内容正文:
专题02 欧姆定律及其应用
一、知识梳理
1.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。
2.公式:( I=U/R )式 中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。1安=1伏/欧。
3.公式的理解:①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中;②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时单位要统一。
4.欧姆定律的应用:
① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
5.电阻的串联有以下几个特点:(指R1,R2串联)
① 电流:I=I1=I2(串联电路中各处的电流相等)
② 电压:U=U1+U2(总电压等于各处电压之和)
③ 电阻:R=R1+R2(总电阻等于各电阻之和)如果n个阻值相同的电阻串联,则有
R总=nR
④分压作用
⑤ 比例关系:电流:I1∶I2=1∶1 ;U1∶U2= R1∶R2
6.电阻的并联有以下几个特点:(指R1,R2并联)
① 电流:I=I1+I2(干路电流等于各支路电流之和)
② 电压:U=U1=U2(干路电压等于各支路电压)
③ 电阻:(总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和)如果n个阻值相同的电阻并联,则有R总= R/n
④ 分流作用
⑤ 比例关系:电压:U1∶U2=1∶1;I1∶I2= R2∶R1
二、课堂精讲精练
要点一: 探究通过导体的电流和电压、电阻的关系,强调实验过程及滑动变阻器的作用
【典型例题1】(2018秋•德州期末)研究电流与电压关系时,用图所示的电路,要求“保持电阻不变”,在进行“保持电阻不变”这一步骤时,实验要求是( )
A.保持R'的滑片位置不动
B.保持R的电压不变
C.保持R不变,调节R'的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
【典型例题2】(2018秋•河西区期末)沈青同学用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压不变,实验数据如下表,若第四次实验时将定值电阻的阻值由15Ω调为某一阻值后,电流表的示数如图中乙所示,则调换的电阻为( )
实验次数
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
1.2
0.6
0.4
A.20Ω
B.25Ω
C.30Ω
D.40Ω
课堂搭配练习
1、(2019•宽城区一模)在探究“电流与电阻关系”的实验中,实验室提供了如下器材:电源(电源电压3V保持不变)、滑动变阻器R0(0~20Ω)、电阻箱(0~9999Ω)、电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)、开关各一个、导线若干。依据如图所示的电路,各小组同学保持电阻R两端的电压U=2V不变,记录了六组数据,并绘制成图象。请你根据所学的知识和给定的器材,选择出比较合理的图象( )
A.
B.
C.
D.
2、(2019春•包河区校级月考)在做“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换5Ω的电阻,闭合开关,此时电压表示数及应进行的操作是( )
A.大于2V,应将滑片P向左滑
B.大于2V,应将滑片P向右滑
C.小于2V,应将滑片P向左滑
D.小于2V,应将滑片P向右滑
3、(2019•临沂一模)小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I﹣图象图乙。由图象可知,导体两端的电压为 V;当电流为0.2A时,导体的电阻为
Ω。
要点二:欧姆定律的应用
【典型例题3】(2019•南关区一模)如图所示,坐位体前屈是常见的体育项目。学校物理兴趣小组的同学,对体前屈装置进行了改进,通过电表示数变化知道成绩情况。当连续推动挡板,使挡板移动相同距离,电表刻度变化也相同的电路是( )
A.
B.
C.
D.
【典型例题4】(2019春•盐都区期中)如图所示是小明在科技创新大赛中设计的一个火警报警装置的简易电路图。R为可变电阻,过压报警器检测到AB间电压高于警戒值时,会触发蜂鸣器报警。Rt为热敏电阻,一般有两种:阻值随温度升高而增大的正温度系数热敏电和阻值随温度升高而减小的负温度系数热敏电阻。要做到低温时电铃不响,火警时产生高温,电铃响起,则下列说法中正确的是( )
A.Rt必须是负温度系数热敏电阻
B.当高温时Rt阻值增大,A、B之间电压升高,报警器响起
C.环境温度不变时,使可变电