1、欧姆定律及其应用第十三章 欧姆定律乔治西蒙欧姆生于德国埃尔兰根城，他是一个很有天才和科学抱负的人，长期担任中学教师，始终坚持不懈地进行科学研究，自己动手制作仪器。欧姆对导线中的电流进行了研究。他于1826年发表了实验结果。1827年他又在电路的数学研究一书中，把他的实验规律总结成如下公式：E。式中S表示电流；E表示电压，为导线对电流的传导率，其倒数即为电阻。欧姆欧姆定律发现初期，许多物理学家不能正确理解和评价这一发现，他遭到怀疑和尖锐的批评。直到1841年英国皇家学会授予他最高荣誉的科普利金牌，才引起德国科学界的重视。欧姆在自己的许多著作里还证明了:电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积和传
2、导性成反比；在稳定电流的情况下，电荷不仅在导体的表面上，而且在导体的整个截面上运动。人们为纪念他，将测量电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。1.知识与技能知识与技能理解欧姆定律，能运用欧姆定律进行简单的计算理解欧姆定律，能运用欧姆定律进行简单的计算。能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串联、并能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串联、并联电路中电阻的关系。联电路中电阻的关系。2.过程与方法过程与方法通过计算学会解答电学计算题的一般方法，培养通过计算学会解答电学计算题的一般方法，培养逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。逻辑思维能力，培养解答电学问题的良好习惯。根据实验现象体会等效电阻的含义，了解
3、等效的研究方法。3.情感态度与价值观通过对欧姆生平的介绍，学习科学家献身科学、勇于探索真理的精神，激发学习的积极性。本节导航1.欧姆定律2.电阻的串联与并联1.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。I表示这段导体的电流。单位：安培（A）U表示这段导体两端的电压单位：伏特（V）R表示这段导体的电阻单位：欧姆（）（1）欧姆定律表达式：RUI（2）变换公式：U=IRR=IU例题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：310880880kRU
4、=220V所以mAAVRUI25.01025.01088022033使用这支试电笔时，流过人体的电流是0.25mA，这个电流的大小对人体是安全的。在欧姆定律的公式中，电阻的单位必须用欧，电压的单位必须用伏。如果题目给出的物理量不是规定的单位，必须先换算，再代入计算，这样得出来的电流单位才是安。2.电阻的串联与并联在串联电路中，在串联电路中，I=I1=I2，U=U1+U2在并联电路中，在并联电路中，I=I1+I2，U=U1=U2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。电阻串联或并联，总电阻是比原来大了还是小了？（1）电阻串联）电阻串联演示1.将一个定值电阻R接在如图所示的电路中,闭
5、合开关，观察灯泡的亮度。2.再将两个同样阻值的电阻R串联起来，接在电路中。重复前面的实验。RRR结论串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。在串联电路中，根据U=U1+U2且UIR得：U1I1R1，U2I2R2可得：IR=I1R1+I2R2因为：I=I1=I2所以：R=R1+R2即：串联电路的总电阻等于串联电阻之和公式推导法（2）电阻并联）电阻并联将两个同样阻值的电阻并联起来，接在如图所示的电路中，闭合开关，观察灯泡的亮度，并跟接入一个电阻时灯泡的亮度进行比较。演示RR结论并联电阻的总电阻比任何一个分电阻的阻值都小。公式推导法在并联电路中，根据I=I1+I2且IU/R得：I1U1/R
6、1、I2U2/R2可得：U/R=U1/R1+U2/R2因为：U=U1=U2所以：1/R=1/R1+1/R2，即:并联电路中总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和 综上所述综上所述:串联电路电阻的总电阻的阻值串联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。比任何一个分电阻的阻值都大。并联电路电阻的总电阻的阻值并联电路电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。比任何一个分电阻的阻值都小。（3）从影响电阻因素方面对电阻串联、）从影响电阻因素方面对电阻串联、并联作出合理的解释并联作出合理的解释 在串联电路中，各电阻之间的串联可以近似地看作电阻被接长了，由于电阻的大小是与其长度成正比的，所以串
7、联后总电阻变大。在并联电路中，各电阻之间的并联可以近似地看作电阻的横截面积被接大了，由于电阻的大小是与其横截面积成反比的，所以并联后总电阻变小。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。公式：I=U/R变形公式：U=IRR=U/II、U、R必须是同一部分电路的同一状态。小 结巩固练习1.串联电路中有两个电阻，阻值分别为5和10，将它们接在6V的电源上，那流过它们的电流会是多大？AVIRUI4.01056，根据流过两个电阻的电流都是0.4A。解：2.两个电阻串联在一个电路中，电路两端的电压是27V，两个电阻的阻值分别是3和6，请计算出每个电阻两端的电压。AVRUI363
8、27解：VAIRUVAIRU18639332211RIUAVI27.2972201.解：由欧姆定律得：通过它的电流 2解：由欧姆定律RIU 得：V2101.01.2310IRU3.解：由欧姆定律解：由欧姆定律RIU8.8102502.23AVIUR得：4.解：串联后总电阻，R=R1R2=515=20所以由欧姆定律：AVRUI3.02065.解：解：方法方法1，直接由欧姆定律：，直接由欧姆定律：1202.024222AVIURAVRUI3.08024111方法2，先求出I1根据“电压一定，电流与电阻成反比”：12021221RRRII 6.导体的电阻是导体本身的一种性质，它导体的电阻是导体本身的
9、一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积（的大小决定于导体的材料、长度和横截面积（还跟温度有关），而跟导体两端的电压和导体还跟温度有关），而跟导体两端的电压和导体的电流无关。的电流无关。U和和I的比值仅仅反映导体电阻的的比值仅仅反映导体电阻的大小。对同一段导体来说，由于导体的电流跟大小。对同一段导体来说，由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，所以这段导体两端的电压成正比，所以R的值是一的值是一定的；对于不同的导体，定的；对于不同的导体，U和和I的比值一般不同的比值一般不同，所以，所以R的值一般不同。若某导体两端的电压的值一般不同。若某导体两端的电压为零时，导体中的电流也等于零，而这个导体为零时，导体中的电流也等于零，而这个导体的电阻却不为零，它有一个确定的值的电阻却不为零，它有一个确定的值。
