欧姆定律及其应用
四、理解串、并联电路的规律、分配规律及作用
1.如图所示,R1=2Ω,R2=6Ω,当闭合开关后,
两个电压表V1和V2示数之比为
4∶。 3
2.如图所示,当开关S闭合时,电压表的示
数是5V,当开关S断开时,电压表的示数是
2V,则R1∶R2= 3∶2 ;
3.如图所示, R1= 12Ω, R2= 4Ω,当开关S
1、某灯泡的正常工作的电压是24V,电路中通过 的电流是0.5A,若把它接入36V的电源上,为了 能使灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻? R=24Ω
2、如图所示,R1的阻值为20Ω , 开关 S 闭合后电流表 A 的示数为 2.7A,电流表 A1 的示数为 1.8A。 求:1)电源的电压; 2)电阻R2的阻值. U=36V
V A
A V
七、会分析电表示数的变化情况
⑴由滑动变阻器引起的电表示数变化:
滑片向左移动→总电阻变小→电流变大
→定值电阻的电压变大→变阻器的电压变小
口诀:“流大,定压大,变压小”
⑵由开关引起的电表示数变化:
了解开关断开或闭合时电路的串、并联结构及
电表测量的对象
1.如图所示,闭合开关,当滑片向右移动时,将 电压表示数变化的正确答案填入括号内。
2.加在某一电阻器两端的电压为5V时,通过它的电流是 0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增 加到20V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电 流是多大?
R I1=0.5A 已知:U1=5V,I1=0.5A
U1=5V
R=? I2=? U2=20V
求:R=? U1 5V 解: R= = 0.5A=10Ω I1
电压表接A、B两点间,示数是 [
电压表接B、C两点间,示数是 [ 电压表接C、D两点间,示数是 [
电压表接A、D两点间,示数是 [
A.为零 C.变小 B.不变 D.变大
C] D] A] B ]
2.如图所示,电源电压不变,开关S闭合,滑动变 阻器R1的滑片P向右移动时,电表示数的变化是 ( D) A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数减小,电压表示数减小
C.电流表示数增大,电压表示数减小 D.电流表示数减小,电压表示数增大
3.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变 阻器的滑片P向右端滑动过程中,电流表和,电压表V 的示数变化情况是( B ) A.A1示数变小,A2示数变小,V示数不变
B.A1示数不变,A2示数变小,V示数不变
已知: U2=20V,R=10 Ω 求:I2=? U2 20V = =2A 解: I2= R 10 Ω
如图所示电路,电压表V1的示数为8V, 闭合开关S后,V2的示数为5V,若电阻R1 的阻值为12Ω ,求R2的阻值是多少?
V1 R1 R2 V2
例1:试电笔内的大电阻的 阻值为880 kΩ,氖管和人体 的电阻都比这个值小得多, 可以不计。问使用时流过人 体的电流是多少? I=0.25mA
R=20Ω
A I=0.6A R′
U 解:由 I = 得: R U=IR =0.6A×20Ω =12V
答:灯泡两端的电压是12V。
有一种指示灯,电阻为7.2 Ω ,通过的电流为
0.5A 时才能正常发光,要使其正常发光,应加多 大的电压?
已知:R = 7.2 Ω ; I = 0.5 A 求:U
解:根据 I = U / R 得: U =IR = 7.2Ω×0.5A =3.6V
I1=
S2 S1 A R3
三、会分析导体的U-I图象
根据欧姆定律I=U/R,在电压相同时, 比较电流的大小,I小的R大,I大的R小
1.有两个阻值不同的电阻R1、R2,它们U—I图线如 图所示.若R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后 的总电阻为R并,则R串、R并的U—I图线所在的区 域是( D ) A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域 B.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域 C.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅱ区 D.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域
U I= R
变换公式: U=IR
I( A ) 单位:U(V) R(Ω)
I
R U
U R= I
(必须对应于同一段电路)
科学家简介
欧姆 (1789-1854)
乔治· 西蒙· 欧姆生于德国埃尔兰根城,父亲是锁匠。 父亲自学了数学和物理方面的知识,并教给少年时 期的欧姆,唤起了欧姆对科学的兴趣。16岁时他进 入埃尔兰根大学研究数学、物理与哲学,由于经济 困难,中途缀学,到1813年才完成博士学业
应用3:已知电流、电压,求电阻
1.某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的 电流是0.18A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V, 试计算灯丝正常发光时的电阻值。 U 解:由 I = 得: R U 220V R= I = 0.18A =1222Ω
答:灯丝正常发光时的电阻值为1222Ω
V A
R2= 40Ω
电阻的串联与并联
R1 R1 R2
R串
等 效 替 代 法
R2
R并
电阻串联相当于增 大导体的长度
电阻并联相当于增 大导体的横截面积
串联总电阻比任何一 并联总电阻比任何一 个分电阻都大 个分电阻都小
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 R串= R1+ R2
n个阻值相同的电阻R0串联,总电阻
7-2 欧姆定律及其应用
1 0
2
L 油量表
3
电流与电压和电阻的关系:
当电阻R一定时,电流I与电压U成正比。
当电压U一定时,电流I与电阻R成反比。
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。
揭示了电流与电压;电流与电阻的关系。
对应于同一导体,注意同一性。
欧姆定律的公式:
应用1.已知电压、电阻,求电流
车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电 阻是30Ω。求通过灯丝的电流。 (1)画电路图 解题步骤: (2)列出已知条件和所求量 (3)求解I
R=30Ω I=? U=36V
36V U = 解:I= = 1.2A R 30Ω
答:车床照明灯正常工作时,通 过灯丝的电流约为1.2A.
注意:要求写出原始公式,单位进行统一,带单 位进行计算,写出解和答。
例题2:实验中测得一个未知电阻两端的电 压为2.4V,流过的电流为160mA,这个电阻 R=15Ω 的阻值是多少?
例题3:已知一个电阻的阻值是24 Ω,流过 它的电流是150mA,则这个电阻两端的电 压是多少? U=3.6V
牛刀小试:
1.根据公式R=U/I,下列哪种说法是正确的(
D
)
A.导体的电阻,与这段导体两端的电压成正比
B.导体的电阻,与通过导体的电流成反比 C.导体的电阻,与导体两端的电压成正比,与导体 中的电流成反比 D.导体的电阻,与导体两端电压和导体中电流无关。
2.一段导体两端电压为12V,导体中的电流是3A, 则此导体本身的电阻为
4
Ω;如果电压降为6V,
导体中的电流是 1.5 A;导体的电阻等于 压降低为0V,导体中的电流是
4
Ω;电
0 A;导体的电阻等
于
4 Ω 。
3. 一段导体两端的电压为8 V时,通过导体的电流 为0.8 A,当通过导体的电流增加0.2 A时 ( D ) A.导体两端的电压增加0.2V B.导体两端的电压保持不变能力拓展 C.导体的电阻减小2 Ω D.导体的电阻仍为10 Ω
二、理解串、并联电路的总电阻与分电阻关系
⑴串联总电阻增大: R总=R1+R2 ⑵并联总电阻减小: 1/R总=1/R1+1/R2
或:R总=R1· R2/R1+R2
3.如图,电源电压10V保持不变,电阻R1 = R2 = R3 = 10Ω。断开开关S1、S2 时,电流表的示数为
0.5 A;闭合开关S1、S2 时,电流表的示数 为I1= 2 A; R1 R2
故电阻跟电压、电流无关,不存在正、反比 的关系。所以R=U/I,只能用来计算电阻的 大小,而不能用作电阻的定义式 。
小
结
U=IR
R=U/I
欧姆定律: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。 公式: I=U/R 变形公式:
欧姆定律适用与任何情况下的电流计算。
欧姆定律公式中各个物理量具有同一性,公式 中的I、U、R是指同一导体、同一时刻的电流、 电压、电阻。计算时注意单位要统一。 电阻是导体本身固有的一种性质,电阻跟电压、 电流无关,不存在正、反比的关系。
R=nR0
并联电路的总电阻的倒数等于各并联 电阻倒数之和 1 R1R 2 1 1
R并 R1 R2
R并 R1 R 2
n个阻值相同的电阻 并联,总电阻
R0 R并 n
串联电路 电 路 图 电流 电压 电 阻 I I I1 I2
并联电路 I1 I2
I = I1 =I2 =……
I =I1+I2+……
一只灯泡正常发光时,它两端的电压是 220V,电阻是1100 Ω ,求此灯泡正常 发光时的电流?
已知:U=220V R=1100 Ω 求: I 解:I=U/R =220V/1100 Ω =0.2A
应用2:已知电阻、电流,求电压
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R′,使灯泡 正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知 该灯泡正常发光时的电阻是20Ω ,求灯泡两端的电压。
闭合时,电流表示数为I1,当开关S断开时,
电流表的示数是I2,则I1∶I2= 4∶1 。
4.两电阻的阻值分别是R1=8Ω,R2=4Ω,串联后接 于24V的电源上,则: R1两端的电压是 两端的电压是
16
V,R2
8
V。
5、现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分 辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示 的四种电路(图中小灯泡规格相同),其中不可行 的是( ) D
欧姆定律及其应用ppt课件
例2。有一小灯泡正常发光时的电压是4v, 电阻是10Ω,如果手头只有电压为12v的电 源,要使小灯泡正常发光应当怎样设计电路?
例3。R串1联: R一2=个2 2:03Ω,的开电关阻S断开与闭合时,
R1两端的电压之比为______, R1中的电流之
比为______。
2:5
2:5
例4.如图,R=6 Ω ,电压表 V1和V的示数如 图所示,求:该电路中的电流。
已知:U = 220 V R=880KΩ = 880×103 Ω
求:I = ?
解:根据I=U/R 得 I =220V / 880×103 Ω = 0.25 ×10-3A
= 0.25 mA 答:流过人体的电流是0.25 mA。
例 2 :有一个电阻两端的电 压是12V,通过它的电流是 300mA,这个电阻的阻值是多 少?
例4.如图所示电路,开关闭合后,
滑片P从中点向右滑动过程中,电 流表A1的示数将__变__小___,A的示 数将_变__小____,灯的亮度将_不__变__.
例5.已知R0=30Ω,开关S断开时, 电流表示数为0.1A,开关S闭合时 电流表示数为0.3A,求:1)电源 电压。2)RX 的阻值。
U = 3V RX = 15Ω
1811年毕业于埃朗根大学并取得哲学博 士学位,
1854年7月6日在慕尼黑逝世。
欧姆最重要的贡献是建立电路定律, 著作:《伽伐尼电路——数学研究》
为了纪念他在电路理论方面的贡献,电 阻单位命名为欧姆。
二、欧姆定律表达式
IU
其中
R
I 表示电流,单位:安培( A )
U表示电压,单位:伏特( V )
如图,电源电压为12v且保持不变, R1= 20Ω,滑动变阻器R2的最大阻值 是30Ω,当滑片P从左端滑到右端时, 电流表、电压表的示数变化范围分 别是多少?
欧姆定律及其应用
欧姆定律及其应用在电学的世界里,欧姆定律无疑是一座重要的基石。
它就像是一把神奇的钥匙,为我们打开了理解电路中电流、电压和电阻关系的大门。
欧姆定律的表达式为:I = U / R ,其中 I 代表电流,单位是安培(A);U 代表电压,单位是伏特(V);R 代表电阻,单位是欧姆(Ω)。
这个简单而有力的公式,揭示了电流、电压和电阻之间的线性关系。
想象一下电流就像水流,电压如同水压,而电阻则像是水管对水流的阻碍。
水压越大,水流就越强劲;水管的阻碍越小,水流也会越大。
同样的道理,电压越高,电流就越大;电阻越小,电流也越大。
欧姆定律在我们的日常生活中有着广泛的应用。
比如,我们使用的各种电器设备,从小小的手电筒到大型的空调、冰箱,其内部电路的设计和运行都离不开欧姆定律。
以手电筒为例,电池提供了电压,灯泡则具有一定的电阻。
当我们按下开关,电路接通,根据欧姆定律,电流流过灯泡,使其发光。
如果灯泡的电阻不变,而电池的电压降低,那么电流就会减小,灯泡的亮度也会随之变暗。
再来说说手机充电器。
充电器输出的电压是固定的,但不同的手机在充电时所表现出的电流大小却可能不同。
这是因为不同手机内部电路的电阻存在差异。
电阻较小的手机,在相同的充电电压下,充电电流就会较大,充电速度也就相对较快。
在家庭电路中,欧姆定律同样发挥着重要的作用。
我们知道,家庭用电的电压通常是 220 伏特。
当我们同时使用多个电器时,电路中的总电阻会发生变化。
如果总电阻过小,根据欧姆定律,电流就会过大,可能会导致电线过热,甚至引发火灾。
因此,在家庭装修时,合理规划电路,选择合适的电线规格和插座数量,就是为了确保电路中的电阻能够承受预期的电流,保障用电安全。
在工业生产中,欧姆定律更是不可或缺。
例如,在电机的设计和控制中,工程师需要准确计算电机的电阻和工作电压,以确定合适的电流,从而保证电机的正常运行和高效工作。
在电力传输系统中,为了减少电能在传输过程中的损耗,需要提高传输电压,同时降低电流。
《欧姆定律及其应用》课件 OK
应用1.已知电压、电阻, 应用 已知电压、电阻,求电流 已知电压
车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯 , 车床照明灯的电压是 丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。 丝的电阻是 。求通过灯丝的电流。
(1)画电路图 (2)列出已知条件和所求量 解题步骤: 解题步骤: (3)求解I
R=32Ω I=? U=36V 已知: 已知: U=36V R=32Ω 求: I 36V U = ≈ 1.13A 解:I=. R 32Ω 答:车床照明灯正常工作时,通 车床照明灯正常工作时, 过灯丝的电流约为1.13A. 过灯丝的电流约为1.13A.
一、欧姆定律的内容和数学表达式
结论1:在电阻一定的情况下, 结论 :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 这段导体两端的电压成正比。 电流跟这段导体两端的电压成正比。 结论2 在电压不变的情况下, 结论2:在电压不变的情况下,导体中的 电流跟导体的电阻成反比 反比。 电流跟导体的电阻成反比。
R1=4Ω I1=? R2=8Ω I =? 2
I=?
U=12V
三、应用欧姆定律解决简单的电学问题
U1 U 12V = = = 3A ① I1= R1 R1 4Ω
U2 U 12V I2= R = R = 8Ω = 1.5A 2 2
② I=I1+I2=3A+1.5A=4.5A
R1=4Ω I1=? R2=8Ω I =? 2
:要使这种指示灯正常发光,应加大 要使这种指示灯正常发光, 2.8V的电压 的电压
例3:用电压表测出一段导体两端的电压是 伏,用电 :用电压表测出一段导体两端的电压是7.2伏 流表测出的电流是0.4安 求这段导体的电阻。 流表测出的电流是 安,求这段导体的电阻。 解:已知:U=7.2V I=0.4A 已知: 求: R=? ? I=0.4A 由I=U/R得: 得 R=U/I=7.2V/0.4A=18Ω 答:这段导体的电阻为18Ω。 这段导体的电阻为 。 U=7.2V 电源 R=? ?
欧姆定律的应用
欧姆定律的应用欧姆定律是电学中重要的基础定律之一,用于描述电流、电压和电阻之间的关系。
它的数学表达式为:I = V/R,其中I代表电流,V代表电压,R代表电阻。
本文将探讨欧姆定律在实际应用中的几个方面。
一、电路分析欧姆定律对于电路分析是非常有用的。
通过运用欧姆定律,可以计算电路中电流的大小以及电压的分布情况。
以一个简单的直流电路为例,假设有一个电压源V,通过一个电阻R,然后产生一个电流I。
根据欧姆定律,我们可以通过测量电压和电阻的数值来计算电流。
这种通过测量和计算得到电流大小的方法在实际电路中非常常见。
二、电阻选择在电路设计中,欧姆定律也有着重要的应用。
当我们需要选取适当的电阻时,可以依据欧姆定律来计算所需的电阻值。
例如,如果我们知道电流和所需的电压,可以用欧姆定律来计算所需的电阻值。
假设我们需要一个电压为5V,电流为2A的电路。
根据欧姆定律,我们可以得到所需的电阻值为R = V/I = 5/2 = 2.5欧姆。
因此,我们可以选择一个2.5欧姆的电阻来满足这个要求。
三、功率计算欧姆定律还可以用于计算电路中的功率。
功率可以通过电压和电流的乘积来计算,即P = VI。
在实际中,我们可以利用欧姆定律和功率公式来计算电路中的功率消耗。
根据欧姆定律,我们可以得到电流的数值,然后再与电压相乘即可得到功率。
这个应用在电路设计、电力系统以及能量管理方面都非常重要。
四、温度与电阻最后,欧姆定律还可以帮助我们理解电阻与温度的关系。
根据欧姆定律,电阻可以通过电流和电压的比值来计算。
在一些特定的材料中,电阻值会受温度影响而发生变化。
这种现象被称为温度系数。
通过欧姆定律,我们可以计算不同温度下的电阻值,并研究这种温度系数的影响。
结论欧姆定律作为电学中的基础定律之一,在实际应用中发挥着重要作用。
它可以用于电路分析、电阻选择、功率计算以及理解温度与电阻的关系。
通过充分理解和应用欧姆定律,我们可以更好地设计和管理电路,提高电能利用效率。
【初中物理】初中物理知识点:欧姆定律及其应用
【初中物理】初中物理知识点:欧姆定律及其应用内容:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;公式:I=u/R,u为导线两端的电压,单位为V;R是导体的电阻,单位为ω;I是通过导体的电流,单位为a。
单位使用:当使用欧姆定律时,各种物理量的单位必须统一。
I的单位是a,u的单位是V,R的单位是ω解析“欧姆定律”:欧姆定律是电学的基本定律和核心内容。
这是贯穿整个电力系统的主线。
让我们从以下几个方面进行深入分析1.要理解欧姆定律的内容(1)欧姆定律成正比和成反比的结论是有条件的。
如果导体中的电流与导体两端的电压成正比,则条件是电阻相同,即电阻恒定;如果导体中的电流与导体的电阻成反比,则条件是导体两端的电压保持不变。
(2)注意顺序,不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。
这里存在一个逻辑关系,电压是原因,电流是结果。
是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才有了电压,因果关系不能颠倒。
同样,也不能说导体的电阻与通过导体的电流成反比。
我们知道电阻是导体本身的特性。
即使导体中没有电流,其电阻也不会改变,其电阻也不会因导体中电流的增加或减少而改变。
2.要知道欧姆定律的公式和单位欧姆定律的表达式,可变形为u=IR和R=,但这三个式子是有区别的。
(1),是欧姆定律的表达式,它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。
(2) U=IR,当电流恒定时,导体两端的电压与其电阻成正比。
不能说当导体的电阻恒定时,导体两端的电压与通过的电流成正比,因为电压是形成电流的原因。
电压由电源决定,与I和R无关。
该公式在计算比率时适用,没有物理意义。
(3),这个公式也是一个数量变化,没有物理意义。
不要误解,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比。
一、公式中的u和R应采用国际单位制,即电流单位为安培,符号为a;电压单位为伏特,符号为V;电阻的单位是欧姆,符号ω。
欧姆定律(公式及应用)
1 欧姆定律(公式及应用)
1. 欧姆定律
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。
公式R
U I =,式中的I 、U 、R 的单位分别为A 、V 、Ω。
2. 串联电路的特点
(1)n I I I I ==== 21
(2)n U U U U +++= 21
(3)n R R R R +++= 21
把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大。
(4)n
n R R U U 11=或R R U U n n = 3. 并联电路的特点
(1)n I I I I +++= 21
(2)n U U U U ===21
(3)n
R R R R 111121+++= 几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小。
这是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的横截面积。
(4)11R R I I n n =或n
n R R I I = 4. 实验——用电压表和电流表测电阻 从欧姆定律公式R U I =可以得到I U R = 由此可知,如果分别用电压表和电流表测出电路中某一导体两端的电压和通过它的电流,就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻。
这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫做伏安法。
通过伏安法测电阻的实验,又使我们认识到滑动变阻器的另一个作用,就是滑动变阻器可以用来改变部分电路两端的电压。
欧姆定律及其应用
欧姆定律及其应用一、欧姆定律的内容:在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成,在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成。
把以上实验结果综合起来得出结论,即为欧姆定律。
欧姆定律的公式是:。
在公式中U表示,单位是 ;R表示,单位是 ;I表示,单位是。
公式表示的物理意义:①当导体中的电阻R一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍。
这反映了电压一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比的关系。
(I∝U)②当电压一定时,导体的电阻增加几倍,导体中的电流就减小为原来的几分之一。
这反映了电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比的关系(I二、欧姆定律应用:公式变形:(1)求电流I(2)求电压U(3)求电阻R例题1:有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A时才正常发光。
要使其正常发光,应加多大的电压?解:由U得到IR电压U=IR=0.45A×6.3Ω=2.8V图1-3要使灯正常发光,应加2.8V 电压。
例2:某实验中测得一个未知电阻的电压为4.8V ,流过的电流是320mA ,求该电阻的阻值。
解:由U I R=得到电阻 4.8150.32UVR IA===Ω这个未知电阻是15Ω。
例题3:如图1-3电流表的示数为0.2A ,电压表示数为3.6V ,R 2=12Ω,求电阻R 1和电源电压U 。
解:∵R 1、R 2串联,∴I 1=I 2=I =0.2A 由U I R=得到电阻Ω===182.06.311AVIU RR 2两端电压U 2=IR 2=0.2A×12Ω=2.4V ∴电源电压U=U 1+U 2=3.6V+2.4V=6V 所以电阻R 1=18Ω,电源电压U =6V练习:如图1-4所示,已知电源电压U=14V ,S 闭合时,电压表示数为4V ,电流表示数为0.5A ,求电阻R 1例题4:如图1-5所示,开关K 闭合前,电流表示数为0.3A,开关K 闭R 1R 2R 1图1-4合后,电流表示数为0.5A,求R练习:如图1-6所示,已知R1=200Ω,R2=50Ω,电流表A1的示数为0.2A, 求电流表A的示数。
八年级物理下册《欧姆定律及其应用》备课教案
一、教学目标1. 知识与技能:(1)理解欧姆定律的内容及其表达式;(2)学会运用欧姆定律解决实际问题;(3)掌握电阻的计算方法。
2. 过程与方法:(1)通过实验探究欧姆定律;(2)利用数学知识解决物理问题。
3. 情感态度价值观:(1)培养学生对物理学科的兴趣;(2)培养学生合作、探究的精神;(3)培养学生运用知识解决实际问题的能力。
二、教学重点与难点1. 教学重点:(1)欧姆定律的内容及其表达式;(2)运用欧姆定律解决实际问题;(3)电阻的计算方法。
2. 教学难点:(1)欧姆定律的推导过程;(2)电阻的计算方法。
三、教学过程1. 导入新课:(1)复习电流、电压、电阻的概念;(2)提问:电流、电压、电阻之间有什么关系?2. 探究欧姆定律:(1)分组实验,让学生测量电流、电压、电阻;(2)引导学生总结实验现象,推导出欧姆定律;(3)讲解欧姆定律的表达式。
3. 应用欧姆定律:(1)举例说明欧姆定律在实际生活中的应用;(2)让学生运用欧姆定律解决问题。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容,总结欧姆定律及其应用;2. 强调电阻的计算方法。
五、课后作业1. 复习欧姆定律的内容及其表达式;2. 完成课后练习题,运用欧姆定律解决问题;3. 预习下一节课内容。
六、教学策略1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过实验和问题解决来学习欧姆定律;2. 利用多媒体课件和实物展示,直观地呈现欧姆定律的推导过程和应用实例;3. 组织小组讨论和合作,培养学生的团队协作能力和解决问题的能力;4. 采用分层教学法,针对不同学生的学习水平,给予适当的指导和帮助。
七、教学评价1. 课堂表现评价:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答和小组合作表现,评价学生的学习态度和团队协作能力;2. 作业评价:检查学生完成课后作业的情况,评估学生对欧姆定律的理解和应用能力;3. 实验报告评价:评估学生在实验中的操作技能、数据处理和问题分析能力;4. 期中期末考试评价:通过考试检验学生对欧姆定律的掌握程度。
电磁学中的欧姆定律推导及其应用
电磁学中的欧姆定律推导及其应用电磁学是物理学中的一个重要分支,研究电荷与电流之间的相互作用及其产生的电磁现象。
其中,欧姆定律是电磁学中最基本的定律之一,描述了电流与电压之间的关系。
本文将从欧姆定律的推导开始,探讨其应用于电路分析和电子设备中的重要性。
欧姆定律的推导可以从基本电荷运动的角度出发。
当电荷在导体中运动时,受到电场力的作用,导致电荷在导体内部发生漂流运动。
这种漂流运动形成了电流。
根据电流的定义,电流I等于单位时间内通过导体某一截面的电荷量。
设导体的横截面积为A,电荷在单位时间内通过该截面的个数为n,则电荷量为q = n × e,其中e为电子的电荷量。
因此,电流I = q / t = (n × e) / t。
根据电流的定义,我们可以进一步推导出欧姆定律的数学表达式。
根据电场力的定义,电场力F = q × E,其中E为电场强度。
而根据电场强度的定义,E = V / d,其中V为电压,d为导体两端的距离。
将这两个式子结合起来,可以得到电场力F = q × V / d。
根据牛顿第二定律,F = m × a,其中m为电荷的质量,a为电荷的加速度。
由于导体中的电荷运动速度相对较慢,可以忽略加速度,即a = 0。
因此,F = m × 0 = 0。
根据以上推导,我们可以得到q × V / d = 0,即qeV = 0。
由于电荷量q和电压V都不为零,因此我们可以得到e = 0。
这就是欧姆定律的数学表达式:I = V / R,其中R为电阻,也可以写作R = ρ × (L / A),其中ρ为电阻率,L为导体的长度,A 为导体的横截面积。
欧姆定律表明,电流与电压之间的关系是线性的,且电阻是电流与电压之比的比例常数。
欧姆定律的应用非常广泛,特别是在电路分析和电子设备中。
在电路分析中,欧姆定律可以用于计算电路中的电流和电压。
通过测量电压和电阻,我们可以利用欧姆定律计算电流的大小。
第二节《欧姆定律及其应用》教案(人教版初二下)-(3)
第二节《欧姆定律及其应用》教案(人教版初二下)(3)第二课时●教学目标一、知识目标1.能依照实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律.2.明白得欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的运算.3.能依照串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律.二、能力目标1.通过依照实验探究得到欧姆定律,培养学生的分析和概括能力.2.通过利用欧姆定律的运算,学会解电学运算题的一样方法,培养学生逻辑思维能力.3.通过欧姆定律的应用,使学生学会由旧知识向新咨询题的转化,培养学生应用知识解决咨询题的能力.三、德育目标通过了解科学家发明和发觉的过程,学习科学家坚强不拔,探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情.●教学重点欧姆定律及其应用.●教学难点正确明白得欧姆定律.●教学方法观看法、讨论法、讲练法.●教具预备投影仪、自制投影资料.●课时安排1课时●教学过程一、引入新课[师]同学们一定还记得我们在上节课中的探究实验,各组的探究结论,能够再讲讲吗?[生]电压越大,电流越大;电阻越大,电流越小.[生]电流和电阻的乘积等于电压,电压除以电阻等于电流.[生]…二、进行新课1.欧姆定律[师]综合同学们的探究实验,我们得到了什么结论?[生]电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.[师]那个结论确实是电流跟电压、电阻三者之间的定量关系,因此我们能够得出.[板书]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.这是德国物理学家欧姆在19世纪初通过大量的实验而归纳得出的.为了纪念他,把那个定律叫做欧姆定律.....用公式表示I =RU 式中:I ——电流——安培〔A 〕 U ——电压——伏特〔V 〕 R ——电阻——欧姆〔Ω〕 [师]〔要求同学阅读教材P 20〝!〞明白欧姆定律公式中的单位要求〕欧姆定律公式中的单位有什么要求呢?[生]电阻的单位必须用〝欧姆〞,电压的单位必须用〝伏特〞,由公式得出的电流单位一定是〝安培〞.[生]假如给出的单位不是欧姆、伏特和安培,一定要先换算成要求的单位才能够应用公式.[师]有同学可能会想,原先欧姆定律这么简单啊,我一节课的实验,就发觉了欧姆定律.确实像你想得那样简单吗?请同学们观看下面的资料片.[投影]欧姆和欧姆定律的建立能够利用教参中参考资料的内容,自制投影片.假如能做成相关的动画录像片,成效会更好.[师]看了这段片子,同学们有什么感想吗?[生]一个定律的发觉,通过了许多人的努力,包含着许多科学家的聪慧.[生]欧姆定律不是一下就能得到的,而是通过了许多次的改进实验,克服了许多的缺点才得出的.[生]欧姆专门坚强,遇到困难他也不舍弃,不人不明白得他也不可怕. [生]我们也应该像科学家那样,努力学习.[师]同学们讲得太好了.坚强不拔地探求科学真理是一切伟大科学家的共同追求,人类一切文明进步的成果差不多上与科学家的发觉和发明分不开的.我们要珍爱今天的良好环境和学习条件,努力学习,用同学们的努力去推动人类的进步.〔 同学们的学习热情被激发起来,教师要善于抓住机会,进行下一部分内容.〕 2.欧姆定律的应用[师]接着我们看欧姆定律能解决什么咨询题. [投影]例题1.以教材例题1作为简单电路的解题指导.依照题意,教师板书示范解电学题的一样规那么: ●依照题意画出电路图.●在电路图上标明量的符号、数值、未知量的符号. ●利用欧姆定律求解.要求学生在笔记本上画出图,标出量、写出数,训练学生差不多的技能.教师板演利用欧姆定律求解,讲明解题的规范性,然后要求学生在笔记本上做此题. 例1:解:I =Ω⨯= 10880V 2203R U =0.25×10-3A0.25×10-3A=0.25 mA [投影]例题2以教材例题2作为公式变形应用的解题指导. 让学生画出图、标出量、写出数,把公式变形,由I =R U 得到R =IU.然后将电流的单位变成安培,进行运算,同时一名学生板演,师生讲评.例2:解:由I =RU得到 R =A32.0V 8.4 I U =15 Ω 那个未知电阻是15 Ω. [投影]例题3有一种指示灯,电阻为6.3 Ω,通过的电流为0.45 A 时才正常发光.要使其正常发光,应加多大的电压?以例题3作为另一种变形练习.要求学生按解简单电学题目的一样规那么解题.解题过程中注意物理量的单位不能丢掉,且单位必须是要求的国际单位,注意将公式变形后再代入数值.解:由I =RU得到 U =IR =0.45 A ×6.3 Ω=2.8 V要使灯正常发光,应加2.8 V 电压. [师]同学们刚才的演算讲明大伙儿已能用欧姆定律解简单的电学应用题,通过解这些题你有什么收成吗?[生]电流、电压、电阻的三个物理量中,只要明白其中的两个,就能够用欧姆定律求出第三个.[生]欧姆定律公式中的三个物理量指的是同一段电路.[师]同学们讲得专门正确.欧姆定律不仅适用同一个电器、同一个导体,也适用几个用电器组成的同一段电路.现在,大伙儿总结一下三个题中分不是如何样应用欧姆定律的.[生]第一题是直截了当利用欧姆定律I =RU的. [生]第二题应用的是由欧姆定律I =R U 得到的变形公式R =IU . [生]第三题应用的是欧姆定律I =RU的另一个变形公式U =IR . [师]对R =IU,能否讲导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比?对U =IR ,能否讲导体两端的电压与导体的电阻和通过导体的电流成正比?大伙儿讨论.[生]不能如此讲.导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与电流、电压无关.电压是电路中形成电流的缘故,和电流、电压也没有关系.教师进一步引导学生明确,对物理公式不能单纯从数学的角度去明白得.●公式R =IU,它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值.那个地点要注意的是,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,它跟导体两端是否有电压或电压的大小,导体中是否有电流或电流的大小无关.因此,我们不能认为电阻R 跟电压U 成正比,跟电流I 成反比.●公式U =IR ,表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积.但要注意,电压是电路中产生电流的缘故.导体两端不加电压时,电流为零,但导体电阻依旧存在.因此不能认为电压跟电流成正比,跟电阻也成正比.[师]同学们再来分析例题2,假如想明白某段导体的电阻,能够如何做?你能从那个例子中得到什么启发吗?[生]能够由导体两端的电压和通过这段导体的电流,利用欧姆定律的变形公式R =IU 来求解.[师]导体两端的电压和通过导体的电流是多少呢?[生]能够测出来.用电流表测出通过导体中的电流,用电压表测出导体两端的电压,就能够求出导体的电阻了.[师]大伙儿认为能够吗?〔同学们确信,教师进一步明确〕这种用电压表和电流表测定电阻的方法叫〝伏安法〞.3.额定电压[师]请同学们观看一只新灯泡上的铭牌.如以下图同学们谁能讲明它表示什么意思呢? [生]那个灯泡的牌子是光明牌.[生]家庭电路的电压是220 V ,如此的灯是在家里常用的,上面也有220 V ,是不是讲那个灯泡的电压是220 V ?[师]同学们想得专门对.灯泡上的220 V ,表示那个灯泡正常工作的时候,它两端所需的电压是220 V.同学们在什么地点还见过类似的标志呢?[生]实验室用的小灯泡上也有比如2.5 V 、3.8 V 、1.2 V. [生]还有一些用电的小电器或电动玩具上也标多少伏特. [师]它们表示的意思你明白了吗?[生]意思是这些用电器在正常工作时所需的电压值. [板书]用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压. [师]什么缘故用电器上都要标明这些额定电压值呢?请同学们利用刚学过的欧姆定律分析其缘故.[生]电阻一样情形是不变的.依照欧姆定律,假如电压低,那么电路中电流小,电器便不能正常工作;假如电压太高,那么电路中电流会专门大,有时还会损坏电器.[师]因此我们要求用电器必须是在额定电压下工作.一样电器都附带有讲明书,讲明书中都会给你介绍电器的额定电压值.同学家中买回新电器使用时要先看讲明书,如此才能工作得安全、放心.4.短路[师]在上面的分析中,同学们已了解假如用电器两端电压太精湛过额定电压,电路中的电流就会专门大,甚至烧坏电器.现在请同学们估量:假如一根导线的两端直截了当连接在电源的两极上,会显现什么后果?[生]依照欧姆定律,电源电压一定,导线的电阻专门小,那电流一定会专门大. [师]同学们看书P 13〝小数据〞〔或利用投影〕. ●实验用小灯泡电阻5~50 Ω.●实验用的导线〔每根〕电阻0.01~0.1 Ω. ●照明灯泡〔工作时〕电阻100~2000 Ω.●长1 m 、截面积1 mm 2的铜导线电阻为0.017 Ω.请同学们利用这些数据分不运算在实验室和实际生活中,将用电器接入电路和不接用电器用导线直截了当连接电源两端时的电流大小关系.〔电路接入用电器时,导线的电阻可忽略〕实验室:假设电源电压是U 1,那么接小灯泡和不接小灯泡时的电流分不为:I 1=Ω=511U R U 灯 I 1′=Ω= 03.011U R U 线〔假设用3根线〕 实际电路中,电源电压为U 2=220 V.假设所用灯泡电阻为R 灯=500 Ω,输电距离为 1000 m ,那么:使用灯泡时电流:I 2=灯R U 2=Ω500V220=0.44 A 导线直截了当连接电源两端时电流I 2′=线R U 2=21000 0.017V220⨯⨯Ω=6.47 A 实验室:Ω= 03.0'1`11U I I ×15U Ω=166.7倍实际电路:A0.44A 47.622='I I =15.16倍 [师]通过运算,同学们能得到什么结果?[生]不接用电器时电路中的电流是接入用电器时电流的几十倍,甚至更高,如此是专门危险的.[师]因此,绝不承诺不经用电器而将导线连接在电源两端.[板书]电路中不该相连的两点被直截了当连在一起的现象叫做短路. [师]同学们能够依照短路的危害,讨论什么缘故电压表能够直截了当连在电源两端而电流表不承诺.[生]电流表的电阻专门小,直截了当连在电源两端组成闭路时,电路中的电流会专门大,如此容易烧坏电流表,而电压表那么不同.将电压表直截了当和电源相连时,可不能烧坏电压表,电压表的电阻专门大.[师]以上的讨论和分析都用到了欧姆定律,可见欧姆定律对我们分析、解决与电学有关的咨询题是多么重要.同学们一定还记得串联电路中,电流和电压的规律,能不能再利用欧姆定律分析串联电路中电阻的规律呢?串联电路引导同学们画出两个电阻的串联电路,写出串联电路中电流、电压的规律和欧姆定律. 电压规律:U =U 1+U 2 电流规律:I =I 1=I 2 欧姆定律:I =RU 欧姆定律适用于单个的用电器和由几个用电器组成的一段电路,因此 对R 1:I 1=11R U ;对R 2:I 2=22R U 对R 1与R 2组成的串联电路有:I =RU. 将I 1、I 2、I 变形后得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2,U =IR ,代入电压规律得:IR =I 1R 1+I 2R 2. 由于I =I 1=I 2,因此R =R 1+R 2.即串联电路的总电阻等于各串联电阻之和.[师]同学们还能够应用类似的方法,推导并联电路中电阻的规律. [投影]练习题如图电路中,电路两端电压U =27 V ,两电阻R 1=6 Ω,R 2=3 Ω,求每个电阻两端的电压.[分析]只要能求出通过R 1、R 2的电流,就能应用欧姆定律的变形公式U =IR 求出R 1、R 2两端的电压.题目给出了整个电路的总电压;依照串联电路电阻的规律,求出总电阻,就可依照欧姆定律求出电路中总电流进而求得电阻两端电压.解:依照串联电阻规律:R =R 1+R 2=6 Ω+3 Ω=9 Ω依照欧姆定律:I =Ω=9V27R U =3 A 因为串联电路电流处处相等,因此I =I 1=I 2=3 A 由I =RU可得:U 1=I 1R 1=3 A ×6 Ω=18 V U 2=I 2R 2=3 A ×3 Ω=9 V或者由串联电路的电压规律,求出U 1后,由U =U 1+U 2可知U 2=U -U 1,运算R 2上的电压同理可先求出U 2,再求U 1.讲明:此练习题能够不在课堂上要求完成,课后经同学们充分讨论后,作为拓展的内容训练.三、小结师生共同小结本节内容.通过这节课,我们学习了以下内容: 1.欧姆定律的内容、公式及物理意义. 2.欧姆定律的应用.〔1〕应用欧姆定律进行简单电路的运算. 〔2〕对额定电压的明白得. 〔3〕短路是电流过大的缘故.〔4〕利用欧姆定律推导串联电路中电阻的规律. 四、动手动脑学物理1.解析:据题意知:R =97 Ω,U =220 V ,因此I =Ω=97V220R U =2.27 A 答案:电流是2.27 A2.解析:由题知电熨斗的电阻是0.1 k Ω,不能将数值直截了当代入公式运算,要先将单位统一成国际单位制,再代入公式运算.R =0.1 k Ω=100 Ω I =2.1 A依照I =RU可将公式变形为U =IR ,因此U =IR =2.1 A ×100 Ω=210 V 答案:210 V3.解析:题中给出电流的单位是毫安,要先将单位变换,再进行运算. U =2.2 V ,I =250 mA=0.25 A 依照公式I =R U 可得:R =I U =A0.25V 2.2=8.8 Ω答案:8.8 Ω4.解析:电炉丝的两端碰在一起,电流将不流过炉丝.由题意,现在电阻R =1 Ω,接在U =220 V 的电路中,由I =Ω=1V220R U =220 A.和第1题相比,其电流是正常工作时的97倍,因此发生短路专门危险,要尽力幸免如此的事故发生.五、板书设计 1.欧姆定律导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比.公式:I =RU变形公式2.额定电压用电器在正常工作时所需的电压叫额定电压. 3.短路。
