南师附中物理竞赛讲义-12.1欧姆定律
《探究欧姆定律》 讲义
《探究欧姆定律》讲义一、什么是欧姆定律在电学的世界里，欧姆定律就像是一把万能钥匙，能够帮助我们打开理解电路中电流、电压和电阻关系的大门。
欧姆定律指出：通过一段导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
用数学公式来表达，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、欧姆定律的发现历程欧姆定律的发现并非一蹴而就，而是经历了一番艰辛的探索。
德国物理学家乔治·西蒙·欧姆在 19 世纪初期进行了大量的实验研究。
当时的实验条件相当简陋，但欧姆凭借着坚韧不拔的毅力和对科学的执着追求，不断改进实验方法和设备。
他尝试了各种不同的材料和电路连接方式，经过无数次的测量和分析，最终得出了电流、电压和电阻之间的定量关系，也就是我们现在所熟知的欧姆定律。
欧姆的发现为电学的发展奠定了坚实的基础，也让我们更加深刻地认识到自然界中物理规律的美妙和神奇。
三、欧姆定律的实验验证为了更好地理解和验证欧姆定律，我们可以通过简单的实验来进行。
实验器材包括电源、电阻器、电流表和电压表。
首先，将电源、电阻器、电流表串联在电路中，电压表并联在电阻器两端。
然后，改变电源的电压，同时记录下相应的电流和电压值。
通过对实验数据的分析，可以发现电流与电压的比值始终保持不变，这个比值就是电阻。
这就直观地验证了欧姆定律中电流与电压成正比的关系。
接下来，保持电源电压不变，更换不同阻值的电阻器，再次测量电流。
会发现电流随着电阻的增大而减小，验证了电流与电阻成反比的关系。
需要注意的是，在实验过程中，要确保实验仪器的准确性和实验操作的规范性，以减少误差。
四、欧姆定律的应用欧姆定律在我们的日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
在家庭电路中，我们可以根据欧姆定律计算出电器的功率。
功率 P＝ U × I，知道了电压和电流，就能算出电器消耗的电能。
欧姆定律精品ppt课件
目录
• 欧姆定律概述 • 欧姆定律公式及其解读 • 欧姆定律的应用场景 • 欧姆定律实验及演示 • 欧姆定律与电路设计优化 • 欧姆定律经典案例解析
01
CATALOGUE
欧姆定律概述
欧姆定律的定义
欧姆定律是电路分析的基本定律之一，它描述了电 路中电流与电压之间的关系。
欧姆定律的表述
考虑电路的效率
03
优化电路设计需要考虑电路的效率，通过欧姆定律计算电路的
效率，并尽量提高效率。
电阻、电容、电感等元件的优化选择
电阻的选择
根据欧姆定律，电阻是电流、电 压、电阻之间的关系的重要因素 ，因此需要选择合适的电阻值，
以优化电路设计。
电容的选择
电容是储存电荷的元件，其值会 直接影响电流和电压的波形，因
实验设备准备
01
02
03
电源
一个可调电压的直流电源，能 够提供0-10V的电压范围。
电阻器
一个可变电阻，通常在1k欧 姆到10k欧姆之间。
导线
用于连接电源和电阻器。
04
电流表和电压表
用于测量电流和电压。
实验操作步骤及注意事项
01
02
03
04
将电源、电阻器、电流表和电 压表按照正确的极性连接起来
。
THANKS
感谢观看
电压与电阻的关系
在电路中，电压与电阻没有直接的 关系，但是当电流一定时，电压和 电阻成正比，即电压越大，电阻也 越大
03
CATALOGUE
欧姆定律的应用场景
电路设计中的欧姆定律应用
欧姆定律在电路设计中有着重要的应用，电路设计需要考虑电流、电压和电阻之间 的关系，欧姆定律提供了理论基础。
高二物理竞赛课件欧姆定律
电路端电压与电流的关系称为伏安特性。
线性电阻的伏安特性
I/A
是一条过原点的直线。
o
U/V
线性电阻的伏安特性
电源有载工作、开路与短路
.1 电源有载工作
开关闭合,接通
I
E
电源与负载 特征:
I E R0 R
-
U
R
R0
-
I
① 电流的大小由负载决定。
U = IR 负载端电压 或 U = E – IR0
② 在电源有内阻时，I U 。
P = PE – P
UI = EI – I²Ro
负载 电源 内阻 ③ 电源输出的功率由负载决定。
取用 产生 消耗 负载大小的概念:
功率 功率 功率
负载增加指负载取用的
电流和功率增加(电压一定)。
电源与负载的判别
1. 根据 U、I 的实际方向判别
电源： U、I 实际方向相反，即电流从“+”端流出，
U
电源的外特性
② 在电源有内阻时，I U 。
E
当 R0<<R 时，则U E ，表明
当负载变化时，电源的端电压变
化不电源有载工作
开关闭合,接通 电源与负载。
特征:
E I
R0 R
I
E
-
U
R
R0
-
I
① 电流的大小由负载决定。
U = IR 负载端电压 或 U = E – IRo
2. 额定值表示电气设备的使用能力。 例：灯泡：UN = 220V ，PN = 60W
电阻： RN = 100 ，PN =1 W 电气设备的三种运行状态
额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠)
江苏省南京师范大学附属中学物理竞赛讲义-12.1欧姆定律
12.1欧姆定律一、电阻的大小1、电阻的计算式（欧姆定律）U R I =2、电阻的决定式（电阻定律）l R Sρ= 微观解释：电阻产生的原因，是定向移动的自由电子与原子核碰撞。
长度越长，碰撞概率越大 横截面积越大，碰撞概率越小 3、电阻率与温度的关系：0(1)t ρρα=+微观解释：对于金属：温度高，分子热运动剧烈，碰撞概率大，电阻升高，α为正值 对于绝缘体：温度高，更多电子挣脱束缚，成为自由电子，电阻降低，α为负值二、网络电阻的化简1、利用电路的对称性进行折叠、翻转、合并拆分（1）设网络电阻的两端点为A 和B 。
AB 的这根对称轴两侧的对称是“完全对称”。
可以看成是两条支路并联，因此只需计算一条支路的电阻，并将总电阻除以2，相当于将原电路沿AB 折叠，电阻变粗，电阻值减半。
如果电阻就在对称轴上，相当于是中间一条支路上的电阻，则折叠过程中不受影响 （2）AB 中垂线的两侧具有不完全的对称性。
虽然电阻网络的分布是对称的，但是电路中电势的分布是不对称的，一边高一边低。
由这种不完全的对称性可以得到： <1>中垂线上各点电势相等①等电势的点之间，可以用导线任意连接②等势点间若存在电阻，则此支路上电流为0，可将此支路断开 <2>对称的支路上电流大小相等，因此可以将节点处的电路分离 2、利用电路的自相似性进行化简弄清究竟谁和谁自相似自相似性一般适用于半无限网络。
注意相似比的大小 3、等效电路在不改变电路性质的情况下，可以对电路进行变形、翻转，导线可以伸缩移动（节点移动不能跨过电路元件），三维图形可以“压扁”为二维图形。
4、电流注入法用均匀电阻线做成的正方形回路，如图，由九个相同的小正方形组成．小正方形每边的电阻均为r=8Ω．(1)在A 、B 两点问接入电池，电动势E=5.7V ，内阻不计，求流过电池的电流强度．(2)若用导线连接C 、D 两点，求通过此导线的电流(略去导线的电阻)．电阻丝无限网络如图所示，每一段金属丝的电阻均为r ，试求A 、B 两点间的等效电阻R AB ．由十二个相同的电阻连接成一个立方体框架，若每个电阻的阻值均为R 问从立方体八个顶点中的任意两个顶点测量时立方体的总电阻等于多少？1. 三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状，若每一金属圈的原长电阻（即它断开时测两端的电阻）为R ，试求图中A 、B 两点之间的电阻.【解析】从图看出，整个电阻网络相对A 、B 两点具有上、下对称性，因此可上、下压缩成如图所示的等效简化网络，其中r 为原金属圈长度部分的电阻，即有:r=R/4图网络中从A 点到O 点电流与从O 点到B 点的电流必相同；从A ′点到O 点的电流与从O 点到B ′点电流必相同.因此可将O 点断开，等效成图所示简化电路.B ′A ′AA继而再简化成如图所示的电路:最后可算得: R AB =1225512r r r -+=（） 即有R AB =5R/48.如图所示，无限旋转内接正方形金属丝网络由一种粗细一致、材料相同的金属丝构成，其中每个内接正方形的顶点都在外侧正方形四边中点上．已知与最外侧正方形边长相同的同种金属丝A'B'的电阻为R 0，求网络中：(1)A 、C 两端间等效电阻R AC ． (2)E 、G 两端间等效电阻R EG ．例1. 如图所示，框架是用同种金属丝制成的，单位长度的电阻为ρ，一连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷，取AB 边长为a ，以下每个三角形的边长依次减小一半，则框B ′BA ′AAB ′BA ′架上A 、B 两点间的电阻为多大？从对称性考虑原电路可以用如图所示的等效电路来代替，同时我们用电阻为2ABR 的电阻器来代替由无数层“格子”所构成的“内”三角，并且电阻是RAB 这样的，AB x R R =，R αρ=因此/2/2()()/2/2x x x x x RR RR R R R R R R R R R =+⋅++++解此方程得到：11)3AB x R R a ρ===如图所示是一个由电阻丝构成的平面正方形无穷网络，各小段的电阻为R ，求A 、B 两点间的等效电阻.若将A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 的另一小段电阻丝.试问换后A 、B 间的等效电阻是多少?解析:设想内阻极大的电源加在A 和地(或无穷远)之间,使由A 点流进网络的电流为I ，则由对称性可知,流过AB 的电流为4I.假设拆去此电源,在B 点和地(或无究远)之间加上另一内AB B2/阻极大的电源,使由B 点流出网络的电流强度为I,由对称性可知,流过AB 的电流仍为4I.若把上述电源同时加上,则由叠加原理可知,流过AB 的电流为442I I I+=.设AB 间的等效电阻为R AB ，所以：2AB I IR R =⋅2AB R R =外的其它电阻丝构成的网络的电阻为R0，则整个电阻可以看成是除A 、B 间电阻丝与R0的并联.则:002AB R R RR R R ==+0R R =当A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 时,则:004'0.84AB R RR R R R⋅==+.有一无限平面导体网络，它由大小相同的正六边形网眼组成，如图所示．所有六边形每边的电阻均为R 0． (1)求结点a 、b 间的电阻．(2)如果有电流I 由a 点流入网络，由g 点流出网络，那幺流过de 段电阻的电流I de 为多大?【解析】（1）设有电流I 自a 点流入，流到四面八方无穷远处，那么必有3/I 电流由a 流向c ，有6/I电流由c 流向b .再假设有电流I 由四面八方汇集b 点流出，那么必有6/I 电流由a 流向c ，有3/I电流由c 流向b .将以上两种情况综合，即有电流I 由a 点流入，自b 点流出，由电流叠加原理可知263II I I ac =+=（由a 流向c ） 263I I I I cb =+=（由c 流向b ）因此，a 、b 两点间等效电阻000R I R I R I I U R cb ac AB AB =+==（2）假如有电流I 从a 点流进网络，流向四面八方，根据对称性，可以设 A I I I I ===741B I I I I I I I ======986532应该有I I I A =+B 63因为b 、d 两点关于a 点对称，所以A be deI I I 21=='同理，假如有电流I 从四面八方汇集到g 点流出，应该有 BdeII =''最后，根据电流的叠加原理可知()I I I I I I I I B A B A de dede 61636121=+=+=''+'=如图，有一三角形的无穷长电路其中每个电阻阻值均为R ，求AB 间的等效电阻R AB 。
《欧姆定律》欧姆定律PPT课件
例2. 如同所示是甲、乙两定值电阻的电流和电压关系图像，由图可知，电阻R甲 小于 R乙 (选填“大于”、“小于”或“等于”）；若把甲、乙两电阻串联接在电路中，甲、乙两电阻
两端的电压之比U甲：U乙=
。
（电流）
（相同）
欧姆定律：
（越大）
（越小）
（电压）
欧姆定律的简单计算
例2. 如同所示是甲、乙两定值电阻的电流和电压关系图像，由图可知，电阻R甲 小于 R乙 (选填“大于”、“小于”或“等于”）；若把甲、乙两电阻串联接在电路中，甲、乙两电阻
欧姆定律： 变形式：
欧姆定律
（唯一表达式） (只是数学计算公式，没有物理意义)
导体的电压与电流成正比 导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
电阻是导体本身的一种性质 大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关 与导体两端的电压，和通过的电流无关
欧姆定律
例1.下列科学家中总结出导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系的（ ）
开关S后，电流表A的示数I 为1.2A。求：
（1）电流表A1 的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
(1) 开关S闭合后，电阻R 1和R2 并联在电源两端
根据并联电路中，电压的规律可得：
欧姆定律的简单计算
例3.(2018.北京）如图所示，电源两端电压 U 为9V并保持不变，电R 阻值为10Ω。闭合 1
《欧 姆 定 律》
欧姆定律
电流与电压和电阻的关系: 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 电压一定时，通过导体的电流与·西 蒙 ·欧 姆 1787——1854
欧姆定律： 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
欧姆定律
欧姆定律： 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
欧姆定律课件 PPT
注意：欧姆定律成立的条件
I、U、R 应用于
同一时刻 同一电路 同一导体
IR U
小组合作交流
的推导公式 “导体的电阻R跟导体两端的电压U成正比，跟 通过导体的电流I成反比。”
这种说法对吗？为什么？
提示：导体的电阻和什么因素有关
5．欧姆定律变形式的理解：
:表示某段导体的电阻数值上等于这段导体 两端的电压与其通过的电流的比值，这个比值是导 体本身的一种性质，对给定的导体的电阻是不变的， 所以不能说成“导体的电阻R跟导体两端的电压U 成正比，跟通过导体的电流I成反比。”
通过的电流是0.2 A，则它的电阻是20 Ω。若合 金线的两端电压增至16 V时，它的电阻是 20 Ω，
这时若要用电流表测量它的电流，应选用量程为
0~3 A的电流表。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、欧姆定律的应用
1．用公式进行计算的一般思路：
（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）。
12.1 （课时二） 欧姆定律
一、课前复习
1.电流与电压的关系：
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；
2.电流与电阻的关系： 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 ；
学习目标
1.通过实验探究得出 的电流跟电压、电阻 的定量关系，归纳得 出欧姆定律。
2.理解欧姆 定律，能运 用欧姆定律 解决简单的 电路问题。
练一练
1．对某段导体中电阻 的理解正确的是（ D）
A．加在导体两端的电压越大，电阻越大； B．通过导体的电流越大，导体的电阻越小； C．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟 通过导体的电流成反比； D．导体电阻的大小等于导体两端的电压与通 过导体的电流的比值。
欧姆定律讲义
知识网络重难点聚焦1．欧姆定律公式中的三个物理量应是对同一部分电路而言；计算时单位一定要统一；会用欧姆定律的变形公式求电压和电阻。
2．根据欧姆定律分析电表的变化问题及分析电路的故障。
这既是本章的难点，也是中考热点。
此类型题分两种情况：①是电路里滑动变阻器滑片滑动时，会引起电路里一系列物理量的变化，不管变阻器是串联在电路里还是并联在电路里，当变阻器连入电路里的阻值变大时，电路里的总阻值都变大，总电流都变小，然后根据欧姆定律再进行分析；②开关闭合或断开时，关键是分析电路的构成。
3．根据欧姆定律求极值问题。
为了保护电流表，电流不能超过0.6A或3A量程;为了保护电压表,电压不能超过3V或15V,可按电流表和电压表的量程,求电阻的临界值,再根据欧姆定律求极值。
4.选择题中的定性判断和定量计算是电学的核心,是中考的重点和热点,题目中等难度或中等难度以上，要求时刻围绕欧姆定律以及串、并联电路中电流、电压、电阻的特点来进行,要熟记串联电阻的分压作用和并联电阻的分流作用。
5.安全用电的常识:熟记几种电压值;知道电压越高越危险;了解预防触电及触电救护知识;注意防雷。
一、电阻1.电阻（R）：表示导体对电流的阻碍作用导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体的电流就越小）。
国际单位：欧姆（Ω）；常用：兆欧（MΩ），千欧（KΩ）；1兆欧=103千欧；1千欧=103欧。
2.决定电阻大小的因素：材料，长度，横截面积，另外还与温度有关（R 与它的U 和I 无关）。
3.滑动变阻器：原理：改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的。
作用：（1）通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
（2）防止电流过大烧坏用电器铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是：最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A.正确使用：a ，应串联在电路中使用；b ，接线要“一上一下”;c ，通电前应把阻值调至最大的地方。
1.有甲、乙、丙三根用同种材料制成的导线，已知甲和乙粗细相同，但甲比乙长；乙和丙的长度相同，但乙比丙细。
欧姆定律讲义
欧姆定律知识点3 伏安法测定电阻的阻值定值电阻的阻值一般固定不变，在额定电压下或实际电压低于额定电压时，定值电阻的温度变化很小，温度对定值电阻的影响很小，一般忽略不计。
[注意事项]（1）连接电路时，开关必须断开，电流表、电压表的接法要分别串联、并联，电流表与小灯泡串联，电压表与小灯泡并联。
还要注意电流表、电压表量程的选择以及正、负接线柱的接法。
滑动变阻器采用“一上一下”接法与小灯泡串联。
（2）接通电路前，移动滑动变阻器滑片，使变阻器接入电路中的电阻最大，使串联电路电流最小，保护电路元件。
（3）加在小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多，否则会烧坏小灯泡。
（4）移动滑片P改变小灯泡两端电压时，要紧盯电压表示数，并留意电流表示数变化情况，不要盲目乱动，造成不必要的损坏。
知识点4 额定电压●额定电压：用电器正常工作时所需的电压，叫做额定电压。
如果实际电压比额定电压高很多，很可能损坏用电器；如果实际电压比额定电压低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器。
●额定电流：用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。
例如，若灯泡标有“3.8V 0.3A”字样，“3.8V”是该小灯泡的额定电压，“0.3A”是该小灯泡的额定电流。
一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值，对用电器造成损坏的原因往往是电流过大，实际电流大于额定电流时，易损坏用电器，实际电流小于额定电流时，用电器不能正常工作，有时易损坏用电器。
四、欧姆定律和安全用电知识点1 电压越高越危险●触电是人体直接或间接与火线连通，有较大的电流通过人体造成的。
触电的起因是人体直接或间接与火线连通。
触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体。
因为人体是导体，当人体触及带电体时，有电流通过人体，电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关，通过人体的电流为8~10mA，人手就很难摆脱带电体，通过人体的电流达到100mA，只要很短时间，就会使人窒息，心跳停止，即发生触电事故时，电流越大，从触电到死亡的时间越短。
《欧姆定律》欧姆定律PPT课件
三个物理量刻；
“统一性”：I、U、R三个物理量的单位统一，均为国际制单位；
“同体性”：I、U、R三个物理量对于同一导体或同一电路(下标相同)。
对公式的深入理解——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。导体电阻是定值时，图像是一条直线。
A . R1的阻值是8Ω
B．图中a点应标的电压值是5V
C．电源电压是8V
D． R0的阻值是2Ω
欧姆定律在生活中的运用
雾霾浓度测试仪
如图甲所示是一款雾霾浓度检测仪，其
检测原理如图乙所示，R0是定值电阻，
传感器 R1的电阻随雾霾浓度的增大而减
小。当雾霾浓度增大时，电压表示数变
大，电流表示数变大。通过电表示数的
如图，把甲乙串联在一个电路里面，电流
是一致的，“横着看”此时可以的求出电源
电压。
如图，把甲乙并联在一个电路里面，电压
是一致的，“竖着看”此时可以的求出干路
电流。
【例题】如图所示，是A、B两定值电阻的U－I图象，由图象中信息可知( D )
A．若电阻A、B两端的电压为0V，则A、B的电阻为0
B．A的电阻大于B的电阻
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 ：R
U
I
再由图可知：图像与电压U轴夹角越大，其电阻越大。
U/V
如果导体的电阻不是定值电阻（比如灯泡），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。（特别说明下，灯泡也可当作定值电阻）
I/A
对公式的深入理解——图像
就可以知道油箱内油面的高度，当油箱内油量
减少时滑动变阻器电阻将增大，油量表示数减
高二物理竞赛欧姆定律和电阻课件
由于各个薄层都是串联的，所以总电阻就应是各 薄层电阻之和，求积分得：
R dR R2 dr ln R2
R1 2ra 2a R1
欧姆定律是电压和电流的关系
在一般的温度范围内，几乎所有金属导体的电阻率都与温度之间近似地有如下的线性关系：
推导 电场强度 和电流的关系 电阻应变片常用于测量飞机、轮船、桥梁、房屋的构件在受力时发生的应变。
(1) 计算两球壳之间的电阻； (2) 设两球壳间电势差为U，求任意半径 r 处的电流
密度。
R1
R2
解：
(1) 在介质中取半径为 r，厚度 为 dr 的薄球壳，其电阻为： dr
r R1
dR
dr
4r
2
R2
则两球壳之间的电阻为：
R dR R2 dr (R2 R1)
球壳间
R1 4r 2
4R2 R1
R l 或 R l
S
S
电阻率
电导率
1
◆ 电阻率与温度的关系
实验表明，当温度改变时，导体的电阻率也要改变。 所有金属的电阻率都随温度的升高而增大。
在一般的温度范围内，几乎所有金属导体的电阻 率都与温度之间近似地有如下的线性关系：
t 0 (1t) 温度系数
有些金属和化合物在降到接近绝对零度时，它们的 电阻率突然减小到零，这种现象叫超导。
注意
OU
一般金属或电解液，欧姆定律在相当大的电压范围 内是成立的，但对于许多导体（如电离了的气体） 或半导体，欧姆定律不成立，这种非欧姆导电特性 有很大的实际意义，在电子技术，电子计算机技术 等现代技术中有重要作用。
练习1： 如图所示，半径为 R1 和 R2 的两同心导体球壳之
间充满电阻率为 的介质。
《探究欧姆定律》 讲义
《探究欧姆定律》讲义一、什么是欧姆定律在电学的世界里，欧姆定律就像是一座重要的桥梁，连接着电压、电流和电阻这三个关键要素。
简单来说，欧姆定律表明了通过一段导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。
用数学公式来表达就是：I ＝ U ／ R 。
其中，I 代表电流，单位是安培（A）；U 代表电压，单位是伏特（V）；R 代表电阻，单位是欧姆（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出来的。
它对于我们理解和分析电路中的各种现象起着至关重要的作用。
二、欧姆定律的发现历程欧姆定律的发现并非一蹴而就，而是经历了一个漫长而曲折的过程。
乔治·西蒙·欧姆，这位德国物理学家，经过大量的实验和不懈的努力，终于在 1826 年发现了这一重要定律。
在当时，实验条件有限，测量工具也不够精确，但欧姆凭借着坚定的信念和严谨的科学态度，不断改进实验方法和装置。
他使用了不同的材料和长度的导线进行实验，通过测量电流、电压和电阻的值，经过反复的计算和分析，最终得出了电流与电压、电阻之间的关系。
欧姆的发现最初并没有得到广泛的认可和重视，甚至遭到了一些权威的质疑和批评。
但随着时间的推移，越来越多的实验验证了欧姆定律的正确性，它逐渐成为了电学领域的基本定律之一。
三、欧姆定律的实验验证为了更好地理解欧姆定律，让我们一起来进行一个简单的实验。
实验器材：电源、电阻箱、电流表、电压表、导线若干。
实验步骤：1、按照电路图连接好实验电路，确保连接牢固，无短路现象。
2、调节电阻箱的阻值，分别记录下不同阻值时电压表和电流表的示数。
3、根据测量的数据，计算出每次实验中的电流值和电阻值，验证是否满足 I ＝ U ／ R 。
通过实验，我们可以直观地看到，当电阻不变时，电压增大，电流也随之增大；当电压不变时，电阻增大，电流则减小。
这充分证明了欧姆定律的正确性。
四、欧姆定律在电路中的应用欧姆定律在实际电路中有着广泛的应用。
欧姆定律ppt课件
04
欧姆定律实验及演示
实验设备介绍
01
02
03
04
电源
用于提供电能，可以调节电压 和电流。
电阻器
用于模拟电路中的电阻，可以 改变电阻值。
电流表
用于测量电路中的电流。
电压表
用于测量电路中的电压。
实验操作步骤及注意事项
连接电路
将电源、电阻器、电流表和电 压表按照正确的极性连接起来
。
调节电阻器
数据分析
根据欧姆定律，分析电阻 、电流和电压之间的关系 ，得出结论。
05
欧姆定律的拓展知识
欧姆定律在交流电路中的应用
交流电路中的欧姆定律
01
在交流电路中，欧姆定律同样适用，但需考虑相位差和阻抗等
因素。
交流电路中的电阻、电感和电容
02
在交流电路中，电阻、电感和电容等元件对电流的阻碍作用与
直流电路有所不同。
3
其他测量电阻的方法
除了使用欧姆表测量电阻，还有电桥法、伏安法 等测量电阻的方法，可以根据实际需要选择合适 的测量方法。
其他电阻器件的基本知识
可变电阻器
可变电阻器可以连续改变电阻值 ，常用于需要调节电流或电压的
电路中。
敏感电阻器
敏感电阻器能够对温度、光照、压 力等外部物理量产生敏感反应，常 用于各种传感器中。
欧姆定律ppt课件
• 欧姆定律概述 • 欧姆定律公式及其解读 • 欧姆定律的应用场景 • 欧姆定律实验及演示 • 欧姆定律的拓展知识 • 总结与回顾
01
欧姆定律概述
欧姆定律的定义
01 02
欧姆定律的定义
欧姆定律是电路分析的基本原理之一，它指出在稳恒条件下，电路中电 流、电压和电阻之间的关系。具体来说，它表明电流与电压成正比，与 电阻成反比。
欧姆定律ppt课件
（1）明确已知条件和所求量；
（2）在图中标出已知条件和所求量；
（3）求解 I 。
解：
U
220 V
I=
=
= 2.75 A
R
80 Ω
答：通过这盏电灯的电流是2.75A
R=80 Ω
I=？
U=220 V
欧姆定律
2.一个定值电阻的阻值是10 Ω,使用时通过的电流是200mA,加在
这个电阻两端的电压是多大？。
欧姆定律
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。
表达式
符号
电流
U
I=RBiblioteka 电压 = 单位
A
电流 — ____
I — ____
电压 — ____
V （单位要统一）
U— ____
电阻
变式
意义
=
电阻 — ____
Ω
R— ____
对于导体，其电压和电流都为0，还有电阻吗？
电阻是导体的一种性质，与它两端的电压和通过它的电流无关！！
15 Ω。同时闭合开关S1、S2时，电流表的示数为2.5 A。求：
(1)通过电阻R1的电流；
U=30V I=2.5A
(2)电阻R2的阻值。
U 30 V
解：（1）I1＝ ＝
＝2 A
I =0.5A
R1
15 Ω
（2)I2＝I－I1＝2.5 A－2 A＝0.5 A
U 30 V
R2＝ ＝
＝60 Ω
I 2 0.5 A
(2) 电阻R2的阻值。
解：(2) U2＝U－U1＝12 V－4 V＝8 V
U2
8V
＝
R2＝
欧姆定律完美版ppt课件
2. 将电源、电流表、电压表、电阻元件 和开关连接成电路。
3. 打开开关，记录不同电阻元件两端的 电压（V）和流过它们的电流（I）。
04
欧姆定律的拓展应用
在电功率计算中的应用
总结词
电功率计算是欧姆定律的一个重要应用领域，通过欧姆定律 可以推导出电功率的计算公式，帮助我们准确地计算电路中 的电功率。
03
欧姆定律实验与验证
实验目的
理解和掌握欧姆流和电 压之间的关系，以及 如何测量它们。
通过实验验证欧姆定 律，提高实验技能和 数据分析能力。
实验原理
欧姆定律定义
在同一个电路中，导体两端的电压与通过它的电流成正比，这个比例称为电阻 。用数学公式表示为：V=IR
详细描述
在电路中，电功率的计算公式通常为P=UI。而欧姆定律告诉 我们电压与电流之间的关系为U=IR。将欧姆定律代入电功率 公式，我们可以得到P=(IR)×I=I^2R，这就是欧姆定律在电 功率计算中的拓展应用。
在电机控制中的应用
总结词
欧姆定律在电机控制中的应用主要体现在对电机电阻的计算和控制上，通过欧姆定律我们可以更好地 理解电机的运转过程，提高控制精度。
数学公式为：I=U/R，其中I为 电流，U为电压，R为电阻。
欧姆定律的公式
欧姆定律的公式非常简单，即 I=U/R。
这个公式表明，在同一个电路中 ，如果电阻R保持不变，那么电
压U与电流I成正比。
也就是说，当电压增加时，电流 也会增加；当电压减小时，电流
也会减小。
欧姆定律的物理意义
欧姆定律的物理意义在于揭示了电路 中电阻、电流和电压之间的内在关系 。
详细描述
在进行电子元器件选型时，我们需要考虑的 一个重要因素就是电流的大小和电压的高低 。欧姆定律可以帮助我们了解电子元器件在 不同电流和电压下的性能表现，从而为我们 选择合适的电子元器件提供依据。此外，欧 姆定律还可以帮助我们理解电子元器件的能 耗和热性能等指标，为我们的设计提供参考
欧姆定律ppt课件
实验次数
1
2
3
电压/V
2.0
2.0
2.0
(4)本实验探究采用的研究方法是
控制变量法
电阻/ Ω
5
10
20
。
电流/A
0.40
0.20
0.10
欧姆定律及其应用
想一想:如何正确理解欧姆定律 I= ?
答案:导体中的电流与导体两端的电压及导体的电阻有关。在电阻一定时,通过导体的电流
与导体两端的电压成正比;在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
成正比,跟
导体的电阻
成反比。
。
[注意] I、U、R三个物理量必须是对应同一导体(或同一段电路)、同一时刻的电流、电压、
电阻,单位分别为A、V、Ω。
电流跟电压和电阻的关系
想一想:探究电流跟电压和电阻的关系时,采用什么物理方法?
答案:控制变量法。
议一议:电路连接完毕前,有哪些保护电路的措施?
答案:开关断开;滑动变阻器的滑片处于最大阻值端。
。
A.电阻R短路
B.电阻R开路
C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,先后将3个定值电阻分别接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器
的 滑 片 , 直至 电 压 表 示 数 为 2 . 0 V , 记下相 应 电 流表 示数 , 分 析表 中数 据 , 得出 的结 论 是
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
持不变。
讨论交流2:电流与电压的关系,能不能说成“在电阻一定时,电压与电流成正比”?电流与电
阻的关系,能不能说成“在电压一定时,电阻与电流成反比”?
答案:都不能。电流与电压的关系中,电压是形成电流的原因,即有电压才会有电流,因果关
《欧姆定律》ppt课件
研究电流与电压的关系
通过实验研究电流与电压的利用欧姆定律可以探究温度对导体电阻的影响，即温度升高时，导体电阻通常会增大。
04
欧姆定律的实验验证
01
02
04
03
电源
步骤一
步骤二
步骤三
步骤四
01
02
03
04
连接电路，确保所有器材正确连接。
调节滑动变阻器，观察电流表和电压表的读数变化。
总结词
03
欧姆定律的应用
在电子设备中，欧姆定律用于管理电源的分配和消耗，以确保设备的正常运行。
电源管理
设备性能优化
故障诊断
通过调整电子设备的电阻、电压和电流，可以优化设备的性能和效率。
在电子设备出现故障时，利用欧姆定律可以检测和定位故障点。
03
02
01
测量电阻
利用欧姆定律可以测量电阻的阻值，即$R = frac{V}{I}$，其中$R$为电阻，$V$为电压，$I$为电流。
记录实验数据，绘制电流与电压的图像。
分析实验数据，验证欧姆定律的正确性。
05
欧姆定律的扩展与深化
电流与电压成正比，满足欧姆定律。
线性元件
电流与电压不成正比，不满足欧姆定律。
非线性元件
LED灯、晶体管等电子元件为非线性元件，其伏安特性曲线为非线性。
实例
阻抗：交流电路中，元件对交流电的阻碍作用，由电阻、电感、电容共同决定。
总结词
导体对电流的阻碍作用
详细描述
电阻是导体对电流的阻碍作用的一种量度，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度等因素。
VS
通过实验和数学推导得
详细描述
欧姆定律是通过实验观测和数学推导得出的，其基本思想是通过测量电压和电流的比值来定义电阻，从而揭示了电流、电压和电阻之间的定量关系。具体推导过程包括建立电路模型、设定测量单位、进行实验测量和数据分析等步骤。
江苏省南京师范大学附属中学物理竞赛讲义-12.2含电源的欧姆定律
12.2含电源的欧姆定律一、含源电路的欧姆定律计算两点a 到b 的电势降落值U a -U b 。
即规定了走向为a 到b正负号规则：1、对于电阻等用电器，若电流方向与走向一致，电势降落值为正，反之为负。
2、对于电源，顺着走向，若是从正极到负极，电势降低，电势降落值为正，反之为负。
如图，电流向右，走向也向右：1122a b U U Ir IR Ir εε-=++-+若电流向右，走向向左，计算U b -U a1122b a U U Ir IR Ir εε-=---+-若电流向左，走向也向左：若电流向左，走向向右：二、基尔霍夫定律1、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）对于任意一个节点，流入的总电流等于流出的总电流2、基尔霍夫第一定律（回路电压定律）对于任意一个回路，绕回路一周，电势降落的代数和为0思考：对于一个电路，一共要列多少方程？电流方程数等于节点数减1，电压方程数等于最简回路的个数例1、如图所示的电路中，E1=12V ，r 1=1Ω，E 2=8V ，r 2=O.5Ω，R 1=3Ω，R 2=1.5Ω，R 3=4Ω．试求通过每个电阻的电流．例2、在图所示的回路中，已知三节电池的电动势和内阻分别为E1=4V，E2=E3=2V，r1=r2=r3=1Ω，定值电阻R1=7Ω，R2=1Ω，R3=3Ω，求AB间的电压U AB．例3、如图所示，7个相同的电阻R构成一个二端网络．试求A、B两点之间的等效电阻R AB．二、△-Y 形变换例4、证明：在满足以下变换关系式时，以下两种电阻连接方式完全等效：(1)对应节点间的电压相等（两图中的U 12、U 23、U 31分别相等）(2)对应支路上的电流相等（两图中的I 1、I 2、I 3分别相等）特例：各电阻阻值相同 △变为 Y ，R =R 0/3Y 变为 △，R =3R 0例5、求右图电路中的干路电流例6、用△-Y 形变换解例3如图所示，7个相同的电阻R 构成一个二端网络．试求A 、B 两点之间的等效电阻R AB ．例7、电阻丝网络如图所示，每一小段电阻均为R ，求A 、B 之间的等效电阻R AB解法1：△-Y 变换解法2：注入电流法A B。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
12.1欧姆定律
一、电阻的大小
1、电阻的计算式（欧姆定律）
U
R I =
2、电阻的决定式（电阻定律） l
R S ρ=
微观解释：
电阻产生的原因，是定向移动的自由电子与原子核碰撞。
长度越长，碰撞概率越大
横截面积越大，碰撞概率越小
3、电阻率与温度的关系：
0(1)t ρρα=+
微观解释：
对于金属：温度高，分子热运动剧烈，碰撞概率大，电阻升高，α为正值
对于绝缘体：温度高，更多电子挣脱束缚，成为自由电子，电阻降低，α为负值
二、网络电阻的化简
1、利用电路的对称性进行折叠、翻转、合并拆分
（1）设网络电阻的两端点为A 和B 。
的这根对称轴两侧的对称是“完全对称”。
可以看成是两条支路并联，因此只需计算一条支路的电阻，并将总电阻除以2，相当于将原电路沿折叠，电阻变粗，电阻值减半。
如果电阻就在对称轴上，相当于是中间一条支路上的电阻，则折叠过程中不受影响
（2）中垂线的两侧具有不完全的对称性。
虽然电阻网络的分布是对称的，但是电路中电势的分布是不对称的，一边高一边低。
由这种不完全的对称性可以得到：
<1>中垂线上各点电势相等
①等电势的点之间，可以用导线任意连接
②等势点间若存在电阻，则此支路上电流为0，可将此支路
断开
<2>对称的支路上电流大小相等，因此可以将节点处的电路分离
例1、用均匀电阻线做成的正方形回路，如图，由
九个相同的小正方形组成．小正方形每边的电阻均
为8 ．(1)在A、B两点问接入电池，电动势5.7V，内阻不计，求流过电池的电流强度．(2)若用导线连接C、D两点，求通过此导线的电流(略去导线的电阻)．
2、利用电路的自相似性进行化简
弄清究竟谁和谁自相似
自相似性一般适用于半无限网络。
注意相似比的大小
例2、电阻丝无限网络如图所示，每一段金属丝
的电阻均为r，试求A、B两点间的等效电阻．
例3、如图所示，无限旋转内接正方形金属丝
网络由一种粗细一致、材料相同的金属丝构
成，其中每个内接正方形的顶点都在外侧正方
形四边中点上．已知与最外侧正方形边长相同
的同种金属丝A'B'的电阻为R0，求网络中：
(1)A、C两端间等效电阻．
(2)E、G两端间等效电阻．
例4、如图所示，框架是用同种金属丝制成的，
单位长度的电阻为ρ，一连串内接等边三角形
的数目可认为趋向无穷，取边长为a，以下每
A B
个三角形的边长依次减小一半，则框架上A、B两点间的电阻为多大？
3、等效电路
在不改变电路性质的情况下，可以对电路进行变形、翻转，导线可以伸缩移动（节点移动不能跨过电路元件），三维图形可以“压扁”为二维图形。
例5、由十二个相同的电阻连接成一个立方体框
架，若每个电阻的阻值均为R问从立方体八个
顶点中的任意两个顶点测量时立方体的总电阻
等于多少？
例6、三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状，若每一金属圈的原长电阻（即它断开时测两端的
电阻）为R，试求图中A、B两点之间的电阻.
A
例7、如图，有一三角形的无
穷长电路其中每个电阻阻值
均为R，求间的等效电阻。
4、电流注入法
例8、如图所示是一个由电阻丝构成的平
面正方形无穷网络，各小段的电阻为R，
A B 求A、B两点间的等效电阻.若将A、B间
的一小段电阻丝换成电阻为4R的另一小
段电阻丝.试问换后A、B间的等效电阻是多少?
例9、有一无限平面导体网络，它由大小相同
的正六边形网眼组成，如图所示．所有六边形
每边的电阻均为R0．
(1)求结点a、b间的电阻．
(2)如果有电流I由a点流入网络，由g点流出网络，那幺流过段电阻的电流为多大?
三、图像法解非线性电阻问题
例10、“220V，100W”的白炽灯泡A和“220V，60W”的白炽灯泡B的伏安特性曲线如图所示。
（1）将两灯泡并联在110V的电源上，求两灯泡的实际功率
（2）将两灯泡串联在220V的电源上，求两灯泡的实际功率。