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1专题17欧姆定律一、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。2.公式为:I=U/R变形公式有:U=IRR=U/I3.欧姆定律使用注意:单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。二、欧姆定律解决的问题1.电流与电压、电阻的关系实验探究2.理解欧姆定律规律3.欧姆定律的应用4.伏安法测量电阻三、利用欧姆定律解题思维方法和解题规律学习欧姆定律单元,一般教学经验丰富,业务过硬的物理教师,会指导学生总结出利用欧姆定律解决串并联电路问题解题规律。交给学生一把打开解决问题的钥匙如下:(1)对于单个导体在电路中工作的问题,只要把精力放在找这个导体的两端电压U,流经电流I,导体电阻R。各量均用国际单位,根据欧姆定律列出方程:I=U/R,所求量在该方程中解出即可。(2)对于两个导体串联时,分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如:对于导体A,电阻R1,两端电压U1,流经电流I1,这三个量满足欧姆定律:I1=U1/R1;对于导体B,电阻R2,两端电压U2,流经电流I2,这三个量满足欧姆定律:I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如:①串联电路两导体流经电流相等,也就是I1=I2=I(I是串联电路总电流),这样U2/R2=U1/R1=U/R(U是串联电路总电压,R为总电阻),题中待求的物理量就在这个方程中,解方程即可!②串联电路两导体电压之和等于电路总电压,也就是U1+U2=U,这样将U1=I1R1,U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U,解这个方程可得所要求的量。(3)对于两个导体并联时,分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻,再看看电路的总电流、总电压、总电阻。专题学啥2如:对于第一个支路,流经电流I1,电阻R1,两端电压U1,用欧姆定律联系起来建方程:I1=U1/R1;对于第二个支路,流经电流I2,电阻R2,两端电压U2,也用欧姆定律联系起来建方程:I2=U2/R2;对于整个电路找总电流I,总电压U,总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程:I=U/R;然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点,将以上方程联系起来会得到新的方程,所求的量就在新的方程之中。如:①根据并联电路电流特点:I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R;②根据并联电路电压特点:U1=U2=U得:I1R1=I2R2=IR题中所要求解的物理量就在上述新方程之中。涉及电路其它方面的计算,都是以这个规律为基础解题。【例题1】(贵州黔东南)如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中,电流表读数和电压表读数的变化情况分别是()A.变大,变大B.变大,变小C.变小,变小D.变小,变大【答案】D【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片P向上移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的读数变小,故AB错误;由U=IR可知,R1两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压变大,即电压表的读数变大,故C错误、D正确。【例题2】(2019福建)如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是(选填“A”“V1”或“V2”电路的总功率(选填“增大”“减小”或“不变”)。专题考法3【答案】V1;增大。【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流。将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,R1接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由I=可知,电路中的电流变大,即电流表A的示数变大,由U=IR可知,R2两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,综上可知,示数减小的电表是V1;电源电压不变,电路中的电流变大,由P=UI可知,电路的总功率增大。【例题3】(2019福建)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。已知电源电压U=18V,电压表量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=×103Ω空气质量指数A0〜5051〜100101〜150151〜200201〜300>300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大?【答案】(1)电压表示数为10V时对应的空气质量等级为良;(2)更换后的定值电阻的阻值应为75Ω。4【解析】由电路图可知,R0与R串联,电压表测R0两端的电压。(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,当电压表示数为10V时,电路中的电流:I===0.1A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,气敏电阻R两端的电压:UR=U﹣U0=18V﹣10V=8V,则此时气敏电阻的阻值:R===80Ω,此时的空气质量指数:A=×103Ω=75,由51<75<100可知,此时空气质量等级为良;(2)空气质量指数A=400时,气敏电阻的阻值:R′=×103Ω=15Ω,由题意可知,此时电压表的示数U0′=15V,则气敏电阻两端的电压:UR′=U﹣U0′=18V﹣15V=3V,此时电路中的电流:I′===0.2A,则更换后的定值电阻的阻值:R0′===75Ω。一、选择题1.(2019海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是()A.通过Rx的电流B.通过R0的电流C.Rx两端的电压D.R0两端的电压5【答案】C【解析】由图知,R0与Rx串联接在电路中,当Rx上压力增大时,其阻值减小,则电路中的电流I增大,即通过Rx和R0的电流均增大;又由欧姆定律U0=IR0,得R0两端的电压U0增大;根据串联电路的电压规律U=U0+Ux,得Ux=U-U0,由于U不变,U0增大,则压敏电阻两端的电压Ux减小。故应选C。2.(2019山东泰安)某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是()A.只有①B.只有②③C.只有①②③D.①②③④都可以【答案】D【解析】由图知,①只闭合S1时,电路是只有R0的基本电路,电流表测量通过R0的电流I0;再闭合S2,两只电阻并联,电流表测量干路电流I,根据电源电压不变列式I0R0=(I﹣I0)Rx可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;②只闭合S2时,两电阻串联,电流表测电路中电流I1;两开关都闭合时只有R0接入电路中,电流表测此时电路中电流I0,根据电源电压不变列式I1(R0+Rx)=I0R0可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;③闭合开关S、S2,两只电阻串联,电压表测量电源电压为U;闭合S,断开S2,闭合S1,电压表测量电阻R0两端电压U0,根据电路电流相等列式=可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值;④闭合开关S,S1接1,两只电阻串联,电压表测量R0两端电压为U0;S1接2,电压表测量Rx两端电压为Ux,根据电路电流相等列式=可求出Rx的阻值,故能测出Rx阻值。3.(2019福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S26接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为()A.0.3AB.0.6AC.0.9AD.1.2A【答案】C【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源的电压:U=Ia(R1+R3)=0.6A×(12Ω+R3),当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:Ib====0.6A+,当R3=0时,Ib=0.6A+=1.2A,当R3→∞时,Ib=0.6A,由R3是定值电阻可知,0.6A<Ib<1.2A,结合选项可知C符合。4.(2019大庆)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有4v“字样,电流表的量程为0~0.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω.当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是()A.电源电压为5VB.闭合s和S2,断开S1,滑片移到中点时,用一个“4V0.5W“的灯泡L′替换L,则将正常发光7C.闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8w时,滑动变阻器的阻值是17.5ΩD.闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电阻R2的最大功率为8.1W【答案】C【解析】A.闭合S和S2,断开S1,此时小灯泡和滑动变阻器是串联的,此时灯泡正常发光,可以从图象上得到灯泡的额定电流是0.5A,灯泡电阻是:RL===8Ω,所以,串联电路的电阻:R=R1+RL=10Ω+8Ω=18Ω所以电源电压为:U=IR=0.5A×18Ω=9V,选项A错误。B.“4V0.5W”灯泡的电阻为:R'===32Ω,在滑动变阻器的滑片在中点时,原来灯的电阻是8Ω,现在灯的电阻是32Ω,灯的电阻变大,分担的电压就变大,电压会超过4V,所以灯不能正常工作。选项B错误。C.闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8w时,由图乙知,电灯两端的电压是2V,电灯的电流是0.4A,所以电路电阻为:R总===22.5Ω,此时灯的电阻为:R'L===5Ω,滑动变阻器的阻值是:R滑=22.5Ω﹣5Ω=17.5Ω,D.闭合S和S1,断开S2,此时定值电阻和滑动变阻器是串联的,电路最大电流是0.6A,电阻R2的最大功率为:P=I2R=(0.6A)2×10Ω=3.6W.故选项D错误。5.(2019湖北荆州)如图电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻R1的功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,电压表的示数变化8了1V.下列结果正确的是()A.电源电压为8VB.R1的阻值为20ΩC.电路前后电流之比为1:3D.电路总功率变化了1.2W【答案】D【解析】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,当滑片在B处时,电路中的电流:I1=,则滑动变阻器两端的电压:U2=I1×R2=×R2=4V﹣﹣﹣﹣①由图知,当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,滑动变阻器的电阻减小,由串联分压的规律可知,电压表的示数减小,即此时滑动变阻器两端电压为U2=4V﹣1V=3V,同理可得,此时滑动变阻器两端的电压:U2′=×=3V﹣﹣﹣﹣﹣②用①式比②式可得:=,解得:R2=2R1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③将③代入①式可得:=4V,解得:U=6V,故A错误;(2)当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻两端的电压为U1=6V﹣4V=2V,9此时定值电阻R1的功率为0.8W,即;P1===0.8W,解得:R1=5Ω,则R2=2R1=2×5Ω=10Ω,故B错误;(3)电路前后电流之比为I1:I2=:=:=,故C错误;(4)电路总功率变化了:△P=P2总﹣P1总=﹣=﹣=1.2W,故D正确。6.(2019长沙)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当R2的温度随环境温度降低时()A.电流表的示数增大B.电压表V1的示数增大C.电压表V2的示数增大D.电压表V2的示数减小【答案】C【解析
本文标题:初中物理复习-欧姆定律
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