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第二節 科學探究：歐姆定律
課時2 歐姆定律及其簡單計算
1. 聯系上節實驗探究，分析歸納得到歐姆定律.
2. 通過對電學問題的計算學會解答電學題的一般方法，總結出利用歐姆
定律解答計算題的一般步驟.
3. 通過實例分析，理解歐姆定律，能運用歐姆定律分析解決簡單的電路
問題.
學習目標
1. 保持電阻不變時，電流跟電壓成_____關系.
2. 保持電壓不變時，電流跟電阻成_____關系.
還記得上節課通過實驗得出來“電流與電壓和電阻的關系”的結論嗎？
這是不是普遍規律呢？
正比
反比
新課引入
知識回顧
1. 內容：
一段導體中的電流，跟加在這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比.
一、歐姆定律的理解
2. 表達式：
I =
U
R
電壓：表示這段導體兩端的電壓
電阻：表示這段導體的電阻
電流：表示通過這段導體的電流
I ——A
U——V
R——Ω
單位要統一
新知學習
3. 歐姆定律變形公式：
(1)已知電流、電阻，求電壓：
(2)已知電壓、電流，求電阻：
原因
思考1：變形公式 ，能否表明電阻一定時電壓與電流成正比呢？
U=IR
電阻一定時，電流與電壓成正比
電阻是導體本身的一種性質，由長度、材料、橫截面積等因素決定，與電流、電壓無關.
思考2：變形公式R= ，能否表明電阻與電壓成正比，與電流成反比呢？
U
I
注：歐姆定律只適用于純電阻電路
定律中的成反比和成正比是有條件的. 當電阻一定時，電流與電壓成正比；當電壓一定時，電流與電阻成反比.
歐姆(G.S.Ohm，1787-1854)是德國物理學家.他在物理學中的主要貢獻是發現了后來以他的名字命名的歐姆定律.現在我們看到歐姆定律的公式那么簡單，卻不要忘記歐姆當時為了解決這一難題，付出了艱辛的勞動.他能夠完成這些精細的制作和精確的實驗，主要得益于強烈的好奇心和執著的探究精神.
歐姆，德國
(1787－1854年)
例1 一輛汽車的車燈，燈絲電阻為40 Ω，接在12 V的電源兩端，求通過這盞電燈的電流.
解：根據歐姆定律，可求得通過這盞電燈的電流
表達式
代入數據(單位)
結果(單位)
二、歐姆定律的簡單計算
例2 一個導體的電阻是6 Ω，通過它的電流是0.4 A. 若要測量此時導體兩端的電壓，應選用電壓表(如圖所示)的哪個擋位？
解：由歐姆定律，可得U =IR
則求得導體兩端的電壓
U =IR=0.4 A×6 Ω =2.4 V< 3 V
因此，應選用電壓表“0~3 V”的擋位.
使用歐姆定律時的注意事項:
①同一性
I、U、R 必須是對同一個導體或同一段電路而言的，三者要一一對應.
②同時性
對于同一導體或同一段電路來說，由于開關的閉合或滑動變阻器滑片的移動，都會導致電路中的電阻、電流變化，所以公式中的三個量是針對同一時間而言的.
②電壓表的電阻很大，將電壓表接在電源兩端時，有電壓表的支路相當于斷路，所以只要電源電壓不超過電壓表的量程，就可以將電壓表直接接在電源兩端.
交流與討論
電流表自身的電阻很小，電壓表自身的電阻很大.前面談到電流表不允許直接連接在電源兩極，而電壓表則可以，現在學習了歐姆定律后，你能說出這樣規定的原因嗎 ？
答：①電流表的電阻很小，相當于導線，若將電流表直接連在電源的兩端，根據歐姆定律 ，當電阻很小時，電路中的電流將很大，會燒壞電源和導線，因此不允許將電流表直接接在電源兩端.
拓展：I-U 圖象相關分析與計算
對I-U關系圖像的分析：
(1)圖像上每一個點的物理意義：每個點都對應一個坐標(U，I )；其中I是在導體兩端電壓為U時通過這段導體的電流.
(2)圖像形狀的含義：
①一條過原點的直線：表示該導體的阻值不變；
可以在圖線上取一個整數點，根據橫縱坐標的電壓值和電流值，結合歐姆定律求電阻.
②一條曲線：表示該導體的阻值是變化的.
可以利用電阻不變，I與U成正比，求出電流值或電壓值.
例3 定值電阻R的I-U圖像如圖所示，由此可知定值電阻R的阻值為 Ω，將該定值電阻與阻值為20 Ω的定值電阻R1并聯在電源電壓是5 V的電路中，則干路的電流為 A.
.
在圖中任取一點，如(2 V，0.2 A)根據歐姆定律得
10
R1支路的電流
并聯電路中各支路兩端電壓相等，即R、 R1兩端電壓均為5 V，由歐姆定律的通過R支路的電流
干路電路I=I0+I1=0.5 A+0.25 A=0.75 A
0.75
拓展：I-U 圖像相關分析與計算
A
V
S
R
R'
酒精濃度檢測儀
酒精測試儀
酒精氣體傳感器
氣敏電阻：阻值隨酒精氣體濃度的變化而變化
酒精氣體濃度越大→氣敏電阻阻值越大→電壓表的示數越大
拓展：
歐姆定律
課堂小結
內容：一段導體中的電流，跟加在這段導體兩端的電壓成___比，
跟這段導體的電阻成___比.
表達式：
變形公式：
注意：同一性、_____性、條件性
公式
I =
U
R
U=IR
R =
U
I
正
反
同時
I 表示通過這段導體的電流，單位是A
U表示這段導體兩端的電壓，單位是V
R表示這段導體的電阻，單位是___
Ω
1. 對歐姆定律的理解，下列說法中正確的是(　　)
A. 所有電路的電流均可用歐姆定律來計算
B. 通過導體的電流越大，導體的電阻就越小
C. 當導體兩端電壓為零時，導體電阻也為零
D. 對某一導體來說，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比
隨堂練習
純電阻電路
電阻是導體本身的性質，與電流和電壓無關
×
×
×
√
D
歐姆定律：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比
2. 如圖所示電路中，電源電壓為3 V，閉合開關S 后，電流表示數為0.4 A，電壓表示數為1 V，則R2 的阻值是___Ω.移動滑動變阻器滑片至最左端，此時電流表示數為0.1 A，則滑動變阻器的最大阻值為____Ω.
5
U2=U-U1=3 V-1 V=2 V
R1阻值全部接入電路
A
V
S
R2
R1
閉合開關S，R1與R2串聯;
電流表測通過R1與R2的電流;
電壓表測R1兩端的電壓
25
U1'=U-U2'=U-I'R2
= 3 V-0.1 A×5 Ω=2.5 V
同一性
解：由歐姆定律，可求得鉛筆芯電阻阻值
R=　　=　　 　= 20 Ω
U1
I1
3 V
0.15 A
3. 小強想了解一下鉛筆芯電阻的大小，他在一支鉛筆芯兩端加了3 V電壓，測通過鉛筆芯的電流是0.15 A；若加在這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6 V時，通過它的電流又是多少安培？
I2=　　=　　　= 0.3 A
U2
R
6 V
20 Ω
同時性
則當鉛筆芯兩端電壓為6 V時，通過其的電流
電阻是導體本身的一種性質，不隨電壓變化而變化
3. 小強想了解一下鉛筆芯電阻的大小，他在一支鉛筆芯兩端加了3 V電壓，測通過鉛筆芯的電流是0.15 A；若加在這支鉛筆芯兩端的電壓增加到6 V時，通過它的電流又是多少安培？
【一題多解】
∵同一導體電阻R不變
比例法
U1
I1
U2
I2
=
∴
I2=　　I1
U2
U1
= ×0.15 A=0.3 A
6 V
3 V
∴
解：由歐姆定律，可得
R=
U
I
4. 小強用鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實驗臺燈.如圖所示是臺燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，閉合開關S后，把滑片P移到A端時，小燈泡正常發光，這時電流表的示數為0.6 A；把滑片P移到B端時，電流表的示數為0.25 A.已知小燈泡正常發光時的電阻為10 Ω，鉛筆芯全部連入電路的阻值是20 Ω，求：
(1)電源電壓；
鉛筆芯接入電路的電阻為0
閉合開關，燈泡和鉛筆芯電阻串聯接入電路，電流表測通過電路的電流
鉛筆芯接入電路最大阻值20Ω
解：(1)閉合開關，燈泡和鉛筆芯電阻串聯接入電路，電流表測通過電路的電流.
滑片P移到A端時，此時鉛筆芯接入電路的電阻為0，小燈泡正常發光，電流表的示數為0.6 A；
已知小燈泡正常發光時的電阻為10 Ω，
則電源電壓U＝ILRL＝0.6 A×10 Ω＝6 V
A
S
P
L
A
B
A
S
P
L
A
B
4. 小強用鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實驗臺燈.如圖所示是臺燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，閉合開關S后，把滑片P移到A端時，小燈泡正常發光，這時電流表的示數為0.6 A；把滑片P移到B端時，電流表的示數為0.25 A.已知小燈泡正常發光時的電阻為10 Ω，鉛筆芯全部連入電路的阻值是20 Ω，求：
(2)滑片P移到B端時，鉛筆芯兩端的電壓；
鉛筆芯接入電路最大阻值20Ω
(2)滑片P移到B端時，鉛筆芯接入電路最大阻值20 Ω，電流表的示數為0.25 A，根據歐姆定律可得，鉛筆芯兩端的電壓UAB＝IRAB＝0.25 A×20 Ω＝5 V
A
S
P
L
A
B
4. 小強用鉛筆芯代替電阻線制作了一盞實驗臺燈.如圖所示是臺燈的原理圖，AB表示鉛筆芯，P是滑片，閉合開關S后，把滑片P移到A端時，小燈泡正常發光，這時電流表的示數為0.6 A；把滑片P移到B端時，電流表的示數為0.25 A.已知小燈泡正常發光時的電阻為10 Ω，鉛筆芯全部連入電路的阻值是20 Ω，求：
(3)滑片P移到B端時，小燈泡的電阻.
鉛筆芯接入電路最大阻值20Ω
(3)串聯電路總電阻等于各部分電壓之和，
此時燈泡兩端的電壓UL＝U-UAB＝6 V-5 V＝1 V
此時燈泡的電阻
RL'= =　　 　=4 Ω
UL'
I
1 V
0.25 A

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