内容正文:
第2节 欧姆定律
素养目标
1. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解答简单的电路问题。(物理观念)
2. 会用欧姆定律分析解答电学图象问题。(科学思维)
3. 能利用欧姆定律及其变形公式进行简单计算,学会解答电学计算题的一般方法。(科学思维)
4. 通过欧姆生平的介绍,学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神。(科学态度与责任)
一、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: I= 。
3. U的单位是 伏特(V) ,R的单位是 欧姆(Ω) ,I的单位是 安培(A) 。
4. 由欧姆定律公式I=可推出两个变形公式: R= 和 U=IR 。
二、欧姆定律的应用
5. 欧姆定律在分析和计算各种实际电路时有着广泛的应用。应用欧姆定律公式 I= 可以直接求电流,应用推导式 U=IR 可以计算导体两端的电压,应用 R= 可以计算导体的电阻。
6. 对于 同一个导体 或 同一段电路 ,只要知道I、U、R中的任意两个量,就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
7. 某段金属导体两端电压为4 V时,通过的电流是0.2 A,则电阻为 20 Ω;当该导体两端电压为12 V时,通过该导体的电流为 0.6 A;当该导体两端电压降为0时,电阻为 20 Ω。
8. 如图所示的电路,灯泡L1的阻值R1=6 Ω(忽略温度对电阻的影响),断开开关,电压表的示数为3 V,闭合开关,电压表的示数为1.2 V,则灯泡L1两端的电压为 1.8 V,通过灯泡L2的电流为 0.3 A。
【判一判】
1. 导体的电阻与导体两端的电压成正比。 ( × )
2. 导体的电阻与导体中的电流成反比。 ( × )
3. 导体的电阻与导体两端的电压与导体中的电流无关。 ( √ )
4. 导体中的电流与导体的电阻成反比。 ( × )
【填一填】
5. 如图所示的电路中,发现通过电流表的示数减少0.2 A时,电压表的示数从6 V变为5 V,则该定值电阻的阻值为 5 Ω,当电流表的示数为1.2 A时,电压表的示数为 6 V。
6. 如图所示是R1、R2两电阻的电压与电流的关系图象,由图可知,R1 > (选填“>”“<”或“=”)R2;若将两电阻并联后接在3 V电源两端,则干路电流为 0.9 A;若将两电阻串联后接在3 V的电源两端,则通过R1的电流为 0.2 A。
【选一选】
7. 如图所示,电源电压保持6 V不变,通过电阻R1的电流是0.5 A,R2=8 Ω,闭合开关S,电压表的示数为 ( D )
A. 10 V B. 6 V C. 4 V D. 2 V
欧姆定律
一位勤奋而怪异,痴迷于电学,并全心热爱教育事业的中学物理老师穷十年之力总结出来了著名的欧姆定律,它被称为是“精密实验领域中最突出的发现”,是电学史上堪称世界级的成就!你们知道这位令人尊敬的中学物理老师是谁吗?他总结的欧姆定律的内容是什么呢?
欧姆定律中提到的成正比、反比的条件是什么?
答案:当导体的电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
根据欧姆定律I=可以得到公式R=,它表示导体的电阻R跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比,这种说法对吗?为什么?
答案:这种说法不对,它表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端的电压与通过这段导体电流的比值,这个比值是导体本身的属性,这段导体的电阻(即这个比值)是不随导体两端的电压或通过导体的电流而变化的。所以,不能理解为R与U成正比,与I成反比。
由欧姆定律I=变形可得R=。下列说法正确的是 ( D )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 导体两端的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的电压无关
(1)由欧姆定律的公式I=可推出U=IR、R=,这两个公式是欧姆定律公式的变形,并非欧姆定律的内容,切勿混淆。
(2)物理公式不能像数学公式一样来分析,因为物理公式中的每个字母都代表一个特定的物理量,有其本身的物理意义。
(3)利用R=可以求出电阻,但是电阻是由导体本身的性质决定的,与通过它的电流及两端的电压无关。
解析:电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,R=是计算导体电阻大小的一种方法,故A、B不正确,D正确;电压是产生电流的原因,不能说导体两端的电压跟通过它的电流成正比,故C不正确。
1. 关于欧姆定律的表达式I=,下列说法正确的是( C )
A. 导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C. 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D. 电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
2. 德国物理学家 欧姆 总结出