第十七章 欧姆定律课堂讲义.docx
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第十七章欧姆定律课堂讲义
第十七章欧姆定律
第一节电流与电压电阻的关系
【课堂笔记】
1、电流与电压电阻的关系
1、电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
2、电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比
【课堂导学】
1、预备知识
1、电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的_______有关;可以猜想,同一导体两端电压越大,通过导体的电流______;导体的电阻对电流有阻碍作用,说明电流的大小与导体的_______有关。
可以猜想,同一电压下,导体的电阻越大,通过导体的电流______。
2、为了研究通过导体的电流跟电压的关系,我们应控制_______一定,通过在电路中串联一个__________来调节导体两端的电压。
同时也起到________作用。
3、为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的_______一定,通过换用不同的_______来改变电阻。
二、探究
(一)电阻不变时,探究电流与电压的关系
1.猜想假设:
在电阻一定时,电压越高,电路中的电流越_____。
2.设计实验:
(1)保持_______不变,用_______、_______测出定值电阻两端的电压和电流。
(2)实验器材:
________________________________________________。
(3)电路图:
实物按电路图连成电路并在右边虚线框画出对应的电路图。
滑动变阻器的作用是:
________________________________________
(3)实验过程
A、按电路图连接电路,在连接电路时开关应该_______。
B、在闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到______________
C、闭合开关,移动变阻器的滑片,使电阻两端的电压为1V、2V、3V,并读出相应的电流大小,填入到数据表格中。
(4)实验记录表格并画出图像:
(5)结论:
在_____一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成_____。
实验中是采用_____________法,本实验中应保持_______________不变,用_______________改变电路中的电流和电阻两端电压大小。
(2)电压不变时,探究电流与电阻的关系
1.猜想假设:
在电压一定时,电阻越大,电路中的电流越_____。
2.设计实验:
(1)保持_______不变,用_______、_______测出定值电阻两端的电压和电流。
(2)实验器材:
________________________________________________。
(3)电路图:
实物按电路图连成电路并在右边虚线框画出对应的电路图。
滑动变阻器的作用是:
________________________________________
(4)实验过程
A、按电路图连接电路,在连接电路时开关应该_______。
B、在闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到___________
C、闭合开关,移动变阻器的滑片,使电阻两端的电压为3V,读出相应的电流大小,填入到数据表格中。
D、断开开关,更换电阻,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压为3V。
读出相应的电流大小,填入到数据表格中。
E、重复D步骤,读出相应的电流大小,填入到数据表格中。
(4)实验记录表格并画出图像:
(5)结论:
在_____一定的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成_____。
实验中是采用_____________法,本实验中应保持_______________不变,用_______________控制电阻两端的电压不变。
(3)综合
(一)
(二)的结论可得综合结论_____________________________
______________________________________________________________________
课堂练习
1、在探究“电路中电流与电压和电阻的关系”实验中,某实验小组设计了如图甲所示电路.
(1)若想探究电流与电阻的关系,可以把5Ω的电阻换成10Ω电阻并向_______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,直到___________,再读出电流表的示数.
(2)在探究电阻一定时,电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中,使用滑动变阻器的目的是保护电路和改变___________(选填“电源”、“变阻器”或“定值电阻”)两端电压.
(3)乙、丙两图是该小组在探究过程中根据实验数据绘制的图象,其中表示电阻不变,电流随电压变化的图象是_________(选填“乙”或“丙”).
2、在探究“电流跟电压、电阻关系”的实验中.
(1)根据图甲,将图乙中的实物连接成电路.
(2)在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”实验时,调节滑动变阻器,测出电阻R两端的电压和对应的电流值如表.分析表中数据可以得出的结论是__
___________________________________________________________________.
(3)在探究“电流与电阻关系”的过程中,应控制不变.实验中将图中10Ω的电阻更换为20Ω的电阻,闭合开关后,下一步的操作应当是使滑动变阻器滑片向_____________(填“右”或“左”)移动.
3、如图
(1)所示是某实验小组在“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”实验时,根据实验数据所画出的图象.通过甲(或乙)图象说明,当电阻一定时,通过电阻的电流与电阻两端的电压成________比;通过比较甲和乙图象,说明当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成______比;由图象可知R甲=5Ω,R乙=________Ω.此实验中,滑动变阻器除了有__________的作用,还可以改变电阻中的电流和两端电压.请在图
(2)表盘中标出电阻甲两端电压为2V时,电流表指针的准确位置.
第二节欧姆定律
【课堂笔记】
一、电流与电压、电阻的关系
1、在电阻一定时,导体中的电流________________________________;在电压一定时,导体中的电流________________________________。
2、在研究电流与电压、电阻的关系时,运用的是______________法,即:
在研究电流与电压的关系时,应控制__________不变,使电压发生变化;在研究电流与电阻的关系时,应控制____________不变,使电阻发生变化。
二、欧姆定律
1、欧姆定律研究导体中的电流与导体的电阻、导体两端的电压的关系。
2、内容:
通过导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
3、欧姆定律的表达式是
;变形公式___________和____________
在公式中;
表示___________,单位是___________
表示___________,单位是___________
表示___________,单位是___________。
三、正确理解欧姆定律
1、电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比;导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的。
(同一性)
【注意】:
不能反过来说“电阻一定时,电压跟电流成正比”在、这里存在一个逻辑关系的问题,这里的电压是原因,电流是结果。
(逻辑性)
2、电压一定时,通过导体中的电流和导体的电阻成反比。
电流和电阻也是针对同一导体而言的。
(同一性)
【注意】:
不能说物体的电阻与通过他的电流成反比。
我们知道,电阻是导体本身的一种特性,它不随电压或电流的大小而改变。
(逻辑性)
3、
表示某段导体的电阻值上等于这段导体两端的电压与其通过的电流的比值,这个比值
是导体本身的属性,不能理解为
与
成正比,与
成反比。
导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流无关。
4、欧姆定律中的电流是通过导体的电流,电压是指加在这段导体两端的电压,电阻是指这段导体所具有的电阻值。
公式中的
、
、
必须针对同一段电路.
【课堂导学】
一、利用欧姆定律对简单电路进行计算
(一)求电流
【例题1】车床照明灯的电压是36V,电阻为720Ω,求这盏灯正常工作时,通过它的电流为多少?
(2)求电压
【例题2】有一种指示灯,电阻为6Ω,通过的电流为0.4A时才正常发光。
要使其正常发光,应加多大的电压?
(3)求电阻
【例题3】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。
2、在串并联电路中欧姆定律的应用
(1)串联电路
【例题4】如图所示电流表的示数为0.2A,电压表示数为3.6V,R2=12Ω,求:
(1)
R1电阻的阻值;
(2)电源电压
(2)并联电路
【例题5】如图所示,已知R1=200Ω,R2=50Ω,电流表
的示数为0.2A,求:
(1)电流表
的示数
【例题6】如图所示电路,电源电压保持不变。
在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A;乙图中,闭合开关S,电压表示数为6V。
求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)乙图中电流表示数。
【例题7】如图所示电路,电阻R1=R2=4Ω,电源电压保持不变,当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75A,此时电路是____联电路,电路的总电压是______V;当S1闭合、S2断开时,电路的总电阻是_______Ω,电流表的示数是______A。
3、滑动变阻器
【例题8】从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。
交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图所示。
电源电压恒为9V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为80Ω。
使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8V。
求:
(1)电压表的示数为8V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为8V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变。
某驾驶员对着测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.3A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
【例题9】如图所示,电源保持6V的电压不变,开关S闭合后,电流表的示数是0.4A,电压表的示数为2V,则电阻R1的阻值是_______Ω;将滑动变阻器R2的滑片由a向b移动的过程中,电流表的示数将________,电压表的示数将_____(两空选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【例题10】在如图所示的电路中,电源电压为12V。
闭合开关后,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为8V,则电阻R2的阻值是_________Ω。
将滑动变阻器R1的滑片向右移动,电压表的示数将变______________。
方法总结:
_________________________________________
4、电阻串并联
【例题11】阻值为R1、R2的两导体串联,串联后的总电阻(又叫等效电阻)为R,试利用欧姆定律和串联电路的有关知识推证:
R=R1+R2.
(提示:
运用串联电路的电流、电压规律,及欧姆定律)
【例题12】“等效替代法”是物理学中常用的一种方法.若图甲的两个电阻并联后接入电路中的效果与图乙一个电阻接入电路的效果相同,请你利用并联电路电压、电流的规律及欧姆定律推导出R与R1、R2的关系式为
.
【例题13】有一只小灯泡,它正常发光时灯丝电阻为12.5Ω,正常工作时两端电压是2.5V。
如果我们只有6V的电源,要使小灯泡正常发光,应该串联一个
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