一、電流與電壓的關系
1. 實驗探究：電流與電壓的關系
【提出問題】電阻一定時，電流與電壓存在怎樣的關系？
【猜想與假設】因為電壓是形成電流的原因。若電阻一定，可能電壓越大，電流越大。
【設計實驗】
（1）運用控制變量法探究?？刂齐娮璧淖柚挡蛔儯ㄟ^調(diào)節(jié)滑動變阻器改變定值電阻兩端的電壓，并用電流表測出電路中的電流，用電壓表測出定值電阻兩端的電壓。
（2）實驗電路圖如圖所示。
（3）實驗器材：電源、定值電阻、滑動變阻器、開關、電流表、電壓表、導線等。

【進行實驗】
（1）按電路圖把一個10Ω的定值電阻連接電路。
（2）閉合開關前，檢查電路中各元件的連接是否正確，將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處。
（3）調(diào)節(jié)滑動變阻器使電阻兩端的電壓分別為 1V、2V、3V、4V、5V、6V，讀出此時相應的電流值記入下表中。
電阻R
10 Ω
電壓U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
電流I/A
【分析論證】
（1）分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)電流與電壓有關，電流隨電壓的增大而增大，并且成正比。
（2）在坐標系中根據(jù)各電流值和對應的電壓值描點，畫出 I-U 圖像。分析圖像可得出：通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
（3）實驗結論：在電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
【評估與交流】
（1）滑動變阻器的作用：保護電路、改變定值電阻兩端的電壓。
（2）表格錯誤數(shù)據(jù)的分析：分析比較各組數(shù)據(jù)電壓與電流的比值是否相同，不同的一組數(shù)據(jù)為錯誤數(shù)據(jù)。
（3）提示：
①結論中的電流、電壓、電阻是針對同一導體而言的。
②明確電流與電壓存在的因果關系，電壓是導體中產(chǎn)生電流的原因，而不是導體中有了電流才在導體兩端產(chǎn)生電壓，所以不能說電阻一定時，電壓與電流成正比。
③在歸納結論時，不能漏掉前提條件“電阻一定”。
二、電流與電阻的關系
【提出問題】電壓一定時，電流與電阻存在怎樣的關系？
【猜想與假設】因為電阻對電流有阻礙作用，所以若電壓一定，可能電阻越大，電流越小。
【設計實驗】要研究電流與電阻的關系，必須改變接入電路的阻值R，所以要更換不同的電阻R接入電路。實驗中要控制電阻兩端的電壓不變，所以需要在電路中串聯(lián)滑動變速器，通過調(diào)節(jié)滑動變速器，保持電阻R兩端的電壓不變，電路圖如圖所示。
【實驗器材】電源、不同阻值的定值電阻多個、滑動變阻器、開關、電流表、電壓表、導線等。
【進行實驗】
（1）按電路圖連接電路。
（2）閉合開關前，檢查電路中各元件的連接是否正確，將滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處。
（3）把阻值為5Ω的定值電阻接入電路，閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)為3V保持不變，讀出電流表的示數(shù)，記錄在下面的表格中。
（4）把阻值為5Ω的定值電阻分別更換為10Ω、15Ω、25Ω的定值電阻，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表示數(shù)保持3V不變，讀出電流表的示數(shù)，記錄在下面的表格中。
電壓U/V
2
電阻R/Ω
5
10
15
25
電流I/A
0.15
0.22
0.30
0.38
【分析論證】
（1）分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：電流與電阻有關，電流隨電阻的增大而減小，且電流與電阻的乘積為一定值，說明電流與電阻并且成反比。
（2）在坐標系中畫出I-R圖像。分析圖像可得出：通過導體的電流與導體的電阻成反比。
I-R圖像 I- 1R 圖象
（3）實驗結論
在電阻一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
【評估與交流】
（1）對I-R圖象的改進是作出I- 1R 圖象，“電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比”也可以說成“電壓一定時，導體中的電流與導體電阻的倒數(shù)成正比”。
（2）如果用干電池做實驗，可以通過改變串聯(lián)干電池的節(jié)數(shù)來改變定值電阻兩端的電壓（圖甲）；如果用學生電源做實驗，可以通過轉動旋鈕來改變定值電阻兩端的電壓（圖乙）；如果用滑動變阻器，可以將滑動變阻器串聯(lián)在電路中起分壓作用，改變定值電阻兩端的電壓。
（3）注意：對實驗結論兩種錯誤的語言描述：
①“導體中的電流跟導體的電阻成反比”。漏掉了結論的前提條件（在電壓一定時）。
②“電壓一定時，導體的電阻與導體中的電流成反比”。弄錯了結論的因果關系（因為電阻是導體本身的性質(zhì)，跟電壓和電流都沒關系）。
第2節(jié) 歐姆定律
一、歐姆定律
1. 歐姆定律的內(nèi)容
導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
2. 數(shù)學表達式
（1）如果用U 表示導體兩端的電壓，R表示導體的電阻，I表示導體中的電流，那么用公式表示就是：I=UR
（2）公式中物理量單位
電壓U：伏特，符號V； 電阻R：歐姆，符號Ω； 電流I：安培，符號A。
3. 變形公式
由歐姆定律的公式I=UR 可推出：U=IR、 R=UI 。
（1）電壓U=IR的意義：表示導體兩端的電壓等于通過導體的電流與其電阻的乘積。因電壓是由電源提供的，電壓是形成電流的原因，所以不能說成電壓與電流成正比。
（2）電阻R=UI 的意義：表示導體的電阻在數(shù)值上等于加在導體兩端的電壓與通過導體的電流的比值。
因電阻是導體本身的一種性質(zhì)，只與導體的材料、長度、橫截面積及溫度有關，與加在兩端的電壓和流過的電流大小無關。（選填“有關”或“無關”）
4. 對公式的理解
（1）統(tǒng)一性：I、U、R必須使用國際單位制中的單位，即電壓—V，電阻—Ω，電流—A。
（2）同一性：
I、U、R是對同一個導體或同一段電路而言的，三者要一一對應。在解題時，習慣上把同一個導體或同一段電路各個物理量符號的角標用同一數(shù)字或字母表示，如I1、R1、U1等。
（3）同時性：
對同一導體或同一部分電路來說，由于開關的閉合或滑動變阻器滑片的移動，都會導致電路中的電流、電路兩端的電壓的變化，所以公式I=UR 中的三個量是針對R同一時間而言的。
（4）條件性：
定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關系分別有不同的成立條件。即當導體的電阻一定時，導體中的電流跟它兩端的電壓成正比；當導體的電壓一定時，通過它的電流跟它的電阻成反比。
（5）適用范圍
歐姆定律適用于從電源正極到負極之間的整個電路或其中某一部分電路，并且是純電阻電路。
二、歐姆定律的應用
1. 應用歐姆定律進行分析與計算的依據(jù)
（1）求電流： I=UR ；（2）求電壓： U=IR；（3）求電阻： R=UI .
只要知道I、U、R中的任意兩個量就可以利用歐姆定律計算出第三個量。
2. 利用歐姆定律解答計算題的一般步驟
第一步：可采用“去表法”判斷電路的連接方式，將電壓表去掉，將電流表看成一段導線，畫出等效電路圖，然后進行判斷。判斷出電路的連接方式后，再將電壓表和電流表“恢復”到原來的位置，明確各測量哪部分電路兩端的電壓和電路中的電流。
第二步：認真審題，在電路圖（或畫出的電路圖）上標出已知量、待求量。
第三步：找出各物理量之間的關系；利用歐姆定律和串、并聯(lián)電路電流、電壓的關系列出關系式，列式時要注意公式成立的條件，要有必要的文字說明。物理公式在代入數(shù)值或寫計算結果時不要忘記單位。
第四步：討論結果的合理性，得出答案。
3. 酒精濃度檢測儀
酒精測試儀實際上是由酒精氣體傳感器R1（相當于隨酒精氣體濃度變化的變阻器）、一個定值電阻R2及一個電流表和電壓表串聯(lián)組成。
酒精氣體傳感器的電阻值R1隨酒精氣體濃度的增大而減小，如果駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大，那么傳感器的電阻值R1越小，根據(jù)歐姆定律I=U/R可知，電路中的電流越大，則定值電阻R2兩端的電壓U2＝IR2越大，即測試儀的示數(shù)越大。
4. 車重表
（1）圖為某同學設計的高速公路收費站計重秤的原理圖。該原理圖中，R2為滑動變阻器。若車重表是由電流表改裝而成，現(xiàn)將它串聯(lián)在圖中位置，則當車越重時，變阻器的滑片向下滑，連入電路的阻值變小，電路中的電流變大，即車重表的示數(shù)將變大。
（2）若車重表是由電壓表改裝而成，現(xiàn)將它并聯(lián)在R1兩端，則當車越重時，變阻器的滑片向下滑，電路中的電流變大，R1兩端的電壓變大，即車重表的示數(shù)將變大。
第3節(jié) 電阻的測量
一、伏安法測電阻
【設計實驗】由歐姆定律的變形公式R=UI可知，用電流表測出通過定值電阻的電流I，用電壓表測出定值電阻兩璃的電壓U，把實驗數(shù)據(jù)代入R=UI ，即可求出定值電阻的阻值大小。
為了減少實驗誤差，實際測量中要改變待測電阻兩端的電壓，多次測量電壓及電流的值，求出每次的電阻值，最后求電阻的平均值。
串聯(lián)一個滑動變阻器，移動滑片，就可以改變定值電阻兩端的電壓和流過的電流。電路設計如圖所示，當變阻器的滑片P向左移動時，變阻器連入電路的阻值變小，則待測電阻兩端的電壓變大，通過的電流也變大。
【實驗器材】電池組、開關、導線若干、定值電阻、電流表、電壓表、滑動變阻器。
【設計表格】
【進行實驗】
①根據(jù)電路圖連接電路。
②閉合開關，移動滑動變阻器的滑片來改變待測電阻兩端的電壓，記下相應的電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)并填在表中。
③斷開開關，整理器材，結束實驗。
④算出待測電阻的阻值大小及電阻的平均值并填入表中。
【數(shù)據(jù)處理】
將每次測量的電壓值、電流值代入公式，分別求出待測電阻的阻值R1、R2、R3，計算出它們的平均值。R =（R1+R2+R3）/3
【分析與討論】
畫出定值電阻的I-U圖像，分析圖像發(fā)現(xiàn)：當定值電阻兩端的電壓改變時，通過它的電流也隨之而改變，但電壓與電流的比值不變，即電阻不變，同時證明了導體的電阻是由自身的性質(zhì)所決定的，與電壓和電流無關。
二、伏安法測小燈泡的電阻
【實驗目的】用電壓表、電流表測小燈泡的電阻
【實驗原理】 R=UI
【實驗器材】電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、小燈泡。
【實驗步驟】
①按電路圖連接實物。
②閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，記錄電壓表、電流表的示數(shù)。
③多次調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，重復上述實驗。
實驗序號
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
燈泡亮度
1
2
3

【數(shù)據(jù)處理】
將測量的電壓值、電流值代入公式，分別求出小燈泡的阻值R1、R2、R3。
【分析與討論】
畫出小燈泡的I-U圖像，發(fā)現(xiàn)小燈兩端的電壓與電流之比（電阻）不是一個定值；當小燈兩端電壓越大時，燈絲電阻越大。原因是當燈兩端電壓變大時，燈絲溫度升高。
第4節(jié) 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用
一、歐姆定律在串聯(lián)電路中的應用
1. 串聯(lián)電路中電流的計算
根據(jù)串聯(lián)電路電流的規(guī)律，通過電阻R1的電流和通過電阻R2的電流相等，都等于I。
電阻R1兩端的電壓 U1=IR1，R2兩端的電壓U2=IR2。
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律 U=U1+U2，有U=IR1+IR2=I（R1+R2）
可求得 I=UR1 + R2
即：串聯(lián)電路中通過某個電阻的電流或串聯(lián)電路的電流，等于電源兩端電壓除以各分電阻之和。
2. 串聯(lián)電路中總電阻與分電阻的大小關系
（1）推導：由歐姆定律可知： U1=I1R1 U2=I2R2 U=IR
因為在串聯(lián)電路中：U=U1+ U2 I=I1=I2
所以 R=R1+R2
結論：串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。
（2）幾個導體串聯(lián)后，總電阻會變大的原因：
因為電阻串聯(lián)相當于增大了導體的長度，所以串聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都要大。
3. 串聯(lián)電路的分壓特點
如上圖所示，因為串聯(lián)電路的電流相等 I1=I2
由歐姆定律可知：U1=I1R1 U2=I2R2
所以 EQ \F(U1,U2) ＝ EQ \F(R1,R2)
結論：串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與它們電阻的大小成正比.
二、歐姆定律在并聯(lián)電路中的應用
1. 并聯(lián)電路中總電流的計算
如圖所示，定值電阻R1和R2并聯(lián)，電源電壓為U。
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等 U1=U2
通過電阻R1的電流為： I1=U1 /R1 通過電阻R2的電流為： I2=U2 /R2
并聯(lián)電路的總電流：I= I1+ I2= UR1+ UR2
即：并聯(lián)電路中干路電流等于各支路兩端電壓除以本支路電阻的和。
2. 并聯(lián)電路中的總電阻和分電阻的關系
（1）并聯(lián)電路中的總電阻
在并聯(lián)電路中，兩個電阻R1和R2對電流的阻礙作用，也可以用一個電阻R替代，若通過這一個電阻的電流與原來兩個電阻的總電流相同，則這個電阻R就叫這個并聯(lián)電路的總電阻。
（2）理論推導：并聯(lián)電路中的總電阻和分電阻的關系
如上圖所示，由歐姆定律知：
I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R
在并聯(lián)電路中： I=I1+I2 U=U1=U2
EQ \F(1,R) ＝ EQ \F(1,R1) + EQ \F(1,R2)
結論：并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。
（3）幾個導體并聯(lián)后，總電阻變小的原因分析：
電阻并聯(lián)相當于增大了導體的橫截面積，所以并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都要?。?br>3. 并聯(lián)電路的分流特點
并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等， U1=U2
因為 U1= I1R1 U2= I2R2 則 I1R1= I2R2
所以 EQ \F(I1,I2) ＝ EQ \F(R2,R1)
結論：并聯(lián)電路中，各支路的電流與支路電阻的大小成反比.
實驗序號
電壓U/V
電流I/A
電阻R/Ω
電阻平均值R/Ω
1
2
3

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