欧姆定律(讲义)
选修3-1-2.3欧姆定律教案(讲义)有答案
2.3《欧姆定律》一、【学习与讨论】学点一:欧姆定律的理解1.公式R =U I 和I =UR的对比R =U II =U R电阻的定义式,适用于所有导体 欧姆定律表达式,适用于金属、电解质溶液导电 不能说R ∝U ,R ∝1I,R 由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定,与U 、I 大小无关可以说I ∝U 、I ∝1R,I 的大小由U 、R 共同决定测量了U ,测量了I ,便可确定R ,为我们提供了测量电阻的一种方法知道了U 、R ,便可确定I ,为我们提供了除I =qt之外的一种计算电流的方法 在应用公式I =UR解题时,要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”.所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路,不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算.所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值,否则不能代入公式计算.学点二:伏安特性曲线1.伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线,能直观地反映出导体中电流与电压成正比,如图2-3-3所示,其斜率等于电阻的倒数,即tan α=I U =1R.所以直线的斜率越大,表示电阻越小.图2-3-32.二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线,即电流与电压不成正比(如图2-3-4)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,二极管的电阻较小,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.图2-3-4二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. (1)由图看出随着电压的增大,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.二、【探索与分析】1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比?内接法和外接法的电路图分别如图2-3-5所示.图2-3-5电路图对比甲 乙电流表 接法电流表内接法电流表外接法误差分析 电压表示数U V =U R +U A >U R 电流表示数I A =I R R 测=U V I A >U R I R =R 真 误差来源于电流表的分压作用 电压表示数U V =U R电流表示数I A =I R +I V >I RR 测=U V I A <U RI R=R 真误差来源于电压表的分流作用 两种电 路的选择条件R 越大,U R 越接近U V , R 测=U V I A 越接近于R 真=U R I R 可见,为了减小误差,该电路适合测大电阻,即R ≫R A R 越小,I R 越接近I A ,R 测=U V I A 越接近于R 真=U RI R可见,为了减小误差,该电路适合测小电阻,即R ≪R V伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差,应对电流表外接法和内接法作出选择,其方法是: (1)阻值比较法:先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较,若R x ≪R V ,宜采用电流表外接法;若R x ≫R A ,宜采用电流表内接法.(2)临界值计算法:当内外接法相对误差相等时,有R A R x =R xR V,所以R x =R A R V 为临界值.当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法;当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法;R x =R A R V ,内、外接法均可. (3)实验试触法:按图2-3-6接好电路,让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显),而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大),则可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则可采用电流表内接法.图2-3-6三、公式R =UI 和I =UR的对比【例1】 下列判断正确的是( ) A .由R =UI 知,导体两端的电压越大,电阻就越大B .由R =UI 知,导体中的电流越大,电阻就越小C .由I =UR知,电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比D .由I =UR可知,通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD 解析 R =UI 只是电阻的定义式,U =0,I =0时R 仍存在,即R 与U 和I不存在正、反比关系.对一段确定的导体而言,R 一定,故I 与U 成正比,D 对,A 、B 错.由欧姆定律可知I 与U 成正比,与R 成反比,C 对.四、导体的伏安特性曲线【例2】 如图所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线.由图回答:(1)电阻之比R 1∶R 2为______.(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U 1∶U 2为________. (3)若两个导体的电压相等(不为零)时,电流之比为______. 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)在I —U 图象中,电阻的大小等于图象斜率的倒数,所以R 1=ΔU ΔI =10×10-35×10-3Ω=2 ΩR 2=10×10-315×10-3 Ω=23 Ω 即R 1∶R 2=3∶1 (2)由欧姆定律得U 1=I 1R 1,U 2=I 2R 2 所以U 1∶U 2=R 1∶R 2=3∶1(3)由欧姆定律得I 1=U 1R 1,I 2=U 2R 2所以I 1∶I 2=R 2∶R 1=1∶3自学检测:1.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示,可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A .1∶3B .3∶1C .1∶ 3 D.3∶1 答案 A 解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数.2.用伏安法测未知电阻R x 时,若不知道R x 的大概值,为了选择正确的电路接法以减小误差,可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头S ,然后将S 分别与a 、b 接触一下,观察电压表和电流表示数变化情况,那么( )A .若电流表示数有显著变化,S 应接aB .若电流表示数有显著变化,S 应接bC .若电压表示数有显著变化,S 应接aD .若电压表示数有显著变化,S 应接b答案 BC 解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择,如果电流表分压引入误差大,则试探过程中,电压表示数变化明显,则应选外接法以减小电流表分压的影响:如果因电压表分流作用引入误差大,则电流表示数变化明显,则应选用内接法.如果S 接触a ,属外接法,S 接触b ,属内接法.若S 分别接触a 、b 时,电流表示数变化显著,说明电压表的分流作用较强,即R x 是一个高阻值电阻,应选用内接法测量.即S 应接b 测量,误差小.B 选项正确.若S 分别接触a 、b 时,电压表示数变化显著,说明电流表的分压作用较强,即R x 是一个低阻值的电阻,应选用外接法测量,即S 应接a ,误差小.C 选项正确.3.下列判断正确的是( )A .导体两端的电压越大,导体的电阻越大B .若不计温度影响,在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C .电流经过电阻时,沿电流方向电势要降低D .电解液短时间内导电的U —I 线是一条直线答案 BCD 解析 导体的电阻是导体本身的性质,与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系,R =UI仅仅是导体电阻的计算式,而不是决定式.4.若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A .如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?答案 2 A 解析 由欧姆定律得:R =U 0/I 0,又知R =3U 0/5I 0-0.4 解得I 0=1.0 A又因为R =U 0I 0=2U 0I,所以I =2I 0=2 A.典型例题:题型一 欧姆定律的应用电阻R 与两个完全相同的晶体二极管D 1和D 2连接成如图所示的电路,a 、b 端的电势差U ab =10 V 时,流经a 点的电流为0.01 A ;当电势差U ab =-0.2 V 时,流经a 点的电流仍为0.01 A .二极管具有单向导电性,单向导通时有电阻,当通过反向电流时,电阻可以认为是无穷大,则电阻R 的阻值为__________,二极管导通时的电阻为________.思维步步高当ab 间接正向电压时,接通的是哪个电路?当ab 间接负向电压时,接通的是哪个电路?先求哪个用电器的电阻比较方便?解析 当ab 间接正向电压时,接通的是二极管和电阻串联的电路.根据欧姆定律,二极管和电阻的串联值为1 000 Ω,当ab 间接负向电压时,接通的是二极管的电路,根据欧姆定律,两个二极管的电阻值为20 Ω,所以电阻R 的电阻值为980 Ω. 答案 980 Ω 20 Ω拓展探究某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20 Ω时,其电流强度为0.3 A ,电阻增加到30 Ω时,其电路中的电流强度要减小多少?电路两端的电压为多大?答案 0.1 A 6 V 方法总结欧姆定律的注意事项:①R =UI 不是欧姆定律的表达式,而是电阻的定义式,对于确定的导体,因为U 与I 成正比,其比值UI为一恒量,所以电阻与电压、电流无关,仅与导体本身有关.不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比,与电流成反比.②在应用公式解题时,要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”,即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路,请将实物在下图中连线成为实验电路.微安表μA(量程200 μA ,内阻约200 Ω); 电压表V(量程3 V ,内阻约10 kΩ)电阻R 0(阻值约20 kΩ);滑动变阻器R (最大阻值50 Ω,额定电流1 A); 电池组E (电动势3 V ,内阻不计); 开关S 及导线若干.思维步步高测量电阻R 0时电流表采用内接法还是外接法?采用的依据是什么?滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法?连线时应该注意哪些问题?解析 仪器的选择问题,微安表内阻比待测电阻小得多,比电压表内阻还要大,需要用微安表的内接法.滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多,需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压.电路图如下所示.答案拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图所示(只画出了AB 段),由图可知,当灯泡电压由3 V 变为6 V 时,其灯丝电阻改变了________ Ω.答案 5 方法总结测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法:①需要测量待测电器元件的电压和电流.②要考虑电流表是内接还是外接,一般情况下是外接,因为所测的小灯泡的电阻一般较小.③要考虑滑动变阻器的接法.④在进行数据处理时,图线一般不是直线,要用平滑的曲线把各个点连接起来.课堂检测:一、选择题阅读以下材料.回答1~3题.在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时,在导体两端加上电压U ,于是导体中有匀强电场产生,在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速,和做热运动的阳离子碰撞而减速,这样边反复碰撞边向前移动.可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比,其大小可以表示成k v (k 是恒量).1.静电力和碰撞的阻力相平衡时,导体中的电子的速率v 成为一定值.这一定值是( )A.ekU lB.eU klC.elU kD .elkU答案 B 解析 静电力和碰撞阻力平衡时,有k v =eE =e Ul 可得电子定向移动速率v =eUkl,B 正确. 2.设单位体积的自由电子数为n ,自由电子在导体中以一定速率v 运动时,该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl v SC .en v SD .enl v答案 C 解析 电流I =neS v ,C 正确. 3.该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS答案 A 解析 电阻R =U I =U neS v =U neSeU kl=kle 2nS,A 正确.4.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知错误的是( ) A .导体的电阻是25 Ω B .导体的电阻是0.04 ΩC .当导体两端的电压是10 V 时,通过导体的电流是0.4 AD .当通过导体的电流是0.1 A 时,导体两端的电压是2.5 V 答案 B5.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球.小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图乙所示,下列判断正确的是( )A .从t 1到t 2时间内,小车做匀速直线运动B .从t 1到t 2时间内,小车做匀加速直线运动C .从t 2到t 3时间内,小车做匀速直线运动D .从t 2到t 3时间内,小车做匀加速直线运动答案 D 解析 在0~t 1内,I 恒定,压敏电阻阻值不变,压敏电阻所受压力不变或不受压力,小车可能做匀加速直线运动或匀速运动;在t 1~t 2内,I 变大,阻值变小,压力变大,小车做变加速直线运动,A 、B 均错误.在t 2~t 3内,I 不变,压力恒定,小车做匀加速直线运动,C 错误,D 正确.6.将截面均匀,长为l ,电阻为R 的金属导线截去ln,再拉长至l ,则导线电阻变为( )A.n -1n RB.1n RC.n n -1R D .nR答案 C 解析 R =ρl S ,截去ln 再拉长至l 后的横截面积为S ′,有(l -l n )S =lS ′,S ′=n -1n S R ′=ρl S ′=n n -1ρl S =nn -1R7.某导体中的电流随其两端的电压变化,如图实线所示,则下列说法中正确的是( ) A .加5 V 电压时,导体的电阻是5 Ω B .加12 V 电压时,导体的电阻是8 ΩC .由图可知,随着电压增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压减小,导体的电阻不断减小答案 ABD 解析 U =5 V 时,I =1.0 A ,R =UI =5 Ω,同理U =12 V 时,R =8 Ω,由图线可知随着电压的增大,电阻不断增大,随电压的减小,电阻不断减小,A 、B 、D 对,C 错.二、计算实验题8.某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后,他突然想到一个问题,若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用,这个“大”元件是线性还是非线性,为此,他把这个“大”元件接入电路中,测得其电流和电压值如下表所示,请猜想“大”编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00 I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50 解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点,由图象看特点,若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的,I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的,I-U 图线如图所示,由此可见“大”元件是非线性元件.9.一金属导体,两端加上U 1=10 V 的电压时电流I 1=0.5 A ,两端加上U 2=30 V 的电压时导体中电流I 2多大?若导体两端不加电压,则导体的电阻多大?答案 1.5 A 20 Ω 解析 导体的电阻由导体本身决定,与电压U 及电流I 无关.R =U I 是电阻的定义式,但不是决定式.所以R =U 1I 1=U 2I 2,I 2=U 2U 1I 1=1.5 A .导体的电阻R =U 1I 1=20 Ω,为定值.10.贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中,得到如下一组U 和I 的数据,数据如下编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U /V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光(2)从图线上可以看出,当小灯泡的电功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是________.(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________. 答案 (1)I -U 图线如下图所示(2)开始不变,后来逐渐增大 (3)增大 解析 画图线时所取标度必须合适,以所画图线尽量布满坐标纸为宜,且使尽可能多的点分布在图线上,其余点均匀分布在两侧,个别偏差较大的点舍去.。
《闭合电路欧姆定律》 讲义
《闭合电路欧姆定律》讲义一、引入在电学的世界里,闭合电路欧姆定律就像是一座桥梁,连接着电源、电阻和电流之间的关系。
它是我们理解电路运行的关键规则之一,对于解决各种电路问题具有极其重要的意义。
想象一下,我们的生活中充满了各种各样的电子设备,从简单的手电筒到复杂的电脑,它们的正常运行都离不开电路。
而要真正明白这些电路是如何工作的,就必须掌握闭合电路欧姆定律。
二、基本概念1、闭合电路一个完整的闭合电路由外电路和内电路组成。
外电路是指电源外部的电路部分,包括用电器、导线等;内电路则是电源内部的电路,比如电池内部的化学反应区域。
2、电动势电动势(E)是描述电源特性的重要物理量,它表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小。
可以简单理解为电源的“推力”,就像一个大力士,有足够的力量推动电荷移动。
3、内阻电源内部也存在电阻,称为内阻(r)。
内阻会消耗一部分电能,导致电源输出的电能减少。
4、外电阻外电路中的电阻称为外电阻(R),它是我们在电路中常见的电阻元件,如灯泡、电阻器等。
三、闭合电路欧姆定律的表达式闭合电路欧姆定律的表达式为:I = E /(R + r)其中,I 表示电路中的电流,E 表示电源的电动势,R 表示外电路电阻,r 表示电源内阻。
这个公式告诉我们,电路中的电流大小取决于电源的电动势、外电阻和内阻。
四、定律的理解1、当外电阻 R 增大时,电路中的总电阻(R + r)增大,根据欧姆定律,电流 I 会减小。
例如,在一个简单的串联电路中,如果我们增加电阻器的阻值,整个电路的电流就会变小。
2、当外电阻 R 减小时,电路中的总电阻(R + r)减小,电流 I 会增大。
比如,我们短路一个电阻,相当于外电阻接近零,此时电流会变得非常大。
3、当内阻 r 增大时,总电阻增大,电流减小。
这就好像电源内部的阻力变大了,使得电源输出的电流变小。
4、当内阻 r 减小时,总电阻减小,电流增大。
电源内部的阻力变小,电源就能更顺畅地输出电流。
《闭合电路的欧姆定律》 讲义
《闭合电路的欧姆定律》讲义一、引入在电学的世界里,闭合电路的欧姆定律就像是一把神奇的钥匙,能够帮助我们解开电路中电流、电压和电阻之间的神秘关系。
无论是日常生活中的电器设备,还是复杂的电子系统,都离不开这一定律的指导。
那么,究竟什么是闭合电路的欧姆定律呢?让我们一起来探索吧!二、基础概念在深入了解闭合电路的欧姆定律之前,我们先来复习一下几个重要的电学概念。
1、电流(I)电流是指电荷在导体中的定向移动。
它的大小等于单位时间内通过导体横截面的电荷量,单位是安培(A)。
2、电压(U)电压也称作电势差,是衡量电场中两点之间电位差异的物理量。
它驱动着电荷在电路中流动,单位是伏特(V)。
3、电阻(R)电阻是导体对电流的阻碍作用。
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,单位是欧姆(Ω)。
三、闭合电路的组成一个闭合电路通常由电源、导线、用电器和开关等组成。
电源是提供电能的装置,它能够将其他形式的能量转化为电能,例如电池将化学能转化为电能。
导线用于连接电路中的各个部分,使电流能够顺畅地流动。
用电器则是消耗电能来实现各种功能的设备,比如灯泡、电动机等。
开关用于控制电路的通断。
四、闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律指出: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。
用公式表示为:I = E /(R + r) ,其中 I 是电路中的电流,E 是电源的电动势,R 是外电路电阻,r 是电源的内阻。
电动势(E)是电源将其他形式的能转化为电能的本领,它的数值等于电源没有接入电路时两极间的电压。
电源内阻(r)是电源内部对电流的阻碍作用。
五、定律的推导为了更好地理解闭合电路的欧姆定律,我们来推导一下这个公式。
假设电路中的电流为 I,在时间 t 内,非静电力做功为 W = Eq =EIt 。
这段时间内,外电路消耗的电能为 W 外= I²Rt ,内电路消耗的电能为 W 内= I²rt 。
《闭合电路欧姆定律的实验探究》 讲义
《闭合电路欧姆定律的实验探究》讲义一、闭合电路欧姆定律的基本概念在电学中,闭合电路欧姆定律是一个非常重要的定律,它描述了闭合电路中电流、电压和电阻之间的关系。
简单来说,闭合电路欧姆定律指出:闭合电路中的电流与电源电动势成正比,与电路中的总电阻成反比。
电源电动势是指电源将其他形式的能转化为电能的能力,用字母 E 表示。
而电路中的总电阻,包括外电阻和内电阻。
外电阻就是我们在电路中常见的电阻元件,如电阻器等;内电阻则是电源内部的电阻,通常用 r 表示。
二、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作和测量,来验证闭合电路欧姆定律,并深入理解其在电路中的应用。
三、实验器材为了完成这个实验,我们需要准备以下器材:1、直流电源:提供稳定的电压输出。
2、电流表:用于测量电路中的电流。
3、电压表:用于测量电路中的电压。
4、滑动变阻器:用于改变电路中的电阻。
5、定值电阻:若干个不同阻值的电阻,用于组成电路。
6、导线若干:用于连接电路。
7、开关:控制电路的通断。
四、实验原理根据闭合电路欧姆定律,我们有公式 I = E /(R + r),其中 I 是电路中的电流,E 是电源电动势,R 是外电路电阻,r 是电源内阻。
在实验中,我们通过改变外电路电阻 R 的大小,测量相应的电流 I和路端电压U(即外电路电压)。
然后根据测量数据,绘制U I 图像,从而验证闭合电路欧姆定律。
五、实验步骤1、按照电路图连接好实验电路。
将电源、开关、滑动变阻器、电流表、定值电阻依次串联连接,电压表并联在定值电阻两端。
2、闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置,记录此时电流表和电压表的示数。
3、逐渐减小滑动变阻器的阻值,每次改变后记录电流表和电压表的示数。
4、重复步骤 3,多测量几组数据。
5、以电压 U 为纵坐标,电流 I 为横坐标,绘制 U I 图像。
六、数据记录与处理在实验过程中,我们要认真记录每一组测量的数据,包括电流 I 和电压 U 的值。
11.欧姆定律及应用(讲义)
浙教版中考科学二轮复习欧姆定律及应用欧姆定律、伏安法测电阻、其他方式测电阻【知识点分析】1.公式:I=U/R4.欧姆定律及意义:一.测量电阻的方法1.伏安法测电阻原理:利用电阻两端电压电流的比值进行计算2.伏阻法测电阻原理:利用串联电路电流相等进行计算3.安阻法测电阻原理:利用并联电路电压相等计算【例题分析】一、单选题1.要测量一个阻值约为600Ω的电阻R x ,提供的器材有:新干电池两节、学生用电压表、300Ω的定值电阻R 0、电阻箱R 1(0﹣9999Ω 5A )和滑动变阻器(200Ω 2A )各一个,开关三个,导线若干。
下列设计的四种方案中,能测出R x 的阻值且最合理的是( )A .甲和乙B .甲和丙C .乙、丙和丁D .丙和丁【答案】C 【解析】甲:由电路图可知,只闭合S 和S 1时,电阻R x 与定值电阻R 0串联,电压表测量电源电压,只闭合S 和S 2时,电阻R x 与定值电阻R 0仍串联,电压表测量R x 两端的电压,根据串联电路特点可知定值电阻R 0两端的电压,已知定值电阻R 0两端的电压和电阻,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用U R I=即可求出被测电阻,但不能多次测量求平均值,减小误差,故甲不符合题意;乙:由电路图可知,只闭合S 和S 1时,电阻R x 与电阻箱R 1串联,电压表测量电源电压,只闭合S 和S 2时,电阻R x 与电阻箱R 1仍串联,电压表测量R x 两端的电压,根据串联电路特点可知电阻箱R 1两端的电压,已知电阻箱的阻值和两端电压,根据欧姆定律即可求出电路中的电流,最后利用U R I =即可求出被测电阻,由于电阻箱的阻值变化范围比较大,可以改变电阻箱的位置,多次测量求平均值,减小误差,故乙符合题意;丙:由电路图可知,闭合开关S 和S 1时,未知电阻R x 与滑动变阻器串联,电压表测量R x 两端电压,读出电压表示数U x ;只闭合S 和S 2时,滑动变阻器与定值电阻R 0串联,保持滑动变阻器的滑片不动,读出电压表的示数为U 1,此时电路的电流为10U I R =,将滑动变阻器的滑片移到最左边,电压表测量电源电压,示数为U ,则只闭合S 和S 2,保持滑动变阻器的滑片不动时,滑动变阻器两端的电压为U ﹣U 1,电路的电流为10U I R =,则滑动变阻器的阻值为101110()U U U R U U R U I U R --===滑滑则未知电阻 x 01x x x x x x x 1101()()()U R U U U U U R U U U U I U U U U U R R U -====--'--滑移动滑动变阻器可以实现多次测量求平均值,减小误差,故丙符合题意;丁:由电路图可知,电阻箱与被测电阻R x 并联后再与滑动变阻器串联,闭合开关S 和S 1时,未知电阻R x 与滑动变阻器串联,电压表测量R x 两端电压,读出电压表示数;只闭合S 和S 2时,滑动变阻器与电阻箱R 1串联,保持滑动变阻器的滑片不动,调节电阻箱R 1的阻值,使电压表示数与原来的示数相同,读出电阻箱R 1值,即为R x 的阻值,移动滑动变阻器可以多次测量求平均值,减小误差,故丁符合题意;综合分析乙丙丁符合题意。
高中物理竞赛讲义-欧姆定律
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.rB′A′Ar/2r/2r/2r/2r rrOBA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 ′Ar rrrr/2r/2 r/2r/2Arr B ′BA ′r/2r/2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:111)33AB x R 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 BR2/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 。
《欧姆定律的应用》 讲义
《欧姆定律的应用》讲义一、欧姆定律的基本概念在电学的世界里,欧姆定律就像是一把万能钥匙,能帮助我们打开理解电路奥秘的大门。
欧姆定律指出:通过一段导体的电流 I 与导体两端的电压 U 成正比,与导体的电阻 R 成反比。
用公式表示就是 I = U/ R 。
这里的电流 I ,单位是安培(A),它反映了电荷在导体中流动的快慢;电压 U ,单位是伏特(V),它就像是推动电荷流动的“力量”;电阻 R ,单位是欧姆(Ω),它衡量了导体对电流的阻碍作用。
二、欧姆定律在简单电路中的应用让我们先来看一个简单的串联电路。
在串联电路中,电流处处相等。
假设我们有两个电阻 R1 和 R2 串联在电路中,总电阻 R 总= R1 +R2 。
已知电源电压为 U ,那么通过电路的电流 I = U /(R1 + R2) 。
再看并联电路。
在并联电路中,各支路电压相等,总电流等于各支路电流之和。
若有两个电阻 R3 和 R4 并联,总电阻 1 / R 总= 1 /R3 + 1 / R4 。
通过每个电阻的电流可以分别用 I3 = U / R3 、I4 =U / R4 计算。
三、欧姆定律在实际生活中的应用1、家庭电路在我们的家庭中,各种电器的正常工作都离不开欧姆定律。
比如,一盏台灯工作时的电阻是一定的,当我们知道它的工作电压,就能根据欧姆定律算出通过它的电流,从而了解它的功率大小,判断是否在安全用电的范围内。
2、电子设备手机、电脑等电子设备内部的电路设计也遵循欧姆定律。
工程师们会根据不同元件的电阻和所需的电压、电流来进行合理的电路布局,以确保设备的稳定运行。
3、电力系统在大规模的电力传输和分配中,欧姆定律同样发挥着重要作用。
电力公司需要根据输电线路的电阻、传输的电压和期望的电流大小来选择合适的电线规格,以减少电能在传输过程中的损耗。
四、欧姆定律在电路故障诊断中的应用当电路出现故障时,欧姆定律可以帮助我们找出问题所在。
比如,如果一个电路中的电流为零,而电压正常,那么很可能是电路中存在断路,电阻变得无穷大。
17.2欧姆定律(讲义)学生版
人教版 八年级物理上册 第17章 《欧姆定律》第2节 欧姆定律 讲义(知识点总结+例题讲解) 序号知识点 难易程度 例题数 变式题数 合计 一欧姆定律 ★★★ 7 7 30二 串、并联电路中电阻的规律 ★★ 8 8 一、欧姆定律:1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2.公式表达:RU I = (1)三个物理量之间关系:①电流I 、电压U 、电阻R 是对同一段电路或同一电阻而言;②I 、U 、R 必须对应同一时刻。
(2)适用范围:①电路中不含电源那段;②适用于电能全部转化为内能的用电器;(例如:电灯、电炉等,不适用于电动机)(3)公式变形为IU R =的意义: ①导体的电阻大小可以用导体两端的电压跟通过导体中的电流的比值来表示,这是测电阻的一种方法;对于同一段导体,U 、I 的比值是一定的;对于不同的导体,U 、I 的比值一般不同;U 、I 的比值只说明了电阻的大小。
②导体的电阻不由电压、电流决定,它由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定; 所以无论电压、电流怎样变化,甚至变为零,导体电阻依然为原来大小;故不能由“IU R =”得出“导体的电阻跟导体两端电压成正比,跟通过的电流成反比”结论。
③如图是两电阻的伏安曲线,则:R 1>R 2;④电阻的计算:在伏安曲线图(UI 图)中找两个点(U 1,I 1)和(U 2,I 2);IU I I U U I U I U R ∆∆=--===12122211 【例题1】根据欧姆定律,下列说法正确的是( )A .导体的电阻与电压成正比,与电流成反比B .导体两端电压越大,这段导体的电阻就越大C .导体两端电压越大,通过这段导体的电流越大D .通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小【变式1】关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )A .欧姆定律是通过理论推导得出的规律B .欧姆定律反映出了导体电阻跟电流和电压之间的关系C .欧姆定律中的I 、U 和R 反映的是同一段电路中同一时刻的电流、电压和电阻关系D .由欧姆定律变形得R =U I ,说明电阻与电压成正比,与电流成反比【例题2】由欧姆定律公式I =U R 变形得R =U I ,对此下列说法中正确的是( )A .通过导体的电流越大,则导体的电阻越小B .加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大C .当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零D .导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关【变式2】由欧姆定律公式I =U R 可变形得到R =U I 对此,下列说法中正确的是( )A .通过导体的电流越大,则导体的电阻越小B .当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比C .导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的电阻D .导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比【例题3】一位同学用电压表和电流表研究电流与电压、电阻之间的关系时,作出了如图所示的I ﹣U 图像,由图像可判断这两个电阻( )A .R 甲<R 乙B .R 甲>R 乙C .R 甲=R 乙D .无法判定【变式3】如图所示,是定值电阻R 和小灯泡L 中电流随电压变化的图象,由图象可知( )A.乙是小灯泡的I—U图象B.定值电阻的阻值为5ΩC.定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上,干路中的电流是1.2AD.定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上,电路中的电流是0.4A【例题4】一定值电阻,两端加6V电压时,通过的电流是1A,当在其两端加3V电压时,则通过的电流和导体的电阻是()A.0.5A 6Ω B.1A 6Ω C.0.5A 3Ω D.1A 3Ω【变式4】将标有“10Ω 1A”的电阻R1和标有“5Ω 2A”的电阻R2串联在电路中使用,允许加在R1与R2两端的最大电源电压是()A.10V B.15V C.20V D.30V【例题5】一学生按照图所示的电路图做实验,此时两表示数如图所示,电压表的示数为V,则电阻R x的阻值为Ω。
高考物理一轮复习讲义闭合电路的欧姆定律
课题:闭合电路的欧姆定律知识点总结:一、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比。
(2)公式 ①I =E R +r (只适用于纯电阻电路); ②E =U外+Ir (适用于所有电路)。
(3) 在外电路中,沿电流方向电势降低.二、.路端电压与外电阻的关系1.路端电压随着外电阻的增大而增大,随着外电阻的减小而减小,但不呈线性变化.2.U -I 图像中,直线斜率的绝对值等于电源的内阻,即内阻r =|ΔU ΔI|. 典例强化例1、将一电源电动势为E ,内电阻为r 的电池与外电路连接,构成一个闭合电路,用R 表示外电路电阻,I 表示电路的总电流,下列说法正确的是() A .由U 外=IR 可知,外电压随I 的增大而增大B .由U 内=Ir 可知,电源两端的电压随I 的增大而增大C .由U =E -Ir 可知,电源输出电压随输出电流I 的增大而减小D .由P =IU 可知,电源的输出功率P 随输出电流I 的增大而增大例2、如图所示,R 为电阻箱,电表为理想电压表.当电阻箱读数为R 1=2 Ω时,电压表读数为U 1=4 V ;当电阻箱读数为R 2=5 Ω,电压表读数为U 2=5 V .求:电源的电动势E 和内阻r .例3、如图所示电路,电源内阻不可忽略。
开关S 闭合后,在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( )A .电压表的示数增大,电流表的示数减小一般情况 U =IR =E R +r ·R =E 1+r R ,当R 增大时,U 增大 特殊情况 (1)当外电路断路时,I =0,U =E (2)当外电路短路时,I 短=E r ,U =0B .电压表的示数减小,电流表的示数增大C .电压表与电流表的示数都增大D .电压表与电流表的示数都减小例4、如图所示的电路,水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态,现将滑动变阻器的滑片P 向左移动,则( )A .电容器中的电场强度将增大B .电容器的电容将减小C .电容器上的电荷量将减少D .液滴将向上运动例5、如图所示为某一电源的U -I 图线,由图可知() A .电源电动势为2 V B .电源内电阻为13Ω C .电源短路时电流为6 A D .电路路端电压为1 V 时,电路中电流为5 A例6、如图所示是某直流电路中电压随电流变化的图象,其中a 、b 分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是()A .阴影部分的面积表示电源输出功率B .阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C .当满足α=β时,电源效率最高D .当满足α=β时,电源效率小于50% 知识巩固练习1.下列关于电动势的说法正确的是() A .电动势就是电压,就是内、外电压之和B .电动势不是电压,但在数值上等于内、外电压之和C .电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D .电动势的大小与外电路的结构无关2.电动势为E ,内阻为r 的电源,向可变电阻R 供电,关于路端电压说法正确的是()A .因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B .因为U =IR ,所以当I 增大时,路端电压也增大C .因为U =E -Ir ,所以当I 增大时,路端电压减小D .若外电路断开,则路端电压为E3..某电路如图所示,已知电池组的总内阻r =1 Ω,外电路电阻R =5 Ω,理想电压表的示数U =3.0V,则电池组的电动势E等于()A.3.0 V B.3.6 V C.4.0 V D.4.2 V4.如图所示电路,电源内阻不可忽略。
第七章 《欧姆定律》系列讲义
第七章《欧姆定律》系列讲义7.1、探究电流与电压、电阻的关系①提出问题:②制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:。
即:;保持。
③进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计)④分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。
)⑤得出结论:在电阻一定的情况下,导体正比;在电压不变的情况下,导体反比。
2、欧姆定律的内容:。
3、数学表达式 I=U/R4、说明:①适用条件:电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)②I、U、R对应,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别。
三者单位依次是③同一导体(即R不变),则I与U 成同一电源(即U不变),则I 与R成。
④R=U/I 区别和联系。
5、解电学题的基本思路同步训练1.导体中的______与导体两端的电压成______,与导体的电阻成______。
C.电压一定时,电阻跟电流成反比D.电压一定时,电流跟电阻成反比从上表的数据可以得出的结论是:.4.小明分别用定值电阻R1和R2按图6-4-8做实验,他不断改变电源电压后把电压表和电流表的示数记录在以下表格,请根据你探究出来的结论填写表格中的5.“研究电流与电阻关系”的实验电路图.(1)为了达到研究的目的,实验过程中必须保持________不变.(2)当开关S闭合后,电压表的读数是2V,电流表的读数是0.4A.现将阻值为5 的电阻R换成阻值为10的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是________________.6.在电流和电阻的关系中,下列说法中正确的是().A.电流跟电阻成反比B.在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比C.通过导体的电流跟导体的电阻成反比D.电压一定时,某段导体的电阻跟通过这段导体的电流成反比.7.将30Ω的电阻接在一电源两端,通过的电流为0.3A.若把30Ω的电阻拿走,将10Ω与60Ω的电阻分别接在这个电源两端,那么通过的电流分别为()A.0.9A,0.15A B.0.15A,0.9A C.0.1A,0.6A D.0.6A,0.1A8.如图6-12为研究电流、电压、电阻三者关系时常用的两个电路图.在进行实验时,你采用的是哪个电路图?你是怎样改变电阻两端的电压(即电压表的示数)的?你是怎样改变电阻的?你认为哪种设计更合理、调节和控制更方便?9.现有实验器材:电源一个、小灯泡一只、开关一个、电流表和电压表各一个、滑动变阻器一只、导线若干.要求滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测小灯泡两端电压,电流表测总电流,使用开关控制总电路.(1)画出电路图.(2)在连接实物电路的过程中,应将滑动变阻器的滑片置于哪一端?为什么?(3)要使电流表示数增大,滑片P应向哪端滑动?此时观察到电压表的示数怎样变化?小灯泡的亮度怎样变化?10.如图,是探究电阻、电流和电压关系的实验电路,A、B、C、D分别代表滑动变阻器的四个接线柱.(1)把C接M,______接N,滑片P向左移动,电流表示数就增大,电压表示数______.(2)把B接M,C接N,则滑片P向______移动时,电流表示数减小,电压表示数______.(3)把______和______分别接在M、N上,变阻器的电阻值最大,移动滑片也不能改变电阻两端电压.12.现有电源、开关、滑动变阻器、电灯、电流表、电压表如图:(1)按要求连接实物:a.电灯L1和L2并联;b.滑动变阻器单独控制电灯L2的电流;c.电压表V1测电灯L1两端的电压;d.电流表A2测流过L2的电流;e.开关控制整个电路.(2)按照实物图画出电路图.(3)当滑动变阻器的滑片向右移动时,变阻器连入电路的电阻变______,通过电灯L2的电流变______,L2的亮度变______,灯L1两端的电压______,L1的亮度______(填变大、变小或不变).13 实验研究(学生实验)结论:结论:(3)综合(1)(2)结论可得出电流、电压、电阻的关系表达式为:_ _;(4)本实验采用的研究方法是_____。
2025人教版高考物理一轮复习讲义-第十章 第2课时 闭合电路欧姆定律及应用
2025人教版高考物理一轮复习讲义第十章第2课时闭合电路欧姆定律及应用目标要求1.了解电动势的物理意义,理解并掌握闭合电路的欧姆定律。
2.会用闭合电路欧姆定律分析电路的动态变化。
3.会计算涉及电源的电路功率。
4.掌握路端电压和电流的关系及电源的U-I图像。
内容索引考点一 闭合电路欧姆定律考点二 电源的功率及效率考点三 两种U-I图像的比较与应用课时精练><考点一闭合电路欧姆定律1.电源(1)电动势①定义:非静电力所做的功与所移动的电荷量的比值,E =;电势能②物理含义:电动势表示电源把其他形式的能转化成_______本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。
(2)内阻:电源内部导体的电阻。
2.闭合电路欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成_____,跟内、外电路的电阻之和成_____;(2)公式:I =______(只适用于纯电阻电路);(3)其他表达形式①电势降落表达式:E =U 外+U 内或E =U 外+____;(适用于_____电路)②功率表达式:EI =UI +____。
正比反比Ir 任意I 2r3.路端电压与外电阻的关系增大(2)特殊情况:E①当外电路断路时,I=0,U=____;②当外电路短路时,I短=____,U=0。
4.总电阻变化的几种情况(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小)。
(2)若开关的通、断使串联的用电器增多时,电路的总电阻增大;若开关的通、断使并联的支路增多时,电路的总电阻减小。
(3)在如图甲所示分压电路中,滑动变阻器可视为由两段电阻构成,其中与用电器并联,另一段R串一段R与并联部分串联。
A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致。
(4)在一个定值电阻R和一个可变电阻R0组成的如图乙所示的电路中,两支路电阻越趋于相等,乙图中电路电阻越大,两支路电阻相等时,乙图中电路电阻最大。
例1 有一电池,外电路断开时的路端电压为3.0 V,外电路接上阻值为8.0 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V,则可以确定电池的电动势E和内电阻r为A.E=2.4 V,r=1.0 ΩB.E=2.4 V,r=2.0 Ω√C.E=3.0 V,r=2.0 ΩD.E=3.0 V,r=1.0 Ω外电路断开时的路端电压为3.0 V,则电池的电动势E=3.0 V。
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欧姆定律(讲义)
一、知识点睛
【板块一】电流与电压和电阻的关系
1.探究电流与电压关系
(1)电路图:
(2)实验方法:
①用__________测量电阻R两端的电压U;
用__________测量通过电阻的电流I;
②通过_________________改变电阻R两端的电压U;
多次测量电压及电流的值,得到普遍规律。
③闭合开关前应该先调整变阻器的滑片至___________,
使电路中的电流在开始测量时最_____;
(3)实验结论:
在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成_________。
2.探究电流与电阻的关系
(1)电路图:
(2)实验方法:
①记录定值电阻的阻值R,用_____测量通过电阻的电流I;
②更换不同阻值的定值电阻,通过______________来控制________示数一定;多次测
量并记录电阻值和电流值。
(3)实验结论:
在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
【板块二】欧姆定律
3.欧姆定律:
导体中的电流,跟导体两端的电压成______比,跟导体的电阻成______比。
公式:___________。
I:_______,单位___________;
U:_______,单位__________;
R:_______,单位___________。
二、精讲精练
【板块一】电流与电压和电阻的关系
1.一物理实验小组想探究电阻一定时电流与电压关系,请帮他们设计实验电路
图,并连接实物图。
2.在探究电流与电压关系的实验中,某同学按电路图连接好实物后,闭合开
关,发现电流表和电压表出现如图所示的情况,其原因是:
(1)________________________________;
(2)________________________________。
3.在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明得到的实验数据如下表所
示:
数
据
序
号
1 2 3 4 5 6
电
压
U
/
V
0.
3
0.
6
0.
9
1.
2
1.
5
1.
8
电
流
I/
A
0.
8
0.
1
5
0.
2
3
0.
4
0.
3
8
0.
4
5 定其标度,把表中的数据在坐标系中描点。
(2)小英说,从图中可以看出,有一组数据是明显错误的,跟其它数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔
除掉。
这是哪组数据?______。
(3)从图象中可以得出结论:_______________________。
4.一段导体两端的电压是4V时,导体中的电流是1A,如果将电压减少到2V时,
导体中的电流为()
A.2A B.0.25A C.3A D.0.5A
【板块二】欧姆定律
5.以下对欧姆定律表达式的几种理解,正确的是()
A.由
U
I
R
=可得
U
R
I
=,表示在通过导体电流一定时,
R跟导体两端电压成正比
B.由
U
I
R
=可得
U
R
I
=,表示在导体两端电压一定时,
R跟通过导体的电流成反比
C.由
U
I
R
=可得U IR
=,表示在导体电阻一定时,导体两端电压跟通过导体的电流成正比
D.
U
I
R
=表示在导体两端电压一定时,通过导体的电流
跟导体电阻成反比
6.一个电熨斗的电阻是80Ω,接在220V的电源上,通过它的电流是多少?
7.如图所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,求电阻R
的阻值。
8.如图所示为电流与电压的关系图像由此可以判断()
U/V
I/A
乙
甲
A.R甲=R乙B.R甲<R乙C.R甲>R乙D.无法比较
9.如图所示的电路中电阻R1=2Ω,R2=1Ω,电源电压U=3V且保持不变,开关S1
保持闭合。
当开关S2断开时电流表的示数为_____A;当开关S2闭合时电流表的示数为_____A。
第9题图第10题图
10.把图中变阻器滑片向右滑动,这时电流表的示数_______(选填“变大”、“变小”
或“不变”)。
11.如图所示电路,电源电压U=3V且保持不变,R1=10Ω,R2=20Ω。
只闭合S1时,
电流表示数为______A;同时闭合S1、S2时,电流表示数为________A。
R
1 R2S1 S2
A
12.如图所示当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,电流表A的示数变____,电压表
V1的示数变____,V2的示数变____(选填“大”或“小”)。
三、回顾与思考
______________________________________________________ ______________________________________________________ ______________________________________________________
【参考答案】
一、知识点睛
1.(2)电压表,电流表,移动滑动变阻器滑片,最大阻值处,小
(3)正比
2.(2)电流表,移动滑动变阻器滑片电压表
(3)反比
3.正,反
电流,安培(A)电压,伏特(V);电阻,欧姆(Ω)
二、精讲精练
1.略
2.(1)电流表正负接线柱接反;(2)电压表量程选择过小
3.(1)略
(2)第4组数据
(3)电阻一定时,电流与电压成正比
4. D
5. D
6. 2.75A
7.20Ω
8. C
9.1,1.5
10.变小
11.0.15,0.45
12.小,小,大。