欧姆定律教学

复习科学量科学意义符号国际单位测量工具电流自由电荷定向移动IA电流表电压使电荷移动形成电流的原因UV电压表电阻导体对电流的阻碍作用RΩ2.电压是形成电流的原因。1.电路中的几个科学量3.电阻是导体对电流的阻碍作用。图一图二图三BC当电路中电阻一定时，电压越大，电流越

；当电路中电压一定时，电阻越大，电流越

；大小比较图一和图二：

相同，灯较亮（电流较大）的是

灯，灯的电阻

不相同，电压比较图二和图三：

不相同，灯的电阻

相同，电压灯较暗（电流较小）的是

灯，由此推理：由此推理：一、电流与电压、电阻的关系电流、电压、电阻这三个量之间到底有什么规律呢？研究这三个量之间的关系，可以用什么方法进行实验：探究I与U、R的关系控制变量法R不变时改变U探究I与U的关系U不变时改变R探究I与R的关系那么，如何设计这个实验呢？实验电路图设计需要用到测量哪些数据？哪些器材？RASVR′电阻、电池组、电流表、电压表、开关、导线、滑动变阻器如何控制电压不变?⑤滑动变阻器的作用是什么？①这个实验研究对象是什么？②电压表测量的是谁的电压？定值电阻R定值电阻R两端的电压③电流表测出的电流是经过哪个元件的电流？定值电阻R④如何改变定值电阻的电压？移动滑动变阻器R′改变电池的数量改变定值电阻两端的电压；分担电压，保护电路；1.电流与电压的关系控制变量：保持电阻不变；改变电压，研究电流和电压的关系1.按图4-59所示连接电路。2.实验中定值电阻R=5欧。3.闭合开关，调节滑动变阻器R′，可改变电阻R上的电压。使电压表上的读数分别达到表中数值，分别读出每次不同电压下的电流值。实验次数电压U（伏）电流I（安）电压/电流112234464.计算电压与电流的比值，并比较其结果可以发现：电阻不变时，通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。以上表格中计算出的电压与电流的比值是否完全相等？与同学讨论结果，并分析原因。电压与电流的比值基本相等。实验结论1：电压与电流的比值不是完全相等。科学实验研究总会有误差存在的。2.电流与电阻的关系控制变量：保持电压不变；改变电阻，研究电流和电阻的关系实验次数电阻R（欧）电流I（安）电流×电阻15.0210.0315.0420.01.图4-59中，更换定值电阻R，调节滑动变阻器R'，使R两端的电压始终保持不变，可读出并记录每次的电阻值与电流值。2.测量电压为3伏时不同电阻的电流值，并记录在下表中。恒定电压（U=3伏）时通过不同电阻的电流3.计算电流与电阻的乘积，并比较其结果可以发现：

电流×电阻的乘积基本相同。4.以电阻为横坐标，电流为纵坐标，作出上述实验数值的曲线

电阻R（欧）5.010.015.020.0电流I（安）0.60.30.10.20.40.5电压不变时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比。实验结论2：二、欧姆定律1.德国物理学家欧姆研究了电流与电压、电阻的关系，在1827年得出了如下结论：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。2.公式：IRU＝R（Ω）单位：I（A）U（V）欧姆德国物理学家欧姆（1787~1854）出生于工人家庭，从小就掌握了许多机械制造方面的技能。16岁时，他进入埃尔兰根大学旁听数学、物理与哲学。由于经济困难而中途辍学，他24岁重新回校，到26岁才完成博士学业当了一名中学教师。他热心于电学研究，曾研究过不同金属的导电能力。欧姆是一个很有天才和科学抱负的人，他长期担任中学教师，由于缺少资料和仪器，给他的研究工作带来不少困难，但他在孤独与困难的环境中始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。欧姆定律的实验结果发表于1826年，次年他又出版了《关于电路的数学研究》，给出了欧姆定律的理论推导。他的成果当时在国内没有得到肯定，但在国外受到了重视，英国皇家学会于1841年授予他科普利奖章，次年接受他为会员。这时德国才意识到了欧姆的价值。1849年，慕尼黑大学聘任他为教授，欧姆终于实现了当一名大学教授的理想。在今天看来，欧姆定律的研究如此简单，但在欧姆那个年代，他的研究非常困难。原因主要有两个：一是没有一个电压足够稳定的电源；二是没有一个能精确测量电路中电流大小的仪表（电流表）。人们为纪念他，将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。IUI—表示这段导体通过的电流U—表示这段导体两端的电压R—表示这段导体的电阻注意：1.科学量的对应性公式中I、U、R针对的是同一导体的电流、电压、电阻，它们要对应2.科学量的同时性I、U、R是同一时刻、同一情况下、同一导体所对应的数值3.单位的统一性I、U、R为安培、伏特、欧姆3.公式变形：UR=IU=IR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？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。三、欧姆定律的应用（一）有关计算：1.已知电阻和电压，求电流？【例题1】一只电灯泡正常工作时的灯丝电阻是484欧，如果电灯线路的电压是220伏，求灯丝中通过的电流。答：灯丝中通过的电流是0.45安。解：I＝U/R＝220伏/484欧＝0.45安2.已知电阻和电流，求电压？【例题2】一个电热水器工作时电热丝的电阻是44欧，通过的电流是5安，求电热水器工作时两端的电压。答：电热水器工作时两端的电压是220伏。解：∵I＝U/R，∴U＝IR＝5安×44欧＝220伏3.已知电压和电流，求电阻？【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0.3安，求这个定值电阻的阻值。答：这个定值电阻阻值是20欧。解：因为I＝U/R，所以R＝U/I＝6伏/0.3安＝20欧请你用学过的知识和仪器，画出测量的电路图，列出所需器材，写出测量步骤。如何测量一个定值电阻的阻值？（二）用电压表和电流表测导体的电阻（伏安法测电阻）1.一段导体两端的电压是4V时，通过它的电流是0.2A，导体的电阻是

。如果导体两端的电压减小到3V，导体中的电流是

；当两端的电压为0时，通过它的电流为

，导体的电阻为

。20Ω0.15Ａ0Ａ20Ω2.当某一定值电阻两端的电压是6伏时，通过它的电流为0.6安，此时电阻的阻值是多少欧？要使通过它的电流为1安，加在它两端的电压应是多少伏？如果电压增加到12伏，通过电阻的电流是多少安？10Ω10v1.2Ａ3.在一次电学测量中，给某个由电阻组成的电路的两端加上不同的电压，分别测出通过该段电路的电流，测得的数据如下表。（1）从表中数据你能发现什么规律？U（伏）I（安）10.60.1521.00.2531.40.3541.80.45（2）根据数据提出几个问题，然后求解。问题数量不限，提的问题越多越好。电压与电流的比值是一个常量。4.根据国际电工委员会的报告：在50赫兹（我国市电的频率）交流电情况下，观察到人的感觉如下：人体通过的电流（毫安）效果1~6无害的刺痛7~24痛苦，但无生命危险25~29生死边界30以上心脏跳动变得混乱，2~4分钟内必须人电分离，否则发生脑损伤根据以上数据和人体电阻的范围，估算人体可接触的安全电压。一般来说，人体电阻的平均值是1000~2000欧。24v小结一、电流与电压、电阻的关系控制变量方法1、研究方法：①、保持电阻不变；改变电压，研究电流和电压的关系。②、保持电压不变；改变电阻，研究电流和电阻的关系。2、实验电路图二、欧姆定律1、定律内容：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。2、公式：IRU＝注意：①、物理量的对应性②、物理量的同时性③、单位的统一