电子课文四 欧姆定律.doc

电子课文四 欧姆定律 探究 电阻上的电流跟电压的关系 ●提出问题 通过前面的学习，同学们一定已经意识到：加在导体两端的电压越高，流过导体的电流就会越大；导体的电阻越大，流过它的电流就会越小．现在，我们想进一步了解，如果知道一个导体的电阻值，还知道加在它两端的电压，能不能计算出通过它的电流呢？换句话说，电流与电阻、电压之间有什么定量关系呢？ ●猜想或假设 一个用电器的电阻R、它两端的电压U、通过它的电流I，这三个量之间会有什么样的关系？也许是其中的两个相乘等于第三个？也许是其中的两个相除等于第三个？也许…… 做出你自己的猜想，并说出猜想的根据． 请你画出电路图，用来测量电阻两端的电压和通过它的电流． ●设计实验 实验室有阻值R各不相同的几种定值电阻．在电路中测量电阻两端的电压U和通过的电流I．对于不同的电阻，各进行几次测量，研究这三个量之间的关系． 完成测量需要哪些仪表？在下面方框中画出能够同时测量电压和电流的电路图． 可以增减串联电池组中电池的个数，从而改变定值电阻两端的电压．如果你用的是学生电源，应该怎样改变电压？还有其他方法能够改变电压吗？ ●进行实验 按图连接电路，测量并记下几组电压和电流的值． 换接另一个电阻，再次记下几组电压和电流的值． ●分析和论证 (尝试对几次测量结果进行运算，找出它们之间的关系．运算时要考虑到实验会有误差，可能数据不很一致．) 结论：电流I、电阻R、电压U的关系可以用公式表示为________． ●评估 (实验设计有没有不合理的地方？操作中有没有失误？测量数据和所得的结论是不是可靠？) ●交流 (把你的探究过程及结论告诉同学和老师，或者把这个探究记录给他们看，征求他们的意见．既要改正自己的错误、弥补不足，又要为自己的正确观点和做法辩护．把交流的情况简要记录下来．) 欧姆定律 德国物理学家欧姆在19世纪初期做了大量实验，归纳得出了下面的欧姆定律． 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．用公式表示就是 符号的意义及单位： U——电压——伏特(V) R——电阻——欧姆(Ω) I——电流——安培(A) (物理学公式对单位有严格的要求．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．) 例题 我们已经知道，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，其中的电阻为880kΩ，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 R＝880kΩ＝880×103Ω U＝220V 所以 如果把安培换算成毫安，则 I＝0.25 mA 使用这支试电笔时，流过人体的电流是0.25 mA． 有的时候，要根据一段导体两端的电压和流过它的电流来计算导体的电阻． 例题 实验中测得一个未知电阻两端的电压是4.8 V，流过的电流是320 mA，这个电阻的阻值是多少？ 换算成安培 I＝320mA＝0.32A 再把电流、电压值代入上式，得到 这个未知电阻是15Ω． 额定电压 从欧姆定律可以看出，一个用电器两端的电压影响着通过它的电流．用电器正常工作时所需的电压，叫做额定电压(rated voltage)．如果实际电压比额定电压高很多，很可能损坏用电器；如果实际电压比额定电压低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器． 短 路 请你根据欧姆定律推测：在图6.4－4中，如果连接灯泡的导线两端直接粘连起来，会出现什么后果？ 由于导线的电阻远比灯泡的电阻小，所以通过它的电流会非常大．这样大的电流，电池或者其他电源都不能承受，电源会损坏；更为严重的是，因为电流太大，会使导线的温度升高，严重时有可能造成火灾． 由于某种原因，电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象，叫做短路(short circuit)．电源短路是十分危险的． 动手动脑学物理 1．一条电炉电阻丝的电阻是97Ω，接在220V的电压上，流过它的电流是多少？ 2．一个电熨斗的电阻是0.1kΩ，使用时流过的电流是2.1A，加在电熨斗上的电压是多少？ 3．某手电筒小灯泡两端的电压是2.2V，用电流表测得流过的电流是250 mA，这个小灯泡的电阻是多少？ 4．如果不小心将电炉丝的两端碰在一起，接触位置的电阻约为1Ω．在220V电路中它的电流是多少？和第1题的结果比较，你有什么想法？ ?