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欧姆定律课件

发布时间:2013-12-15 13:36:04  

欧姆定律
I

U

R

串联电路和并联电路规律的比较 电路 串联电路
L1 L2

并联电路 L1 L2

电路图

电流

I=I1=I2

I=I1+I2

电压 电阻

U=U1+U2 R=R1+R2

U=U1=U2 1/R=1/R1+1/R2

知识结构
导体上电流、电压、电阻的关系

欧姆定律的内容、表达式及注意事项

欧 姆 定 律

额定电压和额定电流

短路的原因及防止

用“伏安法”测小灯泡的电 阻

下表是某同学在“探究导体中的电流与它两端电压的关 系”时得到的一组数据,请根据表中数据所反应的信息 分析:
1 2 3 4 5 5 5 5 1 2 3 4 0.2 0.4 0.6

实验次数 电阻(欧) 电阻两端的电压(V) 导体中的电流(A)

0.8
1

5

5

5

(1)这位同学在探究活动中,保持(电阻 )不变而改变(电压)来研 究导体中的电流与它两端电压的关系,这种方法叫( 控制变量法 )。

(2)在电阻不变时,导体中的电流与导体两端的电压有什么规律? 在电阻不变时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。 (3)根据上述规律,你认为表格中的空格应填上什么数值?

下表是某同学在“探究导体中的电流与导体电阻的关系”时得 到的一组实验数据,请根据数据分析:
实验次数 电压(V) 导体的电阻(欧) 导体中的电流(A) 1 2 3 4 5 3 3 3 3 3 5 10 15 0.6 0.3 0.2 0.15

20
30

0.1

(1)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻有什么规律?

在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2)根据上述规律,你认为表格中的空格应填上什么数值?

温故而知新

在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成 正比。 在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成 反比。

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。

欧姆定律的表达式:

U I= — R

应用欧姆定律时的注意事项:
1、熟练理解公式中各物理量的物理意义、单位。 2、能对公式进行熟练的变形。
U R= — 的理解。 4、特别注意对公式 I

3、公式中的各物理量必须是对应同一个导体或同一段电路

5、在具体应用中,一定要结合电路的规律和特点。

你知道吗?

额定电压:用电器正常工作时所需的电压。 如果实际电压比额定电压高很多,很可能烧 坏用电器;如果实际电压比额定电压低很多, 用电器就不能正常工作,有时还会损坏用电 器。在用电器铭牌上标明的电压值就是它的 额定电压。用电器正常工作时通过的电流叫 额定电流。

短路的原因及危害:
短路是指用导线把电源的两极直接相连,此 时电流不经过用电器而直接通过导线构成回路。 如在家庭电路中若把火线和零线直接相连就构 成了短路;若用导线把用电器的两端相连,则 用电器被短路,在分析

电路时应特别注意。
X L1 X L2

X

家庭电路中的短 路

用电器被 短路

短路时电流的路径及危害:

X L1 X

X L2

家庭电路中的短路

用电器被短路

请你根据欧姆定律分析短路会造成什么样的 危害?

基础知识过关检测
U 1、对于公式 R= — I 的理解,下列说法中正确的是( ) A、导体的电阻与导体两端的电压成正比 B、导体的电阻与导体中的电流成反比 C、导体的电阻等于导体两端的电压与导体中电流的比值

D、以上说法都正确。

2、已知导体两端的电压为6V时,通过它的电流为0.2A,则导 体的电阻为多少欧?若导体两端的电压为0时,电流为多少? 导体的电阻为多少?

3、电阻R1 =10欧,R2 =5欧,把它们串联后接在电源电压为6V 的电路中,求R1 两端的电压和通过R2 的电流分别是多少?

4、在下列电路图中,若把开关S闭合,可能出现的情 况是( )
A、L1亮,L2不亮
B、L2亮,L1不亮 C、L1、L2都将烧坏 D、电池将烧坏 5、在日常生活中,经常遇到这样的情况:(1)开关中两个线头 相碰,(2)插座中两根线相碰,(3)灯座中两根线相碰,(4) 户外电线绝缘皮破损。在这些情况中会使家庭电路中保险丝熔断 的是( ) A、(1)和(2) C、(3)和(4) B、(2)和(3) D、(2)和(4) X L1 X L2 S

能力提高
1、如图所示,当开关S分别与a、b接触时, 电流表的示数之比为10:8,已知R2=6欧,

设电源电压保持不变,求R1的阻值是多少?

2、如图,1、2是用伏安法分别测定两个不同阻值的电 阻R1、R2所得到的电流与电压的关系图线,则它们的阻值大小关
系是( ) B、R1<R2 O
I/A
1

A、R1>R2

2 U/V

C、R1=R2

D、无法确定

3、某电阻允许通过的最大电流是2A,把它接在U1为24V 的电路中,通过它的电流I1为0.6A,试求出它的阻值;通 过计算说明它能否接在电压为U2为110V的电源上?

中考演练 4. 在图示电路图中,电源电压保持不变。 闭合电键S,电路正常工作。过了一会儿, 灯L熄灭,两个电表中有一个示数变小,则 下列判断正确的是( B ) A、一定是灯L断路,电流表示数变小 B、一定是电阻R断路,电流表示数变小 C、可能是灯L短路,电流表示数变大 D、可能是电阻R短路,电流表示数变大
L
V

R
A

中考演练 5. 在图 示的电路中,闭合电键 S, 灯 L 不亮,电压 表 V 有示数。已知电路中各处均接触良好,除灯 L 和 电阻 R 外,其余元件均完好。 (1) 请判断该电路中存在的故障可能是 L短路、 R 断路 。(请 将两种可能填写完整) (2) 为进一步确定故障,小明同学将一个电流表正确串联 在如图所示的电路中,闭合电键 S, 观察电流表的示数 情况。若电流表有示数,说明故障是 L短路; 若电

流表 无示数,说明故障是 。 R断路 (3) 为进一步确定故障,小华同学将图中的电压表 V 正确 并联在灯 L 两端,请判断他能否查找出电路的故障,并 不能,两种情况下电压表示数相同 说明理由________________。 V
L
A S

R

中考演练 6. 在图示电路图中,闭合电键S,灯L亮,一 段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且 只发生在灯L或电阻R上。现在用一只规格相同 且完好的灯L′替换L,正确的判断是( C ) A、若灯L′亮,则灯L一定断路 B、若灯L′亮,则灯L一定短路 C、若灯L′不亮,则电阻R一定断路 D、若灯L′不亮,则电阻R一定短路
L
R
S

小练习1. 如图所示电路中,电源两端电压不变,R1、 R2的阻值分别为10Ω和20Ω。当S1、S2均闭合时,电 压表的示数为6V,当S1闭合,S2断开 时,电压表的示数为 2 V。 2. 如图所示的电路中,
开关S闭合与断开时,电压表

的示数之比为3:1,则电阻
R1、R2的阻值之比为( C ) A、1:2 C、2:1 B、1:3 D、3:1

中考演练 7.小华同学在“测定小灯泡的功率”实验中,所用 电源电压为4.5伏、7.5伏和9伏中的一个,滑动变阻器 上标有“20Ω 2A” 字样,小灯标有“4.5V”字样,估计 小灯的额定功率小于1.5瓦。他按图连接好电路,先将 A 变阻器的滑片P移至___端(选填A或B),然后闭合电 键s,再移动变阻器的滑片P,观察到小灯发光逐渐变 亮 ___(选填“亮”或“暗”)。当小灯正常发光时,变阻器 的滑片P恰好在中点上(即连入电路的电阻为10欧)。小 华所用的电源电压为__伏,小灯的额定功率为___瓦。 7.5 1.35
V

P A R B
S

L

“伏安法”—— 测电阻(常规方法)
1、原理: 欧姆定律
由:I ? U R 得:R ? U I

。 电流表 。

2、器材: 待测电阻 变阻器 3、电路图: 4、记录: (表格)
次数 1 2 电流 I/A 电压 U/V 电阻 R/Ω

电源 开关

电压表 导线 。

V
Rx
R?

A

3

5、分析与结论(实验结果): (多次测量取平均值)

非常规方法测电阻
1、单表测电阻 ㈠移动法 ㈡短路法 ㈢变阻法
原理 (与常规方法相同) 器材 (与常规方法比较,缺了某个电表,) 缺了什么电表,就设法间接测出该量的数值。 方法 ⑴ 缺电压表: ⑴接入一个已知阻值的电阻R0 ⑵用电流表测出已知电阻通过的电流I 0 ⑶由 U X ? I 0 R0算出待测电阻电压 U X ⑵ 缺电流表: ⑴接入一个已知阻值的电阻R0 ⑵用电压表测出已知电阻两端的电压U 0

U0 ⑶由 I X ? 算出待测电阻电流 I X R0
2、坏表测电阻 (电表中大量程坏了) 应用串联电压公式,“测小算大”。

一、 单个电流表部分 ㈠移动法 例1、只有一个电流表,一个定值电阻R0,一 个未知电阻RX,合适的恒定电压的电源, 一个开关, 导线若干, 求测 R

X的阻值。

1、将R0和RX并联, 先将电流表与R0串联,测 流过R0的电流, 记为I0:
2、再将电流表移动和RX串 联, 测流过RX的电流, 记为IX

R0

A

RX

I 0 R0 UX 3、待测电阻的表达式: RX ? I ? I X X

㈡短路法 例2: 只有一个电流表,一个定值电阻R0,一个未知 电阻RX, 合适的恒定电压为U的电源, 一个开关, 导线 若干, 求测RX的阻值.(要求不得改动电路)
1、将R0和RX串联,闭合 S, 测流过R0的电流, 记为I0 2、断开S, 测流过电路 中的电流,记为IX 3、待测电阻的表达式:
U ? U 0 ? I 0 R0 ? I X R0 UX ? RX ? IX IX IX

S

A

R0

RX

导出过程:
U ? I 0 R0 U 0 ? I X R0

U X ? U ? U0

㈢变阻法
例3: 只有一个电流表, 一个0~20Ω的变阻器R0, 一个未知 电阻RX, 合适的恒定电压的电源, 一个开关, 导线若干, 求测RX 的阻值. (要求不得改动电路) P 1、将R0和RX串联,将片P移到最大值(右端),

测得此时电路中的电流,记为I 0 2、记下滑动变阻器的最大 阻值为20 ? 3、再将滑片P移到最小值 (左端), 测得此时电路中的电流, 记为 I X
4、待测电阻的表达式: 由: I 0 ( RX ? R0 ) ? I X RX

A

RX

R0

推导过程说明:

I0 ? 20? 得: RX ? I X ? I0

1、U总 ? I(RX ? R0 ) 0 2、U总 ? I X RX R0 ? 20?

㈡短路法 (要求不得改动电路)
1. 将R0和RX串联,

S

V

闭合S, 测R0的电压,即电
源电压,记为U总 2. 断开S, 测R0两端 的电压,记为U0
U X (U 总 ? U 0 ) RX ? ? R0 IX U0
导出过程:
UX U X U X RX ? ? ? IX I0 U0 R0
U X R0 (U 总 ? U 0 ) ? ? R0 U0 U0

R0

RX

3、待测电阻的表达式:

二、 单个电压表部分 ㈠移动法 1. 将R0和RX串联先将
电压表与R0并联,测R0的电 压, 记为U0 2. 再将电压表移去和RX 并联, 测RX的电压, 记为UX 3、待测电阻的表达式:

V

R0
导出过程: UX RX ? IX

RX

UX UX ? R0 RX ? U0 IX

U X U X U X R0 ? ? ? U0 I0 U0 R0

㈢变阻法(要求不得改动电路) 1. 将R0和RX串联,将 R0= 0 ~ 20 ? P 滑片P移到最大值(右端), V 测得此时RX两端的电压, 记为UX RX R0 2. 记下滑动变阻器的 最大阻值为R0 =20 ? 3. 再将滑片P移到最 导出过程: 小值(左端), 测得电路的电 UX UX UX RX ? ? ? R 压, 记为U总 IX U0 U0 0 R0 4、待测电阻的表达式: UX UX ? R0 ? UX UX ? 20? U总 ? U X U总 ? U X ? ? 20? RX ? U总 ? U X IX


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