欧姆定律及其应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,马鞍中学 邓勇刚,*,12.1.2,欧姆定律及其应用,(,欧姆定律,),一、复习归纳：,电流与电压、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。,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。,说明：,适用条件：,纯电阻电路,（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）；,I,、,U,、,R,对应,同一导体,或,同一段电路,，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。,同一导体（即,R,不变），则,I,与,U,成正比,；同一电源（即,U,不变），则,I,与,R,成反比,。,揭示了电流与电压、电阻的关系。,欧姆定律的公式：,I,R,U,变形公式：,U=IR,R,=,I,U,R,U,I,注意：,必须对应于同一段电路。,R,单位：,I,A,U,V,R,U,I,U=IR,R,=,I,U,意义：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。（决定式）,意义：电压在数值上等于导体中的电流跟导体的电阻的乘积。（计算式）,意义：电阻在数值上等于导体两端的电压跟导体中的电流的比值。,（计算式）,R,U,I,各个公式的意义：,车床照明灯的电压是,36V,，它正常工作时灯丝的电阻是,30,。求通过灯丝的电流。,R=30,I=,？,U=36V,应用,1,：已知电压、电阻，求电流。,（,2,）列出已知条件和所求量,解题步骤,：,（,1,）画电路图（简图）,（,3,）求解,I,解：通过灯丝的电流,I=,U,R,36V,30,=,=,1.2A,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,20,求灯泡两端的电压。,解：灯泡两端的电压,R=20,A,R,I=0.6A,U=?,得,U=IR,=0.6A20,=12V,由,I=,U,R,U=220V,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。,应用,3,：已知电流、电压，求电阻,V,A,R=,U,I,220V,0.18A,=,=1222,解：灯丝正常发光时的电阻值,I=0.18A,R=?,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？,U,2,=20V,R=?,I,2,=?,I,1,=0.5A,R=?,U,1,=5V,解：该电阻器的电阻,U,1,I,1,5V,0.5A,R,=,=10,=,解：此时通过它的电流,R,U,2,10,20V,=,I,2,=,=2A,例,1,：试电笔内的大电阻的阻值为,880 k,，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？,解：使用时流过人体的电流,I=,U,R,220V,88010,3,=,=0.2510,3,A=0.25mA,例,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,，这个电阻的阻值是多少？,例3：已知一个电阻的阻值是24,，流过它的电流是150,mA,，则这个电阻两端的电压是多少？,I,解：这个电阻的阻值：,R=15,U,2.4,V,0.16A,解：这个电阻两端的电压,U=IR=0.15A24=3.6V,1、某灯泡的,正常工作的电压是24,V,，,电路中通过的,电流是0.5,A,，若把它接入,36,V,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,？,牛刀小试：,答案：串联的电阻,R=24,2、如图所示，,R,1,=,20,，开关,S,闭合,后电流表,A,的示数为2.7,A,，电流表,A,1,的示数为1.8,A,。求：（,1,）电源的电压;（2）电阻,R,2,的阻值.,答案：电源电压,U=36V,电阻,R,2,的阻值,R,2,=40,二 欧姆定律及其应用,(,第二课时 电阻的串联和并联,),人教版八年级物理第七章,欧姆定律,电阻的串联与并联,R,1,R,2,R,1,R,2,R,串,R,并,电阻串联相当于,增大导体的长度。,串联总电阻比任何一个分电阻都大。,电阻并联相当于,增大导体的横截面积。,并联总电阻比任何一个分电阻都小。,等效替代法,1,、串联电路的总电阻与分电阻的关系,R,1,R,2,U,1,U,总,U,2,由欧姆定律变形公式可得：,U,1,=IR,1,U,2,=IR,2,U,总,=IR,总,串联电路中：,U,总,=U,1,+U,2,即：,IR,总,=IR,1,+IR,2,R,总,=R,1,+R,2,结论：,串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。,电阻的串联,(,理论推导,),I,I,I,R,总,I,U,总,R,1,R,2,U,I,1,I,总,I,2,由欧姆定律可得：,并联电路中：,I,总,=I,1,+I,2,即,结论：,并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。,电阻的并联,(,理论推导,),2,、并联电路的总电阻与分电阻的关系,I,总,R,总,U,R,1,U,I,1,R,2,U,I,2,R,总,U,I,总,R,总,U,R,1,U,R,2,U,+,R,总,1,R,1,1,R,2,1,+,1,、,串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。,R,串,R,1,R,2,2,、并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和。,n,个阻值相同的电阻,R,0,串联，总电阻,n,个阻值相同的电阻,R,0,并联，总电阻,R,串,=nR,0,R,并,R,1,R,2,1,1,1,R,1,R,2,R,并,=,R,1,+R,2,R,0,R,并,=,n,当堂训练,1.,将,4,和,12,的电阻串联接入电路总电阻为,。,2.,将两个电阻均为,6,的电阻串联接入电路总电阻为,。,3.,将,5,个,20,的电阻串联,总电阻为,，若将,n,个阻值为,R,的电阻串联，总电阻为,。,4.,将两个电阻串联,总电阻为,72,，若一个电阻为,30,另一个是,。,5.,已知,R,1,=20,，,R,2,=60,，则,R,1,与,R,2,并联后的总电阻,R=,.,6.,若将,n,个阻值为,R,的电阻并联，总电阻为,。,16,12,100,nR,42,15,R,n,n,马鞍中学 邓勇刚,串联电路,并联电路,电,路,图,电流,I=I,1,=I,2,I=I,1,+I,2,电压,U=U,1,+U,2,U=U,1,=U,2,电,阻,R=R,1,+R,2,R=nR,0,电压、电流分配关系,R,并,R,1,R,2,1,1,1,R=,n,R,0,I,2,R,1,I,1,R,2,U,2,R,2,U,1,R,1,R,并,=,R,1,+R,2,R,1,R,2,I,1,I,2,I,I,1,I,2,I,R,1,R,1,R,2,R,2,例：在如图的电路中，,R,1,=20,，,R,2,=60,，,电源电压,U=36V,，请用两种方法求干路的总电流,I,和两灯总电阻,R,。,R,1,U=36V,R,2,I,I,2,I,1,解法一：,在并联电路中,:,U,1,=U,2,=U=36V,则,干路的总电流：,I=I,1,+I,2,=1.8A+0.6A=2.4A,两灯总电阻：,R=15,U,I,36V,2.4A,I,2,=0.6A,U,2,R,2,36V,60,I,1,=,=1.8A,U,1,R,1,36V,20,解法二：,干路的总电流：,I=2.4A,U,R,36V,15,在并联电路中：,R=,=15,R,1,+R,2,R,1,R,2,20 60,20,60,1、电源电压保持不变,R,1,=R,2,=R,3,=20,当,S,1,、,S,2,都断开，电流表示数是0.3,A,，求：（1）电源电压；（2）,S,1,、,S,2,都闭合时，电流表示数是多少？,A,R,1,R,2,R,3,S,1,S,2,解,：（,1,）,当,S,1,、,S,2,都断开时，,R,1,与,R,2,串联在电路中，,R,3,断路。,电源电压,:,U=I(R,1,+R,2,)=0.3A,(20+20),=12V,（,2,）,当,S,1,、,S,2,都闭合时，,R,1,与,R,3,并联，,R,2,被短路。此时电路中总电阻,R,1,+R,3,R,1,R,3,20 20,20+20,R,总,=10,电流表示数,I,=,1.2A,U,R,总,12V,10,2、如图,电源电压为6,V,不变,灯,L,1,的电阻为,12,灯,L,2,的电阻为9,灯,L,3,的电阻为18,.,求：,（1）开关,S,1,、,S,2,同时断开和闭合时，电压表、电流表的示数分别为多少？,（2）开关,S,1,、,S,2,同时断开和闭合时，电流之比是多少？,A,V,L,1,L,2,L,3,S,1,S,2,2.如图,电源电压为6,V,不变,灯,L,1,的电阻为,12,灯,L,2,的电阻为9,，灯,L,3,的电阻为18,。,求：1）开关,S,1,、,S,2,同时断开和闭合时，电压表、电流表的示数分别为多少？,S,1,、,S,2,同时断开时：,L,1,V,A,L,1,L,3,V,L,1,L,3,串联，电压表测,L,1,两端电压,A,L,2,S,1,S,2,L,3,S,1,、,S,2,同时闭合时：,L,2,L,3,并联，,L,1,和电压表被短路,.,A,V,L,1,L,2,L,3,S,1,S,2,2.如图,电源电压为6,V,不变,灯,L,1,的电阻为,12,灯,L,2,的电阻为9,，灯,L,3,的电阻为18,。,求：1）开关,S,1,、,S,2,同时断开和闭合时，电压表的示数分别为多少？,解：当,S,1,、,S,2,都断开时，,L,2,断路，,L,1,、,L,3,串联，即,I,1,=I,2,=I,3,U 6V 6V,I=0.2A,R,1,+R,3,12 +18 30,U,1,=I,1,R,1,=0.2A 12 =2.4 V,当,S,1,、,S,2,都闭合时，,L,1,被短路,U,1,=0V,A,V,L,1,L,2,L,3,S,1,S,2,2.如图,电源电压为6,V,不变,灯,L,1,的电阻为,12,灯,L,2,的电阻,为9,，灯,L,3,的电阻为18,.,求：2）开关,S,1,、,S,2,同时断开和闭合时，电流之比是多少？,A,V,L,1,L,2,L,3,S,1,S,2,解：当,S,1,、,S,2,都断开时，,L,2,断路，,L,1,、,L,3,串联，即,I,1,=I,2,=I,3,U 6V 6V,I=0.2A,R,1,+R,3,12 +18 30,当,S,1,、,S,2,都闭合时，,L,1,被短路，,L,2,、,L,3,并联，,U=U,2,=U,3,R,2,R,3,9 18,R=6,R,2,+R,3,9 +18,U 6V,I=1A,R 6,即,电流比是：,I,断,0.2,A 1,=,I,合,1,A 5,马鞍中学 邓勇刚,人物简介,乔治,西蒙,欧姆,(Georg Simon Ohm,，,1787,1845),一个天才的研究者，,1787,年,5,月,16,日生于德国埃尔兰根城，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。然而他的成就对我们后人的意义是非常远大的。,欧姆,是,德国,物理学家,，提出了经典,电磁理论,中著名的,欧姆定律,。为纪念其重要贡献，人们将其名字作为电阻的单位。欧姆的名字也被用于其他物理及相关技术内容中，比如“欧姆接触”、“,欧姆杀菌,”，“,欧姆表,”等。,乔治,西蒙,欧姆研究成果,