科学探究：欧姆定律

些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心、执着的探究
精神。
欧 姆 定 律:
内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的 电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。 公式
U I R
I： 电流 U： 电压 R： 电阻
注意：①在一段电路中，只要知道了I、U、R中的任意两个
量，就可以根据欧姆定律算出第三个量。 ②欧姆定律中的I、U和R是指同一段电路中的电流、电 压和电阻，决不能张冠李戴。
220 V I 2.3A 96.8
答：此电熨斗正常工作时的电流约2.3A。
U U 1.有人根据公式跟公式 R = I 和 I = R 在形式上相似，说“电阻R跟电压成 正比，跟电流成反比。”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。
欧姆定律：一段导体中的电流， 跟这
段导体两端的电压成正比， 跟这段导体 的电阻成反比。
。注意： 1.连接电路前先 断开开关 2.并将滑动变阻 器滑片移到电阻 最大值位置 3.电流表和电压 表要选择合适的 量程和正确接线 柱
进行实验： 1. 设计实验电路图及选择 实验器材
A
R
s
请同学上台来根据电路图连接好实物图
1、既然电压是产生电流的原因，那么升高电 压，电流会不会也随着增大呢？ 2、既然电阻对电流对阻碍作用，那么增大电 阻，通过导体的电流会不会减小呢？
探
究 过 程
电流同时受电压、电阻两个因素的 影响，我们该用什么研究方法呢？
1.确定研究方法：
控制变量法
具体做法： 1. 控制电阻一定，看电流与电压的关系。 2.再控制电压一定，看电流与电阻的关系。
制定计划与设计实验
实验思路： 律测量U、I、R 各物理量数据，寻找规律。
使用方法：
控制变量法
研究三个量之间的关系，我们常用控制变量 法：让一个量不变，观察另两个量的关系。
提示： 1、我们有多个定值电阻器，可以控制电阻不变，观察电流 和电压的变化关系。 2、知道了电阻，要测量电流和电压分别可以用什么仪器来 测量？ 3、怎样才可以方便地测得多组数据呢？
｛
研究对象是谁？ 电路图怎样设计？ 怎样做到改变电压、电阻？ 实验中应注意什么？

电路图为：
S A R R
,
V
进行实验与收集证据
实验1:保持电阻R不变， 研究电流与电压的关系 具体操作如下：
（1）按图连好电路
（2）移动滑动变阻器的滑片，改变电阻R 两端的电压
（3）记录每次电流表和电压表的示数 思考：这次实验中滑动变阻器的作用是什么？
改变电阻R两端的电压，以便进行多次实验
实验数据记录
实验次序 电阻 电压U/V 电流I/A R=5Ω 1 1 0.2 2 2 0.4 3 3 0.6
分析比较上面的实验数据，你能得到 什么结论？ 导体的电阻不变时，通过导体的 电流跟导体两端的电压成正比。
在I/U图像中画出来
I/A
A
由图像也可以看出： 在电阻不变时，电流与 电压成正比
讨论
探
究 过 程
实验时要测量哪些物理量，如何设计电 路图和记录数据的表格。
R
A
保持电阻不变
V
U/V
1V 2V 3V
保持电压不变
R/Ω
第一次 第二次 第三次 5Ω 5Ω 5Ω
I/A
第一次 第二次 第三次
U/V
3V 3V 3V
R/Ω
5Ω 10Ω 15Ω
I/A
按电路图连接电路。（注意：连接电路前先断开开 关，并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电 压表要选择合适的量程和正确的接线柱）
电压是形成 电流的原因， 我觉得导体中 电流与其两端 电压应该有关
电阻是导体对电 流阻碍作用的大 小，所以我觉得 电流与导体电阻 有关
知识 预备
前面我们学过：
1.电压是形成电流的原因
2.电阻是导体对电流的阻碍作用
有关电流、电压、电阻的关系的问题， 就是我们本节课要学习的内容。
提出 问题 进行猜想假 设
注意（1）这里导体中的电流和导体两端的电压是指同 。 一段导体的同一时间段而言的；（2）不能反过来说， 电阻一定时，电压跟电流成正比，这里存在一个逻辑关 系，这里电压是原因，电流是结果，是因为导体两端加 了电压，导体中才有了电流。
进行实验与收集证据
A
s
R
V
2、通过调节滑动变阻器保持电阻两端的 电压3V不变，分别选用5Ω,10Ω,15Ω三个不 同电阻,实验，记录通过电阻的电流。
A
R
s
V
进行实验与收集证据
电阻 表一 保持_____不变，研究电流随电压的变化。 实验次序 电阻 电压U/V 电流I/A
1
2 3
R=____ Ω
电压 表二 保持_____不变，研究电流随电阻的变化。
实验次序 1 2 3 U=____V 电压 电阻R/Ω 电流I/A
制定计划与设计实验： 由于电流的大小可能与电压、电阻有关，所以应 采用 控制变量法 进行研究。即：分别研究电流的大 小与电压和电阻的关系。 先研究电流与电压的关系，应控制 电 阻 不变， 改变 电阻两端的电压 再研究电流与电阻的关系，应控制 电阻两端的电压 不变，改变 电 阻 具体应怎么做呢？
表二：保持电压不变时，研究电流随电阻的变化
次数 1 U/V I/A
0.6 R/Ω
5
2
3
I/A
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 O 5
U= 3
V
0.3 0.2
10
15
R/Ω
10 15 20 25
分析表二数据和曲线图可知
通过刚才的实验，我们发现：导体中电流 与导体电阻大小有关 当电压一定时，导体电阻越大通过导体的 电流就越小，由曲线图可知 通过导体的电流与导体的电阻成反比
分析：首先根据题意画出电路图，并在图上标明已知量的符号、 数值和未知量的符号，以明确已知量和待求量。然后，根据欧姆 定律进行求解。
例题 某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的阻值为96.8 Ω。 那么此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？
已知：U = 220 V，R = 96.8 Ω 。
求：I。
U 解：根据欧姆定律I = ，代入数据可得 R
。 注意：不能说导体的电阻与通过它的电流成反比，我们 知道，电阻是导体本身的一种特性，即使导体不通电流， 它的电阻也不会改变，更不会因为导体中的电流的增大 或减小而使它的电阻发生改变。
制定计划与设计实验
1、由于通过导体的电流与多个因素有关，因此我 控制变量法 们应该采用____________实验方法。 2、如何设计电路？
V
Hale Waihona Puke Baidu
2.根据电路图 连接实物图
。注意： 1.连接电路前先 断开开关 2.并将滑动变阻 器滑片移到电阻 最大值位置 3.电流表和电压 表要选择合适的 量程和正确接线 柱
进行实验与收集证据 实验时要测量的物理量和记录数据的表 格。
A
s
R
V
1、保持电阻不变，调节滑动变阻器使电压分别为2V 2.4V 3V，记录 通过电阻的电流。
表一：保持电阻不变时，研究电流随电压的变化
次数 1 2 3
R/Ω
I/A
Ω 0.2 0.3 0.5
R= 10
U/V 2.0 3.0 5.0
U/V
8 7 6 5 4 3 2 1 O
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
I
/
分析表一数据和曲线图可知
通过刚才的实验，我们发现：导体中电流与导 体两端电压有关
当电阻一定时，导体两端的电压越高通过 导体的电流就越大 即：通过导体的电流与导体两端电 压成正比
探
究 过 程
实验1:保持电阻R不变， 研究电流与电压的关系
具体操作如下：
（1）按图连好电路 （2）移动滑动变阻器的滑片，改变电阻R两端的电压 （3）记录每次电流表和电压表的示数 思考：这次实验中滑动变阻器的作用是什么？
改变电阻R两端的电压，以便进行多次实验
实验2 ：保持电阻R两端的电压不变，
研究电流和电阻的关系 具体操作如下：
B
IA IB
0
如图：试比较导体A、B 的电阻大小
在电压一定时比电流，
U/V
电流大的电阻小
A的电阻小于B的电阻
实验2 ：保持电阻R两端的电压不变，
研究电流和电阻的关系 具体操作如下：
（1）换用不同的定值电阻R （2）每次调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数 保持不变（或:使电阻R两端的电压保持不变） （3）记录每次的电阻值和电流表的示数 思考：这次实验中滑动变阻器的作用是什么？ 使电阻R两端的电压保持不变
（1）换用不同的定值电阻R （2）每次调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数 保持不变（或:使电阻R两端的电压保持不变） （3）记录每次的电阻值和电流表的示数 思考：这次实验中滑动变阻器的作用是什么？
使电阻R两端的电压保持不变
实验次序 1 2 3
电阻 电压U/V 电流I/A 1 0.2 R=5Ω 2 0.4 3 0.6
为什么不能用湿手触摸电器
为什么不能用湿手触摸电器
为什么不能用湿手触摸电器
欧姆定律：I=U/R 当U一定时：R越小，I越大
想一想：
1.浴室中水分多，电吹 风易进水漏电，很危 险！ 2.潮湿的皮肤比干燥 时电阻要小，若有电 压存在电流会很大；
答 案
电吹风为什 么不可在浴室 中使用？
欧姆（G.S.Ohm,1787~1854）是德国物理学家。 他在物理学中的主要贡献是发现了后来以他的名字 命名的欧姆定律。欧姆的研究，主要是在1817~1827 年担任中学物理教师期间进行的。现在我们看到欧 姆定律的公式那么简单，却不要忘记欧姆当时为了 解决这一难题，付出了艰辛的劳动，当时的实验条件很差，那些测量 电流的仪器和电阻值不同的导体，都要自己设计制造。他能够完成这
中的电流跟导体的电阻成反比。
欧姆定律：一段导体中的电流，
跟这段导体两端的电压成正比， 跟这段导体的电阻成反比。
为什么电压越高越危险
为什么电压越高越危险
由欧姆定律：I=U/R 当R一定时：U增大，I随着增大 想一想： 为什么高压线要架 在高空？ 原来如此
人体的安全电压不高于36V，若 人体接触到高压，通过人体的电流 就会超过人体能承受的限度，造成 生命危险。
电流与电压、电阻的关系：
总 结 结 论
一、保持电阻不变时，电流与电压成正比。 二、保持电压不变时，电流与电阻成反比。 思考与拓展：如何用图像法来描述这个规律，请同
学们课后用教材14-9图描述出来。
分析与论证
I/A
在分析实验数据时，还可采用图像法。 保持电阻不变时，电流随电压变化的图像。
0.4
0.3
分析比较上面的实验数据，你能得到 什么结论？
导体的电阻不变时，通过导体的 电流跟导体两端的电压成正比。
实验数据记录
实验次序 电压 U=2V 电阻R/ Ω 电流I/A
1 2 3
5 10 20
0.4 0.2 0.1
分析比较上面的实验数据，你能得到 什么结论？
导体两端的电压不变时，通过导体 的电流跟导体的电阻成反比。
U 公式：I ＝ R U=IR 变形公式： U R= I 运用公式注意：
I（A） 单位：U（V） R（Ω）
（1）公式中三个量的单位要统一 （2）公式中的三个量应对应于同一段电路或同一 段 导体，即要有“同一性 ”
（3）公式中的三个量还要有同时性
例题 某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的阻值为96.8 Ω。 那么此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？
0.2
0.1
O
0.5
1.0
1.5
2.0
U/V
同学们，课下可画出电压不变时，电流随电阻变化的图像。
在I/U图像中画出来
I/A
A
由图像也可以看出： 在电阻不变时，电流与 电压成正比
B
IA IB
0
如图：试比较导体A、B 的电阻大小
在电压一定时比电流，
U/V
电流大的电阻小
A的电阻小于B的电阻
结论1:在电阻一定的情况下，导体中的电 流跟这段导体两端的电压成正比。 结论2:在电压不变的情况下，导体中 的电流跟导体的电阻成反比。
实验数据记录
实验次序
1 2 3
电压 U=2V
电阻R/ Ω
电流I/A
5 10 20
0.4 0.2 0.1
分析比较上面的实验数据，你能得到 什么结论？
导体两端的电压不变时，通过导体 的电流跟导体的电阻成反比。
结论1:在电阻一定的情况下，导体中的
电流跟这段导体两端的电压成正比。
结论2:在电压不变的情况下，导体
回顾
1、电阻
上节课我们学习了哪些内容？
1、导体的横截面积 2、电阻的影响因素 控制变量法 3、滑动变阻器在电路中能起到什么作用? 滑动变阻器的接法 ----- 一上一下 2、导体的长度 3、导体的材料
电 磁 起 重 机
电烤箱
电解铝专用设备 电饭锅
电流大小与哪些因素有关?
想一想
人们使用电主要是利用电流的各种效应， 如电流的热效应、磁效应、化学效应等。而 这些效应都和电流的大小有关，那么，电流 大小与哪些因素有关呢？