内容正文:
考点25 欧姆定律
1.会解答电路中电流与电压关系实验探究问题;解答电路中电流与电阻关系实验探究问题;利用欧姆定律变形公式解答问题;解答伏安法测电阻的相关问题;利用欧姆定律解决串并联电路的问题。
2.理解电路中电流与电压和电阻的关系;伏安法测电阻的原理;串并联电路中电流、电压和电阻规律;
3.掌握欧姆定律内容;应用欧姆定律解题。
一、电流与电压电阻的关系
当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
解读:(1)电流与电压之间的关系:当电阻一定时,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,电流和电压之间存在因果关系,电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。
(2)电流与电阻的关系:当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。不能说成电阻跟电流成反比,导体的电阻是导体本身的一种性质,不随导体中的电流的变化而变化。
二、欧姆定律
1.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。
2.欧姆定律的表达式:
3.欧姆定律的理解:①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。②在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
解读:使用欧姆定律时应注意:
(1)同体性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的,不可乱套公式。
(2)同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值,若由于某种原因,电路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化。
(3)对变形公式的理解:导体的电阻可以由计算,同一段电路,电阻R的大小与电压U和电流I无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电阻R与电压U成正比、与电流I成反比。
三、串联和并联电路规律的比较
串联电路
并联电路
电流
特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压
特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻
特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和;
若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和;若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=;若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配
特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
电路
作用
分压
分流
对电路故障进行分析,同学们往往感到无从下手,究其原因主要有三个方面:一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况;二是没有掌握对此类问题的分析方法;三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为:
1.电路断路
当电路中出现断路时,电路不通,用电器不能工作。主要表现在以下几个方面:(1)灯泡不亮;(2)电流表无示数;(3)电压表示数为零;(4)电压表示数接近电源电压;(5)断开处一端能使试电笔氖管发光,另一端不能使其发光。
2.电路短路
电路中出现短路时,电路仍然接通。其主要表现为:(1)灯泡可能仍亮;(2)灯泡可能不亮(说明灯泡短路);(3)电流表有示数;(4)电压表可能有示数(与电压表并联部分无短路);(5)电压表示数可能为零(与电压表并联部分短路);(6)短路处任意点均能使试电笔氖管发光。
(4)实验时谨防损伤电阻丝绝缘层,以免造成匝间短路.
考向1 欧姆定律
【母题1】(真题来源:安岳期末)如图是一个简易身高测量仪的工作电路示意图。电源电压保持不变,电压表的量程为“”, ,是一根长为的均匀电阻丝(规格为,、为的两个端点),滑片可在竖直放置的上滑动,被测者身高不同电压表示数也会不同,在电压表的刻度上标注相应的身高值,改装完成后,便可测量身高。下列说法正确的是
A.正常工作时,被测者的身高越矮,电路中的电流越小
B.正常工作时,被测者的身高越高,电压表的示数越大
C.为保证电压表不超量程,滑片与端之间的距离最大为
D.如果用量程为“”的电流表替代电压表,身高的测量范围会变小
【分析】根据电路图可知,定值电阻和电阻丝串联,电压表测量滑片下方电阻丝两端电压;
根据电阻丝的规格和长度求出电阻的阻值,根据电路图可知电阻接入电路阻值不随滑片位置的变化而变化,再个根据串联电路电阻规律和欧姆定律求出电路电流;
(1)身高测量仪正常工作时,测量者的升高越矮,电压表测量电阻丝的长度越短,但电路的总电阻不变,根据欧姆定律可