歐姆定律
【考點聚焦】本部分知識涉及到的的考點有:
1.歐姆定律表達式及其所揭示的物理意義。
2.歐姆定律的表達式的變形和應用。
3.會用電壓表、電流表測電阻。
4.電流與電壓、電阻的關系。
5.歐姆定律實驗的電路圖的設計,實物圖的連接,實驗所得數據的分析。
【呈現形式】
歐姆定律是電學中的一個重要定律。它可以在各種題型中出現,例如運用歐姆定律的變形公式進行電學量的計算;進行實驗設計,包括實驗方案的設計,電路圖的設計,以及實物連接和電路連接等等,同時還可以進行探究性試題的考查。如數據處理與分析,研究方法等,總之,這方面仍會有較大的加強。
【知識結構】
一、歐姆定律的表述:導體中電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
二、數學表達式及變形公式:i=u/r。u=ir,r=u/i
三、用電壓表和電流表測電阻,簡稱“伏安法”測電阻。用電壓表和電流表分別測出某個導體兩端的電壓和通過它的電流,在根據歐姆定律公式變形后得出r=u/i,計算出這段導體電阻的一種方法
四、歐姆定律的應用
電流(i ) 電壓(v) 電阻(r)
串聯電路 i=i1=i2 u=u1+u2 r=r1+r2
并聯電路 i=i1+i2 u=u1+u2 1/r=1/r1+1/r2
【方法提示】
1.控制變量法研究物理問題
用實驗來探究一個量隨兩個兩(或多個)量變化的關系時,要保持一個(或幾個)量不變,只改變一個量,研究這個量與該變量之間的關系。把一個兩因素(或多因素)的問題變成兩個(或多個)單因素問題的研究方法,稱為控制變量法。
“研究導體中電流與導體兩端的電壓之間的關系跟電壓、電阻的關系”和“研究電流與電阻的關系”就是采用這一方法,從而總結出歐姆定律。
探究“通過實驗研究電流跟電壓、電阻的關系”時,可以采用下列一般程序:
①提出問題。電流跟電壓、電阻有什么樣的關系?
②猜想與假設.由電壓是產生電流的原因猜想:電壓越高,電流可能越大;有電阻是導體對電流的阻礙作用猜想:電阻越大,電流可能越小。
③設計實驗.設計電路要有這樣的功能:能使電阻不變,改變電壓,從而測出電流;使電壓不變改變電阻。電路圖如圖1所示
④結論與理解:“當電阻不變時,導體中電流跟導體兩端電壓成正比;當導體兩端電壓一定時,導體中的電流跟電阻成反比。”理解結論時,前提條件不能丟,不然就會容易出現錯誤。
【例題1】如圖2所示閉合開關s后調節 ,使r兩端電壓 地變化,某同學記錄如表一,請把漏掉項補上.
根據實驗數據可得到結論: .
換用不同的定值電阻使電阻成 的變化,調節滑動變阻器的滑片,保持每次電阻兩端的電壓不變,記錄的不同值和對應的電流見表二: