几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就 是那些电阻的等效电阻
将已知阻值的电阻R1和R 串联接在电路中,接通电源后,读取电压表和电流表的示数U和1,用欧姆定律算出R1与R2串 联后的等效电阻R=。将R的值与R1、R2的 值比较,看看R跟R1和R2有什么关系。
设串联电阻的阻值为R1 和R2,串联后等效电阻为R。通过它们的电流 分别为l1、I2和I,根据欧姆定律和串联电路的特点。
可以证明,并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。 两个电阻并联,有1/R=1/R1+1/R2
实验和理论推导都证明:串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。如两个电阻串联,有 R = R+R,。
根据影响导体电阻大小的因素, 你能直观理解串联电路的等效电阻大于各串联导体的电阻吗?
用简单的图示来理解物理规律,是学习物理的重要方法。你对并联电路的等效电阻有怎样的猜想?
舞台灯光强弱和声音大小的控制都是通过改变电流大小来实现的
猜想:电压能使电路中产生电流,电阻表示导体对电流的阻碍作用。那么,电压、 电阻怎样影响电流的大小呢?
步骤:实验探究 电流跟电阻、电压的关系
要研究电流跟电阻、电压的关系,首先要设计出实验电路。选一个定值电阻,通过它的电流可以用电流表测量,电阻两端的电压可用电压表测量,用电池和一个变阻器串联制成可调节电压的电源
设计实验:实验中,我们可以通过控制变量来探究:如果电压不变, 那电流变化就是由电阻变化引起 的。如果电阻不变,那电流变化 就是由电压变化引起的。
可以通过改变串联电池的个数, 来改变定值电阻两端的电压值。
也可以通过改变滑动变阻器的 阻值大小,来调节自制电源两端输出的电压值。
可以通过更换电阻来改变电阻值。
电阻变了, 它两端的电压也会 变。怎样控制电压不变呢?
调节滑动变阻器划片是电压表示数为V不变
早在1826年,欧姆就进行了类似的探究。经过近十年的不懈努力,欧姆巧妙地设计了电流扭秤电流表的雏形,并用温差电池作电源,保证了电流的稳定性。经过大量实验得出了下面的结论。
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,这个结论叫做欧姆定律
如果用R表示这段导体的电阻,U表示导体两端的电压,I表示导体中的电流,那么,欧姆定律 可以写成如下公式
欧姆定律告诉我们,电路中的电流是怎样决定于电压和电阻的,它是关于电路的一条非常重要的 定律
可用于电路中计算
用电压表可以测量电压,用电流表可以测量电流; 测量出了电压和电流,就可以用欧姆定律计算出电阻。
这样只测量一次 数据,可能误差比较大,我们应该多测量几次,取平均值。
这就需要能改变电路中的电流和电压。
加一个滑动变阻器,就能改变电路中的电流…
对一个未知电阻,用电压表测出它两端的电压U,用电流表测量通过它的电流I,应用欧姆定律, 就可求出其电阻值。这种测量电阻的方法叫做伏安法。伏安法是测量电阻的一个基本方法。
单电流表测电阻
单电压表测电阻
在上面的实验中,除了用表格形式记录测量结果外,我们还可以用图像的方式表示。 在坐标图上,横坐标表示电流,纵坐标表 示电压U。将测量的数据在图中描点,用直线或光滑的曲线连接各点,就可以得到电流 随电压变化的关系曲线。电压一电流图像常 被用来研究导体电阻的变化规律,是物理学 电学部分重要的图像。
连接电路,逐渐增大电压,让灯丝由暗变亮,记录若干组电压、电流值, 作出电压电流图像,分析小灯泡电阻的变化。
小灯泡的灯丝由暗变亮的过程,即灯丝的温度逐渐升高的过程。上面的实验数据,可以说明导体的电阻与温度的关系。