欧姆定律 电功 电率知识同步教案

1 教学内容 【知识点】 一．欧姆定律 1. 电阻，电阻表示导体对电流的___阻碍_____作用，电阻越___大_____，对电流的阻碍作用越大．导体的电阻是导体本身的一种属性，它的大小取决于导体的___材料____、___长度_____和___横截面积_____，与所加的电压和导体中通过的电流无关． 2.欧姆定律： （1） 欧姆定律的内容导体中的电流与导体两端的电压成__正比______，与导体的电阻成__反比______． （2） 欧姆定律的表达式：________. （3） 欧姆定律的理解 a.在__电阻______一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成__正比_____．b.在___电压_____不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成___反比_____． 注意： （1）欧姆定律的比例关系是在纯电阻上得到的，即欧姆定律只适用于纯电阻的上，换句话说电压、电流、和电阻的这种关系只存在于电阻分担的电压与导体电阻之间。 （2）定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的，即电压、电流都是某一纯电阻上或某一电路的总纯电阻上分担的，具有一致性。 (3)误认为导体两端的电压跟这段导体中的电流成正比．正确的应是导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，因为电压是形成电流的原因，因果关系不能搞错． (4)电阻是导体本身的属性，与电压大小和电流大小无关．

3.伏安法测电阻

I＝UR I＝UR(变形式：R＝UI) 2

4. 串、并联电路的电阻规律 (1)串联电路的电阻规律：串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和． (2)并联电路的电阻规律：并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体的电阻的倒数之和．

（1.） 原理：欧姆定律，即_____________________． （2.）电路图：(如图20－2所示)

（3.） 要测量的量：待测电阻两端的电压和通过电阻的电流．

例1 在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图所示的电路． (1)在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是___开关_____． (2)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察____灯泡的亮度________． (3)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路做了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为___乙_____同学的改进更好一些，理由是___灯泡能保护电路____________． 3

（1）请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整． (2)正确连接电路后，闭合开关前滑片P应置于滑动变阻器的__左______(选填“左”或“右”)端． (3)测量时，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图乙所示，则I＝___0.5_____A，根据实验数据可得Rx＝ __4.8______Ω.

例4．如图1甲所示，R l和R2的等效电阻为R，那么R____>___Rl(填“>”“<”或“=”)；图乙中R1和R2等效电阻为R’，那么R’=__2.4____Ω。

例2 在如图所示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗，则下列接法正确的是( A )

例3 、用“伏安法”测电阻，小华实验时的电路如图甲所示． 4 例5．把电阻R1=3Ω、R2=6Ω接入同一电路，关于他们的总电阻（等效电阻）值，下列四个选项中不可能的是（D ） A、9Ω B、2Ω C、9Ω或2Ω D、3Ω

例6．给你一只标有“3.8v 0.3A”的灯泡和一只标有“20Ω 0.6A”的滑动变阻器，在保证所有电路元件安全的前提下，若将二者并联接入电路，则电路两端最大电压为_3.8____V，干路中的最大电流为__0.9____A；若将二者串联接入电路，则电路中的最大电流为__0.3____A，电路两端最大电压为_9.8____V。 例7. 如图2所示的电路中，电源电压为4.5 V不变，电阻R1标有“6 Ω 0.5 A”，滑动变阻器R2标有“30Ω 1 A”，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”。为了保护各电表和元件，滑动变阻器R2允许接入电路的阻值范围是（ C ） A．0～12 Ω B．0～30Ω C．3～12Ω D．3～30Ω 例 8如图所示，设电源电压保持不变，R0=10。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P在中点c 时，电流表的示数为0.3A ，移动滑片P至b 端时，电流表的示数为0.2A ．则电源电压U 与滑动变阻器的最大阻值R分别为：（ B ） A．U = 3V，R = 5； B．U = 6V，R=20；C．U = 6V，R = 10； D．U = 3V，R = 15。 例9.如图所示的电路，滑动变阻器的滑片P 向右滑动的过程中，电表示数变化是（ A ） A．电流表变小，电压表变大 B．电流表，电压表都变大 C．电流表变大，电压表变小 D．电流表，电压表都变小 例10. 如图2所示，电源电压不变.闭合S1后，再闭合S2，电流表的示数___变大____，电压表的示数__变大_____.(选填“变大”、“变小”或“不变”)

例11. 酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车，如图3所示是它的原理图，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度增大而减小。如果测试到的酒精气体浓度越大，那么( C ) A．传感器的电阻越大 B．通过传感器的电流越小 C．电压表的示数越大 D．传感器两端的电压越大

甲 乙

图1

A v 图1 图2 图3 5

例12. 在如图4所示都是用来测导体电阻的电路，已知电源电压恒定不变且电源电压值未知，若要求能多次测量求电阻平均值，则下列四个电路图中符合要求的是（ A ）

例13．小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻RX的阻值。小明选择了满足这个实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图5所示。 （1）为了测出电阻RX的阻值，请你只添加两根导线完成图17所示的实验电路的连接。 （2）只闭合开关S1，电流表的示数用I1表示；开关S1、S2都闭合时，电流表的示数用I2表示。请你用I1、I2和R0表示RX。RX=__(I2-I1)R0/I1____。

例14.实际的电压表是有一定内电阻的。即可将电压表视为具有能反映其两端电压值的电阻。在如图6所示的电路中，R=4kΩ，电源电压不变。当Sl 闭合、S2断开时，电压表的示数为1V；当Sl、S2都闭合时，电压表的示数为3V，那么该电压表的内电阻为（ C ） A．1kΩ B．1．5kΩ C．2kΩ D．2．5Ω

二、电热与电工 1．电流做功的特点：电流做功时，把 电能 能转化为 热能 ．

图6

图4 图5 S2

S1

Rx R

0

图5 S2

S1

Rx R0 6

2．电功计算公式： P=U*I ；还可用以下公式： P=U2/ R ． 注意：后面的公式只可以用作求纯电阻的功率，因为只有是纯电阻时才可以将I=U/R带入。 例 15 如图所示，R1=6Ω，R2=10Ω，R3=4Ω，电源电压为3V且保持不变，求下列两种情况下，1min电流通过R1所做的功。 (1)当开关S1、S2都断开时；(2)当开关S1、S2都闭合时。 （1）32.4J （2）90J

例 16．为了使某电炉消耗的功率减为原来的1/2，下列办法能用的是( B ) A．将电阻减为原来的一半，电压不变 B．将电压、电阻都减为原来的一半 C．使电压减为原来的一半，电阻不变 D．电流减为原来的一半，电阻不变 3．某电能表上标有“220V 3A”和“3000R／kW·h”的字样，其中“3A”是指 允许通过的最大电流 ，3000R／kW·h是指 每度电旋转3000转 ． 例 17一只电能表的铭牌上标有3000R/KWh，当一用电器单独接入电路中工作3分钟时，这个电能表的转盘转了45R，那么此用电器消耗的电能为多少？用电器的电功率为多大? 0.015KWh 300W 例18用如图所示的器材做“测定小灯泡的额定功率”的实验，小灯泡上标有“2．5 V”的字样。

(1)请根据上面电路图的原理将实物图连接起来。 (2)正确连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡两端的电压只有2 V，这时应调节滑动变阻器的滑片向 左 移动，使电压表的读数为 2.5 V，灯泡才能正常发光，若此时电流表的读数如图所示，其示数为 0.3 A，则小灯泡的额定功率是 0.75 W。 (3)若电源电压为6 V，滑动变阻器有“10 Ω 1．5 A”和“20 Ω 1A”两种规格，则本实验中应选用规格为 “20 Ω 1A 的滑动变阻器。

例3 7

例19 将标有“6V 3W”的灯泡L1和标有“9V 3W”的灯泡L2串联起来接在电源上，发现一只灯泡正常发光，另一只灯泡发光较暗，求：(1)电路消耗的总功率；(2)电源电压． 4.33 13

例 20一个“12 V 6 W”的小灯泡，如果接在36 V电源上，为使其正常发光，需串联一个___48_____Ω的电阻，该电阻消耗的功率是___12_____W． 例21．如图是一个电热毯示意电路图， Ｒ0是电热毯中的电阻丝，R是与电热毯电阻丝串联的电阻.电热毯上标有“220V 100W”字样，S是控制电热毯处于加热状态或保温状态的开关.⑴ 用学过的公式推理说明开关S断开时，电热毯是处于加热状态还是保温状态?⑵ 若要求保温时电流通过电阻线Ｒ0每分钟有60J的电能转化为内能，R的阻值是多大?

保温状态 4356Ω

4．焦耳定律：电流通过导体产生的热量跟 时间 成正比，跟导体的 电阻 成正比，跟 电流平方 成正比．公式是 Q=I2Rt ． 5．当 电阻是纯电阻 时，则有W=Q，可用计算电功W的公式 P=UIt 、 或 P=U2/ R t 来计算电热Q．

例 22如图所示电路，R1=20Ω，当S1闭合S2断开时，电流表读数为1A，当S1、S2都闭合时，电流表读数为1.25A。求: (1)R2的阻值是多大?80 (2)当S1、S2都闭合时，电路中消耗的总功率是多大?5 (3)通电10min，R1上消耗的电能是多少?12000

80Ω 5W 12000J 例 23一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380V，线圈电阻为2，线圈中电流为10A。这台电动机正常工作1s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则 （ A ）

A．W=3800J，Q=200J B．W=3800J，Q=3800J 热量 C．W=72200J，Q=200J D．W=72200J，Q=3800J

第3题 例1