歐姆定律及串并聯(lián)電路的規(guī)律

1、教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo)理解電壓、電流、電阻三者之間的邏輯關(guān)系，理解并掌握歐姆定律公式及其變形，能熟練的利用歐姆定律公式解答各種計(jì)算題。掌握串并聯(lián)電路中電壓、電流、電阻各自的大小關(guān)系和分配規(guī)律，能夠結(jié)合歐姆定律對(duì)這三者進(jìn)行有效的知識(shí)整合，形成一個(gè)完整的物理電學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。歐姆定律歐姆定律電流、電壓、電阻是物理電路題目中最重要的三大物理范疇，我們所有的電路問(wèn)題都可以從根本上歸為這三部分之間的變化，德國(guó)物理學(xué)家歐姆通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究最先發(fā)現(xiàn)和揭示了電流、電壓、電阻這三者之間存在著定量關(guān)系，這就是著名的歐姆定律。物理學(xué)家物理學(xué)家歐姆歐姆請(qǐng)您相信，在烏云和塵埃后面的真理之光最終會(huì)透射出來(lái)，并含笑驅(qū)散它們。 歐姆人們?yōu)?/p>

2、了紀(jì)念歐姆所做出的偉大貢獻(xiàn)，把他的名字規(guī)定為電阻的單位。電流電流電壓電壓電阻電阻歐姆定律歐姆定律內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比正比 跟導(dǎo)體的電阻成反比反比。 也就是說(shuō)也就是說(shuō)當(dāng)導(dǎo)體電阻一定的時(shí)候，導(dǎo)體兩端的電壓越大，通過(guò)導(dǎo)體的電流就越大。當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定的時(shí)候，導(dǎo)體的電阻越大，通過(guò)導(dǎo)體的電流就越小。“電流與電壓成正比”：說(shuō)明了是電流隨電壓的變化而正向變化。我們知道電壓是形成電流的原因，所以不能說(shuō)“電壓與電流成正比”，否則會(huì)出現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤?！半娏髋c電阻成反比”：說(shuō)明了是電流隨電阻的變化而反向變化。我們知道電阻是導(dǎo)體的本質(zhì)屬性，與導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)，所以也不能說(shuō)“電阻與電流成反比”。電壓與

3、電阻之間沒(méi)有必然的聯(lián)系?！纠繉?duì)于歐姆定律的理解，下面說(shuō)法【例】對(duì)于歐姆定律的理解，下面說(shuō)法正確正確的是（的是（ ） A.加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，則導(dǎo)體的電阻越大加在導(dǎo)體兩端的電壓越大，則導(dǎo)體的電阻越大 B.通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，則導(dǎo)體的電阻越小通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，則導(dǎo)體的電阻越小 C.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，跟電壓、電流無(wú)關(guān)導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，跟電壓、電流無(wú)關(guān) D.導(dǎo)體的電阻在電流減小到零時(shí)非常大導(dǎo)體的電阻在電流減小到零時(shí)非常大CRUIRUI I表示通過(guò)這段導(dǎo)體的電流，單位為表示通過(guò)這段導(dǎo)體的電流，單位為AU表示這段導(dǎo)體兩端的電壓，單位為表示這段導(dǎo)體兩端的電壓，單位為VR表

4、示這段導(dǎo)體的電阻，單位為表示這段導(dǎo)體的電阻，單位為 RUI IRUIUR 單位要統(tǒng)一（電流的單位要用A，電壓的單位要用V，電阻的單位要用）。使用歐姆定律及其變形公式時(shí)，先要確定研究對(duì)象，所確定的研究對(duì)象可以是單個(gè)電阻或部分電路，也可以是多個(gè)電阻，還可以是整個(gè)電路。研究對(duì)象確定之后，所帶入公式的數(shù)據(jù)必須都是此研究對(duì)象的數(shù)據(jù)?！纠纠?】有一電阻有一電阻R，如果在它兩端加，如果在它兩端加12V的電壓，通過(guò)它的電流的電壓，通過(guò)它的電流是是0.4A ，那么它的電阻是，那么它的電阻是 ；如果在這個(gè)電阻器兩端加；如果在這個(gè)電阻器兩端加15V的電壓，它的電阻是的電壓，它的電阻是 ，那么通，那么通 過(guò)它的電流

5、是過(guò)它的電流是 A。30300.5解析：解析：先確定先確定電阻電阻R作為研究對(duì)象作為研究對(duì)象，它的電壓它的電壓U=12V，電流電流I=0.4A，可以利用公式，可以利用公式R=U/I，代入數(shù)據(jù)求出代入數(shù)據(jù)求出R=30。當(dāng)。當(dāng)R兩兩端電壓增大為端電壓增大為15V時(shí)，時(shí)，它它的電阻保持不變?yōu)榈碾娮璞３植蛔優(yōu)?0，此時(shí)可以利用，此時(shí)可以利用公式公式I=U/R，求出，求出I=0.5A。【例【例2】如圖所示電路，開關(guān)如圖所示電路，開關(guān)S閉合，電流閉合，電流表表A的示數(shù)是的示數(shù)是1.5A，A1的示數(shù)是的示數(shù)是0.3A， 電電壓表壓表V的示數(shù)是的示數(shù)是6V，求：，求：R1和和R2的電阻值的電阻值各是多大各是多

6、大? 把把R1作為研究對(duì)象作為研究對(duì)象，有，有I1=I總總I2=1.5A0.3A=1.2A，U1=U總總=6V，用公式，用公式R=U/I得出得出R1=5。 把把R2作為研究對(duì)象作為研究對(duì)象，有，有I2=0.3A，U2=U總總=6V，把數(shù)據(jù)帶入，把數(shù)據(jù)帶入公式公式R=U/I得出得出R2=20解析：解析：分析電路得出分析電路得出這是一個(gè)并聯(lián)電路，電這是一個(gè)并聯(lián)電路，電流表流表A測(cè)的是電路總電流測(cè)的是電路總電流I總總，A1測(cè)電阻測(cè)電阻R2的的電流電流I2，電壓表電壓表V測(cè)得是電路測(cè)得是電路總電壓總電壓U總總。【例【例3】 如圖所示的電路，電壓表的如圖所示的電路，電壓表的示數(shù)為示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)

7、為，電流表的示數(shù)為1A，電，電源電壓為源電壓為5V保持不變，則保持不變，則R2的電阻的電阻值為多少？值為多少？VAUR1R2 把把R1作為研究對(duì)象作為研究對(duì)象，它的電壓為，它的電壓為U1=2V，電流為，電流為I1=I總總=1A，把數(shù)據(jù)帶入公式把數(shù)據(jù)帶入公式R=U/I，求出求出R1=2。 再把再把整個(gè)電路看做研究對(duì)象整個(gè)電路看做研究對(duì)象。整個(gè)電路的總電壓為。整個(gè)電路的總電壓為U總總=5V，電路的總電流為電路的總電流為I總總=1A，把數(shù)據(jù)代入公式，把數(shù)據(jù)代入公式R=U/I求出求出R總總=5。 R2=R總總R1=52=3解析：解析：分析電路得出這是一個(gè)串聯(lián)電路，分析電路得出這是一個(gè)串聯(lián)電路，電流表電

8、流表A測(cè)的是電路測(cè)的是電路中的中的總電流總電流I總總，電壓表電壓表V測(cè)電阻測(cè)電阻R1兩端的電壓兩端的電壓U1。電流電流規(guī)律：規(guī)律：串聯(lián)電路中各處電流均相等串聯(lián)電路中各處電流均相等公式：公式：I總總=I1=I2電壓電壓規(guī)律：規(guī)律：電壓分配電壓分配規(guī)律：規(guī)律：電阻電阻規(guī)律：規(guī)律：串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路電壓之和串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路電壓之和公式：公式：U總總=U1+U2（串聯(lián)分壓）（串聯(lián)分壓）串聯(lián)電路中導(dǎo)體電壓之比等于他們的電阻之比串聯(lián)電路中導(dǎo)體電壓之比等于他們的電阻之比公式：公式：U1:U2=R1:R2串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和公式：公式：R總總=

9、R1+R2電流電流規(guī)律：規(guī)律：并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和并聯(lián)電路總電流等于各支路電流之和公式：公式：I總總=I1+I2（并聯(lián)分流）（并聯(lián)分流）電壓電壓規(guī)律：規(guī)律：電流分配電流分配規(guī)律：規(guī)律：電阻電阻規(guī)律：規(guī)律：公式：公式：U總總=U1=U2并聯(lián)電路各支路電流之比，等于它們電阻的反比并聯(lián)電路各支路電流之比，等于它們電阻的反比公式：公式：I1:I2=R2:R1并聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻的和分之積并聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻的和分之積并聯(lián)電路中各支路電壓均相等并聯(lián)電路中各支路電壓均相等公式：公式：R總總= 2121RRRR串聯(lián)電路 并聯(lián)電路電路圖 電流 I總總 = I1 =I2 I總總 =I

10、1+I2電壓 U總總=U1+U2U總總 =U1=U2電阻R總總=R1+R2 R總總= 分配規(guī)律U1:U2=R1:R2I1:I2=R2:R12121RRRRU總總I總總R1R2R總總I2I1U2U1U總總I總總R1R2U1U2I1I2【例【例3】如圖如圖所示電路，電源電壓恒定不所示電路，電源電壓恒定不變變, ,當(dāng)當(dāng)S S1 1閉合、閉合、S S2 2斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)斷開時(shí)，電壓表的示數(shù)為為3 V3 V；當(dāng)；當(dāng)S S1 1斷開、斷開、S S2 2閉合時(shí)，電壓表的閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)為示數(shù)為9 V9 V，則，則R1:R2為為 。解析：解析：S S1 1閉合、閉合、S S2 2斷開時(shí)斷開時(shí)：電阻：

11、電阻R1和和R2串聯(lián)，電壓表測(cè)串聯(lián)，電壓表測(cè)R1 1的電壓，的電壓，故故U1=3V。 1:2 S S1 1斷開、斷開、S S2 2閉合時(shí)閉合時(shí)：電阻：電阻R1和和R2 2串聯(lián)，電壓表測(cè)得是電路總串聯(lián)，電壓表測(cè)得是電路總電壓，故電壓，故U總總=9V，則，則U2 2=U總總U1 1=9V3V=6V。 根據(jù)根據(jù)串聯(lián)電路中串聯(lián)電路中導(dǎo)體電壓之比等于電阻之比，導(dǎo)體電壓之比等于電阻之比，所以電阻所以電阻R1:R2=U1 1:U2 2=3V:6V=1:2。 將歐姆定律應(yīng)用于串、并聯(lián)電路這一將歐姆定律應(yīng)用于串、并聯(lián)電路這一類題目中，解題時(shí)首先要類題目中，解題時(shí)首先要化簡(jiǎn)電路、分析化簡(jiǎn)電路、分析電路電路，理清電

12、路的連接情況，并在電路圖，理清電路的連接情況，并在電路圖中標(biāo)出已知量和待求量。然后中標(biāo)出已知量和待求量。然后確定研究對(duì)確定研究對(duì)象象，充分，充分結(jié)合串、并聯(lián)電路的特性結(jié)合串、并聯(lián)電路的特性，并，并利利用歐姆定律表達(dá)式及其變形公式用歐姆定律表達(dá)式及其變形公式對(duì)研究對(duì)對(duì)研究對(duì)象做相應(yīng)的計(jì)算，這樣一般問(wèn)題都可迎刃象做相應(yīng)的計(jì)算，這樣一般問(wèn)題都可迎刃而解。而解。 在分析電路時(shí)，應(yīng)注意把在分析電路時(shí)，應(yīng)注意把局部分析與局部分析與整體分析整體分析相結(jié)合，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要注意培相結(jié)合，在學(xué)習(xí)過(guò)程中要注意培養(yǎng)自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。養(yǎng)自己分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力?！纠俊纠咳鐖D所示，如圖所示，電源電壓保持不變電源電壓保持不變，R1= 10 ,R2= 40，R3= 20，當(dāng)當(dāng)開關(guān)開關(guān)S1、S2都斷開，電流表示數(shù)都斷開，電流表示數(shù)為為0.3A，求：，求：電源電壓電源電壓S1、S2都閉合時(shí)，電流表示數(shù)是少？都閉合時(shí)，電流表示數(shù)是少？AR1R2R3S1S2解析：解析：S S1 1、S S2 2都都斷開時(shí)斷開時(shí)：電阻電阻R1和和R2串聯(lián)，串聯(lián)，R3沒(méi)有接入電路沒(méi)有接入電路，電流電流表測(cè)電路的總電流，故表測(cè)電路的總電流，故I總總=0.3A，因?yàn)椋驗(yàn)镽總總=R1+R2=10+ 30=40利用利用歐姆定律變形公式歐姆定律變形公式 U=IR，帶入數(shù)據(jù)得，帶入數(shù)據(jù)得U總總=12V