1、15.2 科学探究：欧姆定律知识点 1:电流的大小与哪些因素有关1.实验探究提出问题：电流与电压、电阻到底会有怎样的关系？猜想与假设：电压越大，电流就越大。电流可能与电压是成正比关系。电阻越大，电流就越小。电流可能与电阻是成反比关系。设计实验与制定计划：探究 I 与 U 的关系，就要保持导体的电阻不变；探究电流与电阻的关系，就要保持电阻两端的电压不变。这种研究方法叫控制变量法，今天咱就用控制变量法先探究 I 与 U、 I 与 R 的关系。进行实验与收集证据：（一）探究电流与电压的关系来源: 学优高考网 gkstk1.画出实验电路图，如图所示。2.选用 5 的定值电阻，根据电路图连接实物图，在连
2、接实物图的过程中，开关应该处于断开状态，滑动变阻器的滑片置于阻值最大处。3.闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，分别测出 4 组电压值和电流值，并将测量结果填入表一。表一：电压 U/V 1来源 :学优高考网 gkstk 2来源 :学优高考网 gkstk 3 4来源 :学优高考网 R=5电流 I/A 0.2 0.4 0.6 0.8绘制图像用横坐标表示电压，纵坐标表示电流，根据表一中电压与电流的对应数据，在坐标系中描点，然后将各点平滑地连接起来，就能得到 U-I 图像。分析数据，得出结论：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 关系。答案：正比（二）探究电流与电阻的关系1.仍然利用刚才连
3、接的电路，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数是 2V 时，记下电流表的示数，把测量结果填入表格；2.把 5 的电阻取下，再分别把 10、15 、20 的电阻接入电路，分别测得电压是 2V 时的电流表的示数，把测量结果填入表二。表二：电阻 R/ 5 10 15 20U=2V电流 I/A 0.4 0.2 0.13 0.1绘制图像用横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，根据表二中电阻与电流的对应数据，在坐标系中描点，然后将各点平滑地连接起来，就能得到 R-I 图像。分析与论证在电压一定的情况下，导体中的电流与导体的电阻成 关系。答案：反比2.规律总结保持电阻不变时，电流跟电压成 关系；保持电压不变时，电
4、流跟电阻成 关系。答案：正比 反比3.知识拓展（1 ）寻找电流 I、电阻 R、电压 U 的关系，要用数据分析法。即分析数据时，要对数据进行比较、运算，如加、减、乘、或除等。如 ，两个量的比值等于一个常数，我们就说常 数21I电流与电压成正比；I 1R1=I2R2=常数，两个量的乘积等于一个常数，我们就说电流与电阻成反比。（2 ）不能说电阻一定时，电压与电流成正比。这里存在着一个逻辑关系问题。物理量之间存在着一定的因果关系，电压是因，电流是果，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中有了电流，导体两端才有了电压，因果关系不能颠倒。不能说电压一定时，电阻与电流成反比。我们知道，电阻是
5、导体本身的一种性质，即使导体中没有电流，导体也会有电阻，导体不会因为通过它的电流的改变而使导体的电阻发生改变。例 1 如图，在探究“通过导体中的电流与电阻之间关系”的实验中，当我们将电阻由 5 换成 10 后，接下来的操作正确的是（ ）A.将变阻器滑片 P 向左移动，保持电压表示数不变B.将变阻器滑片 P 向左移动，保持电流表示数不变C.将变阻器滑片 P 向右移动，保持电压表示数不变D.将变阻器滑片 P 向右移动，保持电流表示数不变解析：探究电流与电阻的关系要保持电压不变，B、D 错误；当电阻由 5 换成 10 后，电路中的电流减小，变阻器两端的电压减小，电压表的示数增大，应将变阻器滑片 P
6、向右移动，使电路中的电流减小、电压表的示数减小到和原来一样，A 错误， C 正确。答案：C跟踪训练1.最先研究电流与电压、电阻并得出三者之间关系的科学家是（ ）A.欧姆 B.伽利略 C.牛顿 D.奥斯特2.图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图像是（ ）3.某一导体，两端加 4.5V 电压时，通过它的电流为 0.15A，它的电阻为 ；当其两端电压为 0V 时，它的电阻是 知识点 2：欧姆定律1.规律总结（1）内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成 ，跟这段导体的电阻成 。（2）公式： ，变形式： 和 。（3）实质：反映了一段导体中的电流跟电压和电阻之间的 关系。（ 4）使用
7、条件：I 、U、R 是指 中的电流、电压和电阻。5.应用：欧姆定律公式明确了三个量之间的关系，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。例 1 ，例 2 ，答案：（1）正比 反比 （ 2） U=IR （3）定量 （4）同一段电路RII例 1 解： 。.3A96.80VRUI答：通过该熨斗电热丝的电流约为 2.3A。例 2 解： 。452I答：此电热器的电阻约为 48.9。2.知识拓展（1 ）电流表自身的电阻很小，如果把电流表直接接到电源两极，通过电流表的电流很大，会烧坏电流表。电压表自身的电阻很大。（2 ）对于 ，导体的电阻在数值上等于导体两端的电压
8、跟通过导体电流的比值。不能认IUR为“电阻跟电压成正比，跟电流成反比” 。因为电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，而与电流、电压无关。例 2 在某一温度下，连接在电路中的两段导体 A 和 B 中的电流与其两端电压的关系如图所示由图中信息可知（ ）A.A 导体的电阻为 10B.B 导体的电阻为 10C.A 导体两端电压为 3V 时，通过 A 导体的电流为 0.3AD.B 导体两端电压为 3V 时，通过 B 导体的电流为 0.6A解析：电流和电压的图像为一条过原点的直线，可知电流和电压成正比，电阻 ， ，A 错误，B 正确。当电压为 3V 时，通过50.6V3AIUR103.VBI
9、URA 导体的电流为 0.6A，通过 B 导体的电流为 0.3A。答案：B跟踪训练4.一个阻值为 20 的电阻，测得通过它的电流为 5A，那么此时加在这个电阻两端的电压是（ ）A.4V B.10V C. 0.25V D.100V5.由欧姆定律公式可知（ ）A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比B.导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，所以导体电阻为零C.导体中的电流越大，导体的电阻就越小D.导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示6.在研究电路问题时，使用的电源电压为 3V，学生实验使用的常规电流表电阻为 0.3，若将电流表和电源直接相连，则通过电流表的电流为_A，这样操作的后果是 跟踪训练 参考答案1.A2.A3.30 304.D5.D6.10 电流表会被烧坏
