3.欧姆定律在解决实际电路中的灵活运用
利用欧姆定律可以解决的问题有:(1)电路中的电流强度;(2)导体两端的电压;(3)可以用电流表、电压表测电阻.
[例题3]如图所示电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,电流表量程为0-0.6A,电压表的量程为0-3V,通过分析计算:说明滑动变
阻器R2允许的取值范围
[解析]关于器材规格的计算问题,一般有根据器材规格进
行计算或根据计算选择器材规格.一般采用断值法来分析,即从问题的两个极断
来考虑进行分析计算。
电路中R1与R2串联,电压表测量R2两端的电压.
(1)当滑片P向左端移动时,R2减小,电路中电流增大,R2两端的电压减小,电流表的量程为0-0.6A,即电路中的电流最大值为0.6A,那么此时R2接入电路中的值为最小值R2min ,U1=I1R1=3V U2=4.5V-3V=1.5V 所以R2min=U2/I2=2.5Ω
(2)当滑片向右端移动时,R2增大,R2两端的电压增大,电压表的量程为0-3V,即R2两端的最大值为3V,此时R2接入电路中的阻值为最大值R2max=10Ω
综上所述R2的取值范围为2.5Ω≤R2≤10Ω
2.正确理解欧姆定律及其变形公式
欧姆定律中的“成反比”和“成正比”两个关系,实在当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比;当代替两端的电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。
R=U/I,说明电阻等于导体两端的电压和通过它的电流的比值,但导体的电阻R与U和I无关。U=0时,R≠0,导体中的电阻取决于其材料、长度、横截面积和温度。
[例题2]对于公式R=U/I,下列说法正确的是 ( )
A.导体中的电流越大,则电阻越大
B.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流之比
[解析]对于I=U/R,当R不变时,I与U成正比;当U一定时,I与R成反比;I、U、R三者不能随意用正比、反比关系.对于R=U/I,它是电阻的计算式,R 的大小取决于导体本身的因素。
4、为了防止雷电对人们的危害,美国物理学家富兰克林发明了避雷针,让雷电通过金属导体进入大地,从而保证人或建筑物的安全。
[例题1]如图2所示闭合开关S后调节 ,使R两端电压 地变化,某同学记录如表一,请把漏掉项补上.
根据实验数据可得到结论: .
换用不同的定值电阻使电阻成 的变化,调节滑动变阻器的滑片,保持每次电阻两端的电压不变,记录的不同值和对应的电流见表二:
根据实验数据可得到结论: 。
[解析]为了方便地分析实验数据得到结论,实验时电压和电阻都应成“整数倍数”地变化,在电阻不变的情况下,导体中的电流是随导体两端电压的改变而改变,而不是电压随电流的改变而改变。在电压一定的情况下,电流随电阻的改变而改变,而不能说成电阻随电流的改变而改变,因为电阻是导体本身的特征,它是不会随电流的变化而变化的.
3、雷电是自然界一种剧烈的放电现象,对人来说是非常危险的,所以在有雷电现象时,不要站在大树或其它较高的导电物体下,也不能站到高处。
2、我们不能用潮湿的手去触摸电器,因为人的皮肤潮湿时,电阻会变小,从而会增大触电的可能性。一般情况下,不要靠近高近带电体,不要接触低压带电体。
1、对人体安全的电压应该不高于36V,因为根椐欧姆定律 I = U / R 可知,在电阻不变的情况下,电压越高,通过人体电流就会越大,所以高压电对人体来说是非常危险的。
4、测量过程中,电压越低,小灯泡越暗,温度越低,因此电阻会略小一点。
3、测量时注意:A、闭合开关前,滑动变阻器应该滑到电阻最大端;B、测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量。C、可以将几次测量的结果求平均值,以减小误差。
2、电路图:
1、根据欧姆定律公式 I = U / R 的变形 R = U / I 可知,求出了小灯泡的电压和电流,就可以计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法。
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