14.3欧姆定律的应用(沪粤版)资料.ppt

14.3 14.3 欧姆定律的应用欧姆定律的应用R=IU=知识回顾知识回顾欧姆定律：欧姆定律：一段导体中的电流，跟这段导体两一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。公式：公式：I=U/RI=U/RU=IRU=IRR=U/IR=U/I知识要点知识要点 应用应用 解题规律解题规律欧姆定律欧姆定律I=U/RI=U/R已知已知U U、R R求求I I直接用公式直接用公式I=UI=U/R R求解求解已知已知U U、I I求求R R用变形公式用变形公式R=UR=U/I I求解求解已知已知I I、R R求求U U用变形公式用变形公式U=IRU=IR求解求解欧姆定律是电学中的重要定律，在生产和生活实欧姆定律是电学中的重要定律，在生产和生活实欧姆定律是电学中的重要定律，在生产和生活实欧姆定律是电学中的重要定律，在生产和生活实际中有着广泛的应用际中有着广泛的应用际中有着广泛的应用际中有着广泛的应用要测量小灯泡工作时的电阻，可用电压表测出灯要测量小灯泡工作时的电阻，可用电压表测出灯要测量小灯泡工作时的电阻，可用电压表测出灯要测量小灯泡工作时的电阻，可用电压表测出灯泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，再用泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，再用泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，再用泡两端的电压，用电流表测出通过灯泡的电流，再用欧姆定律就能算出灯泡的电阻值了。这种测量电阻的欧姆定律就能算出灯泡的电阻值了。这种测量电阻的欧姆定律就能算出灯泡的电阻值了。这种测量电阻的欧姆定律就能算出灯泡的电阻值了。这种测量电阻的方法叫做方法叫做方法叫做方法叫做伏安法。伏安法。伏安法。伏安法。用什么仪器用什么仪器测量？测量？用什么仪器用什么仪器测量？测量？1 1、实验原理：、实验原理：一、活动一、活动1 1：测量小灯泡工作时的电阻测量小灯泡工作时的电阻 2 2、实验器材：、实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、小灯泡和导线若干等。小灯泡和导线若干等。3 3、画出实验电路图、画出实验电路图：4 4、实验步骤：、实验步骤：注意：开关要处于注意：开关要处于断开断开 状态，且在实验前要将滑状态，且在实验前要将滑片片P P移动至阻值移动至阻值 端端，选择合适，选择合适 ，电压表、，电压表、电流表电流表 接线柱要接正确。接线柱要接正确。最大最大量程量程正、负正、负 (2)检查电路无误后，闭合开关，调节滑片检查电路无误后，闭合开关，调节滑片P P，从尽可能小的电流逐步调至小灯泡正常发光。同从尽可能小的电流逐步调至小灯泡正常发光。同时观察小灯泡的亮度，并读出电压表和电流表的时观察小灯泡的亮度，并读出电压表和电流表的示数，将实验数据记录在表格中。示数，将实验数据记录在表格中。注意：灯泡两端的电压不能超过灯泡标注的注意：灯泡两端的电压不能超过灯泡标注的电压最大值电压最大值(1)按电路图连接电路：按电路图连接电路：实验次序实验次序 V灯泡亮度灯泡亮度 1不亮不亮 2灯丝暗红灯丝暗红 3微弱发光微弱发光 4正常发光正常发光实验数据和现象实验数据和现象:1 1 1 1、灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯泡灯丝、灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯泡灯丝、灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯泡灯丝、灯泡由不亮逐渐变为正常发光，灯泡灯丝的温度是否在变化的温度是否在变化的温度是否在变化的温度是否在变化?请用手摸一摸，感受灯泡的温请用手摸一摸，感受灯泡的温请用手摸一摸，感受灯泡的温请用手摸一摸，感受灯泡的温度变化。度变化。度变化。度变化。2 2 2 2、小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有什、小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有什、小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有什、小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有什么关系？么关系？么关系？么关系？温度会升高！温度会升高！灯泡越亮，温度越高，灯丝的电阻越大！灯泡越亮，温度越高，灯丝的电阻越大！3 3、有同学将记录表中四次测量的电阻的平均、有同学将记录表中四次测量的电阻的平均值作为小灯泡的电阻，你认为这样做正确吗？为值作为小灯泡的电阻，你认为这样做正确吗？为什什么？么？答：不正确。因为小灯泡的电阻随温度的变化答：不正确。因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化。而变化。分析论证分析论证交流评估：交流评估：问题问题1：闭合开关前，滑动变阻器的滑片：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P P应放在什么位置？应放在什么位置？问题问题2：若小灯泡断路，则电压表和电流表若小灯泡断路，则电压表和电流表会如何变化？会如何变化？问题问题3：若其他地方断路，则电压表和电流若其他地方断路，则电压表和电流表会如何变化？表会如何变化？问题问题4：若小灯泡短路，则电压表和电流表若小灯泡短路，则电压表和电流表会如何变化？会如何变化？问题问题5：若电路正常，则当滑动变阻器的若电路正常，则当滑动变阻器的滑片向左（或向右）移动，电压表和电流表会滑片向左（或向右）移动，电压表和电流表会如何变化？如何变化？问题问题6：若电压表并联在滑动变阻器两端，若电压表并联在滑动变阻器两端，则当滑动变阻器的滑片向左（或向右）移动，则当滑动变阻器的滑片向左（或向右）移动，电压表和电流表又会如何变化？电压表和电流表又会如何变化？1 1、实验原理：、实验原理：.R=U/IR=U/I 定值电阻阻值的测量定值电阻阻值的测量 3 3、实验电路图：、实验电路图：2 2、实验器材：、实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线若干等。待测电阻和导线若干等。AVRxPS4 4、实验步骤：、实验步骤：(1)按电路图连接电路：按电路图连接电路：(2)(2)检查电路无误后，闭合开关，调节滑检查电路无误后，闭合开关，调节滑片片P P，改变待测电阻两端的电压，使电压表的，改变待测电阻两端的电压，使电压表的示数变化三次，记下电压值并同时读出电流示数变化三次，记下电压值并同时读出电流表的读数，分别填入表格中。表的读数，分别填入表格中。(3)(3)根据记录的三组数据，分别求出三组根据记录的三组数据，分别求出三组对应的电对应的电 阻值，根据阻值，根据 ，得，得出待测电阻值。出待测电阻值。实验次序实验次序电压电压U/V电流电流I/A电阻电阻R/（1）20.2（2）2.50.25（3）30.28 上表是某同学的实验记录上表是某同学的实验记录,则被测电阻的阻则被测电阻的阻值应为值应为_101010.710.2 分析比较上面的实验数据，你还能得到什分析比较上面的实验数据，你还能得到什么结论？么结论？保持电阻不变时，电流和电压成正比。保持电阻不变时，电流和电压成正比。5 5、实验数据记录：、实验数据记录：1 1、这个实验做三次的目的是、这个实验做三次的目的是什么？这与研究电流、电压、电什么？这与研究电流、电压、电阻之间关系及测量小灯泡工作时阻之间关系及测量小灯泡工作时的电阻的三次实验的目的有什么的电阻的三次实验的目的有什么不同？不同？2 2、滑动变阻器的作用：、滑动变阻器的作用：（2 2）改变电路中的电流和电压）改变电路中的电流和电压,便于多次测量求便于多次测量求平均值，减小误差。平均值，减小误差。（1 1）保护电路；）保护电路；3 3、第三次实验所测得的电阻值偏大，原、第三次实验所测得的电阻值偏大，原因可能是什么？因可能是什么？交流与合作：交流与合作：4.4.比较灯泡在较低电压下和较高电压下比较灯泡在较低电压下和较高电压下测得电阻值有何区别？能否将测得电阻值有何区别？能否将4 4次电阻的平均次电阻的平均值作为小灯泡的电阻？为什么？值作为小灯泡的电阻？为什么？较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。较低电压下电阻较小，较高电压下电阻较大。不能。不能。因为灯丝发光时温度升高因为灯丝发光时温度升高,使得电阻使得电阻相差较大相差较大,每次测得的数值是灯丝在不同温度每次测得的数值是灯丝在不同温度下的电阻值下的电阻值,所以不能取平均值。所以不能取平均值。5.5.某同学在伏安法测定值电阻的实验后某同学在伏安法测定值电阻的实验后认为，随着电压、电流的增大，电阻温度要升认为，随着电压、电流的增大，电阻温度要升高，电阻值应不断变大，每次电阻值应为待测高，电阻值应不断变大，每次电阻值应为待测电阻在不同温度下的电阻，不能取平均值。你电阻在不同温度下的电阻，不能取平均值。你认为呢？认为呢？本次实验中，本次实验中，定值电阻的温度变化较小，定值电阻的温度变化较小，阻值受温度的影响小，阻值受温度的影响小，测得的电阻值有偏差，测得的电阻值有偏差，主要是由电路和仪器误差引起，可以取平均值主要是由电路和仪器误差引起，可以取平均值作为该电阻的电阻值。作为该电阻的电阻值。1 1 1 1、假如用长、假如用长、假如用长、假如用长1m1m1m1m、截面积、截面积、截面积、截面积1mm1mm1mm1mm2 2 2 2的铜质导线（电阻的铜质导线（电阻的铜质导线（电阻的铜质导线（电阻为为为为0.0170.0170.0170.017）将）将）将）将220V220V220V220V电源的两极直接连结起来，计算电源的两极直接连结起来，计算电源的两极直接连结起来，计算电源的两极直接连结起来，计算一下，通过导线的电流多大？如果写字台灯的工作一下，通过导线的电流多大？如果写字台灯的工作一下，通过导线的电流多大？如果写字台灯的工作一下，通过导线的电流多大？如果写字台灯的工作电流为电流为电流为电流为0.2A0.2A0.2A0.2A，那么通过导线的电流相当于多少盏写，那么通过导线的电流相当于多少盏写，那么通过导线的电流相当于多少盏写，那么通过导线的电流相当于多少盏写字台灯在同时工作？字台灯在同时工作？字台灯在同时工作？字台灯在同时工作？盏盏盏盏如果这样连接会有什么危害呢？如果这样连接会有什么危害呢？二、活动二、活动2 2：研究短路有什么危害研究短路有什么危害2 2 2 2、某同学将电流表（其电阻、某同学将电流表（其电阻、某同学将电流表（其电阻、某同学将电流表（其电阻为为为为 0.10.10.10.1、量程、量程、量程、量程0 0 0 03A3A3A3A）并联在）并联在）并联在）并联在一电器两端，电器两端的电压为一电器两端，电器两端的电压为一电器两端，电器两端的电压为一电器两端，电器两端的电压为3V3V3V3V。算一算通过电流表的电流有。算一算通过电流表的电流有。算一算通过电流表的电流有。算一算通过电流表的电流有多大？这会造成什么危害多大？这会造成什么危害多大？这会造成什么危害多大？这会造成什么危害?通过电流表的电流：通过电流表的电流：会把电流表烧坏！会把电流表烧坏！会把电流表烧坏！会把电流表烧坏！学过伏安法测电阻后，老师给了小明一个不学过伏安法测电阻后，老师给了小明一个不透明的箱子，箱子两端各有一个接线柱，请他想透明的箱子，箱子两端各有一个接线柱，请他想办法测出箱内导体的电阻。小明用伏安法测得数办法测出箱内导体的电阻。小明用伏安法测得数据如图，算出箱内电阻据如图，算出箱内电阻R R为为_ _。打开箱子你发现：打开箱子你发现：（1）R1与R2 串联（2）R=R1+R2 15三、三、串联电路和并联电路的总电阻串联电路和并联电路的总电阻串联电路电流的特点：串联电路电流的特点：I=II=I1 1=I=I2 2串联电路电压的特点：串联电路电压的特点：U=UU=U1 1+U+U2 2IR2UA ASU2U1R1由欧姆定律可知：由欧姆定律可知：结论：串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。结论：串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和。讨论讨论1 1：为什么串联电路的总电阻比其他电阻大？为什么串联电路的总电阻比其他电阻大？特点：串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大。特点：串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大。这相当于增加了导体的长度。这相当于增加了导体的长度。讨论讨论2 2：若有若有n n 个电阻个电阻R R1 1、R R2 2、RnRn串联，串联，则它们的总电阻则它们的总电阻R R 总总等于多少？等于多少？R R总总R R1 1R R2 2+n n讨论讨论3：若有若有n个相同阻值的电阻串联，总电阻个相同阻值的电阻串联，总电阻R 总总等于多少等于多少?R总总=nR 串联电路的分压作用串联电路的分压作用R1R2I IU1U2U欧姆定律：欧姆定律：I I1 1U U1 1/R/R1 1 I I2 2=U=U2 2/R/R2 2 根据串联电流特点：根据串联电流特点：I I1 1I I2 2 得：得：串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。若若R R1 1 R R2 2,则则U U1 1 U U2 2 若若R R1 1=R=R2 2,则则U U1 1=U=U2 2 若若R R1 1 R R2 2,则则U U1 1 U R R2 2,则则I I1 1 I I2 2 若若R R1 1=R=R2 2,则则I I1 1=I=I2 2 若若R R1 1 R I I2 2并联电路的分流规律并联电路的分流规律:R1R2UI I1 1I I2 2I I1 1、有两只电阻，、有两只电阻，R R1 1=3=3，R R2 2=6=6，若把，若把它们串联后接到电压为它们串联后接到电压为6V6V的电源上，这两只的电源上，这两只电阻两端的电压之比为电阻两端的电压之比为U U1 1U U2 2=，通，通过它们的电流之比为过它们的电流之比为I I1 1I I2 2=若将它们并联后接到同一电源上，则通过若将它们并联后接到同一电源上，则通过它们的电流之比为它们的电流之比为I I1 1I I2 2=,这两这两只电阻两端的电压之比为只电阻两端的电压之比为U1U2=U1U2=_._.1:21:21:11:12:12:1课堂练习课堂练习1:1 2 2、在、在图图所示的所示的电电路中，路中，电电源源电压电压保持不保持不变变，当开关，当开关S S由断开到由断开到闭闭合，合，电电流表两次示数流表两次示数之比是之比是1515，由此可知，由此可知，电电阻阻R1R1与与R2R2之比是之比是（）A A5151B B1515 C C1414D D4141D 3 3、如图所示电路，电源电压保持不变，开关闭、如图所示电路，电源电压保持不变，开关闭合后若变阻器滑片合后若变阻器滑片P P向左滑动时，则向左滑动时，则 ()()A.V A.V表示数增大，表示数增大，A A表示数减小表示数减小 B.VB.V表示数减小，表示数减小，A A表示数减小表示数减小 C.VC.V表示数增大，表示数增大，A A表示数增大表示数增大 D.VD.V表示数减小，表示数减小，A A表示数增大表示数增大AR1PR2 Vc 4 4、如、如图图所示，所示，ABAB和和BCBC是由同种材料制成的是由同种材料制成的长长度度相同、横截面相同、横截面积积不同的两段不同的两段导导体，将它体，将它们们串串联联后后连连入入电电路中比路中比较这较这两段两段导导体两端的体两端的电压电压及通及通过过它它们们的的电电流的大小，有（流的大小，有（）A AU UABABUUBCBC，I IABABIIBCBC B BU UABABUUUBCBC，I IABABI IBCBC D DU UABABU UBCBC，I IABABIIBCBCC 8 8、如如下下图图所所示示电电路路中中，电电源源电电压压为为3V3V且且保保持持不不变变，R=10R=10，滑滑动动变变阻阻器器的的最最大大阻阻值值R R20.20.当当开开关关S S闭闭合合后后，在在滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片由由A A端端移移动动到到B B端端的的过过程程中中，电电流表示数的变化范围是流表示数的变化范围是 。0.3A0.1A 9 9、如如图图所所示示是是两两个个电电路路元元件件A A和和B B在在某某一一温温度度下下各元件中的电流与两端电压的关系各元件中的电流与两端电压的关系（1 1）由图可知，元件）由图可知，元件 中的电流与它两端电压中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律之间的关系遵循欧姆定律（选填（选填A A或或B B）（2 2）将）将A A和和B B并联后接在并联后接在电压为电压为2.0V2.0V的电源两端，求流过的电源两端，求流过A A和和B B的总电流并联的总电流并联后的总电阻多大？后的总电阻多大？10 10、如、如图图所示的所示的电电路，路，电电源源电压电压不不变变，当开关，当开关S S闭闭合后，移合后，移动动滑片滑片P P，改，改变变滑滑动变动变阻器接入阻器接入电电路的阻路的阻值值，使，使电压电压表的示数从表的示数从6V6V变变化到化到2V2V，同，同时观时观察到察到电电流流表的示数从表的示数从0.5A0.5A变变化到化到1A1A定定值电值电阻阻R0R0阻阻值值和和电电源源电电压压分分别为别为（）A.4A.4、8V8V B B66、12V12V C C88、10V10V D D1616、10V10Vc串联电路串联电路 并联电路并联电路电电路路图图 I I1 I2I I1 I2电流电流 I=I1=I2=I=I1+I2+电压电压 U=U1+U2+U=U1=U2=电阻电阻 R=R1+R2+(R=nR0)1/R=1/R1+1/R2(R=R0/n)电压与电流电压与电流分配关系分配关系U1/U2=R1/R2U1/U=R1/RI1/I2=R2/R1