欧姆定律
知识框架
R一定时,I与U成正比
探究电流跟电压、电阻的关系
U一定时,I与U成反比
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公式中的I、U和R必须是在同一段电路中
公式:
(变形式
,
) ②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量
③计算时单位要统一。
成立条件:I、U、R是对应同一个导体或同一部分电路上的物理量 原理: 伏安法测电阻 电路图:
应用 实验步骤:
串联电路:R=R1+R2+R3+……+Rn
串、并联电路的电阻 并联电路: = = …… =
欧姆定律的规律: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的
电压增大时,通过的电流也增大。(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。(I=U/R) ③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
人体的安全电压≤36V 安全用电 不能用湿手触摸用电器 注意防雷
(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 实验目的 研究电路中的电流与电路两端的电压的关系 实验器材 电源、开关、导线、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器 ①按照电路图连接实物图 ②闭合开关后,调节滑动变阻器滑片,使定值电阻两端 实验电路图 实验步骤 的电压成整倍数变化 ③根据电压表和电流表的示数,读出每次定值电阻两端的电压值与通过定值电阻的电流值,并记录在表格中 只供学习与交流
此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除 分析论证 在电阻不变的情况下,通过电阻的电流与电阻两端的电压有关,电流随电压的增大而增大,成正比关系。 图
2、电流与电阻的关系 实验目的 研究电路中的电流与电阻的关系 实验器材 电源、开关、导线、电流表、电压表、n个阻值不同的定值电阻、实滑动变阻器 验电路图 图 实验步骤 ①按照电路图连接实物图 ②闭合开关后,换不同的定值电阻,使电阻成整倍变化 ③调节滑动变阻器滑片,保持定值电阻的两端电压不变 ④把对应着不同阻值的电流值记录在表格中 电流和电阻有关,当电阻两端的电压一定时,电流随 分析论证 电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比。
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;第二步是保持定只供学习与交流
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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,可能的电路故障的判断和分析, 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
变形式:
或
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
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 电路图 串联电路 I总=I1=I2 I总=I1+I2 并联电路 电流 只供学习与交流
此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除 电压 电阻 比例分配 “串联分压、并联分流”的理解:
U总=U1+U2 R总=R1+R2 U总=U1=U2 根据串联中,电流不变,利用欧姆定律,有,变形得
根据并联中,电压相等,利用欧姆定律
,有,变形得
(四)测量电灯泡的电阻 1、伏安法测导体电阻 试验原理 根据欧姆定律的变形公式 用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻。此法叫“伏安法” 实验器材 电源、开关、电压表、 电流表、滑动变阻器、 待测电阻、导线若干 实验电路图 实验步骤 ①按实验原理图正确连接实验电路 ②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中。 ③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3 ①保护电路 滑动变阻器作用 ②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加 ③多次测量求平均值
2、伏安法测小灯泡电阻(重要) 原理 ,伏安法,同上 实验所需器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干 只供学习与交流
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原理图 记录表格 实验序号 1 2 3 U/V I/A R/Ω 注意事项 ①器材的选取:电流表所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流;滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻(效果更明显) ②连接电路时:按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将它们正确地连入电路,在连接的过程中,开关要断开。 ③进行实验时:闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,是电路中的电流最小,以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。 ④将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析和总结。 ⑤分析处理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较,找出规律。 3、“伏安法”测电阻试验中常见故障的排除方法 故障 闭合开关,灯泡不亮,Ⓐ表示数是零,Ⓥ示数很大 原因分析 电压表直接接在了电源两极,小灯泡开路 排除方法 检查小灯泡与底座是否接触良好,否则更换好的小灯泡 闭合开关后发现小灯泡不亮,ⒶⓋ都没有示数 电路中除小灯泡外的某处接触不良(或同时小灯泡的灯丝断了) 将连接各电路元件的接线处重新连接,若同时小灯泡的灯丝坏了,应更换 闭合开关S,发现小灯泡不亮,同时ⒶⓋ有示数,但非常小 ⒶⓋ表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,说明加载灯泡两端的电压太 可以适当提高电源电压,小,使得通过灯泡的电流太小而不亮,或将滑动变阻器接入电路这可能是电源电压太小,或滑动变阻器接入电路中的电阻过大 中的阻值调小 只供学习与交流
此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除 闭合开关S后,小灯泡亮,发现ⒶⓋ的指针左偏 连接好实验电路后,闭合开关并移动滑片,发现小灯泡变亮,Ⓐ示数变大,Ⓥ示数变小;小灯泡变暗,Ⓐ示数变小,Ⓥ示数变大 将实验电路连接好后,闭合 纠正接法(一上一下) 指正向左偏转说明ⒶⓋ的正负接线柱接反了 电路是通路,但是小灯泡变亮,Ⓐ示数变大时,Ⓥ示数反而变小,是由于Ⓥ并联在了滑动变阻器两端 将电压表改装,并联在小灯泡两端 对调正负接线柱上面的线 开关S,发现小灯泡特别亮,滑动变阻器连接有误 无论滑片怎样移,灯泡亮读不变。 (五)欧姆定律和安全用电
1、欧姆定律和安全电压
(1)人体触电或引发火灾,都是由于电路中的电流过大造成的,从欧姆定律 ① 电压越高越危险
② 防止电阻过小。(如:湿手不能触摸开关和用电器,避免短路等) (2)加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压(≤36V)。
我国家庭电路电压=220V 动力电路电压=380V 高压输电线路电压可达105V
2、利用欧姆定律分析短路现象
导线不通过用电器而直接接在用电器或电源的两端,称之为短路。
由于并联,导线与和它并联的部分两端电压相同,而导线电阻很小,可以不计,则导线上必然通过一个大电流。若导线与用电器并联,则电流几乎不通过用电器,用电器不工作;若导线与电源并联,则大电流通过电源会将电源烧坏。 3、注意防雷
(1)雷电现象及破坏作用
雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层间、云层与大地间的电压可达几百万伏甚至几亿伏。根据欧姆定律,当发生雷电现象时,可以产生巨大的电流。 (2)避雷针
避雷针由金属制成,放在建筑物高处,当电荷传至避雷针尖,电荷会极易沿金属线流入大地,这条电流通道的建立可以中和云层和建筑物上的正负电荷,使得建筑物免遭雷电损坏。 4、利用欧姆定律解释触电现象
触电是由于电流过大造成的。根据 电事故。
,当电压过大或电阻过小时,都会产生大电流,造成触
来考虑:
(六)方法清单
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此文档仅供收集于网络,如有侵权请联系网站删除 1、利用欧姆定律进行计算步骤:
(1)根据题意画出电路图,看清电路的组成(串联还是并联)——分析连接方法 (2)明确题目给出的已知条件、未知条件——知道有什么、求什么 (3)针对电路类型(串、并),联系欧姆定律进行分析——核心分析 (4)列式求解
例:如图所示的电路中,电阻R1的阻值是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A,则电阻R2的阻值为 。 2、如何判断电压表、电流表的示数变化 (1)明确电路的连接方式和各元件的作用 (2)认清滑动变阻器的连入阻值 (3)弄清电路图中电表测量的物理量
(4)分析电路的总电阻怎样变化和总电流的变化情况 (5)最后综合得出电路中电表示数的变化情况
例:如图所示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P左滑的过程中( )
A.电流表A1的示数变小 B.电流表A2的示数变大 C.电压表示数变小 D.电灯的亮度变暗
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