初三物理电流电压和电阻

教学目标理解欧姆定律，能进行简单的计算重点难点用控制变量法研究电流与电压、电阻关系的活动探究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Vl的示数为Ul=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。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1。电阻的常用单位还有千欧（k）、兆欧（M），它们的换算关系如下：1M=103k=106 1k=103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=【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（）AA图和B图 BA图CB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1、根据欧姆定律，可以计算出通过导体的电流【例1】、某电路如图所示，电阻为，开关断开时电流表的读数为开关闭合时的五分之四，求电阻（电源电压不变）。解析： S闭合时S断开时而由题意有解得：2、由欧姆定律公式变换可得，用来计算用电器两端的电压【例2】、有三个电阻，当把串联接在电源上时，测得电流为，而两端的电压为2.5V；当把串联接在同一电源上时，测得电流为0.3A，两端的电压为4.5V，求的阻值。解析：当把串联接在电源上时，有当把串联接在电源上时，有而由题意有电源电压U不变，则即所以3、由欧姆定律公式变换可得，提供了间接测量电阻的方法【例3】、有一个标值看不清的电阻（阻值大约只有几欧姆）为了测定它，有一同学设计了如下图所示电路，已知，滑动变阻器总电阻，电源电压保持不变，当开关闭合断开，并把滑动变阻器滑片P移到ab中点时，电流表读数为0.6A；当把都闭合，并把滑动变阻器滑片P移到a端时，电流表读数为2.45A，试计算阻值。解析：当开关断开，滑动变阻器滑片P移到ab中点时，有当都闭合，滑动变阻器滑片P移到a端时，有而由题意有电源电压U不变，则即解得4、 根据电阻是导体本身的一种性质，可以计算导体两端的电压和通过的电流，从而正确选用电表的量程【例4】、某导体两端的电压是4V时，通过它的电流是0.5A；若导体两端的电压是6V时，能否用电流表的0.6A的量程来测量通过这个导体的电流？解析：当导体两端的电压是4V时，通过的电流是0.5A，则：导体的电阻当导体两端的电压是6V时，导体的电阻仍为8，则通过导体的电流因为所以不能用的量程来测量通过这个导体的电流。5、用欧姆定律和串、并联电路的特点解决串、并联电路的计算问题【例5】、有一个电铃，它的电阻，在正常工作时它的两端电压是6V，现有电源电压为1.5V、4V、9V的电源，要使电铃正常工作，应该怎么办？解析：要使电铃正常工作，必须给电铃加6V的电压，则题中的1.5V和4V的电源不能满足要求，所以应选择9V的电源，但9V大于6V，根据串联电阻的分压作用，通过串联一个电阻（如下图所示）分掉一部分电压，可使电铃正常工作。由欧姆定律得在串联电路中所以【例6】、在如下图所示的电路中，电源电压为10V，S闭合后通过的电流为0.4A，则电流表的示数各是多少？解析：由欧姆定律得在并联电路中所以电流表的示数（三）伏安法测电阻（1）原理：R=U/I（2）电路图：（滑动变阻器）（四）串并联电路中电流、电压和电阻的关系串联电路中，各处电流相等，各用电器电压之比和其电阻成正比并联电路中，各处电压相等，各用电器电流之比和其电阻成反比推导：【训练】1(05汕头市(课改区)欧姆定律的表达式为 ，在电压U一定的条件下，导体的电阻R越小，通过导体的电流I越 。两个电阻R1和R2（R1R2）串联接入电路中，通过R1的电流 （填大于.等于或小于）通过R2的电流。2(04西宁)某电阻两端接3V电压时,流过的电流是0.1A，在2min内通过该电阻的电荷量为_C若将这个电阻两端改接4.5V电压，它的电阻是_3(04黑龙江)右图是研究电流与电阻关系的实验电路图。闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至_端；实验过程中，当电阻1由5变为10时，为使1两端的电压保持不变，滑片应向_端滑动。4(04甘肃)将一个20的定值电阻Rl与另一个定值电阻R2并联后，得到12的等效电阻，则R2的阻值为_.若再增加一个50的电阻R3与R1和R2串联，则串联后的总电阻为_.5(04浙江丽水自然)杨明是一个无线电爱好者，在一次修理收音机时，发现有一只阻值为30的电阻需要更换，而现在只有10、20、40、60、120几种规格的电阻（每种电阻都有若干个），请你再帮杨明想两种解决办法：例如：将三个10的电阻串联方法一：_；方法二：_。6(04湖南郴州)如图所示，每个导体的电阻均为R，在ABCD四个接线柱中任选二个接入电路，可得到_种不同的电阻值7(04福建漳州)常温下，两条长度相等、横截面积不同的同种材料制成的电阻丝，粗电阻丝的电阻_细电阻丝的电阻；把它们串联在电路中，通过粗电阻丝的电流_通过细电阻丝的电流（填大于等于或小于）8(05上海市)一导体的电阻为6欧，10秒内通过它横截面的电量为2库，则导体中的电流为_安。若将该导体与另一阻值为4欧的导体串联，则总电阻为_欧。9(04河南)如图所示，电阻R1与电阻R2串联后，它们的总电阻是100，已知R2=60，电压表的示数为10V，则通过R1的电流为_A10(05莆田市)两个阻值不同的电阻，如果将它们串联后接在电路中，则通过它们的电流之比为_ ,如果将它们并联后接在同一电路中，则加在它们两端的电压之比为_。11(05哈尔滨市)学校实验室有一只标有101A的指示灯和一只标有201A的滑动变阻器，一位同学把它们并联后接在电路中指示灯正常工作的电压是_V，此时干路中允许通过的最大电流为_A12(05广西河池)如图所示电路，电阻R1=R2=4，电源电压保持不变，当S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.75A，此时电路是_联电路，电路的总电阻是_；当S1闭合、S2断开时，电路的总电阻是_，电流表的示数是_A。 13(05自贡市)如右图所示，电源电压表保持不变，R110，R220 当开关S断开时，电流表示数为0.6A;当S闭合时，电压表示数为_V，电流表示数为_A14(05宿迁市)如图，电源电压保持不变，电阻R1 = R2 = R3 = 10。要使R2、R3并联，应闭合开关 ，此时电流表的示数为I1；要使R1、R2串联，开关S1、S2应 (填断开或闭合)，此时电流表的示数为I2；则I1I2 = 。 15(04西宁)如图所示，R为定值电阻，电源电压不变，当滑动变阻器R的滑片向右滑动时，电压表V1的示数_；电压表V2的示数_；电流表A的示数 _(填变大，不变或变小)16(04上海)在图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S由断开到闭合时，电流表的示数将_，电压表与电流表示数的比值将_。(均选填变大、不变或变小) 17(05天津市)如图所示，当开关闭合后，滑片P 向右滑动时，电流表的示数_，电压表的示数_。(填变大或变小)18(05辽宁十一市(非课改区)将小灯泡L1、L2(RL1RL2)串联后接在电源上，闭合开关，发现L1不亮、L2正常发光，产生这种现象的原因是_，排除故障后再闭合开关，_灯较亮。在相同时间内通过两灯丝横截面的电荷量_。19(05上海市)在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S后，当滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表的示数将_（选填变小、不变或变大）。若在电路中再接入一个电压表，且当滑片P分别位于变阻器的右端、中点和左端时，电压表的示数如下表所示，则电压表应并联在图中_两点之间（选填ab、bc或ac）。 20(04梅州)某同学在做用电流表测电流的实验中，所用电路如图甲所示，按电路图正确连接电路并接通开关S后，电流表A1、A2的计数如图乙，则A1读数是_A;A2的读数是_A;那么R1R2=_。21(05广东)如图所示，当S闭合时，L1、L2均正常发光， 学生电流表A1和A2 的指针偏转角度相同，那么L1和L2两灯的电阻R1、R2的关系是R1:R2=_。