内容正文:
欧姆定律
知识点:
1、 电流与电压和电阻的关系
1、电流与电压的关系
当电阻一定时,流过导体的电流跟导体两端的电压成正比。(即电阻不变时,导体两端的电压越大,流过导体的电流越大)
2、电流与电阻的关系
当电压一定时,流过导体的电流跟导体的电阻成反比。(即导体两端的电压不变时,导体的电阻越大,流过导体的电流越小)
对应例题:
1、关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
C.在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比
D.导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导体两端的电压成正比
【解题注意】在用控制变量法答物理量的关系时,必须保持其中一个物理量不变,再研究另外两个量之间的关系;特别要注意题设中有物质本身性质的物理量,物质本身性质只与物质本身属性有关,与其他因素无关.
2、 欧姆定律
1、欧姆定律的定义
(1)定义: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。用公式表示为:(这里U的单位是伏特V,R 的单位是欧姆Ω,I的单位是安培A,各物理量单位必须统一。)
(2)对欧姆定律的理解:
①虽然由欧姆定律的公式变形可以得到,但是不能理解为电阻跟电压成正比,电阻跟电流成反比。因为导体的电阻与流过它的电流和它两端的电压无关,只与导体的材料、长度、横截面积以及温度等有关。
②当电路短路时,电流不经过用电器而是直接从导线流过。因为导线的电阻很小,相当于R很小,根据欧姆定律
可以知道流过导线的电流很大。所以电路短路很容易引起火灾。
③酒精浓度检测仪内含有气敏电阻,气敏电阻的阻值会根据酒精气体的浓度变化而变化,根据欧姆定律,电阻变化会导致酒精浓度测试仪的电压或者电流变化,从而使读数发生明显变化。
2、 欧姆定律的相关计算(注意单位统一)
(1)己知电阻或者用电器两端的电压和流过的电流,求电阻或者用电器的阻值,用来计算。
(2)己知电阻或者用电器的阻值和流过它的电流,求它两端的电压,用来计算。
(3)己知电阻或者用电器的阻值和它两端的电压,求流过它的电流,用来计算。
对应例题:
1、根据欧姆定律公式I=U/R可以导出R=U/I,由公式得出的正确结论是 ( )
A、导体电阻的大小跟导体两端电压成正比
B、导体电阻的大小跟导体中电流成反比
C、导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定
D、导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体两端的电压和通过导体中的电流无关
【解题注意】导体的电阻由其材料、长度、横截面积、导电性能等因素决定,它是导体本身的一种属性。
2、已知灯泡L的电阻是58Ω,流过灯泡L的电流是 2A,求它两端的电压是多少。
【解题注意】根据题设分析已知物理量,选用合适得计算公式得解。
3、 电阻的测量(伏安法)
1、原理:由欧姆定律的变形可知,只要测量出电阻两端的电压和流过该电阻的电流,就可以求出该电阻的阻值。
2、电路图:为了方便改变被测电阻两端的电压,进行多组实验求平均值,增加测量结果的准确性,可以在电路中连入滑动变阻器。伏安法测电阻的电路图如下:
3、伏安法测电阻的注意事项
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片要滑到阻值最大处。
(2)滑动变阻器接线应满足 “一上一下”
(3)电流表和电压表都要选择合适的量程,并且“正进负出”
(4)尽量测量多组数据,测量结果取平均值,增加测量结果的准确性。
对应例题:
1、伏安法测电阻实验中,滑动变阻器不能起到的作用是 ( )
A.改变待测电阻两端的电压 B.改变电路中的电流
C.改变待测电阻的阻值 D.保护电路
【解题注意】结合伏安法测电阻的注意事项可得滑动变阻器的作用。
4、 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1、 串联电路
(1)串联电路的作用是等流分压,即,。
(2)串联电路总电阻的阻值等于各用电器的阻值之和,即(串联电路的总电阻比任何一个分电阻的阻值都要大,相当于增加了电阻的长度。)
2、并联电路
(1)并联电路的作用是等压分流,即,。
(2)并联电路的总电阻的阻值倒数等于各支路电阻阻值的倒数之和,即(并联电路的阻值比任何一条支路的阻值都要小,相当于增加了电阻的横截面积。)
对应例题:
1、如图所示,电阻R1=12欧。电键SA断开时, 通过的电流为0.3安;电键SA闭合时,电流表的示数为 0.5安。问:电源电压为多大?电阻R2的阻值为多大?
【解题注意】分析电路得连接方式,根据串并联的电流、电压特点结合欧姆定律,选用对应计算式求解,注意统一单位。
复习自测:
1、研究并发现通过导体的电流与它两端电压之间的关系,是具有里程碑意义的电学发