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课时2 欧姆定律
新课引入
1.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
2.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
上节课我们通过实验得出来电流与电压、电阻的结论,你还记得吗?
知识回顾
知识回顾
1.理解欧姆定律,知道欧姆定律的表达式及含义.
2.能运用欧姆定律进行简单的计算.
学习目标
重点
难点
探究一 欧姆定律
新知学习
探究一 欧姆定律
1.内容:
一段导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比关系
2.表达式:
I =
U
R
电压
电阻
电流
这段导体两端的电压
这段导体的电阻
通过这段导体的电流
3.公式中使用的单位(单位要统一):
电压 U 的单位:V
电阻 R 的单位:Ω
电流 I 的单位: A
4.欧姆定律变形公式:
(1)已知电流、电阻,求电压:
(2)已知电压、电流,求电阻:
欧姆定律反映了一段导体中的电流跟加在这段导体两端的电压和这段导体电阻之间的定量关系,知道了其中的两个量,就可以算出第三个量
使用欧姆定律时的注意事项:
①同一性
I、U、R 必须是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应
②同时性
对于同一导体或同一段电路来说,由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动,都会导致电路中的电阻、电流的变化,所以公式中的三个量是针对同一时间而言的
③条件性
定律中的成反比和成正比是有条件的,当电阻一定时,电流与电压成正比,当电压一定时,电流与电阻成反比。
纯电阻电路就是在通电的状态下,只发热的电路,即通电状态下把消耗的电能全部转化为电阻的内能,不对外做功。纯电阻电路中只有电阻、电源、导线。电能不能转化为内能以外的能量形式。
例如:由电烙铁、电熨斗等组成的电路,它们只是发热,它们都是纯电阻电路。像电动机、电风扇等组成的电路,除了发热以外,还对外做功,所以这些是非纯电阻电路.
5.欧姆定律的适用范围:适用于纯电阻电路
知识拓展
根据欧姆定律公式 ,是否可以说:“电阻与电压成正比,电阻与电流成反比”?为什么?
?
这个说法是不对的。由于电阻是导体本身的一种性质,电阻的大小与导体材料、长度、横截面积、温度有关,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.
问题与思考
问题与思考
探究二 欧姆定律的计算
探究二 欧姆定律的计算
例1:某数控机床照明灯的电压是36 V, 它正常工作时灯的电阻是54 Ω。通过照明灯的电流是多少 (结果保留两位小数)
分析:首先应根据题意画出电路图,并在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号,明确已知量和所求量;然后应用欧姆定律解题。
解题步骤:
①画电路图;
②列出已知条件和所求量;
③求解
注意:解题要规范化,要求写出必要的文字说明和公式,带入数值单位进行计算,结果按要求进行位数保留。
解:根据欧姆定律 ,代人数据,可得
答:通过照明灯的电流是0.67 A
已知: U=36 V, R=54 Ω
求: I
正确理解变形式:如图所示,如果计算定值电阻R2的阻值,只能用 来计算,而不能用 或 来计算
如下电路中如何计算定值电阻R2的阻值呢?
欧姆定律使用时具有同一性
例2:在探究电流与电压关系的实验中,有一同学误把电压表接在了滑动变阻器两端,发现电压表的示数为1.5V。已知定值电阻R的大小为5Ω,电路两端电压为4.5V。请你帮助这名同学判断一下此时流经定值电阻R的电流为多少?
I = = = 0.6 A
UR
R
3V
5Ω
∴UR=U-Up=4.5V-1.5V=3V
同一性
∵串联电路
解:根据题意画出等效电路图
R=5Ω
Rp
I=?
UR
Up=1.5V
U=4.5V
U2=6 V
R=?
I2=?
解:根据题意画出等效电路图
I1=0.15 A
R
U1=3 V
R= = = 20 Ω
U1
I1
3 V
0.15 A
例3:小刚想了解一下铅笔芯电阻的大小,他在一支铅笔芯两端加了3V电压,测通过铅笔芯的电流是0.15A;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6V时,此时通过它的电流是多少?
I2= = = 0.3A
U2
R
6 V
20 Ω
电阻是导体本身的一种性质,不随电压变化而变化。
同时性
U2=6 V
R
I2=?
解:根据题意画出等效电路图
U1
I1
R=
U2
I2
R=
I1=0.15 A
R
U1=3 V
【一题多解】
∵同一导体电阻R不变
比例法
U1
I1
U2
I2
=
∴
I2= U2
I1
U1
0.15A
3V
= ×6V
=0.3A
I1
I2
U1
U2
=
课堂小结
1.定义:通过导体的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体
的电阻成反比。
2.表达式 变形公式
3.等效电路图
4.注意:同一性 同时性
I =
U
R
U=IR
R =
U
I
欧姆定律
1.根据欧姆定律公式 ,变形得到 。对此,下列说法中正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C.当导体两端电压为零时,导体电阻也为零
D.导体电阻的大小不由导体两端的电压和通过导体的电流决定
D
随堂练习
导体的电阻大小与电压、电流无关
2.两个定值电阻,阻值之比R1:R2=2:3,将它们串联起来接在某一电路中,加在它们两端的电压之比U1:U2=________;若将它们并联起来接在某一电路中,通过它们的电流之比I1:I2=_________。
2:3
3:2
I1=I2
U1:U2=R1I1=R2I2=2:3
U1=U2
3.如图所示电路中,电源电压为3 V,闭合开关S 后,电流表示数为0.4 A,电压表示数为1 V,则R2 的阻值是 _______Ω
5
U2=U电源-U1=3V-1V=2V
I2=0.4A
4.如图所示,电源两端电压U为9V并保持不变,电阻R1阻值为10Ω.
闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2A。
求:(1)电流表A1的示数I1; (2)电阻R2的阻值。
解:(1)由图可知,R1与R2并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A测干路电流;根据并联电路各支路两端的电压相等可知:U1=U2=U=9V;
则电流表A1的示数:
I1= = = 0.9A
U1
R1
9V
10 Ω
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流:I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A,R2的阻值:
R2= = = 30Ω
U2
I2
9V
0.3A
5.如图甲是非接触式红外线测温枪,图乙是它的工作原理图。R0是定值电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图象如图丙。对该电路分析正确的是( )
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表示数越大
C.体温越高,电压表示数越小
D.体温越低,电压表示数越大
B
R的阻值大小与温度t成反比
t↑→
R↓→
R总↓→
I↑→
R0不变→
IR0增大→
电压表示数增大