欧姆定律的应用（课堂PPT）

1、1四、欧姆定律的应用（一）四、欧姆定律的应用（一）“伏安法伏安法”测电阻测电阻2复习回顾复习回顾1、欧姆定律的内容：欧姆定律的内容： 导体中的电流，跟这段导体两端的导体中的电流，跟这段导体两端的电压成电压成正比正比，跟这段导体的电阻成，跟这段导体的电阻成反比反比。2、欧姆定律的表达式欧姆定律的表达式 U=IRR =IU _RUI 3原原理理=变变形形=电压表电压表电流表电流表设设计计电电路路实验器材实验器材直流电源、电流表、直流电源、电流表、电压表、开关、定值电压表、开关、定值电阻、滑动变阻器、电阻、滑动变阻器、导线导线S S实验桌上有一只阻值不明的电阻器，怎样测出实验桌上有一只阻值不明的电阻

2、器，怎样测出它的电阻呢？它的电阻呢？4 由于电压表也叫由于电压表也叫伏特表伏特表，电流表也叫电流表也叫安培表安培表，所以这，所以这种用电压表、电流表测电阻种用电压表、电流表测电阻的方法叫的方法叫“伏安法伏安法”测电阻。测电阻。51.1.伏安法测量定值电阻的阻值伏安法测量定值电阻的阻值（1 1）实验原理）实验原理: :欧姆定律的变形公式欧姆定律的变形公式IUR S SR RRxRx（2 2）实验电路图）实验电路图6AV （3）滑动变阻器的作用）滑动变阻器的作用保护电路保护电路改变电阻两端的电压和通过电阻的电改变电阻两端的电压和通过电阻的电流，流，多次测量求平均值减小误差多次测量求平均值减小误差R

3、XRX7(5)定值电阻的伏安曲线定值电阻的伏安曲线U U0I I （4 4）实验数据记录）实验数据记录82.2.伏安法测量小灯泡的电阻伏安法测量小灯泡的电阻 AV测小灯泡电阻测小灯泡电阻（1 1）实验电路图）实验电路图9(2)实验数据记录实验数据记录（3 3）灯丝的电阻随温度升高而增大）灯丝的电阻随温度升高而增大(4)(4)小灯泡的伏安曲线小灯泡的伏安曲线0 0U UI I10 请你对电路中的如下现象进行分析：请你对电路中的如下现象进行分析： （1）如果被测电阻断了，电流表和电压表示数会有）如果被测电阻断了，电流表和电压表示数会有何表现？何表现？ （2）如果电流表和电压表互换了位置，电流表和电

4、）如果电流表和电压表互换了位置，电流表和电压表有何表现？压表有何表现？RX想一想想一想11在用在用“伏安法测小灯泡的电阻伏安法测小灯泡的电阻”实验中实验中（1 1）在图甲中，请你完成电路的连接）在图甲中，请你完成电路的连接（2 2）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑）在闭合开关之前，图中滑动变阻器的滑片应放在片应放在 端（填端（填“左左”或或“右右”）（左左12（3 3）若某次测量时电压表和电流表的示数）若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示，如图乙所示，则电压表的示数为则电压表的示数为 V V，灯泡的电阻灯泡的电阻R RL L= = （4 4）小明同学在做实验时，电路连接无误）小明同学在

5、做实验时，电路连接无误, ,闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，闭合开关后，发现电流表的指针明显偏转，而电压表的示数为零而电压表的示数为零 该故障的原因可能该故障的原因可能是是 2.211灯泡短路灯泡短路灯泡短路灯泡短路也有可能是电压表断路也有可能是电压表断路.但从题但从题目上看目上看,强调了电流表指针偏转强调了电流表指针偏转较大较大,所以电路里电阻小所以电路里电阻小,所以我所以我考虑是灯泡短路考虑是灯泡短路137 7、小刚同学测量小灯泡的电阻时，连接的电路如图：、小刚同学测量小灯泡的电阻时，连接的电路如图：(1)(1)检查电路，发现有一根导线连接错误，请你在连检查电路，发现有一根导线连接错

6、误，请你在连接错误的导线上打接错误的导线上打“”，若没有发现错误，闭合，若没有发现错误，闭合开关，会出现开关，会出现 现现象象. .在图中补画出正确的连线在图中补画出正确的连线. .闭合开关前，他应将闭合开关前，他应将滑动变阻器的滑片调到滑动变阻器的滑片调到 端端( (填填“A A”或或“B B”)”)；灯泡不亮，电流表示数为零，灯泡不亮，电流表示数为零，电压表有示数。电压表有示数。B14(2)(2)小刚改正错误后，按正确的操作测小刚改正错误后，按正确的操作测得的数据如下表：得的数据如下表：则第则第1 1次测得的小灯泡的电阻为次测得的小灯泡的电阻为 ； 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等，从表

7、中计算出三次小灯泡的电阻不相等，你认为可能的原因是你认为可能的原因是。10灯丝的电阻与温度有关灯丝的电阻与温度有关四、欧姆定律的应用（二）四、欧姆定律的应用（二） 串联电路电阻特点串联电路电阻特点 电器维修工在工作时发现，某电器中串电器维修工在工作时发现，某电器中串联了联了10、5 5两个电阻两个电阻,他想用一个电阻替他想用一个电阻替代代. 你能利用所学的电学知识帮助电工师傅你能利用所学的电学知识帮助电工师傅吗？吗？R R1 1=5=5R2=10R讨论讨论:如何确定所替换的电阻与如何确定所替换的电阻与R1、R2串联的总串联的总电阻是等效的？电阻是等效的？R R1 1=5=5R2=10AA电流相

8、等电流相等RI II IIR2UA ASU2U1R1由欧姆定律可知：由欧姆定律可知：IRU 111RIU222RIU 21UUU2211RIRIIR21RRR1.推导串联电路总电阻推导串联电路总电阻R与与R1、R2之间的关系之间的关系21III2.结论结论：R=R1+R2串联电路的总电阻等于各部分电阻之串联电路的总电阻等于各部分电阻之和和推论推论1：=这相当于增加了导体的这相当于增加了导体的长度长度串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大n个阻值相同的电阻R串联推论推论2：R总总=nR例例1：如图，求通过：如图，求通过R1和和R2的电流以及的电流以及R1和和

9、R2两端的电压。两端的电压。2R2R1U=6V4(2)U(2)U1 1=I=I1 1R R1 1=1A=1A2 2=2V=2VU U2 2=I=I2 2R R2 2=1A=1A4 4=4V =4V 或或U U2 2=U-U=U-U1 1=6V-2V=4V=6V-2V=4VI I1 1I I2 2I IAVRUI166解解(1)(1)R=RR=R1 1+R+R2 2=2=2+4+4=6=6 I I1 1=I=I2 2=I=1A=I=1A串联分压规律串联分压规律R1R2I IU1U2U由欧姆定律：由欧姆定律：I I1 1U U1 1 / R/ R1 1 I I2 2= U= U2 2 / R/ R

10、2 2 根据串联电流特点：根据串联电流特点：I I1 1I I2 2得：得：2121RRUU串联电路的分压规律串联电路的分压规律:U1R1=U2R23.串联电路规律总结：串联电路规律总结：(1)电流: I1=I2=I (2)电压:U=U1+U2(3)电阻:R=R1+R2 (4)分压:2121RRUU 电阻电阻R1 R2串联后接在电压为串联后接在电压为9V的电源的电源上上,R1阻值为阻值为12,电路中的电流为电路中的电流为0.25A求求:R2的阻值的阻值例例2:画出电路图画出电路图, ,标出已知标出已知量和所求量量和所求量U1和和U2分别为多少分别为多少R2R112I I=0.25AU=9V?2

11、43V6V练习：练习：1.1.已知电源电压为已知电源电压为6V6V，电阻，电阻R R1 1=5=5R R2 2=10=10, ,两电阻串联则两电阻串联则R R1 1和和R R2 2两端两端电压分别为电压分别为_和和_2V4V2.如图，如图，R1=6，U2=3V，总电压为，总电压为9V，求：求：R2为多大为多大 ?R2R16U=9VU2=3V?解一：解一：U1=U-U2=6VI I1=U1/R R1=6V/6 =1A R1R2串联串联 I I2=I I1=1AR2=U2/I I2=3V/1A=3解二：解二：U1=U-U2=6VI I1=U1/R R1=6V/6 =1A R1R2串联串联 I I=

12、I I1=1AR=U/I I=9V/1A=9R2=R-R1=9-6 =33.一个小灯泡的电阻是一个小灯泡的电阻是8欧，正常工作时的欧，正常工作时的电压是电压是3.6伏，现在要把这盏灯直接接在伏，现在要把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？灯正常发光？2 20 0. .4 45 5A A0 0. .9 9V VI IU UR R2 22 22解：不行，必须串联一个电解：不行，必须串联一个电 阻。阻。U2=UU14.5V3.6V=0.9V0 0. .4 45 5A AI II I0 0. .4 45 5A A8 83 3. .6 6V

13、 VR RU UI I1 12 21 11 11 1根据题意画出电路图根据题意画出电路图 如图所示的电路如图所示的电路R1的电阻为的电阻为10，滑动，滑动变阻器的变化范围为变阻器的变化范围为050，电源电压为，电源电压为9V。（1）滑片由）滑片由a滑到滑到b,电表的示数如何变化电表的示数如何变化例例3：R R1 1A AV VR R2 2ab电表示数变化问题电表示数变化问题（2）滑片由）滑片由a滑到滑到b,电表的示数变化范围电表的示数变化范围P P解：当解：当P在在a时，时，R1接在电路中接在电路中V VR R1 1A A9VUU0.9A109VRUI10RR11总总总总总1.5V100.15

14、ARIU0.15AII0.15A609VRUI605010RRR1111总总总2121总总串联RRV VR R1 1A AR R2 2当当P在在b端时，端时，R1R2串联串联由由a向向b滑动时电流表示数滑动时电流表示数变化范围为变化范围为0.9A-0.15A,电电压表示数变化范围为压表示数变化范围为9V-1.5V如图所示的电路如图所示的电路R1的电阻为的电阻为10，滑动变阻，滑动变阻器的变化范围为器的变化范围为 050，电源电压为，电源电压为9V。（1）滑片由）滑片由a滑到滑到b,电表的示数如何变化电表的示数如何变化R R1 1A AV VR R2 2ab练习练习（2）滑片由）滑片由a滑到滑到

15、b,电表的示数变化范围电表的示数变化范围P P解：当解：当P在在a时，时，R1接在电路中接在电路中R R1 1A AV V0VU0.9A109VRUI10RR21总总总总7.5V500.15ARIU0.15AII0.15A609VRUI605010RRR2222总总总2121总总串联RRR R1 1A AR R2 2当当P在在b端时，端时，R1R2串联串联由由a向向b滑动时电流表示数滑动时电流表示数变化范围为变化范围为0.9A-0.15A,电电压表示数变化范围为压表示数变化范围为0V-7.5VV V例例4：如图所示的电路：如图所示的电路R1的电阻为的电阻为10，滑，滑动变阻器动变阻器R2的变化

16、范围为的变化范围为 050，电源电，电源电压为压为9V。电流表的量程为。电流表的量程为0-0.6A，电压表，电压表的量程为的量程为0-3V，求滑动变阻器阻值变化范，求滑动变阻器阻值变化范围。围。R R1 1A AV VR R2 2电路安全电路安全50202053101090.6AR109V22222RRRVRV3V U6 . 0I 1A解：解：如图所示的电路如图所示的电路R1的电阻为的电阻为8，滑动变阻，滑动变阻器器R2的变化范围为的变化范围为 020，电源电压为，电源电压为6V。电流表的量程为电流表的量程为0-0.6A，电压表的量程为，电压表的量程为0-3V，求滑动变阻器阻值变化范围。，求滑

17、动变阻器阻值变化范围。练习练习R R1 1A AV VR R2 2abP P82823860.6AR86V222222RRRVRRV3V U6 . 0I 2A解：解： 例例5.甲乙两只滑动变阻器分别标有甲乙两只滑动变阻器分别标有”10 0.5A”,”20 0.4A”的字样的字样,现将它们串联起来现将它们串联起来接到一个电源上接到一个电源上.为了不损坏电阻器，电源电为了不损坏电阻器，电源电压最大为多少？压最大为多少？解解R R1 1R R2 2串联串联 I I相等相等I I1 10.5A0.5A，I I2 20.4A0.4A应同时满足，应同时满足， I I最大最大= 0.4A= 0.4AR=RR

18、=R1 1+R+R2 2=10=10+20+20=30=30U U最大最大=I=I最大最大R=0.4A R=0.4A 3030=12V=12VR R1 1=5=5R2=10AARI I1.1.探究探究R R串串与与R R1 1、R R2 2之间的关系之间的关系方法一：方法一：等效替代法等效替代法U UI IU U35方法二方法二:等效替代法测电阻等效替代法测电阻AR1R2s1s2RPI I36四、欧姆定律的应用（三）四、欧姆定律的应用（三） 并联电路电阻特点并联电路电阻特点37 电器维修工在工作时发现，某电器中并电器维修工在工作时发现，某电器中并联了联了3、6 6两个电阻两个电阻,他想用一个电

19、阻替他想用一个电阻替代代. 你能利用所学的电学知识帮助电工师傅你能利用所学的电学知识帮助电工师傅吗？吗？R R1 1=3=3R2=6 R等效等效38讨论讨论:如何确定所替换的电阻与如何确定所替换的电阻与R1、R2并联的总并联的总电阻是等效的？电阻是等效的？A电流相等电流相等RI II IAR R1 1=3=3R2=639由欧姆定律可知：由欧姆定律可知：222111RUIRUIRUI21III21UUU1.推导推导R与与R1、R2之间的关系之间的关系21111RRR2211RURURUR R1 1R R2 2I I1 1I I2 2I I2.结论结论：并联电路的总电阻的并联电路的总电阻的倒数倒数

20、等于各部分电阻等于各部分电阻倒倒数之数之和和21111RRR40推论推论1：=这相当于增加了导体的这相当于增加了导体的横截面积横截面积并联电路总电阻比任何一个导体的电阻都小并联电路总电阻比任何一个导体的电阻都小n个阻值均为R0的电阻并联推论推论2：nRR0总阻值分别为R1、R2的两个电阻并联推论推论3：2121RRRRR总41例例1:如图如图,R,R1 1=8,R=8,R2 2=24,I=1A.=24,I=1A.求求U U1 1和和U U2 2以及以及I I1 1和和I I2 2. .R R1 1R R2 2I I1 1I I2 2I I62482482121RRRR：R解VUUU，RRVAI

21、RU66612121并联AAAIIIAVRUIAVRUI25. 075. 0125. 024675. 08612222111或I I1 1I I2 2=?=?42并联分流规律并联分流规律由欧姆定律：由欧姆定律：U U1 1I I1 1R R1 1 U U2 2=I=I2 2R R2 2 根据并联电压特点：根据并联电压特点：U U1 1U U2 2得：得：1221RRII并联电路的分流规律并联电路的分流规律:2211RIRIR R1 1R R2 2I I1 1I I2 2I IU U2 2U U1 1433.3.并联电路的规律总结并联电路的规律总结: :(1)电流：电流：I = I1 + I2

22、(2)电压：电压：U = U1 = U2 (3)电阻电阻:(4)分流原理分流原理:)(111212121两个电阻RRRRRRRR1221RRII44例例1 1如图所示，如图所示，R R1 1的阻值为的阻值为2020欧，开关欧，开关S S闭闭合后电流表合后电流表A A的示数为的示数为2.72.7安，电流表安，电流表A A1 1的示的示数为数为.8.8安。求：安。求：(1)(1)电源电压；电源电压；(2)(2)电阻电阻R R2 2的阻值。的阻值。 45=20I1=1.8AI=2.7A解解一一:(1):(1)U U1 1=I=I1 1R R1 1=1.8A=1.8A2020=36V=36V 并联并联

23、 U=UU=U1 1=36V =36V (2)U (2)U2 2=U=U1 1=36V=36V I I2 2=I-I=I-I1 1=2.7A-1.8A=0.9A=2.7A-1.8A=0.9A R R2 2=U=U2 2/I/I2 2=36V/0.9A=40=36V/0.9A=4046=20I1=1.8AI=2.7A解解二二:(1):(1)U U1 1=I=I1 1R R1 1=1.8A=1.8A2020=36V=36V 并联并联 U=UU=U1 1=36V =36V 404012014031113407 . 236)2(212RRRRAVIUR47例例2. 2. 如图所示的电路中，电源电压为如

24、图所示的电路中，电源电压为6 6伏不变，伏不变，R R1 1=20=20欧，欧，R R2 2=10=10欧，欧， I Il l = 0 = 02 2安，求安，求I I2 2和和I I。图6解解: :U U1 1=I=I1 1R R1 1=0.2A=0.2A2020=4V=4V并联并联 U U2 2=U=U1 1=4V =4V I I2 2=U=U2 2/R/R2 2=4V/10=4V/10=0.4A=0.4AI=II=I1 1+I+I2 2=0.2A+0.4A=0.6A=0.2A+0.4A=0.6A注意注意:并联时并联时各支路各支路两端的电压与两分两端的电压与两分支点间电压相等，支点间电压相等

25、，但不一定等于电源但不一定等于电源电压！电压！48 例例3.3.甲乙两只电阻器分别标有甲乙两只电阻器分别标有”10 10 2A”,”502A”,”50 1A”1A”的字样的字样, ,现将它们并联起现将它们并联起来接到一个电源上来接到一个电源上. .为了不损坏电阻器，电为了不损坏电阻器，电源电压最大为多少？干路电流最大为多少？源电压最大为多少？干路电流最大为多少？解解R R1 1R R2 2并联并联 U U相等相等 U U1 12A2A10=20V=20V ， U U2 21A1A50=50V=50V应同时满足，应同时满足， U U最大最大= 20V= 20V I I最大最大=2A+20V/50

26、=2A+20V/50=2A+0.4A=2.4A=2A+0.4A=2.4A49练练3.3.现有阻值分别是现有阻值分别是1010、1515的电的电阻两只，允许通过的最大电流分别阻两只，允许通过的最大电流分别是是1A1A和和0.6A0.6A，若把它们串联起来使，若把它们串联起来使用，两端允许加的最大电压是用，两端允许加的最大电压是_V_V；若把它们并联起来使用，；若把它们并联起来使用，干路允许通过的最大电流是干路允许通过的最大电流是_A_A。151.550例例4 4在图在图1 1所示的电路中，电源电压保所示的电路中，电源电压保持不变，当开关持不变，当开关S S由断开到闭合，电流由断开到闭合，电流表两

27、次示数之比是表两次示数之比是1515，由此可知，由此可知，电阻电阻R R1 1与与R R2 2之比是（之比是（ ） A A5151 B B1515 C C1414 D D4141图图1D51例题例题5 5：如图所示是两个电路元件：如图所示是两个电路元件A A和和B B在某一在某一温度下各元件中的电流与两端电压的关系温度下各元件中的电流与两端电压的关系（1 1）由图可知，元件）由图可知，元件中的电流与它两端中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律（选填电压之间的关系遵循欧姆定律（选填A A或或B B） （2 2）将）将A A和和B B并联后接在电压为并联后接在电压为1.5V1.5V的电源两的电

28、源两端，求流过端，求流过A A和和B B的总电流并联后的总电阻多的总电流并联后的总电阻多大？大？0.20.40.60.10.30.5I/AU/VO2.01.51.03.00.52.5ABA解：解：I=IA+IB=0.3A+0.2A=0.5AR总总=U/I=1.5V/0.5A=352练习练习1如图所示电路中，电源电压为如图所示电路中，电源电压为10伏，伏，40欧，开关闭合后，电流表的欧，开关闭合后，电流表的示数为示数为0.75安求：安求：（ 1 ） 通 过 电 阻 ） 通 过 电 阻 的 电 流 强 度 ；的 电 流 强 度 ；（2）电阻）电阻的阻值的阻值53练练2.2.如图如图9 9所示电路中

29、，电源电压为所示电路中，电源电压为12V12V，R R2 2=20=20。当。当S S1 1，S S2 2合上时，电流表示数为合上时，电流表示数为0.8A0.8A，当，当S S1 1，S S2 2断开时，电流表示数为断开时，电流表示数为0.2A0.2A。求求R R1 1和和R R3 3的值。的值。54练练4 4：如图，电源电压不变，当开关：如图，电源电压不变，当开关S S闭合闭合时时, ,电路的总电阻为电路的总电阻为1212,当开关当开关S S断开时断开时, ,电电路的总电阻改变了路的总电阻改变了6 6,电流表示数改变了电流表示数改变了0.2A0.2A，求电源电压和电阻，求电源电压和电阻R R

30、1 1的阻值的阻值. .55练练4：如图，电源电压不变，当开关：如图，电源电压不变，当开关S1闭合后闭合后,电流表的示数电流表的示数0.5A,再闭合再闭合S2,电流表示数变电流表示数变化了化了0.3A，其中电阻，其中电阻R2为为10,则则 (1)电源电压为多少伏电源电压为多少伏? (2) 电阻电阻R1的阻值是多少欧的阻值是多少欧?图456练练5.5.如图所示，如图所示，R R1 1=10=10欧，欧，R R2 2=20=20欧，电源电压欧，电源电压不变。不变。（1 1）当）当S S1 1闭合，闭合，S S2 2、S S3 3断开时，断开时，R R1 1两端电压两端电压为为2 2伏，求电流表示数和电源电压。伏，求电流表示数和电源电压。（2 2）当）当S S1 1断开，断开，S S2 2、S S