内容正文:
第13讲 欧姆定律
第1课时 欧姆定律(1)
模块四 电(磁)学
01
知识梳理
02
考点过关
03
当堂反馈
目
录
一、 电流与电压、电阻的关系
1. 电流与电压的关系:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两
端的电压成 比。
2. 电流与电阻的关系:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导
体的电阻成 比。
正
反
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二、 欧姆定律
1. 内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 比,跟导体的电
阻成 比。
2. 公式: 。其中U表示导体两端的电压,单位为V;R表示导体
的电阻,单位为Ω;I表示通过导体的电流,单位为A。
3. 变形公式:U= (求电压)。
R= (求电阻)。
正
反
I=
IR
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4. 欧姆定律与串、并联电路电流、电压规律的推论
(1) 分压、分流规律
① 串联电路的分压规律:串联电路中,各导体两端的电压与导体的电
阻成正比,R1、R2两个电阻串联时,有= 。
② 并联电路的分流规律:并联电路中,通过各导体的电流与导体的电
阻成反比,R1、R2两个电阻并联时,有= 。
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(2) 串、并联电路的等效电阻
① 串联电路的等效电阻:串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,R=
R1 +R2+…+Rn,R1、R2两个电阻串联时,总电阻R= 。
② 并联电路的等效电阻:并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒
数之和,=++…+,R1、R2两个电阻并联时,总电阻R
= 。
R1+R2
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考点一 欧姆定律
例1 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( A )
A
A. 导体的电阻不由导体两端的电压和通过的电流决定
B. 导体两端的电压为0V时,导体的电阻为0Ω
C. 加在导体两端的电压由通过导体的电流决定
D. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
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例2 (2024·保定一模)在“探究电流与电压的关系”实验中,得到如图
所示的I-U图象,由图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两
端电压的关系及R的阻值分别是( A )
A
例2图
A. 成正比,R=10Ω B. 成正比,R=0.1Ω
C. 成反比,R=10Ω D. 成反比,R=0.1Ω
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考点二 欧姆定律在串、并联电路中的应用
例3 (2024·河北模拟)如图所示,先闭合开关S1,电流表A1和A2的示数
都是0.2A,再闭合开关S2,电压表的示数为3V,电流表A1的示数为
0.5A。此时,电源的电压是 V,流过L1的电流是 A,灯泡
L2的电阻值是 Ω。
例3图
3
0.2
10
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例4 (2024·石家庄模拟)如图是人体身高测量仪的电路简化图,R0=
12Ω,R是滑动变阻器,电源电压U=12V且保持不变,滑片会随身高上
下移动。当开关闭合,被测身高增加时,电流表的示数 (填
“变大”“变小”或“不变”);当电压表的示数为4V时,滑动变阻器
接入电路的阻值为 Ω,若电压表与电流表互换位置,闭合开关,
电压表示数为 V。
变大
6
12
例4图
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例5 (2023·齐齐哈尔)如图所示的电路,已知R1∶R2=2∶1。当开关S
闭合,甲、乙两表均为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙= ;
当开关S断开,甲、乙两表均为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙
= 。(电路中各元件均未损坏)
例5图
1∶2
1∶2
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【跟踪训练1】 (2024·石家庄模拟)如图电路中开关闭合后,R1=
20Ω,R2=10Ω,电压表的示数为6V,电压表VV1的示数( D )
D
A. 等于6V B. 小于3V
C. 等于3V D. 大于3V
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【跟踪训练2】 (2024·沧州南皮二模)在如图所示的电路中,电源电压
保持不变,R1是阻值为20Ω的定值电阻,R2为滑动变阻器,标有“50Ω
2A”字样。闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P,使电压表和电流
表的示数分别为4.5V和0.15A。
(1) 变阻器R2连入电路的阻值是多少?
解:(1) 滑动变阻器接入电路中的电阻R2===30Ω
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(2) 电源电压是多少?
解:(2) R1两端的电压U1=IR1=0.15A×20Ω=3V,电源的电压U=
U1+U2=3V+4.5V=7.5V
(3) 将变阻器R2的滑片P移至某一位置时,电流表或电压表的示数能
否达到某一个量程的最大值?如果能,计算出对应的R2值;如果不能,
通过计算说明理由。
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解:(3) ① 因为滑动变阻器允许通过的最大电流为2A,因此若电流
表能满偏,则量程为0~0.6A;当电流表量程为0~0.6A满偏时,电路
中的电流为0.6A,此时电路中的总电阻R总===12.5Ω<R1;因
此电流表量程为0~0.6A时也不能达到满偏。② 电源电压为7.5V,因
此电压表不能达到0~15V量程的最大值,能达到0~3V量程的最大值。
当电压表满偏时,电阻R1两端电压U1'=U-U2'=7.5V-3V=4.5V,此
时电路电流I'===0.225A;滑动变阻器R2接入电路的阻值R2'=
=≈13.3Ω
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1. (2024·秦皇岛模拟)图甲中电阻箱R1和定值电阻R2串联,闭合开
关,改变R1的阻值,两电表示数与R1关系图象如图乙,图线①和②相互
平行,则( D )
第1题
D
A. 通过R1的电流大小逐渐增大
B. 通过R2的电流大小逐渐减小
C. R1两端的电压始终保持不变
D. R2两端的电压始终保持不变
1
2
3
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2. (2024·临沂)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由
最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化的图象如图乙
所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω,电源电压为 V。
第2题
3
1.5
1
2
3
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3. (2024·宿迁)新房装修时,工人经常用普通量角器测量一些角度,
不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,
电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,O为半圆弧电阻MN
的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电阻RMP
与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6V,R0为电阻箱。将滑片OP旋
转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.6A。
(1) 求电阻箱接入电路的阻值。
第3题
解:(1) 将滑片OP旋转至M处时,变阻器接入电
路的阻值为零,此时只有R0接入电路,已知此时电
路中电流I=0.6A,根据欧姆定律可得,电阻箱接
入电路的阻值R0===10Ω
1
2
3
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第3题
(2) 当θ为90°时,电流表示数为0.3A,求此时电压表示数。
解:(2) 由图知,电阻箱R0与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器
两端的电压,电流表测电路中的电流,当θ为90°时,电流表示数为
0.3A,则R0两端的电压U0=I'R0=0.3A×10Ω=3V,根据串联电路的
电压特点可得,此时电压表的示数UV=U-U0=6V-3V=3V
1
2
3
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(3) 为能满足测量0~180°的要求,重新调节电阻箱R0,求满足要求
的R0的最小阻值。
解:(3) 设滑动变阻器的最大阻值为R滑大,当θ
为90°时变阻器接入电路的电阻为R滑大,此时电
路的总电阻R总===20Ω,由串联电路的电
阻特点可知变阻器接入电路的阻值为R滑大=R总-
R0=20Ω-10Ω=10Ω,则R滑大=20Ω;由图知,所
测角度越大,变阻器接入电路的阻值越大,由串联分压的规律可知变阻器分得的电压越大(即电压表示数越大),则电阻箱分得的电压越小;当电压表的示数为最大值3V时,由串联电路的电压特点可知,R0的最小电压=U-=6V-3V=3V;因为两者的电压相等,所以根据串联分压的规律可知电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等,即=R滑大=20Ω
第3题
1
2
3
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