第三节 欧姆定律
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第三节 全电路欧姆定律一、基础知识1、一个概念:电动势——表征电源把其它形式的能转化为电能本领的物理量,它是由电源本身的性质决定,与外电路无关。
其在数值上等于电路中通过1C 电量时电源所提供的电能。
2、两种图象:U ——I 图象,P 出——R 图象,灵活应用这两种图象,对解题很有帮助。
3、三个表达式:内外r R EI +=,或U 端=E-Ir ,或E=U 端+U 内4、四种功率:①电源总功率:P 总=EI ②输出功率P 出=U 端I ③电源损耗功率P 内=I 2r ,线路损耗功率P 损=I 2R 线在闭合电路中,当外电路是纯电阻电路时,功率P 总=EI=rR E +2,输出功率P 出=U 端I=R r R E ∙+22)(,效率r R RP P +=总出。
最大功率P 总m=r E 2,此时有η→0,全部能量消耗在电源内部,属于严重短路,实际上是不允许的。
输出功率P 出=()rr R RE R r R E 42222+-=∙+)(,当R=r 时,最大输出功率P 出m rE 42=,即当内外电阻相等时,电源输出最大功率,此时η=50%,当η→∞时,η→100%,但此时P →0,故无实际意义。
P 出与外电阻R 的函数关系可用如图所示的图像定性地表示。
由图像还可知,对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R 1和R 2,且21R R r =。
当R<r 时,若R 增加,则P 出增大;当R>r 时,若R 增加,则P 出减小。
应注意:对于内外电路上的固定电阻,其消耗的功率仅取决于电路中电流强度的大小。
二、典型举例:例1:如图1所示,R 1=10Ω,R 2=3.2Ω,滑动变阻器的总电阻R=6Ω,当滑动触头由a 端滑向b 端的过程中:(A) 安培表示数一直减小,伏特表示数一直增大 (B) 安培表示数一直增大,伏特表示数一直减小 (C) 安培表示数先增后减,伏特表示数先减后增 (D)安培表示数先减后增,伏特表示数先增后减 解析:设Rbp=x ,则Rpa=R-x RAB=显然,当R1+x=R2+R-x 时,RAB 有极大值,此时X=若等号不成立,则两数相差越大,积越小;相差越小,积越大。
第十四章欧姆定律第3节欧姆定律第1课时探究电流与电压和电阻的关系一、知识与技能1.通过实验使学生学会用伏安法测电阻的方法。
2.使学生进一步掌握正确使用电压表、电流表的方法,养成良好习惯。
二、过程与方法学会用等效法的思想,了解串联电路的总电阻的计算公式。
三、情感态度与价值观1.通过观察、实验及探究的学习活动培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
2.通过亲身的体验和感悟,使学生获得感性认识,为后继学习打基础。
3.通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的愉悦,乐于参与物理学习活动。
使学生学会探究电流与电阻的关系。
使学生学会探究电压与电阻的关系。
电学实验组合箱、电池四节、定值电阻三只、开关、滑动变阻器、电流表、电压表、导线共30组。
1.电压的作用是什么?2.什么叫电阻?教师活动教学内容学生活动教学媒体探究(1)探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。
猜一猜:你认为,通过导体中的电流与电压有什么关系?通过导体中的电流与电阻有什么关系?讨论回答多媒体分组探究(2)议一议分组实验观察、讨论实物1.探究电压、电阻的变化对电流的影响,应该用什么方法?如何控制变量?2.画出研究电压、电阻的变化对电流影响的电路图。
并回答:(1)当电阻R不变时,怎样研究电压对电流的影响?(2)当保持电压不变,怎样利用几个电阻不等的定值电阻研究电阻对电流的影响?(3)如何测量电流和电压的值?探究(3)电阻R不变时,探究通过它的电流与电压的关系R= Ω表(1)分表(1)数据,你能得出什么结论?填入表(1)实验次序U/V I/A 结论123探究(4)保持电阻两端的电压不变,探究通过它的电流与电阻的关系U= V表(2)分析表(2)数据,你能得出什么结论?填入表(2)实验次序R/ΩI/A 结论123讲解归纳1.综合考虑以上两方面因素,你能得出什么结论?2.上述实验结果有无误差,产生误差的原因是什么?3.根据数据,画出U---I图线,你有什么发现?讨论交流归纳多媒体完成本课时对应课后练习1.本节课的教学设计方法在教师的指导下学习,可以使学生更好的掌握知识。
教学设计:新2024秋季九年级人教版物理全一册《第十七章欧姆定律第3节电阻的测量》一、教学目标(核心素养)1.物理观念:理解电阻的概念及其重要性,掌握电阻测量的基本原理和方法。
2.科学思维:通过电阻测量实验,培养学生的实验设计、数据收集与分析能力,以及运用欧姆定律解决实际问题的能力。
3.科学探究:体验科学探究的过程,学会使用电表(如万用表)等仪器进行电阻测量,理解测量误差的来源及减小误差的方法。
4.科学态度与责任:培养严谨的科学态度,理解电阻测量在日常生活和工业生产中的应用价值,增强安全意识。
二、教学重点•掌握电阻测量的基本原理和方法。
•学会使用电表(如万用表)进行电阻测量。
•理解并应用欧姆定律进行电阻计算。
三、教学难点•设计合理的实验方案,准确测量电阻值。
•分析实验数据,理解测量误差及其影响。
四、教学资源•多媒体教学课件,包含电阻概念介绍、电阻测量原理、实验演示等。
•实验器材(如电源、万用表、待测电阻、导线、开关等),用于学生分组实验。
•教材及配套习题册,用于知识点巩固和练习。
五、教学方法•讲授法:结合多媒体课件,讲解电阻的概念、测量原理及欧姆定律的应用。
•演示法:教师演示电阻测量的实验过程,强调实验步骤和注意事项。
•实验探究法:学生分组进行实验,测量不同电阻的阻值,并分析数据。
•讨论法:引导学生讨论实验中的问题和发现,促进思维碰撞。
六、教学过程1. 导入新课•生活实例引入:展示不同材质的导线(如铜丝、铁丝)连接灯泡的电路,提问学生:“为什么不同材质的导线连接的灯泡亮度可能不同?”引导学生思考电阻的概念及其在电路中的作用,从而引出本节课的主题——电阻的测量。
2. 新课教学•电阻概念回顾:简要回顾电阻的定义、单位及影响因素。
••电阻测量原理讲解:••介绍欧姆定律,说明电阻、电压、电流之间的关系。
•讲解电阻测量的基本原理,即利用欧姆定律通过测量电压和电流来计算电阻值。
•介绍万用表的使用方法和注意事项,为实验做准备。
九年级物理《欧姆定律》完整课件一、教学内容本节课我们将学习九年级物理教材中第四章第三节《欧姆定律》。
详细内容包括:欧姆定律的定义,电流、电阻、电压之间的关系,以及如何运用欧姆定律解决实际问题。
二、教学目标1. 理解并掌握欧姆定律的概念及表达式。
2. 能够运用欧姆定律分析、计算电路中的电流、电压和电阻。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
三、教学难点与重点难点:欧姆定律的应用及电路分析。
重点:欧姆定律的概念、表达式及运用。
四、教具与学具准备教具:电源、电阻器、电压表、电流表、导线、黑板、粉笔。
学具:笔记本、教材、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入展示一个简单的电路,包括电源、电阻器和电流表。
通过改变电阻器的阻值,观察电流表的读数变化,引导学生思考电流与电阻之间的关系。
2. 例题讲解(1)讲解欧姆定律的概念及表达式。
(2)举例说明如何运用欧姆定律计算电路中的电流、电压和电阻。
3. 随堂练习让学生根据所学知识,分析并计算给定电路中的电流、电压和电阻。
4. 知识拓展介绍欧姆定律在实际应用中的例子,如家庭电路、电子设备等。
六、板书设计1. 欧姆定律的概念及表达式。
2. 电流、电压、电阻之间的关系。
3. 电路分析例题。
4. 欧姆定律在实际应用中的例子。
七、作业设计1. 作业题目:(1)计算给定电路中的电流、电压和电阻。
(2)分析家庭电路中的电流、电压和电阻。
2. 答案:(1)电流:I = U/R电压:U = IR电阻:R = U/I(2)根据实际情况,运用欧姆定律计算。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:对本节课的教学过程进行反思,分析学生的掌握情况,及时调整教学方法。
2. 拓展延伸:(1)研究欧姆定律在非纯电阻电路中的应用。
(2)探讨欧姆定律在电子技术领域的应用。
(3)了解欧姆定律在新能源开发中的应用。
重点和难点解析1. 教学难点与重点的确定。
2. 实践情景引入的设计。
3. 例题讲解的深度和广度。
欧姆定律 (选修3—1第二章:恒定电流的第三节欧姆定律)★★○○○1、部分电路欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比.(2)公式:I =错误!.(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路。
2、伏安特性曲线:在直角坐标系中,用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出I 。
U 的关系图象,叫做导体的伏安特性曲线.1、对欧姆定律的理解(1)欧姆定律不同表达式的物理意义① R U I =是欧姆定律的数学表达式,表示通过导体的电流I 与电压U 成正比,与电阻R 成反比.②公式IU R =是电阻的定义式,在物理学中用电压与电流的比值表示电阻;它表明了一种测量电阻的方法,不能错误地认为“电阻跟电压成正比,跟电流成反比”.2、对伏安特性曲线的理解(1)图线的意义①由于导体的导电性能不同,所以不同的导体有不同的伏安特性曲线.②伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状态下的电阻。
(2)图线的区别①图甲中图线a、b表示线性元件,图乙中图线c、d表示非线性元件。
②在伏安特性曲线中,线性元件图线的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故Ra<Rb(如图甲所示)。
③图线c的斜率增大,电阻减小;图线d的斜率减小,电阻增大(如图乙所示)。
3、注意的问题(1)在I -U 曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.(2)要区分是I -U 图线还是U -I 图线.(3)对线性元件:I U I UR ∆∆==;对非线性元件:I UI UR ∆∆≠=.应注意,线性元件不同状态时比值不变,非线性元件不同状态时比值不同.(4)运用伏安特性曲线求电阻应注意的问题如图所示,非线性元件的I .U 图线是曲线,导体电阻R n =错误!,即电阻要用图线上点(U n ,I n )的坐标来计算,而不能用该点的切线斜率来计算.(2015-2016学年天津市第一中学高二上学期期中考试)如图所示,为A 、B 两电阻的伏安特性曲线,关于两电阻的描述正确的是( )A. 电阻A的电阻随电流的增大而增大,电阻B阻值不变B。