欧姆定律 (3)

1、欧姆定律一、部分电路欧姆定律一、部分电路欧姆定律动画在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比，在电压不变的情况下，导端的电压成正比，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。以上实验体中的电流跟导体的电阻成反比。以上实验结果综合起来得出结论，即我们今天要学习结果综合起来得出结论，即我们今天要学习的内容欧姆定律。的内容欧姆定律。1内容：导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电内容：导体中的电流与它两端的电压成正比，与它的电阻成反比。阻成反比。 RUI 2单位：单位：U伏特（伏特（V）；）；I安培（安培（A）；）；R欧姆欧姆（ ）如图如

2、图1所示，图中电阻所示，图中电阻R上的电上的电压参考方向与电流参考方向是压参考方向与电流参考方向是一致的，称为关联参考方向。一致的，称为关联参考方向。此时，部分电路欧姆定律可以此时，部分电路欧姆定律可以用公式表示为用公式表示为当当U、I为非关联参考方向（为非关联参考方向（U、I参考方向相反）时，如图参考方向相反）时，如图2所示。欧姆定律应写成，式中所示。欧姆定律应写成，式中“-”号切不可漏掉；号切不可漏掉；RUI RUI图1图23.部分电路欧姆定律中需注意部分电路欧姆定律中需注意 (1) R、U、I须属于同一段电路；须属于同一段电路； (2) 虽虽 ，但绝不能认为，但绝不能认为R是由是由U、I

3、决定决定的；的； (3) 电阻值不随电压、电流变化而变化的电电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性电路。阻值随电压、电流的变化而叫线性电路。阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，叫非线性电阻，含有非线性改变的电阻，叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性电路。电阻的电路叫非线性电路。IUR 例例3：给一导体通电，当电压为：给一导体通电，当电压为20 V时，电流为时，电流为0.2 A，问电压为，问电压为30 V时，电流为多大？电流增至时，电流为多大？电流增至1.2 A时，导体两端的电压多大？当电压减为零时，导体时，导体两端

4、的电压多大？当电压减为零时，导体的电阻多大？的电阻多大？解：解：根据欧姆定律根据欧姆定律 有有电阻值不变，当电压增大到电阻值不变，当电压增大到30V时，时，电流当电流增至电流当电流增至1.2A时，时，导体两端电压当导体两端电压减为零时，导体电阻仍是导体两端电压当导体两端电压减为零时，导体电阻仍是RUI 1002 . 020AVIURAVRUI3 . 010030100VAIRU1201002 . 14.伏安特性曲线伏安特性曲线1定义：以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻定义：以电压为横坐标，电流为纵坐标，可画出电阻的的UI关系曲线，叫电阻元件的伏安特性曲线。关系曲线，叫电阻元件的伏安特性曲

5、线。2线性电阻：电阻元件的伏安特性曲线是直线。线性电阻：电阻元件的伏安特性曲线是直线。3非线性电阻：非线性电阻元件的伏安特性曲线不是直非线性电阻：非线性电阻元件的伏安特性曲线不是直线。线。 伏安特性曲线UIK KIUR1二、电源和电动势1.电源电源定义：电源是把其它形式的能转换成电能的装置。定义：电源是把其它形式的能转换成电能的装置。 种类：干电池或蓄电池把化学能转换成电能；光电池把太阳种类：干电池或蓄电池把化学能转换成电能；光电池把太阳的光能转化成电能；发电机把机械能转化成个电能等等。的光能转化成电能；发电机把机械能转化成个电能等等。2.电动势电源力：电源力：在电源内部，存在能使正电荷从负极

6、源源不断地流向在电源内部，存在能使正电荷从负极源源不断地流向正极的一种非静电性质的力叫做电源力。在电源内部，正极的一种非静电性质的力叫做电源力。在电源内部，电源力不断地把正电荷从低电位点（负极板）移动到电源力不断地把正电荷从低电位点（负极板）移动到高电位点高电位点(正极板）。在这个过程中，电源力要克服电正极板）。在这个过程中，电源力要克服电场力做功，这个做功过程就是电源将其它形式的能转场力做功，这个做功过程就是电源将其它形式的能转换成电能的过程。换成电能的过程。电动势电动势恒量电源力大小和方向的物理量叫电动势，用恒量电源力大小和方向的物理量叫电动势，用E表示。表示。电动势的大小等于电源力把正电

7、荷从低电位点（负极板）移电动势的大小等于电源力把正电荷从低电位点（负极板）移动到高电位点（正极板）反抗电场力所做的功与被移动电荷动到高电位点（正极板）反抗电场力所做的功与被移动电荷的电荷量之比。的电荷量之比。式中式中: W电源力移动正电荷所做的功，单位为焦电源力移动正电荷所做的功，单位为焦耳耳，符号为符号为J；Q电源力移动的电荷量，单位是库电源力移动的电荷量，单位是库仑仑，符号为，符号为C；E电源电动势，单位是伏电源电动势，单位是伏特特，符号为，符号为V。电源电动势的方向规定为由电源的负极指向正极电源电动势的方向规定为由电源的负极指向正极注意点：注意点：a.电动势由电源本身决定，与外电路无关。

8、电动势由电源本身决定，与外电路无关。b.电源电动势与电压的区别与联系电源电动势与电压的区别与联系 QWE三、闭合电路的欧姆定律三、闭合电路的欧姆定律0RREIE电源电动势，单位是伏电源电动势，单位是伏特特，符号为，符号为V；R负载电阻，单位是欧负载电阻，单位是欧姆姆，符号为，符号为；R0电源内阻，单位是欧电源内阻，单位是欧姆姆，符号为，符号为；I闭合电路中的电流，单位是安闭合电路中的电流，单位是安培培，符号为，符号为A。闭合电路欧姆定律闭合电路欧姆定律说明说明：闭合电路中的电流与电源电动势成：闭合电路中的电流与电源电动势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成正比，与电路的总电阻

9、（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。反比。1.端电压端电压端电压：外电路上的电压降端电压：外电路上的电压降0IREIRU（1）电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负）电动势与外电路电阻的变化无关，但电源端电压随负载变化，随着外电阻的增加端电压增加，随着外电阻的减少载变化，随着外电阻的增加端电压增加，随着外电阻的减少端电压减小。端电压减小。(2)当外电路断开时，当外电路断开时，R趋向于无穷大时，趋向于无穷大时，I = 0、U = E（3）当外电路短路时，）当外电路短路时，R趋近于零，趋近于零， U趋近于零。趋近于零。 I = ，短路时电流很大，会烧坏电源，引起火灾，决不允许将导线短路时

10、电流很大，会烧坏电源，引起火灾，决不允许将导线或电流表直接接到电源上，防止短路。或电流表直接接到电源上，防止短路。0RE有一闭合电路，电源电动势有一闭合电路，电源电动势E=12V,其内阻其内阻R0=2，负载电阻负载电阻R=10，试求：电路中的电流、负载两端的，试求：电路中的电流、负载两端的电压、电源内阻上的电压降电压、电源内阻上的电压降。解：根据全电路欧姆定律解：根据全电路欧姆定律由部分电路欧姆定律，可求负载两端电压由部分电路欧姆定律，可求负载两端电压电源内阻上的电压降为电源内阻上的电压降为ARREI1210120VVRIU10110外VVIRU2120内四、电池的连接电池是人们日常生活中广泛

11、应用的一种直流电源。生活中电池是人们日常生活中广泛应用的一种直流电源。生活中常见的电池如图所示。常见的电池如图所示。单个电池提供的电压单个电池提供的电压是一定的，最大允许是一定的，最大允许电流也是一定的。在电流也是一定的。在实际应用中，常需要实际应用中，常需要较高的电压和较大的较高的电压和较大的电流，这需要将电池电流，这需要将电池按一定的规律连接起按一定的规律连接起来。来。1.电池的串联电池的串联如图所示，多个电池的正极负极依次相联，就构成了串联如图所示，多个电池的正极负极依次相联，就构成了串联电池组。电池组。 串联电池组当当n个相同的电池、电动势为个相同的电池、电动势为E，内阻为，内阻为R0

12、，则串联后的，则串联后的电动势、内阻、总电流电动势、内阻、总电流 nEE串00nRR串00nRRnERREI串串分析：利用电池串联可以输出较高的分析：利用电池串联可以输出较高的电动势。当用电器所要求的额定电压电动势。当用电器所要求的额定电压高于单个电池电动势时，可以用串联高于单个电池电动势时，可以用串联电池组供电。电池组供电。注意：（注意：（1）用电器的额定电流必须）用电器的额定电流必须小于电池允许通过的最大电流；小于电池允许通过的最大电流；（2）注意电池极性连接正确。）注意电池极性连接正确。2.电池的并联电池的并联把电池的正极接在一起作为电池组的正极，把电池的负极接把电池的正极接在一起作为电池组的正极，把电池的负极接在一起作为电池组的负极，这样连接成的电池组叫做并联电在一起作为电池组的负极，这样连接成的电池组叫做并联电池组。池组。 若若n个相同的电池，电动势为个相同的电池，电动势为E，内阻为内阻为R0，则并联后，则并联后 nRRERREI00并串EE并nRR00并分析：多个电池并联后，输出电分析：多个电池并联后，输出电动势不变，输出电流增大。所以，动势不变，输出电流增大。所以，当用电