欧姆定律
知识点
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一、欧姆定律。
1、探究电流与电压、电阻的关系。
a.电压不变时,通过电阻的电流与电阻成反比
b.电阻不变时,电阻两端的电压与通过的电流成正比
2、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。
3、欧姆定律的数学
表
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达式是
,可变形为
和
。
(知道I、U、R中任意两个量,就可算出第三个量)
4、说明:①适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)
②
公式
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中的I、U、R必须是同一段电路上或同一个用电器上的(“同体性”);
③公式
中的I、U、R必须是同一时刻或同一状态下的(“同时性”);
④公式
中的I、U、R的单位必须依次是安、伏、欧。
⑤R=U/I 是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I给出,即R 与U、I的比值有关,但R与外加电压U 和通过电流I等因素无关,U=0时,R≠0,导体的电阻取决于导体的材料、长度、横截面积和温度。
知识点二、串联
如图所示
U
1、电流: I=I1=I2
2、电压: U=U1+U2
3、电阻: R=R1+R2
4、分压定律: U1/U2=R1/R2
总结:(1)对于多个电阻R1、R2、…、Rn串联,则串联电路总电阻P总=R1+R2+R3…+Rn。
(2)若n个阻值相同的电阻设每个电阻阻值为R0串联,则由串联电路特点可知R总=nR0。
(3)串联电路的总电阻阻值比任何分电阻的阻值都要大。
(4)用一个电阻R代替两个串联电阻R1、R2接入电路后,电路的状态不变,则R叫做串联电阻R1、R2的等效电阻,或叫总电阻。
知识点三、并联
I1
U
I2
1、电流: I=I1+I2
2、电压: U=U1=U2
3、电阻: 1/R=1/R1+1/R2
4、分流定律: I1/I2= R2/R1
总结:(1)n个电阻并联,有
(2)n个相等的电阻R0并联,总电阻
(3)两个电阻R1、R2、并联的总电阻
(4)并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小
(5)不论电阻串联还是并联,电路中任一电阻增大,总电阻都将增大;串联的电阻个数越多,总电阻越大;并联的电阻个数越多,总电阻越小。
知识点五、伏安法测电阻
1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理:I=U/R
3、实验器材:
电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线若干等。
3、电路图(右图)
4、步骤:
①、根据电路图连接实物。连接实物时,必须注意断开开关
②、检查电路无误后,闭合开关S,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入
表格
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。
③、算出三次Rx的值,求出平均值。
④、整理器材。
5、伏安法测测小灯泡的电阻和定值电阻的电阻处理数据的方法不同(不需要三次测电阻再求平均值):用伏安法测出小灯泡的电阻,发现灯泡的灯丝电阻随温度升高而变大。
知识点六、一只表测电阻
方法一:伏阻法
步骤:(1)按图一所示接成串联电路.
(2)闭合开关S后,先后将电压表并接在电阻. R0、Rx两端,测出电压值U0、Ux.
图一
计算:因为串联电路电压的分配和电阻成正比,所以
,故
方法二:安阻法
步骤:(1)按图二所示接成并联电路
(2)闭合开关S后,先后将电流表串联在两条支路中,测出通过其间的电流强度I0和Ix。
图二
计算:因为并联电路电流的分配和电阻成反比,即I0R0=IxRx,
【经典例题】
【例1】根据欧姆定规I=U/R,下列哪种说法是正确的 ( )
A 通过导体的电流强度越大,这段导体的电阻就越小;
B 导体两端的电压越大,这段导体中电流就越大;
C 导体的电阻与电压成正比,与电流强度成反比;
D 导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大。
【例2】电子管收音机的指示灯发光时,灯两端的电压是6V,通过灯泡的电流是0.3A,
求:(1)此灯发光时电阻是多少?
(2)若加在灯两端电压是3V,此时灯的电阻多大?电流又是多大?(不计温度变
化对电阻的影响)
【例3】10欧姆和40欧姆两个电阻可以组成以下哪一组电阻:( )
A 25欧姆,8欧姆 B 8欧姆,50欧姆
C 30欧姆,8欧姆 D 50欧姆,30欧姆
【例4】 R1=20欧姆,R2=60欧姆,把它们串联后接到电路中,则 ( )
A. I1∶I2=1∶3, U1∶U2=1∶3 B. I1∶I2=3∶1, U1∶U2=1∶1
C. I1∶I2=1∶1, U1∶U2=1∶3 D. I1∶I2=1∶1, U1∶U2=1∶4
【例5】两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图象如图所示,现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端。下列分析正确的是( )
A. 甲的电阻是乙的电阻的两倍 B. 甲的电压是乙的电压的两倍
C. 流过甲的电流是流过乙的两倍 D. 流过乙的电流是流过甲的两倍
欧姆定律的简单计算
串联电路计算
背诵串联电路的特点:
1:闭合开关后,电流路径只有一条,开关同时控制两盏灯。把其中一个灯泡拿掉,发生的现象是电路断开;
2:串联电路中的电流各处相等。
3:串联电路中总的电压等于各灯两端的电压之和
4总电阻等于各电阻之和
5:串联电路中,各个用电器之间相互影响。
6:分压原理
1、已知R1=4Ω,R2=6Ω,把它们串联在电路中,则总电阻是多少 Ω?这时测得通过R1的电流是1A,则通过R2的电流是多少 A?R2两端的电压是多少V?电源电压是多少V?
2、两个电阻之比是R1∶R2=2∶5,当把它们串联在电路中使用时,通过它们的电流之比是多少?它们两端的电压之比是多少?
3、现有一只工作电压是2.2伏,工作电流是0.2安的小灯泡。要使它能正常工作,必须串联一个阻值是多少 欧的电阻才能接在电压为6伏的电池组两端。
并联电路计算
背诵并联电路的特点:
1:闭合开关后,电流路径有两条或两条以上,干路开关控制整个电路上的电灯。支路开关控制该支路上的电灯。
2:并联电路中各支路上的电灯相互不影响。
3:并联电路中干路上的总电流等于各条支路的电流之和
4:并联电路中两端的总电压等于各支路两端的电压
5:并联电路中总电阻的倒数等于各电阻倒数之和
6: 分流原理
1、把阻值为9Ω且粗细均匀的电阻线等分成三段,每段电阻线的电阻为 Ω.若再把这三段电阻线的两端并合在一起,电阻为多少Ω?
2、电阻R1=4Ω,R2=6Ω。它们并联后的总电阻为 Ω电阻并联得越多,总阻值越 ,并联总电阻一定 各电阻。
3、两个电阻之比是R1∶R2=2∶5.如果把它们并联在电路中,通过它们的电流之比是 ,这时它们两端的电压之比是 。
4、如图1所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数将 ,电压表示数将 ,灯泡的发光将 。
5、如图2所示,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表1的示数将 ,电流表的示数将 。
6、如图3所示,当只闭合S1时,电流表的读数是0.3A;当只闭合S2时,电流表的读数是0.2A,那么当S1、S2都闭合时,电流表的示数是 A,电阻R1∶R2= 。
7、图3所示电路中,电源电压保持15V不变,R1和R2为定值电阻,电流表示数为0.4A,当闭和开关S,干路电流为0.6A,求:R1和R2的电阻值?
课堂练习
1.(2002 南京市)某电阻R=10Ω,要使总电流的1/5通过R,则应取一个阻值是______的电阻______联,若使它两端电压是总电压的1/4,则需一个阻值是______的电阻______联。
2.(2003河南省)如图所示电路中,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片向右移动时,下列判断中正确的是( )
A.灯泡变亮,电压表的示数变大 B.灯泡变暗,电压表的示数变小
C.灯泡亮度不变,电压表的示数变大 D.灯泡亮度不变,电压表的示数变小
3.(2003年山东省)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P由右向左移动时,三只电表V1、V2、A的示数变化情况( )
A.V1不变,V2减小,A不变 B.V1减小,V2增大,A减小
C.V1不变,V2增大,A不变 D.V1增大,V2减小,A增大
4.(2003年,咸宁市)一只阻值为10
的电阻与另一只阻值为10K
的电阻并联后的总电阻的阻值 ( )
A.近似等于10K
B.大于10
,小于10K
C.近似等于10
D.大于100
,小于1K
5.(山东省2004)两个定值电阻R1、R2串联后接在电源电压为l2V的电路中,有人把一个内阻不是远大于Rl、R2的电压表接在Rl两端(如图),电压表示数为8V.如果他把此电压表改接在R2两端,则电压表的示数将 ( )
A.小于4V B.等于4V
C.大于4V而小于8V D.等于或大于8V
6.(黄冈市,2003)如图的电路,下列分析正确的是 ( )
A.S1断开,S2、S3闭合,电路总电阻最大
B.S3断开,S1、S2闭合,电路总电阻最小
C.S3闭合,S1、S2 断开,L1、L2并联
D.S1闭合,S2、S3断开。L1、L2串联
7.(南京市,2004)如图电路,当开关S闭合后,两表均有示数.过一会儿发现电压表示数突然变小,电流表示数突然变大.下列故障判断可能的是( )
A.L1灯短路 B.L2灯短路
C.L1灯丝断开 D.L2灯丝断开
8.(2004 黄冈)有两只定值电阻:R1=30Ω,R2=60Ω,每只电阻允许加的电压最大值6V。