内容正文:
专题17 欧姆定律
考点1.电流跟电压、电阻的关系
1.研究方法:控制变量法。即在研究电流与电压的关系时,应控制电阻一定;在研究电流与电阻的关系时,应控制电压一定。
2.实验电路图:如图所示。
3.电流跟电压的关系:在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。对这一关系的理解应注意:导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的。电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,不能说成电压跟电流成正比,因为电流和电压之间存在着因果关系,电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。
4.电流跟电阻的关系:在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。对这一关系的理解应注意:导体中的电流和导体的电阻也是针对同一导体而言的,同样也不能说成导体的电阻跟通过它的电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,它不随导体中电流的变化而变化。
5.实验注意事项
(1)连接电路时开关要断开;(2)滑动变阻器要“一上一下”选择接线柱接人电路;(3)滑动变阻器的滑片移到接人电路的阻值最大的那一端;(4)电流表、电压表的量程选择要合适;(5)电流表、电压表的正、负接线柱不要接反;(6)用滑动变阻器来改变导体两端的电压时,应尽量使定值电阻两端的电压成整数倍变化(如:0.6 V、1.2 V、1.8 V、2.4 V)。
6.实验中滑动变阻器的作用
(1)保护电路;(2)在探究电流与电雁的关系时,通过调节滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压;(3)在探究电流与电阻的关系时,通过调节滑动变阻器的滑片来保证电阻两端的电压不变。
考点2.欧姆定律
知识点
内容
欧姆定律的内容
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
表达式及单位
。其中U为电压,单位:V;I为电流,单位:A;R为电阻,单位:Ω
适用范围
不包括电源,是电源外部的一部分或全部电路
同一性
公式中的U、I、R必须是同一导体或同一段电路对应的物理量,不同导体间的电流、电压、电阻不存在公式中的关系
同时性
公式中的三个量必须是同一时刻的物理量
公式的变形
是由欧姆定律公式变形得到的,它表示某段导体的电阻在数
值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值。由于导体
电阻是导体本身的一种性质,不随其两端的电压和通过它的电流的
变化而变化,所以,“R与U成正比,R与I成反比”是不成立的
考点3.电阻的串、并联
1.串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。即。
(1)把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比任何—个导体的电阻都大。
(2)由可推出,n个阻值均为R0的电阻串联,其总电阻为R=nR0。
(3)根据欧姆定律和串联电路的特点,可以推导出,这说明:串联电路中,电压的分配与电阻成正比。
推导过程:如图所示,由串联电路中电流的规律知。根据欧姆定律公式得,所以。
2.并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。即。
(1)把n个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体电阻都小。
(2)由可推出。
(3)由可推出,n个阻值均为R0的电阻并联,其总电阻为。
(4)根据欧姆定律和并联电路的电压特点,可推导出,这说明:并联电路中电流的分配与电阻成反比。
推导过程:如图所示,R1与R2并联。由并联电路中电压的规律可知U1 =U2。根据欧姆定律公式变形得,有,所以。
考点4.串、并联电路的特点
串联电路
并联电路
电路图
电流
电压
电阻
(若n个相同的电阻R串联,则)
,(若n个相同的电阻R并联 ,则)
比例分配
考点5.伏安法测量导体电阻
1.用伏安法测量电阻的原理:根据欧姆定律公的变形式,测得待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求出它的电阻值,这种测量电阻的方法叫伏安法。
2.实验器材:电源、电流表、电压表、导线、开关、滑动变阻器、待测电阻Rx。
3.电路图:如图所示。
4.实验步骤
(1)按电路图连接好电路,滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处;
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,改变待测电阻Rx两端的电压和通过它的电流;
(3)记录三组电流值和相应的电压值,利用求出三个电阻值;
(4)求出三个电阻值的平均值就是待测电阻Rx的阻值。
考点6.测量小灯泡的电阻
1.原理:。
2.实验电路图及数据记录表:如图所示,记录实验数据的表格如下。
实验序号
U/V
I/A
R/Ω
1
2
3
3.实验器材:电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器、小灯泡和导线。
4.注意事项
(1)在选取器材时,电流表的量程要大于电路中的最大电流;滑动变阻器的最大电阻应略大于或接近小灯泡的电阻,以使效果明显。
(2)连接电