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第十八讲 欧姆定律,甘肃省,物理,一、欧姆定律 1欧姆定律：探究流过导体的电流与其两端电压、导体电阻之间的关系，采用的是_法，通过实验得出三个物理量之间的关系用欧姆定律来表述：导体中的电流跟导体两端电压成_比，跟导体的电阻成_比，用公式表示为_. 【提示】使用欧姆定律公式的注意事项： (1)同体性，即同一段电路上的I、U、R (2)同时性，即同一时间也就是电路在同一状态下的I、U、R (3)统一性，即单位要统一，I、U、R的单位分别是A、V、 ,控制变量,正,反,二、串、并联电路的电阻特点 2电阻的串联 (1)在串联电路中，等效电阻等于_。若串联的电阻阻值分别为R1、R2，串联后的等效电阻为R，则R_。 (2)电阻的串联相当于增加了电阻的长度，所以串联电阻的等效电阻比任何一个分电阻都_。 3电阻的并联 (1)在并联电路中，等效电阻的倒数等于_。若并联的电阻阻值分别为R1、R2，并联后的等效电阻为R，则_ (2)电阻的并联相当于增加了电阻的横截面积，所以并联电阻的等效电阻比任何一个分电阻都_。,各串联电阻之和,R1R2,大,小,各并联电阻的倒数之和,1(2014，兰州)在如图所示的电路中，电阻R16 ，R28 ，电源电压及定值电阻R的阻值未知，当开关S接位置1时，电流表的示数为0.4A，则此时R1两端的电压是_V；当开关S接位置2时，电流表的示数将大于_A且小于0.4A。,2(2013，兰州)将一个5的电阻和一个20的电阻串联，等效电阻是_；若将它们并联，等效电阻是_.,2.4,0.3,25,4,3(2013，兰州)某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。 实验开始时，滑动变阻器的作用是_。在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，应保持_不变；在探究通过导体的电流与导体电阻关系时，滑动变阻器的作用是_。,保护电路,电阻,保持电阻两端电压不变,5(2014，联考)李明和小亮利用如图(甲)所示的电路探究“电流与电阻的关系”已知电源电压为6 V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10 、15 、20 、25 . (1)李明根据图(甲)所示电路图，将图(乙)中的实验器材连接成实验电路，小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议李明改线,请在接错的那根线上打“”； 另画一根导线，使电路连接正确； 如果不改接这根导线，对实验的影响是_ (具体说明是什么影响) (2)李明将电路改接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置，保持电压表的示数为2.5V，电流表的指示如图(丙)所示，则电流表的读数是_A，连接电路的电阻R的阻值是_. (3)实验中，若保证电压表的示数为2.5 V不变，将定值电阻R的阻值由25 更换为15 ，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向_(选填“左”或“右”) 移动；当定值电阻为10 ，移动滑动变阻器滑应接入电路的阻值为_.,不能测出待电阻两端的电压,0.25,10,左,14,【例1】(2014，漳州)如图所示是一种测定风速的装置其中风速表由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，T型管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连当风速变大时( ) A活塞向下运动，电压表示数变小 B活塞向上运动，电压表示数变小 C活塞向下运动，电压表示数变大 D活塞向上运动，电压表示数变大,应用欧姆定律分析动态电路,【解析】由图可知R1和R2串联，电压表测R两端电压，当风速变大时，活塞上方空气流速快，压强小，活塞向上运动，通过杠杆带动滑片P向下运动，R1接入电路的阻值变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，由UIR可知电压表示数变大故选D. 【答案】D,【变式题1】如图所示，电源电压保持不变，R为定值电阻，R为滑动变阻器开关闭合后，逐渐向右调节滑动变阻器的滑片P，则下列说法正确的是( ) A电流表示数变大 B电流表示数不变 C电压表示数变大 D电压表示数变小,D,【例2】如图所示，电源电压为6 V，R1R230 ，求： (1)当开关S断开时，电路中的总电阻R和R2两端的电压； (2)当开关S闭合时，电流表的示数和R2两端的电压。 【解析】由电路图可知，开关S断开时，两电阻串联；开关S闭合时，R2被短路，只有R1接入电路。根据串联电路的电阻关系及欧姆定律可求解。,应用欧姆定律进行计算,【变式题2】实验室有一种小量程的电流表叫毫安表，用符号 表示，在进行某些测量时，其电阻不可忽略在电路中，我们可以把毫安表看成一个定值电阻，通过它的电流可以从表盘上读出，利用如图所示电路可以测量一个毫安表的电阻，电源的电阻不计，R1140 ，R260 .当开关S1闭合、S2断开时，毫安表的读数为6 mA；当S1、S2均闭合时，毫安表的读数为8 mA.求毫安表的电阻RA和电源的电压U. 解：当开关S1闭合、S2断开时，由欧姆定律可得：UI1(R1R2RA)；当S1、S2均闭合时，由欧姆定律可得：UI2(R1RA)；I1(R1R2RA)UI2(R1RA)；代入数据得：RA40；将RA代入式，U1.44V.,探究电流与电压、电阻的关系 1实验方法：控制变量法。 (1)在研究电流与电压关系时，应控制电阻不变，改变电压进行实验。 (2)在研究电流与电阻关系时，应控制电压不变，改变电阻进行实验。 2实验电路图： 3滑动变阻器的作用： (1)改变电阻两端的电压，保护电路； (2)保持定值电阻两端电压不变。,4实验结论：保持电阻不变时，通过导体的电流与加在导体两端的电压成正比；保持导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 5注意：为了使实验结论具有普遍性，应进行多次实验。,【例3】在探究“电流与电压的关系”的实验中，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应调到_位置，分别采用5 、10 、15 的电阻进行实验，目的是_如图所示是根据实验数据绘制的图象，由图象可知：电阻一定时，导体中的电流与加在这段导体两端的电压成_关系；由该图象还能得出电流与_之间的关系,【解析】连接好实验电路后，在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到接入电路电阻最大的位置，实验中更换不同电阻时进行多次测量的目的是避免实验结论的偶然性和特殊性，使实验得到的结论更具有普遍性在电阻一定时，电流随电压变化的图象是一条过原点的直线，这说明在电阻一定时，电流与加在这段导体两端的电压成正比由于有三个不同的电阻值，所以可以根据题中图象得出电压一定时，电流与电阻成反比的关系 【答案】阻值最大(或电阻最大；或使电路中电流最小) 使实验结论更具有普遍性(或避免实验结论具有偶然性) 正比 电阻,一、方法技巧 1重要规律：电阻的串联和并联,2.电路计算的一般思路 (1)四个弄清：用电器的连接方式；各电表分别测哪个元件的电学量；滑动变阻器接入电路的部分；题中的已知条件和提供的物理过程。 (2)画电路图：特别是不同的物理过程对应的电路图，在图中尽可能地标出已知量的符号，数据和未知量的符号。 (3)对电路进行分析，寻找已知量与未知量的关系，分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定，定值电阻阻值恒定)和变化的量。 (4)根据电路特点及相关公式比例关系或方程求解。,【例4】(2012，襄阳)用粗细均匀的电阻丝围成一个正方形ABCD，如图所示，其中E为CD边的中点。当B、D两点接入电路中时，阻值为8 ；那么将B、E两点接入电路中时，阻值为_ 。 【解析】设每个边的电阻为R，当B、D两点接入电路中，相当于BC和CD串联，电阻是RR2R，BA和AD串联，电阻也是2R，然后再把它们并联起来，总电阻是R，故得R8 ，将B、E两点接入电路中时，一边是BC和CE串联，电阻是8 4 12 ，一边是BA、AD和DE串联，电阻是8 8 4 20 ，最后把这两路并联，总电阻是,【答案】7.5,【例5】(2014，达州)如图所示，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中，下列判断正确的是( ),
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