I=U/R ⚡ 第15课

欧姆定律

探索电流、电压与电阻之间的奥秘

📖从生活到物理

🔦 生活中的发现

你注意到没有:

  • 把滑动变阻器的滑片往左移 → 灯泡变亮 → 电流变大
  • 换上更强的电池 → 灯泡更亮 → 电压增大
  • 接入更长的导线 → 灯泡变暗 → 电阻变大

这三个现象之间有什么规律呢?让我们用实验来回答!

💡

电流 I

单位:安培 (A)
电荷的定向移动

🔋

电压 U

单位:伏特 (V)
推动电荷的动力

🛑

电阻 R

单位:欧姆 (Ω)
导体对电流的阻碍

📐欧姆定律公式

I = U / R
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
U = I × R
R = U / I

💡 公式理解

当 R 一定时 I ∝ U,电压越大,电流越大
当 U 一定时 I ∝ 1/R,电阻越大,电流越小
当 I 一定时 U ∝ R,电阻越大,电压越大

🔬实验:探究 I 与 U、R 的关系

本实验采用控制变量法:先保持电阻不变,研究电流与电压的关系;再保持电压不变,研究电流与电阻的关系。

🔬 电路模拟器 — 拖动滑块观察变化
6.0 V
10 Ω
I = 0.6 A

📊 实验结论

结论1:当电阻 R 一定时,导体中的电流 I 与导体两端的电压 U 成正比

结论2:当电压 U 一定时,导体中的电流 I 与导体的电阻 R 成反比

🧮欧姆定律应用

🔢 欧姆定律计算器

输入任意两个量,自动计算第三个

输入任意两个值即可自动计算

📝 典型例题

例1:一个电阻为20Ω的导体,两端加6V电压,通过它的电流是多少?

解:I = U/R = 6V / 20Ω = 0.3A

例2:通过某导体的电流为0.4A,电阻为15Ω,求导体两端电压。

解:U = I×R = 0.4A × 15Ω = 6V

✏️课堂练习

🎯 5道题检验学习成果

1. 欧姆定律的公式是:

A I = U × R
B I = U / R
C I = R / U
D U = I / R
💡 欧姆定律:导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比,即 I = U/R

2. 一段导体两端电压为6V,电阻为12Ω,通过它的电流为:

A 72 A
B 2 A
C 0.5 A
D 6 A
💡 I = U/R = 6V / 12Ω = 0.5A

3. 在探究"电流与电压关系"实验中,应保持不变的量是:

A 电流 I
B 电阻 R
C 电压 U
D 电源
💡 探究 I 与 U 关系时,需控制 R 不变(控制变量法)

4. 一个10Ω电阻两端电压从2V增加到4V,通过它的电流变化为:

A 从0.2A变为0.4A
B 从0.4A变为0.8A
C 电流不变
D 从0.2A变为0.4A(或从0.4A变为0.8A,取决于初始条件)
💡 电压加倍,电流也加倍(I与U成正比)。当U=2V时I=0.2A;U=4V时I=0.4A

5. 关于电阻和欧姆定律,下列说法正确的是:

A 电阻是导体本身的属性,与电流电压无关
B 电阻与电压成正比,与电流成反比
C 导体两端电压为零时,电阻也为零
D 通过导体的电流越大,电阻越小
💡 电阻是导体本身的一种性质,由材料、长度、横截面积决定,与U、I无关
0/5

继续加油!

📝课堂小结

🎯 本课要点

I = U/R
欧姆定律公式
控制变量
实验方法
I∝U
R一定时
I∝1/R
U一定时

电阻是导体本身的属性,不随电压、电流变化。欧姆定律只适用于纯电阻电路。