内容正文:
专题6 欧姆定律的计算与应用
考点透视
欧姆定律中的理解与计算是电学中重要的知识点,是中考考试必考的内容之一,主要考查对欧姆定律的理解和计算,试卷中常常结合串并联电路的电压、电流规律、电流表、电压表测量对象等知识点一并考查,往往难度中等或偏难,形式灵活多样。正确理解欧姆定律是计算题能否做好的前提,而通过欧姆定律的计算又能促进对欧姆定律的理解。
迷津点拨与点对点讲
一、对欧姆定律的理解:
欧姆定律的内容:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。数学表达式:。
1、正确理解电流、电压和电阻三者的关系:
对欧姆定律可以分开表述来理解:当电阻一定时,导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比;当电压一定时,导体中的电流,跟这段导体的电阻成反比。
例题1 (2020广东模拟预测)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,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.导体电阻跟导体两端电压成正比
D.导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
【答案】B。
【解析】导体的电阻只跟导体自身的材料、长度和横截面积有关,A错误;在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,B正确;导体的电阻只跟导体自身的材料、长度和横截面积有关,C错误;因为电压是形成电流的原因,电压是因,电流是果,所以应该是通过导体的电流与导体两端的电压成正比、与导体的电阻成反比,D选项因果关系反了,D错误。故选B。
【点拨】对于公式及变形公式可以从以下几个方面正确理解:
(1)当电阻一定时,导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比;
当电压一定时,导体中的电流,跟这段导体的电阻成反比。
(2)电阻是导体本身的一种性质,对于一个确定的电阻,阻值是个确定的值,它不随电压、电流的变化而变化。电阻的大小只与导体的长度、横截面积和材料有关,与电压、电流无关,故不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。当导体两端的电压为0时,导体的电阻也不会为零。
对点练:几位同学学习了欧姆定律后,根据,导出了,于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是( )
A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C.导体电阻的大小跟通过导体中的电流和加在导体两端的电压无关
D.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
2、对欧姆定律“三性”——统一性、等时性和同体性的理解:
(1)统一性:公式中I、U、R 的单位全部统一用国际单位,分别为A、V、Ω。
(2)同体性:公式中I、U、R三个量是针对同一导体而言的,不同导体需加脚标加以区分。
电路图
对于电阻R1
对于电阻R2
对于整个电路的电阻R
两端的电压U1
通过的电流I1
两端的电压U2
通过的电流I2
电路两端的电压U
通过的电
流I
U1=I1R1
U2=I2R2
U=IR
整个电路的电阻
说明
R1的三个物理量对应脚标都为1
R2的三个物理量对应脚标都为2
整个电路三个物理量都不加脚标
例题2 (2021江苏淮安)如图所示,电源电压恒为6V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A,则通过R1的电流为______A,R2的阻值为的______Ω,干路电流为______A。
【答案】0.6 15 1.0。
对于电阻R1=10Ω
对于电阻R2
对于整个电路的电阻R
两端的电压U1
通过的
电流I1
两端的电压U2
通过的电流I2
电路两端的电压U
通过的电流I
U1=6V
U2=6V
I2=0.4A
6V
I=I1+I2=0.6A+0.4A=1A
【解析】由电路图可知,电路为并联电路,则两电阻两端电压均等于电源电压U1=U2=U=6V,由欧姆定律可得,流过R1的电流为;电流表测流过R2的电流,由欧姆定律可得,R2阻值为,并联电路电流特点可求干路电流为I=I1+I2=0.6A+
0.4A=1.0A。
【点拨】同一个导体的三个物理量的脚标一定要一致,不能张冠李戴,否则计算就会出错。
对点练:(2021辽宁)如图所示,电源电压为12V,R1=30Ω,R2=20Ω,通过R1的电流为______A,电路总功率为______W,通电1min后,R2所产生的热量为______J。
(3)同时性:公式中I、U、R三个量是针对同一时刻而言的,符号要用不带撇和带撇进行区别。注意同一个电阻阻值不变时,不需要加撇区分。
时刻
时刻1
时刻2
电压U
U1
U2
U1′
U2′
电流I
I1
I2
I1′
I2′
电阻