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歐姆定律特點(diǎn)范文1
一、物理電學(xué)相關(guān)公式及形象記憶法
初中物理電學(xué)相關(guān)公式和定理雖然表面看比較抽象難懂,但是因?yàn)殡娏魇菍?shí)際存在的,并且其特點(diǎn)和存在形式可以類比現(xiàn)實(shí)中許多形象易懂的實(shí)物和現(xiàn)象,因此結(jié)合實(shí)際對(duì)相關(guān)定理定律進(jìn)行理解和記憶會(huì)收到很好的效果.
1.歐姆定律
歐姆定律解釋的是電學(xué)中電壓、電流、電阻三者之間的關(guān)系,是電學(xué)最基本的定律.
電流×電阻=電壓,即I×R=U;其他的變形式可以由此公式導(dǎo)出.
可以用水流演示電流,用水壓解釋電壓,以現(xiàn)實(shí)中形象的實(shí)物來解釋電學(xué)相關(guān)內(nèi)容.
2.電功公式
電功公式是講電力做工的計(jì)算方法,電流流過導(dǎo)線會(huì)產(chǎn)熱,有能量產(chǎn)生,能量可以做功,電功公式就是計(jì)算電力做工能力的公式.
電流×電流×電阻×?xí)r間=電功,即I2Rt=P;
將I=UR代入,就能成為電功公式的另一形式.
3.電功率公式
電功率就是形容電流做功快慢的公式.
電流×電流×電阻=電功率,即P=I2R.
電功和電功率可以用電燈發(fā)光發(fā)熱解釋,電流越大,電燈越亮,時(shí)間越長(zhǎng),電燈散失的熱量越多,就是電流做功的道理.
二、物理電學(xué)題目解題技巧
1.歐姆定律方程解題
熟記歐姆定律,只要是給出電路解電學(xué)未知量并且題目中沒有涉及功率內(nèi)容的題目,結(jié)合整個(gè)電路列出歐姆定律的基本方程,肯定可以得到答案,即使最初看題時(shí)沒有頭緒,在列出歐姆定律方程之后也能從方程中看出解題方法.靜態(tài)電路圖列寫一個(gè)歐姆定律方程,動(dòng)態(tài)電路圖根據(jù)變化次數(shù)列出相應(yīng)數(shù)目的歐姆定律方程即可.
例電路圖如圖1所示,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片在R2上某兩點(diǎn)之間來回滑動(dòng)時(shí),電流表的讀數(shù)變化范圍是2 A~5 A,電壓表的讀數(shù)變化范圍是5 V~8 V,問電源電壓及電阻R1的值分別是多少?
乍一看此題確實(shí)無從下手,但是可以看出這是一個(gè)動(dòng)態(tài)電路題,隨著滑動(dòng)變阻器阻值的不同電路相關(guān)參量產(chǎn)生了變化,因此需要列兩個(gè)歐姆定律方程,方程列出,題目便迎刃而解.
解根據(jù)題意列歐姆定律方程,首先滑動(dòng)變阻器在題意中阻值最小時(shí),電流最大為5 A,電壓表度示數(shù)最小為5 V,此時(shí)滑動(dòng)變阻器電阻值為5 V÷5 A=1 Ω.
可以列出一個(gè)方程:
U÷(R1+1)=5 A(1)
同理,滑動(dòng)變阻器阻值最大時(shí)為8 V÷2 A=4 Ω.
列另一個(gè)歐姆定律方程
U÷(R1+4)=2 A(2)
用簡(jiǎn)單的解方程法解方程(1)和(2),很容易得出結(jié)果U=10 V;R1=1 Ω.
2.等效電路解含功率動(dòng)態(tài)題
解含有功率內(nèi)容的動(dòng)態(tài)題的一個(gè)很好的方法就是將其各種狀態(tài)獨(dú)立出來,簡(jiǎn)化成等效電路,每種狀態(tài)單獨(dú)分析,之后綜合考慮并求解.
例如圖2所示,R2與R3的電阻比為R2∶R3=1∶4,最初所有開關(guān)處于斷開狀態(tài),同時(shí)閉合S1與S2,S3保持?jǐn)嚅_,電流表示數(shù)為0.3 A,R2消耗功率P2;之后閉合S1、S3,S2斷開,R1消耗功率為0.4 W,R3消耗功率為P3,P2∶P3=9∶4,求電源電壓和R1阻值.
雖然此題表面看是動(dòng)態(tài)且較為復(fù)雜,但是將動(dòng)態(tài)電路的兩個(gè)狀態(tài)拆分成靜態(tài)簡(jiǎn)單電路,題目便會(huì)簡(jiǎn)單明了,之后列寫歐姆定律和功率方程,解方程即可.
當(dāng)閉合S2后電路可簡(jiǎn)化成如圖3形式,可列方程如下:
(R1+R2)×0.3=U(1)
R2×0.3×0.3=P2(2)
打開S2閉合S3后電路變成圖4,設(shè)此時(shí)電流為I3,結(jié)合等量關(guān)系R3=4R2,將R3用R2代替,后列方程
(R1+4R2)×I3=U(3)
R1×I3×I3=0.4(4)
4R2×I3×I3=49P2(5)
5個(gè)方程,5個(gè)未知數(shù),此題可解.由(2)式和(5)式可解出I3=0.1 A,其他未知數(shù)便順利得出.最終結(jié)果:U=36 V,R1=80 Ω.
歐姆定律特點(diǎn)范文2
一、重視實(shí)驗(yàn)探究過程,發(fā)現(xiàn)新問題
歐姆定律的探究過程把科學(xué)探究的七個(gè)環(huán)節(jié)表現(xiàn)得淋漓盡致,從最初了解基本電路中電流、電壓和導(dǎo)體電阻的定性關(guān)系,從而提出“導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻是怎樣影響導(dǎo)體中電流大小的,電流與電壓和電阻究竟存在什么關(guān)系”的問題,到最后處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和討論交流,得出電流、電壓和導(dǎo)體電阻的定量關(guān)系,即歐姆定律,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為I=U/R.探究的過程還是一個(gè)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程,使同學(xué)們加深了對(duì)歐姆定律的理解.
例1某同學(xué)按如圖1所示的電路,研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體電阻間的關(guān)系,若保持電源電壓的大小和電阻箱R1的阻值不變,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R2的金屬滑片P,可測(cè)得不同的電流、電壓值,如表1;然后,他又改變電阻箱R1的阻值,測(cè)得相應(yīng)的電流值,如表2.請(qǐng)回答:
(1)分析表1中數(shù)據(jù)可知:_____________________________;
(2)分析表2中數(shù)據(jù)可知:電流與電阻_____.(填“成”或“不成”)反比,這與歐姆定律_______(填“相符”或“不符”),其原因是________.
解析這是一個(gè)典型的歐姆定律實(shí)驗(yàn)探究題,重點(diǎn)考查的是歐姆定律的結(jié)論.一個(gè)要注意的細(xì)節(jié)問題是,歐姆定律的整個(gè)探究過程運(yùn)用了控制變量的思想.因此,在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論時(shí),一定要體現(xiàn)這種思想.所以分析表1中數(shù)據(jù)可知:在電阻不變條件下,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比(因?yàn)閷?dǎo)體兩端的電壓成倍增加時(shí),流過導(dǎo)體的電流也隨著成倍增加).但分析表2中數(shù)據(jù)卻發(fā)現(xiàn),電流和導(dǎo)體電阻的乘積不是一個(gè)定值,即電流與導(dǎo)體的電阻不成反比,這個(gè)結(jié)論顯然不符合歐姆定律.那么,為什么得不出正確結(jié)論呢?這是我們?cè)谔骄窟^程中經(jīng)常碰到的一個(gè)問題,這個(gè)問題的解決,本身與這個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想連接在一起,因?yàn)樵谔骄侩娏髋c電阻關(guān)系時(shí),應(yīng)保持電壓不變.因此當(dāng)電阻箱R1的阻值改變時(shí),一定要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,使R1兩端的電壓保持不變,再讀出相應(yīng)的電流值,然后分析數(shù)據(jù).那么,當(dāng)R1的阻值成倍增加時(shí),如何調(diào)節(jié)滑片P才能使它兩端的電壓保持不變呢?如上圖,應(yīng)將滑片P向右調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢茫胂肟矗瑸槭裁茨兀?/p>
二、創(chuàng)設(shè)新情景,解決新問題
近年來,從中考試題來看,在歐姆定律實(shí)驗(yàn)題方面,不僅僅考查了歐姆定律的實(shí)驗(yàn)探究過程和伏安法測(cè)電阻,也出現(xiàn)了一些創(chuàng)設(shè)新情景,運(yùn)用歐姆定律去解決一些新問題的實(shí)驗(yàn)題.這類試題的解答一定要抓住“歐姆定律是電路中的交通規(guī)則”這一點(diǎn),運(yùn)用公式I=U/R和電路的特點(diǎn)來解答.
例2“曹沖稱象”的故事流傳至今,最為人稱道的是曹沖采用的方法,他把船上的大象換成石頭,而其他條件保持不變,使兩次的效果(船體浸入水中的深度)相同,于是得出大象的重就等于石頭的重.人們把這種方法叫“等效替代法”.請(qǐng)嘗試?yán)谩暗刃娲ā苯鉀Q下面的問題.
【探究目的】粗略測(cè)量待測(cè)電阻Rx的值
【探究器材】待測(cè)電阻Rx、一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的電阻箱(元件符號(hào)_______),一個(gè)單刀雙擲開關(guān)、干電池、導(dǎo)線和一個(gè)刻度不準(zhǔn)確但靈敏度良好的電流表(電流表量程足夠大).
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
(1)在右邊的方框內(nèi)畫出你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖;
(2)將下面的實(shí)驗(yàn)步驟補(bǔ)充完整,并用字母表示需要測(cè)出的物理量.
第一步:開關(guān)斷開,并按設(shè)計(jì)的電路圖連接電路;
第二步:____________________________;
第三步:____________________________.
(3)寫出Rx的表達(dá)式:Rx=____________.
解析這是測(cè)未知電阻的另一種方法――“等效替代法”.這種實(shí)驗(yàn)題對(duì)同學(xué)們的要求比較高,它創(chuàng)設(shè)了一個(gè)新的情景(“曹沖稱象”),讓你從這個(gè)新情景中受到啟發(fā),來解決一個(gè)新問題.它不是歐姆定律探究過程的簡(jiǎn)單重現(xiàn),而是要求同學(xué)們真正理解歐姆定律中電流、電壓、電阻的關(guān)系,即電壓一定時(shí),電流相等,則電阻相等.因此,我們可以按圖3的實(shí)驗(yàn)電路來完成待測(cè)電阻Rx的粗略測(cè)量.連接好電路后,將開關(guān)S與a相接,使電流表的示數(shù)指示在某一刻度(因?yàn)殡娏鞅淼目潭炔粶?zhǔn)確,因此不能準(zhǔn)確讀數(shù));接著將開關(guān)S與b相接,這個(gè)時(shí)候需要調(diào)節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)指示在同一刻度處,讀出電阻箱上電阻值為R,這一步充分利用了歐姆定律的結(jié)論,當(dāng)電壓相等時(shí),電流相同,則電阻相等.即Rx=R.
同學(xué)們想想看,本題為什么說只是粗略測(cè)量呢?S接a和接b的順序能顛倒嗎?如果電流表的刻度準(zhǔn)確且靈敏度良好,那么可不可以較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量呢?(這個(gè)時(shí)候,我們可以直接根據(jù)歐姆定律來解決這個(gè)問題,即分別讀出S接a和b時(shí),電流表的示數(shù)為I1和I2,則通過計(jì)算我們可以得到待測(cè)電阻Rx=RI2/I1,且這個(gè)時(shí)候與S先接a還是先接b沒有關(guān)系.)
三、尋找實(shí)驗(yàn)規(guī)律,滲透數(shù)理思想
歐姆定律的實(shí)驗(yàn)探究過程本身就體現(xiàn)了一種數(shù)理思想,要求從定性的結(jié)論,運(yùn)用數(shù)學(xué)方法得出定量的關(guān)系式.因此,在以后的中考命題上,這種思想的體現(xiàn)可能是命題者關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn).
例4某同學(xué)想探究導(dǎo)電溶液的電阻是否與金屬一樣,也與長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān).于是他設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案:首先他找來幾根粗細(xì)不同的乳膠管,按要求剪下長(zhǎng)短不同的幾段.并在其中灌滿質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同的鹽水,兩端用粗銅絲塞住管口,形成一段封閉的鹽水柱.將鹽水柱分別接入電路中的A、B之間.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P,讀出電流表和電壓表的示數(shù),并記錄在表格中,如下表:
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)解答下列問題.
(1)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)序號(hào)_______或_______的數(shù)據(jù)處理,我們可以看出導(dǎo)電溶液的電阻與金屬一樣,電阻的大小與導(dǎo)電溶液柱的橫截面積成_______.(填“正比”或“反比”)
(2)通過對(duì)實(shí)驗(yàn)序號(hào)1、4的數(shù)據(jù)處理,我們可以看出導(dǎo)電溶液的電阻與金屬一樣,電阻的大小與導(dǎo)電溶液柱的長(zhǎng)度成_______.(填“正比”、“反比”)
(3)請(qǐng)?zhí)顚懕砀裰形从涗浀膬蓚€(gè)數(shù)據(jù).
(4)對(duì)于實(shí)驗(yàn)序號(hào)6,開關(guān)閉合,若保持滑動(dòng)變阻器滑片P不動(dòng),將乳膠管拉長(zhǎng),則電流表的示數(shù)將_______;電壓表示數(shù)將_______.(填“變大”、“變小”或“不變”)
解析這是典型運(yùn)用自己探究得到的結(jié)論解答相關(guān)問題的一類題型,要求同學(xué)們對(duì)整個(gè)知識(shí)點(diǎn)有一定的駕御能力.實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的是電流和電壓,而問題是與電阻有關(guān),因此我們先應(yīng)運(yùn)用歐姆定律求出相應(yīng)的電阻值,再進(jìn)行分析(這是試題的一種創(chuàng)新).
我們對(duì)1、3、4、5組數(shù)據(jù)的處理得出R1=3Ω,R3=1.5Ω,R4=6Ω,R5=4Ω.運(yùn)用控制變量的思想,由實(shí)驗(yàn)1和3,或4和5,很容易得出導(dǎo)電溶液的電阻與導(dǎo)電溶液柱的橫截面積成反比;由實(shí)驗(yàn)1和4可以看出,導(dǎo)電溶液的電阻與導(dǎo)電溶液柱的長(zhǎng)度成正比.
歐姆定律特點(diǎn)范文3
例1如圖1所示電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合,甲、乙兩表是電壓表時(shí),示數(shù)之比U甲:U乙=3:2,當(dāng)開關(guān)S斷開,甲、乙兩表都是電流表時(shí),則兩表的示數(shù)之比I甲:I乙為().
A.2:1B.3:1C.2:3D.1:3
解析(1)當(dāng)開關(guān)S閉合,甲乙兩表是電壓表時(shí),根據(jù)電流流向法可知,電流的流徑是:電源的正極R1R2電源的負(fù)極.甲電壓表測(cè)的是電源電壓,乙電壓表測(cè)R2的電壓,其電流流向圖如圖2所示,
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的分壓原理可得
====.
(2)當(dāng)S斷開,甲乙兩表都是電流表時(shí),電流的流徑是:
電源的正極 乙電流
表電源的負(fù)極.
其電流流向圖如圖3所示,
根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的分流原理可得
==;===.
故本題通過電流流向圖可以得到解決,答案應(yīng)選D.
例2如圖4所示,3個(gè)電阻值均為10Ω的電阻R1、R2、R3串聯(lián)后接在電壓恒定為U的電路中,某同學(xué)誤將一只電流表并聯(lián)在電阻R2兩端,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為1.5A,據(jù)此可推知電源電壓U為V;若用一只電壓表代替電流表并聯(lián)在R2兩端,則電壓表的示數(shù)為V.
解析(1)當(dāng)誤將電流表并聯(lián)在R2兩端時(shí),根據(jù)電流流向法可知,R2被電流表短路,電流的流徑是:電源正極R1電流表R3電源負(fù)極.其電流流向圖如圖5所示.根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn)有:
U總=I總R總=I總(R1+R2)
=1.5A×(10Ω+10Ω)=30V.
(2)當(dāng)電壓表并聯(lián)在R2兩端時(shí),電流的流徑是:
電源正極R1R2R3電源負(fù)極.
其電流流向圖如圖6所示,
根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn),
U2=IR2=×R2
=×10Ω=10V.
例3如圖7所示的電路,電源電壓保持不變,R3=10Ω,當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.6A;當(dāng)S2閉合S1斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.3A;當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),電流表示數(shù)為1.1A;試求:
(1)電源電壓;
(2)電阻R2和R3的阻值.
解析(1)當(dāng)S1閉合S2斷開時(shí),R1與R2被短路,電流的流徑是:電源的正極R3電源的負(fù)極.其電流流向圖如圖8所示,
根據(jù)歐姆定律:U=IR3=0.6A×10Ω=6V.
(2)當(dāng)S2閉合S1斷開時(shí),R2與R3被短路,電流的流徑是:電源的正極R1電源的負(fù)極.其電流流向圖如圖9所示,
根據(jù)歐姆定律:R1===20Ω.
(3)當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),根據(jù)“節(jié)點(diǎn)法”不論導(dǎo)線有多長(zhǎng),電路中
有直接用導(dǎo)線(或理想電流表)連接的兩點(diǎn),應(yīng)視為同一個(gè)點(diǎn)(即等位點(diǎn)).
可知電路中的三個(gè)電阻是并聯(lián),電流的流徑是:電源正極R1、R2、R3電流表電源負(fù)極.其電流流向圖如圖10所示,
根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的特點(diǎn),
I2=I-I1-I3=I--
=1.1A--=0.5A,
R2==12Ω.
例4在今年5月份助殘活動(dòng)中,某校初三同學(xué)為傷殘軍人買了一輛電動(dòng)輪椅.同學(xué)們對(duì)這輛車的工作原理產(chǎn)生了興趣.他們對(duì)照說明書的電路原理圖(如圖11所示)了解到,操縱桿可操縱雙刀雙擲開關(guān)K以及滑動(dòng)變阻器R1的滑片P.前推操縱桿時(shí)輪椅前進(jìn),再向前推時(shí)快速前進(jìn);后拉操縱桿時(shí)輪椅慢慢后退.又知蓄電池的電壓U=24V(保持不變)、定值電阻R2=10Ω,電動(dòng)機(jī)的額定功率P0=72W、額定電壓U0=24V.
⑴從原理圖可知,當(dāng)開關(guān)S接到哪兩個(gè)接線柱時(shí),輪椅前進(jìn)?
⑵當(dāng)輪椅后退時(shí),電流表示數(shù)為I=1A,此時(shí)電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率為多少?
⑶當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí),輪椅勻速前進(jìn)的速度為1.5m/s,電動(dòng)機(jī)線圈電阻損耗的功率為18W,求此時(shí)輪椅受到的阻力大小.
解析(1)當(dāng)開關(guān)S接1、2兩個(gè)接線柱時(shí),電流的流徑是:電源正極電動(dòng)機(jī)R2電流表電源負(fù)極.
其電流流向圖如圖12所示.
根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流恒定,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不能改變,所以,此時(shí)輪椅不是前進(jìn)而是后退的狀態(tài).
當(dāng)開關(guān)S接3、4兩個(gè)接線柱時(shí),電流的流徑是:電源正極滑動(dòng)變阻器R1電動(dòng)機(jī)電流表電源負(fù)極.其電流流向圖如圖13所示,
根據(jù)歐姆定律可知,當(dāng)P向右滑動(dòng)時(shí),R總減小I總增大電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快.所以,開關(guān)S接3、4兩個(gè)接線柱時(shí)輪椅是前進(jìn)的.
(2)當(dāng)輪椅后退時(shí)電流流向圖如圖12所示,根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點(diǎn),
電阻R2的電壓為
U2=IR2=1A×10Ω=10V;
電動(dòng)機(jī)兩端的電壓
U電=U一U2=24V一10V=14V,
電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率
P實(shí)=U電I=1A×14V=14W.
(3)當(dāng)電動(dòng)機(jī)以額定功率工作時(shí),由電流流向圖13可知此時(shí)P滑到變阻器的右端,
電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率為
P機(jī)=P0-P線=72W-18W=54W,
歐姆定律特點(diǎn)范文4
一、先判斷總電阻和總電流如何變化
一般來講,從阻值的變化入手,由串并聯(lián)規(guī)律判斷出總阻值R總變化情況,根據(jù)閉合電路歐姆定律確定電路的總電流如何變化,路端電壓如何變化,最后由部分電路歐姆定律及串聯(lián)分壓,并聯(lián)分流等規(guī)律判斷個(gè)部分的變化情況.
①由局部電阻變化判斷總電阻的變化
②判斷總電流I的變化;
③根據(jù)U=E-Ir判斷路端電壓的變化;
④根據(jù)串并聯(lián)電路的特點(diǎn)以及歐姆定律判斷各部分電路的電壓及電流的變化.
R局R總I總U端I部分、U部分
R局R總I總U端I部分、U部分
例 在圖4電路中,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)鍵P向下移動(dòng)時(shí),則( ).
A.A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮
B.A燈變亮、B燈變亮、C燈變暗
C.A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗
D.A燈變亮、B燈變暗、C燈變亮
分析 P向下移動(dòng)時(shí), R局R總I總, 所以A燈變亮,
R局U部分, 所以B燈變暗, IA=IB+IC, 所以C燈變亮.
二、先分析干路部分,再分析支路部分
值得提醒的是,分析時(shí)要注意,電源內(nèi)阻必須考慮,且電源內(nèi)阻是在干路上,根據(jù)部分電路歐姆定律有U內(nèi)=I總r,總電流增大,則內(nèi)阻上電壓增大.同理有UA=I總RA,則RA端的電壓增大,即燈泡A變亮.由E=U內(nèi)+U外和U外=UA+UB可判斷B燈變暗,IA=IB+IC, 所以C燈變亮.
三、先分析定值電阻所在支路,再分析阻值變化的支路
歐姆定律特點(diǎn)范文5
一、主要內(nèi)容
本章內(nèi)容包括電流、產(chǎn)生持續(xù)電流的條件、電阻、電壓、電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻、路端電壓、電功、電功率等基本概念,以及電阻串并聯(lián)的特點(diǎn)、歐姆定律、電阻定律、閉合電路的歐姆定律、焦耳定律、串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用等規(guī)律。
二、基本方法
本章涉及到的基本方法有運(yùn)用電路分析法畫出等效電路圖,掌握電路在不同連接方式下結(jié)構(gòu)特點(diǎn),進(jìn)而分析能量分配關(guān)系是最重要的方法;注意理想化模型與非理想化模型的區(qū)別與聯(lián)系;熟練運(yùn)用邏輯推理方法,分析局部電路與整體電路的關(guān)系
歐姆定律特點(diǎn)范文6
一、滑動(dòng)變阻器的變動(dòng)對(duì)電流電壓的影響
圖1例1(2011年山東臨沂)如圖1所示的電路,電源電壓保持不變,閉合開關(guān),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),下列分析正確的是()
(A) 燈泡變亮,電流表的示數(shù)變大
(B) 燈泡變暗,電流表的示數(shù)變小
(C) 燈泡亮度不變,電流表的示數(shù)變大
(D) 燈泡亮度不變,電流表的示數(shù)變小
解析:滑片移動(dòng)時(shí)可知滑動(dòng)變阻器接入電阻的變化,則由歐姆定律可得出電路中電流的變化,由電流變化可知燈泡的亮度變化.當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí),接入電阻變小,故電路中總電阻減小,因電壓不變,由歐姆定律I=U/R 可得,電流增大,故電流表示數(shù)變大,燈泡的實(shí)際功率變大,故亮度變大.(A)正確.
答案:(A)
點(diǎn)撥:本題屬于電路的動(dòng)態(tài)分析,此類題可先分析局部電阻的變化,再將滑動(dòng)變阻器和定值電阻視為整體進(jìn)行分析,得出總電阻的變化,最后由歐姆定律分析電流的變化.此類題目也屬于歐姆定律的常規(guī)題目,體現(xiàn)了電學(xué)中整體法的應(yīng)用.
圖2例題延伸:如圖2所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān),將滑動(dòng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí),則()
(A)通過燈L的電流變小,變阻器兩端的電壓變小
(B) 通過燈L的電流變大,變阻器兩端的電壓變大
(C) 燈L兩端的電壓變小,通過變阻器的電流變小
(D) 燈L兩端的電壓變大,通過變阻器的電流變小
解析:滑動(dòng)變阻器的滑片右移,變阻器接入電路中的電阻增大,電路中的總電阻增大,則電流減小,同時(shí)燈L分得的電壓也減小,則變阻器分得的電壓就變大.
答案: (C)
點(diǎn)撥:本題考查滑動(dòng)變阻器的原理、電阻對(duì)電路中電流的影響以及串聯(lián)電路的分壓原理,考查學(xué)生分析問題的能力.
二、滑動(dòng)變阻器與電表的測(cè)量目標(biāo)問題
例2(2011年山東聊城)如圖3所示,閉合開關(guān)S,使滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng),則( )
(A) 電流表示數(shù)變小(B) 電壓表示數(shù)變大
(C) 電壓表示數(shù)不變(D) 燈泡變亮
解析:從圖中可以看出,這是一個(gè)串聯(lián)電路,即滑動(dòng)變阻器與小燈泡串聯(lián),電壓表測(cè)量的是滑動(dòng)變阻器兩端的電壓.當(dāng)滑片向左移動(dòng)時(shí),其阻值減小,電路中的總電阻減小,故在電源電壓不變的情況下,電流中的電流變大,通過小燈泡的電流變大,小燈泡變亮,(A)項(xiàng)錯(cuò)誤,(D)項(xiàng)正確;由于滑動(dòng)變阻器的阻值減小,故它分得的電壓也減小,(B)、(C)兩項(xiàng)錯(cuò)誤.
答案:(D)
點(diǎn)撥:判斷電路中的電表示數(shù)變化情況時(shí),應(yīng)首先明確電路的連接方式及電表的測(cè)量對(duì)象,然后根據(jù)歐姆定律及串并聯(lián)電路的電流、電壓特點(diǎn)進(jìn)行分析.
圖3圖4例題延伸: 如圖4所示電路,電源兩端電壓保持不變.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),下列判斷正確的是 ( )
(A) 電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變大,電流表示數(shù)變小
(B) 電壓表V1示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小
(C) 電壓表V1示數(shù)變小,電壓表V2示數(shù)變小,電流表示數(shù)變小
(D) 電壓表V1示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)變大,電流表示數(shù)變大
解析:從題圖可知,電路為串聯(lián)電路,電壓表V1測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,電壓表V2測(cè)定值電路R2兩端的電壓.閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右滑動(dòng)時(shí),變阻器連入電路的電阻變大,電路中電流變小,定值電阻R2兩端的電壓變小,即電壓表V2的示數(shù)變小,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知,變阻器兩端的電壓變大,即電壓表V1的示數(shù)變大,答案為(B).
答案:(B)
點(diǎn)撥:本題考查串聯(lián)電路和歐姆定律的知識(shí),解此類題的關(guān)鍵是明確電壓表所測(cè)的對(duì)象,弄清各用電器之間的關(guān)系,熟記串聯(lián)電路的分壓原理.
三、滑動(dòng)變阻器與伏安法實(shí)驗(yàn)探究
例3(2011年浙江紹興)小敏用如圖5甲所示的電路圖,研究通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體電阻的關(guān)系,電源電壓恒為6 V.改變電阻R′的阻值,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,保持R兩端的電壓不變,記下相應(yīng)的4次實(shí)驗(yàn)的電流和電阻值,描繪在乙圖中.
圖5 (1)實(shí)驗(yàn)過程中,移動(dòng)變阻器滑片時(shí),眼睛應(yīng)注視(選填序號(hào));
(A) 變阻器滑片(B) 電壓表示數(shù)(C) 電流表示數(shù)
(2)在丙圖中,用筆線代替導(dǎo)線,將電壓表正確連入電路.
(3)實(shí)驗(yàn)中,他所選擇的變阻器是(選填序號(hào))
(A) 10 Ω,0.5 A(B) 20 Ω,1 A(C) 50 Ω,2 A
(4)乙圖中陰影部分面積表示的科學(xué)量是.
(5)實(shí)驗(yàn)過程中,如果出現(xiàn)了電流表示數(shù)為0,電壓表示數(shù)接近6 V,電路發(fā)生的故障可能是.
解析:探究電壓一定時(shí),電流與電阻的關(guān)系時(shí),在不斷的改變定值電阻的同時(shí),必須不斷的移動(dòng)滑動(dòng)變阻器,使得電壓表的示數(shù)是一個(gè)定值,故在移動(dòng)滑片的同時(shí),眼睛觀察電壓表的示數(shù);通過電流與電阻的圖像中可以看出保持電壓表的示數(shù)是2 V,故電壓表接入電路中時(shí),所選的量程應(yīng)該是0~3 V的,且并聯(lián)在電阻兩端;陰影部分為電壓值;滑動(dòng)變阻器型號(hào)的選擇應(yīng)該與定值電阻的阻值差不多,故所選型號(hào)為“10 Ω,0.5 A”的;如果電路中出現(xiàn)電流表的示數(shù)為零,說明在電路中出現(xiàn)了斷路,電壓表有示數(shù)說明是電阻R處出現(xiàn)了斷路.
圖6答案:(1)(B)
(2)如圖6所示 (3)(C) (4)電壓 (5)電阻R處有斷路
點(diǎn)評(píng):此題從實(shí)物圖的連接、滑動(dòng)變阻器型號(hào)的選擇、故障的分析等方面較為綜合的考查了學(xué)生,從中加強(qiáng)了學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),是一道不錯(cuò)的電學(xué)中考題.
圖7例4(2011年四川綿陽)如圖7所示是測(cè)量小燈泡電阻和電功率的實(shí)驗(yàn)電路圖,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),電流表、電壓表的示數(shù)變化情況是( )
(A) 增大、增大 (B) 增大、減小
(C) 減小、增大 (D) 減小、減小
解析:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí),電阻R的阻值減小,電路中的總電阻減小,根據(jù)歐姆定律I=U/R可知電路中的電流增大,即電流表的示數(shù)增大.同樣根據(jù)歐姆定律推導(dǎo)公式U=IR可得出燈泡兩端的電壓增大,即電壓表的示數(shù)也增大,所以(B)(C)(D)均是錯(cuò)誤的.
答案:(A)
點(diǎn)撥:本題考察的是綜合運(yùn)用歐姆定律的知識(shí),這也是初中物理的重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容,也是同學(xué)們?nèi)菀壮鲥e(cuò)的地方,在套用公式時(shí)容易“張冠李戴”.
四、滑動(dòng)變阻器與電阻的匹配問題
圖8例5(2011年南京)小華用如圖8所示的電路探究電流與電阻的關(guān)系.已知電源電壓為6 V,滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻為20 Ω,電阻R1為10 Ω.實(shí)驗(yàn)過程中,將滑動(dòng)變阻器滑片移到某一位置時(shí),讀出電阻R1兩端電壓為4 V,并讀出了電流表此時(shí)的示數(shù).緊接著小華想更換與電壓表并聯(lián)的電阻再做兩次實(shí)驗(yàn),可供選擇的電阻有15 Ω、30 Ω、45 Ω和60 Ω各一個(gè),為了保證實(shí)驗(yàn)成功,小華應(yīng)選擇的電阻是 Ω和 Ω.
解析:為了探究電流與電阻的關(guān)系,應(yīng)保持4 V電壓,當(dāng)所換電阻為45 Ω和60 Ω時(shí),無論如何調(diào)節(jié),所換電阻兩端的電壓都超過4 V,故45 Ω和60 Ω電阻不可以.