欧姆定律13611
- 格式:doc
- 大小:609.50 KB
- 文档页数:12
关于欧姆定律的12个公式近代物理学家阿尔伯特欧姆(1875-1926)利用电气研究解决了一系列关于电流、电压、电阻和电能传递的物理问题。
欧姆的最重要的贡献是他对导电体的物理行为提出的经典定律欧姆定律(Ohm’sLaw),它概括了电流与电压之间的关系。
欧姆定律表明,恒定电阻单位下,电流与电压之间的比值是恒定的。
因此,欧姆定律可以用来描述和预测电气现象。
欧姆定律的基本公式是:V = I R,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
用符号表示,欧姆定律拥有以下12个公式:1)V=IR;2)I=V/R;3)R=V/I;4)VxI=V2/R;5)V2/R=I2R;6)I2R=VxI;7)VxR=V2;8)V2=VxR;9)I2=V/R;10)V/R=I2;11)R/I=V;12)R/V=I;欧姆定律被广泛应用于电气系统的设计、分析和制造。
它在电子设备的技术研究中起着重要的作用,因为它可以帮助解决电路的问题。
欧姆定律的应用可以使电路操作更加可靠,从而改善设备的效率和可靠性。
因此,欧姆定律的重要程度值得每个物理学家去深入研究。
在电气学领域,它极大地推动了物理学的进步,特别是在电力系统和电子设备的研制方面。
欧姆定律是物理学中最重要也是最广为熟知的定律之一。
它准确地描述了电路中电流与电压之间的关系,是电气工程师应用知识的基础。
熟悉欧姆定律,不仅在帮助理解电路和电子设备的工作原理方面有重要作用,还可以在设计新的电子设备和系统时用上。
此外,欧姆定律非常实用,可以用于实际的电路设计和分析,以及模拟电路的仿真。
它不仅提供了一种有效的方式来解决电路上的问题,而且可以为研究电路行为提供精确的计算方法。
因此,欧姆定律对于进一步理解电气现象,研究电路行为和设计新的电子设备起着至关重要的作用。
电气工程的发展离不开这个定律,它的重要性不言而喻。
欧姆定律公式讲解
欧姆定律公式:
标准式:I=U/R
部分电路欧姆定律公式:I=U/R或I=U/R=GU(I=U:R)
公式说明:
定义:在电压一定时,导体中通过的其中G= I/R,电阻R的倒数G叫做电导,其国际单位制为西门子(S).
其中:I、U、R——三个量是属于同一部分电路中同一时刻的电流强度、电压和电阻.
I=Q/t电流=电荷量/时间(单位均为国际单位制)
也就是说:电流=电压/电阻
或者电压=电阻×电流『只能用于计算电压、电阻,并不代表电阻和电压或电流有变化关系』
注意:在欧姆定律的公式中,电阻的单位必须用欧姆、电压的单位必须用伏特.如果题目给出的物理量不是规定的单位,必须先换算,再代入计算.这样得出来的电流单位才是安培。
欧姆定律适用于纯电阻电路,金属导电和电解液导电,在气体导电和半导体元件等中欧姆定律将不适用。
欧姆定律1、在串联电路中,电流处处相等。
I=I1=I2在并联电路中,干路总电流等于各支路电路之和。
I=I1+I22、在串联电路中,总电压等于各段电路的电压之和。
U=U1+U2在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于总电压。
U=U1=U23、在串联电路中,总电阻等于各段电路电阻之和。
R=R1+R2在并联电路中,总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
1/R=1/R1+1/R24、欧姆定律内容:电压一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;电阻一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
欧姆定律公式:I=U/R 伏安法测电阻表达式:R=U/I例题:1、电阻是导体对电流的作用,导体都有电阻,电阻是物质本身的一种性质,它的大小只与电阻丝的、、和有关。
50Ω的实验用的小灯泡接入电路中,若开关没有闭合,则它的电阻是。
2、滑动变阻器是靠改变电阻线在电路中的来改变电阻,从而改变电路中的__________和,一个滑动变阻器上标有“2.5A,50Ω”的字样,他表示___________________________ 。
滑动变阻器的结构示意图(1)将C、D接入电路,移动滑片P,它的电阻。
将A、C接入电路时,它能起到的作用,此时滑片向左滑动,接入电路的电阻3、一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A。
现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应___联一个______的电阻。
4、如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时电流变小的是()5、关于导体的电阻,下列说法正确的是()A 导体两端的电压增大,其电阻一定增大B 导体中的电流增大,其电阻一定减小C 若导体不接入电路,其电阻为0D 导体的电阻与其两端电压及通过的电流无关。
6、分别将、U1=4V、U2=6V,分别加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为()A 3:2B 2:3C 1:1D 1:27、两个定值电阻R1、R2。
两端的电压之比为2:1,通过它们的电流之比为4:3,则R1、R2的电阻之比是()A 8:3B 3:2C 3:8D 2:38、测量小灯泡的实验中,测的滑动变阻器两端的电压为2.2V,通过它的电流为0.1A,电源电压为3V,那么灯泡的电阻为()A 8ΩB 30ΩC 0.3ΩD 22Ω9、图(2)所示当开关S闭合后,滑动变阻器由a滑到b的过程中()A 电流表的示数变小,电压表的示数变小B 电流表的示数变大,电压表的示数变大C 电流表的示数变小,电压表的示数变大D 电流表的示数变大,电压表的示数变小10、某同学用如图(3)所示的电路测一个小灯泡的电阻的阻值,不慎将电压表的两接线柱短路了,则()A 电流表有可能烧坏B 电压表有可能烧坏C 电流表和电压表都可能烧坏D 不会发生任何事故。
《欧姆定律》专题训练 班级 姓名:一、 对欧姆定律的理解及应用㈠导体中的电流,跟这段导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
这个结论叫做 。
其数学表达式为 。
其变形公式有: , 。
说明:(1)定律反映的是 的I 、U 、R 三者的关系。
不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别。
(2)R =U/I 是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I 算出,即R 与U 、I 的比值有关,但R 与外加电压U 和通过电流I 等因素无关。
导体的电阻是导体本身 ,它的大小决定于导体的 、 、 、 有关。
针对练习:1.在某电阻两端加4V 电压时,通过它的电流是0.2A ,若要使通过它的电流为0.6A ,应在这个电阻两端加______V 的电压。
2.保持电阻箱两端的电压不变,当电阻箱的电阻为10Ω时,通过电阻箱的电流为0.6A ;若将电阻箱的电阻调到30 Ω时,通过电阻箱的电流为______A 。
3.一根导体,在它两端加3V 电压时,通过它的电流为150mA ,当它两端电压增加到5V 时,通过它的电流为______mA ,它的电阻为________Ω。
4.如图1是R 1和R 2两个电阻中的电流随它们两端电压变化的I —U 图象。
从图象可知,电阻R1 R 2(选填“<”、“>”或“=”)。
5.关于公式R=U/I ,下列说法正确的是( )A .导体的电阻与导体两端的电压成正比B .导体的电阻与通过导体的电流成反比C .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D .导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流都无关6.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图2所示的一个图像,下列结论与图像相符的是( )A .电阻一定时,电流随着电压的增大而增大B .电阻一定时,电压随着电流的增大而增大C .电压一定时,电流随着电阻的增大而减小D .电压一定时,电阻随着电流的增大而减小㈡应用欧姆定律解题的步骤:①画出电路图 ②在图上标出已知条件的符号和数据、未知条件的符号 ③利用公式求解 例1.车床照明灯的电压是36V ,电阻为720Ω,求这盏灯正常工作时,通过它的电流为多少? (电路图如图3)针对练习:1.一只小灯泡正常发光时的电流是0.5A ,灯丝电阻是5Ω,要测量灯泡两端的电压,电压表的量程应选用多少伏的?2.在研究导体中的电流与电压的关系实验中,某同学发现当电压表示数为5伏时,电流表示数为0.25安,此时导体的电阻为多大?若电压表示数为6伏时,电流表的示数会变为多少?二、串联电路的计算㈠串联电路的特点:1、电路中各处电流 ,即: I 1=I 2=I 3=I ;2、串联电路两端总电压等于各部分电路两端的电压 ,即:U =U 1+U 2+U 3;3、串联电路的总电阻,等于各串联电阻 ,即:R =R 1+R 2+R 3,若是n 个相同的电阻R ′串联,则R =n R ′;4、串联的电阻有 作用,每个电阻所分担的电压跟它的电阻成 ;即:5、串联电路的总电阻比任何一个导体的电阻都要 ,串联时相当于导体长度 。
㈡串联电路的计算:例1.一只2Ω的电阻和一只3Ω的电阻串联,已知 2Ω电阻两端的电压是1V ,则3Ω电阻两端的电压是多少?串联电路中的电流是多少?(电路图如图1)例2.如图2所示的电路中,A 、B 两点间的电压是6V ,电阻R 1=4Ω,电阻R 1两端的电压是2V ,求:R 1中的电流强度和电阻R 2。
反思:①例1、例2的计算,你还能想出几种方法; ②在串联电路的计算中,至少需要几个已知条件。
③通过对串联电路的计算,你发现电压与电阻的关系吗?针对练习:1、在如图3所示电路中,已知电源电压为4.5V ,测得R1的电流为0.2A ,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。
2、一只弧光灯,正常工作电流为5A ,电阻为8欧,要把它接入电压为110V 的电路中,需串联一个多大的电阻,弧光灯才能正常工作?3、在如图4所示电路中,已知电阻阻值R 1=6Ω,R 2=10Ω,当开关闭合时,○V 1的示数为3V ,求电源电压和电路中的电流的大小。
三、并联电路的计算㈠并联电路的特点:1、并联电路中的总电流 各支路中的电流之和。
即:I = I 1+I 2+I 3; 2、并联电路中各支路两端的电压 ,即:U =U 1=U 2=U 3。
3、并联电路的总电阻的 ,等于各并联电阻的 ,即:1/R =1/R 1+1/R 2+1/R 3,若是n 个相同的电阻并联,则R =R ′/n ;对于只有两个电阻并联的电路,其总电阻可用公式 计算;2121R R U U4、在并联电路中每个电阻有 作用,各支路分到的电流大小与电阻成 ,电阻越大,分到的电流越 。
即 5、并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都要 ,并联时相当于导体的 增大。
㈡并联电路的计算:例1.根据图1所示电路中所给的条件,至少求出五个相应的物理量。
例2.如图2所示的电路中R 1=5Ω,当开关S 闭合时,I=0.6A ,I 1=0.4A ,求R 2的电阻值。
反思:①例2的计算,你还能想出几种方法;针对练习:1.如图3所示的电路中,电流表示数为0.3A ,电阻R 1=40Ω,R 2=60Ω,求:干路电流I 。
2、在如图4电路中,已知电源电压为10V ,R 1=5Ω,R 2=8Ω,求电路中干路以及各支路的电流分别为多少?3、如图5所示,R R 121015==ΩΩ,,电流表的示数是1A ,求: (1)R 1中电流I 1和R 2中I 2各是多大?(2)的示数是多大?四、伏安法测电阻例1.伏安法测电阻的实验电路如图所示,若待测电阻阻值在10Ω左右。
⑴实验原理_________________________⑵在图1中的“o ”内填上相应的电流表、电压表符号。
⑶实验前,开关应_____,滑片P 应放在变阻器的____端。
⑷在实验中滑动变阻器的作用是__ ______. (5)在实验中的故障:①闭合开关后,发现电流表无读数,电压表有示数,故障可能是_____________。
②闭合开关并移动滑片P 后,发现电压表无示数,但电流表却有示数,故障可能是_____________。
针对练习:1.小明按图2所示的电路图连接电路进行探究性实验,实验时电阻R 1保持不变,滑动变阻器R 2实验与探究题次数 A 1示数A A 2示数A V 1示数(V ) V 2示数(V ) V 示数(V )1 0.4 0.4 4 8 12 2 0.6 0.6 6 6 123 0.8 0.8 84 12请回答:(电路是 电路,电压表测 的电压。
(2)比较电流表A 1和A 2的示数,可得结论: 。
(3)比较三只电压表示数,可得结论: 。
(4)比较电流表A 1(或A 2)和电压表V 1示数,可得结论: 。
1221R R I =(5)定值电阻R1= ,第三次实验中R2接入电路的电阻为。
(6)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1示数将,电压表V1示数将,电压表V2示数将。
(填变大、变小或不变)2.某校课外物理兴趣小组利用图3所示电路进行了一次物理实验探究活动。
此实验中使用了如下器材:6V蓄电池组一个;学生用电流表和电压表各一个;5Ω定值电阻一个;0~10Ω滑动变阻器一个;开关一个;导线若干。
(1)探究步骤:①先使滑片在滑动变阻器最右端,闭合开关,读出并记录此时电压表示数V1和电流表示数I1;②调节滑片的位置,使它移动到滑动变阻器中点(假设可精确调节),读出并记录此时电压表示数V2;③调节滑片的位置,使它移动到滑动变阻器最左端,读出并记录此时电压表示数V3和电流表示数I 3。
请你根据所学知识和以上的探究步骤,填出该小组读出的电压表的三次示数。
探究步骤①②③电压表示数单位(V) V1V2V3(2)滑片在滑动变阻器最右端时的电流表示数I1和滑片在滑动变阻器最左端时电流表示数I3的比值是。
(3)该小组进行的实验是探究在串联电路中一定的情况下,关系.在实验成功的基础上,探究出的结论应该是:。
五、电路的动态分析:电路的动态分析的主要任务是分析电路中各元件电流和电压的变化。
(1)首先要进行电路结构分析了解各元件间的串联、并联关系,弄清各电表测的是哪段电路的哪个物理量,弄清变阻器电阻变化的情况等。
(2)处理好部分和整体的关系、阻值变化与阻值不变部分之间的关系,一个电阻的变化可以引起电路中一系列电学量的变化,分析有关电学量的变化时要注意整体与部分、干路与支路的联系。
最常见的分析思路是,由部分电路电阻的变化推断电路总电阻的变化,再由欧姆定律讨论总电流的变化电压对于定值电阻常用分析,对变化的电阻常用(U总常为电源电压,为定值电阻)来分析。
例1:如图1所示,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数,电压表的示数,电压表的示数。
例2、在如图2所示的电路中,将开关K闭合,则电流表的示数将______,电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。
针对练习:1、在图3中,灯泡L1和灯泡L2是______联连接的。
当开关K断开时,电压表的示数将________;电流表的示数将__________(选填“增大”、“不变”或“减小”)。
2、如图4,当滑片P 向左移动时,A 表的示数将______,V 表的示数将______。
3、如图5,当滑片P 向左移动时,A 表的示数将______,V 表的示数将______4、在如图6所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P 向右移动时( ) (A)电压表示数变大,灯变暗。
(B)电压表示数变小,灯变亮。
(C)电流表示数变小,灯变亮。
(D)电流表示数不变,灯变暗。
5、如图7,当滑片P 向右移动时,A 1表的示数将______,A 2表的示数将______,V 表的示数将______6、在如图8所示的电路中,当开关K 断开时,电阻R 1与R 2是________联连接的。
开关K 闭合时,电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)六、电路的判断1.判断电表的类型 例1 如图1所示,电路连接没有错误,两灯都能发光,每只电表均有正常的示数,则下列判断正确的是( )A .甲是电压表,乙是电流表 B .甲乙都是电流表 C .甲是电流表,乙是电压表 D .甲乙都是电压表 2.判断电路连接情况例2 小汉观察到某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U 1.U 2.U 3;三个电流表的示数分别为I 1.I 2.I 3。
打开外壳,看到它的内部电路结构如图2所示,小汉很快猜出了U 1.U 2.U 3和I 1.I 2.I 之间的关系。
U 1.U 2.U 3和I 1.I 2.I 3之间的关系是怎样的呢?3、判断电路故障1、电流表示数正常而电压表无示数: “电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。