初三物理欧姆定律及其应用一.本周教学内容:第14章3、4节欧姆定律及其应用【学习提示】(一)欧姆定律:1.探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。影响导体中的电流大小的因素有两个:电压和电阻。这里总共涉及了三个物理量,为了研究的方便,采用控制变量法。即研究电流跟电压的关系时,保持电阻不变;研究电流跟电阻的关系时,保持电压不变。通过实验探究得出如下结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比;当导体的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。2.德国物理学家欧姆得出了上述结论,人们把这个规律叫做欧姆定律――导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。其表达式为:I=,其中U为导体两端的电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为导体的电阻,单位为欧(Ω)。(二)伏安法测电阻:1.定义:用电压表测电压,用电流表测电流,再根据R=算出电阻值的方法,叫做伏安法测电阻。2.原理:根据欧姆定律,测出导体两端的电压Ux和通过它的电流Ix,即可算出Rx=。3.器材:电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个以及待测电阻、导线若干。4.电路图:5.步骤:(1)根据电路图连接电路,此时电键S应处于断开状态。(2)将滑动变阻器的滑片P移到最右端,从而使滑动变阻器的电阻达到最大值。(3)闭合开关,从电压表、电流表上分别读出U、I的值。(4)移动滑片P,再读出两组U、I的数据。(5)根据原理中的公式,求出上述三组数据对应的电阻值R1、R2和R3,再根据Rx=(R1+R2+R3)求出Rx的平均值。(三)重、难点解析:1.研究电流I、电压U、电阻R三个物理量之间的关系,采用的是变量控制法。即,先保持电阻R不变,研究电流I随电压U的变化;然后保持电压U不变,研究电流I随电阻R的变化。其一般步骤是:(1)明确研究的问题中涉及到哪些物理量,哪些物理量的变化是独立的(在欧姆定律中独立变化的是U、R,这在数学中被称为自变量),哪个物理量的变化是受牵连的(在欧姆定律中是I,在数学中它被称为因变量),并把这个量作为研究对象;(2)逐一研究这个物理量(即研究对象I)跟其它物理量的单一关系,研究时要使其余各自变量保持不变;(3)然后再把这些单一关系综合起来。2.欧姆定律是贯穿本章内容的主线,是电学中的核心内容,要正确理解欧姆定律。欧姆定律的数学表达式极为简单,但要能在实际解题时灵活运用,必须注意以下几个方面:在运用欧姆定律的时候要注意:(1)同一性:公式中的三个物理量I、U和R必须是同一导体(或同一部分电路)在同一时刻的物理量;(2)统一性:I、U和R三个物理量的单位必须统一,即电流的单位I是A,电压U的单位是V,电阻R的单位是Ω;(3)因果性:电流的大小是由电压和电阻决定的,电压和电阻是因,电流是果;而在电阻计算公式R=中,电压和电流不是电阻的因,只能用于电阻的计算。3.运用欧姆定律及其变形公式的关键,在于理解欧姆定律的物理意义和两个变形公式的含义。公式I=反映了决定电流大小的因素;公式R=表示可用电压和电流计算电阻;公式U=IR表明导体两端的电压数值等于通过导体的电流和导体的电阻的乘积。4.运用欧姆定律解题时应养成良好的解题习惯,在认真审题的基础上按照如下步骤进行:(1)画电路简图,并在图上标明已知量和所求量;(2)列出已知条件和所求量;(3)求解并作答。5.电阻箱的原理。(1)旋钮式电阻箱:旋钮式电阻箱的内部有若干个定值电阻,旋转旋钮时,接入电路中的电阻个数发生相应的变化。比如,当×1档的旋钮对准7时,表示内部串联接入了7个1Ω的电阻;当×10档的旋钮对准8时,表示内部又串联接入了8个10Ω的电阻,以此类推……,下图中电阻箱的读数是R=3×1000Ω+5×100Ω+8×10Ω+7×1Ω=3587Ω。(2)插孔式电阻箱:插孔式电阻箱的结构如图所示,当插头拔出时,电流将通过相应的电阻丝,电阻丝接入电路中;当插头插入时,电流被插头短路,电流不通过相应的电阻丝,电阻丝未接入电路中;当多个插头同时拔出时,相应的电阻丝串联接入电路,电阻箱的电阻就是它们串联的总电阻。如图所示电阻箱的电阻值为:R=1Ω+2Ω+5Ω=8...