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引言:寻求写作上的突破?我们特意为您精选了4篇欧姆定律的重要性范文,希望这些范文能够成为您写作时的参考,帮助您的文章更加丰富和深入。
(2)理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简单的计算。
(3)能根据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。
2、过程和方法
(1)通过根据实验探究得到欧姆定律,培养学生的分析和概括能力。
(2)通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力。
(3)通过欧姆定律的应用,使学生学会由旧知识向新问题的转化,培养学生应用知识解决问题的能力。
3、情感、态度与价值观
通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家探求真理的伟大精神和科学态度,激发学生努力学习的积极性和勇于为科学献身的热情。
4、教学重点:欧姆定律及其应用。
教学难点:正确理解欧姆定律。
电流等于电压除以电阻。
欧姆定律的简述是:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。
随研究电路工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性,欧姆本人的声誉也大大提高。为了纪念欧姆对电磁学的贡献,物理学界将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。用公式表示为:I=U|R,即电流等于电压与电阻之比。
(来源:文章屋网 )
静电场是电荷周围存在的一种特殊形式的物质,电荷之间的相互作用是通过电场实现的。对电场的任何一点来说,放在这点的电荷所受的电场力跟它的电荷的比值,总是一个常量,可以用来表示电厂的强弱叫做这一点的电场强度。电场强度是矢量,它的方向规定为正电荷所受电场力方向。除了用电场强度来描述电场的强弱及方向外,电场线也用来形象表示电场强弱及方向。电场线是在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,并且使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致;电场强度越大的地方,电场线越密,电场强度越小的地方,电场线越疏,沿着电场线的方向是电势降落的方向。
在复杂电路的某一段电路或一个电路元件的分析与计算时,可事先假定一个电流的方向,这个假定的方向叫做电流的“参考方向”。我们规定:若电流的“参考方向”与实际方向相同,则电流值为正值,即I>0;若电流的“参考方向”与实际方向相反,则电流值为负值,即I<0。和分析电流一样,有时很难对电路或元件中电压的实际方向做出判断,必须对电路或元件中两点之间的电压任意假定一个方向为 “参考方向”,在电路中一般用实线箭头表示,箭头所指的方向为参考方向。当电压的“参考方向”与实际方向一致时,电压值为正,即U>0;反之,当电压的“参考方向”与实际方向相反时,电压值为负,即U<0。电流与电压有了参考方向后,电流与电压就有了正负。
电流与电压参考方向,在应用基尔霍夫定律解决复杂电路计算中,贯穿始终。
欧姆定律是分析与计算电路的基础。如果电阻元件上的电压与通过它的电流参考方向相同,欧姆定律可表示为U=IR,如果电阻元件上电压的参考方向与电流的参考方向不同时,则欧姆定律可表示为U=-RI。除了欧姆定律,分析与计算电路还离不开基尔霍夫电流定律和电压定律。基尔霍夫电流定律应用于节点,基尔霍夫电压定律应用于回路。
基尔霍夫电流定律是用来确定连接在同一节点上的各个支路电流之间的关系的。由于电流的连续性,电路中任何一点(包括节点)均不能堆积电荷。因此“任何一瞬时,流入任一节点的支路电流之和恒等于流出该节点的支路电流之和”,这就是基尔霍夫电流定律的基本内容。
基尔霍夫电压定律是用来确定回路中的各段电压之间的关系。“在任一回路中,从任何一点出发以顺时针或逆时针方向沿回路循行一周,回路中各段电压的代数和等于零”,这就是基尔霍夫电压定律的基本内容。为了应用基尔霍夫电压定律,必须选定回路的参考方向,当电压的参考方向与回路的循行方向一致时取正号,反之取负号。列方程时,不论是应用基尔霍夫定律或欧姆定律,首先都要在电路图上标出电流、电压或电动势的参考方向;因为方程式中的正负号是由它们的参考方向决定的,若参考方向选得相反,则会相差一个负号。
如图所示电路中,已知R1=10Ω,R2=5Ω,R3=5Ω,Us1=12v,Us2=6V。
求:R1、R2、R3所在支路电流I1、I2、I3。
解:1.先假定各支路电流的参考方向,如图所示。
2.根据KCL列出节点电流方程,由节点A得到I1+I3-I2=0。
3. 选定回路的绕行方向就是电势降落的方向,如图所示。
4. 根据KVL列出两个网孔的电压方程。
网孔AdcBbA:-I2R2-I3R3+Us2=0;其中I2R2、I3R3为负是因为电流与电压参考方向相反,欧姆定律用负的。
网孔AbBaA:I1R1+I2R2-Us1=0;其中Us1为负是因为它电压的方向与循行方向相反。
代入电路参数,得方程组:
I1+I3-I2=0
-6=-5I2-5I3
12=10I1+5I2
解方程组,得:I1=0.72A,I2=0.96A,I3=0.24A。
从基尔霍夫定律的应用中可以看到,电流、电压的方向问题就是解题的对错问题,足以见证电流、电压方向的重要性。如果没有静电场的电场线的形象讲解,学生就很难看出电流与电压实际方向的一致性,那么,欧姆定律正负公式推出就难讲述,欧姆定律讲不好,基尔霍夫定律就很难讲,更别说应用基尔霍夫定律解决实际问题了。所以,静电场内容是是直流电内容讲解的前提和基础,两章内容密不可分。
参考文献:
(1)画出电路图;先识别电路,在图上标出已知量,未知量(如是动态电路则需画两个或三个电路图)
(2)列出已知条件和所求量;
(3)利用欧姆定律求解;(先公式,再代入,再计算;若是动态电路可列方程或方程组.)
解题时应按例题格式书写.
例 一只小灯泡额定电压为3 V,电阻为10 Ω,现将其接入电压为4.5 V的电路中,为了使小灯泡正常发光,要串联一个多大的电阻?
已知:小灯泡的电阻UL=3 V,电阻RL=10 Ω,总电压U=4.5 V.
求:串联电阻Rx.
1.(2007年安徽)可以用图2的电路图测量未知电阻Rx的阻值.调节电路,当电压表示数U为14.0 V时,电流表的示数为0.40 A.
(1)计算Rx的阻值;
(2)实际上,电流表是有电阻的,如果考虑到电流表的电阻值RA为0.5 Ω,计算这时待测电阻Rx′的阻值.
2.(2008年安徽)干电池是实验经常使用的电源,它除了有稳定的电压外,本身也具有一定的电阻.实际使用时,可以把干电池看成一个理想的电源(即电阻为零)和一个电阻串联组成,如图3(a)所示.用图3(b)所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值.图中R=14 Ω,开关S闭合时;电流表的读数I=0.2 A;已知电源电压U=3 V,求电源电阻r的大小.
3.(2009年安徽)常用的电压表由小量程的电流表G改装而成.电流表G也是一个电阻,同样遵从欧姆定律.图4甲是一个量程为0~3 mA的电流表G,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时G的两接线柱之间具有一定的电压.因此,电流表G实际上也可以当成一个小量程的电压表.已知该电流表的电阻为Rg=10 Ω.
(1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3 mA处应该标多大的电压值?
(2)如图4乙所示,若将该电流表串联一个定值电阻R后,使通过G的电流为3 mA时,A、B 之间的电压等于3 V,这样A、B之间(虚线框内)就相当于一个量程为0~3 V的电压表(图4丙),求串联的定值电阻R的大小.
4.(2010年安徽)实际的电源都有一定的电阻,如干电池,需要用它的电压U 和电阻r两个物理量来描述它.实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图5甲所示.
在图5乙中R1=14 Ω,R2=9 Ω.当只闭合S1时,电流表读数I1=0.2 A;当只闭合S2时,电流表读数I2=0.3 A,把电源按图甲中的等效方法处理.求电源的电压U和电阻r.
5.(2011年安徽)实验室有一种小量程的电流表叫毫安表,用符号mA表示,进行某些测量时,其电阻不可忽略.在电路中,可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出.利用图示电路可以测量一个毫安表的电阻,电源的电阻不计,R1=140 Ω,R2=60 Ω.当开关S1闭合、S2断开时,毫安表的读数为6 mA;当S1、S2均闭合时,毫安表的读数为8 mA.求毫安表的电阻RA和电源的电压U.
6.(2012年安徽)有一种装饰用的小彩灯,如图7(a)所示,它的内部是由一个定值电阻与灯丝并联而成,等效电路如图7(b)所示.已知灯丝的电阻R1=10 Ω,定值电阻R2=1000 Ω.
(1)求这个小彩灯的电阻.(结果保留一位小数)
(2)若将一个小彩灯接在电压为1.5 V的电源两端,求通过灯丝R1的电流大小.
(3)如图7(c)所示,将数十个小彩灯串联后接在电压为U的电源两端,均正常发光(图中只画出3个,其他未画出).若其中一个灯的灯丝断了,其他小彩灯的亮度如何变化?写出你的判断依据.
(1)求电路中的电流大小.