第十七章 歐姆定律【知識(shí)架構(gòu)+難點(diǎn)點(diǎn)播+拓展提升】 中考物理 核心知識(shí)必備

第十七章歐姆定律【思維導(dǎo)圖】【必背手冊(cè)】★知識(shí)點(diǎn)一：電路電流與電壓和電阻的關(guān)系1.由于電壓是形成電流的原因，說(shuō)明電流的大小與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)；由于導(dǎo)體的電阻對(duì)電流有阻礙作用，所以，電流的大小與導(dǎo)體電阻有關(guān)。2.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系，我們應(yīng)控制電阻一定，通過(guò)在電路中串聯(lián)一個(gè)變阻器來(lái)調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論：電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。3.為了研究通過(guò)導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系，我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定，通過(guò)換用不同的電阻來(lái)改變電阻，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論：電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。要點(diǎn)詮釋?zhuān)孩偬岢鰡?wèn)題：電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系？②制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，采用的研究方法是：控制變量法。即：保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系；保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集數(shù)據(jù)信息：（會(huì)進(jìn)行表格設(shè)計(jì)）④分析論證：（分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系，從中找出物理量間的關(guān)系，這是探究物理規(guī)律的常用方法。）⑤得出結(jié)論：在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比?！镏R(shí)點(diǎn)二：歐姆定律1.歐姆定律：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。2.公式：，其中：U為電源電壓，單位為伏（V）；I為通過(guò)導(dǎo)體的電流，單位為安（A）；R為導(dǎo)體的電阻，單位為歐（Ω）。注意：應(yīng)用歐姆定律的公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，一定要統(tǒng)一到國(guó)際制單位后再進(jìn)行計(jì)算。歐姆定律公式中的各個(gè)物理量具有同一性，即I,U,R是對(duì)同一段導(dǎo)體、同一時(shí)刻而言的。3.公式變形：，。4.運(yùn)用歐姆定律公式解題技巧：解題時(shí)，為了便于分析問(wèn)題，應(yīng)先根據(jù)題意，畫(huà)出電路圖，并在圖中標(biāo)明已知物理量的符號(hào)、數(shù)值及未知物理量的符號(hào)，公式中的三個(gè)物理量的單位均使用國(guó)際（制）單位。要點(diǎn)詮釋?zhuān)簯?yīng)用歐姆定律公式以及兩個(gè)變形式進(jìn)行解題時(shí)，只要知道I、U、R三個(gè)量中的兩個(gè)，就可以求出第三個(gè)未知物理量。在計(jì)算和理解問(wèn)題的過(guò)程中千萬(wàn)注意，物理量的計(jì)算不同于數(shù)學(xué)上的計(jì)算，必須用對(duì)應(yīng)的物理量單位才有意義，避免將物理問(wèn)題數(shù)學(xué)化，應(yīng)理解每個(gè)量的物理意義。（1）歐姆定律公式，表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍，導(dǎo)體中的電流就隨著增大幾倍。當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻增大幾倍，導(dǎo)體中的電流就減為原來(lái)的幾分之一。（2）導(dǎo)出式U=IR表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過(guò)它的電流與其電阻的乘積。（3）導(dǎo)出式表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于加在導(dǎo)體兩端的電壓與其通過(guò)的電流的比值；由于同一導(dǎo)體的電阻一定（導(dǎo)體本身的性質(zhì)），因此不能說(shuō)成“導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓成正比，與通過(guò)它的電流成反比”?！镏R(shí)點(diǎn)三：電阻的測(cè)量1.伏安法測(cè)導(dǎo)體電阻（1）實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)歐姆定律的變形公式，用電壓表、電流表分別測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流，就可以求得這段導(dǎo)體的電阻；此法叫“伏安法”。（2）實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻、導(dǎo)線若干。（3）實(shí)驗(yàn)電路：如圖所示。（4）實(shí)驗(yàn)步驟：①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路；②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3，觀察電流表的示數(shù)，每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3，分別填入設(shè)計(jì)的表格中；③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3，求出它們的平均值R=（R1+R2+R3）/3。（5）滑動(dòng)變阻器的作用：①保護(hù)電路；②改變導(dǎo)體兩端的電壓，使其成倍數(shù)地增加；③多次測(cè)量求平均值。2.伏安法測(cè)小燈泡電阻（此是考試重點(diǎn)）（1）實(shí)驗(yàn)原理：根據(jù)歐姆定律的變形公式，用電壓表、電流表分別測(cè)出待測(cè)小燈泡兩端的電壓和通過(guò)它的電流，就可以求得小燈泡的電阻。（2）實(shí)驗(yàn)器材：電源、開(kāi)關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)小燈泡、導(dǎo)線若干。（3）實(shí)驗(yàn)電路：如圖所示。（4）實(shí)驗(yàn)步驟：①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路；②電路經(jīng)檢查無(wú)誤后，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P的位置，使小燈泡兩端的電壓分別為U1、U2、U3，觀察電流表的示數(shù)，每次對(duì)應(yīng)的數(shù)值為I1、I2、I3，分別填入設(shè)計(jì)的表格中。③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對(duì)應(yīng)的電阻值R1、R2、R3，求出它們的平均值R=（R1+R2+R3）/3。（5）記錄表格實(shí)驗(yàn)序號(hào)U/VI/AR/Ω123待測(cè)小燈泡電阻R=（R1+R2+R3）/3=注意事項(xiàng)：①器材的選取：電流表所選用量程滿偏值要大于電路中的最大電流；滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)略大于或接近小燈泡的電阻（效果更明顯）；②連接電路時(shí)：按照電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器的使用規(guī)則，將它們正確地連入電路，在連接的過(guò)程中，開(kāi)關(guān)要斷開(kāi)；③進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)：閉合開(kāi)關(guān)前，要把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處，是電路中的電流最小，以保證電路中燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全；④將每次測(cè)量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來(lái)，以便最后分析和總結(jié)；⑤分析處理數(shù)據(jù)，對(duì)于測(cè)得的各組電流和電壓值，計(jì)算出相應(yīng)的電阻，然后比較，找出規(guī)律。要點(diǎn)詮釋?zhuān)簩?shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)注意事項(xiàng)：A．連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)斷開(kāi)；B．電路連好，開(kāi)關(guān)閉合前，應(yīng)使滑片位于變阻器的最大值處，使它處于使電路中電流最小的位置；C．本實(shí)驗(yàn)要測(cè)量多次，達(dá)到減小實(shí)驗(yàn)誤差的目的；D．實(shí)驗(yàn)完畢后，不要忘記整理器材。E．要注意電表量程的選擇。★知識(shí)點(diǎn)四：歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用1.電阻的串聯(lián)（1）串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。（2）串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和：R串=R1+R2+……Rn。（3）n個(gè)相同電阻R串聯(lián)時(shí)的總電阻為：R串=nR。要點(diǎn)詮釋?zhuān)簩?dǎo)體串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度，由影響導(dǎo)體的電阻的因素可知，串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個(gè)分電阻。2.電阻的并聯(lián)（1）并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。（2）并聯(lián)電阻的總電阻倒數(shù)等于各分電阻的阻值倒數(shù)之和，即：。（3）n個(gè)相同電阻R0串聯(lián)時(shí)的總電阻為：。（4）兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián)時(shí)的表達(dá)式為：R總=eq\f(R1R2,R1+R2)。要點(diǎn)詮釋?zhuān)海?）電阻的并聯(lián)實(shí)質(zhì)上是增大了導(dǎo)體的橫截面積，所以并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)分電阻；（2）若并聯(lián)電路的某一支路電阻變大，則R總會(huì)隨之增大。3.串并聯(lián)電阻的比較分類(lèi)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流特點(diǎn)串聯(lián)電路中各處電流相等并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和電壓特點(diǎn)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等，且都等于電源電壓電阻特點(diǎn)串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和；若有n個(gè)相同的電阻R0串聯(lián)，則總電阻為；把幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來(lái)相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的長(zhǎng)度，所以總電阻比任何一個(gè)串聯(lián)分電阻都大。并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和；若只有兩個(gè)電阻R1和R2并聯(lián)，則總電阻R總=eq\f(R1R2,R1+R2)；若有n個(gè)相同的電阻R0并聯(lián)，則總電阻為；分配特點(diǎn)串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比并聯(lián)電路中，電流的分配