初三物理电流电压和电阻
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教学目标理解欧姆定律,能进行简单的计算
用控制变量法研究电流与电压、电阻关系的活动探究
重点难点
欧姆定律的内容和表达式。
教学内容
电流电压和电阻
一、知识导入
串并联电路的特点
(1)串并联电路电流的特点:
串联电路中,各处电流相等。I=I1=I2
并联电路中,干路电流等于各支路的电流之和。I=I1+I2
(2)串并联电路电压的特点:
串联电路中,电路两端的总电压等于各部分用电器两端电压之和。U=U1+U2
并联电路中,各支路两端电压相等,等于两端的总电
【例题1】在左下图所示的电路中,电源是由4节干电池串联而成,开关闭合后,电流表和电压表的读数分别是0.5A 和2.0V,则通过R1的电流是A,R2两端的电压是V,
【例题2】如图右上图所示的电路,电源电压为6V,电压表V l的示数为U l=1.5V,则电压表V2的示数U2= V.
【例题3】如左图当开关闭合后,两灯都发光,此时V1、V2表的读数分别是4V和2.5V,则电源
电压为__ _V ,灯L1 两端的电压为__ _V ,灯L2两端的电压为_ __V。
二、知识梳理
(一)电阻
1、电阻是表示导体对电流阻碍作用的大小的物理量。
导体虽容易导电,却同时对电流有阻碍作用。在相同的电压下,通过导体的电流较大,表明导体对电流的阻碍作用较小;若通过导体的电流较小,表明导体对电流的阻碍作用较大。不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体本身的一种性质。
2、导体的电阻通常用字母R 表示,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
单位欧姆是这样规定的:如果导体两端的电压是1V ,通过的电流是1A ,这段导体的电阻就是1Ω。
电阻的常用单位还有千欧(k Ω)、兆欧(M Ω),它们的换算关系如下:
1M Ω=103k Ω=106Ω 1k Ω=103Ω
导体的电阻既然是导体本身的一种性质,它跟哪些因素有关呢?
(1)导体的电阻跟导体的材料有关。
(2)导体的材料、横截面积都相同时,导体越长,电阻越大。
(3)导体的材料、长度都相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)导体的电阻还跟导体的温度有关。
公式:R=s
l t )( 【例1】下列关于电阻的说法中正确的是( )
A .银的电阻比铜的小
B .长导线的电阻比短导线的大
C .粗导线的电阻比细导线的大
D .同种材料,横截面积相同的两根导线,较长的电阻较大
【例2】填空
1.将一根粗细、材料均匀,电阻为R 的导线从中对折后紧贴,电阻变为 。
2.将一根粗细、材料均匀,电阻为R 的导线拉长到原来的两倍,电阻变为 。
(二)滑动变阻器
1、构造
滑动变阻器是由电阻率较大的合金绕在瓷筒或胶木筒上制成的,它的构造有瓷筒、电阻线、金属滑杆、滑片、接线柱。在电路中的符号用
表示。
2、工作原理 靠改变电阻线在电路中长度来改变电阻,从而改变电路中的电流。
3、使用方法
滑动变阻器串联在电路中,四个接线柱的接法在任何情况下都只能“一上一下”地接入两接线柱使用,这样可以起到改变电阻的作用,接法大致如图所示:
(四)电阻箱
滑动变阻器不能表示出连入电路的电阻值,但它可以连续改变接入电路中的电阻。为了能够表示出接入电路中的电阻值,人们制造出了变阻箱。下图就是旋盘式变阻箱。
一般情况下它只有两个接线柱,只要将变阻箱串联在电路中就行了,电流从红色接线柱流入,从黑色接线柱流出。它有个数不等的旋盘,每个旋盘上都标有0至9的10个数字,旋盘的下方标有标记及×1000、×100、×10、×1等等。如果在×1000的旋盘处标记对着的数字是5,此时该旋盘接入电路中的电阻为5000欧姆。各旋纽对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,它们之和就是电阻箱接入电路的阻值。变阻箱的优点就是可以表示出接入电路中的电阻,但是它改变电阻是不连续的。
【例3】. 在下图四种接法中,当滑片P向右移动时,接入电路的电阻值增大的是()
【例4】. 如图所示是滑动变阻器的结构示意图,图中表示滑动变阻器接入电路中的一种情况,由图可知,此时,滑动变阻器连入电路的电阻线是______段(填PA或BP),如果要减小电阻,滑片P将向______端移动。
【例5】、在电源电压不变的情况下,想利用滑动变阻器来调节灯泡的亮度,如图所示,其中接法正确的是()
A.A图和B图B.A图
C.B图D.都是错误的
三、重难点知识讲解
(一)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。
2、欧姆定律的公式及其变形
设电阻为R的导体两端所加电压为U,通过它的电流为I,则欧姆定律可表示为
式中,I、U、R是同一导体或同一段电路上的电流强度、电压、电阻,即具有同体性。应用欧姆定律分析和计算电路时,切不可张冠李戴。
欧姆定律公式可变形为U=IR。那么能否据此认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比呢?我们知道,电压是形成电流的原因,导体两端的电压由电源提供,在电阻为R的导体两端加电压U时,导体中有电流I=U/R,如果电阻R变化,会引起其中电流的变化,但不会引起电压的变化;如果电流发生变化,可能是因为导体两端的电压或电阻的变化引起的。可见,作为形成电流原因的电压不会与电流、电阻成正比。
欧姆定律公式还可变形为R=U/I。那么能否据此认为导体的电阻与它两端的电压成正比、与其中的电流成反比呢?不能。因为导体的电阻由导体本身的因素决定,与所加电压U和通过的电流I无关。不过,R=U/I为我们提供了一种测量、计算电阻的方法,如果用电压表和电流表分别测出电阻两端电压和通过其中的电流,便可由此式计算电阻值。
(二)欧姆定理的应用