欧姆定律及其应用课件.ppt

2.欧姆定律及其应用电阻的串联与并联19世纪德国物理学家欧姆欧姆定律1、探究电阻上的电流与电压关系2、会同时使用电压表和电流表测电路中的电压与电流，会用滑动变阻器调节电路中的电压与电流3、理解欧姆定律的内容，知道公式各字母含义和单位，会简单计算。4、理解串并联电路电阻的关系。5、知道短路及其危害，并能从欧姆定律角度进行分析。6、认识额定电压的含义。7、通过探究过程领会多次实验找普遍规律的方法，体会物理规律的客观性、普遍性，形成科学的认识。高压线上的鸟儿为什么电不死？在这个问题中，研究对象是()，制约因素是()和()，1.保持电阻R不变,研究跟的关系。用控制变量法进行研究电压和电阻怎样影响电流大小呢？2.保持不变,研究跟的关系。欧姆定律电流I电压U电阻R电流I电压U电流I电压U电阻R我们应该怎样来探究这个问题？实验一保持电阻不变，研究电流跟电压的关系！调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端的电压成倍数增加；(0.5伏,1.0伏，1.5伏）记录每次电压表、电流表数据；实验方法：设计电路，再连接实物；实物图电路图RRPAV次序电阻=5欧电压U（伏）电流I（安）10.50.121.00.231.50.3结论：当电阻不变时，电流跟电压成正比电路图RRPAV实验二保持电压不变，研究电流跟电阻的关系实验仍按原来图连接电路；换用不同阻值的定值电阻，使电阻成倍数增加（先后使用5欧、10欧、15欧三个电阻）；调节滑动变阻器的滑片，保持三个定值电阻两端电压为1.5伏；记录对应于不同阻值的电流；实验方法：电压=1.5伏1523结论:当电压不变时,电流跟电阻成反比电阻R（欧）电流I（安）次序1015电路图RRPAV0.30.150.1提出问题通过上述实验你以为电流、电压和电阻之间有什么关系呢？电流＝电压/电阻即，I=U/R此式适合电压、电阻同时改变的情况吗？思考：实验次数电阻R/Ώ电压U/V电流I/A第一次510.2第二次3第三次探究结论：在电压电阻同时变化时，通过电阻的电流跟电压成正比，跟电阻成反比。即：I=U/R仍然成立。100.1150.31.5这是普遍现象形成的普遍规律。最早是由德国物理学家欧姆发现的叫做欧姆定律。欧姆定律内容:通过电阻的电流跟电压成正比，跟电阻成反比。公式:I=U/R公式：I=U/RR:指这段导体中的电阻U:指这段导体两端的电压I:指流过这段导体的电流RRPAVIU`注意:R的单位是欧姆U的单位是伏特I的单位是安培U=IRR=U/I注意：IUR的同一性、同时性例：用电压表测出一段导体两端的电压是7.2伏，用电流表测出的电流是0.4安，求这段导体的电阻。解：已知：U=7.2欧I=0.4安求：R=？R=？I=0.4安U=7.2伏电源由I=U/R得：R=U/I=7.2/0.4=18（欧）答：这段导体的电阻为18欧。I=U/RR=U/I跟I=U/R相似，能否认为电阻跟电压成正比，跟电流成反比？U=IRR=U/I导体的电阻是导体本身固有的一种性质，导体电阻的大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的，电阻跟电压、电流无关，不存在正、反比的关系。1、欧姆定律内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。2、公式：IRU＝U——电压——伏特（V）I——电流——安培（A）R——电阻——欧姆（Ω）3、变形公式：U=IRR=IU（求电压）（求电阻）RUI小结4、应用：已知电流、电压，求电阻已知电压、电阻，求电流已知电阻、电流，求电压解题要求：1、先读题，后画出电路图，再标出已知量、未知量2、要换算单位的先换算3、要对题目进行必要分析，后分部进行计算4、解题过程中要先写出公式，再公共代入数据和单位，最后得结果。5、每个物理量用自己的字母表示。车床照明灯的电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。R=32ΩI=？U=36V已知：应用1.已知电压、电阻，求电流（2）列出已知条件和所求量解题步骤：（1）画电路图（3）求解IU=36VR=32Ω求：I答：车床照明灯正常工作时，通过灯丝的电流约为1.13A.解：I=UR36V32Ω=≈1.13A应用2：已知电阻、电流，求电压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0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。已知：R=20Ω,求：解：UU=IR=0.6A×20Ω两端的电压是12V。=12V答：R=20ΩAR′I=0.6AI=0.6A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0.18A，再用电压表测得灯泡两端的电压是220V，试计算灯丝正常发光时的电阻值。应用3：已知电流、电压，求电阻答：_________________________已知：__________________求：_______解：_________________________U=220V,I=0.18AR=?灯丝正常发光时的电阻值为1222ΩR=UI220V0.18A==1222ΩAV1.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：课堂练习I甲=UR8V2Ω＝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2V2Ω＝1A＝I乙=U乙R乙8V4Ω＝2A＝2.加在某一电阻器两端的电压为5V时，通过它的电流是0.5A，则该电阻器的电阻应是多大？如果两端的电压增加到20V，此时这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？U2=20VR=?I2=?I1=0.5ARU1=5V已知：已知：U1=5V，I1=0.5A求：R=？解：U1I15V0.5AR==10Ω=U2=20V，R=10Ω解：求：I2=？RU210Ω20V=I2==2A串并联电路中的电流、电压规律串联电路并联电路电流（I）特点串联电路中各处电流相等。即：I=I1=I2并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。即：I=I1+I2电压（U）特点串联电路两端的总电压等各部分电路的两端电压之和。即：U=U1+U2并联电路中，各支路两端的电压相等。即：U=U1=U2电阻的串联或并联时，总电阻与各分电阻有什么关系呢？？R1R2R总当成一个整体R总R1R2串并联电路中R总与R1、R2分别有什么样的关系？我的观点是……相当于相当于一、电阻的串联•1）、电路图：•串联电路电流的特点：I=I1=I2IR2UASU2U1R1由欧姆定律可知：IRU111RIU222RIU21UUU2211RIRIIR21RRR•电压的特点：U=U1+U22）串联电路的总电阻有什么特点？特点是：串联电路的总电阻比任何一个分电阻的阻值都大。串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。＋＝这相当于增加了导体的长度3）、若有n个电阻R1、R2、···、Rn串联，则它们的总电阻R等于多少？R总＝R1＋R2+···＋Ｒn4）、n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR例题把5的电阻R1跟15的电阻R2串联起来，接在电压是6V的电源上，求（1）这个串联电路中的电流？（2）每个电阻的两端电压？解：R=R1+R2=5+15=20URI=—=6V_____20=0.3A答：……U1＝IR1＝0.3A×5Ω＝1.5VU2＝IR2＝0.3A×15Ω＝4.5V或U2＝U－U1＝4.5V已知：R1=5R2=15U=6V求：IU1U2串联电路的分压作用U1R1Ⅰ1U2R2Ⅰ2ＩR1U1=U2ＩR2R1U1=U2R2即表明：在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。即大电阻分大电压因为：Ｕ１＝ＩＲ１Ｕ２＝ＩＲ２所以：U1U=R１R二、电阻的并联R1R2II1I2U=U1=U2I=I1+I22211并RURURU21R1R1R1并并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。并联电阻的总电阻有什么特点？R1=10欧R2=30欧R并=7.5欧结论：（1）R并=R1R2R1+R2（2）并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小，比小的还要小。这相当于增加了导体的横截面积。R2=30欧结论：R串﹥R分﹥R并若n个相同电阻R并联，总电阻的表达式：R总nR=例题R1的电阻为20Ω，R2的电阻为８０Ω，将它们接在电压为１６Ｖ的电源上，求此并联电路的总电阻，总电流以及通过R1和R2的电流。ＵＩＩ１Ｉ２Ｒ１Ｒ２已知：R1=20ΩR2=80ΩU=16V求：R、I、I1、I2解：R1=R11＋R21=20Ω1＋80Ω1=80Ω5R=16ΩI=RU=16Ω16V=1A同理：I1=0.8AI2=0.2A并联电路的分流作用Ⅰ1U1R1Ⅰ2U2R2因为U1=U2而U1=Ⅰ1R1U2=Ⅰ2R2所以Ⅰ1R1=Ⅰ2R2即Ⅰ1Ⅰ2=R2R1表明：在并联电路中，电流的分配与电阻成反比。即大电阻分小电流。例题如图所示，电阻R1为12Ω，将它与R2串联后接到8V的电源上，已知R2两端的电压是2V，求R2的电阻及电路的总电阻。已知：R1=12Ω，U=8V，U2=2V求：R2，R解：（1）根据串联电路电压特点，U1=U-U2=8V–2V=6VI1=.U1R16V12Ω==0.5A根据串联电路电流特点，I2=I1=0.5AR2=.U2I22V0.5A==4ΩR=.UI8V0.5A==16Ω答：（2）串联电路的计算I1=0.5A,R1=12Ω,U1=6VI2=0.5A,R2=4Ω,U2=2VI=0.5A,R=16Ω,U=8V（1）I1=I2=I（2）U1+U2=U（3）R1+R2=R（串联电路的电阻特点）（4）R1R2=U1U2串联电路分压规律：大电阻分大电压各电阻两端的电压分配与电阻成正比（串联电路电流特点）（串联电路电压特点）例题如图所示，电阻R1=60Ω，R2=30Ω，通过R1的电流大小是400mA，求通过R2的电流及电路的总电阻。已知：R1=60Ω，R2=30Ω，I1=400mA=0.4A求：I2，R根据并联电路电压特点，U=U1=U2=24VI2=.U2R224V30Ω==0.8A解：（1）U1=I1R1=0.4A×60Ω=24V（2）根据并联电路电流特点，I=I1+I2=0.4A+0.8A=1.2AR=.UI24V1.2A==20Ω答：并联电路的计算I1=0.4A,R1=60Ω,U1=24VI2=0.8A,R2=30Ω,U2=24VI=1.2A,R=20Ω,U=24V（1）I1+I2=I（2）U1=U2=U（串联电路的电阻特点）（4）R1R2=I2I1并联电路分流规律：大电阻分小电流各支路的流与电阻成反比（并联电路电流特点）（并联电路电压特点）（3）R1=R11+R11仅以两个电阻为例电流电压电阻电压分配或电流分流串联电路I=I1=I2电流处处相等.U=U1+U2总电压等于各部分电压之和.R=R1+R2总电阻等于各部分电阻之和.电压的分配与电阻成正比(串联分压)并联电路I=I1+I2总电流等于各支路电流之和.U=U1=U2相同两点间的电压都相等.总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和.各支路上电流的分配与电阻成反比.(并联分流)U1U2UR2R1I1I2u2u1II1I2R1R2u21R1R1R12121RRRRRnRR2121RRUU1221RRII综合训练：•1、有两个电阻R1、R2，它们的阻值分别是3Ω的5Ω，如果它们串联在电路中，测得R1两端的电压为6V，则R2两端的电压是多少？2、如图，电流表A的示数0.9A，A1表的示数是0.3A。若灯L1的电阻为10Ω，则L2电阻为多少？R23.如图:P在滑动变阻器滑片的正中央时,电流表的读数为1A,电压表的读数为25V.当P在变阻器左端时,电压表读数为30V.求R2的电阻值.R1AVPSR2如图:电源电压6V,R1=2Ω,电压表的读数为3.6V.求通过R2的电流及R2的电阻值.R1VS4.有R1=3Ω,R2=12Ω的两电阻并联,干路电流为5A则通过两电阻的电流各是多少?白炽灯泡或其它