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《欧姆定律》是德国物理学家欧姆在19世纪初期做了大量的实验,归纳得出的一个重要的规律,为了纪念他,就以他的名字命名为欧姆定律;其内容是: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.该定律不仅是本节的重点、难点,同时也是电学的很重要的定律之一,是中考必考的内容.现对内容解读如下.
1.欧姆定律包含了两方面内容:即在电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;在电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.而该定律在叙述中省略了“电阻不变”和“电压不变”这两个前提条件,但同学们在理解欧姆定律时,不能忽略.
2.在理解欧姆定律时,绝不能说“在电阻不变时,导体两端的电压跟电流成正比”、“在电压不变时,导体的电阻跟电流成反比”.因为:①电压是形成电流的原因,有了电压才可能有电流,它们之间存在着因果关系,不能颠倒说;②电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定导体的材料、长度、横截面积和温度,与电流的大小无关.
3.对欧姆定律表达式I=U/R的变形式R=U/I的理解:①它是伏安法测量电阻的原理;②通过该式可以计算导体的电阻;绝不能得出电阻与电压成正比,与电流成反比的结论,这是因为导体的电阻式导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关.
4.欧姆定律及其推出公式只使用于纯电阻电路,如含有电动机的部分电路,就不能应用欧姆定律进行计算.
5.利用欧姆定律计算时候,还要特别注意做到公式中三个物理量的“同一性”和“同时性”;所谓的“同一性”是指I=U/R中的电流、电压和电阻都必须是同一导体或同一段电路上对应的物理量,不同导体之间不一定存在上述的关系;“同时性”是指电流、电压和电阻必须是同一时刻的值,因为即使在同一部分电路上由于开关闭合或滑动变阻器的滑片移动等,都会造成电路中电流、电压和电阻的变化,所以不是同一时刻的三个量,也就不一定满足欧姆定律所述的关系.
6. 欧姆定律公式中三个物理量单位一定要统一,即I-AR-ΩU-V.
图1
例1(2010年镇江) 如图1所示,通过灯泡L1、L2中的电流分别为0.2 A和0.3 A,电源电压保持不变, L1的电阻为15 Ω,则干路电流为A,电源电压是V, L2的电阻为 Ω.
解析:这是一道利用欧姆定律来求解的中考试题,正确解
答此类题目,首先要分清电路的结构(是并联电路还是串联),
其次明确已知量,待求量;然后结合串并联特点以及欧姆定律
列等式或方程解题.由分析可知,该电路是并联电路,已知各
支路的电流,则干路电流I=I1+I2=0.2 A+0.3 A=0.5 A;根据欧姆
定律及并联电路的特点,U=U2=U1=I1R1=0.2 A×15 Ω=3 V(同
一性)R2=U/I2=3 V/0.3 A=10 Ω
答案:0.5310
例2(2010年烟台)在图2所示的电路中,
图2
当开关闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,
对电表读数的变化,分析正确的是()
(A) 电流表A、电
压表V1示数都减小,电压表V2示数增大
(B) 电流表A、电压表V1示数都变大,电压表V2示数变小
(C) 电流表A的示数减小,两电压表示数不变
(D) 三个电表的示数都不变
解析:这是一道动态试题,目的判断电表示数的变化,依据
欧姆定律;正确解答此类题目方法:①分清电路的结构,②明确各表的作用
③知道电路总电阻的变化是由于开关的闭合或断开?还是由于滑动变阻器的移动引起的;④根据串并联电路的特点及欧姆定律进行解题.
解题思路是:先判断局部电路电阻的变化→再判断整个电路总电阻、电流、电压的变化→回到局部,判断电流、电压的变化,即由局部→整体→局部.如图3所示.
图3
由分析可知,本题是一道串联电路,电压表V1是测量小灯泡两端的电压,电压表V2是测量滑动变阻器两端的电压,电流表A是测量干路中的电流;当滑片P向右滑动时,变阻器接入电路的电阻变大(局部),则总电路电阻变大(整体),电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R可知,总电流I变小,即电流表示数变小;则U1↓=I↓R1,U2↑=U-U1↓(回到局部),因此正确的选项为(A).
答案:(A).
总之,正确理解欧姆定律是解题的关键,会分析电路的结构且会画等效电路图,熟记串并联电路的特点是解此类题目的保证.
1.欧姆定律包含了两方面内容:即在电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;在电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.而该定律在叙述中省略了“电阻不变”和“电压不变”这两个前提条件,但同学们在理解欧姆定律时,不能忽略.
2.在理解欧姆定律时,绝不能说“在电阻不变时,导体两端的电压跟电流成正比”、“在电压不变时,导体的电阻跟电流成反比”.因为:①电压是形成电流的原因,有了电压才可能有电流,它们之间存在着因果关系,不能颠倒说;②电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定导体的材料、长度、横截面积和温度,与电流的大小无关.
3.对欧姆定律表达式I=U/R的变形式R=U/I的理解:①它是伏安法测量电阻的原理;②通过该式可以计算导体的电阻;绝不能得出电阻与电压成正比,与电流成反比的结论,这是因为导体的电阻式导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关.
4.欧姆定律及其推出公式只使用于纯电阻电路,如含有电动机的部分电路,就不能应用欧姆定律进行计算.
5.利用欧姆定律计算时候,还要特别注意做到公式中三个物理量的“同一性”和“同时性”;所谓的“同一性”是指I=U/R中的电流、电压和电阻都必须是同一导体或同一段电路上对应的物理量,不同导体之间不一定存在上述的关系;“同时性”是指电流、电压和电阻必须是同一时刻的值,因为即使在同一部分电路上由于开关闭合或滑动变阻器的滑片移动等,都会造成电路中电流、电压和电阻的变化,所以不是同一时刻的三个量,也就不一定满足欧姆定律所述的关系.
6. 欧姆定律公式中三个物理量单位一定要统一,即I-AR-ΩU-V.
图1
例1(2010年镇江) 如图1所示,通过灯泡L1、L2中的电流分别为0.2 A和0.3 A,电源电压保持不变, L1的电阻为15 Ω,则干路电流为A,电源电压是V, L2的电阻为 Ω.
解析:这是一道利用欧姆定律来求解的中考试题,正确解
答此类题目,首先要分清电路的结构(是并联电路还是串联),
其次明确已知量,待求量;然后结合串并联特点以及欧姆定律
列等式或方程解题.由分析可知,该电路是并联电路,已知各
支路的电流,则干路电流I=I1+I2=0.2 A+0.3 A=0.5 A;根据欧姆
定律及并联电路的特点,U=U2=U1=I1R1=0.2 A×15 Ω=3 V(同
一性)R2=U/I2=3 V/0.3 A=10 Ω
答案:0.5310
例2(2010年烟台)在图2所示的电路中,
图2
当开关闭合后,滑动变阻器滑片P向右移动时,
对电表读数的变化,分析正确的是()
(A) 电流表A、电
压表V1示数都减小,电压表V2示数增大
(B) 电流表A、电压表V1示数都变大,电压表V2示数变小
(C) 电流表A的示数减小,两电压表示数不变
(D) 三个电表的示数都不变
解析:这是一道动态试题,目的判断电表示数的变化,依据
欧姆定律;正确解答此类题目方法:①分清电路的结构,②明确各表的作用
③知道电路总电阻的变化是由于开关的闭合或断开?还是由于滑动变阻器的移动引起的;④根据串并联电路的特点及欧姆定律进行解题.
解题思路是:先判断局部电路电阻的变化→再判断整个电路总电阻、电流、电压的变化→回到局部,判断电流、电压的变化,即由局部→整体→局部.如图3所示.
图3
由分析可知,本题是一道串联电路,电压表V1是测量小灯泡两端的电压,电压表V2是测量滑动变阻器两端的电压,电流表A是测量干路中的电流;当滑片P向右滑动时,变阻器接入电路的电阻变大(局部),则总电路电阻变大(整体),电源电压不变,根据欧姆定律I=U/R可知,总电流I变小,即电流表示数变小;则U1↓=I↓R1,U2↑=U-U1↓(回到局部),因此正确的选项为(A).
答案:(A).
总之,正确理解欧姆定律是解题的关键,会分析电路的结构且会画等效电路图,熟记串并联电路的特点是解此类题目的保证.