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文档简介
第十二章欧姆定律欧姆定律的应用
学习目标新课目标1.理解欧姆定律的内容,及欧姆定律的表达式和变形式的意义.2.能运用欧姆定律进行简单的计算,解决一些简单的问题.1.运用欧姆定律解题的一般步骤:(1)根据题意画出电路图,分析电路中各个电阻的连接方式.(2)分析电表的测量对象,明确电表的测量值.(3)在电路图上标明已知量的符号、数值及未知量的符号.(4)找出等量关系,列出关系式,代入数据时统一单位,然后进行求解.欧姆定律的应用二新课讲解2.欧姆定律的应用:(1)由欧姆定律的公式可知,在电源电压不变的情况下,可以通过改变电路中的电阻来改变电流,调节滑动变阻器改变电路中的电流就是这个道理.(2)由欧姆定律的变形公式可得到一种测量电阻的方法,即测量出未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流,应用此公式计算出电阻的大小.3.欧姆定律的使用范围:欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中的某一部分电路,并且是纯电阻电路.注意:欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系.
表示是导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积.因为电压是由电源提供的,所以不能说成电压与电流成正比.
表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值.因为电阻是导体本身的一种性质,对给定的导体,其电阻是不变的(不考虑温度的影响),所以不能说成电阻与电压成正比,与电流成反比.(1)(2)4.变形公式欧姆定律的应用
例题
一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30Ω,接在12V的电源两端,求通过这盏电灯的电流.(1)画电路图.(2)列出已知条件和所求量.(3)求解I.解题步骤已知:U=12V,R=30Ω,求:I.典例与精析I=
=
=0.4AUR12V30Ω解:一、解简单电路例1:如图,电源电压是9V,电流表的示数是0.6A,电压表示数是3V,求滑动变阻器连入电路中的值.AsVR0Rx解法一UU0UXI0=IXRXUX=U-U0RX=UX/IX解法二UU0UXUX=U-U0I0R0RXUX/U0=RX/R0例2:如图R2=10Ω,电流表的示数是0.2A,电源电压是6V,求:(1)R1的值.(2)干路中的电流.AR1R2二、分析电路例3、如图,P向右滑动时,各表的示数如何变化?串联分电压变阻器并联分电流总电阻总电流A1VpA2R1R2例3、如图,小灯泡的电阻是15Ω,P滑到最左端时,电流表的示数是0.6A,要是L两端的电压为6V,求滑动变阻器连入电路中的阻值是多少Ω?psLA由滑动变阻器改变电路中的电流和电压,分为两个过程,解法与上题相同.例4、如图,电源电压是18V,R1上标有“50Ω1A”,R2是20Ω,求R1从左向右滑动中,电流表和电压表的最大变化范围是多少?VpAR1R2三、求变化范围课堂小结一、欧姆定律(1)物理意义(2)使用范围(3)变形公式二、欧姆定律的应用(1)运用欧姆定律解题的一般步骤(2)欧姆定律的简单计算课堂训练1.由欧姆定律可以导出公式,此式可以说明()A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍B.当电流强度增大2倍时,电阻R减小2倍C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变D.当电压为零时,电阻R也为零C2.如图所示的电路中,R1>R2,闭合开关后,下列判断正确的是()A.电路的总电阻大于R1的电阻值B.电路的总电阻小于R2的电阻值C.R1两端的电压大于R2两端的电压D.通过R1的电流大于通过R2的电流B3.如图所示为A、B两个导体的I-U图线,由图线可知(
)A.RA>RB
B.RA<RBC.RA=RB
D.无法确定B4.导体两端电压为12V时,通过它的电流是0.5A,导体的电阻为____Ω.如果电压增大到24V,导体中的电流为____A,导体的电阻为____Ω.当电压减小到零,导体的电阻为____Ω.24124245.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.解:R=
=
≈
1222ΩUI220V0.18A6.如图所示,R1=20Ω,R2=60Ω,当S断开时,电流表的示数为0.3A.求:(1)电源电压U.(2)当S闭合时,电流表的示数.解:(1)当S断开时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流,由可得,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V(2)当S闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:则干路电流表的示数:第四节欧姆定律的应用
复习回顾欧姆定律:通过导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。公式:公式变形:串联电路并联电路电流特点电压特点电阻特点分流公式分压公式I=I1=I2I=I1+I2U=U1+U2U=U1=U2R=R1+R2问题与思考SARVa
bRPP上节学习了伏安法测电阻,在实际中若只有一块电压表(或者电流表),你能测量一个未知的电阻吗?你还需要哪些器材?根据前面所学的知识我们知道:要根据欧姆定律测量一个未知电阻R,关键是要测出电阻两端电压为U时,通过电阻的电流I。那么,在没有电流表的情况下,我们怎样知道通过电阻的电流大小呢?测量电阻的方法一、利用电压表和阻值已知的电阻测未知电阻(伏阻法)电路图用一个电压表和一个定值电阻代替电流表。测电阻的原理:因为Rx和R0串联,所以实验步骤(1)按电路图连接电路,并将电压表指针调零;(2)闭合开关S,测出Rx两端电压为Ux;(3)断开开关S,将电压表接到R0两端,闭合开关S,测出R0两端电压U0;(4)断开开关S,整理实验器材。交流讨论
如果在实际应用中只有一个电流表和一个已知阻值的电阻,你能对一个未知电阻的阻值进行测量吗?通过上面的分析,相信你一定能想出办法来。与同学交流一下你的想法。二、利用电流表和阻值已知的电阻测未知电阻(安阻法)电路图用一个电流表和一个定值电阻代替电压表。测电阻的原理:因为Rx和R0并联,所以IxRx
=I0R0实验步骤(1)将电流表指针调零,按电路图连接电路;(2)闭合开关S,记录电流表R0的电流为I0
;(3)断开开关S,将电流表接到Rx的支路并记录电流表的示数为Ix;(4)断开开关S,整理实验器材。交流讨论
除了上面的两种方法,你还能想到什么方法测量出导体的电阻?与同学交流一下你的想法。1.有电压表、电阻箱,没有定值电阻步骤:(1)只闭合开关S2时,电压表的示数为U。(2)只闭合开关S1时,调节电阻箱的阻值R,使电压表的示数仍为U。(3)待测电阻的阻值Rx=
R。三、等效法2.有电流表、电阻箱,没有定值电阻步骤:(1)只闭合开关S2时,电流表的示数为I。(2)只闭合开关S1时,调节电阻箱的阻值R,使电流表的示数仍为I。(3)待测电阻的阻值Rx=R。知识窗电流表的电阻非常小电压表的电阻很大
正是由于电流表的电阻很小,所以将电流表串联在电路中时对电路的总电阻影响很小。同样,由于电压表的电阻很大,所以将电压表并联在用电器两端时,对电路的总电阻的影响也很小。课堂小结1.伏阻法测电阻2.安阻法测电阻3.等效法测电阻
课堂练习1.在图中的四个电路中,已知R的阻值和电源电压值,能根据已知条件和电压表或电流表示数求出电阻Rx值的是()ARxVRSABARxRSCARxRSDRxRSV2.如图所示电路,电源电压恒为9V。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。闭合开关S,将变阻器滑片P从左端移至右端过程中,为保证两个电表均不超量程工作,定值电阻R2的阻值至少为()A.15Ω B.20ΩC.30Ω D.40ΩD3.测电阻Rx的电路如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻,部分实验步骤如下:(1)开关闭合前,滑动变阻器R的滑片P应该移到_______(选填“A”或“B”)端。(2)连接好电路,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,某次电
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