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文档简介
专题17对欧姆定律的理解和计算
考点一欧姆定律
L欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电阻成
反比。
2.欧姆定律表达式:/=g
3.欧姆定律的公式变形:
/="(求电流)。=笈(求电压)氏=:(求电阻)
4.注意事项
同体性:/、U、A对应同一
/导体或电路的值
I、u、△/统一性:/、U、R单位要统一,|
.一一对座分别是A、V、(1
同时性:/、。、A对应同
一时刻的值
①凡
'凡+%
①R总="+夫2
②串联电路的等效电阻比任何一个②并联电路的等效电阻比任何一个分电阻的阻
电阻
分电阻的阻值都大值都小
特点
③串联电路中接入的电阻越多或某③其中任一个分电阻减小(相当于减小总电阻
一电阻阻值增大,则总电阻增大长度),则总电阻也减小,分电阻增大而增大
④增加支路条数(相当于增大总电阻横截面
积),则总电阻减小
串联分压:与=号==h。即有
比例并联分流:3=3。并联电路中,各支路上电
R1
两个及以上电阻串联的电路中,或
分配
阻的分配和电流的分配成反比关系。
者并联电路的某一支路上,其中某
一电阻阻值增大,则分得的电压越
多。
当电流/一定时,电压U与电阻R成正比
三者
当电阻R一定时,电流/与电压U成正比
关系
当电压。一定时,电流/与电阻R成反比
6.对欧姆定律的理解,要注意理解以下5点:
第1点:/==公式的适用范围
(1)电阻R必须是纯电阻;
(2)欧姆定律只适用于金属导电和液体导电,而对气体,半导体导电一般不适
用;
(3)/=二表示的是研究不包含电源在内的"部分电路"。
R
第2点:对/=目之间关系的理解
欧姆定律中所说的"导体中的电流,跟导体两端的电压成正比"是在电阻一定的
条件下;"导体中的电流跟导体的电阻成反比"是指在电压一定的条件下,脱离
了前提条件,这种比例关系就不存在了。
第3点:同一性和同时性
欧姆定律的表达式/==中的人U、R这三个物理量必须是对应于同一导体(或
同一段电路)在同一时刻(或同一段时间)电流与电压、电阻三者间的关系,也
就是通常所说的一一对应。即欧姆定律具有同一性和同时性。
即使是同一个电路,由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动,将
引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化,因此,必须保证/==中的三个
物理量是同一时间的值。切不可混淆电路结构变化前后的人a尺的对应关系。
第4点:区别/=二和尺=:的意义
R1
I=二表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。
R
当导体中的。或R变化时,导体中的I将发生相应的变化。可见,人U、R都是
变量。另外,/=乌还反映了导体两端保持一定的电压,是导体形成持续电流的
条件。若R不为零,。为零,则/也为零;若是绝缘体R可为无穷大,即使它的
两端有电压,/也为零。
R=y表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。
它是电阻的计算式,而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质。
对于给定的一个导体,比值?是一个定值;而对于不同的导体,这个比值是不
同,说明电阻的大小还与材料本身有关。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。
第5点:应用欧姆定律应注意的几个问题
在运用欧姆定律,分析、解决实际问题,进行有关计算时应注意以下几方面的问
题:
(1)利用欧姆定律解题时,不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入公式进
行计算,也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入公式
进行计算。为了避免混淆,便于分析问题,最好在解题前先根据题意圆出电路图,
在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。同时要给"同一段电路"同一
时刻的人。、R加上同一种脚标。
(2)要看懂电路图,要认清所要研究的是哪一部分电路。这部分电路的连接方
式是串联,还是并联,这是解题的重要条件。
(3)要认清改变和控制电路结构的两个主要因素:一是开关的通、断;二是滑
动变阻器连入电路中的阻值发生变化时对电路结构的影响,因此,电路变化问题
主要有两种类型:一类是由于变阻器滑片的移动,引起电路中各物理量的变化;
另一类是由于开关的断开或闭合,引起电路中各物理量的变化。解答电路变化问
题的思路为:先看电阻变化,再根据欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电压
和电流的变化。这是电路分析的基础
(4)掌握"具体问题做具体分析"这一原则,不能乱套公式,并注意单位的统
解答简单电路问题时,首先要根据题目的已知条件。分析出用电器是串联还
是并联。接着画出电路图或等效电路图,在图上标明已知量和未知量的符号,并
在代表各物理量的字母下注明相应的脚码(如果题中电路图已画出,不必再画)0
然后根据欧姆定律及串、并联电路的特点逐一列式,有时还需运用数学知识,列
方程组,根据所列的式子或方程组求出结果。
考点二串、并联电路中电阻的关系
串联电路中:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和,即火=4+国。
串联电阻总电阻大于任何一个分电阻,且接入的阻值越大,总电阻越大;
注意:将各电阻串联,相当于增大了其中一个电阻的长度,所以串联的总电阻大
于各串联电阻
并联电路中:并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻的倒数之和,即
并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,且接入的阻值越大,总电阻越大;
并联的支路越多,则总电阻越小。
注意:给电阻并联另一个电阻时,相当于增大了原电阻的横截面积,所以,并联
后的总电阻比原电阻阻值小。总电阻也叫各分电阻的等效电阻。
命题点1欧姆定律的理解
1.在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压关系的图象正确的是()
【解析】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以,导体
的/-[/关系图象是一条过原点的斜向上的射线,只有图象A符合题意。
故选:Ao
2.根据欧姆定律,下列说法正确的是()
A.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
D.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
【解析】ABC.电阻是导体本身的一种阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流
无关,所以导体两端的电压为零时,电阻值不为零;增大通过导体的电流、增大导体两
端的电压,这段导体的电阻不变,故ABC错误;
D.根据欧姆定律可知,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电
阻成反比,故D正确。
故选:D。
3.下列说法中正确的是()
A.实验表明,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B.实验表明,导体中的电流与其电阻成反比
C.由/=旦变形可得尺=且。由此可知,“导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成
RI
反比”
D.用伏安法测量定值电阻阻值时,应该多次测量电压及电流的值,根据实验测得的电压
及电流值算出电阻,并求其平均值
【解析】A.实验表明,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故A
错;
B.实验表明,在电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故B错;
c.由/=U变形可得R=U,利用该公式可以计算电阻的大小,由于导体电阻大小取决于
RI
导体的长度、材料、横截面积,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以不能说成“导
体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比”,故C错;
D.用伏安法测量定值电阻阻值时,应该多次测量电压及电流的值,根据实验测得的电压
及电流值算出电阻,并求其平均值,这样可以减小测量误差,故D正确。
故选:D。
4.对欧姆定律的理解,下列说法中错误的是()
A.对同一导体,导体中的电流强度与这段导体两端电压成正比
B.在电压不变时,导体的电阻愈大,通过的电流则愈小
C.在相同电压时,导体的电阻与电流成反比
D.对同一导体,导体两端电压与通过电流的比值不变
【解析】A.对某一段导体来说,即导体的电阻不变,由欧姆定律可得,导体中通过的电
流既与导体两端的电压成正比;故A正确,不符合题意;
B.在电压不变时,导体的电阻愈大,通过的电流则愈小,故B正确,不符合题意;
C.对于同一段导体来说,在电压一定条件下,由欧姆定律可得,导体中的电流跟它的电
阻成反比;故C错误,符合题意;
D.对同一导体,导体两端电压与通过电流的比值不变,故D正确,不符合题意。
故选:Co
命题点2串并联电路简单计算
对于同一个导体,只要知道/、。、H三个量中的任意两个量,就可以利用欧
姆定律求出第三个量,解答电学题时应该注意:(1)分析电路图用“去表法”,
即将电压表视为断路,电流表视为导线,分析电路中各电阻的连接关系;(2)和
你电表的测量对象,根据题意明确电表的测量值;(3)明确已知量、未知量,找
到各量关系,依照各物理量之间关系和电路特点,利用欧姆定律及串并联电路特
点列出关系式,列式时要注意/、U、H三个量的同体性、同时性和单位的统一性。
电学计算题的基本解题步骤
(1)审题。审题是我们解答习题的基础,审题过程中首先要熟悉题目的背景,
栗审出题目中的已知条件,栗审出题意中的变量与恒量,找出变量与已知条件、
恒量之间的联系;
(2)分析电路图。找出电路元件的连接方式或画等效电路图,将复杂电路简单
化,分辨出电流表、电压表所测量的对象,对于有开关、滑动变阻器引起的动态
电路,要画出不同情况下的等效电路图,这样能够使问题更直接、更具体;
(3)物理规律的运用。初中阶段,我们只学习了简单的串联、并联电路,分析
出电路元件的连接方式后,是串联电路,在解题时串联电路的电流、电压特点就
是潜藏的条件;是并联电路,在解题时并联电路的电流、电压特点就是潜藏的条
件;
(4)熟悉运用数学手段解答物理习题。电学计算题,对于数学运算栗求较高,
具体过程中熟练运用数学中的二元一次方程组、一元二次方程、比例等,可以简
化解题步骤,加快解题速度。
5.如图所示,当开关S闭合,甲乙两表为电压表时,两表的读数之比U甲:U乙为4:1,
当开关S断开,甲乙两表为电流表时,两表的读数之比/甲:/乙为()
A.4:3B,3:2
C.3:4D.3:1
【答案】C
【解析】若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R和&串联,甲表测量路端总电压U,乙
表测量电阻&两端电压。2,即
U=U甲,
U2=U乙,
根据题中U甲:U乙=4:1得:
U:S=4:1....①,
根据串联电路电压规律可知:
。=。1+。2……②,
联立①②得:
t/i:[72=3:1,
根据串联电路电流规律及欧姆定律可知:
U1:R1=U2:R2,
则
RI:R2=UI:U2=3:1;
若甲、乙均为电流表时,断开开关s,R1和&并联,甲表测量&所在之路路电流h,乙表
测量干路总电流1,即
/2=/甲,
/=/乙,
根据并联电路电压规律及欧姆定律可知:
I\Ri=I2R2
则
h-.h=Rx.Ri=l:3......③,
根据并联电路电流规律可知:
I=h+h……@,
联立③④得:
/:Z2=4:3,
则
I甲:/乙=3:4,
故选C.
6.在如图所示的电路中,调节滑动变阻器R’,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电
流值是0.6A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20。,求灯泡两端的电压。
【答案】12V
【解析】由图可知:电流表与灯泡串联,则通过灯泡的电流为0.6A,根据欧姆定律得
UL=IR=0.6AX20Q=12V
答:灯泡两端的电压为12V。
7.如图,电源电压9V保持不变,4、&为定值电阻,R=30。,&=60求:
(1)只闭合开关Si和S2时,电流表的示数?
(2)开关Si断开,S2、S3闭合时,电流表的示数?
【答案】⑴045A;⑵0.15A
【解析】⑴从图中可以看到,只闭合开关Si和S2时,定值电阻凡、&并联接入电路中,电
流表测的是干路电流,由欧姆定律可知流经电阻凡、&的电流大小分别为
「4=空=0.3A
1&30Q
/=支=空=0」5A
2660c
根据并联电路电流规律可知
/=/1+/2=0.3A+0.15A=0.45A
⑵开关Si断开,S2、S3闭合时,电阻R被短路,只有电阻&接入电路,此时电流表的示数
为流经电阻&的电流,电阻以两端电压不变,自身电阻大小不变,那么流经电阻尺的电流
大小不变,仍然为0.15Ao
答:⑴只闭合开关Si和S2时,电流表的示数为0.45A;(2)开关Si断开,S2、S3闭合时,电
流表的示数为0.15A„
8.如图所示电路,Ri=30。,&=60。,电源电压为18V。求:
⑴并联后的总电阻是多少?
【答案】(1)20C;(2)0.9A
【解析】由电路图可知,两电阻并联,电流表测干路电流。
(1)因并联电路中总电阻的倒]数等于各分电阻倒数之和,所以,品、及并联后的总电阻是
R岛30Qx60c
凡+430。+60。
⑵电流表的示数是
/=^=^=0,9A
R20。
答:⑴并联后的总电阻是20。;(2)电流表的示数是0.9A。
9.如图所示是灯L和电阻R的电流随电压变化的图象,若将它们串联接在电压为2.5V的
电源两端,求:
⑴电阻R的电阻。
⑵灯L此时的电阻。
【答案】(1)20Q;(2)5Q
【解析】(1)由R的/-。图象可知,通过R的电流与其两端电压成正比,当UR=4V时,通
过的电流/R=0.2A,得电阻
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