欧姆定律(详解)92670.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,欧姆定律,第十七章 第节,在第一节中我们学到：,当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比,这是不是普遍规律呢？早在,19,世纪,20,年代，德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究，发现对大多数导体而言，上面的规律是成立的，并进一步归纳得出了下面的欧姆定律。,导入新课,1,欧姆定律,的内容：,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。,欧姆（,1787-1854,）,德国物理学家,2,欧姆,定律的数学表达式,：,电压,电阻,电流,一、欧姆定律,I,=,U,R,1A,1V,=,_,4,公式中使用国际单位,（单位要统一）,电压,U,的单位：,V,电阻,R,的单位：,电流,I,的单位：,A,3,公式的物理意义：,在导体电阻一定时，加在导体两端的电压增大几倍，电流就增大几倍；在电压一定时，导体的电阻增大几倍，其电流就减小为原来的几分之一。,公式的同一性,欧,姆,定,律,U,、,R,、,I,必须对应的是同一段电路（同一个元件）同一状态的电压、电阻、电流。例如：,R,U,I,R,灯,U,灯,I,灯,4,注意,欧姆定律反映,同一时刻、同一段电路（同一导体）中,I,、,U,、,R,之间的关系。,欧姆定律适用所有的纯电阻电路,欧,姆,定,律,公式的扩展性,I,=,_,R,U,U=IR,主要用于已知电压和电流求电阻,.,_,R,=,I,U,主要用于已知电流和电阻求电压,.,拓展：,能否说电压与电流成正比呢？,拓展：,能否说电阻与电压成正比，与电流成反比呢？,2,、公式中的电流、电压、电阻，都是相对于同一段导体或同一段电路而言，且是同一时刻。,3,、定律中所说的电流跟电压成正比，是在电阻一定的情况下而言的。电流跟导体的电阻成反比是对电压一定的情况下而言的，即两个关系分别有不同的前提条件。,1,、使用欧姆定律时各个物理量的,单位必须统一,，电流的单位是,安培,，电压的单位是,伏特,，电阻的单位是,欧姆,。,4,、电阻是导体的一种性质，与电压的有无和电压的大小及电流的大小，有无都无关，在数值上等于电压除以电流，所以，我们不能认为电阻,R,跟电压,U,成正比，跟电流,I,成反比,.,简单的说就是同一性、两条件、一性质,欧姆,(1789-1854),乔治,西蒙,欧姆生于德国埃尔兰根城，父亲是锁匠。父亲自学了数学和物理方面的知识，并教给少年时期的欧姆，唤起了欧姆对科学的兴趣。,16,岁时他进入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学，由于经济困难，中途缀学，到,1813,年才完成博士学业。,科学家简介,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。,欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，并遭到怀疑和尖锐的批评。研究成果被忽视，经济极其困难，使欧姆精神抑郁。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。,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。,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。,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,/,I,解：,R,=,U,/,I,=4.8V/0.32A=15,拓展延伸,测量电阻的方法：,从公式,R,U,/,I,我们可以发现，要想求导体的电阻，只需要使用电压表和电流表分别测量出该导体的电压和电流，就可以求出该导体的阻值了。这种测量电阻的方法,叫做“伏安法”。,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！）。,拓展延伸,有一种指示灯，电阻为,6.3,，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 6.3=2.835V,（,1,）,读题、审题,（注意已知量的内容）,（,2,）,根据题意画出电路图,；,（,3,）,在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；,（,4,）,选用物理公式进行计算（书写格式要完整，规范）。,1,用公式进行计算的一般步骤：,二、应用欧姆定律,例,1,一辆汽车的车,灯，灯丝电阻为,30,，接在,12 V,的电源两端，求通过这盏电灯的电流。,U,=12 V,I,R,=30,解：,（,1,）画电路图；,（,2,）列出已知条件和所求量；,（,3,）求解,I,。,2,例题分析,解题步骤,I,=,=,=,0.4 A,U,R,12 V,30,例,2,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,0.6 A,。已知该灯泡正常发光时的电阻是,20,，求灯泡两端的电压。,解：,U,L,=I,L,R,L,=0.6 A20,=12 V,R,L,=20,I,=0.6 A,I,L,=I=,0.6 A,A,R,L,U=I R,根据,，导出公式。,I,=,U,R,例,3,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,0.18 A,，再用电压表测得灯泡两端的电压是,220 V,，试计算灯丝正常发光时的电阻值。,解：,R,=,=,=,1 222,U,I,220 V,0.18 A,根据,，导出公式。,I,=,U,R,R,=,U,I,例题,4,一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。,已知：,U,6,伏，,I,0.3,安,解：,因为：,I,U/R,，所以,R,U/I,6,伏,/0.3,安,20,欧,答：,这个定值电阻的阻值是,20,欧。,例,4,加在某一电阻器两端的电压为,5 V,时，通过它的电流是,0.5 A,，则该电阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到,20 V,，此时这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？,U,2,=20 V,R,=,？,I,2,=,？,I,1,=0.5 A,R,U,1,=5 V,解：,I,2,=,=,=,2 A,U,2,R,20 V,10,R,=,=,=,10,U,I,5 V,0.5 A,提示：,因为电阻是导体本身的一种性质，因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系，所以,“,电阻与电压成正比，与电流成反比,”,这种说法是错误的。,例,5,甲、乙分别接入电压比是,21,的电路中，已知它们的电阻比是,23,，则通过它们的电流比是,(,),A,11,B,21,C,43,D,31,据题意,U,甲,U,乙,=21,；,R,甲,R,乙,=23,根据,解得：,I,甲,I,乙,=31,解：,注意：,甲和乙电压与电阻的对应关系不要出现错误。,D,I,=,U,R,解：,家庭电路电压,u,220V,，,R=880K,=8.8x10,5,根据公式,I,u/R,可求,流过人体的电流为,I,u/R,220v/8.8x10,5,=0.25x10,-3,A,=,0.25mA,这个电流对人体是安全的。,例题,6,新课导学,提出问题,猜想,1,：电阻串联后，总电阻比原来的都大；,猜想,2,：电阻并联后，总电阻比原来的都小；,假设与猜想,三、电阻的串联与并联,想想议议：,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。那么，电阻串联或并联时，总电阻比原来大了还是小了？,设计实验电路,原理：,电压一定时，通过的电流跟电阻成,反比,。,方案一,方案二,将电阻分别接入电路，通过观察灯泡亮暗,或电流表示数大小变化来分析论证。,新课导学,串联,电阻的总电阻的阻值比,任何一个分电阻的阻值,都大,。,并联,电阻的总电阻的阻值比,任何一个分电阻的阻值,都小,。,可以从影响电阻因素方面对“电阻串联、并联的关系”作出合理的解释？,新课导学,实验结论：,观察演示实验现象，分析论证,电阻的串联与并联,串联：,R=R,1,+R,2,并联：,R,1,=,R,1,1,R,2,1,+,R,1,R,2,R,1,R,2,R=,R,1,R,2,R,1,+R,2,两个电阻并联：,串联电路和并联电路特点,U,1,U,2,R,1,R,2,=,1,、串联电路有分压作用,2,、并联电路有分流作用,I,1,I,2,R,2,=,U,1,U,2,I,1,I,2,R,1,串联电路电流处处相等（,I=I,1,=I,2,=.=In),串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和（,U=U,1,+U,2,+.+Un),分压作用,串联电路总电阻等于各导体电阻之和（,R=R,1,+R,2,+.+Rn),并联电路干路电流等于各支路电流之和（,I=I,1,+I,2,+.+In),并联电路总电压与各支路电压相等（,U=U,1,=U,2,=.=Un),并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和（,1/R=1/R,1,+1/R,2,+.+1/Rn),随堂练习,1,、把,R1=20,和,R2,30,串联,起来使用，,则它们的总电阻为（）,A.,大于,30,B.,小于,20,C.,在,20,30,之间,D.,无法判断,2,、把,R1=2,和,R2,100,并联,起来使用，,则它们的总电阻为（）,A.,大于,100,B.,小于,2,C.,在,2,100,之间,D.,无法判断,A,B,随堂练习,3,、,R,1,=3,、,R,2,=6,这,两个电阻串联在一个,电路中，已知电路两端的电压是,27V,。,求：,R,1,、,R,2,两端的电压分别是多少？,解：,R,1,=3,，,R,2,=6,，,U,27V,因为,R,1,和,R,2,串联的，又由公式,I=U/R,得,设电路中的电流为,I,，有,U,1,IR,1,U,2,IR,2,U,U,1,+U,2,IR,1,+IR,2,解得,I=U/(R,1,+R,2,)=27V/(3,+6,)=3A,所以，,R1,两端电压,U,1,=IR,1,=3A,3,=9V,R2,两端电压,U,2,=IR,2,=3A,6=18V,【,课堂小结,】,串联,电阻的,总电阻,的阻值比任何一个分电阻的阻值,都大,。,并联,电阻的,总电阻,的阻值比任何一个分电阻的阻值,都小,。,电阻的串联与并联,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：,U,、,I,、,R,统一换算为国际单位代入计算。,注意：,1,关于电流跟电压和电阻的关系，下列说法正确的是,A,导体的电阻越大，通过导体的电流越小,B,导体的电阻越大，通过导体的电流越大,C,导体两端的电压越大，导体的电阻越大，通过导体的电流也越大,D,在导体两端的电压一定的情况下，导体的电阻越小，通过导体的电流越大,练一练,D,2,一条镍铬合金线的两端加上,4 V,电压时，通过的电流是,0.2 A,，则它的电阻是,。若合金线的两端电压增至,16 V,时，它的电阻是,，这时若要用电流表测量它的电流，应选用量程为,A,的电流表。,20,20,03,3,关于欧姆定律，下列叙述中正确的是,（,）,A,在相同电压下，导体的电流和电阻成反比,B,对同一个导体，导体中的电流和电压成正比,C,因为电阻是导体本身的性质，所以电流只与导体两端的电压成正比,D,导体中的电流与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关,A B D,练一练,4,、将一支铅笔芯接在,3V,电源两端，测出通过铅笔芯的电流是,0.15A,，该铅笔芯的电阻为,；若将这支铅笔芯两端的电压增加到,6V,，则通过它的电流是,A,20,0.3,5,在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时，小东选用了两个定值电阻,R,1,、,R,2,分别做实验，他根据实验数据画出了如图所示的图象，请你根据图象比较电阻,R,1,与,R,2,的大小，,R,1,R,2,。（选填,“,大于,”,、,“,等于,”,或,“,小于,”,）,大于,1,2,3,U,/V,I,/A,0,0.2,0.4,0.6,R,1,R,2,练一练,6,U,3V,I=,？,0.5,练一练,7,、有一种指示灯，电阻为,7.2,，通过的电流为,0.5A,时才能正常发光，要使其正常发光，应加多大的电压？,V,。,3.6,8,、导体两端电压为,3V,时，通过它的电流是,0.6A,，如果使导体两端电压增加到,6V,，那么该导体的电阻是（）,A,1.8,B,5,C,10,D,15,6,、如图所示，电源电压为,9V,，电压表的示数为,3V,，已知,R,6,，则小灯泡,L,的电流为,A,B,1,：一只阻值为 的电阻，接在,15V,的电源上时，流过的电流为,_A,；若电源电压变为,10V,，电阻的阻值为,_,，流过电阻的电流为,_A.,0.15,0.1,I=U/R=15/100=0.15,电阻是导体本身所具有的性质，与电压，电流无关,I=U/R=10/100=0.1,2,：下列说法中正确的是,:(),A.,导体两端的电压越大，导体的电阻就越大。,B.,导体中通过的电流越大，导体的电阻就越小,C.,在电压一定时，通过导体的电流越小，导体的电阻就越大。,D.,以上说法均不对。,C,反馈练习,课时训练,4.,如图,8-1-6,所示电路中，当开关,S,闭合，滑片,P,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,图,8-1-6,3.,根据欧姆定律可得,R,U/I,，则,(),A.R,与,U,成正比，与,I,成反比,B.R,与,U,成正比，与,I,无关,C.R,与,I,成反比，与,U,无关,D.R,是导体本身的一种性质，与,U,、,I,无关,D,5.,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,A,1,、,A,2,的示数都增大,B.,电流表,A,1,的示数变大，电流表,A,2,的示数和电压表的示数不变,C.,电流表,A,2,的示数变大，电流表,A,1,和电压表的示数不变,D.,条件不足，无法判断,B,图,8-1-2,课时训练,6,、对于式子,R=U/I,可知，它表示的是电阻在,数值上,等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。那么，能否说：导体的电阻与导体两端的电压成正比、与通过导体的电流成反比？,答：,不可以,。因为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、横截面积，还与温度有关，而跟导体两端的电压和导体中的电流无关。,U,和,I,的比值仅反映导体电阻的大小。对用一段导体来说，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；对于不同导体来说，,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。,课时训练,7,、有两个电阻，,R,1,=3,R,2,=9,，把它们串联后接到电路中，它们的总电阻是,，通过它们的电流比,I,1,:I,2,=,，它们两端的电压之比,U,1,:U,2,=,。,12,1:1,1:3,课时训练,怎样,用学过的知识和仪器，来,测定一个未知的电阻值,，请说出实验方案。,想一想,返回,