2019年欧姆定律应用2精品教育.ppt
四、欧姆定律的应用,温故知新,1.欧姆定律内容是什么？,2.欧姆定律的数学公式,3.欧姆定律公式中各物理量的单位,4欧姆定律的两个变形公式,欧姆定律的内容：,导体中的电流与导体的两端电压成正比， 与导体的电阻成反比。,变形一：,变形二：,UIR,欧姆定律公式：,运用欧姆定律测量电阻,把欧姆定律的公式加以变形，可得到：,根据这一公式可知，只要测出导体两端的电 压和通过导体的电流，就可以计算出这个导 体电阻的大小。它给出了一种测量未知电阻 的实验方法。,一、问题情境探究,给你一个未知阻值的定值 电阻Rx，如何测出这个定 值电阻的阻值呢？,测量未知定值电阻的阻值,1.实验原理： 2.实验器材： 3.设计实验电路图： 4.设计实验步骤：,5.设计记录实验数据的表格：,6. 实验数据的处理：,活动,14.6 测量定值电阻的阻值,实验器材,直流电源、电流表、 电压表、开关、阻值 未知的定值电阻、滑 动变阻器和导线等。,·,·,实验设计,在虚线框内画出电路图， 根据你所思考的实验原理，在表格中填入需要 测量和计算的有关项目的名称。,电压UV,电流IA,电阻R,根据你设计的实验步骤进行测量，并把测量数据记录在表格中。,把各次测量的数据代入公式，计算出电阻值，然后再对 多次实验的计算结果求平均值。你得到的电阻的平均值 是_。,上述测量电阻的方法通常称做“伏安法”。用这种方法 也可以测量小电灯的电阻。这对我们设计调光灯是有的。,数据处理,待测电阻R的平均值,二、自主探究活动,你有办法知道 你文具盒里的 铅笔芯的电阻 阻值吗？,三、拓展探究活动,思考：给你一个小电灯，你如何测出它的电阻？,想一想，产生差异的原因是什么？说明了什么？,试画出电路图？,说出方法？,看一看，在较低电压下测得的电阻值与在较 高电压下测得的电阻值是否相等？哪个大？,四、挑战自我探究,测量人体电阻,1.我们知道人体是有电阻的，那如何测量我们人体此时的电阻呢？ 2.测量人体此时的电阻需要注意什么？在选用器材上有什么特别的要求？ 3.说出你的方法：,五、理论分析探究,电流表内接法与外接法测量电阻的比较,电流表内接法电路图 实验 电流表外接法电路图 实验,六、创新超越探究,如果没有电流表,你能测量出定值电阻的阻值吗？,请说出你设计的实验方案 1.实验思路 2.电路图 3.实验器材 4.实验步骤 5.写出待测电阻的表达式 想一想，是否还有其他的实验设计？,串联电路中的电阻有什么规律？,我们可以应用欧姆定律进行研究。,推导串联电路的总电阻,电阻的串联与并联,前面我们已经学习了串联电路和并联电路中 电流、电压的规律。那么，电阻串联或并联 时，总电阻是比原来大了还是小了？ 与同学交流自己的想法，说一说自己的理由。,议一议,学生探究电阻串联的问题,1.将一个定值电阻R1接在如图所示 的电路中，闭合开关，观察小电灯 的亮度；,R1,2.再将两个阻值为R1和R2定值电阻 串联起来，接在电路中。重复前面 的实验。,实验现象表明，在相同电压的情况下，接入一个定值电阻 时，小电灯亮些；接入串联的两个电阻时，小电灯暗些。 小电灯发光比较暗，这是由于通过小电灯的电流比较小。 实验现象说明，串联的两个电阻，总电阻比一个电阻大。,如果串联3个以至更多的 电阻，重复实验，我们能够看到，电路中串联的电阻越多，电灯越暗,由实验现象，我们可以得到的结论是： 串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。,请同学们再探究电阻并联的问题,实验现象表明，在相同电压的情况下， 接入并联的两个电阻后， 小电灯的发光亮度比接入 一个定值电阻时更亮些。 实验现象说明，两个电阻 并联时，总电阻比一个电 阻小。,将两个阻值为R1和R2定值电阻并联起来，接在如图所示 的电路中。闭合开关，观察小电灯的亮度，并跟接入一 个定值电阻时小电灯的亮度进行比较。,由实验现象，我们可以得到的结论是： 并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。,对于上述两个实验结论，一个同学用如图所示表达了自己 的理解，认为多个电阻串联，相当于多根导线串联起来， 由于导线的总长度比一根导线的长度更长，所以总电阻一 定比分电阻大； 多个电阻并联，相当于多根导线双起来，由于导线的总的 横截面积比一根导线的更粗，所以总电阻一定比分电阻小。,用伏安法探究电阻串联和并联的问题,用推导的方法探究电阻串联和并联的问题,R1,R2,U1,U2,I1,I2,设串联的电阻为R1和R2，电阻两端的电压为U1和U2， 电流为I，根据串联电路电压、电流的规律：,电压为：UU1 U2 电流为：I1I2I,再根据欧姆定律的变形表达式：,可得：,电压为：IR串I1R1 I2R2,IR串IR1 IR2,R串R1R2,R串R1R2R3Rn,如果电路中有n个电阻串联，则可以推出 ：,U,上式表明，串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。,I,设并联的电阻为R1和R2，干路中的电流为I ，通过R1和R2 的电流为I1和I2 ，并联电路两端的电压为U， 根据串联电路电压、电流的规律：,I1,I2,I,U,电压为：U1U2U 电流为：II1I2,再根据欧姆定律的表达式：,可得：,如果电路中有n个电阻 并联，则可以推出 ：,上式表明，并联电路总电阻 的倒数等于各并联电阻的倒 数之和。,例题1：做测定电阻阻值的实验。,（1）小明根据图1所示的电路图，将图2中的实验器材连接成实验电路。同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接。 请你在接错的那根线上打“×”；另画一根导线，使电路连接正确；如果不改接这根导线，对实验的影响是：_（具体说明是什么影响）。,电压表不能测量被测电阻两端的电压,×,将电压表的正接线柱与变阻器的C（或“D”）接线柱 或被测电阻右边的接线柱相连,图2,（3）小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴时，准备整理实验器材结束实验。你认为他们的实验真的结束了吗？你会给他们提出什么建议呢？写出你的建议：_；,你提出这个建议的目的是：_。,（2）小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图3所示，则电压表的读数是 V，电流表的读数是 A，被测电阻Rx的阻值是 。,1.8,0.24,7.5,应改变Rx两端电压再进行几次实验,求电阻的平均值减小误差,多次测量取平均值减小误差,减小误差,再测两组数据,测三组以上数据,例题2：实验室要测量一只阻值约为400的电阻Rx的阻值，提供的器材有：电源（电压恒定，约为3V），学生用电流表（00.6A，03A）一只，学生用电压表（03V，015V）一只，滑动变阻器R（100 2A）一只，电阻箱R0（09999 5A）一只，开关和导线若干。,（1）图22是小明所设计的用伏安法测电阻的电路图。请按图22电路图在图23中用笔画线代替导线将实物电路连接完整；,（2）为使测量准确，你认为小明的方案能否完成实验？_，理由是_ _；,不能,电路中电流小于电流表的,分度值，无法准确测量,（3）小华设计了另一种实验方案，电路图如图24所示。请你帮她完成实验操作步骤：,A按照电路图连接好电路，将电阻箱阻值调至最大；,B闭合开关，将电阻箱调到适当阻值，记下_；,C_；,D待测电阻Rx的表达式：Rx_；,E为使测量结果更准确，下一步的操作是_。,电阻箱的示数R01和电压表的读数Ux,用电压表测出电阻箱两端的电压U01,将电阻箱调至另一适当的阻值，重复上述实验步骤,
