歐姆定律(詳解)演示幻燈片

歐姆定律,第十七章第節(jié),在第一節(jié)中我們學(xué)到：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比,這是不是普遍規(guī)律呢？早在19世紀(jì)20年代，德國物理學(xué)家歐姆就對電流跟電阻和電壓之間的關(guān)系進(jìn)行了大量實驗研究，發(fā)現(xiàn)對大多數(shù)導(dǎo)體而言，上面的規(guī)律是成立的，并進(jìn)一步歸納得出了下面的歐姆定律。,導(dǎo)入新課,1歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。,歐姆（1787-1854）德國物理學(xué)家,2歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：,電壓,電阻,電流,一、歐姆定律,1A,1V,=,_,4公式中使用國際單位（單位要統(tǒng)一）電壓U的單位：V電阻R的單位：電流I的單位：A,3公式的物理意義：在導(dǎo)體電阻一定時，加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍，電流就增大幾倍；在電壓一定時，導(dǎo)體的電阻增大幾倍，其電流就減小為原來的幾分之一。,4,公式的同一性,歐姆定律,U、R、I必須對應(yīng)的是同一段電路（同一個元件）同一狀態(tài)的電壓、電阻、電流。例如：,R,U,I,R燈,U燈,I燈,4注意歐姆定律反映同一時刻、同一段電路（同一導(dǎo)體）中I、U、R之間的關(guān)系。,歐姆定律適用所有的純電阻電路,5,歐姆定律,公式的擴展性,U=IR,主要用于已知電壓和電流求電阻.,_,主要用于已知電流和電阻求電壓.,拓展：能否說電壓與電流成正比呢？,拓展：能否說電阻與電壓成正比，與電流成反比呢？,6,2、公式中的電流、電壓、電阻，都是相對于同一段導(dǎo)體或同一段電路而言，且是同一時刻。,3、定律中所說的電流跟電壓成正比，是在電阻一定的情況下而言的。電流跟導(dǎo)體的電阻成反比是對電壓一定的情況下而言的，即兩個關(guān)系分別有不同的前提條件。,1、使用歐姆定律時各個物理量的單位必須統(tǒng)一，電流的單位是安培，電壓的單位是伏特，電阻的單位是歐姆。,4、電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，與電壓的有無和電壓的大小及電流的大小，有無都無關(guān)，在數(shù)值上等于電壓除以電流，所以，我們不能認(rèn)為電阻R跟電壓U成正比，跟電流I成反比.,簡單的說就是同一性、兩條件、一性質(zhì),7,8,歐姆是一個很有天才和科學(xué)抱負(fù)的人，他長期擔(dān)任中學(xué)教師，由于缺少資料和儀器，給他的研究工作帶來不少困難，但他在孤獨與困難的環(huán)境中始終堅持不懈地進(jìn)行科學(xué)研究，自己動手制作儀器。歐姆定律發(fā)現(xiàn)初期，許多物理學(xué)家不能正確理解和評價這一發(fā)現(xiàn)，并遭到懷疑和尖銳的批評。研究成果被忽視，經(jīng)濟極其困難，使歐姆精神抑郁。直到1841年英國皇家學(xué)會授予他最高榮譽的科普利金牌，才引起德國科學(xué)界的重視。人們?yōu)榧o(jì)念他，將測量電阻的物理量單位以歐姆的姓氏命名。,9,某實驗中測得一個未知電阻的電壓為4.8V，流過的電流是320mA，求該電阻的阻值。注意：（1）歐姆定律公式當(dāng)中的三個物理量，只有知道其中的兩個，才能夠求出第三個。（2）公式當(dāng)中的三個物理量，必須是針對同一個導(dǎo)體在同一時刻的。（3）若是求U和R，公式應(yīng)該變形為UIR，RU/I,解：R=U/I=4.8V/0.32A=15,拓展延伸,10,測量電阻的方法：從公式RU/I我們可以發(fā)現(xiàn)，要想求導(dǎo)體的電阻，只需要使用電壓表和電流表分別測量出該導(dǎo)體的電壓和電流，就可以求出該導(dǎo)體的阻值了。這種測量電阻的方法叫做“伏安法”。對公式RU/I理解：只是一個計算式，表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓與流過導(dǎo)體的電流的比值，不能單純理解成正比或反比（沒有物理意義?。?。,拓展延伸,11,有一種指示燈，電阻為6.3，通過的電流為0.45A時才能正常發(fā)光，應(yīng)加多大的電壓？對于式子UIR的理解：只是數(shù)值關(guān)系而已，電壓并非與電流、電阻成正比。其實電壓是產(chǎn)生電流的原因，導(dǎo)體兩端在不加電壓時，電流為零，但是導(dǎo)體的電阻卻不為零的。,解：U=IR=0.45A6.3=2.835V,（1）讀題、審題（注意已知量的內(nèi)容）（2）根據(jù)題意畫出電路圖；（3）在圖上標(biāo)明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號；（4）選用物理公式進(jìn)行計算（書寫格式要完整，規(guī)范）。,1用公式進(jìn)行計算的一般步驟：,二、應(yīng)用歐姆定律,13,例1一輛汽車的車燈，燈絲電阻為30，接在12V的電源兩端，求通過這盞電燈的電流。,解：,（1）畫電路圖；,（2）列出已知條件和所求量；,（3）求解I。,2例題分析,解題步驟,例2在如圖所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器R，使燈泡正常發(fā)光，用電流表測得通過它的電流值是0.6A。已知該燈泡正常發(fā)光時的電阻是20，求燈泡兩端的電壓。,解：,UL=ILRL=0.6A20=12V,RL=20,I=0.6A,IL=I=0.6A,例3某同學(xué)用一只電流表和燈泡串聯(lián)，測得它正常發(fā)光時的電流是0.18A，再用電壓表測得燈泡兩端的電壓是220V，試計算燈絲正常發(fā)光時的電阻值。,解：,16,例題4一個定值電阻與一個滑動變阻器串聯(lián)后接在電源上，用電壓表測得定值電阻兩端的電壓是6伏，又用電流表測得通過定值電阻的電流是0.3安，求這個定值電阻的阻值。,已知：U6伏，I0.3安,解：因為：IU/R，所以RU/I6伏/0.3安20歐,答：這個定值電阻的阻值是20歐。,例4加在某一電阻器兩端的電壓為5V時，通過它的電流是0.5A，則該電阻器的電阻應(yīng)是多大？如果兩端的電壓增加到20V，此時這個電阻器的電阻值是多大？通過它的電流是多大？,解：,提示：因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，因此電阻的大小與電壓、電流的大小均無關(guān)系，所以“電阻與電壓成正比，與電流成反比”這種說法是錯誤的。,例5甲、乙分別接入電壓比是21的電路中，已知它們的電阻比是23，則通過它們的電流比是()A11B21C43D31,據(jù)題意U甲U乙=21；R甲R乙=23根據(jù)解得：I甲I乙=31,解：,注意：甲和乙電壓與電阻的對應(yīng)關(guān)系不要出現(xiàn)錯誤。,D,19,解：,家庭電路電壓u220V，R=880K=8.8x105,根據(jù)公式Iu/R,可求,流過人體的電流為Iu/R220v/8.8x105=0.25x10-3A=0.25mA這個電流對人體是安全的。,例題6,20,新課導(dǎo)學(xué),提出問題,猜想1：電阻串聯(lián)后，總電阻比原來的都大；,猜想2：電阻并聯(lián)后，總電阻比原來的都??；,假設(shè)與猜想,三、電阻的串聯(lián)與并聯(lián),想想議議：前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電壓、電流的規(guī)律。那么，電阻串聯(lián)或并聯(lián)時，總電阻比原來大了還是小了？,21,設(shè)計實驗電路,原理：,電壓一定時，通過的電流跟電阻成反比。,新課導(dǎo)學(xué),22,串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。,并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。,可以從影響電阻因素方面對“電阻串聯(lián)、并聯(lián)的關(guān)系”作出合理的解釋？,新課導(dǎo)學(xué),實驗結(jié)論：,觀察演示實驗現(xiàn)象，分析論證,23,電阻的串聯(lián)與并聯(lián),串聯(lián)：R=R1+R2,并聯(lián)：,R1,R2,R1,R2,R=,R1R2,R1+R2,兩個電阻并聯(lián)：,24,串聯(lián)電路和并聯(lián)電路特點,1、串聯(lián)電路有分壓作用,2、并聯(lián)電路有分流作用,R1,串聯(lián)電路電流處處相等（I=I1=I2=.=In),串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和（U=U1+U2+.+Un),分壓作用,串聯(lián)電路總電阻等于各導(dǎo)體電阻之和（R=R1+R2+.+Rn),并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和（I=I1+I2+.+In),并聯(lián)電路總電壓與各支路電壓相等（U=U1=U2=.=Un),并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和（1/R=1/R1+1/R2+.+1/Rn),25,隨堂練習(xí),A,B,26,隨堂練習(xí),3、R1=3、R2=6這兩個電阻串聯(lián)在一個電路中，已知電路兩端的電壓是27V。求：R1、R2兩端的電壓分別是多少？,解：,R1=3，R2=6，U27V,因為R1和R2串聯(lián)的，又由公式I=U/R得,設(shè)電路中的電流為I，有U1IR1U2IR2UU1+U2IR1+IR2解得I=U/(R1+R2)=27V/(3+6)=3A,所以，R1兩端電壓U1=IR1=3A3=9VR2兩端電壓U2=IR2=3A6=18V,27,【課堂小結(jié)】,1關(guān)于電流跟電壓和電阻的關(guān)系，下列說法正確的是A導(dǎo)體的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越小B導(dǎo)體的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流越大C導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻越大，通過導(dǎo)體的電流也越大D在導(dǎo)體兩端的電壓一定的情況下，導(dǎo)體的電阻越小，通過導(dǎo)體的電流越大,練一練,D,2一條鎳鉻合金線的兩端加上4V電壓時，通過的電流是0.2A，則它的電阻是。若合金線的兩端電壓增至16V時，它的電阻是，這時若要用電流表測量它的電流，應(yīng)選用量程為A的電流表。,20,20,03,3關(guān)于歐姆定律，下列敘述中正確的是（）A在相同電壓下，導(dǎo)體的電流和電阻成反比B對同一個導(dǎo)體，導(dǎo)體中的電流和電壓成正比C因為電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)，所以電流只與導(dǎo)體兩端的電壓成正比D導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)，也與導(dǎo)體的電阻有關(guān),ABD,練一練,4、將一支鉛筆芯接在3V電源兩端，測出通過鉛筆芯的電流是0.15A，該鉛筆芯的電阻為；若將這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6V，則通過它的電流是A,20,0.3,5在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關(guān)系時，小東選用了兩個定值電阻R1、R2分別做實驗，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的圖象，請你根據(jù)圖象比較電阻R1與R2的大小，R1R2。（選填“大于”、“等于”或“小于”）,大于,練一練,31,6,U3V,I=？,0.5,練一練,7、有一種指示燈，電阻為7.2，通過的電流為0.5A時才能正常發(fā)光，要使其正常發(fā)光，應(yīng)加多大的電壓？V。,3.6,8、導(dǎo)體兩端電壓為3V時，通過它的電流是0.6A，如果使導(dǎo)體兩端電壓增加到6V，那么該導(dǎo)體的電阻是（）A1.8B5C10D15,6、如圖所示，電源電壓為9V，電壓表的示數(shù)為3V，已知R6，則小燈泡L的電流為A,B,32,1：一只阻值為的電阻，接在15V的電源上時，流過的電流為_A；若電源電壓變?yōu)?0V，電阻的阻值為_，流過電阻的電流為_A.,0.15,0.1,I=U/R=15/100=0.15,電阻是導(dǎo)體本身所具有的性質(zhì)，與電壓，電流無關(guān),I=U/R=10/100=0.1,2：下列說法中正確的是:()A.導(dǎo)體兩端的電壓越大，導(dǎo)體的電阻就越大。B.導(dǎo)體中通過的電流越大，導(dǎo)體的電阻就越小C.在電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流越小，導(dǎo)體的電阻就越大。D.以上說法均不對。,C,反饋練習(xí),33,課時訓(xùn)練,4.如圖8-1-6所示電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合，滑片P向右移動時，關(guān)于兩表示數(shù)的變化下述正確的是()A.電流表、電壓表的示數(shù)均變大B.電流表、電壓表的示數(shù)均變小C.電流表的示數(shù)變小，電壓表的示數(shù)變大D.電流表的示數(shù)變大，電壓表的示數(shù)變小,C,圖8-1-6,3.根據(jù)歐姆定律可得RU/I，則()A.R與U成正比，與I成反比B.R與U成正比，與I無關(guān)C.R與I成反比，與U無關(guān)D.R是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與U、I無關(guān),D,34,5.在圖8-1-2所示電路中，電源電壓不變，當(dāng)滑動變阻器的滑片P由左端向右移至中點的過程中，下列判斷中正確的是()A.電壓表V和電流表A1、A2的示數(shù)都增大B.電流表A1的示數(shù)變大，電流表A2的示數(shù)和電壓表的示數(shù)不變C.電流表A2的示數(shù)變大，電流表A1和電壓表的示數(shù)不變D.條件不足，無法判斷,B,圖8-1-2,課時訓(xùn)練,35,6、對于式子R=U/I可知，它表示的是電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓跟通過導(dǎo)體的電流的比值。那么，能否說：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比、與通過導(dǎo)體的電流成反比？,答：不可以。因為導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積，還與溫度有關(guān)，而跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流無關(guān)。U和I的比值僅反映導(dǎo)體電阻的大小。對用一段