内容正文:
第十七章 欧姆定律
17.2 欧姆定律
一、学习目标
1.欧姆定律 通过实验探究电流跟电压和电阻的关系,分析归纳出欧姆定律;理解欧姆定律的内容。
2.欧姆定律的简单计算能运用欧姆定律进行简单的计算,解决一些简单的问题。通过计算学会解答电学计算题的一般方法,培养逻辑思维能力。
二、学习过程
一)、知识点梳理
知识要点一 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________,跟导体的电阻成________。
表达式:________;变形公式:R=______;U=______;
电压U——伏(V);电阻R——欧(Ω);电流I——安(A)。
【说明】欧姆定律公式不能简单地从数学角度分析。在公式R=U/I中,R是导体的电阻,只与导体的材料、长度和横截面积等有关,而与导体两端的电压及通过导体的电流无关。
【拓展】理解欧姆定律的三个注意:
(1)注意理解欧姆定律的同体性:I、U、R是对同一导体或同一电路而言的,三者要一一对应,不同导体之间的电流、电压、电阻不存在上述关系。
(2)注意理解欧姆定律的同时性:在同一部分电路上,开关的闭合及滑动变阻器滑片的移动,都会导致电路中电流、电压、电阻的变化,公式I=U/R中的三个量必须是同一时刻的值。
(3)注意公式中物理量单位的统一性:公式I=U/R中的三个物理量,必须使用国际单位制中的单位,即电流——A,电压——V,电阻——Ω。如果不是,一定要换算成国际单位,才能进行相关计算,否则会导致计算结果错误。
知识要点二 欧姆定律的简单计算
利用公式进行计算的一般步骤
(1)审读题意,根据题意画出电路简图。
(2)及时将已知条件和要求解的物理量转化为字母,在电路图上标注已知物理量和要求解的物理量。
(3)选用对应的物理公式,进行计算。(书写格式要完整、规范)
【拓展】
(1)在电路变化时,应分清哪些是变量,哪些是不变量,一般认为电源电压不变,定值电阻的阻值不变,灯丝的电阻不随温度改变,抓住不变量,寻找切入点。利用不变量、相关量、相等量或比例关系及电路特点列出方程并求解。
(2)电路简化:根据题干信息,采用去表法简化电路,由于电压表的电阻很大,相当于断路,故可直接擦掉;断路的支路电路部分可以擦掉。电流表电阻很小,可用一根导线替代;被短路的电路部分可以用一根导线替代。
二)、例题 练习
例1 关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A: 在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B: 在电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
C: 在电流一定时,导体两端电压跟导体电阻成正比
D: 通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比
练1.1 如图所示,电流表读数为I,电压表的读数为U,则( )
A、U=0,R=0 B、U变大时,变大
C、I变大,变小 D、U变大时,不变
练1.2 下列关于欧姆定律I = 说法不正确的是( )
A、由I = 可知,当导体电阻R 一定时,导体中电流I 跟两端电压U 成正比
B、由I=可知,当导体两端电压U 一定时,导体中电流I 跟电阻R 成反比
C、由I=可得R=,说明导体的电阻跟其两端电压成正比,跟通过它的电流成反比
D、由I=可得R=,说明导体的电阻R 在数值上等于U 跟I 的比值,但电阻是导体本身的属性,其大小跟U、I 无关
练1.3 根据欧姆定律公式I=,变形可得到R=。对此,下列说法中正确的是( )
A: 流过导体的电流越大,则电阻越小
B: 某段导体两端电压为0时,其电阻为0
C: 导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻
D: 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
练1.4 如图所示的电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S1由断开到闭合时,电压表示数与电流表示数之比将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
例2 电阻两端的电压为12V时,通过的电流为0.4A,该电阻阻值为 Ω;如果两端的电压为18V时,通过的电流为 A,电阻阻值为 Ω。(不考虑温度的变化)
练2.1 在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知输电线每米长的电阻为0.01Ω。现输电线某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量,当电压表的示数为1.5V时,电流表的示数为30mA,由此可知短路位置离甲地 km。测出的电流越大,说明短路处离甲地越 。
练2.2 某定值电阻两端的电压是4V时通过它的电流是0.8A,如果该电阻两端的电压增加2V,则该导体的电阻和通过它的电流是( )
A: 3.2Ω,0.4A
B: 3.2Ω,6.4A
C: 5Ω,0.2A
D: