14.3 欧姆定律的应用(沪粤版2018)

U 220V I 12941 A R 0.017
12941 64705 盏 0.2
如果这样连接会有什么危害呢？
2、某同学将电流表（其电阻为 0.1Ω 、量程0～3A） 并联在一电器两端，电器两端的电压为3V。算一算通 过电流表的电流有多大？这会造成什么危害? 通过电流表的电流：
U 3V I 30 A R 0.1
讨论：并联电路的总电阻为什么小于任一并联导 体的电阻。
+ =
横截面积 这相当于增加了导体的_________ 串联电路和并联电路的规律
串联电路 电流 电压 电阻 并联电路
I=I1=I2 U=U1+U2
R=R1+R2
I=I1+I2 U=U1=U2 1 1 1 = + R总 R1 R2
串联电路的分压作用
I
U
并联电路的分流规律:I1/I2= R2/R1
并联电路中支路电阻越大，流过的电流越小。
例题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： ①电源电压是多少？ ②两个电阻上的电压分别是 多少？ ③串联电路中电压和电阻有什么关系？
解：① I=I1=0.5A R=R1+R2=10Ω +30Ω =40Ω U=IR=0.5A×40Ω =20V ② U1=I1R1=0.5A×10Ω =5V
怎样知道一个正在工作 时的小灯泡的电阻呢？ 用什么仪器 电压表 测量？
U R= I
伏安 法
用什么仪器 电流表 测量？
根据以前的实验经验我们知 道，通过灯泡的电流不同，其亮 度也会发生变化。请同学们猜一 猜，同一灯泡，当亮度不同时， 灯丝的电阻是否发生变化？
电阻不随亮度改变， 因为电阻是导体本身的 性质，不会随电流、电 压而改变。
5、某同学在伏安法测定值电阻的实验后认为， 随着电压、电流的增大，电阻温度要升高，电阻值应 不断变大，每次电阻值应为待测电阻在不同温度下的 电阻，不能取平均值。你认为呢？
本次实验中，定值电阻的温度变化较小，阻值受 温度的影响小，测得的电阻值有偏差，主要是由电 路和仪器误差引起，可以取平均值作为该电阻的电 阻值。
远远超过电流表的量程， 会把电流表烧坏！
学过伏安法测电阻后，老师给了小明一个不透明的 箱子，箱子两端各有一个接线柱，请他想办法测出箱 内导体的电阻。小明用伏安法测得数据如图，算出箱 15 Ω 。 内电阻R为____ 打开箱子你发现： （1）R1与R2 串联 通过测量发现： （2 ）R = R 1 + R 2 这个发现能推导出来吗？
14.3
U R= I
欧姆定律的应用
六安市叶集区孙岗中学
董瑞明
温故知新
欧姆定律：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。 已知I、R求U 已知U、R求I
I
=
U R
U=IR
R
已知U、I求R
=
U I
欧姆定律是电学中的重要定律，在生产和生活实 际中有着广泛的应用
活动1：测量小灯泡工作时的电阻
以前我们学过，连接电路时不允许电源短路，严 禁将电流表直接连接到电源上。这是为什么呢？做了 下面的计算，你会有更深刻的体会。
二、活动2：研究短路有什么危害
1、用一根长1m、截面积1mm2的铜质导线（电阻为 0.017Ω ）将220V电源的两极直接连结起来，那么通过 导线的电流有多大？如果一盏台灯的工作电流为 0.2A， 那么通过上述导线的电流相当于多少盏台灯在同时工 作？
三、串联电路和并联电路的总电阻 1、串联电路电阻的规律：
串联电路电流的特点：I=I1=I2 串联电路电压的特点：U=U1+U2 由欧姆定律可知：
I
A
R1 U1 U
R2
U2
S
U IR
U 1 I 1 R1
U 2 I 2R2
U U1 U 2
IR

I 1R1 I 2 R 2
R R1 R 2
3
实验次数 1 2 3
U/ V 2.0 2.5 3.0
I/A 0.2 0.25 0.28
R/ΩR平ຫໍສະໝຸດ 值/Ω10 10 10.7
10.2
分析比较上面的实验数据，你还能得到什么结论？ 保持电阻不变时，电流和电压成正比。
定值电阻的伏-安图像
U/ V 8
7.5 7 6.5 6 5.5 5 4.5 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0
7、如图所示是两个电路元件A和B在某一温度下各 元件中的电流与两端电压的关系． （1）由图可知，元件中的电流与它两端电压之间 的关系遵循欧姆定律的；（选填A或B） （2）将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端， 求流过A和B的总电流？并联后的总电阻多大？ （3）将A和B串联后接在电路中，电流为0.3A时电 路两端的电压为多少？串联后的总电阻多大？
3、进行实验： (1)按电路图连接电路：
S
U R = I
P
V
A
Rx
(2)检查电路无误后，闭合开关，调节滑片P，改变 待测电阻两端的电压，使电压表的示数变化三次，记下 电压值并同时读出电流表的读数，分别填入表格中。
(3)根据记录的三组数据，分别求出三组对应的电 阻值，根据 R R1 R 2 R 3 ，得出待测电阻值。
导体的电阻跟温度有关， 亮度不同，灯丝的温度 不同，电阻会变化。
为了验证大家的猜想，需要测量灯泡在不同亮 度时的电阻值，怎样设计这个电路图呢？ 根据电路设计，选择实验器材， 连接电路。
检查电路无误后，闭合开关，调节滑片P，从尽 可能小的电流逐步调至小灯泡正常发光。同时观察小 灯泡的亮度，并读出电压表和电流表的示数，将实验 数据记录在表格中。
U/ V
3 2.5
小灯泡的伏安特性表
2
1.5
1
0.5
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 1.1 1.2 1.3
I/A
交流与合作
问题1：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在 什么位置？
问题2：若小灯泡断路，则电压表和电流表会如何 变化？
问题3：若除了小灯泡外在其他地方断路，则电 压表和电流表会如何变化？
2、滑动变阻器在几个电学实验中的作用： ①共同作用：保护电路； ②在探究电流与电压的关系实验中，滑动变阻器是 为了改变定值电阻两端的电压，获得多组电压和电流的 对应值，通过分析数据，找出电流与电压的关系；
③在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器是 为了保持定值电阻两端的电压不变； ④在伏安法测量小灯泡的电阻实验中，滑动变阻器 是为了改变小灯泡两端的电压，比较小灯泡在不同发 光情况时的电阻； ⑤在伏安法测量定值电阻的实验中，滑动变阻器 是为了改变定值电阻中的电流和电压,便于多次测量求 平均值，减小误差。
3、如图所示电路，电源电压保持不变，开关闭合 后若变阻器滑片P向左滑动时，则 ( c )
A. V表示数增大，A表示数减小 A B. V表示数减小，A表示数减小 P C. V表示数增大，A表示数增大 R1 R2 D. V表示数减小，A表示数增大 V 4、如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、 横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路 中．比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的 大小，有（ C ） A．UAB>UBC，IAB<IBC B．UAB<UBC，IAB=IBC C. UAB>UBC，IAB＝IBC D．UAB＝UBC，IAB<IBC
2、小灯泡灯丝的电阻跟灯丝的温度高低有什么关系？ 灯丝的温度越高，电阻越大。 3、有同学将记录表中四次测量的电阻的平均值作 为小灯泡的电阻，你认为这样做正确吗？为什么？ 不正确。 因为小灯泡的电阻随温度的变化而变化，灯泡越 亮，温度越高，灯丝的电阻越大！
分析论证、得出结论：
灯丝的电阻与温度有关，灯泡越亮，灯丝的温度 越高，电阻越大。 小灯泡灯丝的电阻变化规律可以借助伏-安图像更 直观的表示出来。
串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。
讨论1：为什么串联电路的总电阻比其他电阻大？
＋
＝
这相当于增加了导体的长度。 特点：串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大。 讨论2：若有n 个电阻R1、R2、···、Rn串联， 则它们的总电阻R 总等于多少？
R总＝R1＋R2+···＋Ｒn
讨论3：若有n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总 等于多少? R总= nR
2、并联电路电阻的规律：
请先自主推导： 并联电路电流的特点：I=I1+I2
并联电路电压的特点：U=U1=U2 由欧姆定律可知：
I1
R1 R2
I
U
I2
I=U∕R
I=I1+I2
I1=U1∕R1
I2=U2∕R2
U∕R=U1∕R1 + U2∕R2 1∕R=1∕R1 + 1∕R2
并联电路的总电阻的倒数，等于各并联导体的 电阻的倒数之和。
问题4：若小灯泡短路，则电压表和电流表会如何 变化？
问题5：若电路正常，则当滑动变阻器的滑片向 左（或向右）移动，电压表和电流表会如何变化？
问题6：若电压表并联在滑动变阻器两端，则当 滑动变阻器的滑片向左（或向右）移动，电压表和电 流表又会如何变化？
定值电阻的测量： 1、实验原理： 2、实验电路图：
I=0.5A R1=10Ω R2=30Ω U1=? U=?
U2=?
U2=I2R2=0.5A×3Ω =15V ③串联电路中电压和电阻有什么关系？
③
U1 U2
=
R1 R2
把电源电压按电阻比例分配
例题2：一个小灯泡的电阻是8欧， 正常工作时的电压是3.6伏，现在要 把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能 行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？ 解：不行，必须串联一个电阻。根据题意画出电路 图，则电阻R2分担部分的电压： U2=U－U1＝4.5伏－3.6伏=0.9伏 串联电路电路中的电流