电路和欧姆定律
欧姆定律公式
欧姆定律1、欧姆定律：I=U/RU：电压，V；R：电阻，Ω；I：电流，A；2、全电路欧姆定律：I=E/（R+r）I：电流，A；E：电源电动势，V；r：电源内阻，Ω；R：负载电阻，Ω3、并联电路，总电流等于各个电阻上电流之和I=I1+I2+…In4、串联电路，总电流与各电流相等I=I1=I2=I3= (I)5、负载的功率纯电阻有功功率P=UI → P=I2R（式中2为平方）U：电压，V；I：电流，A；P：有功功率，W；R：电阻纯电感无功功率Q=I2*Xl（式中2为平方）Q：无功功率，w；Xl：电感感抗，ΩI：电流，A纯电容无功功率Q=I2*Xc（式中2为平方）Q：无功功率，V；Xc：电容容抗，ΩI：电流，A6、电功（电能）W=UItW：电功，j；U：电压，V；I：电流，A；t：时间，s7、交流电路瞬时值与最大值的关系I=Imax×sin(ωt+Φ)I：电流，A；Imax：最大电流，A；(ωt+Φ)：相位，其中Φ为初相。
8、交流电路最大值与在效值的关系Imax=2的开平方×II：电流，A；Imax：最大电流，A；9、发电机绕组三角形联接I线=3的开平方×I相I线：线电流，A；I相：相电流，A；10、发电机绕组的星形联接I线=I相I线：线电流，A；I相：相电流，A；11、交流电的总功率P=3的开平方×U线×I线×cosΦ P：总功率，w；U线：线电压，V；I线：线电流，A；Φ：初相角12、变压器工作原理U1/U2=N1/N2=I2/I1U1、U2：一次、二次电压，V；N1、N2：一次、二次线圈圈数；I2、I1：二次、一次电流，A；13、电阻、电感串联电路I=U/ZZ=（R2+XL2）和的开平方（式中2为平方）Z：总阻抗，Ω；I：电流，A；R：电阻，Ω；XL：感抗，Ω14、电阻、电感、电容串联电路I=U/ZZ=[R2+（XL-Xc）2]和的开平方（式中2为平方）Z：总阻抗，Ω；I：电流，A；R：电阻，Ω；XL：感抗，Ω；Xc：容抗，Ω不知回答能否让你满意？。
全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律
全电路欧姆定律与部分电路欧姆定律解析一、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的内容部分电路欧姆定律也就是初中学过的欧姆定律，内容表述为：导体中的电流跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比。
用公式表述为：RU I =，上式可变形IU R =或IR U =，电路图如图1中的虚线部分所示。
闭合电路欧姆定律也叫全电路欧姆定律，其内容表述为：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
用公式表述为：rR E I +=，上式可变形为Ir IR E +=或写成外内U U E +=，电路图如图2所示。
二、部分电路欧姆定律与闭合电路欧姆定律的比较1．相同点二者的相同点：两表达式中的R 一般指纯电阻（线性电阻），都既可应用于直流电路又可应用于交流电路。
2．不同点二者的不同点：（1）、部分电路欧姆定律中不涉及电源，而闭合电路欧姆定律应用于内、外电路组成的闭合回路，必有电源（电动势）；（2）、部分电路欧姆定律常用于计算电路中某元件的电阻、电流与电压间的关系，而闭合电路欧姆定律则注重的是整个闭合电路的电阻、电流与电动势的关系；U图1 图2图3 图4（3）部分电路欧姆定律常表示某一个金属导体在温度没有显著变化的前提下，电阻是不变的，可用U I -图象（导体的伏安特性曲线）表示，如图3。
而闭合电路欧姆定律rR E I +=可变式为Ir IR E +=，即Ir E U -=，也可用I U -图象表示，如图4，这条向下倾斜的直线为电源的外特性曲线；当外电路断开时，也就是0=I ，Ir 也变为零，则E U =，这就是说，断路时的路端电压等于电源电动势；当电源两端短路时，外电阻0=R ，而rE I =0，根据图象可求电源的内阻。
跟踪练习1．下列说法中正确的是（ ）A ．由IU R =知道，一段导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比B ．比值IU 反映了导体阻碍电流的性质，即I U R = C ．导体电流越大，电阻越小D ．由R U I =知道，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比2、根据部分电路欧姆定律，下列判断中正确的是（ ）A．对欧姆定律适用的导体或器件，电流与电压不成正比，伏安特性曲线不是直线B．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低C．导体中的电压越大，电阻越大D．电阻是反映导体材料导电性能的物理量3．有一电池，当两端接Ω3的0.1；当再串联一只Ω3的电阻时，电流为A电阻时，路端电压为V6.3。
电路中的欧姆定律分析
电路中的欧姆定律分析电路中的欧姆定律是电学中非常重要的一个基本定律，它描述了电流、电压和电阻之间的关系。
欧姆定律最简洁的表述是：电流等于电压与电阻的比值。
在本文中，将对欧姆定律进行详细的分析和解释。
1. 什么是欧姆定律？欧姆定律是由德国物理学家乔治·西门子于1827年提出的，它是电学中最基本的定律之一。
根据欧姆定律，当电路中有恒定电压作用于电阻时，通过电阻的电流正比于电压，与电阻成反比。
用公式表示即为I = V/R，其中I表示电流，V表示电压，R表示电阻。
欧姆定律适用于直流电路和恒定电阻的条件下。
2. 电流与电压的关系根据欧姆定律，电流与电压成正比。
这意味着当电压增加时，电流也会增加；反之亦然。
这是因为电压实际上就是电荷的差异，而电流是电荷在单位时间内通过某一截面的量。
因此，电压的增加会导致更多的电荷流动，从而增加电流。
3. 电流与电阻的关系根据欧姆定律，电流与电阻成反比。
这意味着当电阻增加时，电流会减小；反之亦然。
这是因为电阻可以看作是电流流动的阻碍，增加电阻会导致电流受到限制，从而减小电流的流动。
4. 电压与电阻的关系根据欧姆定律，电压与电阻成正比。
这意味着当电阻增加时，电压也会增加；反之亦然。
这是因为电压实际上是电场力对单位电荷的作用，而电阻越大，电场力越大，从而增加电压。
5. 电阻的单位和计算电阻的单位是欧姆（Ω），它表示电路中通过的电流强度相对于电压的比率。
通常情况下，我们通过使用欧姆表来测量电阻的大小。
要计算电阻，我们可以使用欧姆定律的变形公式R = V/I，其中R表示电阻，V表示电压，I表示电流。
6. 欧姆定律的应用欧姆定律在电路设计和电子设备维修中有着重要的应用。
通过了解电流、电压和电阻之间的关系，我们可以更好地设计电路，选择合适的电阻值，并解决电子设备故障。
同时，欧姆定律还被应用于工业、交通、通信等各个领域。
总结：欧姆定律是电学中一条重要的基本定律，描述了电流、电压和电阻之间的关系。
电路的三大基本定律
电路的三大基本定律一、欧姆定律1. 内容- 欧姆定律描述了通过导体的电流与导体两端电压以及导体电阻之间的关系。
对于一段导体而言，其电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。
- 数学表达式为I = (U)/(R)，变形公式U = IR和R=(U)/(I)。
2. 适用条件- 欧姆定律适用于金属导体和电解液导电，对于气体导电和半导体导电等情况，欧姆定律不适用。
3. 应用示例- 已知一个电阻R = 10Ω，两端电压U = 20V，根据I=(U)/(R)，可求出电流I=(20V)/(10Ω)=2A。
二、基尔霍夫定律1. 基尔霍夫电流定律（KCL）- 内容- 所有进入某节点的电流的总和等于所有离开这节点的电流的总和。
或者表述为，在任意时刻，流入一个节点的电流代数和为零。
- 数学表达式- 对于一个节点，∑_{k = 1}^nI_{k}=0，其中I_{k}为流入或流出节点的第k个电流，规定流入节点的电流为正，流出节点的电流为负。
- 应用示例- 在一个具有三个支路的节点处，已知I_1 = 3A流入节点，I_2 = 2A流出节点，设I_3为未知电流，根据I_1 - I_2+I_3 = 0，可得I_3=I_2 - I_1=2A - 3A=-1A，负号表示I_3是流出节点的电流。
2. 基尔霍夫电压定律（KVL）- 内容- 沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。
- 数学表达式- 对于一个闭合回路∑_{k = 1}^mU_{k}=0，其中U_{k}为第k个元件两端的电压，在确定电压的正负时，需要先选定一个绕行方向，当元件电压的参考方向与绕行方向一致时取正，反之取负。
- 应用示例- 在一个简单的串联电路中，有电源E = 10V，电阻R = 5Ω，设电流I的方向为顺时针。
按照顺时针方向绕行，根据E - IR=0，可得I=(E)/(R)=(10V)/(5Ω)=2A。
三、焦耳定律1. 内容- 电流通过导体时会产生热量，热量Q与电流I的平方、导体电阻R以及通电时间t成正比。
全电路欧姆定律公式
全电路欧姆定律公式
欧姆定律是电路学中最基本的定律，它指出了电路的三要素间的关系，即电压，电流和阻抗应该按照电压、电流及阻抗关系：V=IR或V/I=R(亦
表示为Z=R)来定义。
欧姆定律可以简化为下列公式：
V＝R·I。
其中，V 表示电压（Voltage/伏特），R 表示阻抗（Ohm/欧姆），I
表示电流（Ampere/安培）。
欧姆定律的公式说明，电压（V）是电阻（R）与电流（I）的乘积。
电压和阻抗可以用不同的单位进行度量，但是电流和阻抗必须使用相同的
单位来测量，这是欧姆定律最重要的思想所在。
欧姆定律只适用于完全电路，也就是说，它只能描述电源、电阻和电容，没有变压器、变压抗器和变压线圈。
因此，欧姆定律确实控制着完全
电路中发生的主要事件，它提供了一种简单而全面的理解，以及电路的基
本原理。
闭合电路的欧姆定律
（一）闭合电路欧姆定律1、电源电动势：电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
电动势是表征电源把其他形式的能量转换成电能的本领大小的物理量；电动势的大小由电源本身的性质决定，数值等于电路中通过1C电量时电源所提供的能量，也等于电源没有接入电路时两极间的电压；电动势是标量，方向规定为由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。
2、闭合电路欧姆定律（1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。
（2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为r，外电路的电阻为R，那么电流I通过内阻时在电源内部的电压降U内=Ir，电流流过外电阻时的电压降为U外=IR，由U外＋U内=E，得。
该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是外电路为纯电阻电路。
3、路端电压与负载变化的关系（1）路端电压与外电阻R的关系：（外电路为纯电阻电路）其关系用U—R图象可表示为：（2）路端电压与电流的关系U=E－Ir（普适式）其关系用U—I图象可表示为当R=∞时，即开路，当R=0时，即短路，其中，r=|tgθ|.4、闭合电路中的功率（1）电源的总功率（电源消耗的功率）P总=IE电源的输出功率（外电路消耗的功率）P输=IU电源内部损耗的功率：P损=I2r由能量守恒有：IE=IU＋I2r（2）外电路为纯电阻电路时：由上式可以看出：即当R=r 时，此时电源效率为：（2）当R>r 时，随R 的增大输出功率减小。
（3）当R<r 时，随R 的增大输出功率增大。
（4）当时，每个输出功率对应2个可能的外电阻R 1和R 2，且（二）“串反并同”定则：在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法：“串反并同”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。
闭合电路的欧姆定律
闭合电路动态分析
在如图所示的电路中，将开关S由 断开变为闭合后，分析流经各个 电阻的电流及它们两端电压的变 化。电源的电动势及内阻不变。
R1
S
R2 R3
E r R4
闭合电路动态分析
A
R
R
在如图所示的电路中，将电阻R0 的滑片向下滑，分析电压表与电
V
R0
流表示数的变化。电源的电动势
及内阻不变。
R
R
外电阻越大，电流越小，外电压越大； 效率越大。
输出功率最大时：
当R
r时，I
E 2r
，U
E 2
，P出
E2 4r
；
50%
常见几种功率的分析
当滑动变阻器的滑片P左右滑动 时，分析电源输出功率，R1的 功率，R2的功率的变化。
R1
R2 P
Er
1、定值电阻功率最大的条件： P=I2R 通过定值电阻的电流最大
当R 时，P出 0；断路
当R
r时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三个关系的区别与联系
P出 EI I 2r
所有电路
P出
E r
U
1U 2 r
所有电路
P出
E2 (R r)2
4r
R
纯电阻电路
在纯电阻电路中，三个特殊状态的联系：
当R
0时，I
E r
，U
0，P出
0；
短路
当R 时，I 0，U E，P出 0； 断路
3、规律： 当U 0时，P出 0； 短路
当U E时，P出 0； 断路
当U
E 2
时，P出
E2 4r
；输出功率最大
三、输出功率与电阻关系 P出 — R
电阻定律-部分电路欧姆定律
分析规律
误差分析
观察图表，分析电压、电流和电阻之间的 关系，验证部分电路欧姆定律的正确性。
分析实验过程中可能存在的误差来源，例 如测量误差、电路连接误差等，并尝试减 小误差对实验结果的影响。
THANKS
谢谢
适用范围
总结词
部分电路欧姆定律适用于金属导线和电解液等线性电阻元件组成的电路，不适用于非线性电阻元件组成的电路。
详细描述
部分电路欧姆定律适用于金属导线和电解液等线性电阻元件组成的电路，因为这些材料的电阻值与其长度成正比， 与截面积成反比，满足欧姆定律的条件。然而，对于某些非线性电阻元件，如二极管、晶体管等，其电阻值会随 着电流的变化而变化，不满足欧姆定律的条件，因此不适用。
。
调整电阻值
选择一个阻值的电阻器，并将 其接入电路中。
记录数据
调整电源电压，记录电流表和 电压表的读数。
重复实验
更换不同阻值的电阻器，重复 上述步骤，收集足够的数据。
实验结果分析
数据整理
绘制图表
将实验中收集到的数据整理成表格，包括 电阻值、电压和电流。
将实验数据绘制成图表，例如电压-电流曲 线图。
验证实验
总结词
通过测量不同阻值的线性电阻元件在不同电压下的电流值，可以验证部分电路欧姆定律 的正确性。
详细描述
验证实验中，需要使用恒压电源和精确的电流表来测量不同阻值的线性电阻元件在不同 电压下的电流值。通过比较测量结果与欧姆定律的理论值，可以验证该定律的正确性。 此外，还可以通过改变电阻元件的温度或材料来研究温度系数和电阻率的变化，进一步
这是因为温度升高会导致导体内 部的原子或分子的运动速度增加， 从而影响电子在导体中的流动。
02
CHAPTER
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
§1-7 电路和欧姆定律
章节及课题§1-7 电路和欧姆定律
目的要求1、在物理知识方面的要求：
1）、知道电路各组成部分的基本作用，知道常用电路元件的符号。
2）、理解电流电压的关联参考方向的含义。
3）、理解部分电路，全电路，内电路，外电路；知道电源的电动势等于内、外电路电压之和。
4）、熟练掌握部分电路欧姆定律、全电路欧姆定律及其适用条件并能熟练用定律解决有关的电路问题
5）、理解电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系，从而掌握电路断路、短路时的特点。
2、在物理方法上的要求：
培养学生用能量和能量转化的观点分析物理问题的能力，使学生掌握全电路电路欧姆定律的推导过程。
重点1、应用欧姆定律解决简单的电路问题
2、应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随
外电阻变化的关系。
难点全电路欧姆定律的推导
课的类型新课
课时安排2课时
教学方法讲授+ PPT演示
参考书及教具
教学类容（详后）
教学类容
教 师 活 动
学 生 活 动 新课引入：PPT 展示前边学习过的电源、电阻，生活中
的开关、导线。
复习提问：电源电动势的定义式？
复习提问：电阻定律的表达式？（电阻跟那些因素有关：温度，导体材料、长度、横截面积）
提问：要连接成一个电路需要哪些元器件，它们各自的作用是什么？
此处只需要学生思考，后边推导全电路欧姆定律的时候，再回答此问。
学生回答：S
L
R ρ=
学生回答：
一、电路: 由实际元件构成的电流流通的闭合路径。
1、电路的组成：由电源、负载、连接导线、控制和保护装置四部分组成。
图1-8 电路图
（1）、电源—向电路提供能量的设备。
它能把其它形式的能转换成电能。
常见的电源有干电池、 蓄电池、发电机等。
（2）、负载—即用电器，它是各种用电设备的总称。
其作用是把电能转换为其他形式的能，为人们服务，如白炽灯、电动机、电加热器等。
（3）、连接导线—它把电源与负载接成闭合回路，输送和分配电能。
一般常用的导线时铜线和铝线。
（4）、控制和保护装置—用来控制电路的通断，保护电路的安全，使电路能正常工作，如开关、保险丝（熔断器）、继电器等。
2、电路中常用元件的符号表示 p 12表1-2
二、部分电路欧姆定律
如图1-8 所示电路，当开关闭合电流流过闭合回路，
通过初中物理学习开关
导线
电源
负载 Ｒ
Ｉ
+ Ｕ －
提问：
（1）、在负载的电阻 R 一定时，流过负载的电流 I 跟负载两端的电压 U 之间 的大小关系？
（2）、在电压 U 不变的情况下，流过负载电阻的电流 I 跟负载的电阻 R 之间的大小关系？
1、部分电路欧姆定律内容：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，在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
2、关联参考方向：电流参考方向与电压参考方向一致，
即电流从电压的正极性端流入元件，而从他的负极性端流出。
如图1-8（教材）所示，图中电阻R 上的电压参考方向与电流参考方向是一致的，称为关联参考方向。
此时，部分电路欧姆定律可以用公式表示为：
提问：如果U 、I 参考方向相反（即为非关联参考方向），部分电路欧姆定律又该怎么表示？
3、公式变换：1)、IR U =
2）、
I
U R =
4、注意：该定律只适合于线性电路！
（1）、线性电路：电阻值不随电压、电流变化而变化的电阻叫做线性电阻，由线性电阻组成的电路叫线性电路。
图片举例。
（2）、非线性电路：阻值随电压、电流的变化而改变的电阻，叫非线性电阻，含有非线性电阻的电路叫非线性电路。
图片举例。
【例题1】 P 13 部分电路欧姆定律的应用 解：用到变换公式1）、IR U
=
三、部分电路欧姆定律的巩固练习
的欧姆定律学生能回答此问 学生回答： （1）成正比 （2）成反比
注意明确部分电路的含义：电路中某个导体只是电路的一个组成部分【部分电路欧姆定律研究的是这个导体两端的电压，流过的电流，及导体本身的电阻三者之间的关系。
】
学生回答：
注意式中负号的含义：表示电流电压的参考方向相反。
R
U I =
R U I -
=
某电阻的阻值为R ，当其两端电压为30V 的时候，流过它的电流为2.5A ；若其两端电压增大为48V ,流过电阻的电流变为多少？
解：用到变换公式2）、
I
U
R
P 14 1、填空题（1）、（2） P 20 二、选择题 4 四、全电路欧姆定律
1、全电路：一个由电源和负载连接而成的闭合电路。
①内电路：电源内部的电路叫做闭合电路的内电路。
②内阻：内电路的电阻叫做电源的内阻,用 r 表示。
③内电压：当电路中有电流通过时，内电阻两 端的电压叫内电压，用 U 内 表示。
④外电路 ：电源外部的电路叫闭合电路的外电路。
⑤外电压 ：外电路两端的电压叫外电压，也叫路端电压，用 U 外 表示。
⑥电动势 ：电动势表示在不同的电源中非静电力做功的本领，常用符号E 表示。
对全电路进行分析研究时，必须考虑电源的内阻。
如图1-9，R 为负载的电阻、E 为电源电动势、r 为电源的内阻。
图1-9 全电路欧姆定律 全电路欧姆定律的推导： 电路闭合时，电路中有电流I 流过。
电源力做功，把其他形式的能转化为电能W ，一部分能量W1消耗在电源
明确：相对于部分电路而言，它研究的是整个电路的电压、电流、电阻的
关系。
I +
U 外 R -
+
E
- - U 内 r +
内部（内电路），一部分能量W2消耗在外部（外电路）。
提问：
1)、知道电源电动势为E，电源力做功W，移动的电荷量为q，请同学们回想电压电动势的定义式？P9（式1-6）
2)、电源提供的电能W、电源内部消耗的能量W1、电源外部消耗的能量W2，三者之间有什么关系？
因为W=qE, W1=U
内It=qU
内
，W2=U
外
It=qU
外
据能量守恒定律：W=W1+W2 有qE=qU内+qU外则E=U内+U外
由部分电路欧姆定律：U
外=IR，U
内
=Ir
则E=IR+Ir 即：E=I（R+r）
2、全电路欧姆定律：闭合电路中的电流与电源电动
势成正比，与电路的总电阻（内电路电阻与外电路电阻之和）成反比。
（1）、全电路欧姆定律可用公式表示为：
式中E——电源电动势，单位是伏[特]，符号为V；
R——负载电阻，单位是欧[姆]，符号为Ω；
r ——电源内阻，单位是欧[姆]，符号为Ω；
I——闭合电路中的电流，单位是安[培]，符号为A。
学生回答：q
W
E=
学生回答：根据能量守恒定律：
W=W1+W2
注意：1、电流的参考方向与电源的正负极相关联，即电流从电源的正极流出，负极流入。
2、该定律同样只适用于线性电路。
（2）、公式变换
提问：当负载电阻R增大时，电路电流I将怎么变化？外电路电压U
外
又将怎么变化？
3、端电压：外电路电压U外又叫路端电压或端电
压，U
外= E - Ir ，当R增大时，I 减小，Ir 减小,U
外
增大。
学生回答：电流I
将减小，外电路电
压U
外
将增大。
r
R
E
I
+
=
r
R
E
I
+
= E = IR+Ir = U外+U内
U外= E - U内= E - Ir
4、断路：当R ～∞ （断路），I ～0，则U 外 = E ，
断路时端电压等于电源电动势。
提问：当负载电阻R 减小时，电路电流I 将怎么变化？外电路电压U 外又将怎么变化？ 5、短路：R 减小时，I 增大，U 外 = E-Ir 减小，当
R=0 时，U 外=0，这种情况叫做短路。
此时 r
E
I ，由于r 很小，所以短路电流I 很大，
为此电路中必须有短路保护装置。
【例题2】 P 13 全电路欧姆定律的应用 五、全电路欧姆定律巩固练习
课后习题： 1、填空题（3）、（4）
2、计算题（1）
学生回答：电流I
将增大，外电路电
压U 外将减小。
六、小结
1、部分电路欧姆定律、全电路欧姆定律及适用条件。
2、电路的三种状态：通路、断路、短路。
七、作业
P 14 2、计算题（2）。