第三节 电阻元件和欧姆定律

江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案编号：
教学内容
例1：一漆包线（铜线）绕成的线圈，15οC时阻值为20 Ω，问30οC时此线圈的阻值R为多少？
例2：习题（《电工基础》第2版周绍敏主编）
4.计算题(3)。

第四节欧姆定律
一、欧姆定律
1．内容：导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比。

I =
R
U
2．单位：U－伏特（V）；I－安培（A）；R－欧姆（Ω）。

注：
(1) R、U、I须属于同一段电路；
(2) 虽R =
R
U，但绝不能认为R是由U、I决定的；
(3) 适用条件：适用于金属或电解液。

例3：给一导体通电，当电压为20 V时，电流为0.2 A，问电压为30 V时，电流为多大？电流增至1.2 A时，导体两端的电压多大？当电压减为零时，导体的电阻多大？
教学
环节
教学活动内容及组织过程个案补充
教学内容
二、伏安特性曲线
1．定义：以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的U－I关系曲线，叫电阻元件的伏安特性曲线。

2．线性电阻：电阻元件的伏安特性曲线是直线。

K =
U
I；R =
R
U =
K
1
板书设计一、电阻
二、电阻与温度的关系
三、欧姆定律
四、伏安特性曲线
教后札记。

电阻与欧姆定律导言：电阻是电学中的重要概念之一，欧姆定律则是描述电阻与电流和电压之间关系的基本定律。

本文将通过介绍电阻的概念、欧姆定律的原理以及实际应用等方面，来深入探讨电阻与欧姆定律的相关知识。

一、电阻的概念电阻是指电流在通过导体时受到的阻碍程度。

在电路中，导体的电阻大小决定了电流通过的难易程度，即电阻越大，电流通过的难度越大。

电阻的单位是欧姆（Ω）。

二、欧姆定律的原理欧姆定律是由德国物理学家欧姆于19世纪初提出的，它描述了电阻、电流和电压之间的关系。

根据欧姆定律，当温度不变时，电流（I）通过导体的大小与电压（V）成正比，与电阻（R）成反比。

其数学表达式为：I = V / R其中，I表示电流，V表示电压，R表示电阻。

三、电阻的类型根据电阻的性质和应用，可以将电阻分为固定电阻和变阻器两种类型。

固定电阻是电路中常用的固定阻值的电阻元件，其阻值不可调节。

而变阻器是一种可以根据需要调节电阻值的电阻元件，常用于电子设备中的电流和电压控制。

四、欧姆定律在电路中的应用1. 串联电路中的欧姆定律在串联电路中，多个电阻按照一定顺序连接，电流依次通过每个电阻。

根据欧姆定律，对于串联电路中的各个电阻，电压之和等于总电压，即V总 = V1 + V2 + ... + Vn。

根据电流分配原理，串联电路中的总电流等于各个电阻上的电流之和，即I总 = I1 = I2 = ... = In。

利用欧姆定律，可以准确计算串联电路中的电流分布和电压分配。

2. 并联电路中的欧姆定律在并联电路中，多个电阻同时连接到相同的两个节点上，电阻之间的等效电压相同。

根据欧姆定律，对于并联电路中的各个电阻，电流之和等于总电流，即I总 = I1 + I2 + ... + In。

根据电压分配原理，并联电路中的总电压等于各个电阻上的电压之和，即V总 = V1 = V2 = ... = Vn。

利用欧姆定律，可以计算并联电路中的总电流和电压分布。

五、电阻与功率的关系电阻和功率之间也有一定的关系。

一、理想电阻元件与欧姆定律在我们生活中的电灯、电炉子等电工设备，有两个很重要的性质。

其一是它们两端的电压、电流的关系近似成正比且比值为常数；其二是这类设备基本不存储能量，只消耗电能瞬时功率有如下公式p ui =决定。

实际设备的这两个性质可以用理想电阻元件（以后简称电阻）模型来表征。

电阻的特性曲线是通过u -i 平面(或i -u 平面)原点的一条不随时间变化的直线。

如图 l-3-1所示。

(a)理想电阻元件的符号 (b) u i -平面上的特性曲线 (c) i u -平面上的特性曲线图1-3-1理想电阻元件的特性曲线电阻的电压电流关系由欧姆定律描述，依据图1-3-1（a ）电压和电流参考方向关联则其数学表达式为151(-=Riu 或 161(-=Gu i如图1-3-2电压和电流的参考方向非关联则 u R i =-或i Gu =- 式中R 称为电阻，其 SI 单位为欧姆(Ω)，它与i -u 平面上通过原点直线的斜率成正比，是一个与电压、电流量值无关的常量。

G 称为电导，其 SI 单位为西门子(S)，它与u -i 平面上通过原点直线的斜率成正比，是一个与电压、电流量值无关的常量，且G =1/R 。

电阻常用一个参数(R 或G )来描述，其符号与实际电阻器的电气图形符号相同，但含义不同。

电阻吸收的功率为171(22-===Gu i R ui p 当R >0 (或G >0)时，P ≥0，这表明正电阻总是吸收功率，不可能发出功率。

当R <0 (或G<0)时，P ≤0，这表明负电阻可以发出功率。

值得说明的是各种实际电阻器总是消耗功率，是不可能发出功率的。

但是利用某些电子器件(例如运算放大器等)构成的电子电路可以实现负电阻。

它向外提供的能量来自电子电路工作时所需的电源。

从分析电子电路的需要出发，有必要在电路模型中引人负电阻的概念。

若采用如图1-3-2非关联参考方向201(22-==-=Gu i R ui p 二、理想电容元件电容器以及同步补偿器等电工设备就其基本构成原理来说都是由间隔以不同介质(如云母、绝缘纸、电解质等)的两块金属极板组成。

一、理想电阻元件与欧姆定律在我们生活中的电灯、电炉子等电工设备，有两个很重要的性质。

其一是它们两端的电压、电流的关系近似成正比且比值为常数；其二是这类设备基本不存储能量，只消耗电能瞬时功率有如下公式p ui =决定。

实际设备的这两个性质可以用理想电阻元件（以后简称电阻）模型来表征。

电阻的特性曲线是通过u -i 平面(或i -u 平面)原点的一条不随时间变化的直线。

如图 l-3-1所示。

(a)理想电阻元件的符号 (b) u i -平面上的特性曲线 (c) i u -平面上的特性曲线图1-3-1理想电阻元件的特性曲线电阻的电压电流关系由欧姆定律描述，依据图1-3-1（a ）电压和电流参考方向关联则其数学表达式为151(-=Riu 或 161(-=Gu i如图1-3-2电压和电流的参考方向非关联则 u R i =-或i Gu =- 式中R 称为电阻，其 SI 单位为欧姆(Ω)，它与i -u 平面上通过原点直线的斜率成正比，是一个与电压、电流量值无关的常量。

G 称为电导，其 SI 单位为西门子(S)，它与u -i 平面上通过原点直线的斜率成正比，是一个与电压、电流量值无关的常量，且G =1/R 。

电阻常用一个参数(R 或G )来描述，其符号与实际电阻器的电气图形符号相同，但含义不同。

电阻吸收的功率为171(22-===Gu i R ui p 当R >0 (或G >0)时，P ≥0，这表明正电阻总是吸收功率，不可能发出功率。

当R <0 (或G<0)时，P ≤0，这表明负电阻可以发出功率。

值得说明的是各种实际电阻器总是消耗功率，是不可能发出功率的。

但是利用某些电子器件(例如运算放大器等)构成的电子电路可以实现负电阻。

它向外提供的能量来自电子电路工作时所需的电源。

从分析电子电路的需要出发，有必要在电路模型中引人负电阻的概念。

若采用如图1-3-2非关联参考方向201(22-==-=Gu i R ui p 二、理想电容元件电容器以及同步补偿器等电工设备就其基本构成原理来说都是由间隔以不同介质(如云母、绝缘纸、电解质等)的两块金属极板组成。

欧姆定律是电学领域的基础定律之一，描述了电流、电压和电阻之间的关系。

本文将详细介绍欧姆定律的原理、公式、应用和意义。

一、欧姆定律的原理欧姆定律的原理基于电阻的定义。

电阻是电路中阻碍电流流动的物理量，单位是欧姆（Ω）。

当电压（电势差）作用于电阻时，会产生电流。

欧姆定律揭示了电压、电流和电阻之间的定量关系。

二、欧姆定律的公式欧姆定律的公式为：V=IR，其中V表示电压（伏特），I表示电流（安培），R表示电阻（欧姆）。

这个公式表明，电压等于电流与电阻的乘积。

根据欧姆定律，电流与电压成正比，与电阻成反比。

三、欧姆定律的应用1.电阻的测量：通过欧姆定律，我们可以测量电阻的值。

只需用电压表测量电阻两端的电压，用电流表测量通过电阻的电流，代入公式V=IR，即可求出电阻R。

2.电流的控制：在电路中，我们可以通过改变电阻的大小来控制电流。

例如，在串联电路中，增加电阻会使总电阻增大，从而减小电流；在并联电路中，增加电阻会使总电阻减小，从而增大电流。

3.电压的分配：在并联电路中，各支路的电压相同。

根据欧姆定律，各支路的电流与电阻成反比。

因此，电阻越小的支路，通过的电流越大；电阻越大的支路，通过的电流越小。

4.电源的选型：在设计和搭建电路时，我们需要根据欧姆定律来选择合适的电源。

例如，当电路中的总电阻为10Ω时，若要使电流达到2A，则需要选择电压为20V的电源（V=IR=2A×10Ω=20V）。

四、欧姆定律的意义1.揭示了电流、电压和电阻之间的定量关系，为电学研究和电路设计提供了基础。

2.为电阻的测量、电流的控制和电压的分配提供了理论依据。

3.拓展了电学应用领域，为电子技术、电力工程等的发展奠定了基础。

4.促进了电学知识的普及，使非专业人士也能了解和运用电学原理。

总之，欧姆定律是电学领域的基础定律，具有重要的理论意义和实践价值。

掌握欧姆定律，有助于我们更好地理解和运用电学知识，为生活和生产带来便利。

欧姆定律公式的推导和理解欧姆定律的公式V=IR可以从物理学的基本原理推导出来。