探究欧姆定律的实际应用

1、探究欧姆定律的实际应用【教学目标】 知识目标 1理解欧姆定律及其表达式. 2能初步运用欧姆定律计算有关问题. 能力目标 培养学生应用物理知识分析和解决问题的能力. 情感目标 介绍欧姆的故事，对学生进行热爱科学、献身科学的品格教育 欧姆定律复习提问电流产生的原因是什么？ 什么叫电阻？电压是产生电流的原因 只有导体两端存在电压，导体中才会产生电流没有电压导体中不会产生电流同学们从这一点可以猜想电流大小可能跟什么有关？ 电阻是导体对电流的阻碍作用大小 电阻越大，对电流的阻碍作用就越大，同学们从这一点可以猜想，电流大小还可能跟什么有关？ 电压越大，对电流的推动作用也越大；电阻越大，对电路中的电流的阻碍

2、也越大。请大家猜测它们三者之间的关系。 当电路中的电阻一定时，电压越大，电流。 猜想1猜想2当电路中的电压一定时，电阻越大，电流。 越大越小RUIURI导体中的电流跟电压、电阻之间的关系常用方法：先使其中的一个量（如电阻）保持不变，研究其余两个量（电流和电压）间的关系；再使另外一个量（如电压）保持不变，研究剩下的两个量（电流和电阻）间的变化关系，最后就可得到三个量之间的变化关系这种方法叫控制变量法。实验探究 探究电流、电压、电阻三个物理量之间的关系。 条件控制：a、保持不变，改变，研究电流与电压之间的关系。b、保持不变，改变，研究电流与电阻之间的关系。 电阻电压电压电阻1、实验方法：控制变量法

3、2、实验器材：电源、开关、滑动变阻器、定值电阻、电流表、电压表3、实验电路图4、连接实物图5、实验6、结论：注意事项1、连接电路时开关应_ 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到_ 位置。 断开。 电阻最大 2、滑动变阻器的作用保护电路并使电阻R两端电压变化.实验一电阻不变时，电流与电压的关系 实验次序电阻R=电压/伏电流/安(1)(2)(3)保持电阻不变时，电流跟电压成关系。结论1：521正比表格中的数据由实验时实际的填写。说明:也可移动滑片摸拟实验实验二电压不变时，电流与电阻的关系 实验次序电压U=V电阻/电流/安(1)(2)(3)2542结论2：保持电压不变时，电流跟电阻成关系。反比电流跟电

4、压及电阻的关系电压1v2v3v分析电阻5电流电阻10电流电阻15电流分析二 探究:电阻上的电流与电压的关系总结：导体中电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。结论1：结论2：保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。欧姆定律二、欧姆定律1.内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。这个规律叫欧姆定律。2.公式：IRU3.变换公式：U=IRR=IUR（）单位：I（A）U（V）RUIUIR二 探究:电阻上的电流与电压的关系6.结论：5.分析和论证：1.当电阻不变时，电压越大，电流越大2.当电压不变时，电阻越大，电流越

5、小通过导体中的电流与加在导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。二 探究:电阻上的电流与电压的关系7.评估（实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所得的结论是不是可靠？）8.交流（把你们的探究过程及结论告诉老师或其它小组的同学，征求他们的意见。既要改正自己的错误、弥补不足，又要为自己的正确观点和做法辩护。把交流情况简要的记录下来。）三、课堂练习1.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似，把电阻R说成跟电压成正比，跟电流成反比。你认为这种说法对吗？为什么

6、？2.当加在某导体两端电压为4V时，通过它的电流为，则这导体的电阻为_；当加在它两端的电压增大1倍时，该导体的电阻为_ ,导体中通过的电流为_A 。答：不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。16163.试根据欧姆定律，完成下列表格。次序电压U/V电流I/A电阻R/（1）20.5（2）102（3）354155电阻（欧）电压（伏）电流（安）510230651表二：电阻（欧）电流（安）电压（伏）512610061504分析表一所得到的数据可得结论：。分析表二所得到的数据可得结论:。、某同学做“研究电流和电压、电阻的关系”的实验，实验中得到了

7、如下的两组数据：表一：四、计算：欧姆定律的应用 例题1一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是242欧，如果电灯线路的电压是220伏，求灯丝中通过的电流。解：已知R242欧，U220伏，IU/R220伏/242欧安答：电流是安。例题2一个电热水器工作时电热丝的电阻是22欧，通过的电流是10安，求电热水器工作时两端的电压。解：已知R22欧，I10安因为IU/R，所以UIR10安22欧220伏答：电压是220伏。例题3一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上，用电压表测得定值电阻两端的电压是6伏，又用电流表测得通过定值电阻的电流是安，求这个定值电阻的阻值。解：已知U6伏，I安因为IU/R，所以RU/I

8、6伏安20欧答：阻值是20欧。 如何测量一个定值电阻的阻值?请画出测量的电路图, 列出所需器材,写出测量步骤.一、知识梳理：1、欧姆定律：内容： 。公式： ，两个变形式： ， 。实验：略导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。I=U/RR=U/IU=I R2、串、并联电路的关系 串联电路 并联电路 电流关系 电压关系 电阻关系 分配比例 I = I1 = I2 I = I 1+ I2U=U1+U2U=U1=U2R=R1+R21/R=1/R1+1/R2U1/U2=R1/R2I1/I2=R2/R1巩固练习：1、为了探究电流与电压的关系，小华设计了图所示的实验电路图. （1）在图中

9、的圆圈中填入合适的电表，根据电路图用笔画线代替导线，将实物图连完RSAV（2）若电源为3节干电池，定值电阻为 5，滑动变阻器标有“10 2A”字样，为了减小误差，要求每次测量时电表指针的偏转在满刻度的一半以上，则实验时电压表选用的量程为 V，电流表应选用的量程为 A （3）连接电路时，开关应 ，滑动变阻器要移到 。03断开阻值最大处实验次数12345电压/V1.01.52.02.52.8电流/A0.100.150.200.250.28（4）右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是： 电阻一定时,电流与电压成正比. （5）实验中要使电压表的示数变

10、大，滑动变阻器的滑片应向 端移。在其它都不变的情况下，若把定值电阻的阻值换成一个更大的电阻，则电压表的示数将 。右变大（6）若某同学研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压不变，他不断的改变定值电阻R的阻值，测得相应的电流如下表试根据表中的数据分析，判断电流与电阻之间是否存在反比关系，若与欧姆定律内容不符，试分析造成此问题的原因是： 。次数R/I/A 1 20.40 2 40.32 3 80.25没有调节控制电阻R两端的电压保持不变.（7）用此电路还可以完成： ， 等实验。（8）滑动变阻器在这些实验中的主要作用是： ；还有： 的作用。在本实验中它调节： ；在电压一定时，研究电流与电阻关系实

11、验中，它调节： ；在伏安法测电阻的实验中，通过调节滑动变阻器达到： 的作用。伏安法测电阻研究电压一定，电流与电阻的关系调节电压保护电路电压成倍数变化控制R端电压不变多次测量，求平均值2、在测量某一定值电阻Rx阻值的实验中，由于张楠同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填人记录表格中(1)请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中，并写出你所依据的物理规律是 (2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 (小数点后保留一位数字) 电阻一定，电流与电压成正比实验次数12345平均值电压UV0510152025电流IA电阻R/ (3) 若将上面实验中的定值电阻R换

12、成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比_，如果调节滑动变阻器做多次求灯泡的平均电阻，你认为合理吗？为什么？ 答： 。增大不合理,灯丝电阻的变化不是误差,而是温度升高电阻增大.(4) 若该同学检查电路连接正确，合上开关，发现灯不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路中可能出现的故障（ ） A滑动变阻器开路 B电压表短路 C灯短路 D灯开路现在给你一根导线，你准备怎样检查确定该故障？ LSAV D把导线并在灯泡两端,若电流表有示数,电压表却无示数,确定灯断路.若发现灯不亮，电流表有示数，电压表有示数，则你认为可能原因是： 。若无论怎样移动滑片，电压、电流表

13、有示数，但总是不变，你认为发生故障的原因可能是_ 或 _。LSAV可能变阻器接入阻值较大,电流较小.变阻器接成了导线或定值电阻变阻器被短路（5）若某次测电阻实验中电压表损坏，其它器材不变，请你设计一个实验继续完成实验：画出电路图写出步骤：闭合 ， 。和表达式： 。 说一说这种方法与伏安法比存在什么缺陷: 。移到左端，电流记为1移到右端，电流记为2R=1R0/(2-1)误差大,不能多次测量一SASASA二三3、如图428所示，电流表量程为0，电压表量程为015V，电阻R=30，滑动变阻器标有“00”，电路两端电压恒为U=24V。求：在不超过量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围。LSA

14、V解：根据题意知:电流表max电压表的最大电压，即：max=.则，电路中允许通过的最大电流：max=. min=(U-UL)/max =18 所以，滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围是： 18 变题思考：若电压表改接到滑动变阻器两端呢？LSAV牛刀小试请你运用欧姆定律解答下面的问题：某导体两端的电压为2V时，通过导体的电流为500mA，此导体的电阻为_。切断电源，当导体两端的电压为零时，导体的电阻为_。 44 一段导线两端的电压是6伏时，通过它的电流为安.若加在导体两端的电压增大到10伏时，能不能用量程为安的电流表来测量通过导体的电流?(计算回答)初露锋芒 如图所示电路中，当开关S闭合，滑片P

15、向右移动时，关于两表示数的变化下述正确的是( )A.电流表、电压表的示数均变大B.电流表、电压表的示数均变小C.电流表的示数变小， 电压表的示数变大D.电流表的示数变大， 电压表的示数变小C考验你的时候到啦！让我们来梳理一下本节所学内容本节课我们进行了两次探究，综合起来，我们“发现”了电路中的“交通规则”欧姆定律，它的内容是：运用欧姆定律，我们可以计算：（1）电流IU/R（2）电压UIR（3）电阻RU/I（但R的大小与U、I无关！）导体中的电流强度，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.(1)为了达到研究的目的，实验过程中必须保持_不变；(2)

16、当开关S闭合后，电压表的读数是2.5 V，电流表的读数是0.5A，现在将阻值为5的电阻R换成阻值为10 的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是_.电阻两端的电压 调节滑动变阻器，使电压表的示数保持为不变 注意:易错点有两个：一个是运用欧姆定律求电阻、电流或电压时代入已知量时张冠李戴.一个是得出电流或电压后进行比较时，不能正确地判断出“能”还是“不能”接220V电压5.在1min内通过阻值为10的电阻的电荷量为90C，那么通过该电阻的电流为_A，电阻两端的电压为_V选题目的：本题用于考查的知识点是电流的定义式及欧姆定律的变形式 析:理解电流的定义和欧姆定律，第一问的结果是第二问的条件，

17、必须先求出第一问首先利用公式求出电流. 注意:计算过程中易出现把1min当成1s来计算的错误6.如图所示的电路，的最大阻值为18当开关闭合时，滑片P位于最左端时电压表的示数为16V，那么当滑片P位于最右端时电压表的示数是多少？选题目的：本题用于考查欧姆定律的应用 解析：该电路是定值电阻R和滑动变阻器串联的电路，电压表是测R两端电压的当滑片P位于最左端时电压表的示数为16V，说明电路中的总电压（电源的电压）是16V，而当滑片P位于最右端时，电压表仅测R两端的电压，而此时电压表的示数小 于16V.通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图所示，则导体a、b的电阻相比较（ ） B C D无法确定 A选

18、题目的：本题用于考查欧姆定律的应用和观察图表能力 解析：根据欧姆定律的基本公式变形可得：因此要想比较R的大小，应从比较U、I的大小入手我们可以采用控制变量法，先让一个量相同，再通过比较另一个量来得出与的大小来解法一：取电压值相同时，来比较电流的大小，从而得出电阻与的大小如图甲所示，当取电压相同为时，此时该电压对应的电流由公式可知，因此，故选B解法二：取电流值相同时，来比较电压的大小，从而得出电阻与的大小 如图乙所示，当取电流相同为时，此时该电流对应的电压，由公式可知因此课前热身1.某电阻两端的电压为6V时，通过它的电流为，则该导体的电阻的阻值为_；当导体两端的电压改为9V时，通过它的电流为_

19、；当导线两端不加电压时，通过导体的电流又为_，此时导体的电阻为_.2.由欧姆定律I 可导出变形式R ，对 此表达式，下面说法正确的是( )A.加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大B.通过导体的电流越大，则导体的电阻越小C.导体的电阻是导体本身的一种性质，跟电压、电流无关D.导线的电阻在电流减小到零时非常大20C0A20课前热身3.用图8-1-1所示器材测小灯泡的电阻(1)在电路图8-1-1(a)的内标上电流表或电压表的符号，两边注明正、负接线柱.(2)接电路图在图8-1-1(b)上用笔画线代替导线连接电路.图8-1-1电压(V) 电流(A) 灯泡电阻() 11.50.220.434.50.

20、9课前热身(3)某同学在用此图做实验测灯泡电阻时，记录下了表中的数值.其中第二次漏记了电压值 、第三次错记了电流值，请补上和更正，并算出电阻值.待测测得值次数第二次电压为3 V；第三次电流为0.6 A，灯泡电阻为7.5 . 课前热身4.一段导线两端的电压是6伏时，通过它的电流为安.若加在导体两端的电压增大到10 伏时，能不能用量程为安的电流表来测量通过导体的电流?(计算后回答)答案： 不能 典型例题解析【例1】有一电阻器，如果在它两端加12V的电压，通过它的电流是0.4A ，那么它的电阻是_；如果在这个电阻器两端加15V的电压，那么通 过它的电流是_A，它们电阻是_.3030典型例题解析【例2

21、】在图8-1-2所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P 由左端向右移至中点的过程中，下列判断中正确的是( )A.电压表V和电流表A1、A2的示数都增大B.电流表A1的示数变大，电流表A2的示数和电压表的示数不变C.电流表A2的示数变大，电流表A1和电压表的示数不变D.条件不足，无法判断B图8-1-2典型例题解析【例3】用伏安法测电阻的电路如图8-1-3(a)所示，若待测电阻阻值在10 左右，电源电压约为6V，请完成下列各题：图8-1-3典型例题解析(1)在图8-1-3(a)中的“”内填上相应的电流表、电压表符号，并标明正、负接线柱.(2)某同实验时，能正确测量和读数，但忙乱之中末能将记

22、录的数据填入表格中(表格尚未设 计完好)，仅记录在一张稿纸上如图8-1-3(b)所示，请你帮他把测得的数据整理好，并按实验要求填好表格.(3)测得的电阻值为欧(计算结果取2位小数).(4)当(a)中滑片P向左移时，电压表读数，表流表读数 .(选填“变大”、“不变”或“变小”)（4）电压表的示数减小，电流表的示数减小 （3） 答案：（1）略 （2）略方法小结 将欧姆定律应用于串、并联电路这一类题目，解题时要理清电路的连接情况，在电路中标出 已知量和所求量，充分结合串、并联电路特性，再运用欧姆定律表达式或其变形公式，问题 都可迎刃而解.对于欧姆定律实验和伏安法测电阻这两个实验的题目一般比较灵活，只有认 真、踏实地把这两个实验的整个过程真正搞懂才行，实验过程包括：目的、原理、电