内容正文:
第九讲:欧姆定律一(简单计算及其应用)——解析版
欧姆定律
欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电阻成反比。
欧姆定律表达式:
欧姆定律的公式变形:
(求电流)
(求电压)
(求电阻)
4. 欧姆定律在串并联电路中的应用
类型
串联电路
并联电路
电
路
图
电流特点
(
)
(
)
电压特点
(
)
(
)
电阻特点
①(
)
②串联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都大
③串联电路中接入的电阻越多或某一电阻阻值增大,则总电阻增大
①(
)
②并联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻值都小
③其中任一个分电阻减小(相当于减小总电阻长度),则总电阻也减小,分电阻增大而增大
④增加支路条数(相当于增大总电阻横截面积),则总电阻减小
比例分配
串联分压:(
)
即有两个及以上电阻串联的电路中,或者并联电路的某一支路上,其中某一电阻阻值增大,则分得的电压越多。
并联分流:(
)
并联电路中,各支路上电阻的分配和电流的分配成反比关系。
三者关系
当电流
一定时,电压
与电阻
成正比
当电阻
一定时,电流
与电压
成正比
当电压
一定时,电流
与电阻
成反比
【基础训练】
1. 在学过欧姆定律后,同学们有以下认识,其中不正确的是( D )
A.欧姆定律揭示了导体中的电流与电压、电阻的关系
B.当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
C.在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法
D.根据欧姆定律的变形公式
可知:导体的电阻随电压和电流的变化而变化
解:
A、欧姆定律研究的是电流、电压、电阻的关系,故A正确;
B、根据欧姆定律知,当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,故B正确;
C、在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法-控制变量法,故C正确;
D、导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化,故D错误。
故选:D。
2. 一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值( )
A.2R
B.R
C.
D.
解:
一根粗细均匀,电阻值为R电阻丝截成长度相等的两段,则每段长度变为原来的
,再把得到的两段并联起来使用,横截面积变为原来的2倍,所以阻值变为原来的
,即
R。
故选:D。
3. 如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示,则可判断电源电压是 V,定值电阻R的阻值是 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
解:
由图甲可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)当滑片位于a端时,接入电路中的电阻为零,此时电压表和电流表的示数最大,
由图乙可知,电源的电压U=9V,此时电路中电流I=1.5A,
由
可得,定值电阻的阻值:
;
(2)当滑片位于b端时,接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,电压表的示数最小,
由图乙可知,电路的电流I′=0.5A,电压表的示数UR=3V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,滑动变阻器两端的电压:
U滑=U-UR=9V-3V=6V,
则滑动变阻器的最大阻值:
。
故答案为:9;6;12。
4. 如图所示,电源电压不变,R1=2Ω,R2=3Ω,R3=4Ω.只闭合S,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 。再闭合S1、S2,电流表A1、A2示数之比为 ,电压表V1、V2示数之比为 。
解:
(1)只闭合S,R1与R3串联,电流表A1、A2测量电路中的电流,由于根据串联电路中处处电流相等,则电流表A1、A2示数之比为1:1;
电压表测量R1两端的电压,电压表V2测量R1与R3两端的总电压,根据和串联电路的电阻特点可得:
电压表V1、V2示数之比为U1:U=IR1:I(R1+R3)=R1:(R1+R3)=2Ω:(2Ω+4Ω)=1:3。
(2)再闭合S1、S2,R1与R2并联,电压表V1、V2测量并联电路两端的电压,由于并联电路两端电压相等,所以电压表V1、V2示数之比为1:1;
电流表A1测量R1的电流,电流表A2测量干路电流,根据
和并联电路的电