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第二节 科学探究：欧姆定律
课时2 欧姆定律及其简单计算
1. 联系上节实验探究，分析归纳得到欧姆定律.
2. 通过对电学问题的计算学会解答电学题的一般方法，总结出利用欧姆
定律解答计算题的一般步骤.
3. 通过实例分析，理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路
问题.
学习目标
1. 保持电阻不变时，电流跟电压成_____关系.
2. 保持电压不变时，电流跟电阻成_____关系.
还记得上节课通过实验得出来“电流与电压和电阻的关系”的结论吗？
这是不是普遍规律呢？
正比
反比
新课引入
知识回顾
1. 内容：
一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比.
一、欧姆定律的理解
2. 表达式：
I =
U
R
电压：表示这段导体两端的电压
电阻：表示这段导体的电阻
电流：表示通过这段导体的电流
I ——A
U——V
R——Ω
单位要统一
新知学习
3. 欧姆定律变形公式：
(1)已知电流、电阻，求电压：
(2)已知电压、电流，求电阻：
原因
思考1：变形公式 ，能否表明电阻一定时电压与电流成正比呢？
U=IR
电阻一定时，电流与电压成正比
电阻是导体本身的一种性质，由长度、材料、横截面积等因素决定，与电流、电压无关.
思考2：变形公式R= ，能否表明电阻与电压成正比，与电流成反比呢？
U
I
注：欧姆定律只适用于纯电阻电路
定律中的成反比和成正比是有条件的. 当电阻一定时，电流与电压成正比；当电压一定时，电流与电阻成反比.
欧姆(G.S.Ohm，1787-1854)是德国物理学家.他在物理学中的主要贡献是发现了后来以他的名字命名的欧姆定律.现在我们看到欧姆定律的公式那么简单，却不要忘记欧姆当时为了解决这一难题，付出了艰辛的劳动.他能够完成这些精细的制作和精确的实验，主要得益于强烈的好奇心和执著的探究精神.
欧姆，德国
(1787－1854年)
例1 一辆汽车的车灯，灯丝电阻为40 Ω，接在12 V的电源两端，求通过这盏电灯的电流.
解：根据欧姆定律，可求得通过这盏电灯的电流
表达式
代入数据(单位)
结果(单位)
二、欧姆定律的简单计算
例2 一个导体的电阻是6 Ω，通过它的电流是0.4 A. 若要测量此时导体两端的电压，应选用电压表(如图所示)的哪个挡位？
解：由欧姆定律，可得U =IR
则求得导体两端的电压
U =IR=0.4 A×6 Ω =2.4 V< 3 V
因此，应选用电压表“0~3 V”的挡位.
使用欧姆定律时的注意事项:
①同一性
I、U、R 必须是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应.
②同时性
对于同一导体或同一段电路来说，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阻、电流变化，所以公式中的三个量是针对同一时间而言的.
②电压表的电阻很大，将电压表接在电源两端时，有电压表的支路相当于断路，所以只要电源电压不超过电压表的量程，就可以将电压表直接接在电源两端.
交流与讨论
电流表自身的电阻很小，电压表自身的电阻很大.前面谈到电流表不允许直接连接在电源两极，而电压表则可以，现在学习了欧姆定律后，你能说出这样规定的原因吗 ？
答：①电流表的电阻很小，相当于导线，若将电流表直接连在电源的两端，根据欧姆定律 ，当电阻很小时，电路中的电流将很大，会烧坏电源和导线，因此不允许将电流表直接接在电源两端.
拓展：I-U 图象相关分析与计算
对I-U关系图像的分析：
(1)图像上每一个点的物理意义：每个点都对应一个坐标(U，I )；其中I是在导体两端电压为U时通过这段导体的电流.
(2)图像形状的含义：
①一条过原点的直线：表示该导体的阻值不变；
可以在图线上取一个整数点，根据横纵坐标的电压值和电流值，结合欧姆定律求电阻.
②一条曲线：表示该导体的阻值是变化的.
可以利用电阻不变，I与U成正比，求出电流值或电压值.
例3 定值电阻R的I-U图像如图所示，由此可知定值电阻R的阻值为 Ω，将该定值电阻与阻值为20 Ω的定值电阻R1并联在电源电压是5 V的电路中，则干路的电流为 A.
.
在图中任取一点，如(2 V，0.2 A)根据欧姆定律得
10
R1支路的电流
并联电路中各支路两端电压相等，即R、 R1两端电压均为5 V，由欧姆定律的通过R支路的电流
干路电路I=I0+I1=0.5 A+0.25 A=0.75 A
0.75
拓展：I-U 图像相关分析与计算
A
V
S
R
R'
酒精浓度检测仪
酒精测试仪
酒精气体传感器
气敏电阻：阻值随酒精气体浓度的变化而变化
酒精气体浓度越大→气敏电阻阻值越大→电压表的示数越大
拓展：
欧姆定律
课堂小结
内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成___比，
跟这段导体的电阻成___比.
表达式：
变形公式：
注意：同一性、_____性、条件性
公式
I =
U
R
U=IR
R =
U
I
正
反
同时
I 表示通过这段导体的电流，单位是A
U表示这段导体两端的电压，单位是V
R表示这段导体的电阻，单位是___
Ω
1. 对欧姆定律的理解，下列说法中正确的是(　　)
A. 所有电路的电流均可用欧姆定律来计算
B. 通过导体的电流越大，导体的电阻就越小
C. 当导体两端电压为零时，导体电阻也为零
D. 对某一导体来说，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
随堂练习
纯电阻电路
电阻是导体本身的性质，与电流和电压无关
×
×
×
√
D
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
2. 如图所示电路中，电源电压为3 V，闭合开关S 后，电流表示数为0.4 A，电压表示数为1 V，则R2 的阻值是___Ω.移动滑动变阻器滑片至最左端，此时电流表示数为0.1 A，则滑动变阻器的最大阻值为____Ω.
5
U2=U-U1=3 V-1 V=2 V
R1阻值全部接入电路
A
V
S
R2
R1
闭合开关S，R1与R2串联;
电流表测通过R1与R2的电流;
电压表测R1两端的电压
25
U1'=U-U2'=U-I'R2
= 3 V-0.1 A×5 Ω=2.5 V
同一性
解：由欧姆定律，可求得铅笔芯电阻阻值
R=　　=　　 　= 20 Ω
U1
I1
3 V
0.15 A
3. 小强想了解一下铅笔芯电阻的大小，他在一支铅笔芯两端加了3 V电压，测通过铅笔芯的电流是0.15 A；若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时，通过它的电流又是多少安培？
I2=　　=　　　= 0.3 A
U2
R
6 V
20 Ω
同时性
则当铅笔芯两端电压为6 V时，通过其的电流
电阻是导体本身的一种性质，不随电压变化而变化
3. 小强想了解一下铅笔芯电阻的大小，他在一支铅笔芯两端加了3 V电压，测通过铅笔芯的电流是0.15 A；若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时，通过它的电流又是多少安培？
【一题多解】
∵同一导体电阻R不变
比例法
U1
I1
U2
I2
=
∴
I2=　　I1
U2
U1
= ×0.15 A=0.3 A
6 V
3 V
∴
解：由欧姆定律，可得
R=
U
I
4. 小强用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯.如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光，这时电流表的示数为0.6 A；把滑片P移到B端时，电流表的示数为0.25 A.已知小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω，铅笔芯全部连入电路的阻值是20 Ω，求：
(1)电源电压；
铅笔芯接入电路的电阻为0
闭合开关，灯泡和铅笔芯电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流
铅笔芯接入电路最大阻值20Ω
解：(1)闭合开关，灯泡和铅笔芯电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流.
滑片P移到A端时，此时铅笔芯接入电路的电阻为0，小灯泡正常发光，电流表的示数为0.6 A；
已知小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω，
则电源电压U＝ILRL＝0.6 A×10 Ω＝6 V
A
S
P
L
A
B
A
S
P
L
A
B
4. 小强用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯.如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光，这时电流表的示数为0.6 A；把滑片P移到B端时，电流表的示数为0.25 A.已知小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω，铅笔芯全部连入电路的阻值是20 Ω，求：
(2)滑片P移到B端时，铅笔芯两端的电压；
铅笔芯接入电路最大阻值20Ω
(2)滑片P移到B端时，铅笔芯接入电路最大阻值20 Ω，电流表的示数为0.25 A，根据欧姆定律可得，铅笔芯两端的电压UAB＝IRAB＝0.25 A×20 Ω＝5 V
A
S
P
L
A
B
4. 小强用铅笔芯代替电阻线制作了一盏实验台灯.如图所示是台灯的原理图，AB表示铅笔芯，P是滑片，闭合开关S后，把滑片P移到A端时，小灯泡正常发光，这时电流表的示数为0.6 A；把滑片P移到B端时，电流表的示数为0.25 A.已知小灯泡正常发光时的电阻为10 Ω，铅笔芯全部连入电路的阻值是20 Ω，求：
(3)滑片P移到B端时，小灯泡的电阻.
铅笔芯接入电路最大阻值20Ω
(3)串联电路总电阻等于各部分电压之和，
此时灯泡两端的电压UL＝U-UAB＝6 V-5 V＝1 V
此时灯泡的电阻
RL'= =　　 　=4 Ω
UL'
I
1 V
0.25 A

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