九年級(jí)物理上冊(cè) 第十四章《探究歐姆定律》全面理解歐姆定律 正確運(yùn)用解決問(wèn)題 (新版)粵教滬版.doc
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全面理解歐姆定律 正確運(yùn)用解決問(wèn)題 一、如何正確理解歐姆定律? 歐姆定律I=U/R揭示了電路中電流、電壓、電阻三者之間的關(guān)系,是電學(xué)中的核心內(nèi)容,應(yīng)從以下方面去理解: (1)歐姆定律成立的條件。歐姆定律是一條實(shí)驗(yàn)定律,在探究中,我們采用的是“控制變量”法,即保持導(dǎo)體的電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系,保持電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系,進(jìn)而得出:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟該導(dǎo)體的電阻成反比。故前者成立的條件為“電阻一定時(shí)”,后者成立的條件為“電壓一定時(shí)”。 如果忽視前提條件,則會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤的結(jié)論。 (2)I=U/R和R=U/I的區(qū)別。I=U/R表示導(dǎo)體中的電流大小取決于這段導(dǎo)體兩端電壓和這段導(dǎo)體的電阻。當(dāng)導(dǎo)體中的電壓U或R變化時(shí),導(dǎo)體中的電流I也將發(fā)生相應(yīng)的變化,即I、U、R都是變量。R=U/I表示一段導(dǎo)體兩端的電壓跟這段導(dǎo)體中的電流之比等于這個(gè)導(dǎo)體的電阻,為我們測(cè)定導(dǎo)體的電阻提供了一種方法。導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積。因此,對(duì)于一個(gè)給定的導(dǎo)體,比值U/I是一個(gè)定值(不考慮溫度對(duì)電阻的影響),而對(duì)于不同的導(dǎo)體,這個(gè)比值一般是不同的。絕對(duì)不能認(rèn)為導(dǎo)體的電阻跟電壓和電流有關(guān)。 例1 關(guān)于電流、電壓、電阻之間的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( ) A.導(dǎo)體的電阻越大,通過(guò)的電流就越小 B.電壓一定時(shí),電阻跟電流成反比 C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零 D.電阻一定時(shí),加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,通過(guò)導(dǎo)體的電流就越大 解析 歐姆定律告訴我們,在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比,在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比,顯然,只有當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電阻越大,通過(guò)的電流就越??;電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān),而與電流無(wú)關(guān),并且,不論導(dǎo)體兩端是否加電壓,導(dǎo)體的電阻是客觀存在的。 答案 D。 二、歐姆定律是解決電學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ),在運(yùn)用時(shí)究竟應(yīng)注意些什么? 關(guān)鍵是要注意兩個(gè)問(wèn)題: 圖1 (1)定律中的各物理量必須對(duì)應(yīng)于同一導(dǎo)體。簡(jiǎn)單地說(shuō),就是“三位(電流、電壓、電阻)一體”。在實(shí)際電路中,往往有幾個(gè)導(dǎo)體,每個(gè)導(dǎo)體都有各自對(duì)應(yīng)的I、U、R。在應(yīng)用歐姆定律時(shí),首先要明確我們研究的是哪個(gè)導(dǎo)體,然后找準(zhǔn)與這個(gè)導(dǎo)體相對(duì)應(yīng)的I、U、R。例如在如圖1所示的電路中,對(duì)燈L1來(lái)說(shuō),對(duì)應(yīng)的是I1、U1、R1;對(duì)燈L2來(lái)說(shuō),對(duì)應(yīng)的是I2、U2、R2;對(duì)整個(gè)電路來(lái)說(shuō),對(duì)應(yīng)的是干路電流I、總電壓U、并聯(lián)電路中的總電阻R。 (2)定律中的各物理量必須對(duì)應(yīng)于同一時(shí)刻。歐姆定律中的電流、電壓、電阻三者的關(guān)系,是同一時(shí)刻三個(gè)量之間的關(guān)系。然而,在不同的時(shí)刻,尤其是在電路發(fā)生變化(如開(kāi)關(guān)的開(kāi)、閉,滑動(dòng)變阻器滑片的滑動(dòng))時(shí),電路中的各導(dǎo)體所對(duì)應(yīng)的I、U、R也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化。因此,在運(yùn)用歐姆定律時(shí),應(yīng)先弄清在不同時(shí)刻電路有哪些變化,然后找準(zhǔn)對(duì)應(yīng)于同一時(shí)刻的I、U、R。 例2 如圖2所示,電源電壓為10V,閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表、電壓表的示數(shù)分別為O.5A和6V。求: (1)通過(guò)R1的電流I1是多少? (2) R2的電阻為多大? 圖2 解析 (1)開(kāi)關(guān)閉合后,電阻R1和R2串聯(lián)在電路中,且電流表的示數(shù)為O.5A,由串聯(lián)電路中的電流特點(diǎn)可知,通過(guò)R1的電流I1=0.5A; (2)由電路圖可知,電壓表測(cè)的R1兩端的電壓,即U1=6V。 根據(jù)串聯(lián)電路中的電壓特點(diǎn)可得R2兩端的電壓U 2=U—U 1=10V—6V=4V, 則由歐姆定律可知,R2= U 2/I2=4V/0.5A =8Ω。 答案 O.5A 8Ω。 例3 在如圖3所示的電路中,電源電壓保持不變,R1、R2的阻值分別為10Ω和20Ω。當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為9V;當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電壓表的示數(shù)為 V。 解析 本題屬于一個(gè)簡(jiǎn)單的“動(dòng)態(tài)電路”問(wèn)題,解答時(shí)應(yīng)先根據(jù)開(kāi)關(guān)的閉合或斷開(kāi)情況,明確電路的連接情況,找準(zhǔn)電壓表的測(cè)量對(duì)象,然后結(jié)合有關(guān)知識(shí)進(jìn)行求解。 圖3 當(dāng)S1、S2均閉合時(shí),電阻R1被短路,只有R2連接在電路中,因電壓表的示數(shù)為9V,則電源電壓U=9V; 當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí),電阻R1、R2串聯(lián),且電壓表測(cè)的是電阻R2兩端的電壓。 則I=U/R串=U/( R1+R2)= 9V /(10Ω+20Ω)=0.3A; 由于串聯(lián)電路中各處電流相等,則 R2兩端的電壓為 U2=IR2=0.3A20Ω=6V。- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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