第2节 欧姆定律
1、掌握欧姆定律的内容和数学表达式;
教学目标:
2、理解欧姆定律两个变形公式的含义;
3、会利用欧姆定律解决一些简单的电学问题 。
在第上一节中我们学到:
结论1:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
结论2:在电压一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成 。
回顾
正比
反比
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:
电压
电阻
电流
一、欧姆定律
I =
U
R
公式:
I
R
U
=
变换公式:
U=IR
R
=
I
U
R(Ω)
单位:
I(A)
U(V)
R
U
I
适用于任何情况下(整体或局部)的电流计算。
各物理量值对应于同一导体在同一时刻所具有。
各物理量单位必须是国际单位。
I=U/R
R = U / I跟I = U / R相似,那能否认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比?
U=IR
R=U/I
想一想
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。
R=U/I,只能用来计算电阻的大小 。
试根据欧姆定律,完成下列表格。
次序
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
(1)
2
0.5
(2)
10
2
(3)
3
5
4
15
5
试一试
(1)读题、审题(注意已知量的内容);
(2)无电路图则应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、欧姆定律的应用
例1 一辆汽车的车灯接在12 V的电源两端,灯丝电阻=30 Ω,求通过这盏电灯的电流。
U=12 V
I
R=30 Ω
解:
(1)画电路图;
(2)列出已知条件和所求量;
(3)求解I。
2.例题分析
解题步骤
I= = = 0.4 A
U
R
12 V
30 Ω
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 Ω,求灯泡两端的电压。
解:
UL=ILRL
=0.6 A×20 Ω =12 V
RL=20 Ω
I=0.6 A
IL=I=0.6 A
A
R'
L
U= I R
根据
,导出公式 。
I =
U
R
例3 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0.18 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。
解:
R= = = 1 222 Ω
U
I
220 V
0.18 A
根据
,导出公式 。
I =
U
R
R=
U
I
加在某一电阻两端的电压为5 V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻的阻值是多大?如果两端的电压增加到20 V,此时这个电阻的阻值是多大?通过它的电流是多大?
U2=20 V
R=?
I2=?
I1=0.5 A
R
U1=5 V
解:
I2= = = 2 A
U2
R
20 V
10 Ω
R= = = 10 Ω
U
I
5 V
0.5 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。
试一试
有甲乙两导体,甲导体的电阻是2Ω,两端电压是2V;乙导体的电阻是4Ω,两端电压是8V。某学生计算甲导体中的电流I甲时,列出:
I甲=
U
R
8V
2Ω
=4A
=
试指出以上计算过程错在何处?并用正确的方法计算出甲乙两导体中通过的电流值。
误将乙导体两端的电压作为甲导体两端的电压。
答:
正解:
I甲=
U甲
R甲
2V
2Ω
=1A
=
I乙=
U乙
R乙
8V
4Ω
=2A
=
想一想
甲、乙分别接入电压比是2∶1的电路
中,已知它们的电阻比是2∶3,则通过它们的
电流比是 ( )
A.1∶1 B.2∶1 C.4∶3 D.3∶1
据题意 U甲∶U乙= 2∶1 ;R甲∶R乙= 2∶3
根据
解得: I甲∶I乙= 3∶1
解:
注意:甲和乙电压与电阻的对应关系不要出现错误。
D
I =
U
R
做一做
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
D
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,则它的电阻是 Ω。若合金线的两端电压增至16 V时,它的电阻是 Ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为
A的电流表。
20
20
0~3
练一练
3.关于欧姆定律,下列叙述中正确的是
( )
A.在相同电压下,导体的电流和电阻成反比
B.对同一个导体,导体中的电流和电压成正比
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
D.导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
A B D
练一练
4.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。(选填“大于”、“等于”
或“小于”)
大于
1
2
3
U/V
I/A
0
0.2
0.4
0.6
R1
R2
练一练
5、如图所示, R2= 20Ω ,电流表示数为0.2A,电压表示数是2V,求:
(1)R1的电阻 ;
(2)电源的电压.
A
V
R1
R2
S
练一练
1、欧姆定律: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。表达式:
课堂小结
2、欧姆定律两个变形公式:
3、学会了利用欧姆定律解决一些简单的电学问题 。(在计算过程中各物理量值对应于同一导体在同一时刻所具有)
I =
U
R
U=IR
R
=
I
U
作业布置
P79页:1、2、3
谢 谢