最新部分电路欧姆定律
部分电路欧姆定律
电流的大小——电流强度(I)——标量
1.定义:通过导体横截面的电量与所用时间的比值
2.定义式:I Q t
I不由Q、t决定
在电解液中Q是正负电量绝对值之和
3.单位:安培(A)、毫安(mA)、微安(μA) (安培是国际单位制中的基体中的电流强度跟导体两端电
压成正比,跟导体的电阻成反比。
二、表达式
I1
U1 R1
注: I、U、R 对同一段电路或同一导体而言
一律用国际单位
三、伏安特性曲线
K=1/R
区别:U—I图线中:
U/V
R=0.5
k=R
I/A
小结
1.当 R 不变时,I、U 线为过原点的直线。
2.图线的斜率表示导体电阻的倒数 :
k I 1 UR
在I-U图中斜线越大,R越小――反映物质导 电性能的常用方法.
伏安特性曲线为直线,即R为常数――线性元件. I/A
I U 成立 R
U/V 伏安特性曲线不是直线, 即R不为常数――非线性元件.
I U 不成立。 R
例如:热敏电阻、二极管等。
四、欧姆定律适用条件
适用于金属导电和电解液导电(线电阻); 不适用于气体导电和某些非线导电器件。
欧姆定律
部分电路
(一)电流形成的条件:
I
+++
---
1.有大量可以自由移动的电荷,即:导体
导体
金属:自由电子 电解液:正负离子
2.导体两端有电势差(即导体内有电场)
(二)导体中有持续电流的条件: 保持导体两端的电势差(电压)
电源: 提供持续电压的装置
——把其它形式转化成电能
规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向
欧姆定律知识点整理
欧姆定律知识点整理在电学领域,欧姆定律是一个极其重要的基本定律。
它就像是一把神奇的钥匙,能够帮助我们打开理解电路世界的大门。
接下来,咱们就一起深入探究一下欧姆定律的相关知识。
一、欧姆定律的定义欧姆定律指出:在同一电路中,通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
用公式表示就是:I = U / R ,其中 I 表示电流(单位:安培,A),U 表示电压(单位:伏特,V),R 表示电阻(单位:欧姆,Ω)。
这个定律可不是凭空想象出来的,而是经过无数科学家的实验和研究总结得出的。
它为我们分析和解决电路问题提供了强大的工具。
二、欧姆定律的推导咱们来看看欧姆定律是怎么推导出来的。
假设我们有一个电阻为 R的导体,在其两端加上电压 U 。
根据电流的定义,单位时间内通过导体横截面的电荷量就是电流。
当电压 U 施加在导体两端时,导体中的自由电子会在电场力的作用下定向移动,形成电流。
在一段时间 t 内,通过导体横截面的电荷量为Q 。
根据电流的定义,电流 I = Q / t 。
同时,我们知道电场力对电子做功,使电子获得动能。
电场力做的功 W = UQ 。
而电场力做功又等于电能转化为热能,根据焦耳定律,产生的热量 Q = I²Rt 。
将上述式子联立起来,经过一系列的推导和整理,就可以得到 I =U / R ,这就是欧姆定律的表达式。
三、电阻的概念在欧姆定律中,电阻是一个关键的因素。
电阻是导体对电流阻碍作用的大小。
不同的导体,电阻一般不同。
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积以及温度等因素有关。
一般来说,同种材料的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大;温度越高,大多数导体的电阻越大(但也有少数特殊材料,电阻随温度升高而减小)。
电阻的单位是欧姆(Ω)。
如果一段导体的电阻是1Ω,意味着当在它两端加上 1V 的电压时,通过它的电流就是 1A 。
四、欧姆定律的应用欧姆定律在实际生活和科学研究中有着广泛的应用。
最新人教版物理九年级全册《第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用》精品教学课件
探究新知
串联电路中的分压特点
I1 R1 I2 R2
U1
U2
U
由U1=I1R1、U2=I2R2、I1=I2可得:
I
U1:U2=R1:R2
拓展:多电阻串联U1:U2: … =R1:R2: … 串联电路中,各导体两端的电压比等于导体的电阻比。
滑动变阻器阻值减小时,分得电压减小,同时,定值电阻两 端电压则增大。
连接中考
8. 在如图所示的电路中,闭合开关S,电流表A1、A2 的示数之比为I1:I2=2:1,则电阻之比为R1: R2=___1_:__2__,电流表A1、A3 的示数之比为I1:I3= ___2_:__3___。
课堂检测 基础巩固题
1. 如今已是电气化时代,小芳同学回到家中会同时 使用多种家用电器。当她每多接通一个家用电器,家 庭电路的总电阻____变__小____。(选填“变大”或“变 小”)
探究新知
知识点 2 并联电路中的电阻特点
I1 R1
I I2 R2
等效于
I
R I
U
由欧姆定律得:
I1
U1 R1
由并联电路可知:I=I1+I2
可得:
1 1 1 R R1 R2
U
I2
U2 R2
I U R
结即论::UR并联UR电11 路 U的R22总电又阻因的为倒U=U1=U2
数等于各电阻倒数之和。
探究新知
10.
R R总 RL 10 8 2.
RL=8Ω L I R =?
UL=3.6V R总 U =4.5V
探究新知
解:(方法三)
UR=U-UL=4.5V-3.6V=0.9V.
U L RL UR R
R
欧姆定律三个公式适用范围
U关系
同上,电压U的计算也基于线性电路假设。
I = E/(R+r)
全电路欧姆定律(闭合电路欧姆定律),适用于包含电源的闭合电路
1. E为电源电动势,r为电源内阻,R为外电路电阻。
2. 适用于纯电阻电路,不适用于包含非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)的电路。
欧姆定律三个公式适用范围
公式
适用范围
注意事项
I = U/R
适用于部分电路,即不包含电源的一段电路
1. 导体电阻R为常数,不随电压U和电流I的变化而变化。
2. 仅当电路为线性电路(由线性电阻及其他线性元件组成)时适用。
3. 不适用于气体导电、半导体元件等非线性电路。
R = U/I
由I = U/R变形而来,用于计算电阻
3. 当电源内阻r和外电路电阻R相等时,电源输出功率最大。
部分电路欧姆定律
A 3A
a b R R1 2 丙图
V 60V
d
d
c R3 d
057.广东省汕头市 广东省汕头市2008年模拟考试 年模拟考试10 广东省汕头市 年模拟考试 10.某同学用如图所示的电路进行小电机 的输出 .某同学用如图所示的电路进行小电机M的输出 功率的研究,其实验步骤如下所述,闭合电键后, 功率的研究,其实验步骤如下所述,闭合电键后, 调节滑动变阻器,电动机未转动时, 调节滑动变阻器,电动机未转动时,电压表的读数 电流表的读数为I 再调节滑动变阻器, 为 U1, 电流表的读数为 1; 再调节滑动变阻器 , 电 动机转动后电压表的读数为U 电流表的读数为I 动机转动后电压表的读数为 2,电流表的读数为 2, ) A 则此时电动机输出的机械功率为 (
二、电阻、电阻定律 电阻、 (1)电阻 ) 表示导体对电流阻碍作用的物理量. 表示导体对电流阻碍作用的物理量.我们定 义加在导体两端的电压U与通过导体的电流 与通过导体的电流I之间 义加在导体两端的电压 与通过导体的电流 之间 的比值,叫做导体的电阻, 表示. 的比值,叫做导体的电阻,用R表示. 表示
gk008.2008年高考理综重庆卷 15 年高考理综重庆卷 15、某同学设计了一个转向灯电路(如图),其中 、某同学设计了一个转向灯电路(如图) 其中L 为指示灯, 分别为左、右转向灯, 为单刀双 为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双 掷开关, 为电源 为电源. 置于位置1时 掷开关,E为电源.当S置于位置 时,以下判断正确 置于位置 的是 ( A ) A. L的功率小于额定功率 的功率小于额定功率 B. L1亮,其功率等于额定功率 其功率等于额定功率 C. L2亮,其功率等于额定功率 其功率等于额定功率 1 S 2 L2(6V 16W) E(6V 1 ) L1(6V 16W) L(6V 1.2W)
电路基础:欧姆定律
电路基础:欧姆定律电路是现代电子技术的基石,而理解电路的基本原理是学习电子学的重要一步。
欧姆定律作为电路分析中的一个重要法则,揭示了电流、电压和电阻之间的关系。
本文将深入探讨欧姆定律的定义、应用以及在实际电路中的意义。
欧姆定律的定义欧姆定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆于1827年提出的一条基本物理法则,主要用于描述电流、电压与电阻之间的关系。
欧姆定律可以用以下公式表示:[ I = ]其中: - ( I ) 是通过电路的电流(单位:安培,A) - ( V ) 是施加在电路两端的电压(单位:伏特,V) - ( R ) 是电路的总电阻(单位:欧姆,Ω)从这个公式中可以看出,当电压 ( V ) 保持不变时,电流 ( I ) 与电阻 ( R ) 成反比;而当电阻 ( R ) 保持不变时,电流 ( I ) 与电压 ( V ) 成正比。
这种简单而直观的关系使得欧姆定律在分析直流电路时具有广泛应用。
欧姆定律的推导与解释要理解欧姆定律,可以从基本的微观观点出发。
导体内部有大量自由电子,这些自由电子在电场作用下运动,而这种运动造成了电流的形成。
根据经典物理学,当应用外部电压时,自由电子绕着导体内原子周期性运动,同时会与导体内原子相互碰撞,造成能量损失,这种现象在物理上称为“阻力”。
电场与运动当施加一个电场(即外加电压)时,您可以想象自由电子受到力的作用并开始向一个方向迁移。
这种迁移造成了可测量的电流。
在这个过程中,自由电子的加速与碰撞所引起的阻力共同决定了整体的流动行为。
温度对电阻的影响值得注意的是,温度对材料的导电性有一定影响。
当温度升高时,材料内部原子的热振动增加,导致自由电子遭遇更多阻碍,从而增大了材料的有效电阻。
在这种情况下,即使施加同样大小的电压,流过导体的电流也会减少。
欧姆定律在实际中的应用对于初学者来说,掌握如何用欧姆定律解决实际问题至关重要。
以下是一些可能涉及到欧姆定律分析的问题及解决方案。
部分电路欧姆定律(知识梳理)
部分电路欧姆定律(知识梳理)部分电路欧姆定律【学习目标】1.理解产生电流的条件.2.理解电流的概念和定义式/=,并能进行有关计I q t算.3.了解直流电和恒定电流的概念.4.知道公式I nqvS=,但不要求用此公式进行计算.5.熟练掌握欧姆定律及其表达式/I U R=,明确欧姆定律的适用范围,能用欧姆定律解决有关电路问题.6.知道导体的伏安特性,知道什么是线性元件和非线性元件.7.知道电阻的定义及定义式/=R U I【要点梳理】要点一、电流自由电荷——物体内部可自由运动的电荷自由电子——金属内部可自由运动的电子电流——电荷的定向流动在导体的两端加上电压,导体中才有电流,那么,导体中的电流跟导体两端的电压有什么关系呢?下面我们通过实验来探究这个问题。
实验电路:分压电路:可以提供从零开始连续变化的电压。
数据记录电器的电路).②欧姆定律不适用于气体导电.4.对于欧姆定律的表达为U=,可以通过数学变换IR写成U=和U IR=,从数学上讲,这三个式子只是用于求RI不同的物理量,没有什么本质上的差别.但从物理角度讲,这三个式子有着不同的物理意义,要在学习的过程中注意加深理解和学会不同情况下正确使用它们.UI=是定律的数学表达式,表示通过导体的电流I与R电压U成正比,与电阻R成反比,常用于计算一段电路加上一定电压时产生的电流,适用条件是金属或电解液导电(纯电阻电路).U=是电阻的定义式,比值表示一段导体对电流的RI的值表示一段电路的等效电阻.这阻碍作用,常利用UI种表达不仅对于线性元件适用,对于其他任何的一种导体都是适用的,对给定的导体,它的电阻是一定的,和导体两端是否加电压,导体中是否有电流无关.因此,不能说电阻与电压成正比,与电流成反比.U IR=是电势降落的计算式,用来表示电流经过一电阻时的电势降落,常用于进行电路分析时,计算沿电流方向上的电势降落,是欧姆定律的变形,所以适用条件与欧姆定律的适用条件相同.要点四、导体的伏安特性曲线1.定义.建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出的导体的I U -图线叫做导体的伏安特性曲线.2.线性元件.伏安特性是通过坐标原点的直线,表示电流与电压成正比,如图所示,其斜率等于电阻的倒数,即1tan =.I U Rα=.所以曲线的斜率越大,表示电阻越小.要点诠释:①当导体的伏安特性为过原点的直线时,即电流与电压成正比例的线性关系,具有这种伏安特性的元件称为线性元件,直线的斜率表示电阻的倒数,所以斜率越大,电阻越小,斜率越小,表示电阻越大.②欧姆定律适用于纯电阻,或由若干纯电阻构成的一段电路.从能量转化的角度看,电流通过时,电能只转化成内能的用电器或电路,是纯电阻电路.某些电阻在电流增大时,由于温度升高而使电阻变化,这种情况下作出的伏安特性曲线不是直线,但对某一状态,欧姆定律仍然适用.3.非线性元件.伏安特性曲线不是直线的,即电流与电压不成正比的电学元件,如下图,是二极管的伏安特性曲线.二极管具有单向导电性.加正向电压时,二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管的电流很小.二极管由半导体材料制成,其电阻率随温度的升高而减小,故其伏安特性曲线不是直线.要点诠释:①由图看出随电压的增大,图线的斜率在增大,表示其电阻随电压的升高而减小,即二极管的伏安特性曲线不是直线,这种元件称为非线性元件.②气体导电的伏安特性曲线是非线性的.气体导电和二极管导电,欧姆定律都不适用.要点五、实验:描绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验目的.(1)掌握伏安法测电阻的电路设计(关键是内、外接法的特点).(2)理解小灯泡的伏安特性曲线为什么不是过原点的一条直线.2.实验原理.由于电流增大,小灯泡的功率也增大,温度升高,由电阻定律可知,温度升高,电灯丝材料的电阻率增大,因此电灯丝的电阻增大,所以灯丝电阻并不是一个定值,电流与电压成正比在此并不适用.由于电流越大,灯丝电阻越大,它的伏安特性曲线(I U-图线)并不是一条直线,其I U-图线应大至如上图所示,在该曲线上,任意一点与原点连线的斜率表示该点(在此电压电流下)的电阻的倒数,斜率越小,电阻越大.3.实验器材.4V0.7A“,”的小灯泡,4V6V“,”或 3.8V0.3A~学生电源(或34~个电池组),0100Ω~的电~的滑动变阻器,015V~的电压表,03A流表,开关一个、导线若干.4.实验步骤.(1)选取适合的仪器按如图所示的电路连接好.(2)将滑动变阻器滑到A端后,闭合开关.(3)使滑动变阻器的值由小到大逐渐改变.在灯泡额定电压范围内读取数组不同的电压值和电流值,并制表记录.(4)断开开关,拆下导线,将仪器恢复原状.(5)以I为纵轴,U为横轴,画出I U-曲线并进行分析.5.注意选项.(1)本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接.(2)因本实验要作I U-图线,要求测出一组包括零在内的电压、电流值,因此变阻器采用分压接法.(3)开关闭合前变阻器滑片移到所分电压为零处.(4)在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流,横轴表示电压,两坐标轴选取的标度要合理,使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸;要用平滑曲线将各数据点连接起来.【典型例题】类型一、对导体电阻和欧姆定律的理解例1.下列说法正确的是()A.由U=知道,一段导体的电阻跟它两端的电压成正比,RI跟通过它的电流成反比B .比值U I 反映了导体阻碍电流的性质,即电阻U R I= C .导体电流越大,电阻越小D .由U I R=知道,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比【答案】BD【解析】导体的电阻取决于导体自身,与U I ,无关,故A 、C 错误;比值U I反映了导体对电流的阻碍作用,定义为电阻,所以B 正确;由U I R=知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比,D 正确.【总结升华】欧姆定律的原形式是U I R =,而公式U R I=应该理解成电阻的比值定义式,比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那两个物理量无关.但U R I =告诉了我们一种测量导体电阻的方法,即伏安法.举一反三:【变式1】如图所示对应的两个导体:(1)电阻关系1R ∶2R 为_____________; (2)若两个导体中的电流强度相等(不为零)时,电压之比1U ∶2U =___________;(3)若两个导体两端的电压相等(不为零)时,电流强度之比1I ∶2I =___________. 【答案】3∶1;3∶1;1∶3.【解析】(1)由图可知,11112Ω510R k ===;22112Ω15310R k ===.所以:1R ∶2R =3∶1. (2)若两个导体中的电流强度相等,则为两个导体串联,电压之比与电阻成正比:1U ∶2U =1R ∶2R =3∶1. (3)若两个导体两端的电压相等,则为两个导体串联,电流强度之比与电阻成反比比:1I ∶2I =2R ∶1R =1∶3. 【变式2】关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是( )A .欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用B .欧姆定律也适用于电解液导电C .欧姆定律对于气体导电也适用D .欧姆定律适用于一切导体【答案】B例2.某电阻两端电压为16 V ,在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ,此电阻为多大?30 s 内有多少个电子通过它的横截面?【答案】10Ω203.010⨯【解析】由题意知16 V 30 s 48 C U t q ===,,,电阻中的电流 据欧姆定律 得故此电阻为10Ω,30 s 内有个电子通过它的横截面。
部分电路欧姆定律
电阻定律的表达式
电阻的定义式 提供了测定电阻的方法, 并不说明电阻与U和I有关
区别
说明了电阻的决定因素 只适用于粗细均匀的金 属导体和浓度均匀的电 解液
适用于任何纯电阻导体 相同点
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
特别提示
l R S
度下的电阻,因为电阻率随温度而变.
二、电阻 电阻定律
1、电阻产生的根本原因
金属导体中的自由电子在电场力 的作用下定向移动过程中,不断地 与原子实碰撞,形成对电子定向移 动的阻碍作用
导体的电阻与哪些因素有关呢?
长 度 横截面积 材料
温度
2、电阻定律
(1)、内容:
导体的电阻R跟它的长度L成 正比,跟它的横截面积S成反 比。 L (2)、表达式: R=ρ—
(2)伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐
标的比值,对应这一状态下的电阻.
特别提示
要区分是 I—U 图线还是U— I 图 线.
练习
• 1.一阻值为1千欧姆的电阻,其U.I参考 方向一致时,U=10V,则I=——;如果 U,I参考方向相反,U=10V,则I=——。 • 2.某电阻上电压U=5V,电流I的参考方向 与电压的参考方向相反时,I=-5mA,则 电阻R=——。 • 3.一个线性电阻,其U.I参考方向相同, 它的电流-电压变化曲线经过(0,0) • (-2,-4)两点,则此电阻R=——。
试分析电源端电压随负载电阻变化的规律 • 电源电动势和内阻一定,负载电阻R增大, E I 由 得电路中电流减小,内阻压降 U rR 内=Ir减小,端电压U=E-Ir增大,反之R 减小,则端电压减小。
(3)适用条件:适用于 金属 和电解液导电,适用于纯
全电路欧姆定律
全电路欧姆定律闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。
公式为I=E/(R+r),I表示电路中电流,E表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。
常用的变形式有E=I (R+r);E=U外+U内;U外=E-Ir中文名:全电路欧姆定律外文名:Ohm law of closed circuit表达式:I=E/(R外+r)定律意义意义说明定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻,这是一对矛盾在电路中的统一。
变式E=U外+U内=I (R+r)则说明了在闭合电路中电势升和降是相等的。
①用电压表接在电源两极间测得的电压是路端电压U外,不是内电路两端的电压U内,也不是电源电动势,所以U外<E。
②当电源没有接入电路时,因无电流通过内电路,所以U内=0,此时E=U 外,即电源电动势等于电源没有接入电路时的路端电压。
③式E=I (R+r)只适用于外电路为纯电阻的闭合电路。
U外=E-Ir和E=U外+U内适用于所有的闭合电路。
相关定义①内电路:电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。
②内阻:内电路的电阻叫做电源的内阻。
③内电压:当电路中有电流通过时,内电路两端的电压叫内电压,用U内表示。
④外电路:电源外部的电路叫闭合电路的外电路。
⑤外电压:外电路两端的电压叫外电压,也叫路端电压,用U外表示。
⑥电动势:电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领,常用符号E(有时也可用ε)表示。
功率计算路端电压与电动势当电源两极断开、电源内部处于平衡状态时,有E+K=0 E=U外当外电路接通,电路中将出现电流,这时上式应代之以E+K=j/σ路端电压与外电阻R当外电阻R增大时,根据可知,电流I减小(E和r为定值);内电压Ir减小,根据U外=E―Ir可知路端电压U外增大;当外电路断开时,I=0,此时U外=E。
当外电阻R减小时,根据可知,电流I增大;内电压Ir增大。
根据U外=E―Ir可知路端电压U外减小;当电路短路时,R=0,,U外=0。
闭合电路的欧姆定律
3、注意:
(1)公式中R为整个外电路的总电阻。 (2)一般情况下,电源给定,ε、r是恒量,故I受到R的制约,当R增 大时,I减小;R减小时,I增大。
4、讨论:路端电压U随外电阻R变化的规律
1)路端电压:外电路两端的电压 2)路端电压与外电阻的关系:
A、当R增大:I变小,Ir变小,U增大,
a.当外电路的电阻R增大时,I要减小U路就增大,反之U路减小(内电 压增大)。 b. 当外电路断开时,可以说R变成了无限大I为零,Ir(内电压)也 变为零U路=ε 。表明外电路断开时的路端电压等于电源的电动势。 c.当外电路短路时,R→0,U路→0,这时电路中的I=ε/r,此时电流强 度达到最大。 3)路端电压U外与电流I的关系用图象表示:
作业布置: 教材练习题 (1)(2)(3)(4)(5)
2.电源电动势为ε,接上外电阻R组成一个闭 合回路,当改变外电路电阻使之加倍时通过 的电流减小为原来的2/3,外电阻与电源内电 阻r之比为 ?
本讲小结
由电源和电阻R组成的回路叫闭合电路(电源包括电动 势和内电阻) 全电路欧姆定律表明闭合电路中的电流强度和电源电 动势和内外电阻之和的关系 路端电压U路=ε-Ir随外路电阻的变化而变化
闭合电路的欧姆定律 一、电动势:
1、电源的电动势:在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。 2、电动势的符号是E,单位是伏特。 3、物理意义:反映电源本身性质的物理量,组成电源的化学结构 相同的电动势值相同。
二、闭合电路的组成:外电路+内电路 三、闭合电路欧姆定律:
1、表达式:I=E/(R+r)或 E=I(R成正比,跟内、外电路的 电阻成反比。这个结论叫做闭合电路的欧姆定律。
例 图中当滑动变阻器的滑动头P向b端滑动时。 各电表的示数将为何变化呢?(是变大还是变小)
电工基础全电路欧姆定律
第二章 简单直流电路的分析
§2—1 全电路欧姆定律
1.掌握全电路欧姆定律。 2.能用全电路欧姆定律分析电路的三种工作状态。 3.掌握测量电源电动势和内阻的方法。
一、部分电路欧姆定律 欧姆定律的内容是:导体中的电流与导体两端的电压
成正比,与导体的电阻成反比,其公式为
全电路欧姆定律的内容是:闭合电路中的电流与电 源的电动势成正比,与电路的总电阻(内电阻与外电阻 之和)成反比,公式为
由上式可得
式中U内为内电路的电压降,U外为外电路的电压降,也
是电源两端的电压。这样,全电路欧姆定律又可表述为: 在一个闭合回路中,电源电动势等于外电路电压降与内电 路电压降之和。
在一个闭合回路中,电源电动势发出的功率,等于 负载电阻消耗的功率和电源内阻消耗的功率之和。这 种关系称为电路中的功率平衡。
三、电路的三种状态
由全电路欧姆定律可知,电源端电压U 与电源电动势E 的
关系为
当电源电动势E 和内阻r 一定时,电源端电压U 将随负载 电流I 的变化而变化。
电源端电压随负载电流变化的关系特性称为电源的外特 性,其关系特性曲线称为电源的外特性曲线。
电路的三种状态
电源的外特性曲线
1.通路 开关SA 接到位置1时,电路处于通路状态。电流从电源的 正极沿着导线经过负载最终回到电源的负极,电流形成闭合路 径,所以也称闭路。这是电路的正常工作状态。
线性电阻的伏安特性曲线
非线性电阻的伏安特性曲线 电路的伏安特性曲线
二、全电路欧姆定律 与部分电路相对应,含有电源的闭合电路称为全电路 。
电源内部的电路称为内电路,如发电机的线圈、电池内的 溶液等。电源内部的电阻称为内电阻,简称内阻。电源外 部的电路称为外电路,外电路中的电阻称为外电阻。
部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律
部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律1. 引言大家好,今天咱们来聊聊一个很有意思的话题:欧姆定律!听起来好像挺复杂,其实它就像我们生活中的小法则,简单又实用。
无论你是在研究电路,还是在修理电器,欧姆定律都是个老朋友。
咱们的目标是把这个抽象的理论变得生动有趣,像在讲一个热乎乎的故事。
好吧,话不多说,我们直接进入正题。
2. 欧姆定律的基本概念2.1 什么是欧姆定律?首先,欧姆定律可不是某个历史人物的名字,它其实是一个电学定律。
说白了,它就是告诉我们电流、电压和电阻之间的关系。
这个定律的核心就是:电流(I)等于电压(V)除以电阻(R),公式就是 I = V / R。
听起来简单吧?这就像是你口袋里的钱(电压)被你一口气花掉(电流),剩下的就是你储蓄的部分(电阻)。
所以说,有了这个定律,你就能知道电流的大小,简直像是解开了电路的秘密。
2.2 部分电路和全电路接下来,我们再来聊聊部分电路和全电路。
部分电路就是电路的一小块,像是你正在修的某个电器的局部。
而全电路呢,就是整个电路的全貌,像是整个家里的电线网络。
两者虽然看起来差不多,但实际操作起来可有很大区别。
你想想,修手机屏幕和修整个手机,那可是两个档次的活儿。
部分电路中的欧姆定律适用于特定的部分,像是用放大镜观察细节;而全电路的欧姆定律则是在俯瞰全局,宏观把握整个电路的运行。
3. 应用实例3.1 部分电路的应用那么,部分电路的欧姆定律怎么用呢?想象一下,你家里某个灯坏了,你拿出工具准备修理。
你先得测量灯泡的电阻,然后用家里的电压来算出电流。
这就像是你在解一道数学题,只不过这道题关系到的是你晚上的光明和安全。
通过这个小小的实验,你不仅学到了电路的知识,还能在邻居面前炫耀一番,真是两全其美!3.2 全电路的应用再说说全电路的应用。
如果你是一位电工或者 DIY 爱好者,理解全电路的欧姆定律可太重要了。
比如你在设计一套音响系统,得考虑每个元件的电阻和电压,才能确保声音效果最好。
《欧姆定律》欧姆定律PPT优质课件全
1
当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体 两端的电压成正比
当导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导 体的电阻成反比
一、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.欧姆定律的数学表达式:
电流
I=
U R
电压
电阻
欧姆(1787-1854) 德国物理学家
U= I R
R=
U I
欧姆定律的理解
3.统一性:公式中使用国际单位(单位要统一) 电压U 的单位:V 电阻R 的单位:Ω 电流 I 的单位: A
4.同一性
I=
U R
指同一段电路中I、U、R之间的关系。在解
题时习惯把同一导体各物理量脚标用同一数字表示
如: I1、U1、R1 5.同时性:欧姆定律反映同一时刻、 I、 U、R之间的关系
R=
U I
=
220 V 0.18 A
=
1
222
Ω
答:灯丝正常发光时的电阻是1 222 Ω。
此题告诉我们一种测量电阻的方法,即先测出来未 知电阻两端的电压再测出通过该电阻的电流,然后 应用欧姆定律算出电阻大小。
例4 加在某一电阻器两端的电压为5 V时,通 过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大? 如果两端的电压增加到20 V,此时这个电阻器的电 阻值是多大?通过它的电流是多大?
二、应用欧姆定律
1.用公式进行计算的一般步骤:
(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)。
2.例题分析 例1 一辆汽车的车灯,灯丝电阻为30 Ω,接
3部分欧姆定律和闭合电路欧姆定律
E I Rr
外电路全部是 纯电阻元件的
闭合电路
E U外 U内
E U外 Ir
任何电路都成立
E IR Ir
外电路是纯电阻电路
讨论全电路的有关问题: 1.路端电压随外电路电阻(负载电阻R)的变化情况? 2.开路(断路)时的路端电压多大? 3.短路时的路端电压多大? 4.什么是电源的伏安特性曲线? 两轴分别是什么量?可以得到电源的什么信息?
1.部分电路欧姆定律。
文字表达
2.闭合电路欧姆定律。
表达式 适用条件 纯电阻元件(金 属导体电解质 溶液)
部分电路 欧姆定律
导体中的电流I 跟导体两端的 电压U成正比, 跟导体的电阻 R成反比。
U I R
闭合电路 欧姆定律
闭合电路中的 电流跟电源的 电动势成正比, 跟内、外电路 的电阻之和成 反比。
作业:63页课后1、2题
V
V
R
A R
A
E
S
E
S
O
R-1
3.使用条件: 纯电阻元件(金属导体电解质溶液)
1.部分电路欧姆定律。
(重点)
2.闭合电路欧姆定律。 (重点)
二、闭合电路欧姆定律 1.闭合电路中的电势如何变化? 2.什么是内电路和外电路? 3.E与U外、U内的关系如何? 4.什么是闭合电路欧姆定律? A
C
D B A D C B
二、闭合电路欧姆定律 1.闭合电路中的电势如何变化? 2.什么是内电路和外电路? 3.E与U外、U内的关系如何? 4.什么是闭合电路欧姆定律?
E U外 Ir
I 0,U内 0
小知识:一根导线上各点电势总是处处相等。
U外 E
讨论全电路的有关问题: 1.路端电压随外电路电阻(负载电阻R)的变化情况? 2.开路(断路)时的路端电压多大? 路端电压U外=E 3.短路时的路端电压多大? U =0,E=U
欧姆定律知识点整理
欧姆定律知识点整理一、欧姆定律的基本概念欧姆定律是电学中最基本的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
简单来说,欧姆定律指出:在一段电路中,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
用数学公式表示为:$I =\frac{U}{R}$,其中$I$表示电流(单位:安培,A),$U$表示电压(单位:伏特,V),$R$表示电阻(单位:欧姆,Ω)。
这个定律就像是一个交通规则,告诉我们电流如何在电路中流动,以及电压和电阻如何影响电流的大小。
二、欧姆定律的推导欧姆定律并非凭空想象出来的,而是通过实验和观察得出的结论。
假设我们有一个电阻为$R$的导体,在其两端加上电压$U$。
根据电场对电荷的作用力,电荷会在导体中移动,形成电流$I$。
当电压增加时,电场的作用力增强,电荷移动的速度加快,电流也就增大;当电阻增大时,电荷在导体中移动受到的阻碍增加,电流就会减小。
通过大量的实验数据和分析,人们发现电流、电压和电阻之间存在着上述的比例关系,从而总结出了欧姆定律。
三、欧姆定律的应用1、计算电路中的电流如果已知电路中电阻的大小和两端的电压,就可以用欧姆定律计算出通过电阻的电流。
例如,一个电阻为$10Ω$的电阻器,两端加上$20V$的电压,那么通过它的电流$I =\frac{20}{10} = 2A$。
2、计算电路中的电压如果知道电路中的电流和电阻,就可以求出电阻两端的电压。
比如,一个电路中电流为$3A$,电阻为$5Ω$,那么电压$U = 3×5= 15V$。
3、计算电路中的电阻当知道电路中的电流和电压时,能够计算出电路中的电阻。
假如一个电路中电压为$12V$,电流为$2A$,则电阻$R =\frac{12}{2} =6Ω$。
四、电阻的特性电阻是导体对电流阻碍作用的大小。
不同的导体具有不同的电阻值,电阻的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度等因素。
1、材料不同的材料具有不同的电阻率,电阻率越大,相同条件下电阻越大。
部分电路欧姆定律教案
部分电路欧姆定律教案一、教学目标:1. 让学生理解欧姆定律的定义和意义。
2. 让学生掌握欧姆定律的计算方法。
3. 培养学生运用欧姆定律解决实际问题的能力。
二、教学内容:1. 欧姆定律的定义:导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
2. 欧姆定律的计算公式:I = V/R,其中I表示电流,V表示电压,R 表示电阻。
3. 欧姆定律的应用:解决实际电路中的电流、电压、电阻问题。
三、教学重点与难点:1. 教学重点:欧姆定律的定义和计算公式。
2. 教学难点:欧姆定律在实际电路中的应用。
四、教学方法:1. 讲授法:讲解欧姆定律的定义、计算公式和应用。
2. 案例分析法:分析实际电路中的欧姆定律应用。
3. 互动教学法:引导学生提问、讨论和解答问题。
五、教学步骤:1. 导入新课:介绍欧姆定律的背景和意义。
2. 讲解欧姆定律的定义和计算公式。
3. 分析实际电路中的欧姆定律应用,展示案例。
4. 学生动手实践:测量电路中的电流、电压和电阻,验证欧姆定律。
5. 课堂互动:引导学生提问、讨论和解答欧姆定律相关问题。
6. 总结与作业:概括本节课的重点内容,布置课后作业。
六、教学评价:1. 课后作业:检查学生对欧姆定律的理解和应用能力。
2. 课堂问答:评估学生对欧姆定律知识的掌握程度。
3. 实践操作:观察学生在实际电路中的测量和分析能力。
七、教学拓展:1. 探讨欧姆定律在生活中的应用,如照明电路、手机充电等。
2. 介绍欧姆定律在其他领域的应用,如生物医学、航空航天等。
八、教学资源:1. 教材:提供关于欧姆定律的基础知识。
2. 电路实验器材:用于学生动手实践。
3. 多媒体课件:辅助讲解欧姆定律的原理和应用。
九、教学进度安排:1. 第一课时:介绍欧姆定律的定义、计算公式和应用。
2. 第二课时:分析实际电路中的欧姆定律应用,展示案例。
3. 第三课时:学生动手实践,验证欧姆定律。
4. 第四课时:课堂互动,解答欧姆定律相关问题。
《欧姆定律的应用》 知识清单
《欧姆定律的应用》知识清单一、欧姆定律的基本概念欧姆定律是电学中非常重要的一个定律,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
具体来说,欧姆定律指出:在同一电路中,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
用公式表示就是:I = U / R,其中 I 表示电流,单位是安培(A);U 表示电压,单位是伏特(V);R 表示电阻,单位是欧姆(Ω)。
二、欧姆定律的应用范围欧姆定律适用于纯电阻电路,也就是电能全部转化为热能的电路。
对于非纯电阻电路,比如包含电动机、电解槽等的电路,欧姆定律不再适用,因为在这些电路中,电能不仅仅转化为热能,还转化为机械能、化学能等其他形式的能。
三、利用欧姆定律计算电流在已知电压和电阻的情况下,可以直接使用欧姆定律计算电流。
例如,一个电阻为10Ω 的电阻器,两端加上 20V 的电压,那么通过电阻器的电流 I = U / R = 20V /10Ω = 2A。
四、利用欧姆定律计算电压当已知电流和电阻时,可以计算出电阻两端的电压。
比如,通过一个5Ω 的电阻的电流为 3A,那么电阻两端的电压 U = I × R =3A × 5Ω = 15V。
五、利用欧姆定律计算电阻如果已知电流和电压,就可以求出电阻的值。
假设一个电路中的电流为 2A,电压为 10V,那么电阻 R = U / I = 10V / 2A =5Ω。
六、串联电路中的欧姆定律应用在串联电路中,电流处处相等,总电阻等于各个电阻之和。
例如,有两个电阻 R1 =5Ω,R2 =10Ω 串联在电路中,电源电压为 15V。
因为串联电路中电流处处相等,所以先求出总电阻 R = R1 +R2 =5Ω +10Ω =15Ω,再根据欧姆定律求出电流 I = U / R = 15V /15Ω = 1A。
通过电流可以分别求出每个电阻两端的电压:U1 = I × R1 = 1A ×5Ω = 5V,U2 = I × R2 =1A × 10Ω = 10V。
第四节部分电路欧姆定律
课堂教学安排
课堂教学安排
③比较R=U/I和R=ρL/S:
前者为定义式,后者为决定式;
电阻是导体本身的属性,与电压、电流均无关,仅取决于材料的长短l、粗细S、材料的性质和所处的温度。
(2)伏安特性曲线(欧姆定律的图象)
有I-U图(图2-1甲)和U-I图(图2-1乙)两种。
对于电阻一定的导体,两种图象都是过原点的直线,I-U图的斜率表示导体电阻的倒数,U-I图的斜率表示导体的电阻。
(3)欧姆定律的适用范围金属导电和电解液导电(气体导电不适用)。
二、线性电阻与非线性电阻
电阻值R与通过它的电流I和两端电压U无关(即R = 常数)的电阻元件叫做线性电阻,其伏安特性曲线在I-U平面坐标系中为一条通过原点的直线。
阻值R与通过它的电流I和两端电压U有关(即R常数)的电阻元件叫做非线性电阻,其伏安特性曲线在I-U平面坐标系中为一条通过原点的曲线。
通常所说的“电阻”,如不作特殊说明,均指线性电阻。
课堂教学安排
当电阻两端的电压变为原来的1/2
授课主要内容或板书设计。
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c.有些物质当温度接近0K时,电阻率突然减小到零—— 这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体.材
料由正常状态转变为超_导___状_______态______的________温______度________叫______超____导_ 材料的转变温度TC。
练习:一个内电阻可以忽略的电源,给
一个绝缘的圆管子内装满的水银供电,
电流为0.1 A,若把全部水银倒在一个内
径大一倍的绝缘圆管子里,那么通过的
电流将是( C )
A.0.4 A
B.0.8 A
C.1.6 A
D.3.2 A
______________________________ ____________________
0 ______________________________
U
____________________
比较伏安特性曲线所示的两电阻的大小
I R1 R2
U R3 R4
0
U
R1 < R2
0
I
R3 > R4
电阻的伏安特性曲线是过原点的直线,伏安特性曲线是
过坐标原点的直线,这样的元件叫线性元件。
伏安特性曲线不是直线,这样的元件叫非线性元件(如
部分电路欧姆定律
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一、电流
电流强度的定义式: I q t
适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
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例1:如图所示,电解槽内有一价的电解溶液,t s
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三个速率:
自由电子的定向移动速率,约10 5m/s
电子热运动的平均速率105m/s,
电场的传播速率3×108m/s
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例2:电容器电容为 C,滑动变阻器最大 阻值为R,长度为L, 当滑动触头从最左端 开始以速度V向右滑 动时,电容器将被充 电还是放电?电流为 多大?
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例:来自质子源的质子(初速度为零), 经一加速电压为800kV的直线加速器加速, 形成电流强度为1mA的细柱形质子流。已 知质子电荷e=1.60×10-19C。这束质子流每 秒打到靶上的质子数为_________。假定分 布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的, 在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各 取一段极短的相等长度的质子流,其中的 质子数分别为n1和n2,则n1∶n2=_______。
二极管)。
当考虑到电阻率随温度的变化时,电阻的伏安特性曲
线不再是过原点的直线。
3.欧姆定律适用于金___属____导____体____和____电____解____液___ ,不适用于气体导电.
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例:小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图 线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线, PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。则下列说法
一、电流
电流强度的定义式: I q t
适用于任何电荷的定向移动形成的电流。 对于金属导体有 I=nqvS (n为单位体积内的自由电子个数,S为导线的横截 面积,v为自由电子的定向移动速率,约10 -5m/s,
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内通过溶液内横截面S的正离子数是n1,负离子数 是n2,设元电荷的电量为e,以下解释正确的是( ) A、正离子定向移动形成电流,方向从A到B,负
离子 定向移动形成电流方向从B到A
B、溶液内正负离子沿相反方向运动,电流相互抵
消 C、溶液内电流方向从A到B,电流I=
n1e
t
D、溶液内电流方向从A到B,电流I= (n1 n2 )e t
二、电阻、电阻定律 (1)电阻
表示导体对电流阻碍作用的物理量.我们定 义加在导体两端的电压U与通过导体的电流I之间 的比值,叫做导体的电阻,用R表示.
写成公式为
RU I
导体的电阻由导体本身的物理条件决定,
而与加在导体两端的电压及通过导体的电流
无关.
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三、欧姆定律 1、内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比, 跟它的电阻成反比.写成公式为
IU. R
2、导体的伏安特性
用纵轴表示电流I,用横轴表示电压U,画出的I—U 图线叫做导体的伏安特性曲线。 如图所示,是金属导体的伏安特性曲线。
在I—U图中,图线的斜率表示导体电阻的倒数。即
k I 1
I
UR
图线的斜率越大,电阻越小。
O
Q
U1
U
练习:温度传感器广泛应用于室内空调、电冰箱等家
用电器中,它是利用热敏电阻的阻值随温度变化的特 性来工作的。如下图甲所示,电源的电动势E = 9.0V, 内阻不计;G为灵敏电流表,内阻Rg保持不变;R为热 敏电阻,其电阻阻值与温度的变化关系如下图乙所示。 闭合开关S,当R的温度等于20℃时,电流表示数I1 = 2mA;当电流表的示数I2 = 3.6mA时,热敏电阻的温度 是( D) A.60℃ B.80℃ C.100℃ D.120℃
中正确的是(ABD )
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大
B.对应P点,小灯泡的电阻为R=
U1 I2
U1
C.对应P点,小灯泡的电阻为R=
D.对应P点,小灯泡的功率为图
I I2 M
I2 I1
P
中矩形PQOM所围的面积
I1 N
______________________________
____________________
(2)电阻定律
导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成
反比。 R l
S ① ρ是反映材料导电性能的物理量, 叫材料的电阻率
R·S
l
单位是欧·米(Ω·m)
②纯金属的电阻率小,合金的电阻率大。
③材料的电阻率与温度有关系: a.金属的电阻率随温度的升高而增大. 铂较明显,可用 于做温度计;锰铜、镍铜的电阻率几乎不随温度而变, 可用于做标准电阻。