内容正文:
第十七章 欧姆定律
17.2 欧姆定律
★学习目标
1.掌握欧姆定律内容;
2.深刻理解欧姆定律各物理量的意义;
3.会利用欧姆定律进行简单计算。
一、欧姆定律
欧姆定律定义:导体中的电流,跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
欧姆定律原始公式:
字母含义:
I—通过导体的电流,单位安培(A);
U—导体两端电压,单位伏特(V);
R—导体本身的电阻,单位欧姆(Ω)。
说明:欧姆定律揭示了电流与电压;电流与电阻的关系。
三个物理量具有同时性、统一性和同体性。
“同时性”:I、U、R三个物理量对于同一时刻;
“统一性”:I、U、R三个物理量的单位呀统一,分别是A、V、Ω;
“同体性”:I、U、R三个物理量对于同一导体或同一电路。
◎I-U图像
I-U图像是指通过导体的电流I与导体两端电压U之间的关系图像。
导体电阻是一定值时,图像是一条直线。
如图是甲、乙两个导体的I-U图像。根据欧姆定律的变形公式 :
可知:图像与电压U轴夹角越大,其电阻越大。
注意:如果导体的电阻不是定值电阻,其图像是一条曲线,
如图。但对每一点对应的电阻值,仍可用欧姆定律计算。
二、应用欧姆定律进行计算
计算步骤:
1.读题、审题(注意已知量的内容);
2.根据题意画出电路图;
3.在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;
4.选用物理公式进行计算(书写格式要完整,规范)。
【课堂练习】
1 .如图所示是电热“暖手宝” ,它用两节 3.6 V 的锂电池串联供电,发热时间长,深受广大用户喜爱,则“暖手宝”工作电压为_________V ,若“暖手宝”的电阻为 4 Ω , 则其工作电流为_________A.
(第 1 题) (第 2 题)
2.如图所示,电源电压和灯泡 L 的电阻不变,闭合开关 S,将滑片 P 向右移动时( ) .
A.电压表示数变小,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变大,电流表示数变小
3.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数为 0.3 A ,电阻R2的阻值为10Ω.下列说法正确的是( ) .
A.通过电阻 R1 的电流为 0.4 A B.电源电压为 4 V
C.电阻 R1 的阻值为 30 Ω D.若断开开关 S2 ,电流表 A1 示数变大
(第 3 题) (第 4 题)
4 .如图所示,电源电压恒为6V,R1为10Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4A,则通过 R1的电流为_______A ,R2的阻值为_______Ω,干路电流为_______A.
5 .由欧姆定律 I=变形可得 R =,以下说法正确的是( ) .
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.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
6.在图甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻 R2 的阻值为 30 Ω.闭合开关 S ,电流表的示 数为 0.4 A .当 S 和 S1 都闭合时,电流表示数如图乙所示,求:
(1)电源电压 U.
(2)通过电阻 R1 的电流.
(3)电路的总电阻 R 的阻值.
7.在如图所示的电路中,R₁的阻值是30Ω,闭合开关S,电流表A₁的示数是0.2A,电流表A的示数是0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)通过R₂的电流;
(3)电阻R₂的阻值。
8.如图甲是某同学设计的调光灯电路,图中小灯泡的额定电压为3V,电源电压保持不变。闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片从最左端滑到最右端的过程中,测得小灯泡的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压大小;
(2)灯泡正常发光时电阻大小;
(3)滑动变阻器的最大阻值。
9.如图所示,电阻 闭合开关S后, 电流表A示数为0.3A。求:
(1) 电源电压:
(2) 通过电阻R₂的电流;
(3) 通过干路的电流。
10.甲、乙分别接入电压比是2∶1的电路中,已知它们的电阻比是2∶3,则通过它们的电流比是( )。
A.1∶1 B.2∶1 C.4∶3 D.3∶1
11.一条镍铬合金线的两端加上4V电压时,通过的电流是0.2 A,则它的电阻是_____Ω。若合金线的两端电压增至16 V时,它的电阻是__________Ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为__________A的电流表。
12.关于欧姆定律,下列叙述中正确的是( )。
A.在相同电压下,导体的电流和电阻成反比
B.对同一个导体,导体中的电流和电压成正比
C.因为电阻是导体本身的性质,所以电流只与导体两端的电压成正比
D.导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关
13.某电阻两端的电压为3 V时,通过的电流为0.5 A,则该电阻的阻值是_________Ω,若该电阻两端电压为0,其阻值是_________Ω。
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一、选择题
1.关于欧姆定律,下列说法中正确的是 ( )
A.从I=可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
B.从R=可知,导体的电阻跟其两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
C.从U=IR可知,导体两端的电压跟其电阻成正比,跟通过导体的电流成正比
D.以上说法都不正确
2.对于R=的理解正确的是 ( )
A.导体两端的电压越大,通过的电流越大,导体电阻越大
B.导体两端的电压越大,通过的电流越小,导体的电阻越小
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值
3.如图,闭合开关S1,电灯L1、L2都能发光。再闭合开关S2,观察到灯泡的发光情况是( )
A.L1、L2都变亮
B.L1变亮、L2不亮
C.L1、L2都变暗
D.L1不亮、L2变亮
4.如图所示,当S断开,甲、乙两表是电流表时,两电表示数之比I甲∶I乙=3∶5。当S闭合,甲、乙两表是电压表时,下列说法正确的是( )
A.两表的示数之比U甲∶U乙=5∶2
B.两表的示数之比U甲∶U乙=3∶2
C.R1与R2的电阻之比R1∶R2=5∶3
D.R1与R2的电阻之比R1∶R2=2∶3
5.如图电路,电源电压U保持不变,定值电阻R1>R2,闭合开关S,通过电阻R1、R2和干路的电流分别是I1、I2和I;R1、R2两端的电压分别是U1、U2。下列判断正确的是( )
A.I1>I2
B.I=I1+I2
C.U1>U2
D.U=U1+U2
6.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,把滑动变阻器滑片P向左移动时,电路中电流表示数的变化情况是( )
A.电流表A1示数变小,电流表A2示数变大
B.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
C.电流表A1示数变大,电流表A2示数变大
D.电流表A1示数变小,电流表A2示数变小
7.如图所示,电源电压一定,关于电路工作情况,下列说法中正确的是( )
A.只闭合S1时,两只灯泡是串联的
B.若先闭合S1,再闭合S2,电压表、电流表的读数均变小
C.若先闭合S1,再闭合S2,两只灯泡是串联的
D.若先闭合S1,再闭合S2,电压表读数不变、电流表读数变大
二、计算题
8.如图所示,电源电压为12V恒定不变,电阻 的阻值为5Ω,闭合开关S。
(1) 当开关 都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,电流表 的读数为
0.5A,电流表A的读数为1.7A,求滑动变阻器的最大阻值;
(2) 当开关 都断开,滑动变阻器的滑片P在最右端,求电流表的读数。
9.如图甲为某电子测温仪的内部简化电路图,测温仪探头内有一热敏电阻 Rt,其阻值随温度变化关系如图乙所示。R₁为阻值可调的电阻箱,其最大电阻为300Ω,允许通过的最大电流为0.02A,电流表的量程00.6A,电压表的量程是03V,电源电压恒定。某次测试时,将电阻箱的阻值调为R,发现电流表示数为0.015A, 此时 Rt两端电压为4.5V。
(1) 此时电路中 Rr的电阻是多少?
(2) 当电流表示数为0.015A时,环境温度是多少?
(3) 当环境温度为 将电阻箱的阻值调为2R时,发现电流表示数为0.01A,求电源电压是多少?
(4) 若温度为 ,则电阻箱允许接入电路的阻值调节范围是多少?
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