资料简介
第五章 欧姆定律
1.
欧姆定律
思考:有什么方法让电路中的灯泡变暗些呢?
1.
可以减少一节干电池
2.
可以在电路中增加一个电阻
相同的灯泡但发亮的程度不同,说明流过它的电流不同;那么电流的大小与什么因素有关呢?
1.
与
____
有关;
______
越小
,
电流越
___
2.
与
____
有关;
_____
越大,电流越
___
电压
电压
小
电阻
电阻
小
电流的大小与什么因素有关呢?
猜想与假设
探究通过一个用电器的电流和它两端电压、电阻的关系采用什么实验方法?
采用控制变量法。
具体方法:
a
、保持
__
不变,改变__,研究电流与电压之间的关系。
b
、保持
__
不变,改变__,研究电流与电阻之间的关系。
电阻
电压
电压
电阻
设计实验
V
A
R
R’
(一)探究在电阻一定,电流与电压关系
设计电路图
实验操作注意事项:
1.连接电路时开关应_____________________;
2.连接电流表和电压表时应注意些什么?
3
.滑动变阻器正确的接线方法是
:_____________;
4
.开关闭合前滑动变阻器的滑片应移到:________________。
处于断开状态
选
择合适量程,电流表应该与用电器串联
,压
表应该与用
电器并
联,正负接线柱不要接反。
“ 一上一下
”
阻值最大的位置
探究在电阻一定,电流与电压关系
实验次序
电阻
R
=10Ω
电压
/V
电流
/A
(1)
2.4
0.24
(2)
0.9
0.1
(3)
2.5
0.27
在
电阻一定
的情况下,导体中的电流跟导体两端的电
压
成
正比
关系。
结论
1
(二)探究在电压一定,电流与电阻关系
思考:
1.
如何改变电阻
R
阻值的大小?
2.
更换电阻后,电压表示数会不会改变?
R
A
·
·
V
探究在电压一定,电流与电阻关系
实验次序
电压
U
=2V
电阻/
Ω
电流
/A
(1)
5
0.38
(2)
10
0.24
(3)
15
0.12
结论
2
:
在
电压一定
的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成
反比
关系。
二、欧姆定律
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。这个规律叫欧姆定律。
R
U
I
例
1
汽车的车
灯有的是采用
12V
的电压,如果它工作时通过灯丝的电流为
400 mA
,求这盏电灯灯丝的电阻是多少?
当堂训练
解题步骤
*注意单位的统一性
解:通过灯丝电流
I=400mA=0.4A,
灯丝两端的电压为
U=12V.
I
R
U
=
由
=
答:灯丝电阻为30
Ω
.
U
I
R
=
得
12V
0.4A
=
30
Ω
例2.如右图所示,已知R的阻值为20
Ω
,闭合开关电压表的示数为12V,求通过灯泡L的电流大小?
V
L
R
S
无解,不同体
*注意同体性
例
3
.
在如图所示的电路中,当滑动变阻器
R
的
滑片置于
a
时,灯泡两端的电压为
3V
,当滑片置于
b
端时,电流表示数是
0.6 A
,求灯泡的电阻?
A
R
L
a
b
无解,不同时
*注意同时性
运用欧姆定律时应注意的事项:
2
、同体性说明:公式中导体的电阻,导体中的电流和导体两端的电压是针对同一导体而言的
.
1
、单位统一性:使用欧姆定律时各物理量的单位必须统一,
I
的
单位用
A
,
U
的
单位用
V
,
R
的
单位用
Ω
。
3
、同时性:
U
、
R
、
I
必须对应的是同一状态的电压、电阻、电流。
例4.如右图所示电阻R的阻值为20
Ω
,
电
源电压为18V,闭合开关电压表的示数
为
12V
,求通过电阻R的电流大小?
解答:电源电压U为18V,电阻R的阻值为
20
Ω
,灯泡L两端的电压U
1
=12V.
则电阻R两端的电压U
2
=U-U
1
=18V-12V=6V
通过电阻R的电流
=6V÷ 20
Ω
=0.3A
V
L
R
S
I
R
U
=
第五章 欧姆定律
2.
测量电阻
想一想?
3.测量电阻——欧姆定律应用之一
I
=
U
/
R
欧姆定律表达式:
电流
I
电压
U
电阻
R
哪些物理量可以直接测量?哪些物理量不能直接测量?
有办法测量吗?
电流表
电压表
给你一个未知电阻,你能测出它的电阻吗?
伏安
法
测电阻
实
验电路图
用电压表和电流表测量电阻
实验记录表格
第一次
第二次
第三次
电压
U
/V
电流
I
/A
电阻
R
/Ω
实验次数
项目
电阻的计算
:R=
R
1
+R
2
+R
3
3
安阻法实验电路图
伏阻法实验电路图
导体的伏安特性曲线
电压——电流图像
1 .定义:用纵轴表示电压U,用横轴表示电流
I
,画出的图线叫导体的伏安特性曲线。
2 .线性元件和非线性元
件。
3. 欧姆定律的适用范围:线性电阻。
U
/V
I
/A
1
2
除了用表格形式记录测量结果外,我们还可以用图像的方式表示。
分析与论证
次数
1
2
3
电压
/V
电流
/A
次数
1
2
3
电阻
/Ω
5
10
15
电流
/A
R
=
_____Ω
U
=
_____V
U/V
O
I/A
U-I
图像
R/Ω
O
I/A
I-R
图像
实物图
电路图
A
V
L
R
S
测小灯泡的电阻
次数
电压
U
/
V
电流
I
/A
电阻
R
/Ω
灯泡亮度
1
2
3
分析
论证
灯丝的电阻随温度
升高而增大。
注
意
多次测量的目的:找规律。
注意:此时不能求平均值
数据处理、分析论证
解析:当灯两端电压越大,灯丝电阻越大。
原因:当灯两端电压越大,灯丝温度升高。
同学用伏安法测小灯泡的电阻,下表为记录的实验数据,从中你发现了什么?说明原因。
电压
U
/V
1
2
3
电流
I
/A
0.22
0.30
0.34
电阻
R
/
Ω
4.55
6.67
8.82
一、测定值电阻
二、测小灯泡电阻
A
V
L
R
S
A
V
R
R'
S
滑动变阻器的作用
多次测量的目的:
:
滑动变阻器的作用
多次测量的目的:
多次测量的目的:
求平均值
多次测量的目的:
找规律
R
2
R
1
A
V
12 V
1.如图所示,
R
2
=20
Ω
,电流表的示数为
0.6 A
,电压表的示数为
12 V
。求:
(
1
)
R
1
的阻值
;(
2
)并联电路总电流
I
;
(
3
)并联电路总电阻
R
。
R
1
=
=
=
20Ω
U
I
1
12 V
0.6 A
解:
I
2
=
=
=
0.6
A
,
U
R
2
12 V
20 Ω
I
=
I
1
+
I
2
=0.6 A+0.6 A=1.2 A
R
=
=
=
20
Ω
。
U
I
12 V
1.2 A
练一练
2.小东同学做“测量小灯泡电阻”的实验:
(
1
)请完成如图实验电路的连接;
(
2
)小东正确连接电路后闭合开关,调节滑动变阻器使电压表的示数为图(甲)所示,此时电流表的示数如图(乙)所示,小灯泡的电阻是
Ω
。
5
a
b
c
d
伏阻法
安阻法
伏安法
本课小结
第五章 欧姆定律
3.
等效电路
*
复
习
:
请一位同学来测量讲台上的电路中的电阻大小
(
此电阻被白纸覆盖
),
所测得的数据请全体同学记录并计算出结果。最后由上台的同学撕开纸,看看我们所测量的结果和电阻上标示的电阻值是否相同。
复
习
:
我们根据测量结果所计算的电阻的大小为
15
Ω
,可是实际电路中却是两个电阻,一个为
5
Ω
,另一个为
10
Ω
,这说明了什么?大家讨论一下。
讨论
:
我们根据测量结果所计算的阻大小为
15
Ω
,可是实际电路中却是两个电阻,这两个电阻和
15
Ω
的电阻有什么关系 ?同学们有些什么猜想
?
互相讨论一下
.
提问
:
拆掉被纸覆盖的电路
,
接入一个
15
Ω
的电阻
,
电
压表和
电流表的示数会不会变化
?
不
会变化说明了什么
?
被
纸覆盖的电路的效果和
15
Ω
电阻的效果是相同的
,
即它们是等效的
.
等效电阻:
几
个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电阻
根据欧姆定律:
R
1
=
R
2
=
R
等效
=
理性探究:串联电路的等效电路
证明:
猜想:
串联电路中
R
等效
=
R
1
+R
2
例题:如图,电阻R
1
=3
Ω
,R
2
=6
Ω
,电源电压
为12
V,求R
1
、R
2
的电压
.
解:
串联电阻有分压作用:
1
、串联电路中,电阻大的电压大。
2
、串联电路中,电压跟电阻成正比。
思考:
串联电阻有什么作用?
R
1
=3
Ω
12V
4V
R
2
=6
Ω
8V
I
I
R
1
R
2
12V
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和
.
公式
:
串联导体相当于增长了导体的长度,所以串联的等效电阻大于各串联导体的电阻。
猜想:
并联导体相当于增加了导体的 ,所以并联的等效电阻 于各并联导体的电阻。
横截面积
小
两导体串联
两导体并联
理性探究:并联电路的等效电阻
R
等效
I
1
I
2
R
1
R
2
U
U
1
U
2
I
根据欧姆定律
根据并联电路的特点:
练
习:要求写出计算过程
1
.求
4
欧和
6
欧两个电阻并联后等效电阻
2
.求
4
欧、
6
欧、 8欧三个电阻并联后的的等效电阻
3
.一个
15
欧的电阻和一个多大的电阻并联后的等效电阻
是3
.
5欧
.
4
.求5个
20
欧的电阻并联后的等效电阻,求
10
个
20
欧的电阻并联后的等效电阻.
结论
:
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
公式
:
四个重要结论:
1.
并联导体相当于增加了导体
的
_______
,
所以并联的等效电阻 于各并联导体的电阻。
2.
并联导体的个数增多,等效电阻越
_____
。
3.
若
n
个相同的电阻R并联,R等效=
4.
若2个电阻R
1
和R
2
并联,R等效=
横截面积
大
小
等效电阻:几个连接起来的电阻所起的作用,可以用一个电阻来代替,这个电阻就是那些电阻的等效电
阻
串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和
R
等效
=
R
1
+R
2
并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和
小结:
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