内容正文:
第三节 欧姆定律
第十四章 欧姆定律
通过实验,探究电流、电压、电阻的关系。
01
理解欧姆定律及其变形公式的物理意义,能初步运用欧姆定律解决相关问题。
02
学习目标
会用控制变量法设计实验,会用图像法研究相关物理问题,并依据实验事实分析、解决问题。
03
TzT
知识回顾
如何改变小灯泡的亮度?
亮
暗
TzT
要解决这个问题, 我们必须了解电流与电压、电阻之间究竟有什么关系。
在调光灯的电路中, 如果电源电压大于灯泡的额定电压,就需要串联一个电阻,如何选择这个电阻?
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U
I
R
一、探究电流与电压、电阻的关系
控制变量法
I
U
R
与
有什么关系?
控制R不变,改变U
控制U不变,改变R
1、猜想
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2.设计实验
⑴R不变时,怎样研究电压对电流的影响?
调节滑片P,使R两端电压改变,观察电流.
⑵怎样保持U不变,研究电阻对电流的影响?
调节滑片P,使R两端电压不变,观察电流.
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A
V
R
R'
S
TzT
在导体两端的电压一定时,导体中的电流与电阻成_______。
在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成_______。
【实验探究I与U的关系】
3.进行实验
实验次序 电阻R= Ω
电压U/v 电流I/A
1
2
3
5
实验 次序 电压U= 1.5 V
电阻R/Ω 电流I/A
1
2
3
结论:
正比
结论:
反比
1
1.5
2
5
10
15
【实验探究I与R的关系】
0.2
0.3
0.4
0.3
0.15
0.1
·
·
·
·
·
·
TzT
【实验探究I与U的关系】
1、保持 不变,改变导体两端的 。
2、滑动变阻器的作用:
使电阻R两端的电压改变
对比总结
导体的电阻
电压
【实验探究I与R的关系】
1、保持 不变,改变导体的 。
2、滑动变阻器的作用:
控制电阻R两端的电压不变
导体两端电压
电阻
成正比
成反比
+ 保护电路
+ 保护电路
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二、欧姆定律
1.内容
欧姆(1787-1854)
德国物理学家
2.公式
U= I R
R=
U
I
导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.
3.单位U:V(伏) R :Ω(欧) I :A(安)
I =
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2、给某导体两端加上6V电压时,通过导体的电流是2A,当电压变为3V时,通过导体中的电流是___A
次序 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 2 0.5
2 10 2
3 3 5
1、根据欧姆定律完成下列表格
4
5
15
1
1.欧姆定律公式中各个物理量只能是同一电路的同一导体在同一时刻所具有的量。
2.欧姆定律只适用于纯电阻电路。
课堂练习
TzT
跟 相似,那能否认为电阻跟电压成正比,跟电流成反比?
U=IR
I =
U
R
R=
U
I
导体的电阻是导体本身的一种物理属性,其大小是由导体的长度、横截面积和材料决定的,与电压、电流的大小无关。
(R与I、U无关)
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例题 小明在修理航模遥控器时,需要在开关闭合的状态下检测一个阻值为2kΩ的电阻中的电流是否为正常值1.5mA。
(1)在不破坏电路的前提下,能否检测?需要测量哪个物理量?
(2)该物理量的测量值为多大时,表明电阻中的电流为正常值?
【分析】不破坏电路时,无法将电流表与电阻串联,因而无法直接测量电流。由欧姆定律公式I=U/R可知,只要用电压表测出电阻两端的电压(已知电阻为2kΩ),就可算出电阻中的电流。
【解答】(1)可以检测。需要测量的物理量是电阻两端的电压。
(2)U=IR =1.5×10-3A×2×103Ω=3V
【反思】这里给出了一种转换的方法,即将不易直接测量的物理量(电流)转换为易测量的物理量(电压)。
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实践与练习
1.某汽车前照灯的额定电压为12V,正常发光时的电阻为2.4Ω,它正常发光时的电流是多大?
I =
U
R
=
12V2.4Ω
=5A
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实践与练习
2.某电烙铁工作时的电压是220V,电流是0.2A,它的电阻是多大?
R=
U
I
=
220V0.2A
=1100Ω
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实践与练习
3.图14-18是小明在探究电流与电压、电阻的关系时所用的电路,表格中是实验时记录的电压表和电流表的示数。电路中所用的电阻R约为多少欧?
R1=
U1
I 1
=
1V
0.2A
=5Ω
R2=
U2
I 2
=
2V
0.4A
=5Ω
R3=
U3
I 3
=
2.5V
0.48A
=5.2Ω
R=
R1+R2+R3
3
=5.1Ω
=
5Ω+5Ω+5.2Ω
3
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课堂总结
欧姆定律
导体中的电流与导体两端的电压成正比,
与导体的电阻成反比。
公式
内容
单位
注意
I =
适用于纯电阻电路;电流、电压与电阻必须是对应同一导体或同一段电路;三个量具有同时性.
电压U:V;电阻R:Ω;电流I:A
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