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八年级物理下册_欧姆定律复习课件6

发布时间:2013-10-08 13:40:55  

欧姆定律复习

第七章

欧姆定律复习

欧姆定律复习
学习目标:
1. 通过知识的梳理,对欧姆定律的内容有一 个总体的理解,形成 一个知识网络。 2. 能够熟练地使用欧姆定律及有关的规律 解决电学中的问题。 3. 重点解决好有关开关闭合和断开的这一 类的计算题。

知识回顾

欧姆定律——
导体的电流跟导体两 端的电压成正比,跟导体 的电阻成反比。
你会了

吗?

一、电流与电压、电阻的关系

1、电阻一定时,电流与电压的关系

请看虚拟实验

电路图
实物图

电阻一定时,通过导体的电流跟电压的关系
请点击上段文字,弹出超链接对话框,点击“确定”,进入Authorware虚拟实验,再点击开 关处,移动滑片即可做实验,实验完毕,请点击底层幻灯片任何位置(不要点击“返回”), 即可退出实验,再点击切换到下张幻灯片。

将虚拟实验数据记入表一
表一 R(欧) U(V) Ⅰ (A)

6 1.2 0.2 1.5 0.25

1.8
0.3

表格信息: 电阻一定时,通过导体的电流跟导体 两端的电压成正比。

请分析表二数据

表二
R(欧)

成正比的条件:电压U与电流Ⅰ 比值相等,并等于电阻值。

10
1.0 0.1 2.0 3.0

U(V)

Ⅰ (A)

0.2

0.3

表格信息: 电阻一定时,通过导体的电流跟导体 两端的电压成正比。

在U——Ⅰ坐标系中,将表一、表二中的数据用描点法做出图像 Ⅰ(A) 图像信息:
0.3

0.2

. . . .
R=6欧

R=10欧

.1、当电阻一定时,电
流跟电压成正比; 2、在U——Ⅰ坐标系 中电 阻是通过坐标原 点的一条直线; 3、在U——Ⅰ坐标系 中,直线越陡,电阻 就越小;在Ⅰ——U 坐标系中,电阻也是 通过坐标原点的一条 直线,但直线越陡, 电阻就 越大。
U(V)

0.1


1 2 3

0

结论: 当电阻一定时,通过 导体的电流跟导体两端的 电压成正比。

2、电压一定时,电流与电阻的关系

在探究滑动变阻器改变灯泡亮 度的实验中,我们已经知道:电压 一定时,电阻越大,电流反而就越 小;电阻越小,反而电流就越大。 即电压一定时,电流跟电阻成反比。
请同学们在实验室做过实验的数据 填入表三:

表三
U(V) R(欧)

成反比的条件:电阻R与电流Ⅰ 的乘积相等,并等于电压U。

6

10 0.6

20
0.3

30
0.2

Ⅰ (A)

结论: 电压一定时,通过导体的电流跟导 体的电阻成反比。

注意: 1、两条重要结论的研究方法是控 制变量法; 2、两条重要结论的前提不能丢, 顺序不能换,一旦前提丢掉或顺 序颠倒视为不正确。

二、欧姆定律

1、内容:通过导体的电流跟导体两端 的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 2、欧姆定律有两层含义即前面两层关 系的结论。

3、公 式:Ⅰ=U/R 变

形公式:U=ⅠR,R=U/Ⅰ

4、公式中各量均采用国际单位: Ⅰ——A,U——V,R——欧姆 5、由Ⅰ=U/R变形为R=U/Ⅰ时,绝不能 说电阻与电压成正比,电阻与电流成 反比。因为电阻是导体本身的一种属 性,与材料、长度、横截面积有关, 与电压的高低、电流的有无都没有关 系。 6、欧姆定律具有同物性、同时性。既适 用于总电路,又适用于部分电路。

7、电阻串联
R1=10欧 R2=20欧

R串=30欧

结论:(1) R =R +R +··· ··· (2)串联电阻的总电阻的阻值比 任何一个分电阻的阻值都大,比大的 还要大。这相当于增加了导体的长度。
串 1 2

8、电阻的并联
R1=10欧 R2=30欧 R并=7.5欧

R1×R2 结论:(1) R并= R1+R2 (2)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个 分电阻的阻值都小,比小的还要小。这 相当于增加了导体的横截面积。

结论:R ﹥R ﹥R
串 分



例1:把R =5欧、R =10欧、R =15欧和 R =40欧串联接入电路,R =( 70 )欧。
1 2 3 4 串

例2:把R =1欧和R =1000欧并联接入电路,关
1 2

于R并的说法正确的是( D ) (A) 大于1000欧 (B)小于1000欧 (C) 1欧和1000欧之间 (D) 小于1欧

例3:把R =5欧和R =15欧的电阻串联起 来,接在电压为6V的电源上,这个串联 电路中的电流是多少?
1 2

解:如图所示
因为R =R +R =5欧+15欧 =20欧
串 1 2

U=6V

R1=5欧

R2=15欧

所以

U Ⅰ串= R 6V = 20欧


R1=5欧 U=6V R串=?

R2=15欧

= 0.3A

Ⅰ =?


表明:在串联电路中,电压与电阻成正比分配。即 电阻越大的,分得的电压越大;电阻越小的,分得 的电压越小。

9、串联电路的分压原理 因为Ⅰ =Ⅰ 而Ⅰ =U /R , U R Ⅰ2=U2/R Ⅰ U 所以 U = R R 即 U =R U R
1 2 1 1 1
1 1

2

U2 R2
Ⅰ2

1

1

2

1

2

1

1

2

2

10、并联电路的分流原理Ⅰ
因为 U =U 而 U =Ⅰ R1 U =Ⅰ R 所以 Ⅰ R =Ⅰ R
1 2 1 1 2 2 2 1 1 2

1

U1

R1

Ⅰ2

U2

R2

2



Ⅰ1 R2 = R1 Ⅰ2

表明:在并联电路中,电流与电阻成反比分配。 即电阻越大的,分得的电流越小;电阻越小的, 分得的电流越大。

例4:电阻R 和R 并联接入电路,两端所 加电压为24V,如果R =80欧,通过R 的 U =24V R =80欧 R =? 电流为0.2A,求R =?
1 2 1 2
1

2

2

1

解法一:如图所示 因为 U2=U1=U=24V 所以 R2=
U2

U2=24VⅠ1=?

Ⅰ2=0.2A

Ⅰ2

=

24V
0.2A

=120欧

U=24V

解法二:如图所示 因为U1=U2=U=24V U1 = 24V =0.3A 所以 Ⅰ1= R1 80欧 R2 Ⅰ1 = 根据分流原理: Ⅰ2 R1 R2 0.3A 即 = 80欧 0.2A

解得 R2=120欧

例5:有一只小灯泡,它正常发光时灯丝 的电阻是6欧,正常工作时的电压是3V。 如果我们只有电压为8V的电源,要使小 灯泡正常工作,需要怎样连接一个多大 的电阻? U =3V U =5V
L R

解:经分析,应串联。如图所示。 因为U =U-UL=8V-3V=5V 根据分压原

理:
R

RL=6欧

R=?

U=8V

UL RL = R UR 即
6欧 3V 5V = R

解得 R=10欧

做电学计算题的要求:

(1)根据题目要求画出电路图(若有不画,若无画)

(2)已知的数据连同符号一并标在电路图中。

(3)根据电路特点将隐含的数值连同符号一并标在 电路图上。

(4)观察已知的量,套用欧姆定律、分压原理、分 流原理计算出所需的量。

(5)对于开关、滑动变阻器变换法的题,借助电 源电压U为中介量(记住:无论怎样变换定值电阻 值和电源电压始终不变),按题目要求操作,根据 欧姆定律列出方程,联立求解。

例6:如图所示,当开关分别与a、b接 触时,电流表的示数之比为5:2,已知 R =6欧,电源电压保持不变,求R 的 b R s 阻值是多少?
2 1
1

R1 s
A

R2=6欧

a
a
A

U
R1 s
A

U 解:接a时,电流表示数为: Ⅰ =U/R1 接b时,电流表示数为: Ⅰb=U/(R1+6)
a

b R2=6欧

U

则:
Ⅰa Ⅰb = R1+6 R
1

U
R1

U
R1+6

=
5 2
1

R1+6 R
1

=

5 2



=

5R =2R +12
1

解得:R1=4欧

例7:如图所示,电源电压不变,当滑片 P从左向右滑动时,试分析电路中电流 表和电压表的示数会如何变化?
O

a a P b 解:当P在a R 端时RO和电 V R A R 压表失去作 U s A s 用。此时电 压表示数为OV,电流表示数为: a P b Ⅰ =U/R 。当P在b端时,RO全 R V 部接入电路,并与R组成串联。 R A 则:Ⅰb=U/(R+RO) s UO=IbRO=URO/(R+RO) 故:U/R~U/(R+RO), 0V~URO/(R+RO)
a
O

例8:已知甲导体的电阻是乙导体电阻的三 倍,将它们分别接在同一电源的两极上,通 过甲、乙两个导体的电流之比是( B )
A. 1:1 B. 1:3 C. 3:1 D. 无法确定

分析:(1)根据文字表述翻译成表达式: R甲=3R乙,U甲=U乙. (2)根据欧姆定律Ⅰ甲=U甲/R甲,Ⅰ乙=U乙/R乙, 分别两边相比,写出比例式并将翻译后 的表达式带入比例式:
Ⅰ甲 Ⅰ乙 = U R U乙 R乙
甲 甲

= U × R乙 = U乙 × R乙 = 1 U乙 R甲 3R乙 U乙 3


知识回顾 欧姆定律表达式:

U I? R

I —这段导体的电流

U—这段导体两端的电压
R—这段导体的电阻
你会了

吗?

R不变 电流跟电压成正比 I1 / I2 = U 1 / U 2 U、I、R 控制变量法 的关系?(实验)

电流跟电阻成反比 U不变 I / I = R / R 1 2 2 1 综 合
欧姆定律:导体 中的电流跟导体 应 用 两端的电压成正 比,跟导体的电 阻成反比 。 即 I=U/R

伏安法测电阻 R=U/I

串联电路的总电阻 R = R1+ R2
并联电路的总电阻 1/R = 1/ R1 + 1/R 2

串联电路

并联电路
I1 R1

电 路 图
电流的 特 点 电压的 特 点

I1

I2 R1 S R2

I

R2

I

I2 S

I = I1= I2 U = U1 + U2

I = I1 + I2
U = U1 = U2 1/R=1/R1+1/R2 I1R1=I2R2 or I1/I2=R2/R1

电阻的 特 点
电压(流) 分 配

R = R1+ R2 U1/R1=U2/R2 or U1/U2=R1/R2

知识回顾 安 全 用 电 “四不 ” 两类 短路


不接触低压电

②不靠近高压电
③不用湿手触摸电器开关 ④不损坏绝缘层 电源短路:损坏电源、火灾 局部短路:某种情况下是允许的

两 点 应 用

真正对人体造成伤害的是较大的电流

防 雷

雷电电压高,电流大,可立即致人死亡;

安装避雷针.

复习要点
? 在简化电路时:

? 电流表电阻很小(约为0)在使用时既

可以看作是测量电流的仪表,又可以 相当于导线(即将电流表短路)处理; ? 电压表电阻非常大在使用时既可以 看作是测量电压的仪表,又可以相当 于断路处理.
? 返回

典型例题一: 动态电路题
1.电源电压保持不变, R1 = R2 = R3 = 20Ω ,当S1 、S2都断开,电流表示数是0.3A,求: 1)电源电压 2)S1、S2都闭合时, 电流表示数是多少?
R1
R3

R2

A

S1

S2

当S1、S2都断开时:
R1 R2

A

R1

R2

A

R3
S1 S2 R3 S1 S2

R1

R2

A

串 联

R3

S1

S2

当S1、S2都闭合时:
A A

R1 R3 S1

R2

R1

R2

S2

R3

S1

S2

R1

R2

A





R3

S1

S2

典型例题二:
运用比例关系解决有关问题:

1.两个电阻的比值R1:R2=1:4,串联后接在 2 10V的电源上,则R1两端的电压为_____V,并 联后接在同一电源上,已知干路中的电流为 0.8A 1A,则通过R1的电流为____.
小结:

画出电路图,根据串并联电路的电流与电压 分配关系解题

练习一
?灯泡的电阻为6Ω,需要4V

的电压,现有6V的电源, 3Ω 串联 需要____一只___的电阻。

典型例题三
滑动变阻器滑片移动引起的电表示数变 化问题: ? 如图当滑动变阻器滑片P 向右移动电压表V1的示数 V1 变小 R2 _____,电压表V2的示数 R1 V2 变大 变小 _____,电流表的示数____
?

A

练习二:
如图,当滑片向左移 动时,电表的示数将 ( B) ? A. V1变 V2变大 ? B. V1变大 V2变小 ? C. V1不变 V2变大 ? D. V1不变 V2变小大
?

V1 V2 R2

本类型题目小结:

1.通过开关通断判断电路的连接方式

2.根据串、并联电路的电流、电压、
电阻规律,结合欧姆定律建立等式。

练习三:
?

如图所示,R1,R2,R3是3个阻值均为 30欧姆的电阻,电源电压为9伏,当S1断 0.3A 开,S2闭合时,电流表的示数为______ 当S1,S2都闭合时,电流表的示数为 0.9A ______
A S1 R1 R2

R3

S2

达标测试
?

1.两个定值电阻之比R1:R2=2:3,将它们并

联接在一个电源上,通过他们的电流之比为

1:1 ______,它们两端的电压之比为_____,若将 3:2
它们串联接在一个电源上,通过他们的电流之

1:1 2:3 比为______,它们两端的电压之比为_____,
?

2.如图所示电路,当滑片

向右滑动时,各表示数

减小 的变化是:A____

R2

V2

V1

A

变大 减小 V1______,V2______

?33.如图,电源电压是12V保持不变, R 1=R3=4Ω,R2= 6Ω,试求,
?( (1)当S1、S2断开时,电

流表、电压表
的示 数各为多少? (2)当 S1、S2闭合时,电流表、电压表的示 数各为多少?
R1 R3 V1 R2 A

提高题:
如图,电源电压保持6V不变,R1 = 10Ω ,
R2 = 15Ω ,求:

1)当S断开时,电流表、电压表的示数各为多少?
V A R1 S R2

2)当S闭合时,电流表、电压表的示数各为多少?

2.如图,电源电压为6V不变,灯L1的电阻为12Ω , 灯L2的电阻为9Ω , 灯L3的电阻为18Ω 求:1)开关S1、S2同时断开和闭合时,电压 表的示数分别为多少? 2)开关S1、S2同时断开和闭合时,电流 之比是多少?
L2
S2 L1

L3 A

S1

V

例题

典型例题1:
1.如图所示, R2= 20Ω ,电流表示数为 0.2A,电压表示数是2V,求: (1)R1的电阻 ;
S A R1 V R2

(2)电源的电压.

U1 2V 由欧姆定律得:R1 ? ? ? 10 (?), I 0 .2 A 由电路知,R1与R2串联 ?U 2 ? IR2 ? 0.2 A ? 20 ? ? 4(V ) ?U ? U 1 ? U 2 ? 2V ? 4V ? 6(V ) 答:略

练习1

练习1:
如图,电源电压保持6V不变,R1 = 10Ω ,R2 = 15Ω ,求:(1)当S断开时 ,电流表、电压表的示数各为多少? (2)当S闭合时,电流表、电压表的示 数各为多少?
(1)答案:0.6A,0V
V

A R1 S R2

(2) 此时R1与R2并联
(2)答案:1A,6V

?如图所示电路中,当滑片向右滑动时(

典型例题2:

A)

?A.电压表示数增大,灯泡变暗
?B.电压表示数增大,灯泡变亮

?C.电压表示数减小,灯泡变暗
?D.电压表示数减小,灯泡变亮
V

P


?如图所示电路中,电源电压U保持不变,当滑片

练习2:

向右滑动时( C ) ?A.电压表示数不变,电流表示数变大 ?B.电压表示数变大,电流表示数不变 ?C.电压表示数不变,电流表示数变小 R1 ?D.两表示数都变小 P R2
V A

练习3:
?小明手里有一个额定电压为3.8V的小

灯泡,还有三节标有“1.5V”的干电池 ,开关和导线若干,若要让小灯泡正常 发光(即在3.8V电压下工作),则小明怎 样做?请你帮他设计一个实验: ?(1)还需要什么器材才能实现? ?(2)应该设计怎样的电路?请画出电路 图. 例题3 ?(3)简要写出实验步骤.(答案)

典型例题3:
?洗衣机、电冰箱等家用电器都使用三孔插

C 座,是因为如果不接地( ) ?A. 家用电器不能工作 ?B.家用电器寿命回缩短 ?C.人接触家用电器时可能会发生触电事故 ?D.家用电器消耗电能会增加.

例1 如图1所示,已知电阻R = 5 Ω,
电源电压U=3V,求滑动变阻器连入电路

的电阻为多大时,电压表的读数为1V。
V 1V
R=5Ω R'=?

U=3v 图1

解析一:根据欧姆定律 可求得 I1= U1 / R1= 1V / 5Ω= 0.2A 根据串联电路的特点 ,流过R'上的 电流I2= I1= 0.2A R'两端的电压 U2= U-U1= 3V-1V= 2V 所以 R ' =U2/ I2=2V/ 0.2A=10Ω 解析二:根据串联电路中的电压分配跟电阻成正比,求 出连入电路中的电阻 U1 / U2=R1 /

R2 U1 / (U - U1)=R1 / R2

则 R2 = [(U -U1) / U1]×R1 = [(3 -1) /1]×5Ω = 10Ω

例2 如图2所示的电路中,电源电压为 6V不变 ,当S断开时 , 电流表示数为 2A,当S闭合时,电流表的示数变化 了0.5A,求R1、R2阻值。
R1 A R2 U = 6V

图2

R1 A R2 U = 6V 图2

解析:从图可知,S断开时,电路中的 电阻只是R1, 此时R1两端的电压U1=6V, 流过R1的电流I1=2A,根据欧姆定律可得 R1=U1 / I1=6V / 2A=3Ω

S闭合时,电路中是R1和R2并联,设总 电阻为R其两端电压仍为U=6伏,流过它 的电流变为I2 = 2A+0.5A = 2.5A 根据欧姆定律可得 R = U / I2 = 6V / 2.5A = 2.4Ω 再根据公式 1 / R = 1 / R1+1 / R2 可得 R2 = (R1×R) / (R1-R)

=(3Ω×2.4Ω) / (3Ω-2.4Ω)

= 12Ω

求R2的另一种方法: 根据并联电路电压电流的特点可知,当

S闭合时,流过R1的电流仍为2A,流过
R2的电流为0.5A,根据欧姆定律可得 R2 = U / I2 = 6V / 0.5A = 12Ω

例3 如图4所示的电路中,电源电压为6V, 电阻R1=20Ω, R2=10Ω,通过R2的电 流强度为0.2A,求通过R1的电流强度和干路

中的电流强度。
R1

R2 R' S

解法一:U1 = I1×R1 = 0.2A×10Ω = 2V

U1 = U2 = 2V

I1= U1/ R1= 2V / 20Ω = 0.1A
I = I1 + I2 = 0.1A + 0.2A = 0.3A
解法二:利用并联电路电流跟电阻成反比的规律来解 因为 I1 /

I2 = R2 / R1
I1 = 0.1A

即I1 / 0.2 = 10Ω / 20Ω

I = I1+I2 = 0.1A + 0.2A = 0.3A

例4 如图3所示,R1=12Ω,R2>R1,滑动变阻 器的最大阻值为14Ω ,电源电压不变 ,当开 关S断开,滑片P在中点时,电流表示数 为0.6A;当开关S闭

合,滑片P移动到 a 端时,电流表的示数
为2.5安,求R2的阻 值是多大?

A
R1 S R2

a
R'

P

b

图3

解析:设电源电压为U,S断开时,电路是滑动变阻器
与R2串联,根据欧姆定律,列出方程 U /[(R'/2)+R2]

=I2 也即 U /(R2+7)= 0.6
S闭合时,P在a端,电路中R1与R2并联,

(1)

由1/R=1/R1+1/R2得 R =(R1×R2)/(R1+R2)

再由欧姆定律得 U / [(R1×R2)/(R1+R2)] = I
也即 U / [12R2 /
(12

+R2)] = 2.5
R22-31R2+84=0

(2)

由(1)、(2)得

解得 R2 = 28(欧姆)

电路的故障主要有短路 和断路两种情况

1、串联电路中
(1)断路时,电路中各用电器都不工 作,电路中没有电流(电流表的示数 为0),哪个用电器出现断路,该用电 器两端电压就变为电源电压(电压表 示数为电源电压),其他串联的用电 器两端就没有电压(电压表示数为0)

1、串联电路中
(2)短路时,电路中仍有电流,且电 流变大(电流表示数变大)。出现短 路的用电器不工作(电压表示数为0) ,其他用电器两端电压变大(电压表 示数变大)

1、在图所示的电路中,若闭合电键后,电 路出现了故障,下列对可能出现的故障及 分析正确的是 ? ? ? ? A、若

灯L1断路,则两电表的示数均为零 B、若灯L1短路,则两电表的示数均增大 C、若灯L2断路,则两电表的示数均为零 D、若灯L2 短路,电流表的示数增大,电压表 的示数减小

2、在如图所示的电路中,闭台开关S后,只 有灯泡L1发光,并且电压表无示数,则电路 可能出现的故障为 ? A.电压表断路 ? B.灯泡L2断路 ? C.电压表短路 ? D.灯泡L2短路

3、如图所示电路中,L1、L2是两盏完全 相同的灯泡。闭合电健S后,L1、L2均正 常发光,过了一会儿突然两灯同时熄灭, 检查时发现:若用一根导线先后连接电健 S的两端和电阻R的两端,电路均无变化, 两灯仍然不亮。若用电压表测L2两端两点 间的电压,电压表的示数明显高于L2的额 定电压.据此可以判断
A、L1灯丝断了 B、L2的灯丝断了 C、电键S接触不良 D、电阻R损坏了

4、小明同学做实验时,连成了如图所示的 电路。闭合开关后,发现灯泡L1和灯泡L2 都不亮,电压表有示数,产生这一现象的 原因可能是
A.L1断路,L2断路 B.L1断路,L2短路 C.L1短路,L2断路 D.L1短路,L2短路

2、并联电路中
(1)断路时,电路中哪个用电器出现 断路,该用电器不工作(支路电流表示 数为0);其他各用电器都工作,且支路 中电流不变(电流表示数不变),两端 电压仍为电源电压(电压表示数不变) ,用电器仍正常工作,不受影响

2、并联电路中
(2)短路时,某一用电器短路,将造 成整个电路的短路,电路中电流过大 ,将烧坏电流表、电源

1、如图所示,小灯泡Ll和L2规格相同, 当开关S闭合时,两灯均发光,电流表A 和A2比较, 的示数较大。经过一时 间后有一盏灯熄灭,电流表A的示数变小 ,且滑片P无论怎样滑动,电流表A的示 数都不再发生变化,由此可判断, 灯 已烧坏。

2、晓红的妈妈从市场买了一只廉价台 灯,装上“220V 25W”的灯泡后,将 插头插入家庭电路的插座时,室内电 灯立即全都熄灭,原因可能是
A.插头与插座接触不良 B.灯泡的灯丝断了 C.台灯的灯座内短路 D.台灯的插头内断路

3、如图所示的电路中,电源电压不变 ,闭合电建S后,灯都发光。过段时间 后,其中一灯突然熄灭,而电压表的 示数不变,电流表的示数几乎变为零 ,则产生这一现象的原因是( ) A.L1断路 B.L2短路 C.L1短路, D.L2断路

2、并联电路中
(2)短路时,某一用电器短路,将造 成整个电路的短路,电路中电流过大 ,将烧坏电流表、电源

再见


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