14.4 欧姆定律及其应用课件

A
A R1 R2
并
联
R3
S1
S2
当S1、S2都断开时：
R1 R2 A A
R1
R2
R3
S1 S2 R3 S1 S2
A R1 R2
串 联
R3
ຫໍສະໝຸດ Baidu
S1
S2
简单的说就是两统（同）一、两条件、一性质。
1、使用欧姆定律时各个物理量的单位必须统一，电流的单位 是安培，电压的单位是伏特，电阻的单位是欧姆。
2、公式中的电流、电压、电阻，都是相对于同一段导体或同一 段电路而言，且是同一时刻。
•
③通过R1和R2的电流和两个电阻有什么关系？
并联电路-----分流电路
U1 U 2 I 1 R1 I 2 R2
I1 R1 I2 R2
在并联电路 中 ， 流过电 阻的电流与电 阻成反比
电阻的串联与并联
R1
R1 R2 等 效 替 代 法 R2
R串 电阻串联相当于增大 导体的长度 串联总电阻比任何一 个分电阻都大
通过Ｒ1的电流，Ｉ1＝Ｕ／Ｒ1 通过Ｒ2的电流，Ｉ2＝Ｕ／Ｒ2 干路中的电流，Ｉ＝Ｕ／Ｒ，其 中Ｒ为并联电路的总电阻． 由于Ｉ＝Ｉ1十Ｉ2 因此Ｕ／Ｒ＝Ｕ／Ｒ1＋Ｕ／Ｒ2 由此得出：１／Ｒ＝１／Ｒ1＋１／Ｒ2
这表明：并联电路的总电阻的倒数，等于各并 联电阻的倒数之和。
证明：两个电阻并联后的总电阻比 其中任何一个电阻都小。
12
1
R=880KΩ＝880000Ω
I=? U=220V
2
3
4 5
6
已知: U=220V R=880KΩ=880000Ω 求： I =? 解: U 220 V 3 I 0 . 25 10 A 3 R 880 10 答：流过人体的电流是0.25×10-3 A
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（一）、电阻的串联
已知： U2=20V，R=10 Ω 求：I2=？ U2 20V =2A 解：I2= R = 10 Ω
例1：试电笔内的大电 阻的阻值为880 kΩ，氖 管和人体的电阻都比这 个值小得多，可以不计。 问使用时流过人体的电 流是多少？
（1）画简易电路图 （2）标出已知量和要求的量 解题步骤： （3）求解I
解：
I1 I2 U1 U 12V 3A ? R1 R1 4Ω U2 U 12V 1.5A R2 R2 8Ω
I I1 I 2 3A 1.5A 4.5A
• 答：①通过R1的电流是3A, • 通过R2的电 流是1.5A； • ②通过干路的电流是4.5A；
解法二：
U1 R1 U 2 R2 R2 U2 U U1 R1 R1 U1 U1 9V 6V 15 7.5 6V
所以I1 I 2 0.4 A U 2 U U1 9V 6V 3V R2 U2 3V 7.5Ω I2 0.4 A
二.并联电路的特点
U1 R1 U 2 R2
在串联电路中，电 阻两端的电压与电 阻成正比
有一个灯泡，它的电阻是15欧，把灯泡两端加6伏电压 时，灯泡能正常工作。如果把灯泡接在9伏的电源上，仍使 灯泡正常发光，应给灯泡串联一个多大的电阻？
•
由I 解法一：
U 得 R U 6V I1 1 0.4 A R1 15Ω 因为R1与R 2串联
现象和 几个电阻并联后的总电阻比其中 结论： 任何一个电阻都小。
推 导 公 式
并联电路中的总电流等于各支路中的电流之和;并 联电路中各支路两端的电压相等;现在就利用这两 个结论和欧姆定律.来推导并联电路的总电阻和各 个电阻的定量关系．
如图，设支路的电阻分别为Ｒ1和Ｒ2，电路两端的电压为Ｕ， 根据欧姆定律，我们有：
解：根据 I
U 得 R
U1 = I1 R1 = 10Ω×0.5A = 5V U2 = I2 R2 = 30Ω×0.5A = 15V U = U1+ U2 = 5V+15V = 20V 答： ①电源电压是20V ； ②两个电阻上的电压分别是5V 和15V ③串联电路电阻和电压有什么关系？
串联电路-----分压电路
提出问题：
电阻串联后的总电阻和每一个分电阻 之间有怎样的关系呢？
猜想或假设：
电阻串联后的总电阻比任何一个 串联的分电阻的阻值都大。
（依据：电阻串联后相当于电阻的长度增加）
设计并进行实验：
器材：两只电阻，一只小灯泡，学生电源一只，开关一只，导线若干。 电路图：
L R1 L R1 R2
图1
图2
步骤：（1）、按照图1连接电路，闭合开关，观察小灯泡的亮度。

（4）变形公式
U= I R
R= I
U
（5）在运用公式的过程中应注意些什么？ (6)家庭电路中的电压是多少伏? 220V （7）利用欧姆定律或变形公式可以进行哪些方面的计算？ 1.已知电压、电阻，求电流 应用： 2.已知电阻、电流，求电压 3.已知电流、电压，求电阻 （8）通过自学，对照以前的计算题求解过程，你认
如图，设串联电阻的阻值为R1.R2，串联后的总电阻为R， 由于通过整个电路的电流都是I，根据欧姆定律．我们有:
Ｕ=ＩＲ ∴Ｕ1＝ＩＲ1 Ｕ2＝ＩＲ2 由于Ｕ=Ｕ1＋Ｕ2 因此ＩＲ＝ＩＲ1＋ＩＲ2 由此得出：Ｒ＝Ｒ1十Ｒ2
∵
这表明：串联电路的总电阻，等于各串联
电阻之和。
（二）、电阻的并联
提出问题：
电阻并联后的总电阻和每一个分电阻之 间有怎样的关系呢？
1 1 1 由 R R1 R2 R1 R2 R2 可得：R R1 R1 R1 R2 R1 R2 R1 R2 R1 R R2 R2 R1 R2 R1 R2
一、串联电路特点 一、串联电路特点 ①电流 I = I1 = I2 =…=In
串联电路中各处电流相等.
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？ R I1=0.5A 已知：U1=5V，I1=0.5A
U1=5V
R=? I2=? U2=20V
求：R=？ U1 5V 解： R= = 0.5A=10Ω I1
在上一节我们讲<<探究电阻上的电流跟两端电压的 关系>>的实验课时我们得到了关于电流、电压和电 阻的两条结论。
在电阻一定时， 电流与电压成正比； 在电压一定时， 电流与电阻成反比。
把以上两条结论综合起来就得出 了欧姆定律。
2
（1）内容：
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 .这个定律是德国物理学家 欧姆 , 经过实验总结出来的,所以叫 欧姆定律 . U （2）公式：I= R
总电阻等于各串联电阻之和
②电阻 R = R1 + R2 + …+ Rn
③电压 U = U1 + U2 + …+Un
总电压等于各部分电路两端电压之和
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串联电路电阻和电压有什么关系？
猜想或假设：
电阻并联后的总电阻比任何一个并联的分 电阻的阻值都小。 （依据：电阻并联后相当于电阻的横截 面积增加）
设计并进行实验：
器材：两个电阻，一只小灯泡，电源一只，开关一个，（滑动
变阻器一只，）导线若干。
电路图：
步骤： 实验按图连接电路，Ｒ1、Ｒ2、是两个已知阻值的电
阻，合上开关，测出并联电路两端的电压和干路中的 电流，用欧姆定律算出Ｒ1与Ｒ2并联后的总电阻，并 将这个阻值与Ｒ1、Ｒ2进行比较。
（2）、断开开关，把R2连入电路，如图2闭合开关观察小灯泡的亮度。 现象： 当电路中只有电阻R1时灯泡的亮度要比电路中有R1和R2时强。 结论： 电阻串联后的总电阻比任何一个串联的分电阻的阻值都大。
推 导 公 式
我们已经知道：串联电路中各处的电流相等；串联 电路两端的电压等各部分电路两端的电压之和.现 在就利用这两个实验结论和欧姆定律，来推导串联 电路的总电阻和各个电阻之间的关系。
R并
电阻并联相当于增大 导体的横截面积 并联总电阻比任何一 个分电阻都小
思考：
对于欧姆定律公式I=U/R的变形公式R=U/I， 我们能说导体的电阻与导体两端的电压成正比， 与导体中的电流成反比吗？
解：不能，因为导体的电阻是导体本身的性质，只与导体的材料， 横截面积长度和温度有关，与它两端是否有电压，它之中是否有 电流无关。公式R=U/I只能计算出电阻的阻值，而不能决定电阻 的阻值。
（2）列出已知条件和所求量 解题步骤： （3）求解I
R=32Ω I=？ U=36V 已知： U=36V R=32Ω
求： I 36V U = ≈ 1.13A 解：I=. R 32Ω 答：车床照明灯正常工作时，通 过灯丝的电流约为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20Ω ,求灯泡两 端的电压。 R=20Ω A I=0.6A R′ 已知： R=20Ω, I=0.6A 求： U U=IR =0.6A×20Ω =12V 解： 答：两端的电压是12V。
串联电路 电 路 图 电流 电压 电 阻 电压与电流 分配关系 I I I1 I2
并联电路 I1 I2
I = I1 =I2 =…… U =U1+U2+…… R =R1+R2+…… (R = nR0)
I =I1+I2+…… U =U1=U2=……
1 1 1 1 ＝ + +…+ R 并 R1 R 2 Rn
U1 R1 U 2 R2
I1 R1 I2 R2
典型练习： 1.电源电压保持不变, R1 = R2 = R3 = 20Ω , 当S1、S2都断开，电 A R R
1 2
流表示数是0.3A，求：
R3 S1 S2
1）电源电压 2）S1、S2都闭合时，电流表示数是多少？
当S1、S2都闭合时：
R1 R3 S1 S2 R3 S1 S2 R2 A R1 R2
（3）公式中的各量表示的什么： I—— 流过这段导体的电流——安培（A）
U—— 这段导体两端的电压——伏特（V） R—— 这段导体的电阻——欧姆（Ω）
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对 R = U / I 它表示的是电阻在 数值上 等于导体两端的电压跟 通过导体的电流的比值。 那么，对 R = U / I 能否说明导 体的电阻与导体两端的电压成正 比、与通过导体的电流成反比？
思考与练习
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。 U=220V, I=0.18A 已知：__________________ V A
R=? 求： _______ U 220V =1222Ω = R= 解：_________________________ I 0.18A
1222Ω 答：灯丝正常发光时的电阻值为 _________________________
课堂练习
1.有甲乙两导体，甲导体的电阻是2Ω ，两端电 压是2V；乙导体的电阻是４Ω ，两端电压是8V。 某学生计算甲导体中的电流I甲时，列出：
U乙 8V I 甲= ＝ ＝4A R甲 2Ω
试指出以上计算过程错在何处？并用正确 的方法计算出甲乙两导体中通过的电流值。 答： 误将乙导体两端的电压作为甲导体两端的电压。 U乙 8V 正解： U甲 2V I 甲= ＝ ＝1A I乙= R ＝ 4Ω ＝2A R甲 乙 2Ω
① 电压 ②电阻
U U1 U2 … = Un
并联电路各支路两端电压相等
1 1 1 1 ＝ + +…+ R 并 R1 R 2 Rn
总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和
③电流 I I1 I2 …I n
干路中的电流等于各支路电流之和
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： ①R1和R2中通过的电流有多大？ ②干路中电流有多大？ ③通过R1和R2的电流和两个电阻有什么关系？
为解决电学计算问题的一般计算步骤有哪些？
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解题步骤： （1）画简易电路图 （2）标出已知量，和要求的量,如果单位不统一 还应先换算单位. （3）求解。先写公式，后代入数据并带单位 （4）答
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应用1.已知电压、电阻，求电流
车床照明灯的电压是36V，它正常工 作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电 流。 （1）画电路图