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初中物理探究电流与电阻、电压的关系伏安法测电
阻测电功率
一、电流与电阻、电压的关系
1.欧姆定律简介
o欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
它表明，在一个线性电阻器中，电流与电压成正比，与电阻成
反比。
2.实验装置
o需要一个稳定的电源、电阻器、电压表、电流表和滑动变阻器。
3.实验操作
o通过改变电阻器的值，同时观察电压表和电流表的读数变化，记录数据。
4.数据分析
o绘制电流与电压、电阻的图表，分析它们之间的关系。
二、伏安法测电阻
1.伏安法原理
o利用欧姆定律，通过测量电阻器两端的电压和通过的电流，可以计算出电阻的值。
2.实验步骤
o连接电路，确保电压表并联在电阻器两端，电流表串联在电路中。
o调节滑动变阻器，改变电路中的电流和电压，记录多组数据。
3.数据处理
o根据欧姆定律，计算每组数据对应的电阻值，并求平均值以减少误差。
三、测电功率
1.电功率定义
o电功率表示单位时间内消耗的电能，公式为P=UI（功率P等于电压U乘以电流I）。
2.实验方法
o使用电能表直接测量电功率，或通过测量电压和电流，再利用公式计算。
3.注意事项
o确保电路连接正确，避免短路或超过设备承受范围。
o多次测量取平均值，以减小误差。
通过这些实验，我们可以更深入地理解电流、电压、电阻和电功率之间的关系，为实际应用打下基础。
实验06 探究电流与电压、电阻的关系典例1 （2011年中考·内蒙古包头卷）在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中，电阻R=10Ω，电源电压U=3V。
（1）小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小军检查后发现有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线，画出正确的连线。
（2）电路改正后，小刚闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数为电源电压值，取下电阻，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是。
（3）故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像，如图乙所示，由图像可以得出结论：。
为了使结论更具有普遍性，小刚还应。
解析：（1）电压表测量定值电阻的电压，应并联在定值电阻两端，图中电压表与定值电阻和滑动变阻器并联了，如下图所示。
（2）①电流表无示数，说明有断路；②电压表的示数为电源电压值，说明电压表测量的是电源电压，电压表→电流表→电源→开关→滑动变阻器这个部分没有断路；③取下电阻，两表的示数仍然不变，说明电阻不起作用，没有连入电路；因此故障是电阻断路了．（3）这是一个正比例函数图象，反应的信息是“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”，为了寻找普遍规律，应更换电阻进行多次测量。
答案：（1）如上图所示（2）电阻断路（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；更换电阻，继续实验．点评：电压表和电流表判断电路故障的方法：（1）电压表无示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路断路或不包含电源部分短路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路。
（2）电压表有示数说明电压表所测量电路中，包含电源的部分电路短路或不包含电源部分断路，再由电路中有无电流来判断是断路还是短路．有电流，则电路为短路；无电流，则电路为断路。
典例2 （2011年中考·云南玉溪卷）在学习了电路和欧姆定律的知识后，同学们按照老师的要求到实验室进行“欧姆定律”的验证性实验。
初中物理电阻计算公式
电阻是物质对电流流动的阻碍程度的量度。
电阻的大小和物质的性质、形状、温度等因素有关。
在初中物理中，常用的电阻计算公式有以下几个。
1.电阻的定义
电阻的定义是U=IR，其中U是电压，I是电流，R是电阻。
这个公式
表明了电流通过一个电阻时所产生的电压与电阻大小成正比，与电流大小
成正比。
2.串联电阻的计算
串联电阻是指多个电阻依次连接在一起，电流从一个电阻流过后再流
入下一个电阻。
当几个电阻串联时，总电阻等于各个电阻之和，即
Rt=R1+R2+...+Rn。
3.平行电阻的计算
平行电阻是指多个电阻同时连接在电路中，电流可以分成几个不同的
分支。
当几个电阻并联时，总电阻可以通过公式
1/Rt=1/R1+1/R2+...+1/Rn计算得到。
4.直流电路中的功率计算
在直流电路中，功率可以通过公式P=IV计算得到，其中P是功率，I
是电流，V是电压。
根据欧姆定律U=IR，可以将功率公式改写为P=I^2R
或者P=U^2/R。
5.恒流电源下的电阻计算
当电流经过一个恒流电源时，电阻的大小可以通过公式R=U/I计算得到，其中R是电阻，U是电压，I是电流。
根据欧姆定律U=IR，可以将电阻公式改写为R=P/I^2或者R=U^2/P，其中P是功率。
以上是初中物理电阻的计算公式，可以通过这些公式来计算电阻、电流、电压和功率的关系。
理解和掌握这些公式，可以帮助我们解决电路中的各种问题，并且能够更好地理解电阻与电流之间的关系。
初中物理电学电阻公式电学电阻是指导体阻碍电流通过的特性。
电学电阻的大小与导体的材料、长度、截面积以及温度等因素有关。
下面将详细讲解初中物理中关于电学电阻的公式。
1.电阻的定义和计算公式电阻的定义为导体中电流通过时产生的电压与电流的比值。
用数学公式表示为：R=V/I其中R表示电阻，V表示电压，I表示电流。
2.欧姆定律欧姆定律是描述电阻和电压、电流之间关系的基本规律。
根据欧姆定律，电阻的大小与电压成正比，与电流成反比。
欧姆定律的数学表达式为：V=IR其中V表示电压，I表示电流，R表示电阻。
3.串联电阻的计算公式当多个电阻依次串联时，电流在每个电阻中都相同。
总电压等于各个电阻的电压之和。
根据这个原理，可以得到串联电阻的计算公式：R=R1+R2+R3+...+Rn其中R表示总电阻，R1、R2、R3...表示串联电阻的阻值。
4.并联电阻的计算公式当多个电阻并联时，每个电阻上的电压相同。
总电流等于各个电阻电流之和。
根据这个原理，可以得到并联电阻的计算公式：1/R=1/R1+1/R2+1/R3+...+1/Rn其中R表示总电阻，R1、R2、R3...表示并联电阻的阻值。
5.电阻的串并联转换公式当两个电阻串联时，可以通过以下公式计算等效电阻值：R=R1+R2当两个电阻并联时，可以通过以下公式计算等效电阻值：1/R=1/R1+1/R26.电阻的材料和长度对电阻值的影响理想情况下，导体的电阻与其长度成正比，与截面积成反比。
根据这个原理，可以得到计算电阻的公式：R=ρL/A其中R表示电阻，ρ表示电阻率，L表示导体长度，A表示导体截面积。
电阻率是材料固有的一个特性，是材料导电性的度量。
7.电阻对温度的影响通常情况下，电阻随温度升高而增加。
这是因为温度升高会引起导体原子振动加剧，电子与原子碰撞频率增大，电阻增加。
这个关系可以通过以下公式表示：R2=R1(1+α(T2-T1))其中R1、R2分别表示原始温度下和新温度下的电阻值，T1、T2分别表示原始温度和新温度，α表示温度系数。
第周上课时间月日（星期）本学期累计教案个
4.7 电流、电压和电阻的关系（3课时）
一、教学目标：
1．能总体设计研究电流与电压、电阻之间关系的分步研究程序。
2．能按提供的电路图进行实验。
3．理解滑动变阻器在电路这的控制作用。
4．能从实验数据中找出正比关系或反比关系。
5．能从分步实验结论中总结出欧姆定律。
6．会用欧姆定律进行简单的计算
二、教学重难点：欧姆定律
三、教学过程：
【引入新课】
复习、总结所学过的电学三个物理量：电流强度（I）、电压(U)、电阻(R)。
我们可以得到这样的规律：电压越大，对电流的推动作用也越大；电阻越大，对电路中的电流的阻碍也越大。
请大家猜测它们三者之间的关系。
当电路总的电阻一定时，电压越大，电流__________________。
当电路中的电压一定时，电阻越大，电流__________________。
设计实验，探究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系。
条件控制：
1）保持______不变，改变______，研究电流与电压之间的关系。
2）保持______不变，改变_______，研究电流与电阻之间的关系。
一．电阻不变时，电流与电压的关系
按教材第152页图4-44所示连接电路，开始实验，把数据记录到表格中。
（思考、讨论，请学生寻找规律。
）
可以发现：当电阻不变时，电压越大，电流也越大。
二．电压不变时，电流与电阻的关系
把电压控制在2伏特。
更换刚才电路中的定值电阻，记录每次的组值。
调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压保持不变，从电流表上读出电流值，填入表中。
（思考，让学生总结规律。
）
从实验数据中，可以总结：电阻两端电压不变时，电阻越大，电流就越小。
这个规律早在1827年，德国物理学家欧姆就已经研究得出，我们称其为欧姆定律：
导体中电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
表达式：I=U/R
介绍欧姆的生平，阅读教材中欧姆的介绍，激发刻苦学习的热情。
课堂练习
1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，把电阻R说成跟电压成正比，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。
（因为R的值是等于U/I，但当U增大时，I也会增大，而U/I的比值不会变。
）
2.当加在某导体两端电压为4V时，通过它的电流为0.25A，则这导体的电阻为______Ω；当加在它两端的电压增大1倍时，该导体的电阻为______Ω,导体中通过的电流为_______A 。
第2课时
复习：欧姆定律的内容及公式
课堂练习：
1、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到如下的两组数据：
分析表一所得到的数据可得结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
分析表二所得到的数据可得结论：＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2、试根据欧姆定律，完成下列表格。
通过例题的分析，让学生体会欧姆定律在电学中的重要地位。
同时继续强调电学的解题格式，
说明作电路图在解体过程中的重要作用。
应用1.已知电压、电阻，求电流 车床照明灯的电压是36V ，它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。
求通过灯丝的电流。
解题步骤：（1）画电路图（两个电阻必须画）
（2）列出已知条件和所求量
（3）求解I
已知：U=36V R=32Ω
求：I=？
解：I=U/R=36V/32Ω=1.13A
答：车床照明灯正常工作时，通过灯丝的电流约为1.13A.
P154例题1 一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是242欧，如果电灯线路的电压是220伏，求灯丝中通过的电流。
应用2：已知电阻、电流，求电压
P154例题2 一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧，通过的电流是10安，求电热水器工作时两端的电压。
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’，使灯泡正常发光,用
电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电
阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
应用3：已知电流、电压，求电阻
某同学用一只电流表和灯泡串联，测得它正常发光时的电流是
0.18A ，再用电压表测得灯泡两端的电压是220V ，试计算灯丝正常发光时
的电阻值。
P154例题3 一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上，用电压表测得定值电阻两端的电压是6伏，又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3安，求这个
电阻（欧）电压（伏）电流（安）510．230．651电阻（欧）电流（安）电压（伏）51．26
100．6150．4
定值电阻的阻值。
——伏安法测电阻
比一比：看谁画得最快最好——如何测量一个待测电阻(或小灯泡）的阻值?
1、请画出测量的电路图
2、列出所需器材
3、写出测量步骤.
1.有甲乙两导体，甲导体的电阻是2Ω，两端电压是2V ；乙导体的电阻是４Ω，两端电压是8V 。
某学生计算甲导体中的电流I 甲时，列出： 试指出以上计算过程错在何处？并用正确方法计算出甲乙两导体中通过的电流值。
答：误将乙导体两端的电压作为甲导体两端的电压。
2.加在某一电阻器两端的电压为5V 时，通过它的电流是0.5 A ，则该电阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到20V ，此时这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？
3、某电流表的电阻约为0.1Ω，它的量程是0.6A ，如将这个电流表直接连接到2V 的蓄电池的两极上，会产生什么后果？
第3课时
学生实验：用电流表和电压表测导体的电阻
教学反思：
准备这节课的时候还是感到左右为难，研究这三者的关系需要的器材有：电源（至少4伏），电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻（实验室只有5欧、10欧、15欧三种规格）、导线。
按教材要求，这些器材已是不足的了。
我想，无论谁准备这节课都会认为最佳方案是安排学生实验，我也是这样想的，呵呵。
但问题在于仪器最多只能安排10组出来，而实验室的桌子又不好合并，进行这样的教学的后果只能是一个：一节课不可能完成，而且就这样安排出来效果也不见得有多好，况且现在离期末时间已经是很紧的了。
但话说回来，如果安排演示，绝大部分学生根本无法看清，而且也没有了学生亲身体验的机会，参与度大大降低了。
真的是左右为难。
怎样在有限的条件下设计出这节课的最佳方案呢？每次教到这里都是令我头痛的一件事，真想听听大家的意见！ U 8V ＝＝I 甲=R 2Ω4A
=U 2＝I 甲甲R 甲2V Ω＝1A 4＝I 乙=U 乙乙8V Ω＝2A。
