欧姆定律的内容范例6篇
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高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的。教材在设计中意在从能量守恒的观点推导出闭合电路欧姆定律，从理论上推出路端电压随外电阻变化规律及断路短路现象，将实验放在学生思考与讨论之中。为了有效提高课堂教学质量和教学效果，我们特提出在《闭合电路欧姆定律》教学中创设“问题情境”的教学设计。
1.《闭合电路欧姆定律》教学目标分析
《闭合电路欧姆定律》教学目标主要有以下几个方面：一是，经进闭合电路欧姆定律的理论推导过程，体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用，培养学生推理能力;二是，了解路端电压与电流的U-I图像，培养学生利用图像方法分析电学问题的能力;三是，通过路端电压与负载的关系实验，培养学生利用实验探究物理规律的科学思路和方法;四是，利用闭合电路欧姆定律解决一些简单的实际问题，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题展开的，其中涉及到了“电动势和内阻”、“用电势推导电压关系”、“焦耳定律”以及“欧姆定律”等诸多内容，这些内容之间具有一定的联系， 只要能够为其构建一个完善的体系，将这些知识有机的结合起来，就能够得出闭合电路的欧姆定律。以建构主义教学思想为基础，采用创设“问题情境”的教学设计，对于提高课堂教学有效性具有积极意义。
2.创设“问题情境”的教学设计具体实践
首先，通过问题的提出激发学生的求知欲。例如：将一个小灯泡接在已充电的电容器两极，另一个小灯泡在干电池两端，会观察到什么现象？并展示生活中的一些电源，演示手摇发电机使小灯泡发光和利用纽扣电池发声的音乐卡片实验，使学生进行思考这些现象出现的原因。通过观察学生会发现手摇发电机是将机械能转化成电能的过程，停止摇动就没有电能，灯泡就不会亮，而干电池、蓄电池是将化学能转化成电能，其化学能能够为干电池提供持续供电的功能，因此小灯泡能够持续发光。然后教师再在这个基础上提出问题：什么是电源的电动势？之后指出电源电动势的概念，帮助学生认识电源的正负极，并画出等效的电路图，利用学生已知的知识，如电势相当于高度，电势差则相当于高度差，这样学生就能够很好的对电势差以及电源电动势的内电压和外电压等概念进行理解了。
其次，在教学中可采用类比、启发、多媒体等多种方法进行教学。教师在课堂教学汇总可借助于多媒体播放flash课件， 借助于升降机举起的高度差或者儿童滑梯两端的高度差，帮助学生更好的理解电源电动势。另外还可以从能量的角度引导学生对其进行理解，例如小花去买衣服，共有100元，其中10元用于打车，90元用于买衣服，在这里，100元就相当于电源的电动势，车费相当于内电压（必要的无用功），买衣服的费用就相当于外电压（有用功），从而使学生掌握内外电压的本质属性。
最后，要通过实验来引导学生进行探究。物理学是一门以实验为基础的科学，观察和实验是提出问题的基础，在实验教学中应鼓励学生观察要细致人微，要善于从实验中发现问题，直观、形象的实验现象能激发学生思考。可以让学生通过实验来探究路端电压与外电阻（电流）的关系，得出路端电压与外电阻（电流）的关系，再从理论上进行分析。然后演示电动势分别为3V和9V（旧）的电源向一个灯泡供电实验，引发学生学习的兴趣，让学习进行讨论，解释现象原因。通过这种方式能够让学生很容易就明白流过灯泡的实际电流不仅与电源的电动势有关，还与电路中的总电阻有关，从而顺理成章的得出闭合电路欧姆定律，完成课堂教学任务。
3.总结语
部分电路欧姆定律不包含电源部分，用于局部电路分析，闭合电路欧姆定律包含了部分电路欧姆定律的内容，为包含电源在内的全电路；欧姆定律：电流与电动势及电路总电阻之间的关系是总电压等于总电阻乘以总电流；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。
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1.教材的地位和作用
“欧姆定律”是在学生学习了电流、电压、电阻等概念以及使用电压表、电流表、滑动变阻器之后的内容，这样的安排既符合学生由易到难、由简到繁的认知规律，又保持了知识的结构性、系统性。通过学习“欧姆定律”，主要使学生掌握在同一电路中电学三个基本物理量之间的关系，初步掌握运用欧姆定律解决简单电学问题的思路和方法，同时也为下一步学习“电功率”以及“焦耳定律”等其他电学知识与电路分析和计算打下基础，起到了承上启下的作用。
2.教学目标
（1）知识与技能
通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律。理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
（2）过程与方法
运用“控制变量法”探究电流跟电压、电阻的关系，归纳得出欧姆定律。
（3）情感态度与价值观
通过对欧姆定律的认识，体会物理规律的客观性和普遍性，增强对科学和科学探究的兴趣。
3.教学的重难点
重点：理解欧姆定律，能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
难点：对欧姆定律的理解和应用。
二、说教法
这节课可综合应用目标导学、讲授和讨论等多种形式的教学方法，提高课堂效率，培养学生学习物理的兴趣，激发学生的求知欲望。充分体现以教师为主导，以学生为主体的原则。
三、说学法
在物理教学中，应该对学生进行学法指导，应重视学情，突出自主学习，锻炼实验操作能力。在本节课的教学中，通过阅读例题，让学生在阅读过程中进行分析、推理，培养学生的自学能力与分析推理能力。
四、说教学设计
在教学中公式的推导是建立在学生体验的基础上的，先由学生解题而后再去总结、引导，学生通过自主解决实际问题获得感性认识。教师该讲的还是要讲，该放手的就尽管让学生去完成，即便会有一些问题，也可以让学生去发现问题的源头出在哪里，让学生对问题进行分析和讨论，这样既加深学生对欧姆定律的理
常见考点知识总结
1．三种表达式：（1）I = ；（2）E = U外+U内；（3）U端 = EIr.
2．路端电压U和外电阻R外关系：R外增大，U端变大，当R外 = ∞（断路）时，U端 = E（最大）；R外减小时，U外变小，当R外 = 0（短路）时，U端 = 0（最小）.
3．总电流I和外电阻R外关系：R外增大，I变小，当R外 = ∞时，I = 0；R外减小时，I变大，当R外 = 0时，I =（最大）. （电源被短路，是不允许的）
4．几种功率：电源总功率P总 = EI（消耗功率）；输出功率P输出 = U端I（外电路功率）；电源损耗功率P内损 = I2r（内电路功率）；线路损耗功率P线损 = I2R线.
一、在图像问题中的应用
例1利用图1所示电路可以测出电压表的内阻．已知电源的内阻可以忽略不计，R为电阻箱．当R取不同阻值时，电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值，所得到的R图像应该是 （ ）
解析设电源电动势为E，电压表内阻为RV，电压表的读数为U，则由闭合电路的欧姆定律可得I = ，则U = EIR = E，由此可得R = RV，由此判断A正确．
二、在非纯电阻电路中的应用
例2如图2所示为汽车蓄电池与车灯（电阻不变）、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 .电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则此时通过启动电动机的电流是（ ）
A．2 AB．8 AC．50 AD．58 A
解析只接通S1时，由闭合电路欧姆定律得：E = U+Ir = 12 V+10.05 V = 12.5 V，R灯 == = 1.2 ，再接通S2后，流过电动机的电流为：I电动机 = I′= A8 A = 50 A，故选项C正确．
三、在动态电路中的应用
例3为了儿童安全，布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针，检测时可以先将玩具放置在强磁场中，若其中有断针，则断针被磁化，用磁报警装置即可检测到断针的存在．图3所示是磁报警装置中的一部分电路示意图，其中RB是磁敏传感器，它的电阻随断针的出现而减小，a、b接报警器，当传感器RB所在处出现断针时，电流表的电流I、ab两端的电压U将 （ ）
A．I变大，U变大B．I变小，U变小
C．I变大，U变小D．I变小，U变大
解析由题意知RB的电阻随断针的出现而减小，即外电路的电阻减小，由闭合电路欧姆定律有I总 = ，可知I总必增大，再由U外 = EI总r可知，外电压U减小．而由U1 = I总R1可知，U1增大，U2必减小，由电流表的电流I = I总I2可知，电流表的电流必变大．故选项C正确．
四、在含容电路中的应用
例3如图4所示，电源电动势E = 12 V，内阻r = 1 ，电阻R1 = 3 ，R2 = 2 ，R3 = 5 ，电容器的电容C1 = 4 F，C2 = 1 F，求C1、C2所带电荷量．
解析根据闭合电路欧姆定律，
I == A = 2 A，
U1 = IR1 = 6 V，U2 = IR2 = 4 V，
UC1 = U2 = 4 V，UC2 = U1+U2 = 10 V.
根据电容器的电容的表达式Q = CU可得：
Q1 = C1UC1 = 406 C = 1.605 C
Q2 = C2UC2 = 1060 C = 105 C.
五、在综合类问题中的应用
例6图5甲所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图像，图中R0表示0℃时的电阻值，k表示图线的斜率．若用该电阻与电池（电动势为E，内阻为r）、电流表（满偏电流为Ig、内阻为Rg）、滑动变阻器R′串联起来，连接成如图5乙所示的电路，用该电阻做测温探头，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，于是就得到了一个简单的“电阻温度计”.
（1）使用“电阻温度计”前，先要把电流表的刻度改为相应的温度值，若温度t1< t2，其对应的电流分别为I1、I2，则I1、I2谁大？
（2）若该“电阻温度计”的最低适用温度为0℃，即当温度为0℃时，电流表恰好达到满偏电流Ig，则变阻器R′的阻值为多大？
（3）若保持（2）中电阻R′的值不变，将电流表刻度盘换为温度刻度盘，刻度均匀吗？
解析（1）由图5甲可知温度越高，电阻R越大，对应电路中的电流越小，故I1>I2.
（2）由闭合电路欧姆定律得：Ig = ，
得：R′=R0Rgr.
（3）由图（a）得R = R0+kt.
再由闭合电路欧姆定律得：
I = ，解之得：t = （），由t = （）可知，t与I不是一次线性关系，故刻度不均匀.
例7受动画片《四驱兄弟》的影响，越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车．某玩具赛车充电电池的输出功率P随电流I变化的图像如图6所示.
（1）求该电池的电动势E和内阻r；
（2）求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R（纯电阻）；
（3）由图像可以看出，同一输出功率P可对应两个不同的电流I1、I2，即对应两个不同的外电阻（纯电阻）R1、R2，试确定r、R1、R2三者间的关系．
解析（1）由图像可知I1 = 2 A时，有Pm == 2 W.
I2 = 4A时，输出功率为P=0，此时电源被短路，即：I2 = ，联立解得：E = 2 V，r = 0.5 .
（2） 电池的输出功率最大时有R = r，故 r = R = 0.5 .
（3）由题知：（）2R1 = （）2R2，整理得r2 = R1R2.
例8如图7所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间的距离d = 40 cm.电源电动势E = 24 V，内电阻r = 1 ，电阻R = 15 .闭合开关S，待电路稳定后将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0 = 4 m/s竖直向上射入板间．若小球带电荷量为q = 102 C，质量为m = 202 kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源的输出功率是多大？（取g = 10 m/s2）
解析小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到达A板时速度为零．设两板间电压为UAB，由动能定理得：mgdqUAB = 0mv02，解得UAB = 8 V.
关键词： 《电工电子学》教学 正弦交流电路 相量模型 基尔霍夫定律
1.引言
在多年的《电工电子学》教学中，学时无论是56课时还是72课时，在学生学习正弦交流电路分析这部分内容时，都是老师教得很辛苦，学生学得很糟糕，无法有效地掌握其核心内容，应用更无从说起。因此，我建立了正弦交流电路的相量模型，将此前学的直流电路中的相关定律、定理、分析方法直接加以运用，大大地降低了正弦交流电路学习的难度。
2.R、L、C三元件的相量模型
2.1电阻元件R
设电流的正弦量为i=Isin（ωt+?），则其相量为I=∠?，根据电阻欧姆定律u=iR，得到u=IRsin（ωt+?），由此得出相量欧姆定律=R。因电阻不改变相位，所以在电阻中电压与电流同相位，故在其相量模型中，电阻的阻抗仍为电阻Z=R。（如图1）
2.2电感元件L
根据电感的伏安关系u=Ldi/dt，求得u=IωLsin（ωt+?+90°）V，则其相量欧姆定律=jωL。在此电感改变了相位，电压超前电流相位90度，在相量模型中Z=jωL。（如图2）
2.3电容元件C
电流同上，根据电容的伏安关系i=Cdu/dt，求得电压u=Isin（ωt+?-90°），则其相量欧姆定律=（-j）。同理，电容改变了相位，电压滞后电流90度，则在相量模型中令Z=-j。（如图3）
3.电路分析的主要方法
以一题为例。如图4，令=220∠0°，=227∠0°，Z=（0.1+j0.5）Ω，Z=（0.1+j0.5）Ω，Z=（5+j5）Ω。求电流。
3.1支路电流法
应用基尔霍夫定律列出下列相量方程：
+-=0
Z+Z=
Z+Z=
将已知参数代入，求得=31.3∠-46.1°A。
3.2结点电压法
设A，B两点间电压为，如图5所示。则运用结点电压公式得到：
=（/Z+/Z）/（1/Z+1/Z+1/Z）代入参数，求得=221∠-1.1°V。应用电路欧姆定律，求得=/Z=31.3∠-46.1°A。
3.3戴维宁定理
3.3.1断开待求变量所在支路，如图6，先求开路电压
=（-）/（Z+Z）×Z+=228.85∠0°V
3.3.2求等效内阻Z
如图7，求等效内阻，令网络内所有电源值为零，电压源处去电源且短路，电流源处去电源且开路。由图可见：Z=Z×Z/（Z+Z）=0.05+j0.25（Ω）。
3.3.3求
如图8，电压源接入待求变量所在支路，求得=/（Z+Z）=31.3∠-46.1°A
4.结语
尽管在直流电路分析中，有叠加定理、电源互换、诺顿定理的运用，但在教学中建立了正弦交流电路的相量模型后，通过上述三种主要方法的学习和运用，在有限的课堂学习中，学生很快地掌握了各种电路分析方法的要点，并快速地加以运用，收到了很好的教学效果，解决了这部分学习难的问题。
参考文献：
【学习目标】
1.进一步熟练掌握欧姆定律，
2.能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。
【学习重、难点】
欧姆定律在串、并联电路中的应用
【知识回顾】
1、复习欧姆定律的内容：
。
2、公式：
；两个变形式
和
。
3、串联电路中电流的规律：
串联电路中电压的规律：
并联电路中电流的规律：
并联电路中电压的规律：
【课堂检测】
1、如图所示，电源电压为6V，R2的电阻为10Ω，电压表的示数为2V。对于R1和R2可求那些物理量？
2、如图所示，灯泡L1的电阻
为20Ω，灯泡L2电阻为10Ω，通过灯泡L2的电流表为0.6A。
L1
L2
对于灯泡L1和L2可求那些物理量？
3、如图所示，开关闭合后小灯泡L1两端的电压是3
V,
L2的电阻是12Ω,电源电压是9V特,
则L1的电阻是多少？
4、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A。求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R2的阻值。
5、如图10所示，电源电压为6V。闭合开关S，电压表V1示数为4V，电流表示数为0.4A．求：(1）电压表V2的示数；(2
)R1、R2的阻值．
6、为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图21甲所示。当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60
Ω。在图21乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R2=20Ω。求：
(1)
当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；