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帮你理解欧姆定律

欧姆定律是以实验为基础,归纳概括了电流跟电阻、电压之间的关系。它是进一步学习电学知识和分析电路的基础,要正确理解这一重要的定律,帮同学们来理解欧姆定律。

1.欧姆定律的内容

通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比 定律中提到的成正比和成反比的关系分别有不同的条件:( 1)当导体的电阻一定时,通过这段导体的电流跟他两端的电压成正比;( 2)当导体两端的电压一定时,通过这段导体的电流跟他的电阻成反比。

2.欧姆定律的表达式

欧姆定律的数学表达式是: I= U/ R,其中 U表示一段导体两端的电压,单位是伏特( V), R表示这段导体的电阻,单位是欧姆(Ω), I表示通过这段导体中的电流,单位是安培( A)。

3.在应用欧姆定律表达式解题时应注意以下几点:

1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中一部分电路,并且是纯电阻性的电路,如电热器、电灯泡等. 若遇到电动机、电磁铁、等非纯电阻性的电路,欧姆定律就不再适用了。

2)导体中通过的电流 I、两端的电压 U及导体的电阻 R都是同一导体或同一段电路上对应的物理量,不同导体的电流、电压、电阻之间不存在上述关系,因此在运用公式 I= U/ R时,必须将同一导体或同一段电路的电流、电压、电阻代入计算,三者要一一对应。

3)要注意各物理量间的同时性,也就是说在同一部分电路中,由于开关的闭合、滑动变阻器滑片的移动,会引起电路中电流 I、电压 U及电阻 R的变化,因此公式中的 IUR三个物理量必须对应同一时刻的值。

4)欧姆定律中的三个物理量的单位必须用国际单位制单位。

5)在用欧姆定律解题时,应先根据题意画出电路图,在图中标明已知物理量的符号、数值和未知量的符号,这样我们的思路就会清晰、明了,便于我们分析问题、解决问题。

4.欧姆定律定义式和变形式的区别

由欧姆定律的定义式 I= U/ R我们可以推导出以下两个变形式: U= IRR= U/ I

1)定义式 I= U/ R,表示导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻的关系,当导体的电阻 R一定时,导体中的电流 I跟导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中电流 I跟导体的电阻成反比。

2)变形式 U= IR,表示导体两端的电压等于通过导体的电流与导体电阻的乘积,在运用此公式解决问题时应注意以下几点:不能认为导体两端电压与导体中的电流成正比,跟导体的电阻成反比,电流和电阻对电压没有决定作用,只能在一段电路中的电流和电阻已知的情况下,利用此公式计算出这段电路两端的电压。

3)变形式 R= U/ I,表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过的电流的比值,对同一导体来说,它两端的电压和通过它的电流的比值 U/ I是不变的,但是对于不同的导体来说, U/ I的比值往往是不同的,这个比值 R是导体本身的属性. 导体电阻的大小由导体的长度、横截面积和导体本身的材料决定 所以我们不能错误的认为导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比。

例题 1:从欧姆定律可以导出公式 R= U/ I,下列说法正确的是()

A.当电压 U增大为原来的 2倍时,电阻 R也增大为原来的 2

B.当电流 I增大为原来的 2倍时,电阻 R减小为原来的二分之一

C.通过导体的电流若为零,电阻也为零

D.即使导体两端的电压为零,电阻也不为零

解析:导体电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流及导体两端的电压无关,故 ABC错误, D正确。

答案: D

例题 2:一个导体两端的电压为 4 V时,通过它的电流为 0.5 A,该导体的电阻为_____Ω;当这个导体两端不加电压时,该导体的电阻为_______Ω。

解析:导体的电阻 R= U/ I= 4 V /0.5 A= 8Ω;当导体两端的电压为零时,导体的电阻不变,依然等于 8Ω。

答案: 88

趁热打铁做练习:

1. 下列说法中正确的是( )

A.导体中电流大,导体的电阻一定小

B.导体两端电压大,导体中形成的电流一定大

C.导体的电阻和导体中的电流成反比

D.在电压一定时,导体中的电流和导体的电阻成反比

2.如图所示是我们在收音机等小型电器中经常见到的定值电阻器,小明同学想测出这个电阻的阻值,他在电阻两端加 6 V电压时,通过的电流为 0.2 A,则它的阻值为__________Ω,如果把该电阻两端的电压调为 2 V,则此时该导体的电阻的阻值为_______Ω。

参考答案:

1. D。解析:( 1)导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,而与导体两端的电压、通过的电流无关,故 ABC不正确;( 2)在电压一定时,导体中的电流和导体的电阻成反比,故 D项正确。

2.3030。解析: R= U/ I= 6 V /0.2 A= 30Ω;当电压变化时,电阻不变,故电阻大小仍为 30Ω。