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文档简介
1欧姆定律及其应用
第十三章欧姆定律2
1、理解两个比例关系教学目标
2、理解欧姆定律两个变形公式的含义
3、会利用欧姆定律进行简单的计算3U(V)12I0.20.6R(
)510I0.60.2复习旧课:回顾电阻上的电流和电压电阻的关系表一:R=5
表二:U=3V4电流与电压和电阻的关系:当电阻R一定时,电流I与两端电压U成正比。当电压U一定时,电流I与电阻R成反比。欧姆定律内容: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。
说明:欧姆定律揭示了电流与电压;电流与电阻的关系。三个物理量对应于同一时刻、同一导体(或同一段电路)。5欧姆定律的公式:RIU=单位:欧姆(Ω)单位:安培(A)单位:伏特(V)变换公式:U=IRIR=URUI(必须对应于同一段电路)根据欧姆定律,知道I、U、R中任意两个物理量可以求出第三个量.电阻电流电压IUR6应用定律:运用电路中电流和电压、电阻的关系例1.我们已经知道,试电笔内必须有一支很大的电阻,用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔,其中的电阻为880KΩ
,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计。使用时流过人体的电流是多少?7例1分析:R=880k
8①根据题意画图;②在图上标出相关的物理量;③答题时写出:已知和求、解过程、结果(各物理量要统一用国际单位)④做完题目后,要分析其实际意义.9已知:U=220V
R=880KΩ=8.8×105Ω求:I=?解:根据I=U/R得I=U/R=220V/(8.8×105Ω)=2.5×10-4A答:流过人体的电流是2.5×10-4A
。10应用1.已知电压、电阻,求电流
车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是30Ω。求通过灯丝的电流。解题步骤:(1)画电路图(2)标出已知条件和所求量(3)求解11答:车床照明灯正常工作时,通过灯丝的电流约为1.2A.解:I=UR36V30Ω
==1.2AR=30Ω
I=?U=36V注意:(1)欧姆定律公式当中的三个物理量,只有知道其中的两个,才能够求出第三个。(2)公式当中的三个物理量,必须是针对同一个导体在同一时刻的。(3)若是求U和R,公式应该变形为U=IR,R=U/I12例2:某实验中测得一个未知电阻的电压为4.8V,流过的电流是320mA,求该电阻的阻值。解:R=U/I=4.8V/0.32A=15
13
对公式R=U/I理解:只是一个计算式,表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与流过导体的电流的比值,不能单纯理解成正比或反比(没有物理意义!!)。14应用2:已知电流、电压,求电阻
某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。AV15答:灯丝正常发光时的电阻值为1222ΩR=UI220V0.18A==1222Ω解:由
IRU=得:(1)“诗行”格式,即左端对齐(2)写公式、代数据、得结果(“三步走”)解题书写要求:16
例3:有一种指示灯,电阻为6Ω,通过的电流为0.45A时才能正常发光,应加多大的电压?
对于式子U=IR的理解:只是数值关系而已,电压并非与电流、电阻成正比。其实电压是产生电流的原因,导体两端在不加电压时,电流为零,但是导体的电阻却不为零的。解:U=IR=0.45A×6Ω=2.7V17应用3:已知电阻、电流,求电压在如图所示的电路中,调节滑动变阻器R′,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。R=20ΩAR′I=0.6A18解:U=IR=0.6A×20Ω=12V灯泡两端的电压是12V。答:由
IRU=得:19小结利用欧姆定律进行的计算步骤:(1)画出等效电路图(2)在图上标出已知条件,并同一单位(包括直接已知量和利用串、并联电路的电流、电压、电阻关系标出间接已知量)和所求量(3)根据欧姆定律,结合串、并联电路的电流、电压、电阻关系标出间接已知量进行计算(同一个导体在同一时刻)格式:(1)“诗行”格式,即左端对齐(2)写公式、代数据、得结果(“三步走”)20挑战自我1、有一个电阻,在它两端加上4V的电压时,通过电阻的电流为2A,假如将电压变为10V,通过电阻的电流为多少?问题分解:
①有一个电阻,在它两端加上4V的电压时,通过电阻的电流为2A,这个电阻值为多大?②把①中电阻的电压变为10V,它的电流应为多大?你还能怎样解答呢?解:R=U/I=4V/2A=2
解:I=U/R=10V/2
=5A21
2、在一个10Ω的电阻两端加上某一电压U时,通过它的电流为2A,假如把这个电压加在20Ω的电阻两端,电流应为多大?解:U=I1R1=2A×10Ω=20V解:I2=U/R2=20V/20
=1AI1/I2=R2/R1问题分解:
①在一个10Ω的电阻两端加上某一电压U时,通过它的电流为2A,电压U应为多大?②把①中的电压加在20Ω的电阻上,它的电流应为多大?你还能怎样解答呢?221.如图,电源电压为6V不变,灯L1的电阻为12Ω,灯L2的电阻为9Ω,灯L3的电阻为18Ω。求:1)开关S1、S2同时断开和闭合时,电压表的示数分别为多少?AVL1L2L3S1S2同一个导体在同一时刻能力提高231.如图,电源电压为6V不变,灯L1的电阻为12Ω,灯L2的电阻为9Ω,灯L3的电阻为18Ω.求:2)开关S1、S2同时断开和闭合时,电流之比是多少?AVL1L2L3S1S2同一个导体在同一时刻欧姆定律及其应用
第十三章欧姆定律
乔治·西蒙·欧姆生于德国埃尔兰根城,他是一个很有天才和科学抱负的人,长期担任中学教师,始终坚持不懈地进行科学研究,自己动手制作仪器。
欧姆对导线中的电流进行了研究。他于1826年发表了实验结果。1827年他又在《电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γE。式中S表示电流;E表示电压,γ为导线对电流的传导率,其倒数即为电阻。欧姆导入新课
欧姆定律发现初期,许多物理学家不能正确理解和评价这一发现,他遭到怀疑和尖锐的批评。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌,才引起德国科学界的重视。
欧姆在自己的许多著作里还证明了:电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积和传导性成反比;在稳定电流的情况下,电荷不仅在导体的表面上,而且在导体的整个截面上运动。
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。教学目标1.知识与技能理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算。能根据欧姆定律以及电路的特点,得出串联、并联电路中电阻的关系。
2.过程与方法通过计算学会解答电学计算题的一般方法,培养逻辑思维能力,培养解答电学问题的良好习惯。根据实验现象体会等效电阻的含义,了解等效的研究方法。
3.情感态度与价值观通过对欧姆生平的介绍,学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神,激发学习的积极性。本节导航1.欧姆定律2.电阻的串联与并联1.欧姆定律
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—表示这段导体的电流。
单位:安培(A)
U—表示这段导体两端的电压单位:伏特(V)
R—表示这段导体的电阻单位:欧姆(Ω)(1)欧姆定律表达式:RUI(2)变换公式:U=IRR=IU例题
试电笔内必须有一支很大的电阻,用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔,其中电阻为880kΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计,使用时流过人体的电流是多少?解:U=220V所以
使用这支试电笔时,流过人体的电流是0.25mA,这个电流的大小对人体是安全的。
在欧姆定律的公式中,电阻的单位必须用欧,电压的单位必须用伏。如果题目给出的物理量不是规定的单位,必须先换算,再代入计算,这样得出来的电流单位才是安。2.电阻的串联与并联在串联电路中,I=I1=I2,U=U1+U2在并联电路中,I=I1+I2,U=U1=U2
前面我们已经学习了串联电路和并联电路电压、电流的规律。
电阻串联或并联,总电阻是比原来大了还是小了?(1)电阻串联演示1.将一个定值电阻R接在如图所示的电路中,闭合开关,观察灯泡的亮度。2.再将两个同样阻值的电阻R串联起来,接在电路中。重复前面的实验。RRR结论
串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。在串联电路中,根据U=U1+U2
且U=IR得:U1=I1R1,U2=I2R2
可得:IR=I1R1+I2R2
因为:I=I1=I2
所以:R=R1+R2
即:串联电路的总电阻等于串联电阻之和公式推导法(2)电阻并联
将两个同样阻值的电阻并联起来,接在如图所示的电路中,闭合开关,观察灯泡的亮度,并跟接入一个电阻时灯泡的亮度进行比较。演示RR结论
并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。公式推导法在并联电路中,根据I=I1+I2且I=U/R得:I1=U1/R1、I2=U2/R2
可得:U/R=U1/R1+U2/R2
因为:U=U1=U2
所以:1/R=1/R1+1/R2
,即:并联电路中总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和
综上所述:
串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。并联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。(3)从影响电阻因素方面对电阻串联、并联作出合理的解释
在串联电路中,各电阻之间的串联可以近似地看作电阻被接长了,由于电阻的大小是与其长度成正比的,所以串联后总电阻变大。
在并联电路中,各电阻之间的并联可以近似地看作电阻的横截面积被接大了,由于电阻的大小是与其横截面积成反比的,所以并联后总电阻变小。欧姆定律: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。公式:I=U/R变形公式:U=IRR=U/II、U、R必须是同一部分电路的同一状态。小结巩固练习1.串联电路中有两个电阻,阻值分别为5
和10
,将它们接在6V的电源上,那流过它们的电流会是多大?流过两个电阻的电流都是0.4A。解:2.两个电阻串联在一个电路中,电路两端的电压是27V,两个电阻的阻值分别是3
和6
,请计算出每个电阻两端的电压。解:1.解:由欧姆定律得:通过它的电流动手动脑学物理
2.解:由欧姆定律
得:3.解:由欧姆定律得:4.解:串联后总电阻,R=R1+R2=5Ω
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