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文档简介
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+15Ω=20Ω所以由欧姆定律:5.解:方法1,直接由欧姆定律:方法2,先求出I1根据“电压一定,电流与电阻成反比”:6.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积(还跟温度有关),而跟导体两端的电压和导体的电流无关。U和I的比值仅仅反映导体电阻的大小。对同一段导体来说,由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,所以R的值是一定的;对于不同的导体,U和I的比值一般不同,所以R的值一般不同。若某导体两端的电压为零时,导体中的电流也等于零,而这个导体的电阻却不为零,它有一个确定的值。探究串、并联电路中电流的规律
电流表的使用规则知识回顾实验目的1、练习电流表的使用2、探究串并联电路中电流的特点SL2ABCL1SL2L1A测量A点电流一、串联电路中电流的规律猜想:流过A、B、C各点的电流大小可能存在什么关系?1、实验电路1.根据电路图连接电路;2.进行测量,将测量数据记录在表格中;3.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次实验。L2L12、实验步骤实验结论:
串联电路中,电流处处相等。表达式:I=I1=I2=I3=……次数A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A1233、实验数据L1L2L1ABC猜想:流过A、B、C各点的电流大小可能存在什么关系?1、设计电路二、并联电路中电流的规律1.根据电路图连接电路;2.进行测量,将测量数据记录在表格中;3.换上另外两个规格不同的小灯泡,再次实验。L2L12、实验步骤:实验结论:
并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。表达式:I=I1+I2次数A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A1233、实验数据1.如图所示,小阳用电流表探究串联电路中的电流关系,他分别用电流表测电路中A、B、C三处的电流,得知IA=0.2A,则IB=_______,IC=_______。
0.2A0.2AABCL1L2基础题
2.如图所示电路图,电流表A1的示数为0.9A,A3的示数为0.4A,则通过L1的电流是______,通过L2的电流是______,通过干路的电流是______。0.4A0.9A0.5AL1L2A1A3A2
1.在图所示的电路中,电流表A1的示数为1.2A,电流表A2的示数为0.5A。求:通过灯泡L1的电流I1和通过灯泡L2的电流I2。L2L1A2A1中等题2.有L1和L2两只灯串联在某电路中,闭合开关后发现L1很亮,L2较暗,那么 ()A.L1中的电流较大B.L2中的电流较大C.L1和L2中的电流是相等的D.由于灯的亮暗不同,故无法比较电流大小C3.如图所示,在探究并联电路中的电流关系时,小明同学用电流表测出A.B.C三处的电流分别为IA=0.5A,IB=0.3A,IC=0.2A,在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是()BA.整理器材,结束实验B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电流值C.分析数据,得出结论D.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值拔高题1、在如图甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电阻L1和L2中的电流分别为()A.1.2A,0.22AB.0.98A,0.22AC.0.96A,0.24AD.0.24A,1.2AC
3.如图所示,通过L1的电流和通过L2的电流之比是2:1,则A1表和A2表的示数之比是()
A.2:3 B.3:1C.1:2D.2:1B
1.三只小灯L1、L2、L3串联在电路中,灯L1最亮,灯L3最暗,则通过它们的电流()
A.灯L1最大 B.灯L2最大
C.灯L3最大 D.一样大2.用电流表分别测量电路中两盏电灯的电流,发现它们的电流相等,由此推断这两灯的连接方式是()
A.一定是串联B.一定是并联
C.串联、并联都有可能D.无法判断DC课堂练习3、在一个电路中有两个用电器,用电流表测量时,如发现通过每个电器的电流不相同,则这两个用电器的连接一定是_____;如发现通过每个用电器的电流相同,则这两个用电器的连接_____________。可能是串联、也可能是并联并联4.有一种叫“满天星”的彩灯,一组有100只相同的小灯泡串联,将它们接在照明电路中,电源插头处的电流为0.2A,通过第55只灯泡的电流为
.0.2A5、如图所示,电流表A1、A2和A3的示数分别为1.2A、0.8A和0.3A,那么通过灯L1的电流是_____A,L2的电流是__
__A,L3的电流是_____A。0.40.50.3A1A2A3L3L1L2串联电路并联电路电流规律电流处处相等干路电流等于各支路电流之和表达式I=I1=I2I=I1+I2本堂小结重难点:1、判断电流表所测电流2、理解应用串并联电流的规律
1、如图所示,两个规格不同的电灯L1、L2接在电路中.闭合开关,以下判断正确的是()L1、L2串联B.通过L1、L2的电流相等C.电流表测干路中的电流D.电流表测通过L2的电流C课后作业2.如图所示,用电流表测量电流时,发现两个电流表
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