欧姆定律及其应用(8)

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欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用在电学的世界里,欧姆定律无疑是一座重要的基石。

它就像是一把神奇的钥匙,为我们打开了理解电路中电流、电压和电阻关系的大门。

欧姆定律的表达式为:I = U / R ,其中 I 代表电流,单位是安培(A);U 代表电压,单位是伏特(V);R 代表电阻,单位是欧姆(Ω)。

这个简单而有力的公式,揭示了电流、电压和电阻之间的线性关系。

想象一下电流就像水流,电压如同水压,而电阻则像是水管对水流的阻碍。

水压越大,水流就越强劲;水管的阻碍越小,水流也会越大。

同样的道理,电压越高,电流就越大;电阻越小,电流也越大。

欧姆定律在我们的日常生活中有着广泛的应用。

比如,我们使用的各种电器设备,从小小的手电筒到大型的空调、冰箱,其内部电路的设计和运行都离不开欧姆定律。

以手电筒为例,电池提供了电压,灯泡则具有一定的电阻。

当我们按下开关,电路接通,根据欧姆定律,电流流过灯泡,使其发光。

如果灯泡的电阻不变,而电池的电压降低,那么电流就会减小,灯泡的亮度也会随之变暗。

再来说说手机充电器。

充电器输出的电压是固定的,但不同的手机在充电时所表现出的电流大小却可能不同。

这是因为不同手机内部电路的电阻存在差异。

电阻较小的手机,在相同的充电电压下,充电电流就会较大,充电速度也就相对较快。

在家庭电路中,欧姆定律同样发挥着重要的作用。

我们知道,家庭用电的电压通常是 220 伏特。

当我们同时使用多个电器时,电路中的总电阻会发生变化。

如果总电阻过小,根据欧姆定律,电流就会过大,可能会导致电线过热,甚至引发火灾。

因此,在家庭装修时,合理规划电路,选择合适的电线规格和插座数量,就是为了确保电路中的电阻能够承受预期的电流,保障用电安全。

在工业生产中,欧姆定律更是不可或缺。

例如,在电机的设计和控制中,工程师需要准确计算电机的电阻和工作电压,以确定合适的电流,从而保证电机的正常运行和高效工作。

在电力传输系统中,为了减少电能在传输过程中的损耗,需要提高传输电压,同时降低电流。

高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用

高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用

高二物理闭合电路欧姆定律公式及其应用一、基础知识归纳1.闭合电路的欧姆定律(1)内、外电路①内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.②外电路:电源两极,用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.(2)闭合电路的欧姆定律①内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比.②适用条件:纯电阻电路.③闭合电路欧姆定律的表达形式有:Ⅰ.E=U外+U内Ⅱ.I=(I、R间关系)Ⅲ.U=E-Ir(U、I间关系)Ⅳ.U=E(U、R间关系)2.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和.注意:U不一定等于IR.(纯电阻电路中U=IR,非纯电阻电路中UIR)(2)路端电压与电流的关系(如图所示).①路端电压随总电流的增大而减小.②电流为零时,即外电路断路时的路端电压等于电源电动势E.在图象中,U-I图象在纵轴上的截距表示电源的电动势.③路端电压为零时(即外电路短路时)的电流Im=(短路电流).图线斜率的绝对值在数值上等于内电阻.(3)纯电阻电路中,路端电压U随外电阻R的变化关系.①外电路的电阻增大时,I减小,路端电压升高;②外电路断开时,R,路端电压U=E ;③外电路短路时,R=0,U=0,I=Im=E/r.3.电动势与路端电压的比较:电动势路端电压U物理意义反映电源内部非静电力做功把其他形式能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化成为其他形式能量的情况定义式E=,W为电源的非静电力把正电荷从电源负极移到正极所做的功U=,W为电场力把正电荷从电源外部由正极移到负极所做的功量度式E=IR+Ir=U+UU=IR测量运用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素只与电源性质有关与电源和电路中的用电器有关特殊情况当电源开路时路端电压U值等于电源电动势E4.闭合电路中的功率关系(1)电源的总功率:P总= IE =IU+IU=P出+P内(2)电源内耗功率:P内= I2r =IU=P总-P出(3)电源的输出功率:P出=IU=IE-I2r=P总-P内(4)电源的输出功率与电路中电流的关系P出=IU外=IE-I2r=-r(I-)2+,当I=时,电源的输出功率最大,P出=.P出-I图象如右图示.5.电源的输出功率与外电路电阻的关系对于纯电阻电路,电源的输出功率P出=I2R=()2R=由上式可以看出,当外电阻等于电源内电阻(R=r)时,电源输出功率最大,其最大输出功率为Pm=.当R=r时,即I=E/2r时,电源的输出功率最大,P出=.P出-R图象如右图所示.由图象可知,对应于电源的非最大输出功率P可以有两个不同的外电阻R1和R2,不难证明r=.由图象还可以看出,当Rr时,若R增大,则P 出增大;当Rr时,若R增大,则P出减小.注意:对于内、外电路上的固定电阻,其消耗的功率仅取决于电路中的电流大小.5.电源的效率指电源的输出功率与电源功率之比.即=100%=100%=100%对纯电阻电路,电源的效率=100%=100%=100%由上式看出,外电阻越大,电源的效率越高.6.电路的U-I图象右图中a为电源的U-I图象,b为外电阻的U-I图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率;a的斜率的绝对值表示内阻大小;b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时,即内、外电阻相等时,图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半).二、重点难点突破一、闭合电路中的能量关系1.电源的功率、电源消耗的功率、其他形式的能转变为电能的功率、整个电路消耗的功率都是指EI或I2(R外+r).2.电源的输出功率、外电路消耗的功率都是指IU或IE-I2r或I2R外.3.电源内阻消耗的功率是I2r.4.整个电路中有P电源=P外+P内.这显然是能量的转化和守恒定律在闭合电路中的具体体现.二、闭合电路的动态分析分析问题分析解答这类习题的一般步骤是:1.确定电路的外电阻如何变化.说明:(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小).(2)若电键的通断使串联的用电器增多时,总电阻增大;若电键的通断使并联的支路增多时,总电阻减小.(3)在右图所示分压器电路中,滑动变阻器可以视为由两段电阻构成,其中一段与用电器并联(以下简称并联段),另一段与并联部分相串联(以下简称串联段);设滑动变阻器的总电阻为R,灯泡的电阻为R灯,与灯泡并联的那一段电阻为R并,则分压器的总电阻为R总=R-R并+由上式可以看出,当R并减小时,R总增大;当R并增大时,R总减小.由此可以得出结论:分压器总电阻的变化情况,与并联段电阻的变化情况相反,与串联段电阻的变化情况相同.2.根据闭合电路的欧姆定律,确定电路的总电流如何变化.3.由U内=I内r,确定电源的内电压如何变化.4.由U外=E-U内,确定电源的外电压(路端电压)如何变化.5.由部分电路的欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化.6.确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化.三、电路的故障分析1.常见的故障现象断路:是指电路两点间(或用电器两端)的电阻无穷大,此时无电流通过,若电源正常时,即用电压表两端并联在这段电路(或用电器)上,指针发生偏转,则该段电路断路.如电路中只有该一处断路,整个电路的电势差全部降落在该处,其他各处均无电压降落.短路:是指电路两点间(或用电器两端)的电阻趋于零,此时电路两点间无电压降落,用电器实际功率为零(即用电器不工作或灯不亮,但电源易被烧坏).2.检查电路故障的常用方法电压表检查法:当电路中接有电源时,可以用电压表测量各部分电路上的电压,通过对测量电压值的分析,就可以确定故障.在用电压表检查时,一定要注意电压表的极性正确和量程符合要求.电流表检查法:当电路中接有电源时,可以用电流表测量各部分电路上的电流,通过对测量电流值的分析,就可以确定故障.在用电流表检查时,一定要注意电流表的极性正确和量程符合要求.欧姆表检查法:当电路中断开电源后,可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻,通过对测量电阻值的分析,就可以确定故障.在用欧姆表检查时,一定要注意切断电源.试电笔检查法:对于家庭用电线路,当出现故障时,可以利用试电笔进行检查.在用试电笔检查电路时,一定要用手接触试电笔上的金属体.3.常见故障电路问题的分类解析(1)给定可能故障现象,确定检查方法;(2)给定测量值,分析推断故障;(3)根据观察现象,分析推断故障;(4)根据故障,分析推断可能观察到的现象.三、典例精析1.闭合电路中的功率问题【例1】如图所示,电源电动势为50V,电源内阻为1.0,定值电阻R 为14,M为直流电动机,电动机电阻为2.0.电动机正常运转时,电压表的读数为35V.求在100的时间内电源做的功和电动机上转化为机械能的部分是多少.【解析】由题设条件知r和R上的电压降之和为(E-U),所以电路中的电流为I=A=1.0A所以在100内电源做的功为W=EIt=501100J=5.0103J在100内电动机上把电能转化为机械能的部分是E=IUt-I2rt=(1.035100-122100)J=3.3103J【思维提升】(1)正确理解闭合电路的几种功率.(2)从能量守恒的角度解析闭合电路的有关问题是一条重要思路.【拓展1】如图所示,已知电源电动势为6V,内阻为1,保护电阻R0=0.5,求:(1)当电阻箱R读数为多少时,电源输出功率P出最大,并求这个最大值.(2)当电阻箱R读数为多少时,电阻箱R消耗的功率PR最大,并求这个最大值.(3)当电阻箱R读数为多少时,保护电阻R0消耗的功率最大,并求这个最大值.【解析】(1)由电功率公式P出=()2R外=,当R外=r时,P出最大,即R=r-R0=(1-0.5)=0.5时,P出ma某=W=9W(2)这时要把保护电阻R0与电源内阻r算在一起,据以上结论,当R=R0+r即R=(1+0.5)=1.5时,PRma某=W=6W(3)保护电阻消耗的功率为P=,因R0和r是常量,而R是变量,所以R最小时,PR0最大,即R=0时,PR0ma某=W=8W【拓展2】某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系中,如图中的a、b、c所示.则下列说法正确的是(CD)A.图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系B.图中a线最高点对应的功率为最大输出功率C.在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C三点,这三点的纵坐标一定满足关系PA=PB+PCD.b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比一定为1∶2,纵坐标之比一定为1∶42.闭合电路的动态分析【例2】如图所示,当滑动变阻器的滑片P向上端移动时,判断电路中的电压表、电流表的示数如何变化【解析】先认清电流表A测量R3中的电流,电压表V2测量R2和R3并联的电压,电压表V1测量路端电压.再利用闭合电路的欧姆定律判断主干电路上的一些物理量变化.P向上滑,R3的有效电阻增大,外电阻R外增大,干路电流I减小,路端电压U增大,至此,已判断出V1示数增大.再进行分支电路上的分析:由I减小,知内电压U和R1两端电压U减小,由U外增大知R2和R3并联的电压U2增大,判断出V2示数增大.由U2增大和R3有效电阻增大,无法确定A示数如何变化.这就要从另一条途径去分析:由V2示数增大知通过R2的电流I2增大,而干路电流I减小,所以R3中的电流减小,即A示数减小.【答案】V1示数增大,V2示数增大,A示数减小.【思维提升】当电路中任一部分发生变化时,将引起电路中各处的电流和电压都随之发生变化,可谓牵一发而动全身.判断此类问题时,应先由局部的变化推出总电流的变化、路端电压的变化,再由此分析对其他各部分电路产生的影响.3.电路的故障分析【例3】某同学按如图所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示:序号A1示数(A)A2示数(A)V1示数(V)V2示数(V)10.600.302.401.2020.440.322.560.48将电压表内阻看做无限大,电流表内阻看做零.(1)电路中E、r分别为电源的电动势和内阻,R1、R2、R3为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) .(2)由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是.【解析】(1)先将电路简化,R1与r看成一个等效内阻r,r=R1+r,则由V1和A1的两组数据可求得电源的电动势E;由A2和V1的数据可求出电阻R3;由V2和A1、A2的数据可求出R2.(2)当发现两电压表的示数相同时,但又不为零,说明V2的示数也是路端电压,即外电路的电压降全在电阻R2上,由此可推断RP两端电压为零,这样故障的原因可能有两个,若假设R2是完好的,则RP一定短路;若假设RP是完好的,则R2一定断路.【答案】(1)E、R2、R3 (2)RP短路或R2断路【思维提升】知晓断路、短路时电压表的示数表现是解答故障类电路题的关键.【拓展3】如图所示,灯泡A和B都正常发光,R2忽然断路,已知U 不变,试分析A、B两灯的亮度如何变化【解析】当R2忽然断路时,电路的总电阻变大,A灯两端的电压增大,B灯两端的电压降低,所以将看到灯B比原来变暗了些,而灯泡A比原来亮了些.易错门诊【例4】如图所示电路,已知电源电动势E=6.3V,内电阻r=0.5,固定电阻R1=2,R2=3,R3是阻值为5的滑动变阻器.按下电键S,调节滑动变阻器的触点,求通过电源的电流范围.【错解】将滑动触头滑至左端,R3与R1串联再与R2并联,外电阻R==2.1I=A=2.4A再将滑动触头滑至右端,R3与R2串联再与R1并联,外电阻R==1.6 I==3A【错因】由于平时实验,常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联),当滑动头移到两头时,通过用电器的电流将最大或最小,以至给人以一种思维定势:在没有分析具体电路的情况下,只要电路中有滑动变阻器,滑动头在它的两头,通过的电流是最大或最小.【正解】将原图化简成如图所示.外电路的结构是R与R2串联、(R3-R)与R1串联,然后这两串电阻并联.要使通过电路中电流最大,外电阻应当最小,要使通过电源的电流最小,外电阻应当最大.设R3中与R2串联的那部分电阻为R,外电阻R为R=因为两数和为定值,两数相等时其积最大,两数差值越大其积越小.当R2+R=R1+R3-R时,R最大,解得R=2,R大=2.5因为R1=2R小==1.6由闭合电路的欧姆定律有:I小=A=2.1AI大=A=3A【思维提升】不同的电路结构对应着不同的能量分配状态.电路分析的重要性有如力学中的受力分析.画出不同状态下的电路图,运用电阻串联、并联的规律求出总电阻的阻值或阻值变化表达式是分析电路的首要工作.看过的还:。

欧姆定律在电路中的应用与实例

欧姆定律在电路中的应用与实例

欧姆定律在电路中的应用与实例欧姆定律是电学的基础定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。

在电路中,欧姆定律的应用非常广泛,它帮助我们理解和解决电路中的问题。

本文将介绍欧姆定律并提供一些实际应用和实例。

欧姆定律的表达式如下:U = I × R其中,U代表电压(单位为伏特V),I代表电流(单位为安培A),R代表电阻(单位为欧姆Ω)。

这个公式告诉我们,在电路中,电压等于电流与电阻的乘积。

一、欧姆定律在电路中的应用1. 计算电流欧姆定律可以用来计算电路中的电流。

如果我们知道电压和电阻的值,可以使用欧姆定律来求解电流。

例如,如果电压为10伏特,电阻为5欧姆,根据欧姆定律,电流等于10伏特除以5欧姆,即等于2安培。

2. 计算电阻欧姆定律还可用于计算电路中的电阻。

如果我们知道电压和电流的值,可以使用欧姆定律来求解电阻。

例如,如果电压为12伏特,电流为3安培,根据欧姆定律,电阻等于12伏特除以3安培,即等于4欧姆。

3. 预测电路行为欧姆定律使我们能够预测电路在不同条件下的行为。

通过根据已知的电压、电流或电阻值,应用欧姆定律,我们可以计算出其他未知因素的值。

这有助于工程师在设计和调试电路时进行预测和优化。

二、欧姆定律的实例下面是一些使用欧姆定律解决实际问题的实例:1. 简单电路中的应用考虑一个简单的电路,其中有一个电压为6伏特的电源和一个电阻为3欧姆的电阻器。

根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻,即2安培。

通过欧姆定律,我们可以计算出电路中的各个参数。

2. 灯泡的电流计算假设我们有一个12伏特的电源和一个8欧姆的灯泡。

根据欧姆定律,灯泡的电流等于12伏特除以8欧姆,即1.5安培。

这个计算可以帮助我们了解灯泡的亮度和功耗。

3. 串联电路的电压分配在一个串联电路中,有几个电阻依次连接。

根据欧姆定律,总电压等于电阻和电流的乘积。

通过应用欧姆定律,可以计算出电路中每个电阻上的电压。

这对于设计电路和确定各个元件之间的关系非常有用。

欧姆定律及其应用(5篇)

欧姆定律及其应用(5篇)

欧姆定律及其应用(5篇)欧姆定律及其应用(5篇)欧姆定律及其应用范文第1篇(1)能依据试验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律。

(2)理解欧姆定律,记住欧姆定律的公式,并能利用欧姆定律进行简洁的计算。

(3)能依据串联电路中电压及电流的规律,利用欧姆定律得到串联电路中电阻的规律。

2、过程和方法(1)通过依据试验探究得到欧姆定律,培育同学的分析和概括力量。

(2)通过利用欧姆定律的计算,学会解电学计算题的一般方法,培育同学规律思维力量。

(3)通过欧姆定律的应用,使同学学会由旧学问向新问题的转化,培育同学应用学问解决问题的力量。

3、情感、态度与价值观通过了解科学家创造和发觉的过程,学习科学家探求真理的宏大精神和科学态度,激发同学努力学习的乐观性和勇于为科学献身的热忱。

4、教学重点:欧姆定律及其应用。

教学难点:正确理解欧姆定律。

5、欧姆定律是指在同一电路中,通过某段导体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。

该定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆1826年4月发表的《金属导电定律的测定》论文提出的。

欧姆定律及其应用范文第2篇高中物理《闭合电路欧姆定律》教学主要是围绕定律的推导和定律的应用这两个问题绽开的。

教材在设计中意在从能量守恒的观点推导出闭合电路欧姆定律,从理论上推出路端电压随外电阻变化规律及断路短路现象,将试验放在同学思索与争论之中。

为了有效提高课堂教学质量和教学效果,我们特提出在《闭合电路欧姆定律》教学中创设“问题情境”的教学设计。

1.《闭合电路欧姆定律》教学目标分析《闭合电路欧姆定律》教学目标主要有以下几个方面:一是,经进闭合电路欧姆定律的理论推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的详细应用,培育同学推理力量;二是,了解路端电压与电流的U-I图像,培育同学利用图像方法分析电学问题的力量;三是,通过路端电压与负载的关系试验,培育同学利用试验探究物理规律的科学思路和方法;四是,利用闭合电路欧姆定律解决一些简洁的实际问题,培育同学运用物理学问解决实际问题的力量。

欧姆定律的理解和应用

欧姆定律的理解和应用

欧姆定律的理解和应用(一)对欧姆定律的理解欧姆定律在初中阶段的适用范围,要注意以下三点:1. ( 1)电阻R 必须是纯电阻;(2)欧姆定律只适用于金属导电和液体导电,而对气体,半导体导电一般不适用;(3)戏表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”。

2. 欧姆定律中所说的“导体中的电流,跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件 下;“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是指在电压一定的条件下,脱离了前提条件,这 种比例关系就不存在了。

3. 欧姆定律的表达式 左中的I 、U 、R 这三个物理量必须是对应于同一导体(或同一段电路)在同一时刻(或同一段时间)电流与电压、电阻三者间的关系,也就是通常所说的 一一对应。

即欧姆定律具有同一性和同时性。

(例如,有甲、乙两只灯泡,电阻分别为10Q 和20Q ,并联后接入电压为 6V 的电源两端,要求甲灯中的电流, 就应该用甲灯两端的电U 甲6产;^ =—=——=0压6V 除以甲灯的电阻 WG ,即 R 甲,而不能用甲灯两端的电压去除以乙灯的电阻。

即使是同一个电路,由于开关的闭合、断开、 路中各部分电流及总电流和电压的变化,因此, 间的值。

切不可混淆电路结构变化前后的 不能盲目地乱套公式。

4. 区别1 = U / R 和R=U /1的意义I=U / R 表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。

当导 体中的U 或R 变化时,导体中的I 将发生相应的变化。

可见,I 、U 、R 都是变量。

另外,l=U /R 还反映了导体两端保持一定的电压,是导体形成持续电流的条件。

若R 不为零,U 为 零,则I 也为零;若导体是绝缘体 R 可为无穷大,即使它的两端有电压,I 也为零。

R=U /1表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。

它是 电阻的计算式,而不是它的决定式。

导体的电阻反映了导体本身的一种性质。

对于给定的一个导体,比值 /是一个定值;而对于不同的导体,这个比值是不同的。

欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用欧姆定律是电学中最基本、最重要的定律之一,它描述了电流、电压和电阻之间的关系。

本文将介绍欧姆定律的原理,并探讨它在电路分析和设计中的应用。

欧姆定律的原理欧姆定律是由德国物理学家乔治·西蒙·欧姆于1827年提出的。

它表明,当一个导体的温度保持不变时,通过这个导体的电流与该导体的电压成正比,而与导体的电阻成反比。

数学上可以表示为以下公式:I = V / R其中,I表示电流(单位为安培),V表示电压(单位为伏特),R表示电阻(单位为欧姆)。

这个简单的公式揭示了电流、电压和电阻之间的紧密联系。

根据欧姆定律,当电压增大时,电流也会增大;当电阻增大时,电流则会减小。

欧姆定律在电路分析中的应用欧姆定律在电路分析中有着广泛的应用。

通过使用欧姆定律,我们可以计算出电路中的各个元件的电流和电压。

例如,当我们需要计算一个电阻上的电流时,可以通过将欧姆定律中的公式稍作变形,得到如下公式:I = V / R这个公式告诉我们,电流等于电压除以电阻。

通过测量电压和电阻的数值,我们就可以得到电流的数值。

同样地,当我们需要计算电压时,可以将欧姆定律稍作变形,得到如下公式:V = I * R这个公式告诉我们,电压等于电流乘以电阻。

通过测量电流和电阻的数值,我们就可以得到电压的数值。

欧姆定律不仅可以用于计算电流和电压,还可以用于计算电阻。

通过将欧姆定律稍作变形,我们可以得到如下公式:R = V / I这个公式告诉我们,电阻等于电压除以电流。

通过测量电压和电流的数值,我们就可以得到电阻的数值。

欧姆定律在电路设计中的应用欧姆定律在电路设计中也有着重要的应用。

通过了解电流、电压和电阻之间的关系,我们可以设计出符合要求的电路。

例如,当我们需要设计一个特定电流的电路时,可以根据欧姆定律中的公式进行计算。

通过仔细选择电压和电阻的数值,我们就可以得到所需的电流。

同样地,当我们需要设计一个特定电压的电路时,可以根据欧姆定律中的公式进行计算。

欧姆定律的应用

欧姆定律的应用

欧姆定律的应用欧姆定律是电学中重要的基础定律之一,用于描述电流、电压和电阻之间的关系。

它的数学表达式为:I = V/R,其中I代表电流,V代表电压,R代表电阻。

本文将探讨欧姆定律在实际应用中的几个方面。

一、电路分析欧姆定律对于电路分析是非常有用的。

通过运用欧姆定律,可以计算电路中电流的大小以及电压的分布情况。

以一个简单的直流电路为例,假设有一个电压源V,通过一个电阻R,然后产生一个电流I。

根据欧姆定律,我们可以通过测量电压和电阻的数值来计算电流。

这种通过测量和计算得到电流大小的方法在实际电路中非常常见。

二、电阻选择在电路设计中,欧姆定律也有着重要的应用。

当我们需要选取适当的电阻时,可以依据欧姆定律来计算所需的电阻值。

例如,如果我们知道电流和所需的电压,可以用欧姆定律来计算所需的电阻值。

假设我们需要一个电压为5V,电流为2A的电路。

根据欧姆定律,我们可以得到所需的电阻值为R = V/I = 5/2 = 2.5欧姆。

因此,我们可以选择一个2.5欧姆的电阻来满足这个要求。

三、功率计算欧姆定律还可以用于计算电路中的功率。

功率可以通过电压和电流的乘积来计算,即P = VI。

在实际中,我们可以利用欧姆定律和功率公式来计算电路中的功率消耗。

根据欧姆定律,我们可以得到电流的数值,然后再与电压相乘即可得到功率。

这个应用在电路设计、电力系统以及能量管理方面都非常重要。

四、温度与电阻最后,欧姆定律还可以帮助我们理解电阻与温度的关系。

根据欧姆定律,电阻可以通过电流和电压的比值来计算。

在一些特定的材料中,电阻值会受温度影响而发生变化。

这种现象被称为温度系数。

通过欧姆定律,我们可以计算不同温度下的电阻值,并研究这种温度系数的影响。

结论欧姆定律作为电学中的基础定律之一,在实际应用中发挥着重要作用。

它可以用于电路分析、电阻选择、功率计算以及理解温度与电阻的关系。

通过充分理解和应用欧姆定律,我们可以更好地设计和管理电路,提高电能利用效率。

欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用

欧姆定律及其应用欧姆定律是电学中的基本定律之一,用于描述电流、电阻和电压之间的关系。

它是由德国物理学家Georg Simon Ohm在19世纪提出的。

本文将对欧姆定律的概念和公式进行介绍,并讨论一些实际应用场景。

一、欧姆定律的概念和公式欧姆定律表明,当电流通过一个电阻时,电流与电阻和电压之间成正比,符合以下公式:V = I * R其中,V表示电压,单位是伏特(V),I表示电流,单位是安培(A),R表示电阻,单位是欧姆(Ω)。

根据这个公式,我们可以计算出电流、电压或电阻中的任意一个,只要另外两个已知。

二、欧姆定律的应用1. 电路分析欧姆定律在电路分析中起着至关重要的作用。

通过欧姆定律,我们可以计算电路中每个电阻上的电压或电流。

这对于设计电路和解决电路问题非常有帮助。

例如,当我们需要将一个大电流分配到多个电阻器上时,可以通过欧姆定律计算每个电阻上的电流,从而选择合适的电阻值。

2. 电阻的计算在电路设计中,我们经常需要选择合适的电阻值。

通过欧姆定律,我们可以通过已知的电流和电压计算出所需的电阻值。

这对于保证电路工作正常非常重要。

例如,当我们需要限制电路中的电流,可以根据欧姆定律计算出所需的电阻值,从而达到限制电流的目的。

3. 电阻的替代有时候,我们需要将一个复杂的电阻元件替换为几个简单的电阻,以方便实际应用。

通过欧姆定律,我们可以计算出这些简单电阻的取值,从而实现替代。

例如,当我们需要将一个大功率电阻替换为几个小功率电阻时,可以利用欧姆定律计算出这些小电阻的取值,从而实现替代。

4. 电路保护在电路中,有时候我们需要设置保护电路来保护其他元件免受损坏。

通过欧姆定律,我们可以计算出所需的保护电阻值,从而实现保护。

例如,在LED电路中,为了防止电流过大而导致LED灯烧坏,可以根据欧姆定律计算出合适的电阻值,从而保护LED灯。

5. 电力计算欧姆定律还可以用于电力计算。

通过欧姆定律,我们可以计算电路中的功率消耗。

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公式间的关系:
公式: I = U/R。
R一定时,I跟U成正比 U一定时,I跟R成反比
变形公式 : U=I R R=U/ I
R=U/ I 在数值上等于U和I的比值
U=I R 在数值上等于I和Y的乘积
注意:
公式R=U/I:它表示导体的电阻在数值上等于
导体两端的电压跟通过导体的电流的比值.这里要 注意的是,导体的电阻是由导体本身的性质决定 的,它跟导体两端是否有电压或电压的大小,导 体中是否有电流或电流的大小无关.所以,我们不 能认为电阻R跟电压U成正比,跟电流I成反比.
已知:R = 7.2 Ω; I = 0.5 A
求:U=?
• 解:根据 I = U / R 得

U = IR

= 7.2Ω×0.5A

=3.6V
• 答:应加3.6V电压.
练习:
1、某段导体两端的电压为32V,通 过的电流为0.3A,如果导体两端的 电压增加4V,导体中通过电流为多 少。
2、电压保持不变,当接电阻为200 欧时通过电流0.65A。如果改接180 欧的电 阻,电路中的电流变为多大。
• 按照计算题的基本步骤写出已知、求、 解、答。
• 利用欧姆定律的基本公式和变形公式 及电压、电阻、电流在串并联电路中 的基本关系求解.
例 1 、我们已经知道,试电笔内必须有
一支很大的电阻,用来限制通过人体的电 流。现有一支试电笔,其中的电阻为 880KΩ ,氖管的电阻 和人体的电阻都比 这个数值小得多,可以不计。使用时流过 人体的电流是多少?
公式U=IR:表示导体两端的电压在数值上等
于通过导体的电流和该导体电阻的乘积.但要注 意,电压是电路中产生电流的原因.导体两端不 加电压时,电流为零,但导体电阻依然存在.因 此不能认为电压跟电流成正比,跟电阻也成正比.
二、欧姆定律的应用
• 解电学题的一般规则 : • 根据题意画出电路图.
• 在电路图上标明已知量的符号、数值、 未知量的符号.
解: IU R828 12V 030 00.2 513 0A
答:流过人体的电流是0.25×10-3 A
例 2:有一种指示灯,电阻为7.2Ω,通
过的电流为 0.5A 时才能正常发光,要 使其正常发光,应加多大的电压?
分析:由题意可知,要计算电压的大
小,需要利用欧姆定律的变形公式U=I R,根据题目所给的数据可以知道流过 指示灯的电流和电阻,直接将数据代入 公式就可以计算。
在电压不变的情况下,导体中的 电流跟导体的电阻成反比。
把以上实验结果综合起来得出结论, 即欧姆定律。
了 解 欧 姆!
• 欧姆于1787年3月16日生于德国巴 伐利亚的埃朗根 。
• 1811年毕业于埃朗根大学并取得 哲学博士学位,
• 1854年7月6日在慕尼黑逝世。 • 欧姆最重要的贡献是建立电路定律,
四、小结:
内容: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: I = U/R。
变形公式 : U=I R
五、作业:
R=U/ I
动手动脑学物理 陈军
毁灭人只要一句话,培植一个人却要千句话,请你多口下留情。 人们是看你做什么,不是听你说什么。 三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。——孔丘 勇往直前,决不放弃! 古之学者为己(所谓为己之学),今之学者为人。——《论语·宪问》 君子看人背后,小人背后看人。远离那些背后说别人坏话的人,请记住,他(她)能说别人坏话,就能在暗地说你坏话!这就是俗话说的,不 怕真小人,就怕伪君子! 成功就是你被击落到失望的深渊之后反弹得有多高。 君子成人之美,不成人之恶。——《论语》
思考:
• 对 R = U / I 它表示的是电阻在数 值上 等于导体两端的电压跟通过 导体的电流的比值。
• 那么,对 R = U / I 能否说明导体 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?
• 不可以,因为导体的电阻是导 体本身的一种属性,它的大小 决定于导体的材料、长度、横 截面积,有的还与温度有关。 电阻的大小不会随着电流和电 压的变化而变化,只跟本身的 因素有关。
物理 八年级 下册 第七章 第二节
复习提问:完成下表中的空白
表一
表二
R(Ω) U(V) I(A)
5 1.5 0.3
5 3 0.6
5 4.5 1.5
U(V) R(Ω) I(A)
1.5 5 0.3 1.5 10 0.15 1.5 15 0.1
由实验我们已知道: 在电阻一定时,导体中的电流跟
这段导体两端的电压成正比
分析:由题意可以知道试电笔一般都用于家庭
电路中,所以试电笔两端的电压是220v,而试电 笔中的电阻是880 KΩ,当知道了电压和电阻后 我们就可以利用欧姆定律的基本公式I=U/R计算 电流的大小了。
R=880KΩ I=?
U=220V
已知: U=220V R=880KΩ=880000Ω 求: I =?
身体健康, 为了向别人、向世界证明自己而努力拼搏,而一旦你真的取得了成绩,才会明白:人无须向别人证明什么,只要你能超越自己。
最孤独的时光,会塑造最坚强的自己。
学习进步!
• 著作:《伽伐尼电路——数学研究》
• 为了纪念他在电路理论方面的贡献, 电阻单位命名为欧姆。
一、欧姆定律
你会了 吗?
• (1)内容: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
• (2)公式: I = U/R。 • (3)式中:I——电流——安培(A)
U——电压——伏特(V) R——电阻——欧姆(Ω) • (4)变形公式 : U=I R R=U/ I
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