1 17 欧姆定律

17.1电流与电压和电阻的关系

一、探究电流与电压的关系

提出问题：电阻一定时，电流与电压存在怎样的关系？

猜想与假设：因为电压是使自由电荷发声定向移动形成电流的原因，

电压越高，电流越大，所以电流与电压可能存在正比关系。

设计实验：探究电流与电压的关系，需要将定值电阻接入电路，并用

电流表测出电路中的电流，用电压表测出定值电阻两端的电压，通过串联

在电路中的滑动变阻器来调节定值电阻两端的电压。实验电路图如图所示。

进行试验：

（1）将一个10Ω的定值电阻按图所示的实验电路图接入电路。

（2）调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为2.4V 、1.8V 、1.2V ，分别读出电流表的示数并填入下表中。

R=10Ω

（3）在坐标系中画出I-U 图像，如图所示

分析论证：从实验数据可以看出电流与电压有关，电流随电压的增大而

增大，电流与电压的比值为一定值，说明电流与电压成正比，将实验数据通

过图像的形式表示出来，通过分析图像可知电流的大小与电压成正比。

结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

二、探究电流与电阻的关系

提出问题：电压一定时，电流与电阻存在怎样的关系？

猜想与假设：因为电阻表示导体对电流阻碍作用的大小，电阻越大，电流会越小，所以电流与电阻可能存在反比关系。

设计实验：要研究电流与电阻的关系，必须改变接入电路的电阻值的大小（如5Ω、10Ω、20Ω。。。），只需要更换不同电阻接入电路即可。试验中要控制电阻两端的电压不变，所以需要在电路中串联滑动变阻器来调节，保证电阻两端的电压相等。实验电路图如图所示。

进行试验：

（1）按图所示电路图连接实验电路。

（2）将阻值为5Ω的定值电阻连入电路中，调节滑动变阻器的滑片，

使电压表示数为3V ，读出电流表的示数填入下表中。

（3）将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻，调节滑

动变阻器的滑片，使电压表示数保持在3V 不变，分别读出对应电流表的示

数并填入下表中

U=3V

（4）在坐标系中画出I-R 图像如图所示

分析论证：从实验数据可以看出电流与电阻有关，电流随电阻的增大而

减小，电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻成反比。将实验数据通

过图像的形式表示出来，通过分析图像可知，电流与电阻成反比。

结论：在电压力一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

2 注意：

（1）连接电路时，开关应处于断开状态；要正确选择电压表、电流表的量程；在闭合开关前，应将滑动变阻器连入电路的阻值调节到最大，即滑片应置于最大阻值处。

（2）实验中用到了控制变量法，探究电流与电压的关系时，要保证电阻一定；探究电流与电阻的关系时，要保证电压一定。

（3）在探究电流与电压的关系时进行了多次的测量，避免实验的偶然性和特殊性，使实验得到的结论更具有普遍性。在探究电流与电阻的关系时，是通过“换”电阻的方式来改变电阻阻值的，进行实验时，手移动滑片，眼睛观察电压表的示数。

（4）滑动变阻器在两个探究实验中的作用是不同的。在探究电流与电压的关系实验中，滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压；而在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。

点拨：在理解电流跟电压、电阻的关系时应注意的四个问题

（1）研究对象不变：通过导体的电流和导体两端的电压都是针对同一个导体而言的。

（2）明确因果关系：电流与电压之间存在着因果关系，电压是导体中产生电流的原因，因为导体两端加了电压，导体中才有电流，而不是导体中有了电流才在导体两端产生电压，所以，不能说成“电阻一定时，电压与电流成正比”。

（3）要时刻记住一点，电阻是导体本身的一种性质，导体的材料、长度、横截面积及温度不变时，导体的电阻是一个定值，与导体两端的电压及通过导体的电流无关。所以，不能说成“电压一定时，导体的电阻与通过它的电流成反比”。

（4）不漏前提条件：归纳结论时，“电流与电压成正比”的前提是电阻一定，“电流与电阻成反比”的前提是电压一定。

易误易混警示

易误点：电流与电压和电阻的关系叙述。

易误点辨析：解答有关“电流与电压和电阻的关系”的题目，容易出现以下两方面的错误：一是在分析电流跟电压、电阻两个变量的关系时，往往忽略了要对变量进行控制，从而使得出的结论缺少条件。电流与电压、电阻的关系是有条件的：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。做题时，同学们易忽视其成立的条件：“电阻一定”或“电压一定”。二是将电流与电压、电阻的因果关系颠倒了。说成“U 与I 成正比”“R 与I 成反比”。电流与电压、电阻间的因果关系不能颠倒，在表述时要注意两点：①先有电压后有电流，电流与电压有关，而电压与电流无关；②电 …… 此处隐藏：5463字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……