初中教科版1 欧姆定律教学演示课件ppt
展开电压是形成电流的原因,在电压的作用下电荷发生定向移动形成电流。电阻是用来定量描述导体对电流阻碍作用大小的物理量。通过导体的电流大小与电压、电阻有关,它们是怎样影响电流的大小呢?
一、实验:探究电流跟电压、电阻的关系
1.提出问题:电流与电压、电阻有何关系?2.猜想与假设:(1)电流与电压成正比;(2)电流与电阻成反比。3.设计实验:(1)科学方法:控制变量法
①电阻不变时,改变电压,探究电流与电压的关系;②电压不变时,改变电阻,探究电流与电阻的关系。讨论:如何改变定值电阻两端的电压成整数倍的变化?需要测量的物理量有哪些?利用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压成整数倍变化。(2)选择实验器材:电流表、电压表、电源、滑动变阻器、定值电阻(5Ω、 10Ω、 20Ω)、开关、导线
(3)设计实验电路(4)统计实验数据的方法:列表法
(5)设计实验步骤:①电阻一定时,探究电流与电压的关系:A.按照电路图连接,并将5Ω的定值电阻接入电路。B.闭合开关,调节滑片使电压表的示数分别为1V、2V、3V,并读出电流表的示数,记录数据;②电压一定时,探究电流与电阻的关系:A.将5Ω的定值电阻更换为10Ω接入电路,调节滑片使电压表的示数为2V,读出电流表的示数,记录数据。B.再将10Ω的定值电阻更换为20Ω接入电路,调节滑片使电压表的示数为______V,读出电流表的示数,记录数据;
电路连接注意事项:(1)连接电路时开关应处于断开状态;(2)注意电流表、电压表量程的选择,滑动变阻器规格的选择;(3)闭合开关前应检查电流表和电压表的连接是否正确,电路是否存在短路和开路现象,并将滑动变阻器的滑片置于电阻最大处,起到保护电路的作用。
(一)电阻一定时,探究电流与电压的关系
U=1.0V I=0.20A
U=2.0V I=0.40A
U=3.0V I=0.60A
结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。滑动变阻器的作用:①保护电路;②成整数倍改变定值电阻两端的电压。
(二)电压一定时,探究电流与电阻的关系
R=5Ω I=0.40A
将5Ω定值电阻换为10Ω,电压表示数有何变化,下一步应怎样操作?
R=10Ω I=0.20A
调节滑动变阻器,使电压表的示数仍为2.0V,读出电流表的示数。
R=20Ω I=0.10A
结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。滑动变阻器的作用:①保护电路;②通过调节滑动变阻器,维持定值电阻两端的电压不变。
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
1.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 .公式3.单位:4.适用范围:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能);5.使用条件:I、U、R应针对同一导体或同一段电路的同一时刻进行计算。
乔治·西蒙·欧姆(Gerg Simn Ohm,1787年5月16日——1854年7月6日),德国物理学家。
6.计算电压:注意:不能说“导体电阻一定时,导体两端的电压与电流成正比。”电压和电阻决定电流大小,电压是原因,电流是结果。7.计算电阻:注意:不能说“电阻与电压成正比,与电流成反比。”电阻是导体自身的一种性质,只与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压及通过的电流无关。
如图所示的串联电路中,由欧姆定律可知:因为R1与R2串联,所以I1=I2所以: 即:8.串联电路中的分压定律:串联电路中,电压之比等于电阻之比,即:
如图所示的并联电路中,由欧姆定律可知:因为R1与R2并联,所以U1=U2所以: 即:9.并联电路中的分流定律:并联电路中,电流之比等于电阻之比的倒数,即:
讨论交流:电流表与电压表的连接方式
电流表的内阻很小,当直接接在电源两端时,造成通过电流表的电流过大,烧坏电流表;
电压表的内阻很大,当直接接在电源两端时,通过电压表的电流很小,可以忽略不计。
讨论:在电阻一定,探究电流与电压的关系时,若使定值电阻两端的电压从1V增大到2V,应如何调节滑动变阻器的滑片?为何这样调节能达到目的?
三、欧姆定律的应用:1.用欧姆定律或分压定律分析电路的动态变化
探究电流与电阻关系时,将5Ω定值电阻换为10Ω,电压表示数有何变化,为何会出现这样的变化,为完成实验下一步应怎样操作?如何调节?
1.如图所示为A、B两个导体的I-U图线,由图线可知( )A.RA>RB B.RA
3.小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电源两端电压保持不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子.油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动,从而引起电流表的示数发生变化.下列说法中正确的是A.电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少B.电流表示数变小时,电阻R0两端电压变大C.当油箱中的油量减少时,电流表示数变大D.当油箱中的油量减少时,变阻器R连入电路的电阻变小
4.电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用,当手指在触摸屏表面施以一定的压力时,触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置,从而确定触摸的位置。以竖直方向为例,触摸屏相当于一根电阻丝,触摸时,触摸点P将电阻丝分为上下两部分,设上部分电阻为R1,下部分电阻为R2,结构可等效为如图所示电路,电源电压不变。当触摸点在竖直方向移动时,若测得R2两端电压增大,则可知R2阻值以及触摸点P到屏下端的距离将分别A.增大 减小B.增大 增大C.减小 增大D.不变 减小
5.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示电路,光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小.闭合开关,逐渐增大光照强度,则电表示数变化情况是A.A表和V表示数均变小B.A表示数变大,V表示数变小C.A表示数变小,V表示数变大D.A表和V表示数均变大
6.某同学在利用一个6V恒压电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值为5Ω、10Ω和20Ω的定值电阻及若干导线“探究电流与电阻的关系”实验中,得到如表所示的数据,则他选用的变阻器的规格可能是( )A .5Ω 1.0AB .10Ω 0.5AC .10Ω 1.0AD .20Ω 0.5A
例1:手电筒的小灯泡上标有“2.5V 0.3A”,表示加2.5V电压时,通过小灯泡的电流为0.3A,灯泡正常发光。灯泡正常发光时的电阻是多少?
电学计算题解题步骤:(1)根据题意画出电路图;(2)在图上标出已知量的符号、数值和未知量的符号;(3)用公式进行计算,格式要完整、规范,并写出必要的说明文字。
解:由 得答:灯泡的电阻是8.3Ω
三、欧姆定律的应用:2.用欧姆定律计算电流、电压、电阻
例2:加在某一电阻器两端的电压为5V时,通过它的电流是0.5A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
解:当R两端电压为5V时,由 得R的阻值为:当R两端电压为20V时,通过灯泡的电流为:
注意:1.多状态电路问题,解题时先说明计算时电路的状态;2.有多个状态或多个用电器的电路,应注意加下标进行区分相同的物理量,若有相同的量,用一个符号表示。
例3:如图所示电路,R1=10Ω,S闭合,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为4V。求:(1)电源电压;(2)R2的阻值。
解:(1)由题知:串联电路中电流I=0.2A,R2两端的电压U2=4V;由欧姆定律知:R1两端的电压U1=I·R1=0.2A×10Ω=2V;由串联电路中的电压关系可知:U源=U1+U2=2V+4V=6V(2)由欧姆定律知:
例4:如图电路中电阻R0与滑动变阻器R串联,当R0两端的电压增大5V时,通过的电流增大了0.5A,则电阻R0的阻值是多少?
3.当一个定值电阻R与一个滑动变阻器串联时,定值电阻的阻值:
解:当滑片在A点时,电压表、电流表示数分别是UA、IA,当滑片在B点时,电压表、电流表示数分别是UB、IB,由欧姆定律得:UA=IAR0, UB=IBR0UA -UB =(IA - IB )R0
1.如图所示,在探究串联电路的电压关系实验时,小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1V,然后保持电压表接A点不动,将接B点的那一段导线改接到电路中的C点,电压表示数为3V.已知R1=5Ω,则电阻R2两端的电压为______V,通过R2的电流为______A.如果他保持电压表接B点不动,将电压表接A点的那段导线改接到电路中的C点,这种接法是错误的,理由是______.
2.如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是______V,R1与R2的电阻之比为______。
3.在如图所示的电路中,闭合开关S,电流表A1、A2的示数之比为I1: I2=2:1,则电阻之比为R1:R2=______;电流表A1、A3的示数之比为I1: I3=______.
4.如图是电阻A、B的I—U图像.由图可知:B电阻的阻值是______Ω;将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3A时,A和B两端的总电压是______V;将电阻A、B并联后接入某电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是______V.
5.如图所示,电源电压恒为6V,R1是定值电阻,A、B是滑动变阻器R2的两端.闭合开关,当滑片P在A端时,A的示数为0.6A;当滑片P移到B端时,A的示数为0.2A.则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是( )A.10Ω,15ΩB.10Ω,20ΩC.10Ω,30ΩD.30Ω,10Ω
6.如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:(1)电流表的示数I;(2)电源两端的电压U。
7.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A.当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2A,求:(1)电源电压;(2)R2的阻值是多少?
8.如图所示的电路,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为20Ω.闭合开关,调节滑动变阻器R2的电阻,当滑片P从一端移动到另一端时,电流表的示数变化范围为0.1A~0.5A.求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器R2的最大阻值;
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