内容正文:
第十七章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
学习目标
1.通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,思路点拨归纳得到欧姆定律。
2.理解欧姆定律,能运用欧姆定律思路点拨解决简单的电路问题。
3.通过计算,学会解析电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力。
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预习导学
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.公式表达:
(1)三个物理量之间关系:
①电流I、电压U、电阻R是对同一段电路或同一电阻而言;
②I、U、R必须对应同一时刻。
(2)适用范围:
①电路中不含电源那段;
②适用于电能全部转化为内能的用电器;(例如:电灯、电炉等,不适用于电动机)
(3)公式变形为的意义:
①导体的电阻大小可以用导体两端的电压跟通过导体中的电流的比值来表示,
这是测电阻的一种方法;
对于同一段导体,U、I的比值是一定的;
对于不同的导体,U、I的比值一般不同;
U、I的比值只说明了电阻的大小。
②导体的电阻不由电压、电流决定,它由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定;
所以无论电压、电流怎样变化,甚至变为零,导体电阻依然为原来大小;
故不能由“”得出“导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟通过的电流成反比”结论。
③如图是两电阻的伏安曲线,则:R1>R2;
④电阻的计算:在伏安曲线图(U-I图)中找两个点(U1,I1)和(U2,I2);
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探究提升
知识点一:欧姆定律
【探究重点】
1、对变形公式的理导体的电阻可以由计算,同一段电路,电阻R的大小与电压U和电流I无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电阻R与电压U成正比、与电流I成反比。
2、欧姆定律的理①保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。
②保持电压不变时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
使用欧姆定律时应注意:
(1)同体性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的,不可乱套公式。
(2)同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值,若由于某种原因,电路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化。
【例题精讲】.(2023•哈尔滨)如图所示是电阻R1、R2的电压﹣电流关系图像,下列说法正确的是( )
A.电阻 R1两端电压为4V时,通过R1的电流是0.3A
B.电阻 R1、R2串联,当电流为0.2A时,R1、R2两端总电压为3V
C.电阻 R1、R2并联到2V电压下,干路中的电流是0.3A
D.电阻 R1和R2的阻值之比是1:2
【巩固训练】(2023•大连)下列各电路中,电源电压不变。先闭合开关S,再闭合开关S1,电流表示数不变的是( )
A. B.
C. D.
知识点二:解决动态电路问题策略
【探究重点】
1.学会正确思路点拨电路图。首先要让学生养成思路点拨电路图的习惯,无论是静态电路还是动态电路,都要求学生能够独立思路点拨题目给出的电路图中,各个用电器之间是串联还是并联。具体的方法是把电流表简化成导线,将电压表简化成断开的开关或干脆拿掉,把闭合的开关看成导线,把被局部短路的用电器拿掉,把开关断开的支路去掉,从而简化电路。经过电路简化后,电路中基本只出现电源、用电器,电路显得比较简单,把刚才去掉的电表复原上去,明确电压表和电流表分别测量那个用电器的电压和电流。
2.正确判断滑动变阻器有效电阻及由于滑片的变化引起的有效电阻的变化。
3.熟练掌握串并联电路中电压、电流及电阻的规律。动态电路中涉及的用电器肯定不止一个,必然会运用到串并联电路中电压、电流及电阻的规律,如果学生不能熟练掌握这些规律,那么解题也就无从谈起。
4.熟练掌握欧姆定律的运用,尤其是要思路点拨好电路中局部和整体的关系。欧姆定律是解决动态电路的金钥匙,也是电学的基本定律。在动态电路中一般情况下电源的电压都是不变的,滑动变阻器滑片的变化或开关的通断,必然会引起电路中电流的变化,解题思路是先整体后局部,先利用欧姆定律思路点拨整个电路中电流的变化情况,在具体思路点拨每一个用电器的电流电压变化情况。
5.理解好断路和短路。很多学生遇到电路故障问题就头痛,原因就是没有理解好怎样才是短路,以及短路对整个电路的影响。所以要想学好电学这部分内容还得深刻理解短路这个概念。
【例题精讲】(2023•日照)如图所示的电路中,L1、L2是两只规格相同的小灯泡,R是滑动变阻器。开始时,滑动变阻器的滑片P位于中点位置。当S闭合后,两只小灯泡都发光。将滑片P向左移动时,下列关于小灯泡L1、L2亮度的变化情况,判断正确的是( )
A.L1变暗 B.L2变暗
C.L1、L2均变暗 D.L1、L2均变亮
【巩固训练】(2023•鞍山)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑