二、欧姆定律及其应用.ppt

乔治 西蒙 欧姆生于德国埃尔兰根城 他是一个很有天才和科学抱负的人 长期担任中学教师 始终坚持不懈地进行科学研究 自己动手制作仪器 欧姆对导线中的电流进行了研究 他于1826年发表了实验结果 1827年他又在 电路的数学研究 一书中 把他的实验规律总结成如下公式 E 式中S表示电流 E表示电压 为导线对电流的传导率 其倒数即为电阻 欧姆 导入新课 欧姆定律发现初期 许多物理学家不能正确理解和评价这一发现 他遭到怀疑和尖锐的批评 直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌 才引起德国科学界的重视 欧姆在自己的许多著作里还证明了 电阻与导体的长度成正比 与导体的横截面积和传导性成反比 在稳定电流的情况下 电荷不仅在导体的表面上 而且在导体的整个截面上运动 人们为纪念他 将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名 教学目标 1 知识与技能理解欧姆定律 能运用欧姆定律进行简单的计算 能根据欧姆定律以及电路的特点 得出串联 并联电路中电阻的关系 2 过程与方法通过计算学会解答电学计算题的一般方法 培养逻辑思维能力 培养解答电学问题的良好习惯 根据实验现象体会等效电阻的含义 了解等效的研究方法 3 情感态度与价值观通过对欧姆生平的介绍 学习科学家献身科学 勇于探索真理的精神 激发学习的积极性 本节导航 1 欧姆定律 2 电阻的串联与并联 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 I 表示这段导体的电流 单位 安培 A U 表示这段导体两端的电压单位 伏特 V R 表示这段导体的电阻单位 欧姆 1 欧姆定律表达式 R 2 变换公式 U IR 例题 试电笔内必须有一支很大的电阻 用来限制通过人体的电流 现有一支试电笔 其中电阻为880k 氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多 可以不计 使用时流过人体的电流是多少 解 U 220V 所以 使用这支试电笔时 流过人体的电流是0 25mA 这个电流的大小对人体是安全的 在欧姆定律的公式中 电阻的单位必须用欧 电压的单位必须用伏 如果题目给出的物理量不是规定的单位 必须先换算 再代入计算 这样得出来的电流单位才是安 2 电阻的串联与并联 在串联电路中 I I1 I2 U U1 U2在并联电路中 I I1 I2 U U1 U2 前面我们已经学习了串联电路和并联电路电压 电流的规律 电阻串联或并联 总电阻是比原来大了还是小了 1 电阻串联 演示 1 将一个定值电阻R接在如图所示的电路中 闭合开关 观察灯泡的亮度 2 再将两个同样阻值的电阻R串联起来 接在电路中 重复前面的实验 结论 串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大 在串联电路中 根据U U1 U2且U IR得 U1 I1R1 U2 I2R2可得 IR I1R1 I2R2因为 I I1 I2所以 R R1 R2即 串联电路的总电阻等于串联电阻之和 公式推导法 2 电阻并联 将两个同样阻值的电阻并联起来 接在如图所示的电路中 闭合开关 观察灯泡的亮度 并跟接入一个电阻时灯泡的亮度进行比较 演示 结论 并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小 公式推导法 在并联电路中 根据I I1 I2且I U R得 I1 U1 R1 I2 U2 R2可得 U R U1 R1 U2 R2因为 U U1 U2所以 1 R 1 R1 1 R2 即 并联电路中总电阻的倒数 等于各并联电阻的倒数之和 综上所述 串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大 并联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小 3 从影响电阻因素方面对电阻串联 并联作出合理的解释 在串联电路中 各电阻之间的串联可以近似地看作电阻被接长了 由于电阻的大小是与其长度成正比的 所以串联后总电阻变大 在并联电路中 各电阻之间的并联可以近似地看作电阻的横截面积被接大了 由于电阻的大小是与其横截面积成反比的 所以并联后总电阻变小 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 I U R必须是同一部分电路的同一状态 小结 巩固练习 1 串联电路中有两个电阻 阻值分别为5 和10 将它们接在6V的电源上 那流过它们的电流会是多大 2 两个电阻串联在一个电路中 电路两端的电压是27V 两个电阻的阻值分别是3 和6 请计算出每个电阻两端的电压 解 1 解 由欧姆定律 得 通过它的电流 动手动脑学物理 2 解 由欧姆定律 得 3 解 由欧姆定律 得 4 解 串联后总电阻 R R1 R2 5 15 20 所以由欧姆定律 5 解 方法1 直接由欧姆定律 方法2 先求出I1 根据 电压一定 电流与电阻成反比 6 导体的电阻是导体本身的一种性质 它的大小决定于导体的材料 长度和横截面积 还跟温度有关 而跟导体两端的电压和导体的电流无关 U和I的比值仅仅反映导体电阻的大小 对同一段导体来