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第十七章--欧姆定律
第2节 欧姆定律
物理观念
科学思维
科学探究
科学态度
与责任
学生能深入理解欧姆定律的内涵，清楚认识到电流、电压、电阻之间的定量关系，形成正确的电学物理观念，能运用该定律解释生活中的一些简单电学现象。
通在运用欧姆定律进行计算的过程中，提高学生运用数学知识解决物理问题的能力，培养学生的解题规范和思维严谨性。
通过分析实际生活中的电路问题，引导学生学会将实际问题抽象为物理模型，提高学生分析和解决实际问题的能力。
激发学生对物理学科的学习兴趣，培养学生严谨认真实事求是的科学态度，使学生认识到欧姆定律在现代科技和日常生活中的广泛应用，增强学生将物理知识应用于实际的意识和社会责任感。
教学目标
问题
通过上节的探究可以发现，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比、跟导体的电阻成反比。这是不是普遍规律呢
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
I
U
I
R
人们经过进一步的研究发现，对大多数导体而言上面的规律是成立的，并归纳得出了下面的定律。
新课导入
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：
公式中符号的意义及单位
U表示导体两端的电压，单位：V
I表示导体中的电流，单位：A
R表示导体的电阻，单位：Ω
实际上早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了实验和理论研究，得出了上面所述的规律。为了纪念欧姆，人们把上面的规律称为欧姆定律。
欧姆定律
概念：
欧姆定律
欧姆定律的适用范围：
欧姆定律表达式的理解：
欧姆定律适用于纯电阻电路，在气体导电和半导体元件导电时欧姆定律将不适用。【纯电阻电路就是将电能全部转化为内能或光能的电路。】
欧姆定律
统一性
I、U、R必须使用国际单位制中的单位，U—V，R—Ω，I—A。
同一性
同时性
① I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言。
②在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如I1、R1、U1或 。
I灯＝
条件性
当导体的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。
对同一导体来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式中的三个量是针对同一时间而言的。
推导式
欧姆定律
思 考
不能，电阻大小只与长度、材料、横截面积和温度有关决定。
不能，因为电压是电流形成的原因。
变形公式 ，能否说明电阻与电压成正比，与电流成反比呢？
变形公式U=IR ，能否说明电阻一定时电压与电流成正比呢？
欧姆定律反映了电流和电压的因果性，电流与电阻的制约性。该公式的发现，给电学的计算带来了很大的方便，这是在电学史上具有里程碑意义的贡献。
U一定时，I与R成反比
R一定时，U与I成正比
I一定时，U与R成正比
R一定时，I与U成正比
U一定时，R与I成反比
I一定时，R与U成正比
有电压才有电流
电阻是物质本身的一种性质，与电压和电流无关
欧姆定律
在物理学上要有意义，故两者的比例关系顺序不能颠倒，但可以用于计算
欧姆定律
如图所示，闭合开关后，电阻为R的电阻器两端电压为6V, 通过电阻器的电流为0.3A 。
(1) 计算电阻器的电阻R。
(2) 调节电源电压，当电阻器两端电压变为原来
的2倍时，通过电阻器的电流为原来的几倍？
电源
R
解:（1) 电阻器的电阻
(2) 根据欧姆定律，当电阻不变 、电压变为原来的2倍时，通过电阻器的电流为原来的2倍。
答：（1)电阻为20Ω ；(2)电流为原来的2倍。
【例题】
欧姆定律简单计算
科学世界
　　根据世界卫生组织的统计，50%~60％的 交通事故与酒后驾驶有关。我国刑法规定，从2011年5月1日起，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。
目前，世界大多数国家都采用呼气式酒精剧试仪对
驾驶员进行现场检测。
　　酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阻值随
酒精气体浓度的变化而变化，从而引起电路中电流
和电压 的变化。这样测试仪就能显示出驾驶员呼出
的酒精气体浓度。
酒精测试仪原理：
　　酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R1、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。其中传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小，根据欧姆定律I=U/R可知，电路中的电流越大，则定值电阻R2两端的电压U2＝IR2越大，即测试仪的示数越大。
科学世界
一辆汽车的车灯，灯丝电阻为30 Ω，接在12 V的电源两端，求通过这盏电灯的电流。
U=12 V
I
R=30 Ω
课堂练习
解：
I=　　=　　　= 0.4 A
U
R
12 V
30 Ω
答：通过这盏电灯的电流0.4A
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0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20 Ω，求灯泡两端的电压。
UL=ILRL =0.6 A×20 Ω =12 V
解：
IL=I=0.6 A
由串联电路电流规律得
RL=20 Ω
I=0.6 A
A
R'
L
课堂练习
答：灯泡两端的电压12V。
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0.18 A，再用电压表测得灯泡两端的电压是220 V，试计算灯丝正常发光时的电阻值。
R=　　=　　 　= 1 222 Ω
U
I
220 V
0.18 A
课堂练习
解：
灯丝正常发光时的电阻值
答：灯丝正常发光时的电阻值1222Ω
加在某一电阻器两端的电压为5 V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20 V，此时这个电阻器的电阻值是多大？通过它的电流是多大？
U2=20 V
R=？
I2=？
I2=　　=　　　= 2 A
U2
R
20 V
10 Ω
I1=0.5 A
R
U1=5 V
解：
R=　　=　　 　= 10 Ω
U1
I1
5 V
0.5 A
提示：因为电阻是导体本身的一种性质，因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系，所以“电阻与电压成正比，与电流成反比”这种说法是错误的。
课堂练习
甲、乙分别接入电压比是2∶1的电路中，已知它们的电阻比是2∶3，则通过它们的电流比是　(　　　)
A．1∶1　B．2∶1　C．4∶3　D．3∶1
　　据题意 U甲∶U乙= 2∶1 ；R甲∶R乙= 2∶3
　　根据
　　注意：甲和乙电压与电阻的对应关系不要出现错误。
D
I =
U
R
课堂练习
解得： I甲∶I乙= 3∶1
U-I图象
如图：当R1和R2串联时，由欧姆定律得：
和
且在串联电路中I=I1=I2
串联分压
①电阻越大，分得的电压越多。
串联分压：在串联电路中，电压与电阻成正比
②电阻增大，其两端的电压也增大。
总电压分给各用电器
如图：当R1和R2并联时，根据欧姆定律有U1＝I1R1，U2＝I2R2,且在并联电路中U＝U1＝U2
并联分流
并联分流：在并联电路中，电流与电阻成反比
即电阻越大，分得的电流越少
干路电流分给支路
1．关于电流跟电压和电阻的关系，下列说法正确的是（ ）
A．导体的电阻越大，通过导体的电流越小
B．导体的电阻越大，通过导体的电流越大
C．导体两端的电压越大，导体的电阻越大，通过导体的电流也越大
D．在导体两端的电压一定的情况下，导体的电阻越小，通过导体的电流越大
D
课堂练习
2．一条镍铬合金线的两端加上4 V电压时，通过的电流是0.2 A，则它的电阻是 Ω。若合金线的两端电压增至16 V时，它的电阻是
Ω，这时若要用电流表测量它的电流，应选用量程为 A的电流表。
20
20
3.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值将______，电压表的示数将______（均填“变大”或“变小”）
变小
变大
课堂练习
4.交警严查酒后驾车，如图甲所示是酒精测试仪的原理图，其中R1为定值电阻， R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度β变化曲线如图乙所示，电源电压恒定不变。如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么测试仪的（　）
A．传感器两端的电压越
B．电压表示数越大
C．通过传感器的电流越小
D．电压表示数不变
B
酒精气体传感器
两只定值电阻，甲标有“10Ω、0.8A”字样，乙标有“15Ω、0.4A”字样，把它们串联起来，两端允许加的最大电压是（　　）
A．14V B．10V
C．8V 　　 D．6V
B
课堂练习
甲标有“10Ω、0.8A”字样，乙标有“15Ω、0.4A”字样，根据串联电流相等，而甲电阻允许通过的最大电流为0.8A，乙电阻允许通过的最大电流为0.4A，当把它们串联起来，电路中电流不能超过0.4A，否则会将乙电阻烧坏；
把它们串联起来，当电流为最大值0.4A时，两端的电压是：U=IR总=0.4A×（10Ω+15Ω）=10V，两端允许加最大电压是10V，故B符合题意，ACD不符合题意。故选：B。
课堂小结
欧姆定律
内容：
欧姆定律
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，导体的电阻成反比。
单位：电压：V；电阻：Ω；电流：A
公式：
理解
①欧姆定律适用于纯电阻电路；
②电流、电压与电阻必须是对应同一导体或同一段电路；
③三个量具有同时性。
利用欧姆定律进行简单计算
课堂总结
1. 一个电熨斗的电阻是80Ω，接在电压为220V的电路上，通过它的电流是多少？
2. 一个定值电阻的阻值是10Ω，使用时通过的电流是200mA，加在这个定值电阻两端的电压是多大？
练习与应用
3. 某小灯泡工作时两端的电压是2.5V，用电流表测得此时的电流是300mA，此小灯泡工作时的电阻是多少？
4. 图是某同学在探究电流与电压的关系时，根据实验数据画出的I-U图像。他实验时使用的电阻器的电阻是多大
练习与应用
5. 图是某同学在探究电流与电阻的关系时，根据实验数据画出的I-R图像。实验时控制的电压是多大
6. 某同学认为：“由I=U/R变形可得R=U/I 。这就表明，导体的电阻R跟它两端的电压U成正比，跟电流I成反比。”这种说法对吗？为什么？
不对。因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积（还与温度有关），而跟导体两端的电压和导体中的电流无关。
练习与应用
对于R=U/I，U和I的比值仅仅反映了导体电阻的大小。对同一段导体来说，由于导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，所以R是一个定值；对于不同的导体，U和I的比值一般不同，所以R的值一般不同。若导体两端的电压为零时，通过导体的电流也等于零，但这个导体的电阻却不为零，它有一个确定的值。
下 课
Thanks!
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