1、 欧姆定律一、探究电阻上的电源跟两端电压的关系二、欧姆定律及其应用知识点 1 电流跟电压、电阻的关系导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻有关。研究它们之间的定性关系时,我们采用控制变量法。研究电流跟电压的关系时,控制电阻的大小不变,通过改变导体两端的电压,研究电流随电压变化的关系。研究电流跟电阻的关系时,保持加在导体两端的电压不变,通过改变导体的电阻,观察电流随电阻变化的关系。实验结论:1、导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。即: nIUII3212、导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。即: nRR知识点 2 欧姆定律欧姆定律:导体中的电流与导体两端
2、的电压成正比,与导体的电阻成反比。(1)欧姆定律公式: IU 为电源电压,单位为伏( V);I 为通过导体的电流,单位为安(A);R 为导体的电阻,单位为欧()。【注意】应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即 I,U,R 是对同一段导体、同一时刻而言的。(2) ,IR应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时,只要知道 I,U,R 三个量中的两个,就可以求出第三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意,物理量的计算不同于数学上的计算,必须用对应的物理量单位才有意义,避免将物理问题数学化,应理解每个量的物理意义。公式的物理意
3、义(1)欧姆定律的公式 表示,加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就随着RUI增大几倍。当导体两端的电压保持不变时,导体的电阻增大几倍,导体中的电流就减为原来的几分之一。(2)导出式 U=IR 表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。(3)导出式 表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流I的比值,由于同一导体的电阻一定(导体本身的性质),因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比”知识点 3 电阻的串联与并联电阻的串联(1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。(相当于增加导体的长度)(2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分值 R
4、 串 =R1+R2+Rn。(3)n 个相同电阻串联时的总电阻为: n串电阻的并联(1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。(相当于增加导体的横截面积)(2)并联电阻的总电阻的阻值得倒数等于各分电阻的阻值之和,即:。n311RR并(3)n 个相同电阻串联时的总电阻为: 。nR并(4)两个电阻 R1 和 R2 并联时的表达式为: 。21并三、测量小灯泡的电阻知识点 1 应用欧姆定律测量电阻将欧姆定律公式加以变形,可得到: ,只要测出导体两端的电压和通过导体的IU电流,就可以测出(通过计算得出)这个导体的电阻的大小,测量和计算时严格要求单位的统一性,即电阻的单位是 ,电压的单位 V,电
5、流的单位是 A,这种测量电阻的方法叫伏安法。这种通过测量电压和电流来测量电阻的方法是一种间接测量法。知识点 2 伏安法测小灯泡电阻小灯泡发光与否,以及发光亮度变化时,灯丝温度变化很大,温度对灯丝电阻的影响较大。小灯泡在额定电压下正常发光,灯丝温度高,电阻大,实际电压低于额定电压时,不能正常发光,灯丝微温度较低,电阻较小,实际电压高于额定电压时,灯丝易烧坏,应避免这种现象发生。知识点 3 伏安法测定电阻的阻值定值电阻的阻值一般固定不变,在额定电压下或实际电压低于额定电压时,定值电阻的温度变化很小,温度对定值电阻的影响很小,一般忽略不计。注意事项 (1)连接电路时,开关必须断开,电流表、电压表的接
6、法要分别串联、并联,电流表与小灯泡串联,电压表与小灯泡并联。还要注意电流表、电压表量程的选择以及正、负接线柱的接法。滑动变阻器采用“一上一下”接法与小灯泡串联。(2)接通电路前,移动滑动变阻器滑片,使变阻器接入电路中的电阻最大,使串联电路电流最小,保护电路元件。(3)加在小灯泡两端的电压不要超过额定电压太多,否则会烧坏小灯泡。(4)移动滑片 P 改变小灯泡两端电压时,要紧盯电压表示数,并留意电流表示数变化情况,不要盲目乱动,造成不必要的损坏。知识点 4 额定电压额定电压:用电器正常工作时所需的电压,叫做额定电压。如果实际电压比额定电压高很多,很可能损坏用电器;如果实际电压比额定电压低很多,用电
7、器就不能正常工作,有时还会损坏用电器。额定电流:用电器在额定电压下流过的电流叫额定电流。例如,若灯泡标有“3.8V 0.3A”字样,“3.8V”是该小灯泡的额定电压,“0.3A”是该小灯泡的额定电流。一般每个用电器都标有额定电压和额定电流值,对用电器造成损坏的原因往往是电流过大,实际电流大于额定电流时,易损坏用电器,实际电流小于额定电流时,用电器不能正常工作,有时易损坏用电器。四、欧姆定律和安全用电知识点 1 电压越高越危险触电是人体直接或间接与火线连通,有较大的电流通过人体造成的。触电的起因是人体直接或间接与火线连通。触电危险的真正原因是有较大的电流通过人体。因为人体是导体,当人体触及带电体
8、时,有电流通过人体,电流对人体的危险性跟电流大小、通电时间长短等因素有关,通过人体的电流为 810mA,人手就很难摆脱带电体,通过人体的电流达到 100mA,只要很短时间,就会使人窒息,心跳停止,即发生触电事故时,电流越大,从触电到死亡的时间越短。不高于 36V 的电压叫做安全电压。安全用电的原则是:不接触低压带电体,不接近高压带电体。高低压的划分低压和高压的界限是 1000V,低于 1000V 为低压,高于 1000V 为高压。低压对人体来说并非安全电压,预防低压触电,应不接触低压带电体(主要指火线)。高压触电分两类:高压电弧触电和跨步电压触电,预防电弧触电应远离易起电弧处,预防跨步电压触电
9、应两脚并拢下蹲,或并脚跳离高压带电体。知识点 2 注意防雷与避雷针雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层之间,云层与大气之间的电压高达几百万伏至几亿伏,放电时的电流可达几万安到十几万安,产生很强烈的光和声。云层和云层之间的放电危害不大,而云层与地面之间的放电如果通过树林、建筑物,巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏,如果这种放电通过人体,能够立即致人死亡。雷电均发生在积雨云层,由于积雨云层内空气所含的水蒸气比干燥空气多,而电荷极易吸附在水珠表面,故积雨云层积聚许多电荷。避雷针因在房屋的高处,其尖端曲率半径又极小,分布在其内的负电荷产生的电场很大,易使其周围的空气电离而造成一条可以导电的
10、通道。并且避雷针是金属做的,是电的良导体,当电荷传至避雷针尖上时极易沿着金属线流入大地,这一电流通道可使云层和建筑物间的正、负电荷中和,使云层放出的电荷完全通过避雷针流入大地而不会损坏建筑物。知识点 3 短路定义:由于某种原因,电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象,叫做短路。或电流不通过电器直接接通叫做短路。短路的危害:电源短路是十分危险的,由于导线的电阻远小于灯泡的电阻,所以通过它的电流会非常大,这样大的电流,电池或者其他电源都不能承受,电源会损坏;更为严重的是,因为电流太大,会使导线的温度升高,严重时有可能造成火灾。日常生活中我们常采用保险丝、空气开关、熔断器等防止短路或过载带来的危害
11、。短路分电源短路和用电器短路两类。用电器短路时,一般认为用电器中无电流流过,不会对电路造成损害。串联电路的特点:1、电压特点:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。即: nUU3212、电流特点:串联电路中的电流处处相等。即: nIII3213、电阻特点:串联电路的总电阻等于各部分电路的电阻之和。即: nRR3214、串联正比分压。即:U 1U 2U 3U n=R1R 2R 3R n并联电路的特点:1、电压特点:并联电路中各支路电压与总电压相等。即: n3212、电流特点:并联电路中干路电流等于各支路电流之和。即:nIII3213、电阻特点:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。
12、即: nRR13214 并联反比分流。即:I1I 2I 3I n= 123nR1随堂练习一、填空题连接方式 串联 并联电路图电流特点电压特点总电阻分流分压1滑动变阻器的制作原理是通过改变连入电路中的 来改变 的为了使滑动变阻器对电路起到保护作用,一般将它 联在电路中,并且通常在使用前将滑片调到 的位置上2使用电压表时,如果被测电压超过了电压表的最大测量值,不仅测不出电压值,甚至会 电压表在不能预先估计被测电压的情况下,可以用 法来判断被测电压是否超过量程3如图 4,R 1=15、R 2= 10。当 R1增大到 20 时,电压表示数将_,若将 R1除去,电压表示数将_,电流表示数_。 (填增大、
13、不变、减小)4甲乙两个电阻的阻值分别为 4 和 8,若将它们串联后接在 12V 的电源两端(电源电压保持不变) ,则通过甲电阻的电流是_A,乙电阻两端的电压是 _ V.5下表列出了一些材料制成的长 1m、横截面积为 的导线在 20时的电阻值21m导线 银 铜 铝 钨 铁 锰铜合金 镍铬合金电阻 R/ 0016 0017 0027 0052 0096 044 11根据表中数据回答:假如让你架设一条输电线路,在铝线和铁线之间,你应选用 ;假如要选用一根金属丝来做滑动变阻器的电阻丝,在镍铬合金和锰铜丝之间,你应选用 .6两个定值电阻上分别标有“20,1A”和“20,05A”字样,将两定值电阻串联起来
14、接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为 ;若将两定值电阻并联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为 7有两个电阻之比 R1: R2=2:5,把它们串联在电路中,通过它们的电流强度之比 I1: I2= ,加在它们的两端电压之比 U1: U2= ;如果把它们并联在电路中,通过它们的电流之比 I1: I2= ,加在它们两端的电压之比是 U1: U2= 图 6-54SARPR1a b图 6-55A B CL1 L2S8某用电器的电阻是 120,要使电路中的总电流的 1/5 通过这个用电器,就跟这个用电器并联一个 的电阻;若要使用电器两端的电压是总电压的 1/5,则应跟这个用电器串联一个
15、 的电阻9触电时有电流通过人体,通过人体电流的大小取决于 和 ,经验证明:只有 的电压才是安全的二选择题1关于电流表和电压表能否直接连到电源两极上的下列说法中,正确的是( )A电流表可以,电压表不可以 B两种电表都可以 C电流表不可以,电压表可以 D两种电表都不可以2学生实验用的电压表,当使用“+”和“15”两个接线柱时,电压表的量程和最小刻度值分别是( )A15V,0.5V B15V,1V C3V,0.1V D3V,0.05V3如图 6-54 所示,将电压表先后并接在 AB 处、 BC 处、 AC 处,当开关 S 闭合后,电压表读数最大时,是接在( ) A AC 处 B AB 处 C BC
16、处 D三处一样大4一部录音机要求电源电压是 9 伏,若用干电池作电源,则需要将( ) A6 节干电池并联 B6 节干电池串联 C3 节干电池并联 D3 节干电池串联5在如图 6-55 所示的电路中,电池的电压为 12V,滑动变阻器 R 的最大阻值是 50,电阻 R1的阻值为 10当变阻器的 p 端从 a 端滑向 b 端时,电流表的变化范围是( ) A0.24A0.2A B0.2A0.24A C0.2A1.2A D1.2A0.2A 6下面说法正确的是( )A电路断开后,电路中的电流为零,因此电源电压也为零B电路两端只要有电压,电路中就一定有电流C电压表有一定的量程,使用时选择的量程越大越好D在并
17、联电路中,不论灯泡是大是小,每个灯泡两端的电压都相等7白炽灯泡的灯丝断开后,可把断头搭接起来继续使用,这时灯丝的( )A电阻变大,电流减小 B电阻变小,电流增大 C电阻和电流都增大 D电阻和电流都减小 9如图 6-56 所示电路中电源电压不变,当 S 闭合,且滑片 P 向左滑动时,各电表示数的变化情况是:( ) AA 1表读数不变、A 2表读数变小、V 表读数变小BA 1表读数变大、A 2表读数变大、V 表读数不变 CA 1表读数变小、A 2表读数变大、V 表读数变大 DA 1表读数不变、A 2表读数变大、V 表读数不变 10教室里装有多盏电灯,每多开一盏灯,则教室内电路的( )A总电阻增大
18、B总电压增大 C总电流增大 D总电压、总电流都不变11张弛同学在做“用变阻器改变灯的亮度”的实验时,她将一只小灯泡与滑动变阻器及开关串联后接在电源上,但闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯都不亮,为了检查电路故障,她另取一只电压表将表分别与小灯泡、开关并联时,表的指针均不动;将SA1A2VLR1R2P表与滑动变阻器并联时,表的指针明显偏转则电路故障可能是( )A电源没电了 B小灯泡处开路 C滑动变阻器处开路 D开关处开路12、在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )A改变电路中的电流 B改变被测电阻两端的电压 C改变被测电阻的阻值 D保护电路13探究小组在练习使用电压
19、表时,军军把电压表接成了如图所示的电路当闭合开关时发生的现象是:( )灯泡亮、电压表有示数 灯泡亮、电压表无示数灯泡不亮、电压表有示数 灯泡不亮、电压表无示数14两只电阻组成串联电路,R 1与 R2两端电压之比是 4:1,若将这两只电阻并联,其电流之比: ( ) A 4:1 B3:1 C1:3 D1:415一段导体两端的电压为 4V 时,导体中的电流为 1A,如果将两端的电压减少到 2V 时,导体中的电流变为( ) A0.25A B0.5A C2A D3A16、如图所示,已知电阻 R1=3、 R2=6,电流表 A 的示数是 0.6A,则电流表 A1的示数( ) 图 152A0.6A B0.4A
20、 C0.2A D0.1A 17如图所示, AB 和 BC 是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,比较这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小,有( )A , B , BCUABCIABCUABCI=C , D ,=18如图 1515 所示的电路中,闭合 S, 当开关 S1从断开到闭合的过程中,下列说法中正确的是( )AS 1 闭合后电流表 A 1、A 2示数相等 BS 1 闭合后电流表 A 1的示数比 A 2大CS 1 闭合后电流表 A 1、A 2示数大小无法判断 DS 1 闭合后电流表 A 1的示数比 A2小三、计算题1把 R1和 R2串联后接在电压是
21、 5 V 的电源上,通过 R1的电流强度是 02 A, R2两端的电压是 4 V, ,求 R1和 R2 各等于多少?BA C图 1512图 15152图 6-62 中灯泡 L1的电阻是 6 , L2的电阻是 4 , S1闭合、 S2断开时,电流表的读数是I1=0.8A; S1断开、 S2闭合时,电流表的读数为 I2=0.5A求灯泡 L3 的阻值和电源电压答案一、 填空题1、连接方式 串联 并联电路图电流特点 21II21II电压特点 UU总电阻 21R21R分流分压 21U21I1、电阻丝长度 电阻 串 阻值最大2、烧坏 试触3、不变 不变 减小4、1 85、铝线 镍铬合金丝6、20v 10v7、1:1 2:5 5:2 1:18、30 4809、人体的电阻 加在人体两端的电压 不高于 36v二、选择题CAABD DBDDC CCCDB BCB三、实验题1、 伏安IUR2、图略 次数灯泡两端电压U/V通过灯丝电流I/A灯丝的电阻R/?RS1S2L1L3L2A2、 (1)DCBA(2)47 47(3)等效替代法四、计算题1、 5R20R2、 VU8131 2.2 0.26 8.462 2.5 0.28 8.933 3.0 0.30 109.13