第十二章欧姆定律北师大版.pdf
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1、1 第十二章欧姆定律 一. 本周教学内容: 第 12 章 欧姆定律 二. 重点、难点 1. 用控制变量法探究同一段电路中,电流、电压、电阻的关系。 实验电路: V A R1R2 实验方法(控制变量法),电阻R1不变,通过R2改变通过R1的电流和R1两端的电压。研究I 与 U 的关系, R1两端电压U1不变,改变R1阻值,研究I 与 R 的关系。 实验结论: (1)导体的电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。即 I I U U 1 2 1 2 。 (2)导体两端的电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。即 I I R R 1 2 2 1 。 2. 欧姆定律 内 容 : 公 式
2、: I U R 说明: (1)欧姆定律是在上面实验基础上概括总结出的一条规律,它反映了同一段电路中的电流、电压、 电阻的内在联系。电压、电阻决定了导体中的电流的大小。(叙述规律时注意三个量的因果关系)。定律 中提到的成“正比”成“反比”是有条件的,脱离了前提条件,这种比例关系就不成立了。 (2)欧姆定律变形公式UIR的物理意义,电压是由电源提供的,其大小由电源决定,U=IR 公式 中的电流、电阻对电压没有决定作用。 (3)欧姆定律的变化公式R U I 的物理意义。 公式表明同一导体,它两端的电压与电流的比值是恒 定不变的,可根据电压与电流的比值,计算导体的电阻,但电阻的大小与电压U 流 I 无
3、关。电阻的大小 决定于导体的长度,横截面积和材料。 3. 伏安法测电阻 (1)原理与电路:R U I x x x 2 V A RxR (2)减小误差的方法:利用变阻器改变被测电阻Rx两端的电压和电流,测n 次采用多次测量取平 均值的方法R RRR n x xxxn12 , ,减小实验误差。 (3)电学实验的规范操做。 4. 用等效的方法研究串、并联电路中的电阻关系。 在串联电路中,等效电阻等于各串联电阻之和。RRRR n串 , 12 在并联电路中,等效电阻等于电阻的倒数之和。 1111 12 RRRR n 并 , 【典型例题】 例 1. 有一个定值电阻, 当在它两端加9 伏的电压时, 通过的电
4、流是0.5 安,那么当加27 伏的电压时, 导体的电阻多大?导体中的电流多大? 分析: 由电流跟电压、电阻的关系知,电阻一定时,电流跟电压成正比,用一个式来表示是: I I U U 1 2 1 2 从题中看出,导体的长度、横截面积、材料没有发生变化,所以导体的电阻不变。 解: 导体的电阻R U I V A 1 1 9 0 5 18 . 由于电阻一定,所以 I I U U I U U I V V AA 1 2 1 2 2 2 1 1 27 9 0 51 5 答:电阻是18 欧,电流是1.5 安。 解第 2 问时也可用I U R V A 2 2 27 18 1 5 .。 例 2. 在如图所示的电路
5、中,电源压不变,电流表用的是00.6 安的量程。当在接线柱A、B 间接 20 欧的电阻时,电流表的示数是0.4 安。那么在A、B 接线间能否接一个10 欧的定值电阻? 3 A AB 分析: 从题中知A、B 两接线柱之间的电压是不变的,这时电路中的电流就由A、B 接线柱间的定值 电阻所决定。由于电压一定时,电流与电阻成反比,用一个式子来表示是: I I R R 1 2 2 1 A、 B 接线柱间能否接10 欧的电阻,关键此时电路中的电流是否小于0.6 安。 解: 在电路中电压一定,所以 I I R R I R R I 1 2 2 1 2 1 2 1 20 10 0 40 8 欧 欧 安安 由于
6、0.8 安0.6 安,所以,不能在接线柱A、B 间接 10 欧的电阻,否则烧坏电流表。 例 3. 在如图所示的电路中,已知电阻RUU 12 534欧 ,伏 ,伏 , 求电阻 R2? 分析: 运用欧姆定律解决电路问题的关键是弄清每一段电路中的电流、电压、电阻。不同段的电路 中的电流、电压、电阻是不能写在一个欧姆定律的表达式中。 若求R U I I U R UUU 2 21 1 12 解: ( 1)由串联电路知 R1 两端电压: UUU 12 431伏伏伏 (2)对电阻R1运用欧姆定律 I U R 1 1 1 5 0 2 伏 特 欧 姆 安 培. (3)对电阻R 2 运用欧姆定律 4 R U I
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