和交流也比较重要。
课本是在前面“电流”“电压”“电阻”等知识学习的基础上,推断出电流与电压、电阻的定性关系。
这样处理:一是给接下来的实验结果做了铺垫,不致使学生感到突然;二是目的明确,使学生对将要探究的问题产生强烈的愿望,要想证实这个推断,有了定性的关系,又知道电流是可以用电流表测量的物理量,电压是可以用电压表测量的物理量,电阻也是可测量的物理量。
在此基础上就可以引出“探究电流与电压、电阻会不会有定量关系”的问题。
本节课“探究电流跟电压、电阻的关系”是一个完整的科学探究过程,让学生经历科学的探究,学习科学猜想、设计实验、设计实验表格、分析论证、感悟科学方法。
因此这节课无论在知识学习上还是在培养学生运用知识解决实际问题的能力上都具有十分重要的作用。
所以教学中,在注重学生的理论联系实际能力的同时,更要关注学生的科学探究能力的提高。
【教学目标】1.知识与技能①通过实验探究电流、电压和电阻的关系;②会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;③会使用滑动变阻器来改变一段导体两端的电压。
2.过程与方法①通过探究过程,进一步体会科学探究方法;②领悟用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法;③通过实验、分析和探索过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力,学会用图像研究物理问题。
(期末复习-重难点集训)4.6.1电流与电压、电阻的关系
浙教版科学八年级上册 期末复习-重难点集训专题4.6.1 电流与电压、电阻的关系重难点1:探究电流与电压的关系方 法:控制电阻不变,然后调节滑动变阻器,使得电阻R 两端的电压发生变化,然后读出在不同电压下对应电流表的示数。
结 论:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
注 意:导体中的电流与导体两端的电压成正比,其前提条件是电阻一定(或同一段导体),不能反过来说电压跟电流成正比,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压,导体中才会有电流重难点2:探究电流与电阻的关系方 法:保持电压不变,在电路中换用不同的定值电阻,通过调节滑动变阻器的滑片,保证被测电阻两端的电压恒定不变,用电流表测出不同定值电阻中的电流值,研究电流跟电阻的变化规律。
变阻器的作用:保护电路和控制电阻两端电压不变结 论:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
注 意:导体中的电流与导体的电阻成反比,其前提条件是电压一定,不能反过来说电阻跟电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体本身来决定,与导体中通过的电流无关。
1.在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,能得到的结论是( C ) ①电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比 ②电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 ③导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比 ④导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比 A .①② B .②③ C .②④ D .①④ 下列说法中,不正确的是( D )A .相同的电压加在阻值不同的导体两端,电流一定不同B .用不同的电阻研究电流和电压的关系,得到的结论都一样C .同一电阻,它两端电压越大,通过它的电流也越大D .当加在某电阻两端的电压改变时,该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变 3. 某导体中的电流与它两端的电压的关系如图所示,下列分析正确的是( D ) A . 该导体的电阻随电压增大而增大 B . 该导体的电阻随电流的增大而减小C . 当导体两端的电压为0时,电阻为0D . 当导体两端的电压为0时,电流为0第5题在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R1、R2两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的U —I 关系图像,从图中可以看出R1与R2的大小关系是( A )A . R1>R2B . R1=R2C . R1<R2D . 无法确定5. 小明在研究通过导体的电流时,根据测量数据绘制出如图所示的I -U 图像。
电流与电压、电阻的关系(PPT课件(初中科学)31张)
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2、已知电阻和电流,求电压? 【例题2】一个电热水器工作时电热丝的电阻是 44欧,通过的电流是5安,求电热水器工作时 两端的电压。
解: 已知 R=44欧,I=5安
因为I=U/R,所以 U=IR =5安×44欧=220伏
答:电热水器工作时两端的电压是220伏。
22
5.0
10.0 15.0 20.0 电阻R(欧)
14
实验结论2: 电压不变时,通过电阻的电流与电阻的阻值 成反比。
二、欧姆定律
1、德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻 的关系,在 1827年得出了如下结论 :
导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比, 跟这段导体的电阻成反比。
2、公式: I =
U R
当电路中电阻一定时, 电压越大,电流越 大 ;
图一
比较图二和图三: 电压 相同, 灯的电阻 不相同,
灯较暗(电流较小)的是 C 灯,
图二
当电路中电压一定时, 电阻越大,电流越 小 ;
图三
3
一、电流与电压、电阻的关系
电流、电压、电阻这三个量之间到底有什么规律呢? 研究这三个量之间的关系,可以用什么方法进行实验:
电压与电流的比值基本相等。
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实验结论1: 电阻不变时,通过电阻的电流与加在电阻两端 的电压成正比。
以上表格中计算出的电压与电流的比值 是否完全相等?与同学讨论结果,并分析原因。 电压与电流的比值不是完全相等。 科学实验研究总会有误差存在的。
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2、电流与电阻的关系
控制变量: 保 持电压不变;
改变电阻, 研究 电流 和 电阻 的关系
1.图 4-59 中,更换定值电阻 R ,调节滑动变阻器
电流与电压、电阻的关系欧姆定律
电流与电压、电阻的关系一、探究电流与电压、电阻的关系1、采用的研究方法是:控制变量法。
即:(1)保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;(2)保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
2、实验电路:3、图像4、结论:(1)在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;(2)在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
5、注意点:(1)开关断开连接电路;电表的正确使用;滑片的位置。
(2)控制变量法的运用: a.在研究电流与电压关系时,控制了电阻不变;b.在研究电流与电阻关系时,控制了电阻两端电压不变。
进行多次测量,避免实验的偶然性和特殊性,使实验结论更具普遍性。
(3)滑动变阻器的两个作用:a.保护电路;b.调节电路电流,改变定值电阻两端的电压;c.保持定值电阻两端的电压不变。
五、欧姆定律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。
注:电压是产生电流的原因,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。
2、表达式:I =U R ,推导式:U =IR 、R =U I。
3、说明:(1)适用条件:纯电阻电路;(2)使用欧姆定律的注意事项:①同体性:即同一段导体或同一电路上的I 、U 、R ;②同时性:即同一时间,也就是电路在同一状态下的I 、U 、R ;③统一性 :即单位要统一,I 、U 、R 的国际单位分别为安、伏和欧姆。
(3)R =U I是电阻的计算式,它表示导体的电阻可由 U/I 计算出大小,电阻是导体本身的一种性质,与电压U 和电流I 等因素无关。
I/AR/Ω例1、在研究通过导体的电流与两端电压关系的活动中,同学们进行了如下实验探究。
【实验步骤】①按图甲所示电路图连接好电路;②闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,读出电压表和电流表的示数,并记录数据;③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图像。
电流和电阻的关系
电流和电阻的关系电流和电阻是电学领域中两个重要的概念,它们之间存在密切的关系。
本文将探讨电流和电阻的定义、影响电流的因素以及它们之间的数学关系。
一、电流的定义电流是指单位时间内通过导体截面的电荷的流动量。
以符号I表示,单位是安培(A)。
根据欧姆定律,电流可以通过以下公式计算:I = U / R其中I为电流,U为电压,R为电阻。
二、电阻的定义电阻是指导体对电流流动的障碍程度,是由导体的材料、长度、截面积以及温度等因素决定的。
以符号R表示,单位是欧姆(Ω)。
三、影响电流的因素1. 电压:根据欧姆定律,电流和电压成正比,即电压越大,电流越大,反之亦然。
2. 电阻:电流和电阻成反比,即电阻越大,电流越小,反之亦然。
因此,电阻越高,阻碍电流流动的程度越大。
3. 导体材料:不同材料的导体具有不同的电阻特性,导电性好的材料电阻较小,而导电性差的材料电阻较大。
4. 导体长度和截面积:导体长度越长,电阻越大;导体截面积越大,电阻越小。
这是因为导体长度增加会增加电流流动的距离,而导体截面积增大会减小电阻。
四、数学关系电流、电压和电阻之间存在数学关系,根据欧姆定律可得:I = U / R其中,I为电流,U为电压,R为电阻。
根据这个公式,我们可以推导出其他相关的关系:1. 电流与电压成正比:当电阻不变时,电压增加,电流也会增加;电压减少,电流也会减少。
2. 电流与电阻成反比:当电压不变时,电阻增加,电流会减小;电阻减少,电流会增加。
通过这些关系,我们可以更好地理解电流和电阻之间的相互影响。
结论电流和电阻之间存在密切的关系。
电流是单位时间内通过导体截面的电荷流动量,而电阻则是导体对电流流动的障碍程度。
电压、电阻和导体材料、长度、截面积等因素都会影响电流的大小。
利用欧姆定律,我们可以对电流、电压和电阻之间的关系进行数学计算和推导。
深入理解电流和电阻的关系将有助于我们更好地应用于电学领域的实际问题中。
17.1电流与电压和电阻的关系
1.在研究“电流跟电压、电阻的关系”时,采用的研究方 控制变量法 法是______________. 电阻 不变; 2.在探究“电流与电压的关系”时,应保持______ 在探究“电流与电阻的关系”时,将5Ω的电阻换成10Ω
1.提出问题
若电阻一定,电流与电压存在着怎样的关系?
2.猜
想
通过导体的电流与导体两端电压成正比
一、实验探究电流与电压的关系
3.设计实验
实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变? 测电阻两端电压,选择什么器材? 测通过电阻的电流,选择什么器材? 如何改变电阻两端电压?怎么操作?
滑动变阻器在实验中起到什么作用?
10 Ω
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
电流I/A
自变量
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
因变量
5.分析论证
电阻R 电压U/V 电流I/A
10 Ω
1.0
0.1
2.0
0.2
3.0
0.3
4.0
0.4
5.0
0.5
6.0
0.6
绘制图象
I/A 0.9 0.8
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
A V V A
4.进行实验
电阻一定,研究电流与电压的定量关系。
(1)按电路图连接电路
电路图 S
A
R
V R'
4.进行实验
(2)调节滑动变阻器的滑片,使R两端的电压成整数倍地变 化(如1V、2V、3V······)以便于测量,读出每次加在 R上的电压值和通过的电流值,记录实验数据。
初中科学八上4.6《电流与电压 、电阻的关系》
答:电压是220伏。
例题3 一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后 接在电源上,用电压表测得定值电阻两端的电压 是6伏,又用电流表测得通过定值电阻的电流是 0.3安,求这个定值电阻的阻值。
解:已知U=6伏,I=0.3安 由欧姆定律I=U/R,得: R=U/I=6伏/0.3安=20欧
第6节 电流、电压和 电阻的关系
导体中, 使电荷发生定向 电荷的定 移动产生电流的 向移动 动力
导体对电流的 阻碍作用
1、电压越大,对电流的推动作用就越__大___;
2、电阻越大,对电流的阻碍作用就越__大___。
电流大小与电压、电阻之间有没 有什么关系呢?
要探究这三个物理量之间的定量 关 系,我们应怎样进行实验?
使 一 个物理量保持不变,研究另_二__个物理
量之间的变化关系;这种方法叫_控__制_ 变量____法。
探究一:研究I与U的关系
1.实验:保持_电__阻__不__变_,研究_电__流__ 和__电__压___的关系
电 路 图
电 路 图
思考:怎样能保证R两端的电压是变化的呢?
电 路 图
电 路 图
(2)只有当R不变时,I与U成正比才成立;只 有当U不变时, I与R成反比才成立。
(3) I、U、R三者单位必须是同一单位制的 单位。即分别是:安(A)、伏(V)、欧(Ω)
德 国 科 学 家 欧 姆
1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R 在形式上相似,说“电阻R跟电压U 成正比,跟电流I成反比。”你认为 这种说法对吗?为什么?
答:不对。因为电阻是导体本身的一种 性质,它只跟导体的材料、长度、横截 面积和温度有关,跟电流、电压无关。
物理电流与电压和电阻的关系知识点
物理电流与电压和电阻的关系知识点物理电流、电压和电阻是电学中非常重要的概念,它们之间存在着紧密的关系。
了解这些关系,对于理解和应用电学知识具有重要意义。
让我们来了解一下物理电流。
物理电流是指电荷在导体中的流动,通常用字母"I"表示,单位是安培(A)。
电流的大小与流经导体的电荷数量有关,可以用公式I = Q/t表示,其中Q是流经导体的电荷量,t是流动的时间。
接下来,我们来看一下电压。
电压是指电荷在电路中受到的推动力,也可以理解为电荷在电路中移动时所具有的能量。
电压通常用字母"U"或"V"表示,单位是伏特(V)。
电压的大小与电源的电势差有关,可以用公式U = W/Q表示,其中U是电压,W是电做功,Q是电荷量。
我们来介绍一下电阻。
电阻是指导体对电流流动的阻碍程度,通常用字母"R"表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻的大小与导体的材料、长度和截面积有关,可以用公式R = ρL/A表示,其中R是电阻,ρ是电阻率,L是导体的长度,A是导体的截面积。
有了上述基本概念的了解,我们可以进一步探讨物理电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流、电压和电阻之间的关系可以用公式U = IR表示,其中U是电压,I是电流,R是电阻。
这个公式告诉我们,电压等于电流与电阻的乘积。
换句话说,电流和电阻的比值等于电压。
通过欧姆定律,我们可以推导出更多与电流、电压和电阻相关的公式和关系。
例如,根据欧姆定律,我们可以推导出电阻的另一个表达式R = V/I,即电阻等于电压与电流的比值。
这个表达式告诉我们,电阻等于电压和电流的比值。
除了欧姆定律,还有一些其他的电路定律也与电流、电压和电阻有关。
例如,基尔霍夫定律可以用来分析复杂的电路中的电流和电压分布。
另外,功率定律可以用来计算电路中的功率消耗。
这些定律和公式都是基于电流、电压和电阻之间的关系而建立的。
了解电流、电压和电阻的关系对于电路设计和故障排查都非常重要。
探究电流与电压电阻的关系学生实验报告
探究电流与电压电阻的关系学生实验报告一、实验目的通过对电流与电压以及电阻之间的关系进行实验探究,加深对电流与电压电阻的理解,掌握相关实验操作技能。
二、实验原理电流是电荷在单位时间内流过的电量,用I表示,单位是安培(A)。
电压是单位电荷所具有的能量,用U表示,单位是伏特(V)。
电阻是物质对电流通过时阻碍的程度,用R表示,单位是欧姆(Ω)。
根据欧姆定律可以得出电流、电压和电阻之间的关系:I=U/R三、实验器材电池组、电流表、电压表、电阻箱、导线等。
四、实验步骤1.将电流表连接到电路中,测量电路中的电流值,并记录下来。
2.将电压表连接到电路中,测量电路中的电压值,并记录下来。
3.在电路中加入一个电阻,重新测量电路中的电流和电压值,并记录下来。
4.根据实测的数据,计算出电阻的大小,并进行比较。
五、实验数据记录与处理实验一电流:0.5A电压:1.5V电阻:不加入电阻箱实验二电流:1A电压:3V电阻:不加入电阻箱实验三电流:0.5A电压:2.5V电阻:100欧姆根据欧姆定律可以得到:R=U/I 实验一:R=1.5V/0.5A=3Ω实验二:R=3V/1A=3Ω实验三:R=2.5V/0.5A=5Ω比较可以发现,实验一和实验二的电阻值相同,而实验三的电阻值略大于实验一和实验二,这是因为在实验三中我们加入了一个电阻箱,增加了电路中的总电阻。
六、实验总结通过本次实验,我深入理解了电流与电压电阻之间的关系,并成功掌握了相关实验操作技能。
实验中,我们通过测量电路中的电流和电压值,计算了电路中的电阻大小,并进行了比较。
实验结果表明,在不同电压和电流条件下,电阻值的大小是不变的,这符合欧姆定律。
此外,通过实验三我们还验证了加入电阻箱可以增加电路的总电阻,从而影响电流和电压的数值。
值得注意的是,在实验操作中要保证安全,避免触电等意外事故发生。
另外,实验数据的准确性也需要重视,对仪器进行校准是非常重要的,可以提高实验结果的准确度。
电流与电压和电阻的关系
电流同时受电压和电阻两个因素的影响, 我们该用什么方法研究电流与电压和电 阻的关系呢?
控制变量法
具体做法:
1、保持电阻不变,改变电压,看电流怎样 变化,从而研究电流与电压的关系; 2、保持电压不变,改变电阻,看电流怎样 变化,从而研究电流与电阻的关系。
一、改变电阻两端电压的方法:
I1
0.4 A
电阻是导体自身的性质
0
0.5 A
R U 1 12 V
30
I1
0 .4 A
电阻是导体自身的性质
因此电阻保持不变,仍
I2
U2 R
15 V 30
0 .5 A
R
U1 I1
12 V
30
0 .4 A
电阻是导体自身的性质
因此电阻保持不变,仍
I=I1+I2 U1=U2=U 1/R=1/R1+1/R2 I1:I2=R2:R1
欧姆定律的应用
有一个电阻,如果在它两端加12V的电压,通过 的电流是0.4A,那么它的电阻是_3_0_ Ω;如果在 它两端加15V的电压,它的电阻是_3_0_ Ω,通过 的电流是_0_.5_A
R U 1 12 V 30
欧姆定律公式I :U 变形公式 R
I
R
U
U IR R U(伏安法)
I
注意:I 、U、R的统一性,
单位必须统一:I—A、U—V、R—Ω 必须是同一个导体两端的电压、通过的电流和电阻; 必须是针对同一时刻的电路。
电流 电压 电阻 分配规律
I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2 U1:U2=R1:R2
0.3 I/A
图
0.2
电流与电压和电阻的关系实验步骤
电流与电压和电阻的关系实验步骤一、引言在物理学中,电流、电压和电阻是三个重要的概念。
它们之间的关系对于我们理解电路的工作原理至关重要。
为了更好地理解电流、电压和电阻之间的关系,我们可以通过实验来深入探讨。
本文将介绍电流与电压和电阻的关系实验步骤,帮助大家更好地理解这一问题。
二、实验步骤1. 准备工作- 将一个电池和一根导线准备好。
- 在一块木板上固定一根金属导线,这是为了方便接触和观察。
2. 测量电压- 将多用表的两个探头分别连接电池的正负极,测量电池的电压值。
- 记录下测得的电压数值,作为后续实验的参考。
3. 测量电流- 在电路中引入一个电阻,例如一个电灯泡。
- 在电路中引入多用表,用它来测量电流的大小。
- 记录下测得的电流数值,作为后续实验的参考。
4. 改变电阻- 在电路中改变电阻的大小,例如更换不同功率的电灯泡。
- 每次改变电阻后,重新测量电流和电压的数值。
- 记录下每组数据,并观察它们之间的关系。
5. 数据分析- 将测得的电压、电流和电阻数据整理成表格或图表。
- 根据数据分析电流、电压和电阻之间的关系,探究它们之间是否存在某种规律或数学关系。
6. 结论- 总结实验结果,得出关于电流、电压和电阻之间关系的结论。
- 根据实验结果,讨论电路的工作原理以及电流、电压和电阻之间的定量关系。
三、个人观点和理解通过这个实验,我们可以清晰地看到电流、电压和电阻之间的关系。
实验结果表明,电流与电压成正比,与电阻成反比。
这正是欧姆定律所描述的现象。
而在实际电路中,这种定量关系可以帮助我们更好地设计和理解电路的工作原理。
四、结论电流与电压和电阻的关系实验,提供了深入理解这一物理概念的机会。
通过实验,我们可以直观地观察和验证欧姆定律,从而加深对电流、电压和电阻之间关系的理解。
这不仅有助于学生学习物理知识,也对电路设计和工程应用有重要意义。
通过以上步骤,我们对电流与电压和电阻的关系实验有了一个清晰的认识。
希望这些内容能帮助你更好地理解这一物理学概念。
《电流与电压和电阻的关系》课件ppt
数据记录本
用于记录实验数据。
实验步骤和数据记录
1. 将电源、电流表、电压表和电阻器连接成电路。 3. 改变电阻器的阻值,重复步骤2。
2. 逐渐增大电源的电压,并分别记录电流表和电压表 的读数。
4. 将实验数据记录在数据记录本上。
实验结果分析和结论
通过实验数据可以发现,当电压一定时,电流和电阻成反比 关系;当电流一定时,电压和电阻成正比关系。
电阻的定义和单位
定义
电阻是表示导体对电流阻碍作用的物理量,即电流通过导体 时所遇到的阻力。
单位
电阻的国际单位是欧姆(Ω),常用的单位还有kΩ(千欧) 和MΩ(兆欧)。
电导与电阻的关系
电导是电阻的倒数,表示导体对电流的导通能力。 电导与电阻的关系可以表示为:G = 1/R,其中G为电导,R为电阻。
02
电流、电压和电阻的基本概念
电流的定义和单位
定义
电流是指在单位时间内通过导体横截面的电荷量。
单位
电流的国际单位是安培(A),常用的单位还有mA(毫安)和μA(微安)。
电压的定义和单位
定义
电压是指在电路中两点之间的电位差,即电势差。
单位
电压的国际单位是伏特(V),常用的单位还有mV(毫伏)和kV(千伏)。
结论:在电路中,电流、电压和电阻之间的关系满足欧姆定 律,即$I=U/R$。
07
习题与思考
经典例题解析
总结词:巩固提高
详细描述:通过对经典例题的解析,使学生更好地理解和掌握电流、电压和电阻 的基本概念和欧姆定律的应用。
学生自拟题目
总结词:培养创新
详细描述:学生根据自身掌握的知识和经验,自拟题目并进 行解答,培养学生的创新思维和解决问题的能力。
电流与电压和电阻的关系
3.某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导 体电阻的关系。电源电压保持不变,他不断改变电阻箱R1(符 号用 表示)的阻值,测得相应的电流如下表。分析表中数 不成反比 ,这与其他同学的结论不一 据可知:电流跟电阻 __________ 没有保持电压一定 样,其原因是_____________________ 。 V
设计实验
控制电压一定,研究电流与电阻的定量关系。
电路图不变 S
A
R
V
R'
通过调节滑动变阻器来控制定值电阻两端的电 压不变(如U =2V)。
进行实验
实验视频
分别将5Ω、10Ω、15Ω 的定值电阻连入电路中,调 节滑动变阻器,使电压表示数保持不变(如U=2V), 分别读出电流表的示数,记录在下面的表格中。 实验次序 电阻R/Ω 电流I/A 0.42 1 5 0.2 2 10 3 归纳结论 15
0.14
当导体两端的电压一定时,通过导体的 电流跟导体的电阻成反比。
总结:
①当导体的电阻一定时,通过导体的电流
跟导体两端的电压成正比。 ②当导体两端的电压一定时,通过导体的
电流跟导体的电阻成反比。
例题、一导体接到电路中 ,如果把它两端的电压增大 到原来的三倍,下列说法中正确的是( D ) A.它的电阻是原来的三倍 B.它的电流保持不变 C.它的电流是原来的三分之一 D.它的电流是原来的三倍
学习重点 实验探究电流、电压和电阻的关系的过程。 学习难点 运用正比例和反比例函数图象分析出电流、电压和电阻的
关系式.
学具准备 教师准备:演示用具、示教板一套,实验表格、图象坐标
纸、多媒体课件等。 学生准备:电流表和电压表各一个、三节干电池、滑动变阻 器一个、定值电阻(R1=5Ω、R2=10Ω、R3 =15Ω)、开关、导 线若干。 (以上器材为一组,每三人准备一组器材)
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第五节流与电压和电阻的关系教学目标1、知识与技能通过实验认识电流、电压和电阻的关系。
学会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流。
学会用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
会观察、收集实验中的数据并对数据进行分析。
2、过程和方法感悟使用“控制变量法”来研究物理问题的科学方法。
能对自己的实验结果进行评估,找到成功和失败的原因。
3、情感态度与价值观让学生用联系的观点看待周围的事物并能设计实验方案证实自己的猜测。
培养学生大胆猜想,小心求证,形成严谨的科学精神。
重点与难点重点:掌握实验方法;理解欧姆定律。
难点:设计实验;实验数据分析;实验结果的归纳。
学具:多媒体教具:演示:干电池、2.5v和6.3v小灯泡{带座}各一只、开关一只、导线若干。
学生四人一组:学生电源,5欧、10欧的定值电阻各一只,滑动变阻器、电流表、电压表各一只,导线若干。
教学过程一.引入新课、认定目标师:到目前已经学了电学方面的哪几个物理量?生:电流I、电压U、电阻R(板书1)师:(引导学生回忆这几个物理量的概念,并从中体会它们之间的联系)它们之间并不是孤立的,而是有着重要的联系。
请同学们先看老师的这组实验。
演示:小灯泡和电池、开关组成串联电路(板书2)演示1:一节干电池和2.5v小灯泡串联,观察灯发光情况演示2:两节干电池和2.5v小灯泡串联,观察灯发光情况演示3:两节干电池和6.3v小灯泡串联,观察灯发光情况师:通过观察实验,根据上节课的学习你能告诉大家什么?你还想知道什么?生:电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。
(对于这个简单的问题,大家的回答都很积极和准确。
)(板书2)师:这只是一种粗略的推测,是一种定性的关系。
如果一支5Ω的电阻当它两端的电压从5V变为10V时通过它的电流会变得怎样?电流变化了多少?生:(这个问题有难度,可激起学生的求知欲望)二.进行新课师:电流和电压、电阻之间究竟有什么定量关系?请大胆地猜想,说出你的猜想并告诉大家猜想的依据。
生:(学生的各种猜想……)(板书3.这里的猜想最好是一个具体的公式,因此学生可能会没有把握表达自己的观点,所以需要鼓励。
但注意:应该引导学生在原有知识的基础上有根据,符合逻辑进行猜想。
)师:到底哪一种想法是对的,我们只能通过实验来验证。
这个实验要怎么设计呢?生:用电源和一段已知阻值的导体组成一个电路,用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出通过导体的电流,看三个值满足哪一个关系式。
(设计实验)师:说出你所需的器材有哪些?生:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表。
(板书4)生:改变电阻两端的电压,测出在不同的电压下通过电阻的电流。
(板书5)师:如果你得出了结论,我会怀疑是不是因为你用的这个电阻比较特殊,这个结论只是一个巧合,可能换了其他的电阻就没有这个规律了。
生:可以换几个电阻,测出不同电阻情况下的电压和电流。
(板书5)师:换电阻很简单,这里老师可以给你们5Ω和10Ω两个不同的电阻;如何改变电压呢?[教师引导学生从电源的角度(用的电源是干电池或学生电源怎么操作?)和从电路的组成结构角度(电路中增加一个什么元件?)进行思考]①增减干电池的个数。
②调节学生电源的输出电压。
③与定值电阻串联一个滑动变阻器。
(板书5)师:由于滑动变阻器能连续调节电压,使用起来比较方便,这里我们使用串联滑动变阻器的方法改变电压。
[补充板书4(增加“滑动变阻器”)]师:现在我们知道了所用的器材,大家现在画出用这些器材组成的一个能同时测量电压和电流的电路图。
(引导:我们研究的对象是定值电阻,因此电流表和电压表测量的是通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压,电流表和电压表应与定值电阻怎样连接?要用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,滑动变阻器应与定值电阻怎样连接?)生:(学生将自己画的电路图展示在黑板上,教师引导学生进行修改)师:同学们画的电路图可能不同,但只要把握住关键的要点就可以。
要点:①电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表串联;②电压表并联在定值电阻的两端。
(见图)(板书6)师:记录数据是必不可少的一个环节,我们改变的是电压和电阻,测量的是电流,记录数据的表格应如何设计?生:(联想以前看到的表格设计)师:为了在实验完毕后能与其他小组的数据进行比较,大家的实验条件应该相同,这里我们都使用5Ω和10Ω的两个定值电阻,调节定值电阻两端电压依次为1V、2V、3V(教师板书7,下表中实践部分)师:实验设计完成。
但这并不代表我们的实验成功了,如果你在实际操作中出现错误,实验可能因此功亏一篑,现在大家想想应该怎么做?为什么?(①连接电路的过程中开关应该断开还是闭合?②开关闭合前,滑动变阻器的滑片应调节到什么地方?③如果已经知道实验中遇到的最大电流是0.6A,电流表和电压表的量程应如何选择?)生:(第一个问题比较简单,大部分学生能够回答,第二个问题比较难,教师要进行提示,第三个问题要让学生学会从实验设计中寻找数据,教师要提示。
最后教师投影答案)师:请同学按照上面的实物图和实验方案开始实验。
(学生以四人为小组进行操作,教师巡视指导)师:[将学生的实验数据展示在黑板上(补充板书7),每个小组都很积极地告诉老师自己的实验数据]因为任何实验都存在误差,所以大家的数据有差别是正常的,但数据差别不大,不影响我们总结规律,同学们观察这些数据之间有什么关系? (投影:①观察表格的纵行。
当电阻是5Ω时,电阻两端的电压增大到原来的2倍,通过它的电流增大到原来的___2___倍,电压增大到原来的3倍,通过它的电流增大到原来的___3____倍。
对于10Ω的电阻,电流和电压有这种关系吗?结论:导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
(板书8)②观察表格的横行。
当电压是1V 时,电阻增大到原来的2倍,通过它的电流变为原来的__1/2__倍。
对于2V 和3V 的情况,电流和电阻有这种关系吗?结论:导体中的电流跟导体的电阻成反比。
(板书8) ③将电流I 、电压U 、电阻R 的关系用公式表示为 __________。
生:(数据的规律性很明显,学生基本能自己独立得出结论)师:这个规律最早是由德国的物理学家欧姆发现的,因此称为欧姆定律。
师:实验完成了,大家讨论下面的几个问题,然后做出回答。
①实验的结论具不具有普遍性?我们的实验采用改变电压和电阻多次测量的方法,在条件改变后得到的规律是相同的,说明规律应该具有普遍性。
②为什么少数小组的数据偏差比较大?多种情况的错误都可能引起这种结果。
如:电路连接是否正确;电压表是不是并联在定值电阻的两端;电表选择的是另外的量程自己却还没有意识到;读数时误将电流表当电压表,电压表当电流表;数据是不是填入表格中正确的位置等等。
③为什么多数小组的数据总有一些小小的偏差?这属于正常误差。
如:在读数时,每个人的习惯不同,当遇到电表指示在刻度的半格处时,有的同学忽略半格,有的同学多读了半格;还有你们用的定值电阻的阻值以及电表的准确性也不可能完全一样。
三.结论1. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电 阻成反比。
这个规律叫欧姆定律。
(板书9)2.公式:I R=3.变换公式:U=IRR =I U R (Ω) 单位: I (A ) U (V ) R U IU既然我们已经掌握了这个规律,不用测量,大家能不能把表格中的空白部分补充完整?(教师任意添加一个电阻和电压,学生补充电流)除了应用规律求电流,我们能不能求电压或电阻?(教师任意添加一个电流,学生补充电压或电阻)②同学们家中使用的电冰箱阻值大约是500Ω,请你根据欧姆定律估算一下当它工作时通过的电流大约是多少?实验过程小结①应用滑动变阻器改变电路中部分元件两端的电压。
②同时使用电流表和电压表测量通过某导体的电流和它两端的电压。
③改变实验条件多次测量使结论具有普遍性。
④实验要按照要求规范操作。
⑤电流、电压、电阻之间的关系:欧姆定律。
板书设计:1.已学的电学物理量:电流I、电压U、电阻R。
2。
演示实验:电压越大,对电流的推动作用也越大;电阻越大,对电路中的电流的阻碍也越大。
(定性关系)3.猜测三者之间的关系:I=UR、I=U/R、I=U-R、……4.实验器材:电源、开关、导线、电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
5.设计实验:1)电阻不变,改变电压,测电流值。
2)电压不变,改变电阻,测电流值。
3)(改变电压的方法)①增减干电池的个数。
②调节学生电源的输出电压。
③与定值电阻串联一个滑动变阻器。
6.实验电路图:见图7.记录表格:8.结论:(欧姆定律)9.公式变换应用(板书课本77页的例题)通过例题的分析,让学生体会欧姆定律在电学中的重要地位。
同时继续强调电学的解题格式,说明作电路图在解体过程中的重要作用。
作业:作业本:A。