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13欧姆定律

作者:张玉伟来源:k12zy.com时间:2005-08-07 查看

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欧姆定律

江西 王山而

【考点聚焦】本部分知识涉及到的的考点有:

1.欧姆定律表达式及其所揭示的物理意义。

2.欧姆定律的表达式的变形和应用。

3.会用电压表、电流表测电阻。

4.电流与电压、电阻的关系。

5.欧姆定律实验的电路图的设计,实物图的连接,实验所得数据的分析。

【呈现形式】

欧姆定律是电学中的一个重要定律。它可以在各种题型中出现,例如运用欧姆定律的变形公式进行电学量的计算;进行实验设计,包括实验方案的设计,电路图的设计,以及实物连接和电路连接等等,同时还可以进行探究性试题的考查。如数据处理与分析,研究方法等,总之,这方面仍会有较大的加强。

【知识结构】

一、欧姆定律的表述:导体中电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。

二、数学表达式及变形公式:I=U/R。U=IR,R=U/I

三、用电压表和电流表测电阻,简称“伏安法”测电阻。用电压表和电流表分别测出某个导体两端的电压和通过它的电流,在根据欧姆定律公式变形后得出R=U/I,计算出这段导体电阻的一种方法

四、欧姆定律的应用

电流(I )

电压(V)

电阻(R)



串联电路

I=I1=I2

U=U1+U2

R=R1+R2



并联电路

I=I1+I2

U=U1+U2

1/R=1/R1+1/R2



【方法提示】

1.控制变量法研究物理问题

用实验来探究一个量随两个两(或多个)量变化的关系时,要保持一个(或几个)量不变,只改变一个量,研究这个量与该变量之间的关系。把一个两因素(或多因素)的问题变成两个(或多个)单因素问题的研究方法,称为控制变量法。

“研究导体中电流与导体两端的电压之间的关系跟电压、电阻的关系”和“研究电流与电阻的关系”就是采用这一方法,从而总结出欧姆定律。

探究“通过实验研究电流跟电压、电阻的关系”时,可以采用下列一般程序:

①提出问题。电流跟电压、电阻有什么样的关系?

②猜想与假设.由电压是产生电流的原因猜想:电压越高,电流可能越大;有电阻是导体对电流的阻碍作用猜想:电阻越大,电流可能越小。

③设计实验.设计电路要有这样的功能:能使电阻不变,改变电压,从而测出电流;使电压不变改变电阻。电路图如图1所示

④结论与理解:“当电阻不变时,导体中电流跟导体两端电压成正比;当导体两端电压一定时,导体中的电流跟电阻成反比。”理解结论时,前提条件不能丢,不然就会容易出现错误。

【例题1】如图2所示闭合开关S后调节 ,使R两端电压 地变化,某同学记录如表一,请把漏掉项补上.

根据实验数据可得到结论: .

换用不同的定值电阻使电阻成 的变化,调节滑动变阻器的滑片,保持每次电阻两端的电压不变,记录的不同值和对应的电流见表二:

根据实验数据可得到结论: 。

【解析】为了方便地分析实验数据得到结论,实验时电压和电阻都应成“整数倍数”地变化,在电阻不变的情况下,导体中的电流是随导体两端电压的改变而改变,而不是电压随电流的改变而改变。在电压一定的情况下,电流随电阻的改变而改变,而不能说成电阻随电流的改变而改变,因为电阻是导体本身的特征,它是不会随电流的变化而变化的.

2.正确理解欧姆定律及其变形公式

欧姆定律中的“成反比”和“成正比”两个关系,实在当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比;当代替两端的电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。

R=U/I,说明电阻等于导体两端的电压和通过它的电流的比值,但导体的电阻R与U和I无关。U=0时,R≠0,导体中的电阻取决于其材料、长度、横截面积和温度。

【例题2】对于公式R=U/I,下列说法正确的是 〔 〕

A.导体中的电流越大,则电阻越大

B.加在导体两端的电压越大,则电阻越大

C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比

D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流之比

【解析】对于I=U/R,当R不变时,I与U成正比;当U一定时,I与R成反比;I、U、R三者不能随意用正比、反比关系.对于R=U/I,它是电阻的计算式,R 的大小取决于导体本身的因素。

3.欧姆定律在解决实际电路中的灵活运用

利用欧姆定律可以解决的问题有:(1)电路中的电流强度;(2)导体两端的电压;(3)可以用电流表、电压表测电阻.

【例题3】如图3所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电流表量程为0∽0.6A,电压表的量程为0∽3V,通过分析计算:说明滑动变阻器R2允许的取值范围

【解析】关于器材规格的计算问题,一般有根据器材规格进

行计算或根据计算选择器材规格.一般采用断值法来分析,即从问题的两个极断来考虑进行分析计算。

电路中R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压.

(1)当滑片P向左端移动时,R2减小,电路中电流增大,R2两端的电压减小,电流表的量程为0∽0.6A,即电路中的电流最大值为0.6A,那么此时R2接入电路中的值为最小值R2min U1=I1R1=3V U2=4.5V-3V=1.5V 所以R2min=U2/I2=2.5Ω

(2)当滑片向右端移动时,R2增大,R2两端的电压增大,电压表的量程为0∽3V,即R2两端的最大值为3V,此时R2接入电路中的阻值为最大值R2max=10Ω

综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω

4.伏安法测电阻

(1)实验原理;(2)实验器材;(3)实验记录表格设计;(4)实验电路图;(5)实验步骤;(6)实验数据分析;(7)实验结果。

【例题4】如图4甲是用伏安法测小灯泡电阻的实验电路图,已知滑动变阻器的阻值范围是0∽10Ω,电源电压为6V。电压表和电流表均为双量程学生用电表.灯的阻值大约为10∽15Ω,实验时电压表和电流表应分别选用说明量程?将图4乙的实物根据要求连成电路.若开关闭合时,电压表的示数为3V,要使灯两端电压为4V,滑动变阻器的滑片如何移动?为什么?

【解析】由题意可知,被测小灯泡与滑动变阻器R串联,当滑片P移到左端时电路中的电阻最小约为10Ω,此时电路中的电流最大值为I=0.6A,所以电流表的量程应选0∽0.6A.由于电源电压为6V,在滑动变阻器的滑片移动过程中,电压表的示数大于3V,故应选0∽15V的量程.

实物连接如图5所示. 本文文档版下载:http://www.k12zy.com/32/77/327796.htm


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资源属性
文件名称 13欧姆定律
资源类型 试题
资源学科 物理
资源层次 暂未分类
文件类型 doc
文件属性
文档标题 热现象
文档大小 235K
文档作者 lightkingwang
文档字数 4406
文档页数 3
创建时间 2004-8-10 11:29:00
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