内容正文:
十、欧姆定理一--基础计算
知识点1 欧姆定理
内容
在一段导体中,流过该导体的电流与加在该导体两端的电压成正比,与该段导体的电阻成反比
表达式
公式拓展
单位
U、I、R的单位分别为:伏特(V)、安培(A)、欧姆(Ω)
对欧姆定律的理解
(1) 同一性:U、I、R三者之间的关系是对同一导体而言
(2) 同时性:U、I、R三者之间的关系是对同一导体同一时刻而言的,
对于不同的导体,不同的时间则不能混用!
(3) 导体的电阻只取决于导体本身的长度、材料、温度、横截面积等因素,不与其两端的电压、及流过的电流成比。
知识点2 解题步骤
(1)分析串并联。
(2)判断电流表、电压表所测对象。
(3)进行计算(两种方法):欧姆定理及变形公式,串并联电路电流、电压、电阻规律。
1.如图所示,R1=10Ω,开关闭合后电流表的示数是0.2A,电压表的示数是4V.求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)电阻R2的阻值
(3)电源电压。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)由I=可得,电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.2A×10Ω=2V;
(2)电阻R2的阻值:
R2===20Ω;
(3)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,电源的电压:
U=U1+U2=2V+4V=6V。
答:(1)电阻R1两端的电压为2V;
(2)电阻R2的阻值为20Ω;
(3)电源电压为6V。
2.如图所示电路中,电源电压恒为6V,定值电阻R1的阻值为10Ω,R2的阻值为15Ω,闭合开关S,求:
(1)电流表的示数;
(2)电阻R1两端的电压。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的示数:
I===0.24A;
(2)电阻R1两端的电压:
U1=IR1=0.24A×10Ω=2.4V。
答:(1)电流表的示数为0.24A;
(2)电阻R1两端的电压为2.4V。
3.如图所示,闭合开关S,当滑动变阻器R2的滑片P移到a端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.6A,当滑片P移到b端时,电流表示数为0.2A,求:
①电阻R1的阻值和电源电压。
②当滑片P移到b端时,电压表的示数。
③滑动变阻器的最大阻值。
【解答】解:
①由图知,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电路为R1的简单电路,电压表测电源电压,电流表测电路中的电流,
所以电源电压:U=6V;
由I=可得,R1的阻值:
R1===10Ω;
②当滑片P移到b端时,变阻器连入阻值为其最大值,两电阻串联,电压表测R1两端电压,
此时电压表的示数(即R1两端电压):
U1=I′R1=0.2A×10Ω=2V;
③由欧姆定律可得,P移到b端时电路的总电阻:
R===30Ω,
由串联电路的电阻特点可得,滑动变阻器的最大阻值:
R2=R﹣R1=30Ω﹣10Ω=20Ω。
答:①电阻R1的阻值为10Ω和电源电压为6V。
②当滑片P移到b端时,电压表的示数为2V。
③滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
4.如图所示,电源电压为3V且不变。R1、R2为定值电阻,R1的电阻为10Ω,闭合开关:
(1)电流表A1的示数;
(2)若电流表A的示数为0.5A,求R2的阻值。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,电流表A1的示数I1===0.3A;
(2)若电流表A的示数为0.5A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流I2=I﹣I1=0.5A﹣0.3A=0.2A,
则R2的阻值R2===15Ω。
答:(1)电流表A1的示数为0.3A;
(2)若电流表A的示数为0.5A,则R2的阻值为15Ω。
5.如图所示电路中,电源电压为4.5V且保持不变,定值电阻R2的阻值为15Ω,只闭合开关S时,电流表的示数为0.5A。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)再闭合开关S1后,电流表的示数。
【解答】解:(1)只闭合开关S时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,
由I=可得,电阻R1的阻值:
R1===9Ω;
(2)再闭合开关S1后,R1与R2并联,电流表测干路电流,
因并联电路中各支路独立工作、互不影响,
所以,通过R1的电流不变,
因并联电路中各支路两端的电压相等,
所以,通过R2的电流:
I2===0.3A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,干路电流表的示数:
I=I1+I2=0.5A+0.3A=0.8A。
答:(1)电阻R1的阻值为9Ω;
(2)再闭合开关S1后,电流表的示数为0.8A。
6.如图,电源两端电压保