人教版八年级物理下册第七章第二节欧姆定律的应用.ppt
人教版物理八年级下册第七章第二节,欧姆定律及其应用,欧姆定律及其应用,1）欧姆定律的内容和数学表达式,2）应用欧姆定律解决简单的电学问题（不超过两个电阻的电路）,3）串联电路的电流、电压和电阻的特点,4）并联电路的电流、电压和电阻的特点,实验1：保持电阻不变，研 究电流和电压的关系,滑动变阻器的作用?,保护电路并调节电阻R两端电压的变化,保持导体的电阻不变时，通过导体的电流和它两端的电压成正比。,结论,一、欧姆定律的内容和数学表达式,1、这个实验中更换电阻做三次的目的是什么？,2、闭合开关，滑动变阻器是滑片向左滑动时，两表的示数怎样变化？,3、某同学实验在发现闭合开关后，电流表的指针几乎不动，而电压表的指针却有明显的偏转，则电路中发生故障的原因可能是什么？,请你思考：,实验2：保持电压不变，研 究电流和电阻的关系,保护电路并使电阻R两端电压保持不变,保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流和它的电阻成反比。,滑动变阻器的作用?,结论,一、欧姆定律的内容和数学表达式,结论1：在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。,结论2：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。,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。,一、欧姆定律的内容和数学表达式,I 表示这段导体的电流。(A)U表示这段导体两端的电压(V)R表示这段导体的电阻(),导出公式,U=IR,电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。,一、欧姆定律的内容和数学表达式,?,公式间的关系：,公式：I=U/R。,U一定时，I跟R成反比,R一定时，I跟U成正比,变形公式:U=I R R=U/I,R=U/I 在数值上等于U和I的比值,U=I R 在数值上等于I和R的乘积,公式R=U/I：它表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值.这里要注意的是，导体的电阻是由导体本身的性质决定的，它跟导体两端是否有电压或电压的大小，导体中是否有电流或电流的大小无关.所以，我们不能认为电阻R跟电压U成正比，跟电流I成反比.,公式U=IR：表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积.但要注意，电压是电路中产生电流的原因.导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在.因此不能认为电压跟电流成正比，跟电阻也成正比.,注意：,二、欧姆定律的应用,解电学题的一般规则：1、根据题意画出电路图.、在电路图上标明已知量的符号、数值、未知量的符号.、按照计算题的基本步骤写出已知、求、解、答。、利用欧姆定律的基本公式和变形公式及电压、电阻、电流在串并联电路中的基本关系求解.,例 1、我们已经知道，试电笔内必须有一支很大的电阻，用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔，其中的电阻为880K，氖管的电阻 和人体的电阻都比这个数值小得多，可以不计。使用时流过人体的电流是多少？,分析：由题意可以知道试电笔一般都用于家庭电路中，所以试电笔两端的电压是220v，而试电笔中的电阻是880 K，当知道了电压和电阻后我们就可以利用欧姆定律的基本公式I=U/R计算电流的大小了。,R=880K,I=?,U=220V,已知:U=220V R=880K=880000求：I=?解:,答：流过人体的电流是0.2510-3 A,例 2：有一种指示灯，电阻为7.2，通过的电流为 0.5A 时才能正常发光，要使其正常发光，应加多大的电压？,分析：由题意可知，要计算电压的大小，需要利用欧姆定律的变形公式U=I R，根据题目所给的数据可以知道流过指示灯的电流和电阻，直接将数据代入公式就可以计算。,已知：R=7.2;I=0.5 A,求：U=？,解：根据 I=U/R 得 U=I R=7.20.5A=3.6V 答：应加3.6V电压.,车床照明灯的电压是36V，它正常工作时灯丝的电阻是32。求通过灯丝的电流。,R=32,I=？,U=36V,已知：,应用1.已知电压、电阻，求电流,（2）列出已知条件和所求量,解题步骤：,（1）画电路图,（3）求解I,U=36V,R=32,求：,I,答：车床照明灯正常工作时，通过灯丝的电流约为1.13A.,解：,I=.,U,R,36V,32,=,1.13A,应用2：已知电阻、电流，求电压,在如图所示的电路中，调节滑动变阻器 R，使灯泡正常发光，用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20,求灯泡两端的电压。,已知：,R=20,求：,解：,U,U=IR,=0.6A20,灯泡两端的电压是12V。,=12V,答：,R=20,A,R,I=0.6A,I=0.6A,某同学用一只电流表和灯泡串联，测得它正常发光时的电流是0.18A，再用电压表测得灯泡两端的电压是220V，试计算灯丝正常发光时的电阻值。,应用3：已知电流、电压，求电阻,A,V,U=220V,I=0.18A,R=?,灯丝正常发光时的电阻值为1222,=1222,2.加在某一电阻器两端的电压为5V时，通过它的电流是0.5 A，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？,已知：,已知：,U1=5V，I1=0.5A,求：R=？,解：,U2=20V，R=10,解：,求：I2=？,二、欧姆定律,1.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,4、注意事项：（1）公式中的单位；（2）公式中的各个物理量要一一对应；（必须对应于同一段电路）（3）根据 不能说“导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。”这个式子只表明电阻 R 等于 U与 I 的比值。,三、课堂练习,1.当加在某导体两端电压为4V时，通过它的电流为0.25A，则这导体的电阻为_；当加在它两端的电压增大1倍时，导体中通过的电流为_该导体的电阻为_,。,16,0.5A,16,2.试根据欧姆定律，完成下列表格。,4,15,5,练习1、已知试电笔中的电阻为880K，氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多，可以不计。使用时流过人体的电流是多少？,解：,所以,如果把安培换算成毫安，则,使用这支试电笔时，流过人体的电流是0.25毫安。,返回,例2,练习1,练习2,练习2、实验中测得一个未知电阻两端的电压是4.8V，流过的电流 是320mA,这个电阻的阻值是多少？,解：,根据,公式变形后可得,计算时要把电流的单位换算成安培,再把电流、电压值代入上式，得到,这个未知电阻是15,返回,例1,练习1,练习2,练习3一条电炉丝的电阻是97，接在220V的电压上，流过的电流是多少？,解：,根据,得,练习4一条熨斗在电阻是0.1K,使用时流过的电流是2.1A，加在电熨斗上的电压是多少？,流过的电流是2.67A。,解：,根据,得,其中,R=0.1K=100,加在电熨斗上的电压是210V。,返回,例1,例2,作业;.如图所示电路，电压表V1的示数为8V，闭合开关S后，V2的示数为5V，若电阻R1的阻值为12，求R2的阻值是多少？,V1,V2,R1,R2,二、串联电路和并联电路,1）概述串联电路的电流 和电压的特点,2）概述并联电路的电流和电压的特点,二、串联电路的电流、电压和电阻特点：,串联电路中的电流处处相等（I=I1=I2）,串联电路中总的电压等于各部分电阻两端的电压之和（U=U1+U2）,电流,电压,二、并联电路的电流、电压和电阻特点：,并联电路中干路上的总电流等于各条支路的电流之和（I=I1+I2）,并联电路中两端的总电压等于各支路两端的电压（U=U1=U2）,电流,电压,前面我们已经学习了串联电路和并联电路电压、电流的规律，那么，请你猜想猜想电阻串联或并联时，总电阻比原来大了还是小了？,电阻的串联与并联,巧学妙思，比一比！,利用欧姆定律设计一个“探究电阻串联或并联时，总电阻比原来大了还是小了”的实验。,R,串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。,R,并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。,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,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:如图,其中甲灯电阻是15,s闭合后,电流表读数为0.1A,请计算得出乙灯两端的电压?,注意1.在运用I=U/R解题时,公式中的U,I,R必须是同一段导体的电压,电流,电阻的值。我们把这一点称之为“同体（一）性”。,一、欧姆定律使用中的同体性即同一性,练习1、如图，电源是由2节新干电池串联而成，灯泡L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？,一、欧姆定律使用中的同时性,例2:如图,电源电压为6V,保持不变.闭合开关,此时电路图中的电流表的示数为0.2A.调节滑动变阻器,使得小灯泡上的电压值为3V,滑动变阻器的阻值范围为050.通过计算能否得到小灯泡的阻值?,注意2.公式中的U,I,R还必须是同一时刻的导体的电压，电流，电阻值。我们把这一点称之为“同时性”,练习2、如图,电源电压为6V,保持不变.闭合开关,此时电路图中的电流表的示数为0.2A.调节滑动变阻器,使得小灯泡上的电压值为3V,滑动变阻器的阻值范围为050.,请任意添加一个条件，大致计算出小灯泡灯丝的电阻？,二、串联分压，并联分流问题（比值）,1、串联分压,欧姆定律：I1U1/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,R2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.3:2,1:1B.2:3,3:2C.2:3,2:3D.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,当S1,S2闭合时，R1,R2并联,答：R1的阻值为10，R2的阻值为90。,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！,三、应用欧姆定律解决简单的电学问题,1、有两个导体，电阻分别为10欧和30欧，把它 们串联接通后通过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？串联电路中电阻和电压有什么关系？,R1=10,R2=30,U=?,I=0.5A,R=R1+R2=10+30=40,I=I1=0.5A,U=IR=0.5A40=20V,U1=I1R1=0.5A10=5V,U2=I2R2=0.5A30=15V,R1=10,R2=30,U=?,I=0.5A,三、应用欧姆定律解决简单的电学问题,串联电路中电阻和电压有什么关系？,把电源电压按电阻比例分配,A、串联电路总电阻等于各导体电阻之和 R总=R1+R2B、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,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？,R1=4,R2=8,I1=?,I2=?,I=?,三、应用欧姆定律解决简单的电学问题,I=I1+I2=3A+1.5A=4.5A,R1=4,R2=8,I1=?,I2=?,I=?,三、应用欧姆定律解决简单的电学问题,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,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都断开时：,当S1、S2都闭合时：,四、学以致用-解决简单的电学问题,归类：1、运用欧姆定律及串、并联电路规律解题 2、运用比例关系解决有关问题 4、动态电路（开关的闭与合）,五、方法归类,12,12,12,导体本身,长度,材料,横截面积,六、能力扩展,A,六、能力扩展,0.12,7.5,六、能力扩展,
