内容正文:
第2节 欧姆定律
第十七章 欧姆定律
·物理
01
学习目标
02
课前预习
03
课堂导学
04
重难易错
05
随堂小测
C NTENTS
·物理
(2022年版)课程标准 学习目标
理解欧姆定律. 1.(重难点)理解欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题.
2.培养学生规范解答电学计算题的良好习惯.
知识链接:电流与电压、电阻的关系.
·物理
阅读教材P78~P79,可知:
一、对欧姆定律概念的理解
1.德国物理学家 对导体中的电流跟导体的电阻和电压的关系进行了大量实验研究,归纳得出了欧姆定律.为了纪念他作出的杰出贡献,人们将他的名字命名为物理量
的单位.
电阻
欧姆
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2.欧姆定律的内容:导体中的 ,跟导体两端的电压成 比,跟导体的电阻成 比.
3.欧姆定律的公式: ,其中I表示 ,单位是
;U表示 ,单位是 ;
R表示 ,单位是 .
欧姆(Ω)
电阻
伏特(V)
电压
安培(A)
电流
反
正
电流
I=
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二、欧姆定律的简单计算
4.(1)利用欧姆定律求电路的电压:U= .
(2)利用欧姆定律求导体的电阻:R=________.
IR
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知识点一 对欧姆定律概念的理解
【例1】下列说法正确的打“√”,错误的打“✕”:
(1)对某一导体来说,导体中的电流与其两端的电压成正比.( )
(2)当导体两端的电压为0时,导体中的电流也为0.( )
(3)当导体两端的电压为0时,导体中的电阻也为0.( )
(4)根据欧姆定律表达式I=,导体的电阻越大,通过它的电流一定越小.( )
✕
✕
√
√
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(5)根据欧姆定律表达式I=,可推出R=,即电阻与电压成正比,与电流成反比.( )
(6)根据欧姆定律表达式I=,可推出U=IR,即电压与电流成正比,与电阻成正比.( )
(7)对同一导体,导体两端的电压与通过导体的电流的比值不变(忽略温度对电阻的影响).( )
√
✕
✕
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要点归纳
(1)欧姆定律中电流与电压、电流与电阻的关系,都需要控制变量;脱离了前提条件,这种比例关系就不存在了.
(2)导体的电阻大小是由导体本身的因素(长度、材料和横截面积)来决定的,R=仅是计算电阻的公式,电阻的大小与电压和电流均无关.
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知识点二 欧姆定律的简单计算
【例2】有一盏白炽灯,电阻为1 100 Ω,接在220 V的家庭电路上,求通过这盏灯的电流.
解:通过这盏灯的电流为:I==0.2 A.
答:通过这盏灯的电流约为0.2 A.
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【例3】将一电阻接在6 V电压的两端时,通过的电流为500 mA,可知它的电阻为 Ω;若通过它的电流为1.5 A,其两端的电压为 V,此时的电阻为 Ω;若电路两端电压为零,则通过它的电流为 A,此时的电阻为
Ω.
12
0
12
18
12
·物理
利用欧姆定律I=解决问题时要注意以下几点:(1)I、U、R必须对应同一导体或同一电路(同一性);(2)I、U、R必须保证是同一时间的值(同时性);(3)I、U、R的单位要统一(统一性).
要点归纳
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知识点三 欧姆定律在图象及电路中的简单应用
【例4】(2023哈尔滨)如图所示是电阻R1、R2的电压—电流关系图象,下列说法正确的是( )
A.电阻R1两端电压为4 V时,通过R1的电流是
0.3 A
B.电阻R1、R2串联,当电流为0.2 A时,R1、
R2两端总电压为3 V
C.电阻R1、R2并联到2 V电压下,干路中的电流是0.3 A
D.电阻R1和R2的阻值之比是1∶2
B
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要点归纳
(1)对于简单电路,可以直接由图象上的点找出对应的电压、电流值,然后由公式R=计算出电阻;(2)结合串、并联电路的电流和电压规律,在U-I图象上可以方便计算串联的总电压和并联的总电流;(3)对于比较电阻大小的题目,可以利用公式R=,在电流相等时,两端的电压大的电阻大,也可控制电压相等,通过比较电流的大小从而比较电阻的大小.
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【例5】如图所示,将两只灯泡串联后接入电路中.电源由两节干电池串联而成,电压为3 V,闭合开关后电压表的示数为1.2 V,电流表的示数为0.15 A.
(1)灯L2两端的电压U2是多少?
(2)灯泡L1和L2的电阻R1、R2分别是多少?
·物理
解:由电路图可知,两灯泡串联,电压表测L1两端的电压,电流表测量电路电流;
(1)电压表测L1两端的电压,即U1=1.2 V,因串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以灯L2两端的电压:U2=U-U1=3 V-1.2 V=1.8 V;
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(2)因串联电路中电流处处相等,所以由I=可得,灯泡L1和L2的电阻分别为:
R1==8 Ω,R2==12 Ω.
答:(1)灯L2两端的电压U2是1.8 V;(2)灯泡L1和L2的电阻分别为8 Ω和12 Ω.
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模型建构
三步法解答串、并联电路中欧姆定律的简单计算题:
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易错点 欧姆定律的“同一性”“统一性”和“同时性”的理解和应用
【例6】在如图所示的电路中,电源电压不
变,R2=10 Ω,S1闭合、S2断开时,电流
表的示数为0.2 A,S1和S2都闭合时,电流
表的示数为0.5 A,则电源电压为 V,电阻R1= Ω,两个开关都闭合时,通过R2的电流为 A.
0.3
15
3
·物理
易错辨析:当题目中有两个及以上的用电器,或者同个用电器在不同时刻有不同的工作状态,用欧姆定律进行计算时,往往会容易出现“张冠李戴”的错误.为了避免这类的错误,在进行计算时,需要对每个用电器的元件符号加个下标或上标,以便区分,如R1、I1和U1或者R1'、I1'和U1'等.
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1.由I=变形可得R=,下列说法正确的是( )
A.导体电阻跟它两端的电压成正比
B.导体电阻跟通过它的电流成反比
C.导体电压跟通过它的电流成正比
D.导体电阻跟通过它的电流和它两端的电压无关
D
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3.当某导体两端的电压为5 V时,通过它的电流为0.5 A,其电阻为 Ω;当该导体两端电压增大到9 V时,通过它的电流为 A;当该导体两端电压为零时,其电阻为
Ω.
10
0.9
2.对人体来说,一般情况下不高于36 V的电压是安全的,通过人体的电流超过10 mA时就会有生命危险.请根据以上数据估算,人体的电阻约为 Ω.
10
3 600
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4.(2023秋惠州期末)电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示.由图可知,电阻A的阻值为 Ω;电阻B的阻值
为 Ω,将A和B并联后接在1 V的电源上,电路中的总电流为 A.
0.3
10
5
·物理
5.如图所示,有一只小灯泡,它正常工作时电压是2.5 V,通过灯泡的电流是0.2 A,求这只灯泡正常工作时的电阻.
解:由I=可得,灯泡正常工作时的电阻:
R1==12.5 Ω
答:灯泡正常工作时的电阻是12.5 Ω.
·物理
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