内容正文:
专题六 欧姆定律
欧姆定律的基本考点分为探究电流与电阻和电压的关系实验、测量未知电阻阻值的实验、运用欧姆定律分析串并联电路及动态分析。多以填空、选择,实验以及综合计算的形式出现。也会在计算中结合电功率一起考察。同学们在平时的学习中要掌握好基础知识点,灵活的运用知识点解决问题。
一、欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2.公式:
3.符号的意义及单位:U—电压—伏特(V), R—电阻—欧姆(Ω), I—电流—安培(A)
二、串联电路:
1.电流特点:串联电路中各处电流都相等
公式:
2.电压特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
公式:
3.电阻的特点:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
公式:
三、并联电路:
1.电流的特点:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
公式:
2.电压特点:并联电路中,各并联支路两端的电压相等,且等于并联电路两端的总电压 。
公式:
3.电阻的特点:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
公式:
四、电阻的测量—伏安法测电阻
1.实验原理 :根据欧姆定律的变形公式 ,测出两端的电压和通过的电流,就可以求出它的电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。
2.实验器材:电源、开关、电流表、电压表。滑动变阻器。小灯泡和导线等。
3.实验电路图:
4.滑动变阻器的作用:改变流过电路的电流或改变小灯泡两端的电压及保护电路。
五、电阻的特殊测量方法:
六、动态电路分析方法
电路中开关的通断和滑动变阻器滑片的移动,会引起电路结构改变,或者引起电路中的电阻、电流和电压的改变,无论局部电路的哪一个物理量发生改变,都会引起整个电路发生相应改变,在解答这类“动态电路”问题时,应注意如下几点:
(1)明确电路发生变化的原因,是由开关通断引起的,还是由滑动变阻器滑片位置改变引起的,或者是由其他原因引起的。
(2)明确变化前后电路连接方式是否改变,电流表、电压表分别测量哪段电路。
(3)找出与该电路相关的物理量,哪些发生了变化,哪些保持不变,并根据串、并联电路的相关特点和欧姆定律等知识进行定性或定量的分析。
七、运用欧姆定律解题时应注意的问题
首先应分析电路是串联还是并联,各表测量的对象,如果是串联应立即想到串联电路中的各个关系式,如果是并联,同样应想到并联电路中的各个关系式,包括欧姆定律。
然后,应弄清是对那部分电路应用欧姆定律,找出I、U、R之间的对应关系,对于只通过一部分电路解决不了的问题,可借助于串、并联电路中电流、电压、电阻的关系,通过电路的另一部分解决。
最后,对于较复杂的问题,可画出等效电路图,在图中标出已知量和待求量,进行分析。
题型一:欧姆定律的简单计算
(
例1.
(
★★
)
有一只小灯泡正常发光时灯丝的电阻是6
Ω
,正常工作时电压是3V.如果我们只有电压为8V的电源,要使小灯泡正常工作,需串联一个______
Ω
的电阻
。
)
【考点】串联电路欧姆定律计算
【解析】灯泡正常发光时的电压为3V,则电阻两端的电压:UR=U-UL=8V-3V=5V,
∵串联电路各处的电流相等,∴,解得:R=10Ω
【答案】10Ω
【教学建议】本题为欧姆定律简单计算题,需要学生熟练掌握串并联电路特点。
(
例2.
(
★★
)如图所示,电源电压不变,R
1
=30
Ω
,开关S断开时,电流表示数0.4A,S闭合时,电流表示数1.2A.求:
(1)电源电压U;
(2)R
2
阻值。
)
【考点】欧姆定律的应用;并联电路的电流规律;并联电路的电压规律
【解析】(1)S断开时,电源电压:
(2)S闭合时,流过电阻R2的电流:
电阻R2的阻值
【答案】 (1) 12V 15Ω
【教学建议】本题考查了求电源电压、电阻阻值等问题,难度不大,是一道基础题,分析清楚电路结构,明确各电路元件的连接方式、熟练应用并联电路特点、欧姆定律即可正确解题。
题型二:探究电流与电压及电阻的关系实验
(
例3.
(
★★
)
某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系,设计了如图所示的电路。选用的器材有:阻值约为4
Ω
的2B铅笔芯一根,两节干电池组成的电池组,0 -0.6A的电流表,0一3V的电压表,滑动变阻器(10
Ω
2A),开关,导线等。
(1)该同学根据电路图连接电路,在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到_______端(选填
“
a
”
或
“
b")。
(2)闭合开关后,两电表的指针都发生了偏转,但无论怎样
移动滑片,两电表的示数均保持不变且都在量程范围内,则产生故障的原因是