歐姆定律的基本公式范例6篇

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歐姆定律的基本公式

歐姆定律的基本公式范文1

一、物理電學相關公式及形象記憶法

初中物理電學相關公式和定理雖然表面看比較抽象難懂,但是因為電流是實際存在的,并且其特點和存在形式可以類比現實中許多形象易懂的實物和現象,因此結合實際對相關定理定律進行理解和記憶會收到很好的效果.

1.歐姆定律

歐姆定律解釋的是電學中電壓、電流、電阻三者之間的關系,是電學最基本的定律.

電流×電阻=電壓,即I×R=U;其他的變形式可以由此公式導出.

可以用水流演示電流,用水壓解釋電壓,以現實中形象的實物來解釋電學相關內容.

2.電功公式

電功公式是講電力做工的計算方法,電流流過導線會產熱,有能量產生,能量可以做功,電功公式就是計算電力做工能力的公式.

電流×電流×電阻×時間=電功,即I2Rt=P;

將I=UR代入,就能成為電功公式的另一形式.

3.電功率公式

電功率就是形容電流做功快慢的公式.

電流×電流×電阻=電功率,即P=I2R.

電功和電功率可以用電燈發光發熱解釋,電流越大,電燈越亮,時間越長,電燈散失的熱量越多,就是電流做功的道理.

二、物理電學題目解題技巧

1.歐姆定律方程解題

熟記歐姆定律,只要是給出電路解電學未知量并且題目中沒有涉及功率內容的題目,結合整個電路列出歐姆定律的基本方程,肯定可以得到答案,即使最初看題時沒有頭緒,在列出歐姆定律方程之后也能從方程中看出解題方法.靜態電路圖列寫一個歐姆定律方程,動態電路圖根據變化次數列出相應數目的歐姆定律方程即可.

例電路圖如圖1所示,閉合開關S,當滑動變阻器滑片在R2上某兩點之間來回滑動時,電流表的讀數變化范圍是2 A~5 A,電壓表的讀數變化范圍是5 V~8 V,問電源電壓及電阻R1的值分別是多少?

乍一看此題確實無從下手,但是可以看出這是一個動態電路題,隨著滑動變阻器阻值的不同電路相關參量產生了變化,因此需要列兩個歐姆定律方程,方程列出,題目便迎刃而解.

解根據題意列歐姆定律方程,首先滑動變阻器在題意中阻值最小時,電流最大為5 A,電壓表度示數最小為5 V,此時滑動變阻器電阻值為5 V÷5 A=1 Ω.

可以列出一個方程:

U÷(R1+1)=5 A(1)

同理,滑動變阻器阻值最大時為8 V÷2 A=4 Ω.

列另一個歐姆定律方程

U÷(R1+4)=2 A(2)

用簡單的解方程法解方程(1)和(2),很容易得出結果U=10 V;R1=1 Ω.

2.等效電路解含功率動態題

解含有功率內容的動態題的一個很好的方法就是將其各種狀態獨立出來,簡化成等效電路,每種狀態單獨分析,之后綜合考慮并求解.

例如圖2所示,R2與R3的電阻比為R2∶R3=1∶4,最初所有開關處于斷開狀態,同時閉合S1與S2,S3保持斷開,電流表示數為0.3 A,R2消耗功率P2;之后閉合S1、S3,S2斷開,R1消耗功率為0.4 W,R3消耗功率為P3,P2∶P3=9∶4,求電源電壓和R1阻值.

雖然此題表面看是動態且較為復雜,但是將動態電路的兩個狀態拆分成靜態簡單電路,題目便會簡單明了,之后列寫歐姆定律和功率方程,解方程即可.

當閉合S2后電路可簡化成如圖3形式,可列方程如下:

(R1+R2)×0.3=U(1)

R2×0.3×0.3=P2(2)

打開S2閉合S3后電路變成圖4,設此時電流為I3,結合等量關系R3=4R2,將R3用R2代替,后列方程

(R1+4R2)×I3=U(3)

R1×I3×I3=0.4(4)

4R2×I3×I3=49P2(5)

5個方程,5個未知數,此題可解.由(2)式和(5)式可解出I3=0.1 A,其他未知數便順利得出.最終結果:U=36 V,R1=80 Ω.

歐姆定律的基本公式范文2

一、教材分析

《歐姆定律》一課,學生在初中階段已經學過,高中必修本(下冊)安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基本研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖象法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法.這就決定了本節課的教學目的和教學要求.這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法.

本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎.本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用.因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段.

通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用.

本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析.這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎.

本節課的難點是電阻的定義及其物理意義.盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏.從數學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度.對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從數學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義.有些學生常將兩種表達式相混,對公式中哪個是常量哪個是變量分辨不清,要注意提醒和糾正.

二、關于教法和學法

根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式綜合教學法.教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動.在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行大面積課堂提問,讓學生充分發表意見.這樣既有利于化解難點,也有利于充分發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍.

通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實際操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律.同時要讓學生知道,物理規律必須經過實驗的檢驗,不能任意外推,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣.

三、對教學過程的構想

為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:1.在引入新課提出課題后,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么(不一定讓學生回答)?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用.2.對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答.這樣使他們既鞏固了實驗知識,也調動他們盡早投入積極參與.3.在進行演示實驗時可請兩位同學上臺協助,同時讓其余同學注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考.4.在用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出下面的問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更清醒更深刻的認識.到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖象使學生的學習情緒轉向高漲.5.在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義.此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥.此處節奏應放慢,可提請學生回答或展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出實驗結論的基礎上,進一步總結出歐姆定律,這實際上是認識上的又一次升華.要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力.教師重申時語氣要加重,不能輕描淡寫.要隨即強調歐姆定律是實驗定律,必有一定的適用范圍,不能任意外推.7.為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題、辨析題進行反饋練習,達到鞏固之目的.然后結合課本練習題,熟悉歐姆定律的應用,但占時不宜過長,以免沖淡前面主題.

四、授課過程中幾點注意事項

1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹.

2.注意正確規范地進行演示操作,數據不能虛假拼湊.

3.注意演示實驗的可視度.可預先制作電路板,演示時注意位置要加高.有條件的地方可利用投影儀將電表表盤投影在墻上,使全體學生都能清晰地看見.

4.定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂.可把電阻的概念及定義在歸納實驗結論時提出,而歐姆定律在歸納完實驗結論后總結.這樣學生就不易將二者混淆.

歐姆定律的基本公式范文3

內容看起來很少,本節還要花不少時間進行電流、電壓、電阻以及電流表、電壓表、滑動變阻器使用方法的復習。必須具有一定的知識儲備才能學好“歐姆定律”。

要做好兩次演示實驗,這為學生實驗“伏安法測電阻”打下基礎。并注意兩次演示實驗的異同,講清實驗過程中電流表、電壓表及滑動變阻器的正確連法,以及滑動變阻器在兩個實驗中作用的異同,以及注意事項。

讓學生感知實驗探究電流跟電壓、電阻的關系,經歷科學探究的全過程,使學生感悟:“控制變量”來研究物理多因素問題,是一種有效的科學方法。

第二節“歐姆定律及其應用”繼第一節后對數據的分析歸納,通過用列表法、觀察法、數學比例法、圖象法、類比法、分析、綜合與歸納等方法來對實驗數據進行研究的一些科學方法。從而分析電流、電壓、電阻三者之間的定量關系——歐姆定律及其表達式。最終培養學生運用這些方法對實驗數據進行研究、分析、歸納、概括物理規律的一些能力。

又通過實驗探究“串聯電路與并聯電路中電阻的特點”。歐姆定律是電學中最基本的定律,是分析解決電路問題的關鍵。

在教學中這一節可分為四課時教學:

第一課時理解歐姆定律,進行簡單計算(求電流、電壓和電阻的三種書寫格式),初步掌握運用歐姆定律解決實際電學問題的思路和方法;可補充:有兩個用電器的簡單計算(注意強調用不同角碼區分不同用電器)。為下節課講串并聯電阻關系作鋪墊。

第二課時通過歐姆定律的推導定量研究“串聯電路與并聯電路中電阻的特點”,得出:

串聯電路:R=R1+R2

并聯電路:1/R=1/R1+1/R2

第三課時運用歐姆定律及串并聯電路的特點練習靜態固定電路的相關計算;培養學生分析問題、解決問題的能力,注意教給學生解題思路、規范解題。

串聯電路的特點:

①電流:I=I1=I2

②電壓:U=U1+U2

③電阻:R=R1+R2

④串聯分壓成正比,即

U1:U2=R1:R2

電阻變大分得的電壓變大,電阻變小分得的電壓變小。

并聯電路的特點:

①電流:I=I1+I2

②電壓:U=U1=U2

③電阻:R=1/R1+1/R2

④并聯分流成反比,即

I1:I2=R2:R1

電阻變大通過的電流變小,電阻變小通過的電壓變大。

第四課時運用歐姆定律及串并聯電路的特點,練習動態電路的相關計算。

動態電路------由于開關的通斷、滑動變阻器滑片的移動導致電路中的物理量發生變化的電路。

簡化電路的方法:

1、電流表看成導線,電壓表看成斷路。

2、短路和斷路的電路可以去掉。

3、閉合的開關看成導線

解決變化電路問題的關鍵是把動態電路變成靜態電路(電路的識別),可以把電流表簡化成導線,將電壓表簡化成斷開的或干脆拿掉。把閉合的開關看成導線,把被局部短路的用電器拿掉;把開關斷開的支路去掉,來簡化電路。畫出每次變化后的等效電路圖,標明已知量和未知量,再根據有關的公式和規律去解題。

第三節“測量小燈泡的電阻”是歐姆定律內容的延續,教學過程中以學生為主,本節主體內容是利用電壓表、電流表測算出小燈泡的電阻,通過實驗探究去發現燈絲電阻變化的規律,并最終找到影響燈絲變化的因素及它們之間的相互關系。注意多測幾組數據,指明不能用平均法求電阻值(測量定值電阻的阻值用平均法求電阻值)。

通過本實驗,進一步讓學生認識到導體的電阻大小是導體本身的一種性質,與導體兩端的電壓和導體中的電流無關,只與導體的材料、長度、橫截面積有關,此外跟溫度有關。這也為電功率中“測量小燈泡的電功率”作了鋪墊。

第四節“歐姆定律及其安全用電”:課前安排學生收集安全用電的常識,課堂上進行交流,教師進行補充。再播放《安全用電》視頻。

節課從電壓的高低、電阻的大小對用電安全的影響入手,讓學生學會運用已學的電學知識,解決有關生活中的實際的問題,既增強自我保護意識,又提高在幫助他人時講安全、講規則、講科學的意識。

另外本節涉及電路故障(斷路或短路),在教學中應加強練習,注意區分兩者對電路造成的影響,以及電路中電流表、電壓表的變化。要求學生懂得一些簡單的電路故障的問題,學會簡單的故障排除方法,目的是為了培養學生基本的生活技能。了解短路的知識,使學生懂得安全用電的基本常識,提高安全用電的意識。

教材中介紹了避雷針,使學生注意防雷的重要性,提高自我保護的意識。

通過學習本節教材的知識,學生能了解日常安全用電常識,規范日常用電行為,了解家庭電路中常見故障,提高了學生利用知識解決實際問題的能力。通過學習,使學生認識到電給人類社會帶來了材富,改善了人民的生活。但是,有生產和生活中,如果不注意安全用電,電也會給人類帶來災害。

歐姆定律的基本公式范文4

說課是把執教者的教學設想,教學思想及其理論依據說出來,供同行商榷和交流。今天“說課”的內容是“歐姆定律”一節。下面介紹說這節課的過程。

一、教材分析

“歐姆定律”一課,學生在初中階段已經學過,高中選修教材安排這節課的目的,主要是讓學生通過課堂演示實驗再次增加感性認識;體會物理學的基礎研究方法(即通過實驗來探索物理規律);學習分析實驗數據,得出實驗結論的兩種常用方法——列表對比法和圖像法;再次領會定義物理量的一種常用方法——比值法。這就決定了本節課的教學目的和教學要求。這節課不全是為了讓學生知道實驗結論及定律的內容,重點在于要讓學生知道結論是如何得出的;在得出結論時用了什么樣的科學方法和手段;在實驗過程中是如何控制實驗條件和物理變量的,從而讓學生沿著科學家發現物理定律的歷史足跡體會科學家的思維方法。

本節課在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到復習初中知識的作用,另一方面為學習閉合電路歐姆定律奠定基礎。本節課分析實驗數據的兩種基本方法,也將在后續課程中多次應用。因此也可以說,本節課是后續課程的知識準備階段。

通過本節課的學習,要讓學生記住歐姆定律的內容及適用范圍;理解電阻的概念及定義方法;學會分析實驗數據的兩種基本方法;掌握歐姆定律并靈活運用。本節課的重點是成功進行演示實驗和對實驗數據進行分析,這是本節課的核心,是本節課成敗的關鍵,是實現教學目標的基礎。

本節課的難點是電阻的定義及其物理意義。盡管用比值法定義物理量在高一物理和高二電場一章中已經接觸過,但學生由于缺乏較多的感性認識,對此還是比較生疏。從教學上的恒定比值到理解其物理意義并進而認識其代表一個新的物理量,還是存在著不小的思維臺階和思維難度。對于電阻的定義式和歐姆定律表達式,從教學角度看只不過略有變形,但它們卻具有完全不同的物理意義。

二、關于教法和學法

根據本節課有演示實驗的特點,本節課采用以演示實驗為主的啟發式教學法。教師邊演示、邊提問,讓學生邊觀察、邊思考,最大限度地調動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節奏,給學生充分的時間進行思考和討論,教師可給予恰當的思維點撥,必要時可進行課堂提問,讓學生充分發表意見。這樣既有利于化解難點,又有利于發揮學生的主體作用,使課堂氣氛更加活躍。

通過本節課的學習,要使學生領會物理學的研究方法,領會怎樣提出研究課題,怎樣進行實驗設計,怎樣合理選用實驗器材,怎樣進行實驗操作,怎樣對實驗數據進行分析及通過分析得出實驗結論和總結出物理規律。同時要讓學生知道,物理規律必須通過實驗的檢驗,從而養成嚴謹的科學態度和良好的思維習慣。

三、對教學過程的構想

為了達成上述教學目標,充分發揮學生的主體作用,最大限度地激發學生學習的主動性和自覺性,對一些主要教學環節,有以下構想:

1. 在引入新課提出課題前,啟發學生思考:物理學的基本研究方法是什么?這樣既對學生進行了方法論教育,也為過渡到演示實驗起承上啟下作用。

2. 對演示實驗所需器材及電路的設計可先啟發學生思考回答,這樣使學生既鞏固實驗知識,又調動學生積極參與。

3. 在進行演示實驗時可請兩位學生上臺協助,同時讓其余學生注意觀察,也可調動全體學生都來參與,積極進行觀察和思考。

4. 用列表對比法對實驗數據進行分析后,提出問題讓學生思考回答:為了更直觀地顯示物理規律,還可以用什么方法對實驗數據進行分析?目的是更加突出方法教育,使學生對分析實驗數據的兩種最常用的基本方法有更深刻的認識。到此應該達到本節課的第一次,通過提問和畫圖像使學生的學習情緒轉向高漲。

5. 在得出電阻概念時,要引導學生從分析實驗數據入手來理解電壓與電流比值的物理意義。此時不要急于告訴學生結論,而應給予充分的時間,啟發學生積極思考,并給予適當的思維點撥。此處節奏應放慢,可提請學生展開討論,讓學生的主體作用得到充分發揮,使課堂氣氛掀起第二次,也使學生對電阻的概念是如何建立的有深刻印象。

6. 在得出實驗結論的基礎上,進一步總結歐姆定律,這實際是認識上的又一次升華。要注意闡述實驗結論的普遍性,在此基礎上可讓學生先行總結,以鍛煉學生的語言表達能力。

7. 為檢驗教學目標是否達成,可自編若干概念題進行反饋練習,達到鞏固之目的。然后結合教材練習題,熟悉歐姆定律的應用,時間不宜過長,以免沖淡主題。

四、授課過程中注意事項

1.注意在實驗演示前對儀表的量程、分度和讀數規則進行介紹。

2.注意正確規范地進行演示操作。

3.注意湊示實驗的可視度。

4. 定義電阻及總結歐姆定律時,要注意層次清楚,避免節奏混亂。

5.所編反饋練習題應重點放在概念辨析和方法訓練上,不能把套公式計算作為重點。

歐姆定律的基本公式范文5

每年的中考物理試題中,有關歐姆定律和焦耳定律這兩個知識點的題目都占有較大的比重,而且近兩年的中考物理試題在這兩個知識點上的難度有增加的趨勢,歐姆定律反映了導體中電流、電壓和電阻之間的關系,焦耳定律則說明了電流流過導體所產生的效果。

新課程下的中考的另一個特點,就是重視對實驗探究能力的考查,促使同學們用新視角重新思考實驗的過程,得到新的發現或收獲,設計有關“過程與方法”的試題,考查同學們提出問題、做出猜想和假設、設計研究計劃、分析處理數據、得出結論、學會評價的能力。

二、試題講析

例1 如圖l所示,電阻R1為12Ω,將它與R2串聯后接到8V的電源上,已知R2兩端的電壓是2V,請求出電路的總電阻。

講析 這是一道應用歐姆定律的基礎題,解題的方法有兩種:一種是從歐姆定律出發的分析法;一種是從電路的基本性質出發的綜合法。即:求總電阻可以將R2的值求出來再求R1和R2的和;也可以用總電壓除以總電流得總電阻;或根據電路的性質建立相應的關系式求解。

解法一:因為R1、R2串聯,U1=U-U2=8V-2V=6V,I1=U1/R1=6V/12Ω=0.5A,I2=I1=0.5A,R2=U2/I2=2V/0.5A=4Ω,R總=R1+R2=12Ω+4Ω=16Ω.

解法二:因為R1、R2串聯,I=I1=I2,則U/R1+R2=U-U2/R1,8V/R=8V-2V/12Ω,R總=16Ω.

解法三:因為R1、R2串聯I1=I2,則U1/R1=U2/R2變形得R1/R2=U1/U2,R/R1+R2=U-U2/U1+U2,U/R1+R2=U-U2/R1,R總=16Ω.

例2 如圖2所示,電源電壓不變,當開關S閉合時,電表示數的變化情況是( ).

A.電流表、電壓表示數均變大

B.電流表、電壓表示數均變小

C.電壓表示數變大,電流表示數變小

D.電壓表示數變小,電流表示數變大

講析 這是一道歐姆定律應用題,要判斷電表的示數如何變化,關鍵是要知道電路中的電表示數變化的實質,當開關s閉合后,電路的狀態由兩個電阻的串聯變為只有一個電阻R2的電路;原來電流表測的是R1和R2串聯時的電流,現在R1和電流表被短路,電流表的示數為0,示數變??;電壓表原來測的是R2上的電壓,它是電源的一部分電壓,而現在的電路中只有R2,則U2=U源,示數變大,本題選C.

本題的問題是有些同學看不懂電路狀態變化的實質,死摳歐姆定律,電流或電壓的變化是與電路的變化有關,但知道了現在的電路的變化特征就簡單多了,識別電路是我們解電學題的前提,如果電路的狀態不清,則應用的電路性質也就會出錯,這種能力要加強。

例3 在如圖3所示的電路中,電源電壓U=4.5V,且保持不變,電阻R1=4Ω,變阻器R2的最大阻值為15Ω,電流袁的量程為0~0.6A,電壓表的量程為0~3V,為了保護電表,變阻器接入電路的阻值范圍不能超出( ).

A.3.5Ω~8Ω

B.2Ω~3.5Ω

C.0~8Ω D.0~3.5Ω

講析 本題是歐姆定律的又一種應用形式,是狀態電路中的變阻器的取值范圍問題,解這類題目的關鍵是從電路的狀態出發,找出符合電路要求的電學關系式,題目中的兩個電表同時要滿足不超過量程的要求,即:串聯電路中的電流不大于0.6A,電阻R2兩端的電壓不少于3V,所以我們可以用歐姆定律,寫出符合電路要求的數學不等式組然后求解。

依題意,由歐姆定律可得

由①②兩式解得3.5Ω≤R2≤8Ω,所以應選A.

本題與物理上其他題目一樣,關鍵是理清電路的特征,能寫出符合電路特點和要求的數學關系式,然后通過數學的手段解出結果,所以僅有基本知識是不夠的,更要練就解相關問題的技能。

例4 小明利用如圖4所示的裝置探究電流產生的熱量與哪些因素有關?在兩個相同的燒瓶中裝滿煤油,瓶中各放置一根電阻絲,且R甲大于R乙,通電一段時間后,甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,該現象能夠說明電流產生的熱量與下列哪個因素有關( )。

A.電荷量 B.電流 C.電阻 D.通電時間

講析 題目的表象是:甲瓶玻璃管中的煤油上升得比乙高,這與哪些因素有關?煤油是因為受熱膨脹,液面上升的;相同條件下,甲中的液面升得高,說明甲瓶中的電阻產生的熱量多R甲和R乙是串聯在電路中的,則電流、通電時間以及電荷量(電流和通電時間的乘積)相等,A、B、D選項都不是影響因素;根據焦耳定律甲的電阻大,甲放出的熱量多,則電流產生的熱量與電阻的大小有關,應選C.

本題實際上探究的是焦耳定律的影響因素,使同學們能進一步了解其內容、理解它的應用同時本題中也滲透了“控制變量法”的探究思想。

例5 一個電熱水壺,銘牌部分參數如下:額定電壓220V,額定功率模糊不清,熱效率為90%,正常工作情況下燒開滿壺水需要5min,水吸收的熱量為118800J,此時熱水壺消耗的電能為_______J,其額定功率為_______W,電阻是_________Ω.若實際電壓為198V,通過電熱水壺的電流是_________A,1min內

電熱水壺產生的熱量是________J.(假設電阻不隨溫度改變)

講析水所吸收的熱量已知,電熱的利用率知道,則消耗電能可以由熱量的利用率求出;用電時間已知,消耗的電能已求,則由電功率的定義求電功率,電水壺的電阻由R2=U2額/P額求出,在實際電壓下的電流I=U/R,實際電壓下的電熱水壺所產生的熱量Q=IRt.

答案:132000 440 110 1.8 21384

本題是歐姆定律和焦耳定律應用的基礎題,也是通過練習使同學們掌握基本知識的重要途徑,簡單的是這樣的填空題,復雜的可以演變成綜合應用題;這些題目也是中考中同學們易失分的地方。

例6 CFXB型“220V 1100W”電飯煲的原理圖如圖5所示,它有高溫燒煮和燜飯、保溫兩擋,通過單刀雙擲開關S進行調節,R0為電熱絲,當開關S接高溫燒煮擋時,電路的功率為1100W,當開關S接燜飯、保溫擋時,電路的總功率為22W。

(1)電飯煲在高溫燒煮檔時,開關S應與哪個觸點連接?

(2)電熱絲R0的阻值多大?

(3)當電飯煲在正常燜飯、保溫時電路中的電流多大?燜飯、保溫10rain,電熱絲R0產生的熱量為多少?

講析 電飯煲在高溫燒煮擋時,電路中的功率是最大,在電壓一定時,要得到最大功率電路中的電阻應最小,由圖5可知,當R被短路時,電路中的電阻最小,電路中只有R0工作,則S應合到2位置,高溫擋時的功率已知,電壓為額定電壓,R0由R=U2/P等求得,當電飯煲在正常燜飯、保溫時,電飯煲的熱功率最小,電路中的電阻最大,則R0和R串聯,可求出此時的電流,再由Q=I2Rt求出R0產生的熱量,

答:(1)與觸點2連接。

(2)P=U2/R0,R0=U2/P=(220V)2/1100W=44Ω.

(3)P=IU,I=P/U=22W/22V=O.1A,Q0=I2R0t=(0.1A)2×44Ω×600s=264J.

本題是歐姆定律和焦耳定律應用的綜合題,同學們要能綜合考慮影響電路發熱的因素,也就是理解焦耳定律定義公式(Q=I2Rt)和各種變形公式(Q=U2/R(t)、Q=UIt)的應用,其中也涉及到歐姆定律的靈活應用。

三、鞏固練習

1.如圖6所示電路中,R1=10Ω.當開關S閉合時,電流表示數為0.2A,電壓表示數為4V.求:(1)電源電壓;(2)R2的阻值。

2.如圖7所示電路中,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關S后,滑動變阻器滑片P自b向a移動的過程中(

)。

A.電流表A的示數變大,電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變小

B.電流表A的示數變大,電壓表V2的示數與電流表A的示數之比變大

c.電壓表V1的示數不變,電路消耗的總功率變大

D.電壓表V2的示數變小,電路消耗的總功率變小

3.一只電爐的電阻為48.4Ω,接在電壓為220V的電路中工作,它的功率是w,電爐絲工作時熱得發紅,而連接電爐絲的導線卻不怎么發熱,其原因是

4.在一次科技小組的活動中,同學們按照如圖8所示的電路在AB之間接入一根細銅絲,閉合開關S后,調節滑動變阻器,使電流表的讀數保持3A不變,過了一會兒,細銅絲熔斷,在AB之間換接一根同長度的較粗的銅絲,再調節滑動變阻器到某一固定值,經較長時間粗銅絲沒有熔斷,在此過程中,電流表的讀數保持3A不變小明同學針對所觀察到的現象提出了一個問題:造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(設電源電壓保持不變)

(1)你認為造成細銅絲熔斷而粗銅絲沒有熔斷的原因是什么?(請簡述理由)

(2)若粗銅絲電阻為0.01Ω,求:在5s內粗銅絲共產生的熱量。

(3)如果你家準備安裝一臺“220V 1500W”的電熱水器,你應用選用(較粗/較細)的銅導線用作連接線比較安全。

5.如圖9所示電路,電源兩端電壓保持不變,當開關S1閉合、S2斷開,滑動變阻器的滑片P移到B端時,燈L的電功率為PL,電流表的示數為I1;當開關S1斷開、S2閉合時,燈L的電功率為R1',電流表的示數為,I2,已知PL:P'L=9:25.

(1)求電流表的示數I1與I2的比值;

(2)當開關S1、S2又都斷開,滑動變阻器的滑片P在c點時,變阻器接入電路的電阻為Rc電壓表V1的示數為u1,電壓表V2的示數為U2,已知U1:U2=3:2,Rc的電功率為10W,這時燈L正常發光,通過閉合或斷開開關及移動滑動變阻器的滑片P,會形成不同的電路,在這些不同的電路中,電路消耗的最大功率與電路消耗的最小功率之比為3:1.求燈L的額定功率。

6.小明在研究性學習活動中,查閱到一種熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規律如下表,并將該型號的熱敏電阻應用于如圖10所示由“控制電路”和“工作電路”組成的恒溫箱電路中。

“控制電路”由熱敏電阻R1、電磁鐵(線圈阻值R0=50Ω)、電源U1、開關等組成,當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,右邊工作電路則斷開;

“工作電路”由工作電源U2(U2=10V)、發熱電阻R2(R2=50Ω)、導線等組成,問:

(1)工作電路工作時的電流為多大?電阻R2的發熱功率為多大?

(2)若發熱電阻R2需提供1.2×104J的熱量,則工作電路要工作多長時間(不計熱量的損失)?

(3)若恒溫箱的溫度最高不得超過50℃,則控制電路的電源電壓U1最小值為多大?

歐姆定律的基本公式范文6

關鍵詞:探究性實驗教學; 閉合電路歐姆定律; 模擬實驗; 學生實驗

中圖分類號:G642.0 文獻標識碼:A文章編號:1006-3315(2014)05-155-002

在科學技術快速發展的今天,實施以創新精神和實踐能力為重點的素質教育,重要的著眼點是轉變學生的學習習慣和學習方式。大多數民考民預科生模仿性學習心理是構成接受知識的主要因素。這種依賴性強,靠模仿去接受知識的習慣,是一種較為簡單的學習心理,民考民預科生普遍認為物理難學。究其原因難在學生各方面能力與預科物理學習要求的差距大。預科階段,乃至大學階段,要求自主學習物理。不同于自學,它是指學生在教師的指導下,以學生自己的體驗、參與和探究為主,從自身社會生活實踐中獲取物理知識,并創造性地解決生活中的問題的一種學習方法。怎樣才能把課堂教學與探究性學習、發現性學習和自主性學習相結合?在大力倡導探究性實驗教學的今天,迫切需要大量優秀的、具有創新性的探究實驗來豐富我們的課堂教學。為此,我們立足民考民預科生學習特點,對探究式實驗教學作一些有益的嘗試,希望能夠引領學生較為深入地學習物理的相關理論、方法、技能;提高學生的科學素養,激發學生實驗探究的興趣;增強學生的創新意識;培養學生實事求是,嚴謹認真的科學態度;養成交流與合作的良好習慣;發展學生的實踐能力。本文就《閉合電路歐姆定律》一節做探究性實驗教學設計。

一、教材和教學對象分析

閉合電路的歐姆定律主要分為電動勢和閉合電路的歐姆定律兩部分。電動勢的概念是閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。其基本內容有兩個方面:電源電動勢由電源本身性質決定的,它表征了電源將其他形式的能轉化成電能本領的大小。電源電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,在閉合電路里電源電動勢等于內外電壓之和。本節難點是路端電壓和外電阻之間的關系。學生通過多媒體的仿真實驗記錄數據,導出規律,使學生有感性的認識,課后讓學生進入實驗室,在做好仿真實驗的前提下,進行實驗,驗證結論,減少盲目性。

二、教學目標

1.知識目標

理解電動勢的定義。理解閉合電路歐姆定律及其公式,并能熟練地用來解決有關的電路問題。理解路端電壓隨電流(或外電阻)關系的公式表達和圖象表達,并能用來分析、計算有關問題。知道閉合電路中能量的轉化。

2.能力目標

通過路端電壓與外電阻的關系實驗探究,培養學生利用“實驗研究,得出結論”的科學思路和方法。研究路端電壓與電流的關系公式、圖象及圖象的物理意義,培養學生應用數學工具解決物理學問題的能力,培養學生運用物理知識解決實際問題的能力。

3.情感態度與價值觀

通過多媒體仿真探究實驗和課后的學生探究實驗,激發學生求知欲和學習興趣,享受成功的樂趣,體會物理學研究的科學性。通過分析路端電壓與電流(外電阻)的關系,培養學生嚴謹的科學態度,感受物理之美。通過學生之間的討論、交流與協作探究,培養團隊合作精神。

三、教學重點

閉合電路歐姆定律。路端電壓與電流(外電阻)關系的公式表示及圖象表示。

四、教學難點

電動勢的概念。路端電壓與電流(外電阻)關系。

五、教學思路

《閉合電路歐姆定律》是學生感到較為難以理解的知識點,電動勢的物理意義的理解是掌握閉合電路歐姆定律的關鍵和基礎。首先讓學生課前感受生活中的一些電源,初步明確電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置,讓學生自己用電壓表測量不同類型的電源兩極間的電壓,為引入電動勢的概念作鋪墊。再讓學生在電腦上進行仿真實驗,學生通過連接不同的開關,改變外電阻阻值,內電阻阻值,記錄電流、電壓,分析數據,探究路端電壓與外電阻(電流)的關系,得出路端電壓與外電阻(電流)的關系。然后在課堂仿真實驗的基礎上進入實驗室實驗。避免了盲目性,引發學生學習的興趣,再進行討論,解釋現象原因。講授閉合電路中的功率,進一步從能量的轉化角度說明電源是將其他形式的能轉化成電能的裝置。最后,利用兩道例題來應用閉合電路歐姆定律,并適當地延伸拓展,通過課外思考題,使學生對電動勢的概念有更深刻的理解。

六、教學方法:探究性實驗教學法、多媒體仿真實驗探究,實驗室驗證、實驗分析、討論等方法

(一)電源。展示不同型號、種類電池、手搖發電機,對小燈泡供電。電源不同,結構不同,但有相同的規律。演示:1用小燈泡點觸干電池,點觸蓄電池,小燈泡發光。2將小燈泡與手機電池相接,小燈泡發光。3手搖發電機,同樣能夠使小燈泡發光。學生得出結論:干電池、蓄電池是將化學能轉化成電能;手搖發電機是將機械能轉化成電能。

(二)電源的電動勢:模擬實驗,介紹電路圖(如圖1),介紹實驗儀器。得出內、外電路,內、外電壓的概念,指出電源內部有電阻??措姵貎炔浚ㄈ鐖D2),電荷定向移動形成電流,電荷電勢能減小.從能量轉化的角度初步理解電動勢的物理意義。觀察仿真實驗:電場中兩點間電勢差在數值上等于什么?利用計算機課件進行模擬實驗(如圖3)【模擬實驗一】:不閉合S2、S3,只閉合S1,觀察V1的大小。問題思考:(1)閉合開關S1后,此時伏特表V1測得的電壓?(2)此時外電阻多大?學生回答:電動勢越大,電源把其他形式的能轉化成電能的本領越強。學生模擬實驗,分析得出(1)伏特表測電源電動勢;(2)外電路電阻無窮大。E在數值上等于外電路斷開時電源兩端點壓。

圖1 圖2圖3

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