欧姆定律的理解和应用
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理解欧姆定律在电路中的应用欧姆定律是电学中一条重要的基本定律,能够描述电路中电流、电压和电阻之间的关系。
它的重要性在于,通过理解和应用欧姆定律,我们能够有效地解决电路中的问题,掌握电流和电压的控制,为电子技术的发展和应用提供指导。
欧姆定律的数学表达式为:V = IR。
其中,V代表电压,单位是伏特;I代表电流,单位是安培;R代表电阻,单位是欧姆。
这个简洁的公式揭示了电路中电压、电流和电阻之间的基本联系。
首先,我们来看电压和电流之间的关系。
根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻。
这意味着,在给定电阻情况下,电压的大小和电流成正比。
换句话说,如果电阻不变,电压越大,电流也越大;同样地,电压越小,电流也越小。
其次,我们来看电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电压等于电流乘以电阻。
这意味着,在给定电流情况下,电压的大小和电阻成正比。
换句话说,如果电流不变,电压越大,电阻也越大;同样地,电压越小,电阻也越小。
最后,我们来看电流和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻。
这意味着,在给定电压情况下,电流的大小和电阻成反比。
换句话说,如果电压不变,电流越大,电阻越小;同样地,电流越小,电阻也越大。
综上所述,在电路中,欧姆定律的应用十分广泛。
通过理解欧姆定律,我们能够灵活地控制电路中的电压和电流,达到我们想要的效果。
例如,当我们需要调节电路中的电流时,可以通过改变电压或电阻来实现。
又如,在设计电路时,我们需要根据欧姆定律来计算电阻的合适数值,以确保电流和电压处于可控的范围内。
欧姆定律的应用不仅限于理论研究,也广泛用于实际生活中的电子设备和电路设计中。
在电子产品中,比如手机、平板电脑、电视等,我们能够通过合理地应用欧姆定律,来实现电流的稳定、电压的提供,从而保证设备的正常工作。
在电路设计中,我们也能够根据欧姆定律,精确地计算电阻和电流的关系,以满足设计需求。
总之,欧姆定律是电学中的基本定律,深刻地揭示了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律的解析与实际应用欧姆定律作为电学领域中最基础的定律之一,是电学学习中的重要中心。
欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系,为解决电路中的多种问题提供了基础。
在本文中,我们将深入探讨欧姆定律的解析和实际应用。
欧姆定律的背景首先,我们需要了解电流、电压和电阻这三个概念。
电流是电荷载流的速度,通俗的话中文中也常称其为电流强度。
电压是电势差,描述了电场对电荷的力作用。
电阻则是物体对电流的阻碍程度。
这三个概念之间的关系是欧姆定律的核心内容。
解析欧姆定律欧姆定律的数学表达式如下所示:I = V / R其中,I代表电流强度,V代表电压,R代表电阻。
简单的说,这个定律告诉我们,当给定电压时,电流强度和电阻呈反比关系。
这个关系可以用图示来更直观地表示。
如下图所示,当电压为一定值时,电阻越大,则电流强度越小,反之亦然。
(插入图示)实际应用欧姆定律在实际中有广泛的应用。
下面,我们将从常见的两个方向探讨欧姆定律在实际生活中的应用。
1. 家庭用电欧姆定律在家庭用电中的应用非常广泛。
例如,我们可以用欧姆定律来计算特定电源下的电路电阻。
在家庭中,常见的电路包括灯具电路、电风扇电路等。
如果我们想要知道一个电路中的电阻,只需要测量电路的电流和电压,然后使用欧姆定律即可计算出电阻。
此外,在家庭中,我们也需要使用欧姆定律来保证电器的安全性。
例如,如果一台电器的电流超过了其所承受的极限值,那么其可能会因为过载而烧毁。
因此,在选购电器时,需要了解其额定电流值,以确保其在使用过程中不会发生安全事故。
2. 工业应用欧姆定律在工业中的应用非常广泛。
例如,在电流传感器中,我们可以使用欧姆定律来计算测量电路的电流。
通过电阻的变化,我们可以推算出电路中的电流变化。
此外,欧姆定律还可以用于解决线路噪声问题。
工业中的一些线路存在噪声问题,使得相关设备无法正常工作。
通过使用欧姆定律,我们可以计算出哪些线路存在阻抗更高的问题,然后针对这些线路进行优化,从而解决线路噪声问题。
什么是欧姆定律欧姆定律(Ohm's Law)是电学中的基本定律之一,描述了电流、电压和电阻之间的关系。
根据欧姆定律,当电阻不变时,电流与电压成正比,即电流等于电压与电阻的比值。
本文将对欧姆定律进行详细解析,包括其定义、公式、应用以及相关的实验验证。
一、欧姆定律的定义欧姆定律是由德国物理学家Georg Simon Ohm于1827年通过实验发现的。
它表明,在恒温下,某些金属导体中的电流强度与通过这些导体的电压成正比,与电阻成反比。
二、欧姆定律的数学表达欧姆定律可以用如下公式来表示:V = I * R其中,V代表电压(单位为伏特),I代表电流(单位为安培),R 代表电阻(单位为欧姆)。
这个公式可以用来计算电压、电流或电阻中的任何一个量,只需已知另外两个量即可。
根据这个公式,我们可以得出以下结论:1. 当电阻R不变时,电压V与电流I成正比。
如果电阻增大,通过电路的电流将减小;反之,如果电阻减小,通过电路的电流将增大。
2. 当电压V不变时,电流I与电阻R成反比。
如果电阻增大,通过电路的电流将减小;反之,如果电阻减小,通过电路的电流将增大。
3. 欧姆定律只适用于那些在恒温下的电导体,对于非线性器件、变化电阻等情况则不适用。
三、欧姆定律的应用欧姆定律在电路分析和设计中具有广泛应用,为我们理解和解决各种电路问题提供了重要的工具。
1. 电路分析:根据欧姆定律,我们可以通过已知电压和电流来计算电阻,也可以通过已知电压和电阻来计算电流。
这样,我们可以准确地确定电路中的各个元件的参数。
2. 电路设计:欧姆定律允许我们选择合适的电阻值,以满足电路的要求。
比如,当需要特定电流通过电路时,可以根据欧姆定律计算所需的电阻值,从而选择合适的电阻。
3. 实验验证:通过实验,可以验证欧姆定律的正确性。
实验中,我们可以测量电压和电流的值,然后使用欧姆定律的公式计算电阻值,与实际所用的电阻进行比较,以验证欧姆定律是否成立。
实例:通过实验验证欧姆定律这里以一个简单的实验来验证欧姆定律。
欧姆定律的应用欧姆定律是电学中重要的基础定律之一,用于描述电流、电压和电阻之间的关系。
它的数学表达式为:I = V/R,其中I代表电流,V代表电压,R代表电阻。
本文将探讨欧姆定律在实际应用中的几个方面。
一、电路分析欧姆定律对于电路分析是非常有用的。
通过运用欧姆定律,可以计算电路中电流的大小以及电压的分布情况。
以一个简单的直流电路为例,假设有一个电压源V,通过一个电阻R,然后产生一个电流I。
根据欧姆定律,我们可以通过测量电压和电阻的数值来计算电流。
这种通过测量和计算得到电流大小的方法在实际电路中非常常见。
二、电阻选择在电路设计中,欧姆定律也有着重要的应用。
当我们需要选取适当的电阻时,可以依据欧姆定律来计算所需的电阻值。
例如,如果我们知道电流和所需的电压,可以用欧姆定律来计算所需的电阻值。
假设我们需要一个电压为5V,电流为2A的电路。
根据欧姆定律,我们可以得到所需的电阻值为R = V/I = 5/2 = 2.5欧姆。
因此,我们可以选择一个2.5欧姆的电阻来满足这个要求。
三、功率计算欧姆定律还可以用于计算电路中的功率。
功率可以通过电压和电流的乘积来计算,即P = VI。
在实际中,我们可以利用欧姆定律和功率公式来计算电路中的功率消耗。
根据欧姆定律,我们可以得到电流的数值,然后再与电压相乘即可得到功率。
这个应用在电路设计、电力系统以及能量管理方面都非常重要。
四、温度与电阻最后,欧姆定律还可以帮助我们理解电阻与温度的关系。
根据欧姆定律,电阻可以通过电流和电压的比值来计算。
在一些特定的材料中,电阻值会受温度影响而发生变化。
这种现象被称为温度系数。
通过欧姆定律,我们可以计算不同温度下的电阻值,并研究这种温度系数的影响。
结论欧姆定律作为电学中的基础定律之一,在实际应用中发挥着重要作用。
它可以用于电路分析、电阻选择、功率计算以及理解温度与电阻的关系。
通过充分理解和应用欧姆定律,我们可以更好地设计和管理电路,提高电能利用效率。
电路中的欧姆定律及其应用电路是由电子元件和导电线路组成的物理系统。
在电路中,电子元件按照一定的方式连接,形成了电流的路径。
欧姆定律是描述电路中电流、电压和电阻之间关系的基本法则。
本文将介绍欧姆定律的基本原理和其在电路分析和设计中的应用。
一、欧姆定律的原理欧姆定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆于1827年提出的。
欧姆定律表明,电流(I)通过一段导体时,其大小与导体的电阻(R)成正比,与导体上的电压(V)成反比。
欧姆定律可以用以下公式表示:I = V / R其中,I表示电流的强度,单位是安培(A);V表示电压,单位是伏特(V);R表示电阻,单位是欧姆(Ω)。
二、欧姆定律的应用欧姆定律在电路分析和设计中起到了非常重要的作用。
以下是欧姆定律在实际应用中的几个方面:1. 电路分析欧姆定律可以帮助我们分析电路中的电流、电压和电阻之间的关系。
通过测量电压和电流的数值,我们可以根据欧姆定律计算出电阻的数值。
这样,我们可以更好地了解电路的性质和工作状态。
2. 电路设计在电路设计中,欧姆定律可以帮助我们选择合适的电阻值。
例如,在直流电路中,如果我们想要控制电流的大小,可以根据欧姆定律计算所需的电阻值。
此外,欧姆定律还可以帮助我们确定电源的电压和电流规格,以适应电路的需求。
3. 发电与用电电力系统中,欧姆定律也发挥了重要作用。
根据欧姆定律,我们可以计算出电力系统中的电阻、电流和电压之间的关系。
这对于电力输送和供电负荷的合理规划和管理具有重要意义。
4. 电路保护在电路保护中,欧姆定律被广泛应用于过载和短路保护。
当电路中的电流超过导线或元件所能承受的最大值时,会触发过载保护机构,以防止设备的损坏或火灾。
欧姆定律帮助我们计算和控制电流,以保护电路和设备的安全运行。
五、结语欧姆定律是电路中最基本的定律之一,可以描述电流、电压和电阻之间的关系。
在电路的分析、设计和保护中,欧姆定律都起着至关重要的作用。
通过深入理解欧姆定律的原理和应用,我们可以更好地理解电路的工作原理,提高电路的性能和可靠性。
欧姆定律及其应用欧姆定律是电学中的基本定律之一,用于描述电流、电阻和电压之间的关系。
它是由德国物理学家Georg Simon Ohm在19世纪提出的。
本文将对欧姆定律的概念和公式进行介绍,并讨论一些实际应用场景。
一、欧姆定律的概念和公式欧姆定律表明,当电流通过一个电阻时,电流与电阻和电压之间成正比,符合以下公式:V = I * R其中,V表示电压,单位是伏特(V),I表示电流,单位是安培(A),R表示电阻,单位是欧姆(Ω)。
根据这个公式,我们可以计算出电流、电压或电阻中的任意一个,只要另外两个已知。
二、欧姆定律的应用1. 电路分析欧姆定律在电路分析中起着至关重要的作用。
通过欧姆定律,我们可以计算电路中每个电阻上的电压或电流。
这对于设计电路和解决电路问题非常有帮助。
例如,当我们需要将一个大电流分配到多个电阻器上时,可以通过欧姆定律计算每个电阻上的电流,从而选择合适的电阻值。
2. 电阻的计算在电路设计中,我们经常需要选择合适的电阻值。
通过欧姆定律,我们可以通过已知的电流和电压计算出所需的电阻值。
这对于保证电路工作正常非常重要。
例如,当我们需要限制电路中的电流,可以根据欧姆定律计算出所需的电阻值,从而达到限制电流的目的。
3. 电阻的替代有时候,我们需要将一个复杂的电阻元件替换为几个简单的电阻,以方便实际应用。
通过欧姆定律,我们可以计算出这些简单电阻的取值,从而实现替代。
例如,当我们需要将一个大功率电阻替换为几个小功率电阻时,可以利用欧姆定律计算出这些小电阻的取值,从而实现替代。
4. 电路保护在电路中,有时候我们需要设置保护电路来保护其他元件免受损坏。
通过欧姆定律,我们可以计算出所需的保护电阻值,从而实现保护。
例如,在LED电路中,为了防止电流过大而导致LED灯烧坏,可以根据欧姆定律计算出合适的电阻值,从而保护LED灯。
5. 电力计算欧姆定律还可以用于电力计算。
通过欧姆定律,我们可以计算电路中的功率消耗。
全电路欧姆定律应用一、欧姆定律的概念欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的基本定律。
它表明,在恒温条件下,电流的大小与电压成正比,与电阻成反比。
二、电流与电压的关系电流是电荷在单位时间内通过导体的数量,用安培(A)表示。
电压是电势差,也就是电荷在电路中的高低压差,用伏特(V)表示。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻:I = V / R。
三、电流与电阻的关系电阻是导体阻碍电流通过的程度,用欧姆(Ω)表示。
根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻:I = V / R。
这意味着电阻越大,电流越小;电阻越小,电流越大。
四、电阻的影响电阻的大小对电路中的电流和电压有重要影响。
当电阻增加时,电流减小,电压也随之减小。
而当电阻减小时,电流增加,电压也随之增加。
这是因为电阻对电流的流动产生了阻碍作用。
五、电路中的应用欧姆定律在电路中广泛应用于各种场合。
例如,我们可以利用欧姆定律来计算电路中的电流、电压和电阻。
通过测量电压和电阻的值,我们可以计算出电流的大小。
这对于电路的设计和故障排除非常重要。
六、电路中的实例假设我们有一个简单的直流电路,包括一个电源和一个电阻。
如果我们知道电源的电压和电阻的值,我们可以通过欧姆定律计算出电流的大小。
假设电源的电压为12伏特,电阻的值为4欧姆,那么根据欧姆定律,电流的大小为12伏特除以4欧姆,即3安培。
七、总结欧姆定律是电路中最基本的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
通过应用欧姆定律,我们可以计算电路中的电流、电压和电阻。
这对于电路的设计和故障排除非常重要。
希望通过本文的介绍,读者对欧姆定律的应用有更深入的了解。
欧姆定律识记理解应用部分standalone; self-contained; independent; self-governed;autocephalous; indie; absolute; unattached; substantive欧姆定律熟记部分:1、电流和电压的关系:当一定时,电流和电压成正比。
2、电流和电阻的关系:,电流和电阻成反比。
(说这句话的时候,电阻一定要放在后面,因为电阻是导体本身的一种性质,不会随电压和电流的改变而改变。
)思考:这里的研究用到了什么实验方法3、欧姆定律的内容及公式1、内容:2、公式:3、理解:当电阻一定时,电压增大几倍电流随着增大几倍;当一定时,电阻增大几倍电流减小几倍。
注意:由公式UR,不能说电阻与电压成正比,或者电阻与电流成反I比。
例:1、从欧姆定律可以导出公式R=U/I。
此式说明()A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍B.当电流增大2培时,电阻R减小2倍C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变D.当电压为零时,电阻R也为零2、有一条电阻线,在其两端加1伏特电压时,测得电阻值欧姆,如果在其两端加10伏特电压时,其电阻值应为()A.欧B.5欧C.欧 D.20欧3、如图45所示的电路,U=24伏特,电流表的示数为安培,电压表的示数为12伏特,则R1的电阻值为()A.8欧 B.6欧 C.5欧 D.10欧4、串联电路的电阻:串联电路的总电阻比任何一个分电阻都(填大或小)有 R=并联电路的电阻:并联电路的总电阻比任何一个分电阻都有 R=串联越多的用电器,电路中的总电阻就越大;并联越多的用电器,电路中的总电阻就越小。
例:修理某用电器时,需要一只欧姆的电阻,现在手边有1欧姆电阻2只,9欧姆电阻4只,4欧姆电阻2只,应选用______欧姆电阻______只______联。
已知两个电阻的数值R1=R2=10欧姆,则这两个电阻串联后的总电阻是______欧姆,这两个电阻并联后的总阻值是______欧姆。
欧姆定律和电流欧姆定律是电学中最基本、最重要的定律之一,它描述了电阻、电压和电流之间的关系。
欧姆定律由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆于1827年提出,是电路分析与设计的基础知识。
本文将探讨欧姆定律的含义和应用,并介绍电流的相关概念。
一、欧姆定律的概念欧姆定律可以用如下公式来表示:V = I * R其中,V 表示电压(单位为伏特),I 表示电流(单位为安培),R 表示电阻(单位为欧姆)。
该公式表明,电压 V 等于电流 I 与电阻 R 的乘积。
二、欧姆定律的原理欧姆定律的原理是基于电子在电路中的运动和碰撞机制。
电压是电子在电路中移动时所具有的能量,电流则代表电子的移动速度。
电阻则阻碍电子的流动,使电流受到限制。
当电压施加在一个电阻上时,电子在电路中开始流动,并与电阻中的原子或电子碰撞。
这些碰撞会引起电子的能量损失,并使电子的速度降低。
因此,在一个电阻上施加的电压越大,电子与原子碰撞的次数就越多,电流也就越大。
三、欧姆定律的应用欧姆定律在电路分析和设计中起着重要的作用。
它使我们能够计算电流和电压之间的关系,从而确定电路中元件的参数。
1. 计算电阻欧姆定律可以通过改写公式来计算电阻值:R = V / I当给定电压和电流值时,我们可以用这个公式来确定电路中的电阻。
2. 计算电流如果已知电阻和电压值,欧姆定律可以用来计算电流:I = V / R这个公式可以告诉我们电阻中通过的电流大小。
3. 预测电压变化欧姆定律还可以用来预测在电路中的电压变化。
如果已知电阻和电流,我们可以通过将电阻值与电流相乘来得到电压值。
4. 优化电路设计欧姆定律使得电路设计更加灵活。
我们可以根据所需的电流和电压值来选择合适的电阻值,以满足电路设计的要求。
通过欧姆定律,我们可以计算所需的电阻值,并选择最合适的元件。
四、电流的概念除了欧姆定律,我们还需要了解电流的概念。
电流是电荷通过单位时间内某一横截面的数量。
电流的单位是安培(A)。
欧姆定律的理解和应用(一)对欧姆定律的理解欧姆定律在初中阶段的适用范围,要注意以下三点:1.(1)电阻R必须是纯电阻;(2)欧姆定律只适用于金属导电和液体导电,而对气体,半导体导电一般不适用;(3)表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”。
2. 欧姆定律中所说的“导体中的电流,跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件下;“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是指在电压一定的条件下,脱离了前提条件,这种比例关系就不存在了。
3. 欧姆定律的表达式中的I、U、R这三个物理量必须是对应于同一导体(或同一段电路)在同一时刻(或同一段时间)电流与电压、电阻三者间的关系,也就是通常所说的一一对应。
即欧姆定律具有同一性和同时性。
(例如,有甲、乙两只灯泡,电阻分别为10Ω和20Ω,并联后接入电压为6V的电源两端,要求甲灯中的电流,就应该用甲灯两端的电压6V除以甲灯的电阻,即,而不能用甲灯两端的电压去除以乙灯的电阻。
即使是同一个电路,由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动,将引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化,因此,必须保证I=U/R中的三个物理量是同一时间的值。
切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系。
因此,使用欧姆定律时,不能盲目地乱套公式。
4. 区别I=U/R和R=U/I的意义I=U/R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。
当导体中的U或R变化时,导体中的I将发生相应的变化。
可见,I、U、R都是变量。
另外,I=U /R还反映了导体两端保持一定的电压,是导体形成持续电流的条件。
若R不为零,U为零,则I也为零;若导体是绝缘体R可为无穷大,即使它的两端有电压,I也为零。
R=U/I表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。
它是电阻的计算式,而不是它的决定式。
导体的电阻反映了导体本身的一种性质。
对于给定的一个导体,比值是一个定值;而对于不同的导体,这个比值是不同的。
不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。
(二)应用欧姆定律应注意的几个问题在运用欧姆定律,分析、解决实际问题,进行有关计算时应注意以下几方面的问题:1. 利用欧姆定律解题时,不能把不同导体上的电流、电压和电阻代入公式进行计算,也不能把同一导体不同时刻、不同情况下的电流、电压和电阻代入公式进行计算。
为了避免混淆,便于分析问题,最好在解题前先根据题意画出电路图,在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号。
同时要给“同一段电路”同一时刻的I、U、R加上同一种脚标。
2. 要看懂电路图,要认清所要研究的是哪一部分电路。
这部分电路的连接方式是串联,还是并联,这是解题的重要条件。
3. 要认清改变和控制电路结构的两个主要因素:一是开关的通、断;二是滑动变阻器连入电路中的阻值发生变化时对电路结构的影响,因此,电路变化问题主要有两种类型:一类是由于变阻器滑片的移动,引起电路中各物理量的变化;另一类是由于开关的断开或闭合,引起电路中各物理量的变化。
解答电路变化问题的思路为:先看电阻变化,再根据欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电压和电流的变化。
这是电路分析的基础4. 掌握“具体问题做具体分析”这一原则,不能乱套公式,并注意单位的统一。
解答简单电路问题时,首先要根据题目的已知条件。
分析出用电器是串联还是并联。
接着画出电路图或等效电路图,在图上标明已知量和未知量的符号,并在代表各物理量的字母下注明相应的脚码(如果题中电路图已画出,不必再画)。
然后根据欧姆定律及串、并联电路的特点逐一列式,有时还需运用数学知识,列方程组,根据所列的式子或方程组求出结果。
伏安法测电阻实验应注意的问题1. 设计好实验电路,画出正确的电路图,是伏安法测电阻实验的首要方面。
学生设计的实验电路可能有两种。
一种采用内接法,另一种采用外接法。
对于这两种电路在初中阶段都应认为是正确的,不必加比较和区分。
因为初中阶段电压表和电流表均视为理想电表,即电流表内阻视为零,电压表内阻视为无穷大。
2. 选择实验器材时,应考虑器材的规格和性能。
电源的电压、电流表和电压表的量程、待测电阻和滑动变阻器允许通过的最大电流必须统一考虑。
如待测电阻约60Ω,电源电压为,虽然电压表的量程选用0~3V,电流表的量程选用0~0.6A,并不会损坏仪表。
但通过计算可知,即使滑动变阻器取最小值(为零),最大电流也只有约0.025A,这样小的电流用我们实验室常用的电流表是不能较为准确测量的,因此所用的电源电压必须加大或待测的电阻值减小,同时两电表的量程作相应的改变。
又如待测电阻约5Ω,电源电压用12V,电压表的量程选用0~15V,由计算知,待测电阻和滑动变阻器中的最大电流约为2.4A,因此电流表的量程应选用0~3A。
必须注意该最大电流是否超过待测电阻和滑动变阻器允许通过的最大电流。
3. 根据电路图,正确地连接电路,是做好实验的基础。
连接电路时要注意的是:①开关S要处于断开的位置;②变阻器R的滑片要放在阻值最大的位置;③选择好电流表和电压表的量程及认清正负接线柱4. 实验时,每次读数后开关要及时断开。
因为导体电阻的大小除由导体本身因素决定外,还与温度有关。
当电流通过导体时,导体因发热而电阻变大,长时间通电时,前后测得的电阻值偏差较大。
所以,每次读数后应及时断开开关,这样测得的电阻值较为准确。
5. 伏安法测电阻的原理是欧姆定律,根据变形公式可知,要测一只电阻R X的阻值,只要用电压表测出R X两端的电压。
用电流表测出R X中的电流;用滑动变阻器来改变R X 两端的电压和通过R X的电流,得到三组数据后计算出R X的平均值即可。
【典型例题】有关电流与电压、电阻的关系的例题[例1] 在做研究电流与电压、电阻间关系的实验时,有如下数据:表1 用电阻R1=50Ω实验时的记录表2 用电阻R2=10Ω实验时的记录试回答,由表1和表2的数据,可以得出哪些结论分析:从表1(或表2)的实验数据中可见,电阻保持5Ω不变,导体两端的电压从2V 增大到4V、6V时,通过导体的电流相应地从增大到、,由此可以看出,电阻保持不变时,导体中的电流随导体两端的电压的增大而增大,导体两端的电压增大几倍,电流就增大几倍。
比较表1和表2中第1组实验数据可见,两次电压保持2V不变,导体的电阻从5Ω增大为10Ω,通过导体的电流相应地从减小为;即电压保持不变时,导体中的电流随导体的电阻的增大而减小,导体的电阻增大几倍,电流就减小几倍。
解答:当导体的电阻保持不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比;当导体两端的电压保持不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
说明:从两表的数据中还可以看出这样的特点:对同一组实验,导体两端的电压U和导体中的电流I的比值U/I保持不变,即用同一电阻做实验时,电压和电流的比值是一个常数。
这反映了导体的电阻跟导体两端的电压及导体中的电流无关,导体的电阻是导体本身的一种性质。
[例2] 在研究电压不变,电流跟电阻关系的实验中,表中有两个数据漏写,请根据实验结论,填写表中的两个空格。
分析:根据已知的实验结论:当电压不变时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
若电流从减小为,电流减小了一半,那么电阻应增大一倍,为10Ω。
当电阻从5Ω增大为20Ω,电阻增大为原来的4倍,那么电流应减小为原来的1/4,为。
解答:10,[例3] 在保持电阻不变的条件下,研究电流跟电压的关系时,得到下列几组实验数据,实验的正确结论是_______。
思路分析:由于采用定量分析的方法得出电流跟电压关系的结论。
通过对三组数据的分析,电流基本上随电压成正比地变化,因此可以得出正确的实验结论。
解答:在电阻不变的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
有关欧姆定律的例题[例1] 某导体两端加上6V的电压时,通过导体的电流为0.3A,当导体中的电流为0.4A时,导体两端电压为多大分析:该导体两端加上一定的电压时,导体中相应地有一定的电流,如导体中的电流发生改变时,必然是导体两端的电压发生了改变,导体的电阻是一个定值。
解答:方法1:由得到,公式U2=I2R=0.4A×20Ω=8V方法2:因为,又因为,由得导体两端电压为8V。
说明:采用比例方法,可以不必算出导体的电阻,显得更为简捷。
[例2] 某电流表的电阻约为Ω,它的量程是0.6A,如将这个电流表直接连接到2V的蓄电池的两极上,会产生什么后果分析:因为电流表的电阻很小,直接连到电源的两极上后,会因通过电流表的电流过大而烧坏电流表。
该题只需计算出在2V的电压下通过电流表的电流值,然后跟电流表的量程进行比较即可。
解答:根据欧姆定律,20A>>0.6A。
会将电流表烧坏。
说明:由于电流表的电阻都很小,所以实验中绝不允许直接把电流表接到电源的两极上。
而电压表的电阻都很大(约数kΩ以上),如把电压表直接连到电源的两极上,通过电压表的电流很小(约几mA)可忽略,所以实验中可以用电压表直接测电源电压。
[例3] 一段导体两端加3伏电压时,电流为安;如果两端加的电压再增加伏时,通过导体的电流和导体的电阻各多大思路分析:根据欧姆定律的公式,可知R一定时,通过R的电流与加在R两端的电压成正比。
电压增加,流过R的电流一定增大。
此时的电流,求的关键是必须知道和电阻R。
而容易求出,电阻R的阻值可根据已知条件的U和I的值,用欧姆定律的变形公式求出。
当R两端的电压增加时,由于R的阻值不变,再利用求出R两端电压增加时流过P的电流的大小。
解答:导体两端电压增加伏后,R两端的电压U'=3V+=;根据欧姆定律的变形公式可得;当R两端的电压增加到伏时,R中的电流。
R中的电流。
有关用电压表和电流表测电阻的例题[例1] 在用伏安法测未知电阻R x的实验中,电源电压为3V,R x的值约为3Ω。
滑动变阻器两只,规格分别是“0.2A,50Ω”和“1A,20Ω”;电流表一只(量程0~0.6A和0~3A);电压表一只(量程O~3V和0~15V)。
测量时,滑动变阻器应选______;电流表应选_____量程;电压表应选量程。
分析:根据欧姆定律,电压一定,电路中电阻值最小时电流最大。
当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,电路中最大的电流约为1A,故滑动变阻器应选“1A,20Ω”;电流表量程应选0~3A。
根据电源电压,电压表量程应选0~3V。
解答:1A,20Ω;0~3A;0~3V。
[例2] 如图1所示,滑动变阻器的滑片P向B滑动时,电流表的示数将____;电压表的示数将______。
(填“变大”、“变小”或“不变”)如此时电压表的示数为,要使电压表的示数变为3V,滑片P应向端滑动。
图1分析:根据欧姆定律,电源电压不变时,电路中的电流跟电阻成反比。
此电路中滑动变阻器接入电路的电阻是AP段,动滑片P向B滑动时,AP段变长,电阻变大,所以电流变小。