内容正文:
第十七章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
1. 知道欧姆定律的内容和表达式及其单位。
2. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
学习目标
1. 当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压_________;
2. 当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻_________。
你还记得上节课通过实验得出来“电流与电压和电阻的关系”的结论吗?
这是不是普遍规律呢?
成正比
成反比
欧姆定律
早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对电流与电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究,发现对大多数导体而言,上面的规律是成立的,得到了欧姆定律。
1、欧姆定律的内容:
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、欧姆定律的数学表达式:
I =
U
R
4
3、欧姆定律的理解:
(1)单位要统一!
I =
U
R
A
V
Ω
(2)同一时间、同一导体或同一段电路
如图所示的电路,电源电压为6 V,R=10 Ω,当闭合开关S,电压表的示数为2 V,求经过R的电流。
I = = = 0.4 A
U
R
4 V
10 Ω
5
3、欧姆定律的理解:
U = IR
R =
U
I
U = IR
可不可以说导体两端电压与电流成正比?
╳
可不可以说导体的电阻与电压成正比,与电流成反比?
╳
R =
U
I
(3)2个推导公式——
I =
U
R
6
欧姆定律
①电流与电压关系的实验数据。电阻R=10Ω
次数 电压U/V 电流I/A
1 1 0.1
2 2 0.2
3 2.5 0.26
②电流与电阻关系的实验数据。控制电压U=3V不变
次数 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.6
2 10 0.3
3 15 0.2
I =
U
R
电流
电阻
电压
2. 数学表达式
(1)如果用U 表示导体两端的电压,R 表示导体的电阻,I 表示导体中的电流,那么用公式表示就是:
U
I
R
1. 欧姆定律的内容
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。
小练笔
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。
U=12 V
I
R=30 Ω
(1)画电路图;
(2)列出已知条件和所求量;
(3)求解I。
解题步骤
解:
I= = = 0.4 A
U
R
12 V
30 Ω
电压 U 的单位:V
电阻 R 的单位:Ω
电流 I 的单位:A
3. 公式中使用国际单位(单位要统一)
1伏特
1安培
1欧姆
4.推导式
求电压:U=IR
求电阻:。
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。
对于同一导体而言,电阻一定,加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就增大几倍,当电压一定时,导体中的电阻增大几倍,导体中的电流就变为原来的几分之一。
19 世纪 20 年代,德国物理学家欧姆对电流跟电阻和电压之间的关系进行了实验和理论研究,得出了上面所述的规律。为了纪念欧姆,人们把上面的规律称为欧姆定律。
欧姆(1789—1854)
德国物理学家
5. 对公式的理解
(1)统一性:
I、U、R必须使用国际单位制中的单位,即U—V,R—Ω,I—A。
(2)同一性:
① I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应。
②在解题时,习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角
标用同一数字或字母表示,如I 、R 、U 等。
欧姆定律的应用
在理解欧姆定律的基础上,我们还要学会运用欧姆定律分析图象中电阻的大小,下面我们就试着分析一个电学I-U图象的例题.
欧姆定律应用
【例题2】在如图所示的电路中,电流表测得通过电阻的电流值是0.5 A。该电阻是10Ω,求电阻两端的电压。
解:由欧姆定律 得
答:电阻R两端的电压是1。
欧姆定律应用
【例题3】如图所示,R1的阻值为5 Ω,闭合开关S,电流表的示数为0.1 A,电压表的示数为2 V。试求:
(1)R2的阻值。(2)电源电压。
解:(1) 根据欧姆定律可得
R2 = = =20 Ω
(2) U1=IR1=0.1 A×5 Ω=0.5 V
U=U1+U2=0.5 V+2 V=2.5 V
答: R2的阻值20Ω,电源电压2.5 V。
酒精测试仪中的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增大而增大。浓度越大,测试仪中电压表的示数也越大。
酒精浓度检测仪电路图
酒精浓度检测仪
交警查酒驾
把几个电阻串联起来,材料、横截面积不变,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个电阻的阻值都要大。
R=R1+R2(R>R1,R>R2)
把几个电阻并联起来,材料、长度不变,相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻比任何一个电阻的阻值都要小。
(R<R1,R<R2)
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①无论是串联还是并联,总电阻随其中一个电阻的增大而增大;
②串联上一个电阻,总电阻增大;并联上一个电阻,总电阻减小。【串联总电阻增大(增加了长度),并联总电阻减小(增大了横截面积)。】
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10/12/2026
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反比
实验总结:
导体中电流,跟这段导体两端的电压成正比, 跟这段导体的电阻成反比
课堂练习
1、关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻越大,通过导体的电流越小
B.导体的电阻越大,通过导体的电流越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大,通过导体的电流也越大
D.在导体两端的电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流越大
D
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
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2.关于欧姆定律,下列叙述中正确的是( )
A.在相同电压下,导体的电流和电阻成反比
B.对同一个导体,导体中的电流和电压成正比
C.因为电阻是导体本身的性质,所以电流只与导体两端的电压成正比
D.导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
A B D
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
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3.在探究电阻两端的电压跟通过电阻的电流的关系时,小东选用了两个定值电阻R1、R2分别做实验,他根据实验数据画出了如图所示的图象,请你根据图象比较电阻R1与R2的大小,R1 R2 .(选填“大于”、“等于” 或“小于”)
1
2
3
U/V
I/A
0
0.2
0.4
0.6
R1
R2
大于
努力把平凡的日子堆砌成伟大的人生
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4.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. 导体电阻跟通过的电流和它两端电压无关
D
5.将电阻R1、R2并联组成电路,已知R1∶R2=3∶1,则通过R1和R2的电流之比为( )
A.1∶1 B.1∶3
C.3∶1 D.条件不足,无法计算
B
$