初三物理年知识点复习-欧姆定律

PAGE3欧姆定律【考纲要求】1.理解欧姆定律及简单计算。2.会用电压表和电流表测电阻。3.掌握串并联电路的特点。【知识结构】欧姆定律欧姆定律内容：_________________________________________________________。公式：，公式变形_______，_______应用伏安法测电阻原理公式：_______判断电路故障串联电路的特点串联电路的特点Chuanlian电流处处相等：_______________总电压等于各部分电路电压之和：_______________总电阻等于各串联电阻之和：_______________电压分配于电阻的关系：_______________并联电路的特点并联电路的特点Chuanlian总电流等于各支路电路之和：_______________各支路两端电压相等：_______________总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和：_______________电流分配于电阻的关系：_______________【知识梳理】一、电流跟电压、电阻的关系1、电流跟电压的关系：在电阻一定时，导体中的电流踺段导体两端的电压成正比。注意：①这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的，不能说一个导体中的电流和另一导体上的电压成正比。②不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系的问题，电流、电压都是物体量，有各自和物体，物体量之间存在一定的因果关系，这里的电压是原因，电流是结果，是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才加了电压，因果关系不能颠倒。2、电流跟电阻的关系：在电压一定的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。注意：①电流和电阻是针对同一导体而言的，不能说一个导体的电流与另一个导体的电阻成反比。②不能反过来说，电压不变时，导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道电阻是导体本身的一种特性，即使导体中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会顺为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。二、欧姆定律1、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。2、表达式：I=U/RU表示一段导体两端的电压，单位是伏特（V）；R表示这段导体的电阻，单位是欧姆（Ω）；I表示通过这段导体中的电流，单位是安培（A）。3、公式的物体意义：欧姆定律的公式I=U/R表示加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍；当加在导体两端的电压不变时，导体的电阻增大几倍，其电流就减小为原来的几分之一。4、由公式可变形为：U=IRR=U/I5、对欧姆定律的理解：①定律涉及的电流、电压、电阻三个物体量都是针对同一导体或同一段电路而言的，即满足“同体性”；式中的I、U、R还应是同一段导体在同一时刻的电流、电压、电阻，即满足“同时性”；运用该式时，式中各物理量的单位要统一使用基本单位。②定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件，即当电阻一定时，通过它的电流跟它两端的电压成正比，当导体两端的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。③欧姆定律公式I=U/R可以变形为U=IR，但不能认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比，因为电压是形成电流的原因；公式还可以变形为R=U/I，但不能说导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟电流成反比，因为电阻是导体本身的一种特性，跟所加电压和通过的电流无关，只是为我们提供一种测量、计算导体电阻的方法而已。④欧姆定律只适用于纯电阻电路，如：只接有电阻器、电热器、白炽灯等电路。对于非纯电阻电路，如电动机电路、日光灯电路等，不能直接应用。6、电阻的串联和并联①电阻串联：R=R1+R2+…+Rn。导体的串联相当于增加了导线的长度，由影响电阻的因素可知，串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。如果把n个阻值都是r的导体串联，则总电阻R=nr。②电阻并联：1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn。如果n个阻值都是r的导体并联，则总电阻R=r/n。当只有两个电阻并联时，R=R1R2/（R1+R2），电阻的并联裨上是增大了导体的横截面积，所以并联电路的总电阻小于任一分电阻。③在串、并联电路中，任一电阻增大，电路总电阻也增大。串联电路中，各电阻分压，且各电阻两端电压与各电阻阻值成正比；并联电路中，各电阻分流，且各支路电流之比为各支路阻的反比。三、测量小灯泡的电阻1、实验原理：根据欧姆定律的变形公式R=U/I，测出待测电阻两端的电压和通过的电流就可以计算出导体的电阻。这种测电阻的方法叫伏安法。2、实验器材：电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线若干。3、实验电路图：4、实验操作步骤：①按电路图连接好电路，检查电路无误后闭合开关。②调节滑动变阻器的滑片，读出一组电压和电流值，记录数据。③计算出待测电阻的阻值。④整理实验器材。实验中可以多测几驵电流和电压的数据，分别算出相应的电阻R，进行比较。用伏安法测量小灯泡的电阻时，加在灯泡两端的电压不同，小的亮度不同，也就是小灯泡灯丝的温度不同，这样测出的几组数据中，算出的灯泡的电阻是不同的加在灯泡两端的电压越大，灯泡越亮，灯丝的温度越高，其电阻越大。由此可得出灯丝的电阻随温度的升高而增大的规律。5、滑动变阻器的作用：改变小灯泡两端的电压及保护电路。6、实验过程中应注意的事项：①连接电路时开关应是断开的。②电路连好开关闭合前，应使滑片位于阻值最大处。③电压表、电流表要选择合适的量程。④每个小灯泡的金属口上1、首先分析电路的连接情况，看清是串联电路还是并联电路，分析电路连接时一般先去表。即把电流表当成导线，把电压表当做开路处理。2、分析滑片滑动时，变阻器电阻如何变化，电路总电阻如何变化，或开关闭合、断开时电路连接情况如何变化，电路中总电阻如何变化。3、运用欧姆定律看总电流如何变化，然后再进一步分析各用电器上电流和电压的变化情况。这种题目从解题过程来看，一般符合总→分→总的特点。七、解电学题的方法、步骤解电学题目应该掌握一定的方法，和般按照下列的步骤进行。首先，根据题意和所给出的电路图分析电路的连接情况（用电器串联、并联情况的电压表、电流表、所测电压的电流的情况），画出等效电路图。具体做法：①简化电路。将不工作的用电器和电路中的电表去掉，电流表的内阻很小，简化处理时可先看做一根导线，电压表的内阻很大，简化处理时将其所在支路看做断路。②看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝。③分析电流表和电压表分别测的是哪段电路的电流和电压。其次，在电路图上标明已知量和未知量，同一个导体的U、I、R下角标要相同，这样对试题所描绘的物体情景就有了整体的认识，便于分析和解题，避免张冠李戴。最后再根据欧姆定律和串、并联电路的特点列方程解题。【典例详解】例1、如图，当滑动变阻器接触头P向右移动时，电流表、电压表的示数如何变化？（电源电压U不变）解析：此题考查的是电表示数变化问题，滑动触头P未动时，R1、R2并联电压表示数：U=U1=U2电流表示数：I=I1+I2当P向右移动时，R2增大，U2不变，电压表示数不变。因，R2增大时，I2变小，I=I1+I2也变小，电流表示数变小。答案：电压表示数不变；电流表示数变小。方法提炼：关于电表示数变化问题是历年中考考查的重点也是难点问题，解决该类问题首先简化电路，判断串并联；其次认清各表测量的对象；从引起变化的电阻入手，导到总电阻、总电流（不管是串联还是并联，一个电阻增大其总电阻增大，总电流减小），然后根据欧姆定律各各击破。例2、一个小灯泡的电阻是8欧，正常工作时的电压是3.6伏，现在要把这盏灯直接接在4.5伏的电源上能行吗？怎样做才能使这盏灯正常发光？解析：考查串联电路分压的特点，根据题意画出用电阻R2分支部分电压U2=U－U1＝4.5伏－3.6伏=0.9伏的串联电路电路中的电流需要串联的电阻答案：串联一个2欧的电阻。例3、如图所示的电路中，电源电压为9伏且不变，电阻R1=12欧，R2=12欧，R3=6欧，在以下情况中电流表的示数各是多少？⑴S1、S2都断开时⑵S1、S2都闭合时⑶S1闭合，S2断开时解：本题考查通过改变开关的开、闭来改变电路结构，解题的关键是弄清各种情况中电路的连接形式。⑴S1、S2都断开时，R1与R2串联，R=R1+R2=12欧+12欧=24欧⑵S1、S2都闭合时，R1被短路，R2与R3并联，所以R=4欧⑶S1闭合，S2断开时，只有电阻R2与电源相连方法提炼：遇到变化电路不要慌，当里个当，当里个当。一个当一个电路图，条件要注明，方程在其中。例4、小明为测量小灯泡正常发光时的电阻(阻值约为10Ώ)，设计了图1所示的电路图。已知电源电压为6v，灯泡的额定电压为3.8V，滑动变阻器标有“20ΏlA”字样。(1)图2是小明根据电路图连接的实物图。闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡；经检查，是由于一根导线连接错误。请你在实物图中连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。(2)若电压表0～15v的量程损坏，为完成实验，请你使用原有器材重新设计一个串联电路，并将设计的电路图画在上面的虚线框内。(3)根据你的设计重新连接电路进行实验。闭合开关，移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为v，小灯泡正常发光，此时电流表的示数为0.4A，则小灯泡的电阻是Ώ。解析：本题考查的是伏安法测电阻，从原理到故障的排除再到图的设计，考查了学生的动手操作能力和思维创新能力。答案：不发光；2.2V；5.5Ώ【精题演练】1、如图所示.将开关S闭合后，向左移动滑动变阻器滑片P,灯的亮度和电压表示数变化情况分别是()A.灯变亮,电压表示数变大B.灯变亮,电压表示数变小C.灯变暗,电压表示数变大D.灯变暗,电压表示数变小答案：B2、如图所示，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻R0为5Ω。闭合开关后，移动滑片，发现能使电流表（“0~0.6A”或“0~3A”）和电压表（“0~3V”或“0~15V”）的指针同时达到满刻度线。则R0的电功率与电流的关系图像可能是答案：C3、如图所示，是用电压表和电流表测2.5V小灯泡正常发光时电阻的实验电路。（1）请你在虚线框内画出该实验电路的电路图。（2）闭合开关，电压表指针如图所示，为测出2.5V小灯泡正常发光时的电阻，滑动变阻器滑片P应向端移动（选填“A或B”）。答案：（1）（2）B4、一个额定电压为8V的小灯泡，正常发光时的电阻为10Ω。手边现只有电压为10V的电池，以及任意阻值的备选电阻器。为了使此小灯泡正常发光：（1）请在右边的方框内画电路图来表示你的设计方案，并说明设计理由。（2）通过计算回答你所选用的电阻器的阻值。答案：（１）电路图如下：理由：利用串联电路的分压特点。（2）解：利用电阻分压：ＵＲ＝Ｕ－ＵＬ＝１０Ｖ－８Ｖ＝２Ｖ电路中的电流为：Ｉ＝ＵＬ／ＲＬ＝８Ｖ／１０Ω＝０.８A电阻的阻值：Ｒ＝ＵＲ／I＝２Ｖ／０.８A＝２.5Ω【考题预测】1、如图所示为某电器厂生产的一款电吹风原理图，图中标有“M”的元件是一个带有风扇的电动机，“R1、R2”是电热丝，通过插头接入220V家庭电路。请仿照示例填写开关分别在1、2、3号功能位时电动机M、电热丝R1和R2的工作状态（“工作”、“不工作”），以及对应的电吹风的功能状态（“吹高热风”、“吹热风”、“停”示例：1号位：M、R1和R2都不工作；功能状态为“停”。2号位：。3号位：。答案：电动机、电热丝R1和R2都工作，电吹风的工作状态为“吹热风”电动机、电热丝R1工作，电吹风的工作状态为“吹高热风”【电动机、电热丝R1工作，电热丝R2被短路，电吹风的工作状态为“吹高热风”】2、要测量电阻Rx的阻值（约100Ω），实验室能提供的器材有：学生电源（U=3V）、电流表、电压表、滑动变阻器（最大阻值R=50Ω）、开关各一个，导线若干。（1）小明设计的实验电路图如图甲所示，请用铅笔画线代替导线，根据甲图将乙图中的实物图连接完整。（2）当小明按照甲图连好实物电路后，闭合开关，发现电流表的指针能够偏转，电压表的示数为3V，产生这种现象的原因是