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第十七章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
1．理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
2．会使用欧姆定律进行简单计算。
学习目标
回忆上节课学过的内容：导体中的电流与两端的电压和电阻的关系.
①在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
②当导体的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
这个结论是否具有普遍性呢？电流、电压、电阻之间有没有一个定量的关系？
新课导入
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大量实验研究，发现对大多数导体而言，上面的规律是成立的，并进一步归纳得出了下面的欧姆定律。
1. 欧姆定律的内容
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. 数学表达式
（1）如果用U 表示导体两端的电压，R 表示导体的电阻，I 表示导体中的电流，那么用公式表示就是：
一、欧姆定律
新知学习
（2）单位
根据 可知各物理量的单位：
电压 U：伏特，符号 V；
电阻 R：欧姆，符号 Ω；
电流 I：安培，符号 A 。
1伏特
1安培
1欧姆
3. 物理意义
对于同一导体而言，电阻一定，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍；当电压一定时，导体中的电阻增大几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一。
4. 变形公式
由欧姆定律的公式 可推出：U=IR、 。
（1）U=IR：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。
（2） ：表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。
注意：因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与加在两端的电压和流过的电流大小无关。
动画讲解——《欧姆定律》
5. 对公式的理解
（1）统一性：
I、U、R必须使用国际单位制中的单位，即U—V，R—Ω，I—A。
（2）同一性：
① I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应。
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等。
（3）同时性：
对同一导体或同一部分电路来说，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流、电路两端的电压的变化，所以公式 中的三个量是针对R同一时间而言的。
（4）条件性：
定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即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。
（5）适用范围
欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是纯电阻电路。
1.应用欧姆定律进行分析与计算的依据
（1）求电流： .
（2）求电压： U=IR.
（3）求电阻： .
只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。
二、欧姆定律的应用
2.利用欧姆定律解答计算题的一般步骤
（1）读题、审题（注意已知量的内容）；
（2）无电路图则应根据题意画出电路图；
（3）在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；
（4）选用物理公式进行计算（书写格式要完整，规范）。
【例1】一辆汽车的车灯接在12V电源两端，灯丝电阻为30Ω，求通过灯丝的电流。
根据题意画好电路图；在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
由题可知U＝12V，R＝30Ω，
根据欧姆定律可求通过灯丝的电流
=0.4A
【例2】一只电流表的内部电阻值是0.2Ω ，最大量程是3A，若把它直接接在3V的电源上，求通过电流表的电流大小是多少安 计算结果说明了什么？
根据欧姆定律则
=15A
通过计算得知，电流表中的电流达到15A，远远超过3A的测量范围，电流表会因电流过大而烧坏，所以电流表是不允许直接与电源两极相连的。
【例3】一个定值电阻R与一个滑动变阻器串联后接在电源上，用电压表测得定值电阻两端的电压是6V，又用电流表测得通过定值电阻的电流是0.3A，求这个定值电阻R的阻值。
根据欧姆定律则
=20Ω
通过该例题可以看出一种测量电阻的方法，
即首先通过测量未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流，然后应用欧姆定律算出电阻的大小。
酒精浓度检测仪
根据世界卫生组织的统计，大约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测试仪，对驾驶员进行现场检测。
酒精测试仪中装有酒精气体传感器。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。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，测试仪中电压表的示数也越大。
科学世界
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（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。
酒精气体传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那么传感器的电阻值R1越小，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。
1.内容：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。
2.公式：I=U/R
3.单位：电压：V；电阻：Ω；电流：A
欧姆定律
欧姆定律
的应用
欧姆定律
1.求电流：
2.求电压： U=IR
3.求电阻：
课堂总结
1.由欧姆定律公式可知（ ）
A．同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B．导体两端的电压为零时，因没有电流通过，所以导体电阻为零
C．导体中的电流越大，导体的电阻就越小
D．导体电阻的大小，可用它两端的电压与通过的电流的比值来表示
D
课堂练习
2.如图所示的电路中，电阻阻值R1>R2。闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2。下列判断中正确的是（　　）A．I1 >I2 B．I 1=I2
C．U1=U2 D．U1B
3.如图所示的电路中，若R1=10 ，R2=5 ，闭合开关S，此时，电压表的示数为2.5V，则电源电压为（　　）
A．2.5V B．5V C．7.5V D．10V
C
4．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
5．一段导体两端的电压为2V时，导体中的电流是200mA，它的电阻是______Ω；当该导体两端电压降为0V时，此时导体的电阻为_____Ω；当该导体的电流是0.4A时，该导体两端的电压为______V。
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