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欧姆定律的来源十篇

发布时间:2024-04-29 13:05:58

欧姆定律的来源篇1

【关键词】欧姆定律应用初中科学教学策略探索

“欧姆定律及其应用”的教学目标是让学生理解欧姆定律,并应用欧姆定律进行简单计算;能根据欧姆定律及其电路的特点,更深刻理解串、并联电路的特点;通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,观察、实验能力以及分析问题、概括问题、解决问题的能力,并养成学生解答电学问题的良好习惯。通过实验探究等学习方法,激发和培养学生学习科学的兴趣,培养学生实事求是的科学态度以及认真谨慎的学习习惯。

近几年,中考对“欧姆定律及其应用”的考查非常多,归纳一下,主要是从这么几方面进行考查的。

1、以欧姆定律为基础,结合串、并联电路的电压、电流、电阻特点,解决一些简单的计算。

例1、如图3所示,,a的示数为2.5a,V的示数为6V;若R1,R2串联在同一电源上,通过R1的电流为0.6a,求R1和R2的电阻值。

图3

解析:此题考查了学生对并联电路特点的掌握和对欧姆定律公式的理解。在解物理题中,数学工具的应用很重要。本题可先根据并联电路的特点,找出R1、R2和总电阻的关系。

2、结合伏安法测电阻的相关知识,更深刻的理解欧姆定律的生成,强化电学实验操作技能的考查。

例2、给出下列器材:电流表(0~0.6a,0~3a)一只,电压表(0~3V,0~15V)一只,滑动变阻器(0~10)一只,电源(4V)一个,待测电阻的小灯泡(额定电压2.5V,电阻约10)一个,开关一只,导线若干,要求用伏安法测定正常发光时小灯泡灯丝的电阻,测量时,两表的指针要求偏过表面刻度的中线。

(1)画出电路图;

(2)电流表的量程选,电压表的量程选;

(3)下列必要的实验步骤中,合理顺序是。

a.闭合开关B.将测出的数据填入表格中

C.计算被测小灯泡的灯丝电阻D.读出电压表,电流表的数值

e.断开开关F.将滑动变阻器的阻值调到最大

G.对照电路图连好电路H.调节滑动变阻器,使电压表的示数为2.5V

解析:欧姆定律的得出是根据伏安法测电阻的电路图来进行探究的,而伏安法测电阻同时也是欧姆定律的一个应用。所以伏安法测电阻与欧姆定律的应用其实是相辅相成的。对伏安法测电阻的相关知识的考查,其实更能帮助学生理解欧姆定律的生成。并且通过自己画电路图的过程,考查了学生对电路连接的作图能力和实验设计能力。

3、应用“欧姆定律”判断电路中各电表的示数变化

例3、如图1所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片p由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是()

a.电压表和电压表a1,a2和示数变大

B.电流表a1示数变大,电流表a2和电压表示数不变

C.电流表a2示数变大,电流表a1,电压表示数不变

D.条件不足,无法判断

解析:本题考查了利用欧姆定中电压、电流、电阻的关系来判断电流表、电压表示数变化的同时,也考查了学生对复杂电路的判断能力,电表测哪个用电器的电压,测通过哪个用电器的电流等。R1和R2是并联关系,测电源电压;测干路电流,测R2的电流。

答案:B

4、通过解方程的方法结合欧姆定律,解决由于电阻变化而引起电压、电流变化的题。

例4、如图2所示,变阻器R0的滑片p在移动过程中电压表的示数变化范围是0~4V,电流表的示数变化范围是1a~0.5a,求电阻器R的阻值、变阻器R0的最大阻值和电源电压U。

图2

解析:在电路中由于电阻发生变化引起的电流、电压变化的题,如不能直接用欧姆定律和串、并联电路特点直接求解,可考虑用方程解题。在设未知数时,尽量设电源电压、定值电阻等电路中不会变化的量。首先分析一下电路图,弄清电流表测量对象,同时可看出电压表示数为0V时,电流表示数最大为1a,电压表示数为4V时,电流表示数最小为0.5a。但根据已知,用欧姆定律和串联电路的特点能直接求出的量只有R0的最大电阻值,别的再无法直接求出,因此这里必须要列方程来解。

5、“欧姆定律”和生活实际的结合,提高学生观察生活的能力和解决实际问题的能力。

例5、下图是新型节能应急台灯电路示意图,台灯充好电后,使用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度,假定电源电压、灯泡电阻不变,则灯泡两端电压U随R变化的图象是()

解析:灯L和滑动变阻器串联,电源电压U、灯泡电阻不变。当滑片向左移动时,滑动变阻器的电阻变大,即电路中的总电阻变大,由知,电路中的电流i会变小,则灯泡两端电压也会变小。

答案:选C。

结论:授之以鱼不如授之以渔,以上总结的题目类型可能并不完全,但只要学生能掌握并真正理解欧姆定律的内涵,就能很好的应用它来解决生活实际中真正出现的问题,把理论转化为实践才是学习的真正目的。

参考文献

[1]谢妮.欧姆定律教学的优化设计[J].职业

[2]邹冠男.欧姆定律知识梳理[J].中学生数理化(八年级物理)(人教版)

欧姆定律的来源篇2

全电路欧姆定律,又称闭合电路欧姆定律。闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。i表示电路中电流,e表示电动势,R表示外总电阻,r表示电池内阻。

闭合电路欧姆定律说明了闭合电路中的电流取决于两个因素即电源的电动势和闭合回路的总电阻。在解答闭合电路问题时,部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律经常交替使用。

(来源:文章屋网)

欧姆定律的来源篇3

论文关键词:多用电表,欧姆档,多倍率,电路图

多用电表是中学物理教材电学内容的一个基本点,也是重点。因为多用电表的原理包含了串、并联电路的规律和闭合电路欧姆定律,而这些规律是电流计改装成电流表、电压表和欧姆表的理论基础,更是历年高考电学实验考察的重点。新课程改革中,人教版教材在本节的编写上充分体了现新课程理念,摆脱了旧教材中单纯理论的推导和仪表结构、原理、使用方法的讲解,而是先以例题的形式引入,让学生结合教材中的电路图(图1),通过“体验式探究”的方式,来理解欧姆表的工作原理。然后过度到图2探究如何把三个单独的电压表、电流表、欧姆表合为一个单量程多用电表,通过共用表头让学生体会实现“多用功能”的巧妙之处。最后的难点是让学生掌握如何实现多量程多用功能的,结合图3领悟转换开关在实现“多量程”功能上的作用。

笔者教学中就是把这些难点进行梯度化处理的,以探究的方式来完成本节“欧姆表”、“多用电表”两模块内容的。但在师生探究多用电表原理时,学生通过讨论发现书中的电路图与实际的电表内部结构不同,并向教师提出疑问:教材的电路图(图3)虽然能实现多功能测量,即能测电流、电压、电阻,而且能实现测电流和电压的多量程功能,但却不能实现测电阻的多量程功能,即不能实现电阻档的倍率转换功能。

学生的提出的两个主要问题如下:

1、电路图中多路电源与实际表内只有一路电源相矛盾

keyimg22、如果实际电路有多路电源按着教材中的原理图去设计时,确实能实现多倍率功能,但有一个基本要求:即每路电源的电动势关系应满足e=ne1。(e1是×1档的那条支路电源电动势)。由此可推知若e1=1.5V,则×10、×100档的电源分别为15V、150V,而×1K档的电源电动势就应高达1500V!显然这不可能,也很荒谬!任何电表内都不可能装有这么高的电源,还是直流电源!

提出第1个问题,是因为学生打开多用电表后发现确实表内只有一个含源电路,且通常只装有一节或两节干电池,即电动势只有1.5V或3V,这与教材电路图中的多个含源支路相矛盾。

提出第2个问题,是通过分析教材电路图图3必然会得出的结论。由于虚线框内的电路相当于一个安培表,选择开关置于3或者4,等于制作了两个欧姆表(类似图1),很显然这两个欧姆表是同一个安培表改装的。那么实际测电阻时,只要指针偏角相同,流过两个表头的电流就应相等(因为表头G一样),且流过电源的总电流——即安培表的电流也应相同(因为安培表内部结构一定,流入表头的电流占总电流的比例也就确定)。不防设3为×1档,4为×10档,显然多用电表要求用这两档测电阻时,若指针均指在i0(假设为半偏)的地方,3档对应的阻值若为R0,则4档对应的阻值应为10R0。现在就用3档来测某个实际的电阻(阻值就为R0),首先要进行欧姆调零操作,即短接两表笔,调节电源支路的可调电阻,使指针满偏,操作的结果是欧姆表现在的总内阻

R内=e/ig,(由闭合电路欧姆定律ix=e/(RX+R内)决定的);然后测电阻R0时,指针刚好半偏,则必有R内=R0。同理用4档来测另一个电阻R`X(其阻值为10R0)时,也要进行以上操作,且必有R`内=e`/ig,R`内=10R0,综上可知R`内=10R内,即有e`/ig=10e/ig,显然要求e`=10e。同理可推:若多用电表还有其它倍率档,辟如×n(n可以为1、10、100、1K)档,则必须要增加类似3、4那样的含源支路,且电动势大小应是e`=ne(e为×1档支路电源的电动势)。可见按照教材原理图实现欧姆档多倍率功能就必须要满足e`=ne这一条件。试想一上,若×1档支路是一节干电池,e1=1.5V,那么×10档的支路电池就必须为15V,而×1K档的电池就会高达1500V!这显然是不可能的!

实际的学生电表内部是没有那么多含源电路的,更不可能有那么高的电动势,但学生电表又确实具有欧姆档多倍率功能的。矛盾产生的原因在哪里呢?通过查找各种厂家多用电表的资料,发现实际电路远非教材中的示意图那么简单,矛盾的焦点在于实际的电表欧姆档的多倍率功能,并不是靠增加含源支路和提高电源电动势来实现,而是靠改变安培表的量程来实现的!笔者研究后设计了一个简单的电路图(图4),用它向学生说明欧姆档多量程原理,就很容易,也与实际的电表内部结构吻合。本图相当于把三个量程ia不同的电流表用相同的电源和可调电阻改装成了三个欧姆表。根据R内=e/ia可知,由于ia不同(ia是安培表的满偏电流,流过总电路而不是流过电流计的满偏电流ig),所以三个档所对应的欧姆表内阻R内是不同的,由闭合电路欧姆定律ix=e/(RX+R内)可知,当指针指在相同的电流值ix上,由于R内不同,所以RX不同,举例来说:假设现在来测一个未知电阻RX,刚好使指针半偏。因为欧姆刻度线上正中间的刻度值对应的电流为ia/2,所以所测电阻RX=R内,如果测量前选择的开关置3且欧姆调零后R内=15Ω,则说明所测的RX=15Ω;若开关置的是2且R内=150Ω,则所测的RX=150Ω;如果开关置1且R内=1500Ω,则RX=1500Ω。可见,尽管原来的电流刻度盘一样,但改装时相同电流刻度值i(注:不是电源的总电流,而是流过电流计的电流)所对应的电阻值RX是不同的,因此原来的一条电流刻度线就可以表示三个欧姆刻度盘,因而实现了多倍率功能。

教材中电路图和本图的最大区别在于,是否体现出换档后电流表的电路变化。对于前者(见图3)不论接3档还是4档,当表头指针偏转角度相同,电路的总电流也会相同,由ix=e/(RX+R内)知,欧姆调零时由于指针都要满偏,所以电路总电流ix相等,此时ix=e/R内,所以要想R内不同只有改变e才行,这也是前面学生发现的矛盾e=ne1原因所在。对于后者(图4)即使表头指针偏转相同角度,由于换档导致其他支路与表头支路的电阻比例关系已经变化,总电流仍然是不同的。可见,本图设计一方面保证了换档后即使指针偏转角度相同,但流经电源的总电流也是不同的;同时也重点保证了换档后欧姆调零时表的总内阻会不同,这就确保了欧姆档多倍率功能的实现。

参考文献

1.廖佰琴、张大昌主编《物理课程标准(实验)解读》湖北教育出版社

2.赵沃槐.优化物理实验教学培养学生创新能力.教学仪器与实验,2002,(10).

3.安忠刘炳升《中学物理实验与教学研究》高等教育出版社

欧姆定律的来源篇4

在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的du电压成正比,跟导体的电阻阻值成反比,这就是欧姆定律,基本公式是i=U/R。欧姆定律是由乔治·西蒙·欧姆提出,为了纪念他对电磁学的贡献,物理学界就将电阻的单位命名为欧姆,以符号Ω表示。

电阻的单位欧姆简称欧(Ω)。1Ω定义为:当导体两端电势差为1伏特(ν),通过的电流是1安培(Α)时,它的电阻为1欧(Ω)。

(来源:文章屋网)

欧姆定律的来源篇5

分析多用电表中的欧姆档的内部构造以及工作原理时发现,根据闭合电路欧姆定律,当两表笔短接时,满偏电流额,则可看出半偏时,说明半偏时指针指向的中值就是此时欧姆表的内阻。我们对欧姆表读数时,读数结果是:倍率指针所指的数值,表盘中央的数值始终不变,那么当选不同倍率时,中值电阻不同,倍率越大,中值电阻越大,也就是说大倍率档位对应的内阻大,小倍率档位对应的内阻小。但是,若用欧姆表测同一定值电阻,发现用大倍率测的指针比用小倍率测的指针偏右,对多用电表而言指针偏右说明电流更大,那么大倍率测电阻时电流更大,根据闭合电路欧姆定律电流更大说明阻值更小,若按这个思路,用欧姆档大倍率内阻更小,这不是自相矛盾了吗?如何分析这个问题,就必须从误区来源、欧姆表的内阻和倍率进行分析。

一、误区来源

教材上对多用电表欧姆档的电路图画得非常简单,如图一这就是一个简单的串联电路,这个电路根据必定会得到若指针越偏右,即电流越大。说明内阻越小的结论,也就是上面提到的若同一个电阻用大倍率测电流越大,说明内阻越小的结论。但是,实际上并非如此,教材只想说明欧姆表的内部构造由电图一

源、表头、电阻这三大部分组成,没有深入分析。事实上欧姆表的内部电路连接方法与教材上是有很大不同的,而我们按这个图分析肯定会陷入误区。

再比如有些资料上的多用电表的内部结构图,如图二在这个电路图中1、2档位测电流,5、6档位测电压,3、4档位测电阻即欧姆表。从这个电路图看,欧姆档共用一个电源,4档比3档多一个电阻,那么也就是说4档内阻比3档内阻大,倍率就大,但若就像这样通过改变串联电阻来换倍率的话,出现一个问题,倍率越大,内阻越大,那么电流就越小,指针就越偏左,但实际上是换了大倍率后指针要偏右。所以这种电路也不合理。图二

二、欧姆表的内阻和倍率

要想增大倍率的同时,增大内阻,用大倍率测同一电阻还要让指针偏右,即电流偏大,只能通过并联的方法。如图三

欧姆定律的来源篇6

常见考点知识总结

1.三种表达式:(1)i=;(2)e=U外+U内;(3)U端=eir.

2.路端电压U和外电阻R外关系:R外增大,U端变大,当R外=∞(断路)时,U端=e(最大);R外减小时,U外变小,当R外=0(短路)时,U端=0(最小).

3.总电流i和外电阻R外关系:R外增大,i变小,当R外=∞时,i=0;R外减小时,i变大,当R外=0时,i=(最大).(电源被短路,是不允许的)

4.几种功率:电源总功率p总=ei(消耗功率);输出功率p输出=U端i(外电路功率);电源损耗功率p内损=i2r(内电路功率);线路损耗功率p线损=i2R线.

一、在图像问题中的应用

例1利用图1所示电路可以测出电压表的内阻.已知电源的内阻可以忽略不计,R为电阻箱.当R取不同阻值时,电压表对应有不同读数U.多次改变电阻箱的阻值,所得到的R图像应该是()

解析设电源电动势为e,电压表内阻为RV,电压表的读数为U,则由闭合电路的欧姆定律可得i=,则U=eiR=e,由此可得R=RV,由此判断a正确.

二、在非纯电阻电路中的应用

例2如图2所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路,蓄电池内阻为0.05.电流表和电压表均为理想电表,只接通S1时,电流表示数为10a,电压表示数为12V;再接通S2,启动电动机工作时,电流表示数变为8a,则此时通过启动电动机的电流是()

a.2aB.8aC.50aD.58a

解析只接通S1时,由闭合电路欧姆定律得:e=U+ir=12V+10.05V=12.5V,R灯===1.2,再接通S2后,流过电动机的电流为:i电动机=i′=a8a=50a,故选项C正确.

三、在动态电路中的应用

例3为了儿童安全,布绒玩具必须检测其中是否存在金属断针,检测时可以先将玩具放置在强磁场中,若其中有断针,则断针被磁化,用磁报警装置即可检测到断针的存在.图3所示是磁报警装置中的一部分电路示意图,其中RB是磁敏传感器,它的电阻随断针的出现而减小,a、b接报警器,当传感器RB所在处出现断针时,电流表的电流i、ab两端的电压U将()

a.i变大,U变大B.i变小,U变小

C.i变大,U变小D.i变小,U变大

解析由题意知RB的电阻随断针的出现而减小,即外电路的电阻减小,由闭合电路欧姆定律有i总=,可知i总必增大,再由U外=ei总r可知,外电压U减小.而由U1=i总R1可知,U1增大,U2必减小,由电流表的电流i=i总i2可知,电流表的电流必变大.故选项C正确.

四、在含容电路中的应用

例3如图4所示,电源电动势e=12V,内阻r=1,电阻R1=3,R2=2,R3=5,电容器的电容C1=4F,C2=1F,求C1、C2所带电荷量.

解析根据闭合电路欧姆定律,

i==a=2a,

U1=iR1=6V,U2=iR2=4V,

UC1=U2=4V,UC2=U1+U2=10V.

根据电容器的电容的表达式Q=CU可得:

Q1=C1UC1=406C=1.605C

Q2=C2UC2=1060C=105C.

五、在综合类问题中的应用

例6图5甲所示为某电阻R随摄氏温度t变化的关系图像,图中R0表示0℃时的电阻值,k表示图线的斜率.若用该电阻与电池(电动势为e,内阻为r)、电流表(满偏电流为ig、内阻为Rg)、滑动变阻器R′串联起来,连接成如图5乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,于是就得到了一个简单的“电阻温度计”.

(1)使用“电阻温度计”前,先要把电流表的刻度改为相应的温度值,若温度t1

(2)若该“电阻温度计”的最低适用温度为0℃,即当温度为0℃时,电流表恰好达到满偏电流ig,则变阻器R′的阻值为多大?

(3)若保持(2)中电阻R′的值不变,将电流表刻度盘换为温度刻度盘,刻度均匀吗?

解析(1)由图5甲可知温度越高,电阻R越大,对应电路中的电流越小,故i1>i2.

(2)由闭合电路欧姆定律得:ig=,

得:R′=R0Rgr.

(3)由图(a)得R=R0+kt.

再由闭合电路欧姆定律得:

i=,解之得:t=(),由t=()可知,t与i不是一次线性关系,故刻度不均匀.

例7受动画片《四驱兄弟》的影响,越来越多的小朋友喜欢上了玩具赛车.某玩具赛车充电电池的输出功率p随电流i变化的图像如图6所示.

(1)求该电池的电动势e和内阻r;

(2)求该电池的输出功率最大时对应的外电阻R(纯电阻);

(3)由图像可以看出,同一输出功率p可对应两个不同的电流i1、i2,即对应两个不同的外电阻(纯电阻)R1、R2,试确定r、R1、R2三者间的关系.

解析(1)由图像可知i1=2a时,有pm==2w.

i2=4a时,输出功率为p=0,此时电源被短路,即:i2=,联立解得:e=2V,r=0.5.

(2)电池的输出功率最大时有R=r,故r=R=0.5.

(3)由题知:()2R1=()2R2,整理得r2=R1R2.

例8如图7所示的电路中,两平行金属板a、B水平放置,两板间的距离d=40cm.电源电动势e=24V,内电阻r=1,电阻R=15.闭合开关S,待电路稳定后将一带正电的小球从B板小孔以初速度v0=4m/s竖直向上射入板间.若小球带电荷量为q=102C,质量为m=202kg,不考虑空气阻力.那么,滑动变阻器接入电路的阻值为多大时,小球恰能到达a板?此时,电源的输出功率是多大?(取g=10m/s2)

解析小球进入板间后,受重力和电场力作用,且到达a板时速度为零.设两板间电压为UaB,由动能定理得:mgdqUaB=0mv02,解得UaB=8V.

欧姆定律的来源篇7

关键词:电流表电压表滑动变阻器

在近年来浙江省的科学中考题目当中,电流表电压表示数变化判断问题常以选择题或填空题形式呈现,尽管分值不大,但对学生的电路知识综合运用能力的要求较高,加之面对复杂多变的电路情况时,学生往往不能对此类问题进行合理归类,导致其思维混乱,无从下手,失分率较高。下面笔者在具体实例中对此类问题进行归纳和解析。

一、由开关闭合、断开引起的电表示数变化

例1:如图1所示电路,当开关闭合后,判断电流表示数的变化。

解析:开关闭合前,电路中只有R1一个电阻,电流i=U/R1。开关闭合后,R1和R2并联,i=i1+i2=U/R1+U/R2,i1不变,i变大,即电流表示数变大。

例2:如图2所示电路,当开关闭合后,判断电流表示数的变化。

解析:开关闭合前,电路中R1和R2串联,R总=R1+R2。i前=U/R总;开关闭合后,R2短路,电路中只有R1,此时,i后=U/R1。由于U保持不变,R1+R2>R1,所以i前

例3:如图3所示电路,当开关闭合后,判断电流表和电压表示数的变化。

解析:开关闭合前,电阻R和灯泡L串联,R总=R+RL,电压表测的是电阻R两端的电压。UR前=U-UL,i前=U/R总。开关闭合后,灯泡L出现短路,电路中只有电阻R,UR后=U,i后=U/R。U保持不变,所以i前

图1图2

图3图4

二、由滑动变阻器调节引起的电表示数变化

例4:如图4所示电路,闭合开关,滑片p向左移动,判断电流表和电压表示数的变化情况。

解析:R1和R2串联,R总=R1+R2,U=UR1+UR2。p向左移动后,R2变小,R1不变,R总变小。根据欧姆定律i=U/R总,电源电压U不变,i变大,所以电流表示数变大。再根据欧姆定律UR1=iR1,因为i变大,R1不变,所以UR1变大,即电压表示数变大。

例5:如图5所示电路,闭合开关后,滑动变阻器R滑片p向右滑动,判断各电表示数变化的情况。

解析:先根据“三步走”法分析电路的联接方式,再判断各个电表的测量对象,再判断滑动变阻器电阻变化以后,各个电表示数的变化情况。电流从电源正极出发,依次通过滑动变阻器R、电流表a1和电阻R1和开关S回到电源负极,三者为串联。电压表V2直接接在电源两端(电流表a2视为导线),所以测的是电源两端电压。电压表V1直接接在R1两端(电流表a1视为导线),所以测的是R1两端电压。因此,i=iR1=iR,U=UR1+UR。R总=R1+R。

p向右移动后,R变大,R1不变,所以R总变大。根据欧姆定律i=U/R总,电源电压U不变,R总变大,所以i变小,即iR1和iR都变小,再根据欧姆定律UR1=R1iR1,因为iR1变小,R1不变,所以UR1变小,最后根据U=UR1+UR,得出UR变大。因此,电流表a1和a2的示数都变小,电压表V1示数变小,电压表V2测的是电源电压,示数不变。

例6:如图6所示电路,闭合开关后,滑动变阻器R滑片p向右滑动,判断各电表示数变化的情况。

解析:根据“三步走法”,电流从电源正极出发,通过a2,然后分为两路,一路依次通过电阻R1、电流表a1、开关S回到电源负极,电阻R1和电流表a1为串联,所以电流表a1测的是通过电阻R1的电流;一路通过滑动变阻器R、开关S回到电源负极。可以看出电流a2表处在干路,测的是通过电阻R1和滑动变阻器R的电流之和,电阻R1和滑动变阻器R是并联的。电压表V1直接接在电阻R1或电源两端(电流表a1和a2视为导线),所以测的是电阻R1两端电压或电源电压。电压表V2直接接在滑动变阻器R两端,所以测的是滑动变阻器R两端电压。以此,i=iR1+iR,U=UR1=UR。

p向右移动后,R变大,R1不变,由于U=UR1=UR,而电源电压不变,所以UR1和UR都不变。根据欧姆定律iR1=UR1/R1,UR1不变,R1不变,所以iR1不变。同理根据欧姆定律iR=UR/R,UR不变,R变大,所以iR变小,i=iR1+iR,所以i变小。因此,电流表a1的示数不变,电流表a2示数变小。电压表V1和V2示数不变。

图5图6

图7图8

三、由敏感电阻变化引起的电表示数变化

例7:如图7所示的电路中,R是一个定值电阻,Rt是一个半导体材料制成的热敏电阻,其阻值随温度变化(见图7曲线图),当开关闭合且电阻Rt所处的环境温度升高时,判断电流表、电压表示数的变化情况。

解析:在图7所示的电路中,电阻R和Rt是串联的,总电阻R总=R+Rt,U=UR+Ut。电压表测的是电阻Rt的电压。根据曲线图可知,Rt相当于一个滑动变阻器。当温度升高时,Rt的电阻变小,而R不变,所以R总变小。根据欧姆定律i=U/R总,电源电压U不变,i变大,同理根据欧姆定律UR=iR,R不变,i变大,UR变大。再根据Ut=U-UR,所以Ut变小。因此,电流表示数变大,而电压表示数变小。

例8:将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成如图8所示电路。已知光敏电阻的阻值会随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,判断电流表、电压表示数的变化情况。

解析:如图8所示的电路中,电阻R0和光敏电阻R是串联的,R总=R0+R,电压表测的是电阻R0两端的电压,U=UR0+UR。光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小,闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,Rt变小,R0不变,R总变小。根据欧姆定律i=U/R总,电源电压U不变,R总变小,i变大,根据欧姆定律UR0=iR0,R0不变,i变大,UR0变大。所以电压表示数变大,电流表示数变大。

四、结语

总而言之,面对电流表电压表示数变化的判断问题,首先要判断出电路连接的形式以及电压表、电流表的测量对象,再分辨是由哪种情况引起的电表示数变化,最后综合运用欧姆定律和串并联电路电流、电压特点去推断。同时在平时的练习过程中也要多总结归纳,化繁为简,从而提高解题的效率。

欧姆定律的来源篇8

1、欧姆定律所代表的就是,在相同的电路里面,然后通过某段电流和这段导体两端电压成正比,跟它的电阻却是成反比,这个定律是欧姆在1826年的论文中提出来的。

2、就在实验当中,他发现测量电流强度是很困难的事情,于是就通过不断的实验,后面终于提出了欧姆定律,能够更好的解决电流之中强度的问题。

(来源:文章屋网)

欧姆定律的来源篇9

关键词:欧姆定律;电流;电压;电阻

中图分类号:G633.7文献标识码:a文章编号:1992-7711(2014)02-0086

实验是从感性到理性认识的过程,是从具体到抽象、从简单到复杂的思维形成过程,符合学生的身心特点和认识过程。因此,实验既是学习物理的重要基础,又是物理教学的重要内容、方法和手段。利用实验可以培养学生多方面的能力,通过对实验原理的理解、观看或亲自动手进行操作、信息(现象或数据)的获取、分析综合等过程,可以培养学生的多种能力。

欧姆定律是初中物理电学的重要定律之一,它把电流、电压和电阻三者融为一体,它在电学中起到桥梁和纽带的作用,同时欧姆定律的探究能力培养、考查学生的综合能力,所以对欧姆定律的探究也是中考中的高频考点。

例:某实验小组的同学探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源为2节干电池,电流表、电压表各1只,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑动变阻器1只(标有“10Ω,2a)字样,开关1个,导线若干(如图1所示);设计的电路如图2所示,

(1)在这个实验中,电压表应选用的量程为,电流表应选用的量程为。

(2)这个实验的探究方法是,其中被控制的变量是,下面是他们获取的几组实验数据。

(3)实验中他们选用的定值电阻为Ω。

(4)请在图3的坐标系上画出电流随电压变化的图象。

(5)请根据电路图用笔画线代替导线,将图1中的元件连成电路.要求:滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大。

(6)分析表中的数据或图象,可得到的初步结论是:

解析:(1)根据题目中给定的条件可知:电路中的电源为2节干电池,所以最大电压为3V,因此电压应选量程为0~3V(或3V);当滑动变阻器的滑片在最左端时,电路中的电阻最小,由欧姆定律得电路中的最大电流:i最大=■=■=0.6a,所以电流表应选量程为0~0.6a(或0.6a)。

(2)由于电路中的电流与导体导体两端的电压有关,也和这段导体的电阻有关,所以要探究电流与电压、电阻三者关系时应采用的探究方法是控制变量法。这个实验是探究电流与电压的关系,所以应控制的变量是电阻。

(3)在这个实验中所给的定值电阻有三个,那究竟用的那个电阻呢?这就要根据表中的实验数据,通过计算来确定。i=■,R=■=5Ω。所以他们选择的定值电阻应该为5Ω。

(4)根据表中的实验数据,在坐标系上将对应的电流值、电压值进行描点,再用笔画线将这些点连接起来,便画出了电流随电压变化的图象,如图答案⑷所示。

特别注意:在i-U图象中,当电压为0时,电流也为0,所以坐标原点为0。但根据电流、电压值所描绘的线表示电阻,而电阻是导体的一种属性,它的大小由导体的长度、横截面积、材料和温度决定,而与电流、电压无关,所以这条线不能以过坐标原点,如果经过坐标原点,那就会得出电压为0,电流为0时,电阻也为0的这种错误结论。

(5)电流表要串联在电路中,电压表要并联在被测电阻两端,又因为滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大,即说明当滑片向左移动时,电路中的电阻减小。所以滑动变阻器电阻丝上的两个接线柱应接左端那个(无论金属杆上的两个接线柱接哪个),金属杆上的两个接线柱可任意接,如图答案⑸所示。

(6)不论是从表中的数据还是从图象分析都可以得出结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体导体端的电压成正比。

答案:(1)0~3V(或3V),0~0.6a(或0.6a)。(2)控制变量法,电阻。(3)5Ω。(4)如图答案(4)所示。(5)如图答案⑸、⑹在电阻一定时,导体中的电流与导体导体端的电压成正比。

点评:本题从器材的选择、元件的使用方法、电路的连接、滑动变阻器的使用方法、数据的分析与处理、作i-U图象及分析归纳得出科学合理的实验结论等进行了一系列的考查。这是一道欧姆定律探究题最全面的题,难度较大,综合性也很强的实验题目,考查了学生的实验技能,很好地体现了新课程标准理念。

欧姆定律的来源篇10

易错点一:对欧姆定律变形公式的误解

例根据欧姆定律公式i=,可变形得到R=。对此,下列说法中正确的是()

a.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比

B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比

C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零

D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关

典型错误一根据R=,认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,因此选择a。

典型错误二根据R=,认为导体的电阻与通过导体的电流成反比。因此选择B。

错因分析欧姆定律研究的是电流与电压和电阻的关系,其变形式R=只是提供了计算电阻的一种方法,并不能理解为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比。

正确答案因为导体的电阻是由导体自身因素(材料、长度、横截面积、温度等)来决定的,而不受外因(导体两端电压和通过导体的电流)影响,所以应选D。

易错点二:对欧姆定律同一性和同时性的忽视

例有一个电铃,它的电阻是10Ω,在正常工作时,它两端的电压应该是6V。但我们手边现有的电源电压是8V,要把这个电铃接在这个电源上,并使它正常工作,应怎么办?

典型错误要把这个电铃接在这个电源上,并使它正常工作,应给它串联一个电阻。

因为通过电铃的电流i==a=0.6a,

又因为电阻跟电铃串联,

所以通过电阻的电流i=i=0.6a,

因此,串联一个电阻为R==Ω=13.3Ω。

错因分析造成错解的原因是在应用欧姆定律时,没有注意同一性和同时性。错解中的最后一步:R=中,U、i代入的数值是总电压和总电流,求出的电阻R应该是总电阻。

正确答案根据欧姆定律有:通过电铃的电流i==a=0.6a,

又因为电阻跟电铃串联,

所以通过串联电路的电流i=i=0.6a,

因此,总电阻R==Ω=13.3Ω。

又因为R=R+R,

所以串联一个电阻为R=R-R=(13.3-10)Ω=3.3Ω。

易错点三:对控制变量法的误解

例小刚用图1所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当a、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是()

a.记录电流表和电压表的示数

B.将变阻器滑片适当向左移动

C.将变阻器滑片适当向右移动

D.适当增加电池的节数

典型错误电源电压不变,改变电阻,记录电流大小,从而找出电流跟电阻的关系,选a。

错因分析没有正确理解控制变量法。

正确答案在此实验过程中,当a、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,必须保持a、B两点间的电压不变。此时由于总电阻变大,总电流变小,因此滑动变阻器两端的电压变小,由串联电路电压关系可知a、B两点间(一段电路)的电压变大。要想继续实验,接下来应该使a、B两点间的电压减小到原来的值。将变阻器滑片适当向右移动,使变阻器阻值增大,使电路电流减小。由U=iR可知,a、B两点间的电压才会变小,当达到原来的电压值时,停止移动滑片,记录此时的电流值。应选C。

易错点四:对电路连接关系不清

例1如图2所示,电路中的电源电压保持不变。闭合开关后,将滑动变阻器的滑片p由图中位置向a点移动的过程中,电表、、的示数变化正确的是()

a.的示数减小,的示数减小,的示数增大

B.的示数增大,的示数减小,的示数增大

C.的示数增大,的示数减小,的示数减小

D.的示数减小,的示数增大,的示数减小

典型错误滑动变阻器的滑片p由图中位置向a点移动的过程中,滑动变阻器的阻值变大,根据欧姆定律公式i=,电路中的电流减小。根据U=iR可知,滑动变阻器两端电压减小,因此的示数减小,灯泡两端的电压增大。选择D。

错因分析电压表测量的是滑动变阻器两端电压U。滑动变阻器的滑片p由图中位置向a点移动的过程中,滑动变阻器的阻值R变大,但同时电流i变小,根据U=iR无法判断滑动变阻器两端电压大小的变化。

正确答案由图2可知这是一个串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压U,测量灯泡两端的电压U。滑动变阻器的滑片p由图中位置向a点移动的过程中,滑动变阻器的阻值变大,根据欧姆定律公式i=,电路中的电流减小,因此的示数减小。再根据串联电路中电流处处相等,通过灯泡的电流i=i,又灯泡的电阻R不变,根据U=iR可知,电压U减小,因此的示数减小。由串联电路电压的关系,可知滑动变阻器两端电压U=U-U,因此的示数增大。应选C。

例2如图3所示电路中,闭合开关后,将滑动变阻器滑片p由a端向b端滑动过程中,图3中电压表和电流表的示数变化正确的是()

a.电压表示数不变,电流表示数变大

B.电压表示数变小,电流表示数变大

C.电压表示数不变,电流表示数变小

D.电压表示数变大,电流表示数变小

典型错误滑动变阻器滑片p由a端向b端滑动过程中,电阻变大。根据U=iR可知,电压变大,因此电压表示数变大。再根据欧姆定律公式i=,电路中的电流减小,选择D。

错因分析电路连接关系不清,没有注意到滑动变阻器与R串联后再与R并联的关系。

正确答案滑动变阻器与R串联后再与R并联,不管滑动变阻器阻值如何变化,都不会改变支路电压。支路电阻的变化引起总电阻的变化,滑片p由a端向b端滑动过程中,滑动变阻器电阻变大,总电阻变大。根据欧姆定律公式i=,电路中的总电流减小,因此电流表示数减小。应选C。

易错点五:对伏安法测电阻原理的误解

例小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图4(a)所示。请你接着完成下列步骤:

(1)当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图4(b)所示,这时电路中的电流是________a,电阻丝的电阻为_______Ω。并用笔画线代替导线,将电路补画完整。

(2)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将________。

典型错误(1)题中连接图时,滑动变阻器接线柱连入错误,电压表、电流表正负接线柱及量程选错,串、并联错误。

错因分析不清楚滑动变阻器及电表接入电路的要求。

正确答案滑动变阻器要保证“一上一下”两个接线柱接入电路,有时还要考虑具体是下面哪一个接线柱接入电路。对于电表,要求电流从正接线柱流入负接线柱流出,且选择符合题意的量程,保证电流表与被测对象串联,电压表与被测对象并联。(1)0.3;12;电路图如图5所示。

典型错误(2)由伏安法测电阻原理R=可知,电流与电压成正比,因此电压表与电流表示数的比值不变。

错因分析当电阻不变时,电流与电压才成正比。电阻变化时,这种正比例关系就不成立了。

正确答案当电压增大时,灯丝温度升高,其电阻增大。由R=可知,电压表与电流表示数的比值就是电阻,所以电压表与电流表示数的比值将增大。

易错点六:不关注欧姆定律的适用范围――纯电阻电路

例有一台标有“220V1.1kw”的电动机,线圈电阻为10Ω,求它正常工作1min放出的热量。

典型错误由欧姆定律可知,

i==a=22a,

再由焦耳定律得:

Q=i2Rt=222×10×60J=2.904×105J。

错因分析欧姆定律只适用于纯电阻电路。本题是含有电动机的非纯电阻电路,求电流时不能使用i=。

正确答案通过线圈的电流i==a=5a,