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第十七章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压__________;
当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻__________。
成正比
成反比
这是不是普遍规律呢?
通过上节课的探究可以发现:
欧姆(1787-1854)
德国物理学家
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。
学习目标
1.(重难点)理解欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题.
01
2.培养学生解答电学计算题的良好习惯.
02
知识链接:电流与电压、电阻的关系.
1.欧姆定律的内容: _
.
2.公式: .
3.公式中符号的意义及单位:U— — ;
R— — ;I— — .
A
电流
Ω
电阻
V
电压
正比,跟导体的电阻成反比
导体中的电流跟导体两端的电压成
【阅读课本P78~P79,完成以下问题】
I=
课前预习
知识点一 解读欧姆定律
【例1】关于欧姆定律的表达式I= ,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.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.导体中的电流与电压成正比
D.对一定值电阻来说,其两端的电压与导体中的电流的比值是一个定值
D
课堂导学
【变式训练1】将一电阻接在 6 V电压的两端时,通过的电流为 0.5 A,可知它的电阻为 Ω;若给它接上 18 V电压,通过其电流为 A,此时此电阻为 Ω;若电路两端电压为零,则通过它的电流为 A,此时此电阻为 Ω.
12
0
12
1.5
12
【思路点拨】(1)欧姆定律中所说的“导体中的电流跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件下;“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是指在电压一定的条件下;脱离了前提条件,这种比例关系就不存在了.
(2)R=表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这段导体的电阻,它是电阻的计算式,而不是它的决定式.导体的电阻反映了导体本身的一种性质.
欧姆定律
1.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。
2.公式:
电压——单位:V
电阻——单位:Ω
电流——单位:A
3. 公式的变形式:
欧姆定律
I
各物理量单位必须是国际单位。
各物理量值对应于同一导体在同一时刻所具有。
适用于任何情况下(整体或局部)的电流计算。
R
U
根据,能否认为电压跟电流成正比?
不能,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存在一个因果关系,电压是因,电流是果,因为导体两端有了电压,导体中才有电流。不能反过来说。
欧姆定律的理解
跟相似,那能否认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比?
不能,导体的电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小是由导体的材料、长度和横截面积决定。
当电阻两端电压改变时,通过它的电流成正比例也改变,而电压与电流比值(即电阻)不变,是一个定值,故电阻跟电压、电流无关,不存在正、反比的关系。,只能用来计算电阻的大小 。
欧姆定律的理解
知识点二 应用欧姆定律计算有关电流、电压和电阻的简单问题
1.利用欧姆定律求电路的电压:
由公式 变形得 .
2.利用欧姆定律求导体的电阻:
由公式 变形得 .
U=IR
I=
I=
R=
【例2】一个电熨斗的电阻是0.1 kΩ,使用时流过的电流是2.1 A,则加在电熨斗两端的电压是多少
解: U=IR=2.1 A×0.1×103 Ω=210 V
答:加在电熨斗两端的电压是210 V.
【思路点拨】利用欧姆定律解决问题要注意以下几点:
(1)欧姆定律的表达式I=中的I、U、R必须是同一导体或同一电路(同一性);
(2)即使是同一个电路,开关的闭合、断开,滑动变阻器滑片的左、右移动,也会引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化,因此,必须保证I=中的三个物理量是同一时间的值(同时性);
(3)公式中R、U、I的单位要统一(统一性).
【变式训练2】在一个电阻的两端加的电压是2.5 V,用电流表测得流过它的电流是250 mA,则这个电阻的阻值是多少
解:R==10 Ω
答:这个电阻的阻值为10 Ω.
【变式训练3】一个小灯泡正常发光时电阻为20 Ω,在正常工作时它两端的电压是12 V,现有的电源电压是18 V,要把这个小灯泡接在这个电源上,需怎样接入一个阻值至少为多大的电阻 将电路设计出来,并画出电路图.
解:要串联一个电阻R,串联电阻分得的电压为UR=18 V-12 V=6 V;小灯泡正常工作时电流为I==10 Ω.
电路图略.
【变式训练4】如图所示,电源电压保持6 V不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表示数为0.6 A;滑动变阻器的滑片P移到b端时,R1两端电压为2 V.求R1的电阻和R2的最大阻值.
解:当滑片P移至a端时,滑动变阻器电阻为0,此时电路为R1的简单电路,则R1==10 Ω.
当滑片P移到b端时,滑动变阻器接入电路中的阻值为最大阻值,R1与R2串联,R1两端的电压为2 V,电路中的电流I==0.2 A,
R2两端的电压为U2=6 V-2 V=4 V,则R2==20Ω.
答:R1的电阻为10 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω.
【思路点拨】通过以上的简单电学题目的计算,归纳电学计算题的解题思路:
(1)要画好电路图,在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;
(2)要有必要的文字说明、物理公式,再代入数据计算,答题叙述要完整.
公式选择
1.已知电压、电阻,求电流:
2.已知电流、电阻,求电压:
3.已知电压、电流,求电阻:
1.由I=变形可得R=,下列说法正确的是( )
A.导体电阻跟它两端的电压成正比
B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体电压跟通过它的电流成正比
D.导体电阻跟通过的电流和它两端电压无关
D
随堂检测
2.将电阻R1、R2并联组成电路,已知R1∶R2=3∶1,则通过R1和R2的电流之比为( )
A.1∶1 B.1∶3
C.3∶1 D.条件不足,无法计算
B
3.小华设计了一种输液提示器,能在护士站观察到药液量的变化.当袋中药液量减少时,电压表示数随之减小,符合要求的电路图是( )
C
4.如图所示为通过A和B两个电路元件中的电流与两端电压的关系的图象,由此可知元件 是定值电阻,它的阻值为
Ω.
5
A
欧姆定律
内容:
反映同一时刻、同一段电路中的电流与电压、电阻间的定量关系
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
表达式:
理解:
【基础概念易错辨析】
1. 根据欧姆定律表达式I=,导体的电阻越大,通过它的电流一定越小.( )
2. 根据欧姆定律表达式I=,可推出R=,即电阻与电压成正比,与电流成反比.( )
×
×
易错辨析
错因分析:不会分析电压表的连接,没有掌握欧姆定律I=中的I、U、R必须是同一导体或同一电路(同一性).
A.电阻R两端的电压是2 V
B.电流表的示数为0.4 A
C.小灯泡的电阻为20 Ω
D.通过电阻R的电流为0.6 A
【重难易错】如图的电路中,电源电压为6 V且保持不变,电阻R=10 Ω,当开关S闭合时,电压表的示数为2 V,以下判断正确的是( )
B