对欧姆定律适用条件的理解
对欧姆定律适用条件的理
解
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对欧姆定律适用条件的理解
道南中学郑维华学生在高三复习阶段，往往会对欧姆定律使用条件有很大的困惑，使用条件看起来有些矛盾，其实这是对适用条件的理解不够造成的。
一、欧姆定律的内容：通过导体的电流跟加在导体两端的电压成正比，跟导体的
电阻成反比。
I=U R
二、欧姆的使用条件：
1、金属电阻和液体导电，不适用于气体导电。
2、纯电阻电路。
3、线性原件。
在条件2中，纯电阻电路是指消耗的电能完全转化为内能的电路，即P总=P热(P总
=UI，P热=I2R)，UI=I2R故U=IR，所以适用于欧姆定律；而非纯电阻电路是指消耗的电能转化为内能和其他形式的能，即P总=P热+P其，UI=I2R+P其故U≠IR，因此欧姆定律不再适用。
在这里学生比较困惑的是电解槽导电是液体导电，由条件1可知适用于欧姆定律，而由条件2可知，属于非纯电阻电路，不适用于欧姆定律。其实，学生的误区在于电解槽导电时不一定是非纯电阻电路：当电解槽导电而没有发生化学反应时，消耗的电能完全转化为内能，属于纯电阻电路，所以适用于欧姆定律。当然，当电解槽发生化学反应时，就不适用于欧姆定律了。
在条件3中，线性元件是指I-U图线是直线的元件，图线的斜率为电阻的倒数，是不变的，适用于欧姆定律。如果I-U图线是曲线，则图线的斜率在不断的改变，从而电阻也在随电压的改变而改变，因而不适用于欧姆定律。
金属电阻由条件1可知适用于欧姆定律，但其I-U图线为曲线，为非线性元件，不适用与欧姆定律。这也是学生所困惑的另一个误区。学金属电阻的改变并不是随电压的改变而改变，而是电压在逐渐增大时，温度逐渐升高，电阻才逐渐增大，即电阻的改变是由温度的升高引起的。如果温度不变，金属电阻的电阻也就不会发生改变。则我们会发现金属的I-U图线也是一条直线。因而适用于欧姆定律。
欧姆定律的理解和应用
欧姆定律的理解和应用 （一）对欧姆定律的理解欧姆定律在初中阶段的适用范围，要注意以下三点： 1.（1）电阻R必须是纯电阻；（2）欧姆定律只适用于金属导电和液体导电，而对气体， 半导体导电一般不适用；（3）表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”。 2. 欧姆定律中所说的“导体中的电流，跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件下；“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是指在电压一定的条件下，脱离了前提条件，这种比例关系就不存在了。 3. 欧姆定律的表达式中的I、U、R这三个物理量必须是对应于同一导体（或同一段电路）在同一时刻（或同一段时间）电流与电压、电阻三者间的关系，也就是通常所说的一一对应。即欧姆定律具有同一性和同时性。（例如，有甲、乙两只灯泡，电阻分别为10Ω和20Ω，并联后接入电压为6V的电源两端，要求甲灯中的电流，就应该用甲灯两端的 电压6V除以甲灯的电阻，即，而不能用甲灯两端的电压去除以乙灯的电阻。 即使是同一个电路，由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动，将引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化，因此，必须保证I=U／R中的三个物理量是同一时间的值。切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系。因此，使用欧姆定律时，不能盲目地乱套公式。 4. 区别I＝U／R和R=U／I的意义 I=U／R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时，导体中的I将发生相应的变化。可见，I、U、R都是变量。另外，I=U ／R还反映了导体两端保持一定的电压，是导体形成持续电流的条件。若R不为零，U为零，则I也为零；若导体是绝缘体R可为无穷大，即使它的两端有电压，I也为零。 R=U／I表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质。 对于给定的一个导体，比值是一个定值；而对于不同的导体，这个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。 （二）应用欧姆定律应注意的几个问题 在运用欧姆定律，分析、解决实际问题，进行有关计算时应注意以下几方面的问题：1. 利用欧姆定律解题时，不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入公式进行计算，也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入公式进行计算。为了避免混
对欧姆定律适用条件的理解
对欧姆定律适用条件的理解 道南中学郑维华学生在高三复习阶段，往往会对欧姆定律使用条件有很大的困惑，使用条件看起来有些矛盾，其实这是对适用条件的理解不够造成的。 一、欧姆定律的内容：通过导体的电流跟加在导体两端的电压成正比，跟导体的电 阻成反比。 I=U U 二、欧姆的使用条件： 1、金属电阻和液体导电，不适用于气体导电。 2、纯电阻电路。 3、线性原件。 在条件2中，纯电阻电路是指消耗的电能完全转化为内能的电路，即P 总=P 热 (P 总 =UI， P 热 =I2R)， UI=I2R故U=IR，所以适用于欧姆定律；而非纯电阻电路是指消耗的电能转化为 内能和其他形式的能，即P 总=P 热 +P 其 ， UI=I2R+P 其 故U≠IR，因此欧姆定律不再适用。 在这里学生比较困惑的是电解槽导电是液体导电，由条件1可知适用于欧姆定律，而由条件2可知，属于非纯电阻电路，不适用于欧姆定律。其实，学生的误区在于电解槽导电时不一定是非纯电阻电路：当电解槽导电而没有发生化学反应时，消耗的电能完全转化为内能，属于纯电阻电路，所以适用于欧姆定律。当然，当电解槽发生化学反应时，就不适用于欧姆定律了。 在条件3中，线性元件是指I-U图线是直线的元件，图线的斜率为电阻的倒数，是不变的，适用于欧姆定律。如果I-U图线是曲线，则图线的斜率在不断的改变，从而电阻也在随电压的改变而改变，因而不适用于欧姆定律。 金属电阻由条件1可知适用于欧姆定律，但其I-U图线为曲线，为非线性元件，不适用与欧姆定律。这也是学生所困惑的另一个误区。学金属电阻的改变并不是随电压的改变而改变，而是电压在逐渐增大时，温度逐渐升高，电阻才逐渐增大，即电阻的改变是由温度的升高引起的。如果温度不变，金属电阻的电阻也就不会发生改变。则我们会发现金属的I-U图线也是一条直线。因而适用于欧姆定律。
欧姆定律及其应用练习题_(1)
欧姆定律及其应用(附答案) 一、填空题(本题包含21小题) 1．(05汕头市(课改区))欧姆定律的表达式为，在电压U一定的条件下，导体的电阻R越小，通过导体的电流I越。两个电阻R1和R2（R1＞R2）串联接入电路中，通过R1的电流（填"大于"."等于"或"小于"）通过R2的电流。2．(04西宁)某电阻两端接3V电压时,流过的电流是0.1A，在2min内通过该电阻的电 荷量为_________C．若将这个电阻两端改接4.5V电压，它的电阻是_________Ω．3．(04黑龙江)右图是研究电流与 电阻关系的实验电路图。闭合开 关前滑动变阻器的滑片应滑至 _________端；实验过程中，当电 阻Ｒ1由5Ω变为10Ω时，为使Ｒ1两端的电压保持不变，滑片应向_________端滑动。4．(04甘肃)将一个20Ω的定值电阻R l与另一个定值电阻R2并联后，得到12Ω的等效电 阻，则R2的阻值为________Ω.若再增加一个50Ω的电阻R3与R1和R2串联，则串联后的总电阻为_____Ω. 5．(04浙江丽水自然)杨明是一个无线电爱好者，在一次修理收音机时，发现有一只 阻值为30Ω的电阻需要更换，而现在只有10Ω、20Ω、40Ω、60Ω、120Ω几种规格的电阻（每种电阻都有若干个），请你再帮杨明想两种解决办法： 例如：将三个10Ω的电阻串联 方法一：_______________________________________； 方法二：______________________________________。 6．(04湖南郴州)如图所示，每个 导体的电阻均为R，在A．B．C．D 四个接线柱中任选二个接入电路， 可得到_______种不同的电阻值． 7．(04福建漳州)常温下，两条长度相等、横截面积不同的同种材料制成的电阻丝， 粗电阻丝的电阻_________细电阻丝的电阻；把它们串联在电路中，通过粗电阻丝的电流________通过细电阻丝的电流（填"大于""等于"或"小于"） 8．(05上海市)一导体的电阻为6欧，10秒内通过它横截面的电量为2库，则导体中的电流为_____________安。若将该导体与另 一阻值为4欧的导体串联，则总电阻为 ____________欧。 9．(04河南)如图所示，电阻R1与电阻R2串联后，它们的总电阻是100Ω，已知R2=60Ω，电压表的示数为10V，则通过R1的电流为_________A． 10．(05莆田市)两个阻值不同的电阻，如果将它们串联后接在电路中，则通过它们的电流之比为__________ ,如果将它们并联后接在同一电路中，则加在它们两端的电
欧姆定律教案学案习题
欧姆定律 教学目标 1．从功能角度理解电源电动势的含义，学会分析电路各部分电势的升降． 2．掌握部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律的内容，了解它们的使用条件和范围． 3．引导学生学会分析、处理各种电路问题．如：复杂电路的简化、含电容的电路问题、考虑电表内阻时的电路分析方法． 教学重点、难点分析 1．对非静电力做功和电动势的理解． 2．对各种电路问题的分析、简化、处理方法． 教学过程设计 教师活动 一、电动势与电势差 这是两个我们学过的物理量．请同学们回忆它们的定义式和单位，比较它们的异同． 学生活动 U=W/q单位：V 发现学生对二者如此相似产生疑惑，教师应进一步引导： 我们知道，在电源外部的电路中，电流由电源的正极流向负极，沿电流方向电势降低；而在电源内部电流由负极流向正极，沿电流电势升高．电流为什么会出现这种流向呢？ 答：电源外部的电路中，是静电力对自由电荷做正功，所以沿电流方向电势降低；而电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功，所以沿电流方向电势升高． U=W/q中的W表示静电力做功W电． 教师总结：电动势与电势差两个概念表面上很相似，但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相反，电动势表征电源中非静电力做功的本领，即其它形式的能向电能转化的本领；而电势差是电路中静电力做功的本领的量度，即电能向其它能转化的情况．我们应注意二者的区别和联系．
二、欧姆定律 欧姆定律是解决电路问题的基本依据．它的地位与牛顿定律在力学中的地位相似．针对研究问题的侧重点不同，可以表示为两种形式： 1．部分电路欧姆定律（由学生回答） 注意所谓部分电路指不含电源的电路． 答：通过部分电路的电流跟该部分电路两端的电压成正比，跟该部分电路电阻成反比．表达式为： I=U/R 2．闭合电路欧姆定律 源内部时也会消耗一部分电能，使电源内部发热，即电源部分对电流有阻碍作用，所以电源还有另外一个参量内电阻r． 如图3-3-1所示． 电势降落U′间的关系并由此导出闭合电路欧姆定律的表达式． 因为电源提供的电能由内、外电阻所消耗，所以 又因为U=IR，U′=Ir 及：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比． 3．欧姆定律适用条件 如图3-3-2所示．
初中物理欧姆定律知识点及物理答题技巧
初中物理欧姆定律知识点及物理答题技巧（一）知识框架 （二）探究电阻上的电流跟两端电压的关系 1、电流与电压的关系
2、电流与电阻的关系 3、在探究“电流与电压、电阻”关系的实验中
滑动变阻器的作用作用： 改变电路中电流的大小；改变R两端的电压大小；保护电路，使电路中的电流不至于过高。 注意事项： 连接电路时开关应断开；在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到电阻值最大的位置；电压表和电流表应该选择合适的量程。 运用数形结合思想分析电流与电压、电阻之间的关系： 利用图像来表示一个物理量随另一个物理量的变化情况，可以直观、形象地表示出物理量的变化规律。 控制变量法 该实验中，第一步是保持电阻不变，改变电压，观察电流随电压的变化规律；第二步是保持定值电阻两端的电压不变，改变定值电阻的大小，观察阻值和电流之间的变化规律。这种方法称为控制变量法。 4、注意该试验中，可能的电路故障 常见的故障有：电表无示数、示数偏低、实验数据或结论错误等。 （三）欧姆定律及其应用 1、内容 I=U/R 变形式：U=IR 或 R=U/I 描述：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。 注意：①该定律中涉及到的电流、电压、电阻是针对同一段导体的或电路的；具有同时性。 ②使用该定律时，各物理量的单位必须统一，电压、电阻、电流的单位分别是V、Ω、A。
③该定律只适用于金属导电和液体导电，对气体、半导体导电一般不适用。 ④该定律只适用于纯电阻电路。 2、结论（注意前提条件） 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，通过导体的电流与导体的电阻成反比 3、电阻的串、并联 （1）串联电路的总电阻等于各串联电阻之和 R=R1+R2+……+Rn n个阻值相同的电阻串联，其总电阻为R=nR0 把几个电阻串联起来相当于增加了导体的长度，其总电阻一定比每个导体的电阻大。 （2）并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 n个阻值相同的电阻并联，其总电阻为R=R0/n 把n个电阻并联起来，相当于增加了导体的横截面积，其总电阻比每一个导体的都要小。 4、串、并联中电压电流的分配特点
欧姆定律专题练习
12题 14题 13题 11题 1、欧姆定律：（1）内容： （2）公式： 变形公式： 、 （3）适用条件： 、 、 3、（·广安）从欧姆定律可以导出公式R = U /I ，下列说法正确的是 A ．当U 增大为原来的2倍时，R 也增大为原来的2倍 B ．当I 增大为原来的2倍时，R 减小为原来的二分之一 C ．通过导体的电流若为零，电阻也为零 D ．即使导体两端的电压为零，电阻也不为零 4、（·宜昌）关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系，下列说法正确的是 A ．导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B ．在电压一定时，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比 C ．导体中的电流跟导体的电阻成反比 D ．导体的电阻与导体中的电流成反比，跟导体两端的电压成正比 5、（·滨州）由I=U/R 变形得R=U/I ，对此，下列说法正确的是 A ．加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大 B ．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 C ．导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 D ．当导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 6、（重庆市） 某导体中的电流与它两端电压的关系如图示，下列分析正确的是 A ．当导体两端的电压为0时，电阻为0 B ．该导体的电阻随电压的增大而减小 C ．当导体两端的电压为0时，电流为0 D ．当导体两端的电压为2 V 时，电流为0.6A 7、（·丹东）当电阻两端的电压由8V 变为10V 时，通过电阻的电流增加了0.1A ，该电阻 的阻值为________Ω；若它两端电压变为0V ，则该电阻中电流为_______A ，此时电阻为______Ω。 8、（·上海） 某导体两端的电压为3V ，通过它的电流为0.3A ．10s 内透过导体横截面的电荷量为 ________C ，其电阻为 Ω。当通过该导体的电流为0.5A 时，其电阻为 Ω． 9、（三明）现有两个电阻R 1、R 2，且R 1>R 2，则下图中总阻值最小的是 10、有两个电阻，其中R 1＝1Ω，R 2＝15Ω，将它们并联后的总电阻是 A ．等于16Ω B ．大于15Ω C ．小于1Ω D ．在（1—15）Ω之间 11、（重庆市） 在图所示的电路中，电源电压为3 V 。闭合开关S ，电流表①的示数为1.2 A ， 电流表②的示数为0.3A ，则通过R 1的电流是_______A ，R 2的阻值是_________Ω。 12、（·包头） 如图所示，电源电压保持不变，R 1的阻值是R 2的4倍，闭合开关S 后，通过R 1的电流 为I 1，通过R 2的电流为I 2，电路总电流为I 。则下列关系正确的是 A ．I 1 ：I 2 = 4 ：1 B ．I 1 ：I =1 ：5 C ．I ：I 2 = 5 ：1 D ．I 1 ：I = 4 ：5 13、（·宁德质检） 如图所示电路，电阻R 2=20Ω，闭合开关S ，电流表 A 1的示数为0.2A ，电流表A 2的示数为0.6A 。下列说法正确的是 A ．电阻R 1的阻值为40Ω B ．电源电压为1V C ．通过电阻R 2的电流为0.6A D ．电路的总电流为0.8A 14、（·福建泉州） 如图所示的电路，电源电压不变，当开关S 1、S 2都闭合，电流表 的示数为0.5A ，电压表的示数12V ；断开电路后，将电压表、电流表的位置互换， S 1断开、S 2闭合，电流表的0.3A 。则（ ） A ．R 1=16Ω B ．R 1=40Ω C ．R 2=16Ω D ．R 2=24Ω
欧姆定律及其应用练习
欧姆定律及其应用 一、填空题(本题包含21小题) 1．欧姆定律的表达式为 ，在电压U 一定的条件下，导体的电阻R 越小，通过导体的电流I 越 。两个电阻R 1和R 2（R 1＞R 2）串联接入电路中，通过R 1的电流 （填"大于"."等于"或"小于"）通过R 2的电流。 4．(将一个20Ω的定值电阻R l 与另一个定值电阻R 2并联后，得到12Ω的等效电阻，则R 2的阻值为________Ω.若再增加一个50Ω的电阻R 3与R 1和R 2串联，则串联后的总电阻为_____Ω. 5．杨明是一个无线电爱好者，在一次修理收音机时，发现有一只阻值为30Ω的电阻需要更换，而现在只有10Ω、20Ω、40Ω、60Ω、120Ω几种规格的电阻（每种电阻都有若干个），请你再帮杨明想两种解决办法： 例如：将三个10Ω的电阻串联 方法一：_______________________________________； 方法二：______________________________________。 6．如图所示，每个导体的电阻均为R ，在A ．B ．C ．D 四个接线柱中任选二个接入电路，可得到_______种不同的电阻值． 7．常温下，两条长度相等、横截面积不同的同种材料制成的电阻丝，粗电阻丝的电阻 _________细电阻丝的电阻；把它们串联在电路中，通过粗电阻丝的电流________通过细电阻丝的电流（填"大于""等于"或"小于"） 10．两个阻值不同的电阻，如果将它们串联后接在电路中，则通过它们的电流之比为__________ ,如果将它们并联后接在同一电路中，则加在它们两端的电压之比为_________。 11．学校实验室有一只标有"10Ω1A "的指示灯和一只标有"20Ω1A "的滑动变阻器，一位同学把它们并联后接在电路中．指示灯正常工作的电压是___________V ，此时干路中允许通过的最大电流为___________A ． 12．如图所示电路，电阻R 1=R 2=4Ω，电源电压保持不变，当S 1、S 2都闭合时，电流表的示数为0.75A ，此时电路是________联电路，电路的总电阻是 ___________Ω；当S 1闭合、S 2断开时，电路的总电阻是_______Ω，电流表的示数是______A 。 13．如右图所示，电源电压表保持不变，R 1＝10Ω，R 2＝20Ω 当开关S 断开时，电流表示数为0.6A;当S 闭合时，电压表示数为_________V ，电流表示数为_______A ． 14．(05宿迁市)如图，电源电压保持不变，电阻R 1 = R 2 = R 3 = 10Ω。要使R 2、R 3并联，应闭合开关 ，此时电流表的示数为I 1；要使R 1、R 2串联，开关S 1、S 2应 (填"断开"或"闭合")，此时电流表的示数为I 2；则I 1︰I 2 = 。 15．如图所示，R 为定值电阻，电源电压不变，当滑动变阻器R'的滑片向右滑动时，电压表V 1的示数__________；电压表V 2的示数___________；电流表A 的示数 ________．(填"变大"，"不变"或"变小") 16．(04上海)在图所示的电路中，电源电压保持不变。当电键S 由断开到闭合时，电流表的示数将_________，电压表与电流表示数的比值将___________。(均选填"变大"、"不变"或"变小 ") 17．(05天津市)如图所示，当开关闭合后，滑片P 向右滑动时，电流表的示数___________，电压表的示数_________。(填"变大"或"变小") 18．(05辽宁十一市(非课改区))将小灯泡L 1、L 2(R L1＞R L2)串联后接在电源上，闭合开关，发现L 1不亮、L 2正常发光，产生这种现象的原因是_____________，排除故障后再闭合开关，________灯较亮。在相同时间内通过两灯丝横截面的电荷量___________。 19．(05上海市)在图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S 后，当滑动
欧姆定律(知识点梳理)
欧姆定律应用 学习难点： 1. 理解在串联电路中电阻分担电压和其阻值成正比； 2. 理解在并联电路中各支路电流和其阻值成反比； 3.知道在串联电路中总电阻等于各用电器电阻值和； 4. 知道在并联电路中总电阻倒数等于各用电器电阻值倒数之和。 知识要点梳理： 知识点1：欧姆定律及其适用条件 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。 1.公式：I=U/R。 2.变形公式：U=IR ， R=U/I。 3.几点说明： A 欧姆定律中三个物理量适用于同一时间的同一部分电路上，不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系。 B 在用欧姆定律进行计算时，单位必须统一，即电压、电流、电阻的单位必须为伏特（V）、安培（A）、欧姆（Ω），如果不是，在计算前必须先统一单位。 C I=U/R和R=U/I的区别：欧姆定律表达式I=U/R表示导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有关。当电阻一定时，电流与电压成正比。而R=U/I是由欧姆定律表达式I=U/R 变形得到的，它表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端电压与其通过的电流的比值，而R是导体本身的一种属性，它的大小与电压和电流无关。 4.解题步骤：A、画出电路图；B、列出已知条件和所求量；C、导入公式； D、求解。（不能整除一般保留两位小数） 知识点2：电阻的串联 前面我们学过串联电路的电流规律和电压规律，我们要结合这两条规律和欧姆定律推导出串联电路的电阻规律。 （1）串联电路中总电阻等于各串联导体的电阻之和。 根据欧姆定律I=U/R得U=IR，对R1有U1=I1R1……①；对R2有U2=I2R2……② 设R1，R2串联后总电阻为R，电压为U，电流为I，对R1，R2整体有U=IR……③ 又因为R1，R2串联，所以U=U1+U2……④，由①②③④可得IR=I1R1+I2R2。 因为I=I1=I2，所以R=R1+R2。 （2）公式：R总=R1+R2+……+R n （3）把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，所以总电阻比任何一个分电阻都大，
中考欧姆定律生活应用类典型试题归类与思维例析
中考欧姆定律生活应用类典型试题归类与思维例析DIV.MyFav_1305877772322 P.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: Calibri; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1305877772322 LI.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: Calibri; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1305877772322 DIV.MsoNormal{TEXT-JUSTIFY: inter-ideograph; FONT-SIZE: 10.5pt; FONT-FAMILY: Calibri; TEXT-ALIGN: justify}DIV.MyFav_1305877772322 P.MsoHeader{BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 0cm; FONT-SIZE: 9pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; LAYOUT-GRID-MODE: char; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: medium none; FONT-FAMILY: Calibri; TEXT-ALIGN: center}DIV.MyFav_1305877772322 LI.MsoHeader{BORDER-RIGHT: medium none; PADDING-RIGHT: 0cm; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 0cm; FONT-SIZE: 9pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; LAYOUT-GRID-MODE: char; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: medium none; FONT-FAMILY: Calibri; TEXT-ALIGN: center}DIV.MyFav_1305877772322
对欧姆定律的适用条件的一些辨析
对欧姆定律的适用条件的一些辨析 湖北省恩施高中 陈恩谱 由于课本上对欧姆定律适用条件说法上的模糊和混乱，导致很多老师和学生对欧姆定律适用条件存在一些错误的认识，并且引起了不小的思维混乱。根据本人对相关知识的梳理，特对欧姆定律适用条件做如下说明，以正本清源，并期与同行交流。 一、欧姆定律作为实验定律 欧姆定律最初得来，完全是依据实验，实验表明，在金属导体温度几乎不变、电解质溶液浓度几乎不变时，通过导体的电流，与加在导体两端的电压成正比，即U I ∝，其比例系数被定义为电 导D ，有DU I =，电阻就是电导的倒数D R 1=，由此得到大家熟悉的欧姆定律R U I =。焦耳通过对金属导体发热的实验研究，得到著名的焦耳定律Rt I Q 2=及R I P 2=热，这个R 即欧姆定律所定义的电阻。 实验发现，对电动机，其线圈不转动和转动起来后，I U 却不一样；但是由静止状态下得出的0 0I U R = 代进R I P 2=热后，R I P 2=热也适用于线圈转动起来的情况。据此，人们重新由焦耳定律定义了电阻概念——2I P R 热=，这就是我们实际中使用的R 的定义，这和欧姆定律的定义I U R =已经存在区别。 二、广义的欧姆定律 在电动机转动、电路中有电容电感、以及电解槽中考虑化学反应层的情况下，I U 实际并等于2 I P R 热= ；这时，人们类比I U R =定义了一个新的物理量——阻抗I U Z =，阻抗包含了电阻、容抗、感抗等，有R Z ≥。这时，广义的欧姆定律为Z U I =，易看出：R U Z U I ≤=，此处的电阻R 是由焦耳定律定义的——2I P R 热=。 三、由能量守恒认识欧姆定律 电阻（又称之为热电阻），实际上是由焦耳定律定义的，所以对欧姆定律的理解，就必然要从能量角度进行。 对将电能全部转化为热能的元件（即纯电阻，比如电炉），由能量守恒，有R I IU 2=，约去一个I ，得IR U =，变形得R U I =。 对将电能主要是转化为其他形式能量的元件（即非纯电阻，比如电动机），由能量守恒，有R I P IU 2+=其他，即有R I IU 2＞，约去约去一个I ，得IR U >，变形得R U I < 。 可见，欧姆定律只适用于纯电阻元件。 四、从电流形成机制角度认识欧姆定律 在电动机、电解槽等原件中，存在反电动势概念。导体中电流驱动力除了电场力（电压）外，还受到反电动势的阻碍作用，则电路中的电流为：R U R E U I <-= 反。 对电动机，R E U I 反-=变形得反E U IR -=，两边乘以I 得到反IE IU R I -=2，对比
欧姆定律适用条件的剖析
欧姆定律适用条件的剖析 江苏省句容高级中学 叶安荣 人教版高中物理选修3-1第47页：“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”。同页指出，欧姆定律适用于金属、电解液导电，不适用气态导体和半导体导电。关于欧姆定律适用条件，在教学过程中常有两个似是而非的观点： 观点1、 欧姆定律适用于金属、电解液导电，不管导体电阻是否变化。 有的教师认为，对欧姆定律所反映的各物理量间的关系应理解为：当R 为定值时，i 与v 成正比；当v 为定值时，i 与R 成反比。也就是说，即使电阻值R 随工作条件变化（非线性元件），只要满足电压v 为定值时i 与R 成反比的关系，欧姆定律也是适用的。这就好比牛顿第二定律：其表达式为m F a /=，即当受力一定时，加速度a 与物体的质量m 成反比；当物体的的质量m 一定时，加速度与力F 成正比；若物体质量m 变化，加速度与力不成正比关系。但我们不能说物体的质量变化（如小车添加钩码）时，牛顿第二定律就不适用了。 观点2、欧姆定律适用于纯电阻器件。 对于纯电阻器件，即电流做功使电能转换为内能的器件， 恒有R I UI 2=，此时就有R U I /=，所以欧姆定律总是适用的。比如金属材料制成的热敏电阻、灯泡等非线性元件，只将电能转换为热能，欧姆定律是适用的；而电容器、电感、电解池等用电器，将电能转换为磁能、化学能等，欧姆定律不再适用。 欧姆定律适用条件到底是什么？不辨析清楚势必造成概念混乱，影响教学。 查阅权威教科书哈里德《物理学基础》（原书第6版，张三慧等译），在该书 第七章《电流与电阻》第664页有：“欧姆定律要求，通过一器件的电流始终正比于加到该器件上的电势差”。“这个要求只在某些情况正确，由于历史原因，仍然使用了“定律”这个词”。“当一导电器件的电阻与外加电势差的大小和极性无关时，该器件遵守欧姆定律。” 《物理学基础》特别指出，说iR v =是欧姆定律的表述是不对的。这个公式是电阻的定义式，它适用于所有的的导电器件，无论它们是否遵守欧姆定律。如果我们测量加在任一器件上的电势差v 和通过它的电流i ，甚至是pn 结二极管，我们就能求出在该v 值下它的电阻i v R /=。然而，欧姆定律的实质在于i 随v 变化的图线是线性的，即R 不依赖于v 。 我们不能把欧姆定律与牛顿第二定律类比，因为对于一个确定的物体，在宏观低速即常规条件下，其质量是不随运动状态而改变的，物体的加速度随外力变化图线是过原点的直线。而在常规条件下，导体的电阻一般会随着电压发生明显的改变，使得其伏安特性曲线不再是是过原点的直线。可见，这两个定律地位不相当，观点1不正确。 至于纯电阻器件电功全部转化为电热，恒有R I UI 2=，也不能得出欧姆定律一定适用于纯电阻，因为R I UI 2=成立是电阻定义式IR U =保证的。在交变电流情况下，只要电流电压同位相，就是纯电阻器件，就可保证电功等于电热。可
欧姆定律的理解和应用
欧姆定律的理解和应用(总 9页) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March
欧姆定律的理解和应用 （一）对欧姆定律的理解欧姆定律在初中阶段的适用范围，要注意以下三点：1.（1）电阻R必须是纯电阻；（2）欧姆定律只适用于金属导电和液体导 电，而对气体，半导体导电一般不适用；（3）表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”。 2. 欧姆定律中所说的“导体中的电流，跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件下；“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是指在电压一定的条件下，脱离了前提条件，这种比例关系就不存在了。 3. 欧姆定律的表达式中的I、U、R这三个物理量必须是对应于同一导体（或同一段电路）在同一时刻（或同一段时间）电流与电压、电阻三者间的关系，也就是通常所说的一一对应。即欧姆定律具有同一性和同时性。（例如，有甲、乙两只灯泡，电阻分别为10Ω和20Ω，并联后接入电压为6V的电源两端，要求甲灯中的电流，就应该用甲灯两端的电压6V除以甲灯的电阻 ，即，而不能用甲灯两端的电压去除以乙灯的电阻。 即使是同一个电路，由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动，将引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化，因此，必须保证I=U／R 中的三个物理量是同一时间的值。切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系。因此，使用欧姆定律时，不能盲目地乱套公式。 4. 区别I＝U／R和R=U／I的意义 I=U／R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时，导体中的I将发生相应的变化。可见，I、U、R都是变量。另外，I=U／R还反映了导体两端保持一定的电压，是导体形成持续电流的条件。若R不为零，U为零，则I也为零；若导体是绝缘体R可为无穷大，即使它的两端有电压，I也为零。 R=U／I表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质。 对于给定的一个导体，比值是一个定值；而对于不同的导体，这个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。 （二）应用欧姆定律应注意的几个问题 在运用欧姆定律，分析、解决实际问题，进行有关计算时应注意以下几方面的问题： 1. 利用欧姆定律解题时，不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入公式进行计算，也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入公式进行计算。为了避免混淆，便于分析问题，最好在解题前先根据题意画出电路图，在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。同时要给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标。
(完整版)欧姆定律(教学设计)
第一节欧姆定律 一、内容及解析 内容：本节的知识如电流的概念、定义式、导体中产生电流的条件、部分电路的欧姆定律。 解析：本节课是关于恒定电流的第一节概念课。首先介绍的是电流，其中涉及到的知识有电流产生的条件，电流大小计算的定义式，以及电流方向的判定；再次介绍的知识就是欧姆定律（部分电路的欧姆定律），为以后学习闭合电路的欧姆定律打下基础；最后是导体的伏安特性以及由导体的伏安特性曲线判断电阻式线性还是非线性的。 二、教学目标及解析 教学目标： 1、知道电荷的定向移动形成电； 2、理解导体中产生电流的条件及电流方向的判定； 3、理解电流的概念和定义式I=q/t，并能进行有关的计算。知道公式I=nqvS，并理解该公式； 4、知道什么是电阻及电阻的单位； 5、理解欧姆定律并能用来解决有关电路的问题； 6、知道导体的伏安特性，知道什么是线形元件和非线性元件； 解析： 本节主要是对一些定义做出正确的判定，对学生的要求相对来说较为简单，能灵活运用欧姆定律进行简单的计算，为后面学习闭合电路的欧姆定律打下基础。 三、问题诊断及分析 1、本节要给学生介绍的有一个知识点就是关于矢量的理解，一直以来学生可能都会认为只要是既有大小又有方向的量就是矢量，但是这是一个错误的观点，应该还要满足平行四边形定则，为了加强理解，因而再后面的练习中有两个相关题。 2、关于欧姆定律的使用范围的理解。 四、教学支持条件分析 1、教学方法 探究、讲授、讨论、练习 2、教学准备 多媒体 五、教学过程 引入新课，通过回顾初中的知识。 1、电流 (1)概念：电荷的定向移动形成电流。 (2)产生电流的条件
①内因：要有能够自由移动的电荷──自由电荷。 ②外因：导体两端存在电压──在导体内建立电场。 干电池、蓄电池、发电机等都是电源，它们的作用是提供并保持导体的两端的电压，使导体中有持续的电流。 (3)电流的方向：正电荷的定向移动方向为电流方向。 总结：在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。在电解质溶液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反。 (4)电流 ①定义：通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的时间t的比值称为电流。 ②公式：I＝ q t (量度式) ③单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。 电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)，它们之间的关系是： 1 mA＝10－3A 1μA＝10－6A ④测量仪器 在实际中，测量电流的仪器是电流表。 (5)直流与恒定电流 ①直流：方向不随时间而改变的电流叫做直流。 ②恒定电流：方向和强弱都不随时间而改变的电流叫做恒定电流。 2、欧姆定律、电阻 (1)导体中的电流跟导体两端电压的关系 德国的物理学家欧姆通过实验研究得出结论：导体中的电流I跟导体两端的电压成正比，即I∝U。 I＝U R 或者 R＝ U I (2)电阻 ①定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻。 ②定义式：R＝U I (量度式) ③单位：电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。 如果在某段导体的两端加上1V的电压，通过的电流是1A，这段导体的电阻就是1Ω。所以，1Ω＝1V/A。 常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)： 1 kΩ＝103Ω 1 MΩ＝106Ω ④物理意义 电阻是导体本身的一种特性，由导体本身决定。 注意：导体的电阻与导体两端的电压U及导体中的电流I没有关系，不能说
欧姆定律适用条件的剖析
xx适用条件的剖析 xx句容高级中学xx 人教版高中物理选修3-1第47页： “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”。同页指出，欧姆定律适用于金属、电解液导电，不适用气态导体和半导体导电。关于欧姆定律适用条件，在教学过程中常有两个似是而非的观点： 观点 1、"欧姆定律适用于金属、电解液导电，不管导体电阻是否变化。 有的教师认为，对欧姆定律所反映的各物理量间的关系应理解为： 当R为定值时，i与v成正比；当v为定值时，i与R成反比。也就是说，即使电阻值R随工作条件变化（非线性元件），只要满足电压v为定值时i与R 成反比的关系，欧姆定律也是适用的。这就好比牛顿第二定律： 其表达式为a F/m，即当受力一定时，加速度a与物体的质量m成反比；当物体的的质量m一定时，加速度与力F成正比；若物体质量m变化，加速度与力不成正比关系。但我们不能说物体的质量变化（如小车添加钩码）时，牛顿第二定律就不适用了。 观点 2、"xx适用xx电阻器件。 对于纯电阻器件，即电流做功使电能转换为内能的器件，恒有UI I2R，此时就有I U/R，所以欧姆定律总是适用的。比如金属材料制成的热敏电阻、灯泡等非线性元件，只将电能转换为热能，欧姆定律是适用的；而电容器、电感、电解池等用电器，将电能转换为磁能、化学能等，欧姆定律不再适用。 欧姆定律适用条件到底是什么？不辨析清楚势必造成概念混乱，影响教学。
查阅权威教科书哈里德《物理学基础》（原书第6版，张三慧等译），在该书第七章《电流与电阻》第664页有： “欧姆定律要求，通过一器件的电流始终正比于加到该器件上的电势差”。“这个要求只在某些情况正确，由于历史原因，仍然使用了“定律”这个词”。“当一导电器件的电阻与外加电势差的大小和极性无关时，该器件遵守欧姆定律。” 《物理学基础》特别指出，说v iR是欧姆定律的表述是不对的。这个公式是电阻的定义式，它适用于所有的的导电器件，无论它们是否遵守欧姆定律。如果我们测量加在任一器件上的电势差v和通过它的电流i，甚至是pn结二极管，我们就能求出在该v值下它的电阻R v/i。然而，欧姆定律的实质在于i随v变化的图线是线性的，即R不依赖于v。 我们不能把欧姆定律与牛顿第二定律类比，因为对于一个确定的物体，在宏观低速即常规条件下，其质量是不随运动状态而改变的，物体的加速度随外力变化图线是过原点的直线。而在常规条件下，导体的电阻一般会随着电压发生明显的改变，使得其伏安特性曲线不再是是过原点的直线。可见，这两个定律地位不相当，观点1不正确。 至于纯电阻器件电功全部转化为电热，恒有UI I2R，也不能得出欧姆定律一定适用于纯电阻，因为UI I2R成立是电阻定义式U IR保证的。在交变电流情况下，只要电流电压同位相，就是纯电阻器件，就可保证电功等于电热。可见观点2也不正确。 我们可以得到如下结论： 1、满足欧姆定律的元器件一定是线性元件。因为满足欧姆定律的元器件的伏安特性曲线一定是一条过原点的直线。它的制成材料可以是金属，也可以是电解液等等。但反过来说，并不是所有的由金属材料或电解液制成的元器件都是满足欧姆定律的线性元件。欧姆定律成立时，以导体两端电压为横坐标，导体中的电流I为纵坐标，所做出的曲线，称为伏安特性曲线。这是一条通过坐标原点的直线，具有这种性质的电器元件叫线性元件，其电阻叫线性电阻或欧姆电阻。