《[理化生]人教版物理174_欧姆定律的应用》由会员分享,可在线阅读,更多相关《[理化生]人教版物理174_欧姆定律的应用(50页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第十七章 欧姆定律,第四节 欧姆定律的应用,欧姆定律,1.定律内容:一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。这个规律叫欧姆定律。,2.公式:,3.变换公式:,U=IR,(1)串联电路中各处的电流是相等的; I=I1=I2=In (2)串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和。 U=U1+U2+Un,2串联电路中的电流、电压规律:,(1)并联电路中干路电流等于各支路电流之和; I=I1+I2+In (2)并联电路中各支路两端电压相等。 U=U1=U2=Un,3并联电路中的电流、电压规律:,推导串联、并联电阻公式,串联电路,串联 I=I1=I2,U=U1+U2,IR
2、=I1R1+I2R2,R=R1+R2,U=IR,并联电路,U=U1=U2,I=I1+I2,并联,I=U/R,U/R=U/R1+U/R2,1/R=1/R1+1/R2,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个电阻的长度更长,所以总电阻一定比分电阻大。,R串总,多个电阻并联,相当于多根导线并联起来,由于导线的总的横截面积比一个电阻的更粗,所以总电阻一定比分电阻小。,R并总,记住以下规律,R=R1+R2,I=I1=I2,U=U1+U2,串联电路,并联电路,1/R=1/R1+1/R2,U=U1+U2,I=I1=I2,电阻越串越大比大的还大 电阻越并越小比小的还小,I =I1+I2,U
3、 =U1+U2,U =U1=U2,R =R1+R2,电压与电流 分配关系,分压,与电阻成正比,分流,与电阻成反比,I = I1 =I2,I I1 I2,U,U2,U1,R2,R1,U1,U2,U,I2,I1,R2,R1,分压电路,分流电路,有关“欧姆定律”的计算题解题方法,一、欧姆定律使用中的同体性和同时性,二、串联分压,并联分流问题,三、变化电路的复杂问题,例1、有两个导体,电阻分别为10欧和30欧,把它们串联接在电 路后,已知通过10欧电阻的电流是0.5安 求:电源电压是多少?两个电阻上的电压分别是多少?,R1=10,R2=30,U=?,I=0.5A, 总电阻R=R1+R2=10+30=4
4、0,电流I=I1=0.5A,电源电压U=IR=0.5A40=20V, R1的电压U1=I1R1=0.5A10=5V,R2的电压U2=I2R2=0.5A30=15V,解:,答:电源电压是20V; R1的电压是5V; R2的电压是15V。,7、R1和R2两个电阻,阻值分别为4欧和8欧,并联后接到电压 为12伏的电源上, 求: R1和R2中通过的电流有多大?干路中电流有多大?,R1=4,R2=8,I1=?,I2=?,I=?, 干路电流I=I1+I2=3A+1.5A=4.5A,解:,答:R1、R2通过的电流分别是3A和1 .5A; 干路电流是4.5A,练习1、如图,电源是由2节新干电池串联而成,灯泡L
5、的电阻约为10,定值电阻R1的阻值为5 ,请通过计算得出通过小灯泡的电流和定值电阻R1两端的电压?,U=3V,I=?,U1=?,U=3V,I=?,U1=?,例2 如图所示,已知I=4.5 A,I2=0.9 A,电源电压为36 V,那么灯L1的电阻R1多大?,解析: 灯L1和灯L2并联 I = I1 + I2 I1 = I - I2 = 4.5 A -0.9 A = 3.6 A 而 U1 = U2 =U= 36 V,L2,I2=0.9A,I=4.5A,U=36 V,L1,I1,R1=?,例3 如图所示,R1 =20 ,滑动变阻器R2最大阻值为80 ,电路接在电压为 6 V电路中,当滑片P由最左端
6、 滑到最右端时,电压表示数由 6 V变化为1.2 V,则电流表示数 变化范围是多少?当滑片P在最 右端时串联电路的电阻多大?,解:(1)滑片P在最左端,U1 = U = 6 V,(2)滑片P在最右端,答:(1)0.3 A0.06 A (2)100 ,拓展知识: 两个电阻串联:总电阻 R =R1+R2 。,例4如图所示,R2=20 ,电流表的示数为 0.6 A,电压表的示数为12 V。求(1)R1的阻值; (2)并联电路总电流I ; (3)并联电路总电阻R。,解:(1) (2) I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A (3),R2=20,R1=?,拓展知识:两个电阻并联时,总电阻小于任一
7、电阻。,I1=0.6A,U=12v,电路图,例4实验室中如果没有电流表,只有电压表。如何测量未知电阻?,因为Rx和R0串联 ,所以,测电阻的原理,实验步骤,(1)按电路图连接电路,并将电压表指针调零; (2)闭合开关S测出Rx两端电压为Ux; (3)断开开关S,将电压表接到R0两端,闭合开关测出R0两端电压U0; (4)断开开关整理实验器材。,电路图,例5实验室中如果没有电压表,只有电流表。如何测量未知电阻?,因为Rx和R0并联,测量原理, IxRx =I0 R0,实验步骤:,(1)将电流表指针调零,按电路图连接电路; (2)闭合开关,记录电流表R0的电流为I0 ; (3)断开开关,将电流表接
8、到Rx的支路并记录电流表的示数为 Ix ; (4)断开开关整理实验器材。,R1一定,例6变阻器的滑片P向右移动过程中,三个电表的示数如何变化?,分析:,;,示数变大,示数变小,;,。,R2 R I= I1 = I2,U1 ,U2 ,U不变,示数变小,求解电路计算题的步骤,(1)根据题意分析各电路状态下电阻之间的连接方式,画出等效电路图。,(2)通过审题,明确题目给出的已知条件和未知量,并将已知量的符号、数值和单位,未知量的符号,在电路图上标明。,(3)每一步求解过程必须包括三步: 写公式代入数值和单位得出结果。,课堂小结,二、串联分压,并联分流问题(比值),1、串联分压,欧姆定律:I1U1 /
9、 R1 I2= U2 / R2 根据串联电流特点:I1I2 得:,串联电路中,电阻越大,分得的电压越大。 若R1 R2, 则U1 U2 若R1 = R2, 则U1 = U2 若R1 R2, 则U1 U2,串联电路的分压规律:,例3 、,电源电压保持不变,开关S1、S2都闭合时,电压表的示数为6V;只闭合S1时,电压表的示数为2V,则两个电阻的阻值之比R1:R2=_。,U=6V,U1=2V,U2=4V,分析: 开关S1、S2都闭合时,只有R1,而R2被短路,电压表示数为电源电压。,只闭合S1时,R1,R2串联,根据串联分压公式,求R1:R2即为求U1:U2。,1 : 2,练习3、在“研究电流和电
10、阻关系”的实验时,电压表示数为1.5V,电流表示数为0.4A,现将阻值为5的电阻R换成阻值为10 的电阻接入电路,为保证R两端的电压不变,应移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值_才能满足要求。(选填“变大”、“变小”或“不变”),变大,2、串联分压,并联分流问题(比值)。,根据欧姆定律:U1I1R1 U2=I2R2 根据并联电流特点:U1U2 得:,并联电路中电阻越大,流过的电流越小。 若R1 R2, 则I1 I2,并联电路的分流规律:,R1,R2,U,I1,I2,I,例4:,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A;开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A,则R1,R
11、2的阻值之比为_,R1,分析: 根据并联电路分流公式,R1:R2I 2:I1,5 : 3,R1、R2两只电阻并联,已知R1:R2 = 4 : 3, 那么它们两端的电压之比U1 : U2 = _, 通过它们的电流之比I1 : I2 = _。,练习4、,3 : 4,1 : 1,练习5:,电源电压保持不变,电阻R1:R2=2:3。则S闭合时,甲、乙两电压表示数之比U甲:U乙与S断开时甲、乙两电流表示数之比I甲:I乙分别是 ( ),A. 3:2 , 1:1 B. 2:3 , 3:2 C. 2:3 , 2:3 D. 3:2 , 2:3,c,三、变化电路的复杂问题,由于滑动变阻器滑片的移动引起的电路变化问
12、题(取值),由于开关闭合或断开引起的电路变化问题,例5、如图所示的电路中电源电压保持不变,R35 ,当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.6A,电压表示数是6V,S1、S2都闭合时,电流表示数为1A,求R1、R2的阻值?,例5、如图所示的电路中电源电压保持不变,R35 ,当开关S1、S2都断开时,电流表的示数为0.6A,电压表示数是6V,S1、S2都闭合时,电流表示数为1A,求R1、R2的阻值?,S1、S2都断开时,S1、S2都闭合时,解:当S1,S2断开时, R1,R3串联,U1=6v,I=0.6A,当S1,S2闭合时,R1,R2并联,答:R1的阻值为10,R2的阻值为90 。,I=1
13、A,练习6、电源电压保持不变,R18,R2= 12。求:(1)开关S1,S2都断开,电流表示数为0.6A,那么电源电压多大?(2)开关S1,S2都闭合,电流表示数为2.5A,那么R3的阻值多大?,例6:电源电压6V保持不变,滑动变阻器R1最大阻值为10,闭合开关S,移动滑片P,电压表示数变化范围应( ),分析:,1、电路是R1接入电路电阻与 R2串联 2、电压表测的是R1接入电路电阻的电压,3、分别求出滑片P移到最左和最右时,电压表的示数P最左时:R1的电压为_ P最右时:R1的电压为_,2V,0V,02 V,练习7、电流表的量程为00.6A,电压表的量程为015V,电阻R0=30,电路两端电
14、压U不变,且U=24V,求在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围。,分析:,1、若滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电流会超过0.6A; 2、若滑动变阻器连入电路的电阻太大时,滑动变阻器两端的电压会超过15V。,需要综合考虑这2个因素,大家想想看!,A、串联电路总电阻等于各导体电阻之和 R总=R1+R2 B、总电阻比任何一个电阻大 C、串联电路相当于增加了导体了的长度 串联电阻越多,总电阻越大; D、n个阻值相同的电阻R串联,R总=nR;,串联电路具有分压的作用,各电阻的两端电压与电阻成正比,三、知识总结:串联电路的电阻间关系, I=I1+I2=3A+1.5A=4.5A,R
15、1=4,R2=8,I1=?,I2=?,I=?,通过R1和R2的电流和两个电阻有什么关系?,把干路电流按电阻反比例分配,2、R1和R2两个电阻,阻值分别为4欧和8欧,并联后接到电压为12伏的电源上, 求: R1和R2中通过的电流有多大? 干路中电流有多大? 通过R1和R2的电流和两个电阻有什么关系?,A、并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和;,B、并联电路的总电阻比任何一个支路电阻要小; C、并联电路相当于增加导体的横截面积; 并联支路越多,横截面积越大,总电阻越小; D、n个阻值相同的电阻R并联,R总=R/n;,通过各支路的电流与电阻成反比,并联电路具有分流的作用,三、知识总结:并联电路的电阻间关系,1、两个电阻R15欧,R210欧,串联接到电源上,则I1:I2? U1:U2? 如果是并联接到电源上,则I1:I2? U1:U2?,2、R1和R2两个电阻并联, R1 :R21:4, 干路中的I=1安,则I1=?,四、学以致用-解决简单的电学问题,知识点提示,3.电源电压保持不变, R1 = R2 = R3 = 20 ,当S1、S2都断开,电流表示数是0.3A,求: (1)电源电压 (2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少?,当S1、S2都