十七章歐姆定律

第十七章《歐姆定律》筆記（修改稿5）一、基礎(chǔ)部分：1、在探究I與U的關(guān)系時，條件是電阻不變（所以不能選小燈泡做實驗，小燈泡的電阻隨溫度升高而增大），然后移動滑片使定值電阻兩端電壓增大，觀察電流表的變化，從而得出I與U成正比的結(jié)論。所以，滑動變阻器的作用是改變定值電阻兩端的電壓。（如下圖）此電路圖可以進行的實驗：探究I與U的關(guān)系(移動滑片，觀察電流表和電壓表)；探究I與R的關(guān)系（測一次后，更換R1，移動滑片使不變）；測量定值電阻Rx的阻值（移動滑片多次測量）；④用小燈泡替換Rx，可測量小燈泡的電功率（下一章）；2、在探究I與R的關(guān)系時，條件是保持電阻兩端電壓不變（比如3V），然后改變電阻（即5Ω換成10Ω），觀察電流的變化，從而得出I與R成反比的結(jié)論。但是，5Ω換成10Ω后，電阻兩端電壓（即eq\o\ac(○,v)示數(shù)）增大了，所以，下一步應(yīng)該調(diào)節(jié)滑片使滑動變阻器電阻變大，才能使eq\o\ac(○,v)不變（原因是R’變大，分壓變大，則eq\o\ac(○,v)就變小，變回原來的3V）。所以，滑動變阻器的作用是保持電阻兩端的電壓不變。（提示：結(jié)論是I與U成正比，I與R成反比，不是U與I，R與I，順序不能顛倒）3、歐姆定律：內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。公式：I=U/R

應(yīng)用歐姆定律解題時應(yīng)注意的事項：公式變形為：U=IRR=U/I式中的I、U、R是同一個用電器的，而且是同一時刻的，已知其中兩個，可求第三個。于I、U、R間的關(guān)系：①R不變時，I與U成正比；②U不變時，I與R成反比。③對于公式R=U/I，不能認為R與U成正比，R與I成反比。因為導(dǎo)體的電阻由材料、長度、橫截面積決定，而與U和I無關(guān)。對應(yīng)于R=U/I的正確理解是：R在數(shù)值上等于U與I的比值，對于同一個電阻，U、I改變時，其比值R不變（與密度公式ρ=m/V類似）。4、串聯(lián)電路的電阻：①總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即R總=R1+R2②對于n個相等的電阻串聯(lián)，R總=nR③串聯(lián)電路總電阻大于任意分電阻，導(dǎo)體的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度④幾個電阻串聯(lián)，若其中一個電阻增大，則串聯(lián)的總電阻增大。5、并聯(lián)電路的電阻：①并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即1/R總=1/R1+1/R2（不使用此公式）②對于n個相等的電阻R并聯(lián)，R總=R1/n③幾個電阻并聯(lián)起來，總電阻比任何一個電阻都小。這是因為把導(dǎo)體并聯(lián)起來，相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積。④幾個電阻并聯(lián)，若其中一個電阻增大，則并聯(lián)的總電阻增大。（這點跟串聯(lián)相同）⑤對于兩個電阻R1、R2并聯(lián)，則R總=R1R2/(R1+R2)（此公式只算R總，不算分電阻）6、兩個電阻R1、R2串聯(lián)時：

I1/I2=1:1,U1/U2=R1/R27、兩個電阻R1、R2并聯(lián)時：

U1/U2=1:1,I1/I2=R2/R1二、看懂電路圖的一般步驟：1．畫出去除電表后的簡化電路圖（電流表畫成導(dǎo)線，電壓表及它的左右臂膀都去除）。2．簡化圖中電阻是串聯(lián)還是并聯(lián)，并對應(yīng)回憶串聯(lián)或并聯(lián)的關(guān)于I、U、R的規(guī)律。3．觀察電流表電壓表在圖中測哪里的電流電壓。4．有變阻器的弄清滑片移動怎樣改變變阻器的電阻。5．有多個開關(guān)的，要特別注意開關(guān)閉合時有沒有某電阻短路的，被短路的電阻也要去除。三、、示數(shù)變化專題：首先利用去除電表法簡化電路，判斷是串聯(lián)還是并聯(lián)，描出電流路徑：1．串聯(lián)電路的、示數(shù)變化：如圖1電路，定值電阻R1和滑動變阻器R2串聯(lián)，滑片P向右移動，和的示數(shù)怎樣變化？主要方法：⑴看滑動變阻器連入的是哪一段電阻(把它描黑)？⑵看滑片移動后，這段電阻變長還是變短？—→滑動變阻器的電阻變大還是變小？⑶判斷示數(shù)（電阻變大則電流變?。?；圖1圖2⑷判斷滑動變阻器的分壓（電阻變大則分壓就變大）；⑸判斷定值電阻的分壓（根據(jù)U總=U1+U2，U總不變，滑動變阻器分壓變大，定值電阻分壓就變?。⒁夥直鏈y什么電壓。2、并聯(lián)電路的、示數(shù)變化：如圖2電路，滑動變阻器R1和定值電阻R2并聯(lián)，滑片P向右移動，和的示數(shù)怎樣變化？主要方法：（有兩個不變）⑴并聯(lián)電路中的無論接在什么地方，都測電源電壓，所以并聯(lián)電路中的示數(shù)不變。⑵并聯(lián)電路中定值電阻支路的電流不變，即定值電阻支路的示數(shù)不變。⑶判斷滑動變阻器支路的示數(shù)：看滑動變阻器連入的是哪一段電阻？看滑片移動后，這段電阻變長還是變短？—→滑動變阻器的電阻變大還是變小，電阻變大則電流變小。⑷判斷干路的示數(shù)，根據(jù)I=I1+I2，定值電阻支路的電流不變，干路的電流隨著滑動變阻器支路的電流而變化。3、溫馨提醒（提高篇）：判斷與的比值是否改變，不是各分析和的示數(shù)變化，而是判斷與的比值等于哪個電阻？如果是定值電阻，則兩表比值不變；如果是變阻器，則根據(jù)變阻器的阻值變化判斷兩表比值變化。4、還有一種在串聯(lián)電路中判斷變化量與變化量的比值的，如上圖1，因為一個分壓的減小量等于另一個分壓的增大量，即可看做定值電阻的與變化量的比值，即比值不變。特別關(guān)注：光敏電阻、壓敏電阻、熱敏電阻、氣敏電阻（天然氣）、酒精濃度傳感器、風(fēng)力測定儀等，其本質(zhì)都是滑動變阻器，判斷其電阻是變大、變小是關(guān)鍵，然后再解題。四、歐姆定律公式及串聯(lián)、并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻規(guī)律：電路規(guī)律物理量(符號和單位)串聯(lián)電路U1U2U1U2UR1R2I并聯(lián)電路I2II2II1R1R2U電流I（A）注意并聯(lián)要分流I總=I1=I2（串聯(lián)電路中電流處處相等，即使導(dǎo)線粗細不同也相等，即使燈泡亮度不同也相等）I總=I1+I2（I總會改變大?。?）并聯(lián)電路中干路中的電流等于各支路電流之和）(2)并聯(lián)分流時，I1和I2是不同支路的電流，其大小由EQ\F(U,I)決定，所以I1與I2互不影響，I1增大時，定值電阻支路的I2不會減小，只會不變。(3)I1增大時，I2不變，則I總會增大。電壓U（V）注意串聯(lián)要分壓U總=U1+U2（U總不會改變大?。?）串聯(lián)電路中兩端的總電壓等于各部分電壓之和）(2)串聯(lián)分壓時，U1和U2分擔(dān)電源電壓，R1增大時，U1分壓會增大，由于U總為電源電壓不變，所以U2減小。U總=U1=U2（并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等，且等于總電壓，所以并聯(lián)電路中的電壓表不管測什么用電器的電壓，其示數(shù)不變）電阻R（Ω）R總=R1+R2(1)串聯(lián)總電阻比任意一個分電阻都大（串聯(lián)電阻相當(dāng)于增加導(dǎo)體長度）；(2)串聯(lián)分電阻中有一個電阻增大，總電阻隨之增大。R總=EQ\F(R1R2,R1+R2)(1)并聯(lián)總電阻比任意一個分電阻都小（相當(dāng)于增加導(dǎo)體橫截面積）；(2)并聯(lián)分電阻中有一個電阻增大，總電阻隨之增大。求電流Ｉ(Ａ)Ｉ=EQ\F(U,R)，串聯(lián)還可以利用I總=I1=I2；并聯(lián)還可以利用I總=I1+I2求電壓Ｕ(Ｖ)U=IR，串聯(lián)還可以利用U總=U1+U2；并聯(lián)還可以利用U總=U1=U2求電阻Ｒ(Ω)R=EQ\F(U,I)，串：R總=R1+R2；并：R總=EQ\F(R1R2,R1+R2)只求R總，用R=EQ\F(U,I)求分電阻串聯(lián)電路并聯(lián)電路比例式1I1：I2=1：1U1：U2=1：1比例式2eq\f(U1,U2)==eq\f(R1,R2)（串聯(lián)時電阻大的分壓大）串聯(lián)時電壓之比都等于電阻的正比eq\f(I1,I2)==eq\f(R2,R1)（并聯(lián)時電阻大的分流?。┎⒙?lián)時電流之比都等于電阻的反比五、測量電阻的方法：伏安法是常規(guī)方法，剩下的㈡和㈤都是特殊方法。㈠伏安法：實驗電路如下圖1。①實驗原理：I=U/R②實驗方法：電壓表測電壓和電流表測電流，求電阻，叫伏安法。③注意事項：a,連接電路的過程中，開關(guān)應(yīng)是斷開的；b,閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處(滑片遠離下接線柱即為最大阻值)；c,電流表、電壓表+、-接線要正確，電流表根據(jù)I=U/R計算電流，一般選擇0—0.6A，電壓表一般根據(jù)電源電壓選量程。=4\*GB3④實驗中滑動變阻器的作用：多次測量求平均值。=5\*GB3⑤此種測量方法因為電流表偏大，所以電阻值偏小。圖1㈡安R法：圖2甲乙都是安R法。⑴按圖2甲所示電路圖連接電路；⑴按圖2乙所示電路圖連接電路；⑵閉合開關(guān)Ｓ，用電流表分別測出⑵閉合開關(guān)S，讀出電流表的示數(shù)為I0；ＲＸ、Ｒ０中的電流為ＩＸ、Ｉ０。⑶斷開開關(guān)S，讀出電流表的示數(shù)為IX。電阻表達式：電阻表達式：圖2甲圖2乙圖3甲圖3乙㈢伏R法：圖3甲乙都是伏R法。⑴按圖3甲所示電路圖連接電路；⑴按圖3乙所示電路圖連接電路；⑵閉合開關(guān)Ｓ，用電壓表分別測出⑵閉合開關(guān)S，讀出電壓表的示數(shù)為U；ＲＸ、Ｒ０兩端的電壓為UＸ、U０⑶斷開開關(guān)S，讀出電壓表的示數(shù)為U0。電阻表達式：電阻表達式：㈣伏滑法：㈤安滑法：⑴按圖4所示電路圖連接電路；⑴按圖5所示電路圖連接電路；⑵閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P⑵閉合開關(guān)S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P滑至阻值最小處，并讀出電壓表的示數(shù)為U；滑至阻值最小處，并讀出電流表的示數(shù)為I；⑶調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P滑至阻值最大處，⑶調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P滑至阻值最大處，并讀出電壓表的示數(shù)為UX并讀出電流表的示數(shù)為IX電阻表達式：電阻表達式：圖4圖5小結(jié)：電阻的特殊測量方法就是在兩種情況下（開關(guān)閉合或斷開、滑片在左端或右端）根據(jù)電源電壓U總=IR列兩個方程，而這兩個方程相等（U總相等），可求未知電阻，表達式就是綜合算式。典型例題：如圖所示的四個電路中，R0為已知阻值的定值電阻，可以測出未知電阻Rx的電路是（）ABCD解題思路：上面四個電路圖中，不管電流表、電壓表，凡是能夠測出兩個值的，都可以測出Rx，像D圖無論開關(guān)是閉合還是斷開，電壓表測量的都是電源電壓，就不能測出Rx。六、電學(xué)圖像題：主要看圖像縱坐標和橫坐標各表示什么物理量（一般橫坐標表示電壓U，縱坐標表示電流I，稱為U—I圖像，主要抓住線段的始點和終點、交叉點對應(yīng)的U和I，可求電阻）：記住三種圖像：1、定值電阻的U—I圖像（圖1）；2、燈泡電阻的U—I圖像（圖2）；3、滑動變阻器的U—I圖像（圖3）；4、b為定值電阻圖像，a為滑動變阻器圖像（圖4）；5、R1為定值電阻圖像，R2為小燈泡電阻圖像（圖5）。圖1圖2圖3圖4圖5例1：一種電工工具由一個小燈泡L和一個定值電阻R并聯(lián)而成，通過L、R的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖6所示．由圖可得定值電阻R的阻值為

Ω；當(dāng)把這個工具接在電壓為2V的電路兩端，L、R并聯(lián)的總電阻是

Ω。例2：如圖7所示電路，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)S，當(dāng)滑動變阻器的滑片P從a端滑到b端的過程中，兩個電阻的U－I關(guān)系圖像如圖所示。則下列判斷正確的是(

)圖6A、圖線甲是電阻R1的“U－I”關(guān)系圖像B、電源電壓為9VC、滑動變阻器R2的最大阻值為20ΩD、R1的電阻為10Ω例3：如圖8甲所示電路中，R2為滑動變阻器，R1R3為定值電阻，電源電壓保不變．改變滑片P的位置，兩電壓表示數(shù)與電流表的示數(shù)對應(yīng)關(guān)系的圖象分別表示在圖8乙所示的坐標系中．則：

（1）當(dāng)滑片移至a端時，對應(yīng)的是圖乙中的________點；

（2）當(dāng)滑片移至b端時，電路中的電流為_________A；

（3）R1的阻值為Ω；（4）電源的電壓為V。圖7圖8例4、如圖所示，是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置．R是______，它的金屬片是__杠桿__的一端．從油量表是由______表改裝而成，它的刻度是的（均勻或不均勻），指針所指的刻度，就可以知道油箱內(nèi)油面的高度。（注意R連接的是哪一段）（1）油箱向外輸油時，油量表示數(shù)將_____，R’在電路中的作用是。（2）若圖中電源電壓為24V，電流表的量程為0-0.6A，滑動變阻器的最大值為80Ω，為了電流表不超量程，保護電阻R′的最小阻值應(yīng)是______Ω．（3）如果用電壓表代替油量表，電壓表應(yīng)該與并聯(lián)。例5、如圖甲所示是測量定值電阻Rx阻值的實驗電路，器材可以滿足實驗要求．

（1）按照甲圖連接電路后，閉合開關(guān)，電壓表為2.5V，電流表乙圖所示，則Rx阻值為Ω。（2）同學(xué)們又設(shè)計了兩種測量方案，方案中定值電阻的阻值為R0．

①方案一：閉合開關(guān)S，如果電壓表V1和V2的讀數(shù)分別為Ul和U2，則電阻Rx的阻值表達式為Rx=___．

②方案二：電路中Rx≠R0，將開關(guān)S接到a，讀出電流表的示數(shù)I1；再將開關(guān)S接到b，讀出電流表的I2；由I1R0=I2Rx可得Rx=I1R0/I2，請判斷結(jié)果是否正確并簡要說明理由：___．=3\*GB3③如果想把方案二進行改進，用等量替代法測量Rx的電阻，應(yīng)該怎樣改進？(R0換成電阻箱)例6、現(xiàn)要組裝一個由熱敏電阻控制的報警系統(tǒng)，要求當(dāng)熱敏