活动二 欧姆定律的运用

1、活动二活动二 欧姆定律的运用欧姆定律的运用 汽车电路中经常要进行一些物理量汽车电路中经常要进行一些物理量的计算，会碰到一些基本的电路定律与的计算，会碰到一些基本的电路定律与电路特点等知识。为此，让我们来学习电路特点等知识。为此，让我们来学习这些基本的电学知识。这些基本的电学知识。案例导入案例导入 1. 电流电流 水从高处流水从高处流下形成水流。下形成水流。 水位差是形水位差是形成水流的原因，成水流的原因， 电位差是形电位差是形成电流的原因。成电流的原因。关联知识关联知识一、电路中的基本物理量一、电路中的基本物理量（1）定义：）定义：电荷的定向运动，称为电流。电荷的定向运动，称为电流。（2）方向

2、：）方向：正电荷移动的方正电荷移动的方向为电流的方向，向为电流的方向，与电子的移动方与电子的移动方向相反。向相反。图1-14电子移动方向（3）大小：）大小： 电流等于电流等于1s内通过导体横截面的电荷量，内通过导体横截面的电荷量，以字母以字母 I I 表示。表示。 电量的单位是库仑电量的单位是库仑C，时间的单位是秒，时间的单位是秒s，那么电流的，那么电流的单位是安培单位是安培A。 电流常用的单位还有电流常用的单位还有kA、mA、A， 换算关系是：换算关系是： 1KA=1000A 1A=1000mA 1mA=1000A（4）电流分为直流和交流。）电流分为直流和交流。直流：直流： 大小和方向都不随

3、时间变化的电流，称为直大小和方向都不随时间变化的电流，称为直流电（流电（DC），用），用“I I”表示波形如图表示波形如图1-15所示。所示。交流交流： 大小和方向都随时间变化的电流，称为交流大小和方向都随时间变化的电流，称为交流电（电（AC），用），用“i”表示波形如图表示波形如图1-16所示。所示。 2.电压电压 （1）定义：）定义： 电路中两点之间的电位差，称为电压，用电路中两点之间的电位差，称为电压，用U或或u表示。表示。（2） 方向表示法方向表示法： 箭头表示法：以电流的流向表示（如图箭头表示法：以电流的流向表示（如图1-17a所示），所示）， 极性符号表示法：用极性符号表示法：用+

4、、 标出（如图标出（如图1-17b所示）。所示）。大小：大小：规定：规定： 电场力把电场力把1C电量的正电荷从电量的正电荷从a点移到点移到b点，点，如果所做的功为如果所做的功为1J，那么，那么a、b两点间的电压就两点间的电压就是是1 V。单位称为伏特，简称伏，用符号。单位称为伏特，简称伏，用符号V表示。表示。 换算关系换算关系 1KV=1000V 1V=1000mV 1mV=1000V 3、电阻、电阻（1）定义：）定义： 导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号导体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R 表示。表示。（2）大小：）大小： 规定：规定：长度为长度为1m、截面为、截面为1m2的导体，电阻的

5、导体，电阻率率为为1m。则电阻值为。则电阻值为1，称为，称为1欧姆。规定欧姆。规定其单位为其单位为 （欧姆）。（欧姆）。换算关系换算关系1K=1000 1M=1000K2022-4-2上海食品科技学校形形色色的电阻形形色色的电阻电阻器的识别电阻器的识别形形色色的电阻形形色色的电阻（3）电阻与电阻率的关系式）电阻与电阻率的关系式SLR式中式中 R导线的电阻，导线的电阻，； L 导体的长度，单位为米（导体的长度，单位为米（m）；）； 电阻率，电阻率，m； S导线的截面积，导线的截面积，m2。 纯金属的电阻率很小，绝缘体的电纯金属的电阻率很小，绝缘体的电阻率很大。银是最好的导体，但价格昂阻率很大。银

6、是最好的导体，但价格昂贵而很少采用，目前电气设备中常采用贵而很少采用，目前电气设备中常采用导电性能良好的铜、铝作导线。导电性能良好的铜、铝作导线。材料的电阻率材料的电阻率【例例1 】绕制绕制10的电阻，问需要直径为的电阻，问需要直径为1mm的的康铜丝多少米？康铜丝多少米？解：解：27232m107.854)10(13.144dS查表可知查表可知20时康铜的电阻率为时康铜的电阻率为m1057由由SLR得得15.7m105107.851077RSL 二、欧姆定律二、欧姆定律 1、部分电路欧姆定律部分电路欧姆定律 在不含电源的电路中，流过导体的电流与在不含电源的电路中，流过导体的电流与这段导体两端的

7、电压成正比，与导体的电阻成反这段导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。比。RUI 式中式中 I导体中的电流，导体中的电流， 单位为单位为A； U 导体两端的电压，单位为导体两端的电压，单位为VR导体的电阻，单位为导体的电阻，单位为。即即 2、全电路欧姆定律、全电路欧姆定律 在包含电源的全电路中电流强度与电源的在包含电源的全电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的内、外电阻之和电动势成正比，与整个电路的内、外电阻之和成反比。成反比。其数学表达式为其数学表达式为rREI式中式中 E E 电源的电动势，单位为电源的电动势，单位为V V； R R 外电路（负载）电阻，单位为外电路（负载）电

8、阻，单位为； r r 内电路电阻，单位为内电路电阻，单位为； I I 电路中的电流，单位为电路中的电流，单位为A A。 U外外电源向外电路输出的电压，称电源端电压，单位为电源向外电路输出的电压，称电源端电压，单位为V； U内内电源内阻的电压降，单位为电源内阻的电压降，单位为V。 由式可得：由式可得： E E = = IRIR+ +Ir Ir = =U U外外+ +U U内内 三、焦耳定律三、焦耳定律 1、定义：、定义： 电流通过导体时会产生的热电流通过导体时会产生的热量，称为电热效应。英国物理学量，称为电热效应。英国物理学家焦耳通过实验证明：电流通过家焦耳通过实验证明：电流通过导体时产生的热量

9、导体时产生的热量Q与电流与电流I I的平的平方、导体的电阻方、导体的电阻R及通电时间成及通电时间成正比。正比。2 2、公式：、公式： Q Q = I = I2 2Rt Rt 单位：单位：I I安培（安培（A A），），R R欧姆欧姆( ()，t t秒秒( (s)s)，Q Q焦耳（焦耳（J J） 2、公式：、公式： P =W/ t=IU 式中式中: P瓦特瓦特(W) W焦耳（焦耳（J） t秒秒(s) I I安培安培(A) U电压（电压（V） 1、定义：、定义： 电流在单位时间内所做的功，简称电流在单位时间内所做的功，简称为或率，用符号为或率，用符号P表示。表示。四、电功率的计算四、电功率的计算

10、3、单位换算：、单位换算： 1Kw=1000W 1度的意义度的意义(1千瓦时千瓦时): 1KW的用电器的用电器1个小时所消耗的电能为个小时所消耗的电能为1KWH小结1、电流、电压的大小、方向和单位。、电流、电压的大小、方向和单位。2、电阻、电阻率、焦耳定律、电功率的概念、电阻、电阻率、焦耳定律、电功率的概念及计算。及计算。3、部分欧姆定律、全电路欧姆定律的计算。、部分欧姆定律、全电路欧姆定律的计算。3学习目标：学习目标： 学会照明灯电阻值、人体电阻等的估算；学会照明灯电阻值、人体电阻等的估算； 学会汽车用电器的功率、电流的估算；学会汽车用电器的功率、电流的估算； 学会熔断器电流值的识别等。学会

11、熔断器电流值的识别等。 学会操作中注意环境保护和人生安全。学会操作中注意环境保护和人生安全。 操作活动操作活动1操作名称：操作名称：基本定律的运用基本定律的运用2需用器材：需用器材： 前照灯前照灯50W/12V一只、一只、 熔断器熔断器10A、20A、30A各一个、各一个、 万用表一台、常用电万用表一台、常用电工工具一套、导线若干等。工工具一套、导线若干等。4操作步骤操作步骤常用电阻值估算常用电阻值估算人体电阻的估算人体电阻的估算 【例【例2 】我国对人体安全电压是这样规定的，以通过人我国对人体安全电压是这样规定的，以通过人体电流不超过体电流不超过30mA为极限，安全电压为为极限，安全电压为3

12、036V。那么。那么人体电阻是多少呢？人体电阻是多少呢？ 图1-22 R=U/I操作活动操作活动分析：分析：根据欧姆定律知根据欧姆定律知 (如图如图1-22所示所示) 解解 R=U/I=30/0.030=1000 R=U/I=36/0.030=1200 答答 人体电阻应在人体电阻应在10001200之间之间答：答： 小王问得好，用小王问得好，用万用表电阻档万用表电阻档测量人体电阻时，可因测量时，人测量人体电阻时，可因测量时，人皮肤表面的潮湿程度不同而引起电皮肤表面的潮湿程度不同而引起电阻不同，另外，人体电阻还与人的阻不同，另外，人体电阻还与人的健康状况有关，医学上还利用测量健康状况有关，医学上

13、还利用测量人体电阻来诊断病情呢？人体电阻来诊断病情呢？小王说：小王说：“我用万用表电阻档测量时，为什么我用万用表电阻档测量时，为什么有时不在有时不在10001200之间呢？这是为什么？之间呢？这是为什么？” 【例【例3 】已知蓄电池的电动势已知蓄电池的电动势E=12V，外电阻，外电阻R=0.3，电路中电流为求电路中的电流，电路中电流为求电路中的电流30A,问问内阻内阻r为多大为多大?( 如图如图124所示所示)分析分析: 根据全电路欧姆定律可知根据全电路欧姆定律可知rREI解：解： r = E/IR=12/30 0.3=0.1 答蓄电池的内阻为答蓄电池的内阻为0.1图124全电路图蓄电池内阻的

14、估算蓄电池内阻的估算可得可得 r = E/IR用电器正常工作时流过电流的估算用电器正常工作时流过电流的估算图1-23汽车前照灯解：解： R=U 2/P=122/50=2.88 I=P/U=50/12=4.17 A 从用电器上的标号估算从用电器上的标号估算【例【例4 】现有一个汽车前照灯（如图现有一个汽车前照灯（如图1-23所示），灯上所示），灯上标有标有50W 12V字样。请估算一下这只灯的灯丝电阻值为字样。请估算一下这只灯的灯丝电阻值为多少？如在多少？如在12V电压下工作，流过的电流是多大？电压下工作，流过的电流是多大？分析：分析：根据功率公式根据功率公式 P =W/ t=IU 可变形为可变

15、形为 R=U 2/P 和和 I=P/U答答 前照灯灯丝电阻约前照灯灯丝电阻约2.88正常工作时流过电流为正常工作时流过电流为4.17A 正确选取电路熔断器正确选取电路熔断器 根据电热效应原理，汽车上应用不同电流的根据电热效应原理，汽车上应用不同电流的熔断器。在熔断器上标有充许流过的额定电流熔断器。在熔断器上标有充许流过的额定电流值，以作选用（如图值，以作选用（如图1-24所示）。所示）。 如上例中一个如上例中一个55W大灯流过大灯流过4.17A，如同时，如同时开四个灯，则需选取开四个灯，则需选取20A的熔断器。的熔断器。图1-24 车用熔断器 (2(2）冷却风扇使用一段时间后，用手触）冷却风扇

16、使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉？为什么？摸电动机部分有什么感觉？为什么？(1)车灯发光一段时间后，用手触车灯发光一段时间后，用手触摸灯泡有什么感觉？为什么？摸灯泡有什么感觉？为什么？ 【例【例5】某灯上标有某灯上标有1 12V21W请估算灯的电阻请估算灯的电阻为多少为多少?在在12V电压下工作电压下工作,通过的电流是通过的电流是多少多少?（如图（如图1-25所示）所示）例例2 2：有电热器，流通：有电热器，流通2 2安培的安培的电流时，在一定时间内产生一定的热量，如果电电流时，在一定时间内产生一定的热量，如果电流增加到流增加到4 4安培，在相同的时间内产生的热量是安培，在相同的时间内产生的热量是前者的（前者的（）倍）倍如图1-25所示A.1/2倍. B1/4倍. C4倍. D2倍.欧姆定律操作验证欧姆定律操作验证活动二活动二 基本定律的运用评估表基本定律的运用评估表 学生姓名日期：自评互评师评一、学 习 评 价 目 标1能讲清电流、电压、电阻的定