内容正文:
第 2节 欧姆定律
课程标准
课程标准(2022年版)
本节要点
理解欧姆定律.
1.理解欧姆定律.(重点)
2.知道欧姆定律的两个变形式的具体含义.(重点)
3.能熟练用欧姆定律及其变形式计算有关电压、电流和电阻的简单问题.(难点)
4.知道分步骤解电学计算题的基本格式.
欧姆定律
1.欧姆定律及其变形式
19世纪20年代,德国物理学家欧姆通过大量实验研究,发现了欧姆定律,即导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比.其数学表达式为I= ;另外,它还有两个变形式:R= 、U=IR.请填写三个物理量的符号及单位:
物理量
符号
国际单位
电流
I
A
电压
U
V
电阻
R
Ω
2.对欧姆定律的说明
(1)欧姆定律中的“导体中的电流跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件下;“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是在电压一定的条件下.脱离了前提条件,这种比例关系就不存在了.
(2)U=IR表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流与其电阻的乘积,可通过它计算电压;同学们容易产生“电压与电流成正比”或“电压与电阻成正比”等错误想法!
(3)R= 表示电阻在数值上等于导体两端的电压与通过它的电流的比值,但导体的电阻是由它自身的性质决定的,与电流、电压均无关.
3.关于I=的变形式R=,下列说法正确的是( D )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电压跟通过它的电流成正比
D.导体的电阻跟通过它的电流和它两端的电压无关
4.某小灯泡工作时两端的电压是2.5 V,用电流表测得此时的电流是300 mA,此小灯泡工作时的电阻是多少?(计算结果保留一位小数)
利用欧姆定律进行简单计算
应用欧姆定律解题时,除了会应用I=及其变形式外,还要注意物理量的同时性和同一性.
同时性:在同一电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都会引起电路中的电流、电压、电阻发生变化,所以公式中的三个量是对同一时刻而言的.
5.一个导体,当其两端的电压为1.5 V时,通过导体的电流为0.3 A.若流过该导体的电流增加0.3 A,则此时导体两端的电压和导体的电阻分别为( C )
A.1.5 V 2.5 Ω B.1.5 V 10 Ω
C.3 V 5 Ω D.3 V 10 Ω
6.某导体两端的电压为6 V时,通过它的电流为0.1 A,则该导体的电阻是60Ω.若将导体两端的电压再增大3 V,通过导体的电流是0.15A.该导体的电压变为0 V时,导体的电阻是60Ω.
同一性:电流I、电压U及电阻R是对同一个导体或同一段电路而言的,在解题过程中要习惯把同一导体的各个物理量用统一的下标(数字或文字)表示,如:R1、U1、I1.
7.如图所示,电源电压恒为12 V,电阻R1为20 Ω,当开关S闭合后,电压表示数为8 V.求:
(1)电阻R1两端的电压;
解:因为R1与R2串联,电压表测R2两端的电压
U=12 V, U2=8 V
所以电阻R1两端的电压U1=U-U2=12 V-8 V=4 V
答:电阻R1两端的电压为4 V;
(2)通过电阻R2的电流.
8.如图所示,R1的电阻是20 Ω,当开关S闭合后,电流表A的示数为0.5 A,电流表A1的示数是0.3 A.求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值.
小结
1.利用欧姆定律解决问题要注意,计算中所用的I、R、U必须满足同时性和
同一性.
2.电学计算题的解题思路:
(1)列出题目中的已知量和所求.
(2)根据所求量,结合已知量选择合适的公式.
(3)写公式并代入数据进行计算.
(4)答题.
注意:计算过程要有必要的文字说明,数据要带单位,最后结果不能是分数,除不尽可保留小数.
学科网(北京)股份有限公司
$