欧姆定律(详解)课件.ppt
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- 欧姆定律 详解 课件
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1、 上节课我们学习了哪些内容?1、什么是电阻?回顾2、电阻的影响因素1、导体的横截面积2、导体的长度3、导体的材料3、滑动变阻器的接法-一上一下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。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:
2、一、欧姆定律I=UR1A1V=_3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.4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。欧姆定律公式的同一性 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:RUIR灯U灯灯I灯 5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 公式的扩展性I=_RUU=IR主要用于已知电压和电流求电阻._R=IU主要用于已知电流和电阻求电压.拓
3、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(1)
4、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(1)读题、审题(注意已知量的内容)15A,该铅笔芯的电阻为 ;导体中通过的电流越大,导体的电阻就越小如图所示电路中,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 ()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。电压一定时,通过的电流跟电阻成反比。拓展:能否说电阻与电压成正比,与电流成反比呢?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
5、一。这个电流对人体是安全的。研究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端_、保护电路。在图所示电路中,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()求:R1、R2两端的电压分别是多少?3,通过的电流为0.电流的单位是安培,电压的单位是伏特,电阻的单位是欧姆。U1IR1 U2IR2电流表、电压表的示数均变大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。(2)列出已知条件和所求量;A1 1B2 1C4 3D3 1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 VIR=30 解:
6、解:(1)画电路图;)画电路图;(2)列出已知条件和所求量;)列出已知条件和所求量;(3)求解)求解I。2例题分析解题步骤解题步骤I=0.4 AUR12 V30 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:解:UL=ILRL =0.6 A20 =12 VRL=20 I=0.6 AIL=I=0.6 AARLU=I R根据,导出公式。I=UR例例3 某同学用一只电流表和灯泡串联,测得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它正常发光时的电流是0.18 A,再用电压表测得,
7、再用电压表测得灯泡两端的电压是灯泡两端的电压是220 V,试计算灯丝正常发光,试计算灯丝正常发光时的电阻值。时的电阻值。解:解:R=1 222 UI220 V0.18 A根据根据,导出公式。,导出公式。I=URR=UI5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R1、R2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R1与R2的大小,R1 R2。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。(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;主要用于已知电流和电阻求电压.2欧姆定律的数学表达式:并联电阻的总电阻的
8、阻值比任何一个分电阻的阻值都小。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。3、R1=3、R2=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。串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。电流表A1的示数变大,电流表A2的示数和电压表的示数不变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。例某实验中测得一个未知电阻的电压为4.I2=2 A主要用于已知电压和电流求电阻.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;猜想2:电阻并联后,总电阻比原来的都小;对于不同导体来说,U和I的比值一般不同,所以
9、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。(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;在电压一定时,通过导体的电流越小,导体的电阻就越大。IU/R220v/8.电流的单位是安培,电压的单位是伏特,电阻的单位是欧姆。测量电阻的方法:从公式RU/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。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6V,又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3A,求这个定值电阻的阻值。已知:U6V,I
10、0.3A解:因为:IU/R,所以 RU/I6V/0.3A20答:这个定值电阻的阻值是20。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?U2=20 VR=?I2=?I1=0.5 ARU1=5 V解:解:I2=2 AU2R20 V10 R=10 UI5 V0.5 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
11、们的电流比是()A11B21C43D31据题意 U甲U乙=21;R甲R乙=23根据 解得:I甲I乙=31 解:解:注意:甲和乙电压与电阻的对应关系不要出现错误。DI=UR解:家庭电路电压家庭电路电压U220V,R=880K=8.8x105 根据公式IU/R,可求流过人体的电流为IU/R220v/8.8x105 =0.25x10-3A=0.25mA这个电流对人体是安全的。原理:电压一定时,通过的电流跟电阻成反比。方案一方案一方案二方案二 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。重点理解和应用滑动变阻器的作用:研究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的
12、_、保护电路;研究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端_、保护电路。电压电压不变滑动变阻器的作用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?电阻的串联与并联串联:R=R1+R2并联:R1=R11R21+R1R2R1R2R=R1R 2R1+R 2两个电阻并联:串联电路和并联电路特点串联电路和并联电路特点U U1 1 U U2 2R R1 1 R R2 2=1 1、串联电路有分压作用、串联电路有分压作用2、并联电路有分流作用、并联电路有分流作用I I1 1 I I2 2R R2 2 =U1U2I1I2R1串联电路电流处处相等(串联电路电流处处相等(I=II=I
13、1 1=I=I2 2=.=In)=.=In)串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和(U=UU=U1 1+U+U2 2+.+Un)+.+Un)分压作用分压作用串联电路总电阻等于各导体电阻之和(串联电路总电阻等于各导体电阻之和(R=RR=R1 1+R+R2 2+.+Rn)+.+Rn)并联电路干路电流等于各支路电流之和(并联电路干路电流等于各支路电流之和(I=II=I1 1+I+I2 2+.+In)+.+In)并联电路总电压与各支路电压相等(并联电路总电压与各支路电压相等(U=UU=U1 1=U=U2 2=.=Un)=.=Un)并联电路总电阻的倒数等
14、于各支路电阻倒数之和并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和(1/R=1/R1/R=1/R1 1+1/R+1/R2 2+.+1/Rn)+.+1/Rn)1、把、把R1=20和和R230 串联串联起来使用,起来使用,则它们的总电阻为(则它们的总电阻为()A.大于大于30 B.小于小于20 C.在在2030 之间之间D.无法判断无法判断2、把、把R1=2和和R2100 并联并联起来使用,起来使用,则它们的总电阻为(则它们的总电阻为()A.大于大于100 B.小于小于2 C.在在2100 之间之间D.无法判断无法判断AB测量电阻的方法:从公式RU/I我们可以发现,要想求导体的电阻,只需要使用电压表和
15、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。电压一定时,通过的电流跟电阻成反比。电流表A2的示数变大,电流表A1和电压表的示数不变因为R1 和R2 串联的,又由公式I=U/R得2、并联电路有分流作用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?1、使用欧姆定律时各个物理量的单位必须统一,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?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。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;解:因为:IU/R,所以R=10 1、使用欧姆定律时各个
16、物理量的单位必须统一,A的电流表。解:因为:IU/R,所以(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;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.并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和(U=U1+U2+.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根据(3)若是求U和R,公式应该变形为UIR,RU/I3、R1=3、R2=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:R1、R2两端的电压分别是多少?解:R1=3,R2=6,U27V因为R1 和R2 串联的,又由公式I=U/R得设电路中的
17、电流为I,有 U1IR1 U2IR2 UU1+U2IR1+IR2解得 I=U/(R1+R2)=27V/(3 +6)=3A所以,R1两端电压 U1=IR1=3A3=9V R2两端电压 U2=IR2=3A6=18VU、I、R统一换算为国际单位代入计算。统一换算为国际单位代入计算。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练一练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
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