1、 欧 姆 定 律知识结构:重难点聚焦:重点:1.欧姆定律公式及计算。2.电阻的测量。3.串、并联电路的特点。难点:1.含有变阻器电路的分析。2.电路中电流、电压、电阻的关系。知识要点回扣:1.电流跟电压、电阻的关系。(1)保持电阻不变时,电流跟电压成正比。注意:不能反过来说,因果关系不能颠倒。(2)保持电压不变时,电流跟电阻成反比。注意:不能说,在电压不变时,导体的电阻与通过它的电流成反比,因为电阻是导体本身的一种性质,与导体中是否有电流通过无关。2. 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)公式:(3)符号的意义及单位:U电压伏特(V), R电阻
2、欧姆(), I电流安培(A)(4)使用欧姆定律公式时,应注意公式中I、U、R应该对应同一段导体或者同一段电路,即满足“同体性”。(5)公式中I、U、R除满足公式中的“同体性”之外,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。(6)运用该式时,式中各量的单位只能是安培,伏特,欧姆。(7)欧姆定律的成立是有条件的,只能在“纯电阻电路”中成立,对于含有电动机的电路,欧姆定律就不成立。(8)欧姆定律公式变形之后,可得公式: ,它反映了电阻可用导体两端电压和导体中的电流的比值表示,但是因为电阻是导体本身的一种性质,因此它既不和U成正比,也不和I成反比,这一点和欧姆定律有明显区别。3.电阻
3、的测量伏安法测电阻:(1)实验原理:根据欧姆定律的变形公式,测出两端的电压和通过的电流,就可以求出它的电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。(2)实验器材:电源、开关、电流表、电压表。滑动变阻器。小灯泡和导线等。(3)实验电路图:(4)滑动变阻器的作用:改变流过电路的电流或改变小灯泡两端的电压及保护电路。(5)实验过程中应注意事项:A连接电路时开关应断开。B电路连好,开关闭合前,应使滑片位于变阻器的最大值处,使它处于使电路中电流最小的位置。C本实验要测量多次,达到减小实验误差的目的。D实验完毕后,不要忘记规整器材。E要注意电表量程的选择。F每个小灯泡的金属灯口上都标着它的额定电压,接通电源后通过变
4、阻器把电压调到额定电压,测量时从额定电压开始逐次降低。4.串联电路:(1)电流特点:串联电路中各处电流都相等。公式:I=I1=I2=In(2) 电压特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式:U=U1+U2+Un(3)电阻的特点:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。公式:R=R1+R2+Rn注意:导体串联相当于增加了导体的长度,由影响导体的电阻的因素可知,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。(4)串联电压特点:在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。公式:5.并联电路:(1)电流的特点:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。公式:I=I1+I2+In(2)电压特点:并联电路中
5、,各并联支路两端的电压相等,且等于并联电路两端的总电压。公式:U=U1=U2=Un(3)电阻的特点:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。公式:注意:(1)电阻的并联实质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何一个分电阻。(2)若并联电路的某一支路电阻变大,则R总会随之增大。(3)若只有两条支路,支路的电阻分别是R1、R2,则:(4)分流特点:在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。公式:规律方法整合:伏安法测电阻是要重点掌握的,它是电学实验的核心。掌握该实验实际上也就掌握了电学中的决定电阻大小的因素,导体电流与导体两端电压,导体电阻的关系。测小灯泡功率,焦耳定律实验,电
6、磁铁的特点等实验。基础巩固1、如图所示是R1和R2两个电阻中电流随它们两端电压变化的IU图像,由图像可知,电阻R1_R2。(填“”或“=”) 解析:由图像可以看出,当电压U相同时,通过R1的电流I1比通过R2的电流I2大,即I1I2。根据欧姆定律的变形公式, 可得出,R1R2。答案:IB C.UA=UB D.UAUB解析:本题可用模型法,把导体A、B看作是相串联的两个电阻,显然RARB,根据串联电路特点,IA=IB,UAUB ,串联电路电压的分配与电阻成正比。答案:A举一反三:通过人体的电流超过30mA时会造成生命危险,若某人身体的电阻为1100,则他的安全电压是_V,若在潮湿的季节,人体的安
7、全电压如何变化?解析:人体是导体,通过人体的电流决定于加在人体两端的电压和人体的电阻。当人体中通过安全电流30mA时,加在人体两端的最高电压为U=IR=0.03A1100=33V,在潮湿的雨季,人体电阻变小,而电流还是不能超过30mA,根据U=IR可知,人体的安全电压将降低。答案:33 降低。5、电源电压为4V且保持不变,虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻,当开关S由闭合到断开时,电流表示数减小了0.5A,试在虚线框内画出电阻的一种可能的连接电路图,并标出相应的R的值。分析:本题因只有两个电阻,所以只能是两个电阻串联和并联,因为由闭合到断开时,电流表示数减小,(1)可以以为是并联断开了一
8、个支路,且减小的电流就是该支路的电流,所以该支路的电阻。(2)也可以认为是串联电路,使其中一个电阻短路,则 ,把电源电压 U=4V 代入得, R=4。答案: 总结升华:本题属于暗箱题,考查有关串、并联电路和欧姆定律的知识,解决的方法一般由题目提供的信息对电路进行判断、猜测和尝试。解题过程中,学生往往不明确串、并联电路的特点,所以找不到解题的思路,不明确电流表示数减小的含义,所以不能计算电阻R的数值。举一反三:由两个阻值相同的电阻,已知BD间的电阻RBD=0,CD的电阻RCD=3,AC间的电阻RAC=3,AB间的电阻RAB=6,请画出方框内的电路图,并标明各电阻的阻值。解析:RBD=0表明BD间
9、无电阻,直接用导线连接,RCD=3,RAC=3,RAB=6。表明AC间和CD间各有一个电阻,且这两个电阻串联起来接在AB间。答案:6、如图所示,电阻R1的阻值为10,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:(1)通过电阻R2的电流;(2)电源电压;(3)电阻R2的阻值。解析:由图知R1、R2并联,A1测R1的电流,A测干路的电流,由并联电路特点和欧姆定律可知。(1)I2=I-I1(2)U=U1=I1R1 (3)R2=U/I2解:(1)I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A;(2)U=I1R1=0.3A10=3V;(3)R2=U/I2=3V/0.2A=15。举一反三:如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值是80,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P置于b端时,电流表的示数为0.3A, 电压表的示数为6V,求(1)电阻R1的阻值。(2)当滑动变阻器的滑片置于ab中点时,电流表和电压表的示数分别是多少?解:(1) R1=U/I1=6V/0.3A=20(2) , U1=IR1=0.1A20=2V。