物理15

第十七章 欧姆定律

第1节 探究电流跟电压、电阻的关系

一、［提出问题］：电流、电压、电阻三者的关系怎样？

二、［猜想和假设］:1．电流和电阻成反比．2．电流和电压成正比．三、［设计实验］:

（一）设计思想：

(1）一个灯泡，用两节电池比一节电池时亮，说明灯（电阻）不变，电压大时，电流也大；

(2）同样的两节电池，2.5V的灯比6.3V 的灯亮．电压不变时，电阻大的电流小，电阻小的电流大．（二）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。

（三）实验电路：根据实验思想，画出如下电路图：

（四）两次实验中滑动变阻器的作用分别是什么？

1．电流跟电压的关系：改变定值电阻两端电压

2．电流跟电阻的关系：使定值电阻两端电压保持不变

实验结论：1．导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

2．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。

第2节 欧姆定率

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．公式：I=U/R。

3．说明：①适用条件：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）;

②I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。

③同一导体（即R不变），则1与U成正比

同一电源（即U不变），则1与R成反比。

④R=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。

第3节 电阻的测量

1．定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。

2．原理：R=U/I

3．电路图：

4．步骤：

根据电路图连接实物。连接电路时开关应断开，滑动变阻器的阻值应调到最大端。

②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。

③算出三次Rx的值，求出平均值。

④整理器材。

5．讨论：本实验中，滑动变阻器的作用：①保护电路：②改变导体两端电压

如图是两电阻的伏安曲线，则R₁>R₂

第4节 欧姆定律在串并联电路中的应用

一、串联电路的特点

1．电流：串联电路中各处电流都相等。

公式：I=I₁=I₂=I₃=……In

2．电压：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。

公式：U=U₁+U₂+U₃+....+Un

3．电阻：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。

公式：R=R₁+R₂+R₃+……+Rn

理解：把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。

4．串联分压，电阻的阻值越大它分担的电压就越大。

二、并联电路的特点

1．电流：并联电路中总电流等于各支路中电流之和。

公式：I=I₁+I₂+I₃+....+In

2．电压：并联电路中各支路两端的电压都相等。

公式：U=U₁=U,₂=U,₃=……Un

3．电阻：并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。

理解：把n段导体并联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都小，这相当于导体的横截面积增大。三、欧姆定律

●欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

(1）欧姆定律公式：I=U/R

U为电源电压，单位为伏（V);

I为通过导体的电流，单位为安（A);

R为导体的电阻，单位为欧（Ω)。

【注意】应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。

(2)U=IR,R=U/I

应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时，只要知道I,U,R三个量中的两个，就可以求出第三个未知物理量。

●公式的物理意义

(1）欧姆定律的公式I=U/R表示，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就随着增大几倍。当导体两端的电压保持不变时，导体的电阻增大几倍，导体中的电流就减为原来的几分之一。

(2）导出式 U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。

(3）导出式R=U/I表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值，由于同一导体的电阻一定（导体本身的性质），因此不能说成"导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比"