初三物理知识点复习——欧姆定律.docx

欧姆定律【考纲要求】1. 理解欧姆定律及简洁计算。2. 会用电压表和电流表测电阻。3. 把握串并联电路的特点。【学问构造】内容：公式： I。U，公式变形， 欧姆定律R伏安法测电阻原理公式： 应用推断电路故障串联电路的特点电流处处相等： 总电压等于各局部电路电压之和： 总电阻等于各串联电阻之和： 电压安排于电阻的关系： 并联电路的特点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： 【学问梳理】电流安排于电阻的关系： 一、电流跟电压、电阻的关系1、电流跟电压的关系：在电阻确定时，导体中的电流踺段导体两端的电压成正比。 留意：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。不能反过来说，电阻确定时，电压跟电流成正比。 这里存在一个规律关系的问题，电流、电压都是物体量，有各自和物体，物体 量之间存在确定的因果关系，这里的电压是缘由，电流是结果，是由于导体两端加了电压，导体中才有电流，不是由于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：在电压确定的状况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 留意：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。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，它的电阻也不会转变，更不会顺为导体中 电流的增大或减小而使它的电阻发生转变。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 :/school.chinaedu 1的电阻，单位是欧姆；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：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根本单位。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，即当电阻确定时，通过它的电流跟它两端的电压成正比，当导体两端的电压确定时，通过它的电流跟 它的电阻成反比。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，由于电压是形成电流的缘由；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，由于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，只是为我们供给一种测量、计算导体电阻的方法而已。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。假设把n 个阻值都是r 的导体串联，则总电阻R=nr。电阻并联：1/R=1/R1+1/ R2+1/Rn。假设 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。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、试验原理：依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、试验器材：电源、开关、电流表、电压表、小灯泡、滑动变阻器、导线假设干。3、试验电路图：4、试验操作步骤：按电路图连接好电路，检查电路无误后闭合开关。调整滑动变阻器的滑片，读出一组电压和电流值，记录数据。计算出待测电阻的阻值。整理试验器材。试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，进展比较。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上升而增大的规律。5、滑动变阻器的作用：转变小灯泡两端的电压及保护电路。6、试验过程中应留意的事项：连接电路时开关应是断开的。电路连好开关闭合前， 应使滑片位于阻值最大处。电压表、电流表要选择适宜的量程。每个小灯泡的金属口上 :/school.chinaedu 2都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值，测量时从该电压开头逐次降低。四、欧姆定律和安全用电1、电压越高越危急：对人体的安全电压：电流对人体的危害性跟电流的大小、通电时间的长短等因素有关。大量触电事故说明：当人体两端的电压低于 36V，通过人体的电流低于 0.1mA 时，才不会引起触电感觉。因此只有不高于 36V 的电压才是安全的。电压越高越危急：由欧姆定律可以知道，在电阻确定时，通过导体的电流和导体两端 的电压成正比。电压越高，通过人体的电流就会越大，对人体的损害就会越大。人体是导体， 一般状况下加在人体的电压越过 36V 时，通过人体的电流就会给人体造成危急，家庭电路的电压是 220V，大大超过了安全电压，故我们不能接触 220V 的电压。高压电路的电压到达几十万伏，人体不直接接触，也会有危急，因此对人体的安全电压是不高于36V。不能用湿手触摸用电器：欧姆定律告知我们，导体中电流的大小与导体的电阻成反比。人体也是导体，家庭电路的电压是 220V，大大超过了安全电压，而湿手又使人体的电阻大大减小，触摸电器就很可能发生触电事故；并且不纯洁的水也是导体。假设用湿手插拔 插头、按开关等，极易使水流入插座和开关内，使人体和电源相连，造成危急。因此，千万不要用湿手触摸用电器。2、断路和短路断路：电路没有接通。可能缘由：灯丝断了；灯头内的电线断了；、开关等处的接线松动、接触不良。电源短路：不经过用电器直接将电源两极连接起来的现象。由欧姆定律可以知道，由 于导线的电阻很小，电源短路时电路上的电流会很大，这样大的电流，电池或其它的电源都 不能承受，会造成电源损坏；更为严峻的是，由于电流太大，会使导线的温度上升，严峻时有可能造成火灾。用电器短路：即电路中的某一用电器的两端由导线直接连接。当用电器发生短路时， 此用电器无法工作，并会引起整个电路中的电流过大而发生危急，这也是不允许的。3、留意防雷：雷电是大气中一种猛烈的放电现象，雷雨天要留意防雷。高大的建筑物上安装的避雷针、高压输电铁塔上最上面的两根导线也是用来防雷的。雷雨时不要在空旷的地方活动或停留；不要在树下避雨；不要接触金属物品包括金属把的雨伞；拔掉全部的电源线、网线、电视天线插头等。4、安全用电的原则：不接触低压带电体不靠近高压带电体；不弄湿用电器； 不损坏绝缘局部；金属外壳的用电器确定要接地；家庭电路的安装确定要正确。五、欧姆定律在电流表和电压表中的应用电流表的电阻很小，将它串联到电路中就相当于串联一根电阻可无视不计的导线，因电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小。以由于串联中的电流处处相等，因此通过电流表上的示数可以知道电路中与电流表串联的其它局部中的电流。假设将电流表直接接到电源两极上，由于电流表的电阻很小，依据欧姆定律，电路中的电流会很大，就会把电路中的电流表及电源烧坏，所以绝不允许将电流表直接在电源两极上。与电流表相反，电压表的电阻很大，将电压表并联在某段电路或电源的两端时，有电压表的支路就相当于断路，所以电压表可直接接在电源两极上，这时测的是电源电压。六、电流表、电压表的示数变化在含有滑动变阻器的电路中，由于开关的闭合或断开会引起电流表、电压表示数的变化， 或滑动变阻器的滑片移动也会引起电流表、电压表的示数变化。推断电流表、电压表示数如 何变化是电学中一类比较重要的题型。这种题目的分析一般遵循以下思路： :/school.chinaedu 31、首先分析电路的连接状况，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、断开时电路连接状况如何变化，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状况。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、步骤解电学题目应当把握确定的方法，和般依据以下的步骤进展。首先，依据题意和所给出的电路图分析电路的连接状况用电器串联、并联状况的电压表、电流表、所测电压的电流的状况，画出等效电路图。具体做法：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。看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝。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，在电路图上标明量和未知量，同一个导体的U、I、R 下角标要一样，这样对试题所描绘的物体情景就有了整体的生疏，便于分析和解题，避开张冠李戴。最终再依据欧姆定律和串、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12解析：此题考察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=U =U电流表示数：I=I +I122当P 向右移动时，R2 增大，U 不变，电压表示数不变。U因 IR2 ，R 增大时，I 变小，I=I +I 也变小，电流表示数变小。222122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察的重点也是难点问题，解决该类问题首先简化电路，推断串并联；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，然后依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 :/school.chinaedu 4I = U = 9伏 = 0.375安R24欧2123S1、S 都闭合时，R 被短路，R 与R 并联，111111R = R+ R23= 12欧 +6欧 = 4欧所以R=4 欧I ” = U = 9伏 = 2.25安R4欧S1 闭合，S2 断开时，只有电阻R2 与电源相连I ” ” = U=R29伏12欧= 0.75安在 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：考察串联电路分压的特点，依据题意画出用电阻 R 分支局部电压 U =UU 4.5 伏3.6 伏LRR12221=0.9 伏的串联电路U1U2电路中的电流 I = R11U=3.6伏8欧U= 0.45安需要串联的电阻 R=UI2L=0.9伏0.45安= 2欧答案：串联一个 2 欧的电阻。例 3、如以以下图的电路中，电源电压为 9 伏且不变，电阻 R1欧，在以下状况中电流表的示数各是多少？=12 欧，R =12 欧，R =623R1R2S 、12S 都断开时R3S 、S 都闭合时SS12A12S1 闭合，S2 断开时解：此题考察通过转变开关的开、闭来转变电路构造，解题的关键是弄清各种状况中电路的连接形式。S 、12S 都断开时，R 与R 串联，12R=R +R =12 欧+12 欧=24 欧12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 :/school.chinaedu 5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 10)，设计了图 1 所示的电路图。电源电压为 6v，灯泡的额定电压为 3.8V，滑动变阻器标有“20 lA”字样。(1) 图 2 是小明依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，觉察小灯泡；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) 假设电压表 015v 的量程损坏，为完成试验，请你使用原有器材重设计一个串联电路，并将设计的电路图画在上面的虚线框内。(3) 依据你的设计重连接电路进展试验。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 。解析：此题考察的是伏安法测电阻，从原理到故障的排解再到图的设计，考察了学生的动手操作力气和思维创力气。答案：不发光；2.2V；5.5 【精题演练】1、如以以下图.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状况分别是()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、如以以下图，电源电压为 6V 且保持不变，滑动变阻器的最大阻值为20，定值电阻R 为 5。闭合开关后，移动滑片，觉察能使电流表“00.6A”或“03A”和电压表“03V”0或“015V”的指针同时到达满刻度线。则 R0的电功率与电流的关系图像可能是 :/school.chinaedu 6答案：C3、如以以下图，是用电压表和电流表测2.5V 小灯泡正常发光时电阻的试验电路。（1） 请你在虚线框内画出该试验电路的电路图。（2） 闭合开关，电压表指针如以以下图，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：12B4、一个额定电压为 8V 的小灯泡，正常发光时的电阻为 10。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） 通过计算答复你所选用的电阻器的阻值。答案：电路图如下：理由：利用串联电路的分压特点。 :/school.chinaedu 7（2） 解：利用电阻分压： 电路中的电流为： .A电阻的阻值： I.A.5【考题推想】1、如以以下图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，“R 、R ”是电热丝，通过插头接入 220V 家庭电路。请仿按例如填写开关分12别在 1、2、3 号功能位时电动机M、电热丝 R 和 R 的工作状态“工作”、“不工作”，以及12对应的电吹风的功能状态“吹高热风”、 “吹热风”、“停”。例如：1 号位：M、R 和 R 都不工作；功能状态为“停”。122 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 100，试验室能供给的器材有：学生电源U = 3V、电流表、电压表、滑动变阻器最大阻值R = 50、开关各一个，导线假设干。（1） 小明设计的试验电路图如图甲所示，请用铅笔画线代替导线，依据甲图将乙图中的实物图连接完整。（2） 当小明依据甲图连好实物电路后，闭合开关，觉察电流表的指针能够偏转，电压表的示数为 3V，产生这种现象的缘由是。（3） 在试验过程中，小明觉察电流表指针偏转幅度太小，但他想了想，觉得不需要改变电路的连接方式，且不用读出电流表的示数，也能较准确地求出Rx的阻值。他的做法是：将滑动变阻器的滑片移到，读出，则 R =x(用字母表示)。答案：1如以以下图2滑动变阻器接入电路中的阻值为0或“滑动变阻器的滑片滑到最左端”、“滑动变阻器被短路”等 3最大阻值处或“最右端” 电压表的示 :/school.chinaedu 8U R数 U 或“R 两端的电压 U xxxxUUx :/school.chinaedu 9