内容正文:
第十七章 欧姆定律
第二节 欧姆定律
情 境 导 入
第二节
欧姆定律
电流与电压和电阻有什么样的关系?
当导体的电阻一定时,
通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
当导体两端电压一定时,
通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
这是不是普遍规律呢?
想一想:
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欧姆(G.S.Ohm,1787 ̴1854)是德国物理学家。他在物理学中的主要贡献是发现了后来以他的名字命名的欧姆定律。从1925年开始研究电流与电源及导线长度的关系,进行了大量的实验研究,发现对大多数导体而言,上面的规律是成立的,并进一步归纳得出了今天所称的欧姆定律。
当时的实验条件很差,为了解决这一难题,他付出了艰辛的劳动,那些测量电流的仪器和电阻值不同的导体,都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验,主要得益于强烈的好奇心、执着的探究精神。
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第二节
欧姆定律
1、【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 =
U
R
电流
电压
电阻
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(3)单位:
电压(U) 的单位:伏特/V
电阻(R) 的单位:欧姆/Ω
电流(I) 的单位:安培/A
注意:应用公式计算时,单位要统一
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(4)变形式:
主要用于已知电流和电阻求电压
主要用于已知电压和电流求电阻
思考:能否说电压与电流成正比呢?
思考:能否说电阻与电压成正比,
与电流成反比呢?
{
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注意:
欧姆定律反映的是同一时刻、同一段电路中同一导体的 I、U、R 之间的关系。
I
R
U
2、【欧姆定律的应用】
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用公式进行计算的一般步骤:
(1)读题、审题(注意已知量的内容);
(2)根据题意画出电路图;
(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;
(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范)。
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例1 一辆汽车的车灯,灯丝电阻为 30 Ω,接在 12 V 的电源两端,求通过这盏电灯的电流。
解题步骤
(1)画电路图,标明已知量;
(2)列出已知条件;
(3)求解。
已知:U =12 V,R =30Ω
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例2 如图所示,闭合开关后,电压表的示数为 6 V,电流表的示数为 0.3 A,求电阻 R 的阻值。(请同学们自己写出解题过程)
A
V
R
已知:U = 6 V,I = 0.3 A
解:
根据公式 得
R= = = 20 Ω
U
I
6 V
0.3 A
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课堂小结
参考例题2,小组讨论交流,归纳出一种测量电阻的方法。
A
V
R
用电压表测出电阻两端的电压,用电流表测出通过该电阻的电流,就可以根据欧姆定律求出该电阻的阻值。
提出问题:
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例3 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 0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是 20 Ω,求灯泡两端的电压。
A
R'
L
已知:IL =I = 0.6 A
解:根据公式 得
UL=ILRL = 0.6 A×20Ω =12 V
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课堂小结
例4 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?
I1=0.5 A
R
U1=5 V
U2=20 V
R=?
I2=?
解:根据公式 得
R= = = 10 Ω
U
I
5 V
0.5 A
I2= = = 2 A
U2
R
20 V
10 Ω
已知:U = 5 V,I = 0.5 A
电阻是导体本身的一种属性,与导体两端的电压和电流无关,电压增加到 20 V时,电阻不变,仍为 10 Ω,电流为
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3、【科学世界】
酒精浓度检测仪
原理:酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化而变化,从而引起电路中电流和电压的变化。
课 堂 小 结
第二节
欧姆定律
学 以 致 用
1.关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越高,这段导体的电阻就越大
C.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
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
C
学 以 致 用
2.一个 10 Ω的定值电阻,接在电压为 12 V 的电源两端,则通过它的电流为____ A。如通过它的电流大小为 0.15 A,则电阻两端的电压是_____ V。若电阻两端没有电压,则通过他的电流为 _____A,它的电阻是 ______Ω。
1.2
1.5
0
10
学 以 致 用
3.一个小灯泡的电阻是 8 Ω,正常工作时的电压是 3.6 V,现在要把这盏灯直接接在 4.5 V的电源上能行吗?怎样做才能使这盏灯正常发光?
解:因小灯泡的额定电压小于实际电压,故不能直接将小灯泡接入4.5V的电源上。可以串联一个电阻,使得小灯泡可以正常发光。
小灯泡正常工作时的电流 =
由欧姆定律可得 R =
串联一个2
学 以 致 用
4.在如图所示的电路中,R1= 10 Ω,R2= 20 Ω,闭合开关后,电流表的示数为 0.3 A,则:
(1)电阻 R1 两端的电压是多少?
(2)通过 R2 的电流是多少?
解:(1)根据欧姆定律,可求得R1 两端的电压
=IR1 =0.3 A×10Ω=3 V。
(2)由于R1R2并联,所以==3 V
根据欧姆定律,可求得通过 R2 的电流
===0.15 A
THANK YOU
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