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第十二章歐姆定律歐姆定律的應(yīng)用
學(xué)習(xí)目標(biāo)新課目標(biāo)1.理解歐姆定律的內(nèi)容,及歐姆定律的表達(dá)式和變形式的意義.2.能運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,解決一些簡(jiǎn)單的問題.1.運(yùn)用歐姆定律解題的一般步驟:(1)根據(jù)題意畫出電路圖,分析電路中各個(gè)電阻的連接方式.(2)分析電表的測(cè)量對(duì)象,明確電表的測(cè)量值.(3)在電路圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值及未知量的符號(hào).(4)找出等量關(guān)系,列出關(guān)系式,代入數(shù)據(jù)時(shí)統(tǒng)一單位,然后進(jìn)行求解.歐姆定律的應(yīng)用二新課講解2.歐姆定律的應(yīng)用:(1)由歐姆定律的公式可知,在電源電壓不變的情況下,可以通過改變電路中的電阻來(lái)改變電流,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流就是這個(gè)道理.(2)由歐姆定律的變形公式可得到一種測(cè)量電阻的方法,即測(cè)量出未知電阻兩端的電壓和通過該電阻的電流,應(yīng)用此公式計(jì)算出電阻的大小.3.歐姆定律的使用范圍:歐姆定律適用于從電源正極到負(fù)極之間的整個(gè)電路或其中的某一部分電路,并且是純電阻電路.注意:歐姆定律反映同一時(shí)刻、同一段電路中I、U、R之間的關(guān)系.
表示是導(dǎo)體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積.因?yàn)殡妷菏怯呻娫刺峁┑模圆荒苷f(shuō)成電壓與電流成正比.
表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流的比值.因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),對(duì)給定的導(dǎo)體,其電阻是不變的(不考慮溫度的影響),所以不能說(shuō)成電阻與電壓成正比,與電流成反比.(1)(2)4.變形公式歐姆定律的應(yīng)用
例題
一輛汽車的車燈,燈絲電阻為30Ω,接在12V的電源兩端,求通過這盞電燈的電流.(1)畫電路圖.(2)列出已知條件和所求量.(3)求解I.解題步驟已知:U=12V,R=30Ω,求:I.典例與精析I=
=
=0.4AUR12V30Ω解:一、解簡(jiǎn)單電路例1:如圖,電源電壓是9V,電流表的示數(shù)是0.6A,電壓表示數(shù)是3V,求滑動(dòng)變阻器連入電路中的值.AsVR0Rx解法一UU0UXI0=IXRXUX=U-U0RX=UX/IX解法二UU0UXUX=U-U0I0R0RXUX/U0=RX/R0例2:如圖R2=10Ω,電流表的示數(shù)是0.2A,電源電壓是6V,求:(1)R1的值.(2)干路中的電流.AR1R2二、分析電路例3、如圖,P向右滑動(dòng)時(shí),各表的示數(shù)如何變化?串聯(lián)分電壓變阻器并聯(lián)分電流總電阻總電流A1VpA2R1R2例3、如圖,小燈泡的電阻是15Ω,P滑到最左端時(shí),電流表的示數(shù)是0.6A,要是L兩端的電壓為6V,求滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值是多少Ω?psLA由滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流和電壓,分為兩個(gè)過程,解法與上題相同.例4、如圖,電源電壓是18V,R1上標(biāo)有“50Ω1A”,R2是20Ω,求R1從左向右滑動(dòng)中,電流表和電壓表的最大變化范圍是多少?VpAR1R2三、求變化范圍課堂小結(jié)一、歐姆定律(1)物理意義(2)使用范圍(3)變形公式二、歐姆定律的應(yīng)用(1)運(yùn)用歐姆定律解題的一般步驟(2)歐姆定律的簡(jiǎn)單計(jì)算課堂訓(xùn)練1.由歐姆定律可以導(dǎo)出公式,此式可以說(shuō)明()A.當(dāng)電壓增大2倍時(shí),電阻R增大2倍B.當(dāng)電流強(qiáng)度增大2倍時(shí),電阻R減小2倍C.電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),當(dāng)電壓為零時(shí),電阻阻值不變D.當(dāng)電壓為零時(shí),電阻R也為零C2.如圖所示的電路中,R1>R2,閉合開關(guān)后,下列判斷正確的是()A.電路的總電阻大于R1的電阻值B.電路的總電阻小于R2的電阻值C.R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓D.通過R1的電流大于通過R2的電流B3.如圖所示為A、B兩個(gè)導(dǎo)體的I-U圖線,由圖線可知(
)A.RA>RB
B.RA<RBC.RA=RB
D.無(wú)法確定B4.導(dǎo)體兩端電壓為12V時(shí),通過它的電流是0.5A,導(dǎo)體的電阻為____Ω.如果電壓增大到24V,導(dǎo)體中的電流為____A,導(dǎo)體的電阻為____Ω.當(dāng)電壓減小到零,導(dǎo)體的電阻為____Ω.24124245.某同學(xué)用一只電流表和燈泡串聯(lián),測(cè)得它正常發(fā)光時(shí)的電流是0.18A,再用電壓表測(cè)得燈泡兩端的電壓是220V,試計(jì)算燈絲正常發(fā)光時(shí)的電阻值.解:R=
=
≈
1222ΩUI220V0.18A6.如圖所示,R1=20Ω,R2=60Ω,當(dāng)S斷開時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A.求:(1)電源電壓U.(2)當(dāng)S閉合時(shí),電流表的示數(shù).解:(1)當(dāng)S斷開時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,由可得,電源的電壓:U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V(2)當(dāng)S閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路電流,因并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和,所以,電路中的總電阻:則干路電流表的示數(shù):第四節(jié)歐姆定律的應(yīng)用
復(fù)習(xí)回顧歐姆定律:通過導(dǎo)體的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。公式:公式變形:串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流特點(diǎn)電壓特點(diǎn)電阻特點(diǎn)分流公式分壓公式I=I1=I2I=I1+I2U=U1+U2U=U1=U2R=R1+R2問題與思考SARVa
bRPP上節(jié)學(xué)習(xí)了伏安法測(cè)電阻,在實(shí)際中若只有一塊電壓表(或者電流表),你能測(cè)量一個(gè)未知的電阻嗎?你還需要哪些器材?根據(jù)前面所學(xué)的知識(shí)我們知道:要根據(jù)歐姆定律測(cè)量一個(gè)未知電阻R,關(guān)鍵是要測(cè)出電阻兩端電壓為U時(shí),通過電阻的電流I。那么,在沒有電流表的情況下,我們?cè)鯓又劳ㄟ^電阻的電流大小呢?測(cè)量電阻的方法一、利用電壓表和阻值已知的電阻測(cè)未知電阻(伏阻法)電路圖用一個(gè)電壓表和一個(gè)定值電阻代替電流表。測(cè)電阻的原理:因?yàn)镽x和R0串聯(lián),所以實(shí)驗(yàn)步驟(1)按電路圖連接電路,并將電壓表指針調(diào)零;(2)閉合開關(guān)S,測(cè)出Rx兩端電壓為Ux;(3)斷開開關(guān)S,將電壓表接到R0兩端,閉合開關(guān)S,測(cè)出R0兩端電壓U0;(4)斷開開關(guān)S,整理實(shí)驗(yàn)器材。交流討論
如果在實(shí)際應(yīng)用中只有一個(gè)電流表和一個(gè)已知阻值的電阻,你能對(duì)一個(gè)未知電阻的阻值進(jìn)行測(cè)量嗎?通過上面的分析,相信你一定能想出辦法來(lái)。與同學(xué)交流一下你的想法。二、利用電流表和阻值已知的電阻測(cè)未知電阻(安阻法)電路圖用一個(gè)電流表和一個(gè)定值電阻代替電壓表。測(cè)電阻的原理:因?yàn)镽x和R0并聯(lián),所以IxRx
=I0R0實(shí)驗(yàn)步驟(1)將電流表指針調(diào)零,按電路圖連接電路;(2)閉合開關(guān)S,記錄電流表R0的電流為I0
;(3)斷開開關(guān)S,將電流表接到Rx的支路并記錄電流表的示數(shù)為Ix;(4)斷開開關(guān)S,整理實(shí)驗(yàn)器材。交流討論
除了上面的兩種方法,你還能想到什么方法測(cè)量出導(dǎo)體的電阻?與同學(xué)交流一下你的想法。1.有電壓表、電阻箱,沒有定值電阻步驟:(1)只閉合開關(guān)S2時(shí),電壓表的示數(shù)為U。(2)只閉合開關(guān)S1時(shí),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,使電壓表的示數(shù)仍為U。(3)待測(cè)電阻的阻值Rx=
R。三、等效法2.有電流表、電阻箱,沒有定值電阻步驟:(1)只閉合開關(guān)S2時(shí),電流表的示數(shù)為I。(2)只閉合開關(guān)S1時(shí),調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R,使電流表的示數(shù)仍為I。(3)待測(cè)電阻的阻值Rx=R。知識(shí)窗電流表的電阻非常小電壓表的電阻很大
正是由于電流表的電阻很小,所以將電流表串聯(lián)在電路中時(shí)對(duì)電路的總電阻影響很小。同樣,由于電壓表的電阻很大,所以將電壓表并聯(lián)在用電器兩端時(shí),對(duì)電路的總電阻的影響也很小。課堂小結(jié)1.伏阻法測(cè)電阻2.安阻法測(cè)電阻3.等效法測(cè)電阻
課堂練習(xí)1.在圖中的四個(gè)電路中,已知R的阻值和電源電壓值,能根據(jù)已知條件和電壓表或電流表示數(shù)求出電阻Rx值的是()ARxVRSABARxRSCARxRSDRxRSV2.如圖所示電路,電源電壓恒為9V?;瑒?dòng)變阻器R1的最大阻值為20Ω,電流表量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V。閉合開關(guān)S,將變阻器滑片P從左端移至右端過程中,為保證兩個(gè)電表均不超量程工作,定值電阻R2的阻值至少為()A.15Ω B.20ΩC.30Ω D.40ΩD3.測(cè)電阻Rx的電路如圖甲所示,電源電壓恒定,R0為定值電阻,部分實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)開關(guān)閉合前,滑動(dòng)變阻器R的滑片P應(yīng)該移到_______(選填“A”或“B”)端。(2)連接好電路,閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,某次電
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