攀登
【作者】杜甫 【年代】唐
風大天高，猴子哀嚎，沙土清澈，白鳥飛回。
無盡的落葉沙沙落下，無盡的長江滾滾而來。
憂郁漫步，孤獨而病弱的舞臺百年。
我苦中帶苦，頭發都白了，剛剛把酒戒了。
杜甫的《登高樓》整體給人一種蕭瑟凄涼之感，情與景交融，情與景融為一體，將個人身世的悲涼、苦悶失意的煎熬融入凄婉的秋景之中，極盡陰郁失意之能事，讓人讀之心酸，猶如火山爆發初中物理歐姆定律視頻，無法阻擋。
詩人用“無邊”和“綿延”把“沙沙”和“連綿”表現得更加生動，既讓人聯想到樹倒的沙沙聲和長江滾滾的奔騰，又傳遞出流年易逝、壯志難酬的悲涼。我們知道，河水的流速和落差的高度有關，那么你知道電路中的電流和哪些因素有關嗎？具體關系是什么呢？今天我們一起學習初中物理第十四章第三節《歐姆定律》，先看一段視頻：
1 電流、電壓和電阻的關系
在上面的課程中，我們學習了： ①電壓是電流產生的原因，所以電壓越高，電流可能越大； ②電阻表示導體對電流的阻力。因此，電阻越大，電流就會越小。也就是說，通過導體的電流和電壓、電阻有關。我們通過一個實驗來驗證一下上面的說法：
探索導體中的電流、電壓和電阻之間的關系
探索電流和電壓之間的關系
設計實驗
保持電阻R不變，利用滑動變阻器改變電阻兩端的電壓U網校頭條，研究流過電阻R的電流I與電阻兩端的電壓U之間的關系。
分析與論證
圖形方法也可以用來分析數據，圖形方法有時可以更直觀地顯示兩個量之間的變化關系。
比例圖像
注：電壓是電流形成的原因，當電壓為0時，導體中不會流過電流，也就是電流也為0，所以圖像經過坐標原點。
為了得出普遍的結論，需要更換不同阻值的電阻（例如更換為5Ω電阻），測量另一組數據，并畫出相應的圖形。
實驗結果
當電阻恒定時，流過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
探索電流與電阻的關系
設計實驗
保持電阻器R兩端的電壓U不變，改變電阻器R的阻值，研究流過電阻器R的電流I與其阻值R的關系。
實驗中，更換不同阻值的電阻時，應先斷開開關，更換電阻后，將變阻器的滑塊調至阻值最大的一端，以防止閉合開關后，電阻兩端的電壓不超過電壓表量程。
實驗數據
分析與論證
反比例圖像
為了得出一個普遍的結論，需要改變控制電壓（例如保持在2V），測量另一組數據，并繪制相應的圖形。
實驗結果
當電壓恒定時，流過導體的電流與導體的電阻成反比。
注意：滑動變阻器的作用是：①保護電路；②控制電阻兩端電壓恒定。
2 歐姆定律
歐姆定律
通過以上探索電流、電壓和電阻的實驗，我們發現：
①當導體的電阻一定時，流過導體的電流與導體兩端的電壓成正比；
②當導體兩端的電壓一定時，流過導體的電流與導體的電阻成反比。
早在十九世紀二十年代，德國物理學家歐姆就對電流、電阻和電壓之間的關系進行了大量的實驗研究，發現上述定律對大多數導體都成立，并進一步總結出了電學中一個非常重要的物理定律——歐姆定律。
歐姆定律
導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。
歐姆定律概念解析
歐姆定律的幾種解釋
（1）公式中采用國際單位，其中電壓U的單位為伏特（V），電阻R的單位為歐姆（Ω），電流I的單位為安培（A）。
（2）歐姆定律反映的是同一電路中，同一時刻I、U、R三者之間的關系。
（3）歐姆定律只適用于純電阻電路。
概念
1.純電阻電路
純電阻電路是將電能全部轉化為內能的電路。例如電熱毯、電飯鍋、電爐、電暖器、電熱水器、電水壺、白熾燈等都是純電阻電路。白熾燈工作時，可以理解為將電能轉化為內能，而內能的一部分又轉化為光能。
2.非純電阻電路
非純電阻電路是把電能轉換成內能和其他形式能量的電路（純電阻電路以外的電路都屬于非純電阻電路）。例如電動機在工作的時候，也會產生熱量，也就是說電動機在工作的時候，很大一部分電能轉換成了機械能，小部分轉換成了內能，所以電動機屬于非純電阻電路；再例如節能燈把大部分電能轉換成了光能，所以節能燈也屬于非純電阻電路。
⑷ 電阻是導體本身的性質，只與導體的材料、長度、截面積和溫度有關，與電壓、電流無關。因此，不能說導體的電阻R與其兩端的電壓U成正比，與電流成反比。
⑸ 電壓是電流的起因，電阻是導體對電流的屏障。也就是說，電壓和電阻會影響電流，而不是相反。記住這一點。
歐姆定律計算
使用該公式進行計算的一般步驟為：
① 閱讀并復習題目（注意已知量）；
②根據問題畫出電路圖；
③在圖上標出已知量的符號和數值以及未知量的符號；
④運用物理公式進行計算（書寫格式要完整、規范）。
注意：學習歐姆定律后，電學中會出現實算題，初學者請按照上述步驟學習解題。
典型例子：（2018?鎮江）小軍利用圖1中的電路，探究電流與電阻的關系，所用到的設備規格已在圖中標明。
（1）請用筆畫線代替導線來完成電路的連接，使得當滑塊P向左移動時，連接在電路上的可變電阻的阻值增大；
（2）完成連接后，進行實驗，在閉合開關前，應將滑塊P置于（選擇“左”或“右”）一端；
（3）實驗中，無論怎樣調節滑動變阻器，電流表讀數都為零，電壓讀數始終為3V。經檢查，發現有一根導線斷了。該導線為（可選導線號）；
（4）測量完畢后，應先將兩端的導線拆除，再拆除其它導線并整理好設備；
（5）設電流為I，接在電路中的電阻箱和滑動變阻器的阻值分別為R1和R2。小軍根據實驗數據畫出了I與1/R的關系圖，如圖2所示。
①根據圖2，我們可以得出實驗結論“當電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成正比”；
② 圖3中的選項中，正確反映I與1/R2關系的選項是，其理由是： 。
【分析】（1）根據要求，當滑塊向左移動時，接入電路的滑動變阻器阻值增大，確定變阻器的連接方式；（2）為保護電路，閉合開關前應先將滑動變阻器的滑塊調至最大阻值；（3）電流顯示為0，電路開路，電壓顯示始終為3V，電壓表接電源，電壓表并聯部分開路。（4）為保護電路，實驗后應先斷開開關，先將電源兩端的導線去掉；（5）由于I與1/R是過原點的一條直線，因此可以得出當電壓一定時，電流與電阻的倒數的關系；根據串聯電路的電壓定律，滑動變阻器的阻值不變，得到電流與1/R2的關系。
【答案】 解答：（1）當滑塊向左移動時，接入電路的滑動變阻器阻值增大，故將滑塊右邊的電阻絲接入電路，如下圖：
(2)為了保護電路，在閉合開關前，應將變阻器滑塊調至最大阻值，即最左端； (3)電流表無讀數，電路斷路，電壓表顯示3V，測得電源電壓為3V，與電源相連初中物理歐姆定律視頻，因此并聯的電壓表部分斷路，所以導線②斷路。 (4)為了保護電路，實驗結束后，應先斷開開關，先將電源兩端的導線拆除，然后再拆除其他導線并整理設備； (5) ①根據圖2中的圖形可知，電流與導體電阻的倒數成正比，當電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻成反比； ②由圖2可知，當電壓一定時，通過導體的電流與導體電阻成反比，即U=IR=0.1A×1/0.05Ω=2V。根據串聯電路電源電壓的特點，滑動變阻器兩端電壓保持不變，為3V-2V=1V；電流與滑動變阻器電阻成反比，I與1/R2的圖形關系即為圖A所示的圖形。因此答案為：（1）見上圖；（2）左圖；（3）②；（4）斷開開關；電源；（5）①成反比；②A；滑動變阻器兩端電壓保持不變。
【點評】本題考查電路連接、實驗注意事項、故障分析、設備組織、圖像分析等內容，其中圖像分析難度較大。
3. 考試題目重現
練習1：一位德國物理學家經過十年的不懈努力，在大量實驗的基礎上，總結出了導體中電流、電壓和電阻之間的定量關系，可以概括為公式：I=U/R。為了紀念他的杰出貢獻，人們就以他的名字命名了這個單位。
A.力 B.電流
C.壓力 D.阻力
練習2：不考慮溫度對電阻的影響，對于公式R=U/I，下列哪個表述是正確的？
A.當導體兩端的電壓增加幾倍時，電流也會增加幾倍。
B.加在導體兩端的電壓越大，該導體的電阻越大。
C.當導體兩端的電壓為零時，導體的電阻為零
練習三：（2018?金華）利用圖示電路圖，研究“電流與電阻的關系”。電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，滑動變阻器的規格為“50Ω 1A”，電源電壓為3伏。在AB之間串接不同阻值的電阻器R，移動滑動變阻器的滑塊，使電壓讀數保持在2伏，讀出電流讀數并記錄。
實驗組
電阻 R/歐姆
10
20
電流輸入/輸出
0.4
0.2
0.1
（1）分析表中數據，可以得出的實驗結論有：
（2）為了使實驗結論更加可靠，取AB間電壓恒定為2V，多測幾組數據。AB間允許接入的電阻R的取值范圍為歐姆。
練習4：某學生在完成實驗《探索電流與電阻的關系》時設計的電路如圖所示：電源電壓為4.5V，電壓顯示為2V，滑動變阻器的最大阻值為20Ω。實驗中，該學生將R1由5Ω改為10Ω后，應調整滑動變阻器；為保證實驗順利完成，R1的阻值不能超過Ω。
練習五：（2018?蘇州）某班同學做了一個“探究電流與電阻的關系”的實驗，小組連接了如圖A所示的物理電路。
（1）請在答題紙上的方框里畫出相應的電路圖。
（2）接通電路時，應將開關接通。接通電路后，將電阻箱調至一定阻值，閉合開關，移動滑動變阻器的滑塊，使電壓讀數為適當值U0，并記錄電流表的讀數和。
（3）改變電阻箱阻值，調節滑動電位器的滑塊，并記錄相應數據。
（4）再次改變電阻箱的阻值，發現無論怎樣調節變阻器的滑塊，都不能滿足（3）中的要求。造成這種情況的直接原因是。
（5）重復步驟（3）數次，根據所得數據，畫出電流隨電阻變化的曲線圖，如圖B所示。你認為本組實驗中U0=V。
（6）進一步研究發現，圖形上任一點與坐標軸所圍成的矩形的“面積”相等，可以得出的實驗結論是。
（7）實驗結束后，小組之間相互交流時發現，相鄰小組在同一坐標系下所畫的圖形如圖C所示，你認為造成圖形不同的原因是什么？
結尾
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【學習方法小貼士】
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