第四節 歐姆定律
0.25×10-3 a=0.25 ma[投影]例題2以教材例題2作為公式變形應用的解題指導.讓學生畫出圖、標出量、寫出數,把公式變形,由i= 得到r= .然后將電流的單位變成安培,進行計算,同時一名學生板演,師生講評.例2:解:由i= 得到r= =15 ω這個未知電阻是15 ω.[投影]例題3有一種指示燈,電阻為6.3 ω,通過的電流為0.45 a時才正常發光.要使其正常發光,應加多大的電壓?以例題3作為另一種變形練習.要求學生按解簡單電學題目的一般規則解題.解題過程中注意物理量的單位不能丟掉,且單位必須是要求的國際單位,注意將公式變形后再代入數值.
解:由i= 得到u=ir=0.45 a×6.3 ω=2.8 v要使燈正常發光,應加2.8 v電壓.[師]同學們剛才的演算說明大家已能用歐姆定律解簡單的電學應用題,通過解這些題你有什么收獲嗎?[生]電流、電壓、電阻的三個物理量中,只要知道其中的兩個,就可以用歐姆定律求出第三個.[生]歐姆定律公式中的三個物理量指的是同一段電路.[師]同學們說得非常正確.歐姆定律不僅適用同一個電器、同一個導體,也適用幾個用電器組成的同一段電路.現在,大家總結一下三個題中分別是怎樣應用歐姆定律的.[生]第一題是直接利用歐姆定律i= 的.[生]第二題應用的是由歐姆定律i= 得到的變形公式r= .[生]第三題應用的是歐姆定律i= 的另一個變形公式u=ir.[師]對r= ,能否說導體的電阻與導體兩端的電壓成正比,與通過導體的電流成反比?對u=ir,能否說導體兩端的電壓與導體的電阻和通過導體的電流成正比?大家討論.[生]不能這樣說.導體的電阻是由導體本身的性質決定的,與電流、電壓無關.電壓是電路中形成電流的原因,和電流、電壓也沒有關系.教師進一步引導學生明確,對物理公式不能單純從數學的角度去理解.●公式r= ,它表示導體的電阻在數值上等于導體兩端的電壓跟通過導體的電流的比值.這里要注意的是,導體的電阻是由導體本身的性質決定的,它跟導體兩端是否有電壓或電壓的大小,導體中是否有電流或電流的大小無關.所以,我們不能認為電阻r跟電壓u成正比,跟電流i成反比.●公式u=ir,表示導體兩端的電壓在數值上等于通過導體的電流和該導體電阻的乘積.但要注意,電壓是電路中產生電流的原因.導體兩端不加電壓時,電流為零,但導體電阻依然存在.因此不能認為電壓跟電流成正比,跟電阻也成正比.[師]同學們再來分析例題2,如果想知道某段導體的電阻,可以怎么做?你能從這個例子中得到什么啟示嗎?[生]可以由導體兩端的電壓和通過這段導體的電流,利用歐姆定律的變形公式r= 來求解.[師]導體兩端的電壓和通過導體的電流是多少呢?[生]可以測出來.用電流表測出通過導體中的電流,用電壓表測出導體兩端的電壓,就可以求出導體的電阻了.[師]大家認為可以嗎?(同學們肯定,教師進一步明確)這種用電壓表和電流表測定電阻的方法叫“伏安法”.3.額定電壓[師]請同學們觀察一只新燈泡上的銘牌.如下圖
同學們誰能說明它表示什么意思呢?[生]這個燈泡的牌子是光明牌.[生]家庭電路的電壓是220 v,這樣的燈是在家里常用的,上面也有220 v,是不是說這個燈泡的電壓是220 v?[師]同學們想得非常對.燈泡上的220 v,表示這個燈泡正常工作的時候,它兩端所需的電壓是220 v.