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把前面的实验结果综合起来,可以得出结论,这个结论就是欧姆定律。
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
公式是:
欧姆定律可以用来解决哪些问题?
第一:
可以用来求导体中的电流强度。
第二:
可以计算导体两端应该加多大电压。
第三:
可以用伏安法测定导体的电阻。
例题1:
电路里串联着一个3欧的定值电阻和一个电流表。
电流表的示数是1.2安。
能不能用量程是3伏的电压表来测量这个定值电阻两端的电压?
分析:
定值电阻里的电流强度和定值电阻的阻值为已知,那么根据欧姆定律就可求出定值电阻两端的电压。
拿这个电压与电压表的量程进行比较,即能判断出这电压表是否可用了。
解:
定值电阻两端的电压
答:
量程是3伏的电压表不能用。
例题2:
一个定值电阻,两端电压是2伏,通过的电流是0.5安。
如果两端的电压是6伏,要测量流过的电流,电流表的量程可选用()
(A)0.5安(B)1安(C)2安(D)10安
分析:
电阻是导体本身的性质,导体两端的电压和通过导体的电流发生变化时,不会影响导体的电阻。
根据欧姆定律
当两端电压为6伏时,电流
电流表的量程应选比1.5安略大的。
答:
此题应选(C)。
欧姆定律是对实验结果进行归纳分析得到的。
归纳是指归纳推理。
人们在解决问题时的逻辑思维就是推理。
推理又可分为归纳推理、演绎推理和类比推理。
什么是归纳推理呢?
例如在通常气压下讨论熔化和凝固现象:
冰有一定的熔点和凝固点
萘有一定的熔点和凝固点
金有一定的熔点和凝固点
银有一定的熔点和凝固点
铜有一定的熔点和凝固点
铁有一定的熔点和凝固点
……………
冰、萘、金、银……都是晶体
所以,一切晶体都有一定的熔点和凝固点。
由此可知,归纳推理就是根据事物中某些事物具有的共同属性,推出整体事物都具有这种共同属性的推理。
物理学的研究上运用完全归纳推理是有困难的,因为有时不可能完全穷举全部的研究对象,这样也就不能保证在没有考察的对象中出现意外。
欧姆定律是依据实验运用归纳推理得到的。
这使它也就出现了这类问题。
在随后的研究中,人们发现欧姆定律只能在一定条件下才成立。
①金属导电或电解液导电时欧姆定律适用,而在气体导电时欧姆定律不适用。
②导体电阻会随温度而变化,所以金属导电只有在它的电阻可以认为不随电流、电压变化时,欧姆定律才成立。
为了弥补归纳推理之不足,物理学研究上常采用科学归纳法。
这种思维方法,以后再介绍。
练一练:
(1)一个电阻所加电压增大为原来的二倍时,通过它的电流强度是原来的倍。
(2)在电阻是10欧的小灯泡两端加上2.5伏的电压,则通过小灯泡的电流为安,在1分40秒内通过的电量为库。
(3)某金属导体两端电压是6伏,通过它的电流是0.2安,该导体的电阻是欧。
若加在它两端的电压增加到12伏。
这个导体的电阻是欧。
(4)一条电阻线,允许通过的最大电流为2安。
给它加36伏电压,电流为0.5安。
这条电阻线若把它直接接在220伏电路中,则电阻线中通过的电流为安。
所以,
使用。
练一练参考答案:
(1)2.
(2)0.25,25.
(3)30,30.(4)3.06,不能.
三、实验:
用电压表和电流表测电阻
在这个实验中,我们要学习用伏安法测一只电阻的阻值。
如果这个电阻是阻值约20欧的小灯泡,所用实验器材画在图8-3中。
请你在左边方框中画出自己设计的实验电路图。
然后在右边用画线的办法代替导线连接电路。
要注意电压表、电流表的量程要选择正确。
正确的实验电路图和实物连接图如图8-4所示。
根据电流表和电压表的示数,哪么小灯泡的电阻是多大?
电压表和电流表的量程是根据什么选定的?
答案:
电流表的示数为0.20安,电压表的示数为4.0伏,小灯泡L的电阻。
因新的干电池电压比1.5伏略高,所以电压表量程选0—15伏为宜。
又因小灯泡电阻大约是20欧,电路里可能出现的最大电流。
所以,电流表量程选了0—0.6安。
练一练
(1)用电流表和电压表测小灯炮电阻的实验中,当小灯泡正常发光时,电压表、电流表的示数如图8-5所示,则小灯泡的额定电压是伏。
通过灯丝的电流是安。
小灯泡正常发光时电阻是欧。
(2)测小灯泡的电阻
1.如图8-6所示,是用电压表测小灯泡电阻的实验电路图。
闭合开关S时,变阻器滑片P应放在变阻器的端。
(填“a”或“b”)
2.当电压表示数为2.4伏时,电流表的示数如图8-7所示,通过小灯泡的电流是
安,这时小灯泡的电阻是欧。
练一练参考答案
(1)2.5,0.5,5.
(2)①b②0.24,10.
四、同步题库
A组
一、填空题
1.欧姆定律的内容是:
。
可用公式表示为。
在计算时,电压的单位用;
电阻的单位用;
电流的单位用。
2.某电流表可测量的最大电流是10毫安,已知一个电阻两端加8伏电压时,电流恰好是2毫安,如果给这个电阻加50伏电压,则用这个表测量通过它的电流。
(填“能”或“不能”)
3.某段导体的电阻是10欧,通过它的电流是600毫安,此时导体两端的电压是伏。
二、选题题
1.关于公式
的物理意义,下列说法正确的是()
(A)导体两端的电压越大,导体中的电流越大
(B)导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
(C)导体的电阻越大,电体中的电流越小
(D)导体两端的电压不变时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
2.关于电流跟电压的电阻的关系,下列说法正确的是()
(A)导体的电阻越大,通过导体的电流越小
(B)导体的电阻越大,通过导体的电流越大
(C)导体两端的电压越大,导体的电阻越大,通过导体的电流也越大
(D)在导体两端的电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流越大
三、实验题
用伏安法测电阻
1.在下面图8-34方框中画出实验线路图。
图8-34图8-35
2.如果电流表和电压表的示数分别如图8-35所示,则未知电阻Rx=欧。
3.如果电路中各元件不变,只是把电压增大2倍,则电流表和电压表应分别采用
和的量程,此时它们的示数分别是安和伏。
四、计算题
1.一盏灯正常发光时应通过0.6安的电流,如果灯的电阻是20欧,要使灯正常发光,需要在灯两端加多大的电压?
2.一段导体两端加3伏的电压时,半分钟内通过它的电量是15库,求通过导体中的电流是多少?
3.上题中若将这段导体两端的电压增大到6伏时,求此时通过导体的电流是多少?
B组
一、填空题
1.导体的电阻与导体的、、和有关。
把几个导体串联起来,相当于增大了导体的,所以总电阻比任何一个导体的电阻都大。
2.把几个导体并联起来,相当于增大了导体的,所以总电阻比任何一个电阻都小。
3.将5个100欧的电阻串联,其等效电阻是欧;
将5个100欧的电阻并联,其等效电阻是欧。
4.一个25欧的电阻与50欧的电阻串联后接在电压是15伏的电路中,通过它们的电流是安;
如果把这两个电阻并联后接到同一电源上,通过这两个电阻的总电流是
安。
二、选择题
1.把两根长短相同、粗细不同的镍铬合金线接在电路中,则()
(A)串联时,通过粗导线中的电流一定大于通过细导线中的电流
(B)串联时,粗导线两端的电压一定小于细导线两端的电压
(C)并联时,通过粗导线中的电流一定大于通过细导线中的电流
(D)并联时,粗导线两端的电压一定大于细导线两端的电压
图8-36
2.图8-36所示的4个电路中,电路两端电压相等,且保持不变,已知R1>
R2,则各电路中干路上电流最大的是()
3.n个阻值都是R的电阻,并联后其总电阻为()
(A)nR(B)
(C)n2R(D)
4.两个阻值相同的电阻,若并联后的总电阻是5欧,则它们串联后的总电阻是()
(A)20欧(B)10欧(C)5欧(D)2.5欧
5.下列各组电阻并联后总电阻最小的是()
(A)6欧与6欧(B)15欧与3欧(C)15欧与5欧(D)6欧与4欧
6.3个相同的电阻,由原来的串联改为并联,接在同一电源上,则通过每一个电阻的电流变为原来的()
(A)1/9倍(B)1/3倍(C)3倍(D)9倍
三、计算题
1.将阻值分别为R1=3欧、R2=6欧的两个电阻并联在电源上,用电流表测出干路中的电流是1.5安,试问:
(1)每个电阻两端的电压?
(2)通过每个电阻的电流?
2.有一个电铃,它的电阻是10欧,在正常工作时,它两端的电压应是6伏,但是手边只有电源电压是8伏的电池组,要把这个电铃接在这个电源上,需要给它串联一个多大的电阻。
根据题意画出图来,并将已知条件标在图上。
2.电路如图8-36所示,电源电压为6伏,R1为5欧,当滑片P在某一位置
3.
时电压表的示数是4伏,问此时电流表的示数是多少?
滑动变阻器连入电路中的阻值多大?
要使电流表的示数减小,滑动变阻器的滑片P应向那一端移动?
4.把R1和R2串联后接在电压是6伏的电源上,通过R1的电流是0.2安,R2两端的电压是4伏。
现将R1和R2并联接在同一个电源上,问并联后通过R1、R2的电流各是多大?
5.把一个电池组、一个电阻R和一个电流表串联,电流表的示数是0.3安,在这个电路中再串联接入一个10欧的电阻时,电流表的示数减小到0.2安,求R1的阻值和电源电压之值。
C组
一、选择题
1.下列物理量中名称与符号一致的是()
(A)电流强度—A(B)电量—Q
(C)电压—V(D)电阻—Ω
2.关于导体的电阻,下列说法正确的是()
(A)导体中的电流越大,其电阻越小
(B)不同材料制成的导体,电阻一定不同
(C)电阻是导体本身的性质
(D)铜导线的电阻比铁导线的电阻小
3.如图8-37所示,滑动变阻器接入电路的部分是()
(A)
B部分(B)AB部分(C)AP部分(D)PC部分
图8-37图8-38
4.将图8-38所示的电阻箱接到电路上,这时电阻箱在电路中的电阻值()
(A)7欧(B)27欧(C)427欧(D)1427欧
5.图3-39所示的电路中,M、N是两个接头,若将滑动变阻器连入电路中,开关S闭合后,滑片P向左移动时,电流表示数变大,则()
(A)将A接M,C接N(B)将B接M,D接N
(C)将C接M,D接N(D)将B接M,C接N
图8-39
6.加在导体两端的电压是10伏时,通过导体的电流是0.2安,那么加在导体两端的电压为0伏时,导体的电阻是()
(A)0欧(B)2欧(C)5欧(D)50欧
7.甲、乙两导线分别通过1安和2安的电流,下列说法正确的是()
(A)甲导线的电阻是乙导线电阻的2倍
(B)乙导线两端的电压是甲导线两端的电压的2倍
(C)通过乙导线的电量是通过甲导线电量的2倍
(D)通过乙导线的电流强度大
8.下列4组电阻中,其中两个电阻并联后的等效电阻最小的一对是()
(A)两个2欧电阻(B)一个10欧和一个5欧电阻
(B)
一个100欧和一个1欧电阻(D)1个1000欧和一个0.5欧电阻
图8-40图8-41
9.电路如图8-40所示,电流表读数为I,电压表读数为U,则()
(A)U=0时,R=0(B)U变大时,
变大
(C)I变大时,
变小(D)U变大时,
不变
10.如图8-41所示的4个电路中,电源电压相同,R1>
R2,各电路的电流强度由大到小排列顺序是()
(A)甲、乙、丙、丁(B)丁、乙、甲、丙
(C)丙、甲、乙、丁(D)丁、丙、乙、甲
11.有两个电阻R1、R2,把它们串联后接在电压为U的电路两端,已知U1<
U2,若将R1、R2并联后接在同一电路中,比较通过R1、R2的电流I1、I2则()
(A)I1=I2(B)I1>
I2(C)I1<
I2(D)无法确定
二、填空题
1.导体对的阻碍作用叫电阻。
导体的电阻小,表明导体对。
2.完全下列单位换算:
25千欧=欧;
4.5×
105欧=兆欧。
3.在温度不变的条件下,导体的电阻决定于导体的、和。
当导体的长度和材料都相同时,导体的横截面积越大,电阻越。
当导体的横截面积和材料都相同时,导体越长,电阻越。
4.滑动变阻器是通过改变电阻线在电路中的逐渐改变电阻,从而逐渐改变。
5.欧姆定律的内容是:
导体中的跟这段导体成正比,跟这段导体的
成反比。
6.将粗细不同、长短相同的两根铜导线串联在电路中,则R粗R细,I粗I细。
(填“>
”、“<
”或“=”)
7.将长短不同、粗细相同的两根铜导线并联在电路中,则R长R短,U长U短。
8.加在导体两端的电压是4伏,通过导体的电流为500毫安,则导体的电阻是欧;
若使导体两端的电压增大到12伏,则导体的电阻是欧,通过导体的电流是安;
若加在导体两端的电压为0伏时,则通过导体的电流是安,导体的电阻是欧。
9.在6欧电阻的两端加4.5伏的电压,用有0~0.6和0~3安两个量程的电流表来测量通过它的电流,应选用量程去测量,电流表才不会损坏。
10.电阻R1=5欧,R2=10欧,串联后接在电压为9伏的电路中,通过R1中的电流是
安,R2两端的电压是伏。
11.n个阻值都是R的电阻,串联后的总电阻是,并联后的总电阻是。
1.某同学在做验证欧姆定律的实验时,得到两组实验数据,如表1所示。
6
电流强度(安)
0.4
0.8
0.2
分析表1可以得到的结论是:
。
分析表2可以得到的结论是:
2.用伏安法测某电体电阻的实验:
(1)实验原理是。
(2)在连接电路的过程中,开关始终是的。
(填“断开”或“闭合”)
(3)根据图8-42所示实物连接情况,闭合开关前滑片P若在B端,线的M端应接滑动变阻器的端。
(填“A”或“B”,并在图中连接)
图8-42图8-43
(4)滑片P移动到某一位置时,电流表、电压表读数如图8-43所示。
I=安,U=伏,导体的电阻R=欧。
1.在图8-44所示电路中连入电阻分别为5欧和30欧的两个电阻,当开关S先后与1、2、3触点接触时,AB间的总电阻分别是多少欧?
图8-44
2.在一个定值电阻两端所加电压为6伏,通过它的电流为0.4安,如果电压增大到10伏时,能否用量程为0.6安的电流表来测量通过这个电阻的电流?
3.如图8-45所示电路,a、b两点间电压保持不变,当开关S1闭合、S2断开时电流表的示数0.4A,电压表的示数为2V;
当S1断开、S2闭合时,电流表的示数为0.2A,电压表的示数为4V,求电阻R3的阻值及a、b两点间的电压?
图8-45
D组
1.欧姆定律用公式表示,正确的是
(A)
(B)
(C)
(D)
2.根据公式
,可以知道()
(A)一段导体的电阻在电流不变时,与电压成正比
(B)一段导体的电阻在电压不变时,与电流成反比
(C)一段导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
(D)导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过这段导体的电流的比值
3.图8-46,是滑动变阻器的结构示意图,当滑片P往B端移动时,电阻变大,则连入电路中的接线柱应是()
B和A(B)C和B(C)D和C(D)A和C
图8-46
4.阻值分别为0.1欧、30欧和1000欧的3个电阻并联,则并联的等效电阻R()
(A)R>
1000欧(B)R<
0.1欧
(C)1000欧>
R>
30欧(D)30欧>
5.将3个阻值都为R的电阻由原来的串联改为并联接在同一电源上(设电源电压不变),则通过每个电阻的电流是原来的()
(A)3倍(B)
倍(C)9倍(D)
倍
6.如图8-47所示,AB两端电压保持不变,电阻R1=R2,当开关S断开时,电流表的示数为0.6安。
现将开关S闭合,则电流表的示数为()
(A)0.3安(B)0.6安(C)1.2安(D)无法判断
图8-47图8-48
7.如图8-48所示,若使电压U变为原来的4倍,同时移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数变为原来的2倍,则滑动变阻器连入电路的电阻值()
(A)变为原来的4倍(B)变为原来的8倍
(C)变为原来的2倍(D)条件不足,无法确定
8.如图8-49所示,电源电压U=12伏且保持不变。
电阻R1的阻值是滑动变阻器最大阻值的1/3,滑片P在滑动过程中电压表的最小示数是()
(A)2伏(B)3伏(C)4伏(D)6伏
9.如图8-50所法,当滑片P向左移动时,读数变大的表是()
(A)电压表V1(B)电压表V2
(C)电流表A(D)电流流A和电压表V2
图8-49图8-50
10.如图8-51,将电阻值为R的导线接在a、b两端,电压表的示数为12伏,电流表的示数是0.8安,若换用电阻值为4R的导线接在a、b两端,则电压表和电流表的示数分别为()
(A)3伏、0.2安(B)12伏、0.2安
(C)3伏、0.8安(D)12伏、3.2安
11.将电流表先后串联在图8-52中的a、b和c处,当开关S闭合后,电流表的读数关系正确的是()
(A)Ia=Ib=Ic(B)Ic>
Ia+Ib(C)Ia>
Ib+Ic(D)Ib>
Ic
图8-51图8-52
12.如图8-53所示,电源电压不变,电阻R1:
R2=4:
1。
当开关S断开时,电流表的读数为I1;
当开关S闭合时,电流表的读数为I2,则I1:
I2是()
(A)1:
4(B)3:
4(C)4:
1(D)4:
13.如图8-54所示,电压U保持不变,滑动变阻器R2的总电阻是R1的5倍,当滑片P由b移动到a时,R1两端电压的变化范围是()
(A)从U/5到0(B)从U/6到U
(C)从U/6到0(D)从U/5到U
图8-53图8-54
1.将电阻值为6欧和3欧的电阻并联时,总电阻为欧。
2.串联电路中,已知灯两端的电压是3伏,电阻R的阻值是2欧,电源电压是4伏,则R两端的电压是伏,灯泡的电阻是欧。
3.把阻值是15欧的电热丝,连接在一节干电池的正、负极之间,通过电热丝的电流是安,1分钟内通过电热丝的电量是库。
4.某电路两端的电压一定,当接入10欧的电阻时,通过电路的电流是1.2安,电路两端的电压是伏;
如果用24欧的电阻代替10欧的电阻,则通过电路的电流是安。
5.把阻值为2欧的电阻R1与阻值为5欧的电阻R2并联起来接在电源上,R1、R2两端电压之比为;
通过R1、R2两个电阻的电流之比为。
6.把上题中的两个电阻串联起来接在电源上,则R1、R2两端电压之比为;
R1、R2的电流之它为。
7.把一根铜线均匀拉长,因改变了导线的,使它的电阻变大。
8.将R1与12欧的电阻并联,其等效电阻是4欧,则电阻R1是欧。
9.如图8-55所示,当S闭合时,变阻器滑片向P向右移动,电流表的示数将,电压的示数将。
(填“变大”“变小”或“不变”)
10.如图8-56所示,R1=30欧,R2=10欧,电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2,则I1:
I2=。
图8-55图8-56图8-57
11.如图8-57所示,变阻器滑片P不动,当只闭合S1时,电阻R1两端的电压与变阻器两端的电压之比为4:
3;
当只闭合S2时,电阻R2两端的电压与变阻器两端的电压之比为3:
2,则R1:
R2=;
当S1、S2都闭合时,通过R1、R2的电流I1:
用“伏安法测电阻”
(1)在方框中画出测定小灯泡电阻的实验电路图
(2)闭合开关S后,调节滑动变阻器,电流表示数是0.32安,电压表示数是2.4伏。
请在图8-58中正确选出表的量程,画出两表指针的位置。
(3)小灯泡的电阻是欧。
图8-58
1.R1、R2两电阻串联接入电压为6伏的电路中,已知R1两端的电压为4伏,通过R2的电流为0.2安,求R1、R2的阻值各是多大?
2.如图8-59所示的电路,电路两端的电压U保持不变,电阻R1的阻值是40欧。
当开关S闭合时,电流表的示数是0.4安;
当开关S断开时,电流表的示数是0.1安,试求:
(1)当S闭合时,通过R1的电流;
(2)电源电压U;
(3)R2的阻值
图8-59
·
参考答案·
1.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
伏欧安
2.不能3.6
1.(B)2.(D)
三、实验题(略)
1.U=12伏2.I=0.5安3.
1.材料长度横截面积温度长度2.横截面积3.500204.0.20.9
1.(B)(C)2.(D)(C)3.(B)4.(A)5.(D)6.(C)
1.
(1)3伏3伏
(2)1安0.5安2.U串=U-U铃=2伏
3.电流表的示数:
滑动变阻器连入电路中的电阻
滑片P向右移动4.R1、R2的阻值:
并联:
U=U1=U2=6伏流过R1、R2的电流
5.R1=20欧电源电压6伏
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