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14.2科学探究 欧姆定律
第2课时 欧姆定律及其应用
观察下列两个图像,你有什么发现?
欧姆(Georg Simon Ohm,1787~1854年)是德国物理学家。欧姆定律及其公式的发现,给电学的计算,带来了很大的方便。人们为纪念他,将电阻的单位定为欧姆,简称“欧”。
欧姆定律
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压
成 正比关系,跟这段导体的电阻成 反比关系
这个规律叫欧姆定律
公式:
I
R
U
=
变形公式:
U=IR
R
=
I
U
运用公式注意:
(1)公式中三个量的单位要用国际单位
(2)公式中的三个量应对应于同一段电路或同一 段导体,即要有“同一性 ”
I 电流 A
R电阻 Ω
U 电压 V
例题: 某电熨斗在220V电压下工作时,其电热丝的阻值为96.8Ω,那么此时通过该熨斗电热丝的电流是多大?
R=96.8Ω
I=?
U=220V
已知:
(2)列出已知条件和所求量
解题步骤:
(1)画电路图
(3)求解I
U=220V
R=96.8Ω
求:
I
答:该电熨斗正常工作时的电流约为2.3A.
解:
I=.
U
R
220V
96.8Ω
=
≈
2.3A
在物理实验中,需要一个10 Ω的定值电阻,但现在只有一些 5Ω的定值电阻,你能想办法完成这个实验吗?
问题与思考
A
A
R
U
S
I
乙
A
U1
U2
R1
R2
U
S
I
如甲图所示,将电阻R1和R2接到电压为U的电路两端,电路中的电流是I,用一个电阻R替代这两个电阻,仍接到这个电压为U的电路中,如乙图所示。如果电路中的电流仍然是 I,那么这个电阻R产生的效果与原来两个电阻R1和R2产生的效果相同,则我们把电阻R 叫做R1和R2的等效电阻。
甲
等效电阻
公式推导
如甲图所示在串联电路中,
电流处处相等, I=I1=I2
总电压等于分电压之和 U=U1+U2
根据欧姆定律 U1=IR1 ,U2=IR2
如乙图所示 U=IR
两图电压相同,所以 IR= IR1+ IR2
R= R1+ R2
甲
乙
A
U1
U2
R1
R2
U
S
I
A
A
R
U
S
I
把电阻R1和R2并联起来,它们的等效电阻R还等于各电阻之和吗?
甲
乙
问题与思考
A
A
R
U
S
I
A
S
I
R1
R2
I1
I2
U1
U2
U
公式推导
如甲图所示在并联电路中,总电流等于各支路电流之和, I =I1+I2
各支路两端电压相等, U =U1 =U2
根据欧姆定律 I1= U1 /R1 I2=U2/R2
如乙图所示 I=U/R
结合以上各式可得 U/R= U1 /R1+ U2/R2
即: 1/R =1 /R1+ 1/R2
1. 导体串联后,相当于增长了导体的长度,所以等效电阻大于每个串联导体的电阻。
2. 导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积,所以等效电阻比任何一个并联导体的电阻都小。
知识拓展
课堂小结
欧姆定律及其应用
内容
表达式:
应用
1. n个阻值为R0的电阻串联,则总电阻为( )。
2. n个阻值为R0的电阻并联,则总电阻为( )。
练一练
nR0
R0/n
3. 现有10 Ω电阻两个,请你按不同的方式把它们接入电路中,可得到几种不同的电阻值?
2种
4.一只定值电阻接在220V电压下,工作时的电流为200mV,求电阻的阻值?
若电阻两端的电压为110V,电阻值是多大?电流是多大?
若电阻两端的电压为0V,电阻值是多大?电流是多大?
5.某电流表的电阻约为0.1Ω,它的量程是0--0.6A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果