初中物理理解欧姆定律适用于纯电阻电路

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再谈欧姆定律的适用范围

再谈欧姆定律的适用范围

再谈欧姆定律的适用范围作者:***来源:《物理教学探讨》2016年第12期摘要:对人教版教材表述提出疑问,回顾欧姆定律的发现过程,从导电材料和能量转化的角度陈述了欧姆定律的适用范围,指出线性非线性不能作为欧姆定律是否适用的标准,并对教材的知识表述提出建议。

关键词:欧姆定律;适用范围;微观机理;导电材料;能量转化中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2016)12-0039-2人教版《普通高中课程标准实验教科书物理选修3-1》《欧姆定律》一节内容围绕电阻的定义式、欧姆定律和伏安特性曲线三部分展开,图1为教材的两段文字,意思是当金属导体的电阻不变时,伏安特性曲线是一条直线,叫做线性元件,满足欧姆定律;“这些情况”的电流与电压不成正比,是非线性元件,欧姆定律不适用[1]。

随后,教材举例小灯泡和二极管的伏安特性曲线,指出两个元件都是非线性元件。

在遇到欧姆定律时,不论是年轻教师还是学生常常感到疑惑:欧姆定律适用范围究竟是金属和电解质溶液还是线性元件?小灯泡是金属,又是非线性元件,究竟是否满足欧姆定律?[导体的伏安特性曲线在实际应用中,常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。

对于金属导体,在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的(不随电流、电压改变),它的伏安特性曲线是一条直线,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。

图2.3-2中导体A、B的伏安特性曲线如图2.3-3所示。

欧姆定律是个实验定律,实验中用的都是金属导体。

这个结论对其他导体是否适用,仍然需要实验的检验。

实验表明,除金属外,欧姆定律对电解质溶液也适用,但对气态导体(如日光灯管、霓虹灯管中的气体)和半导体元件并不适用。

也就是说,在这些情况下电流与电压不成正比,这类电学元件叫做非线性元件。

]1 欧姆定律的由来1826年4月,德国物理学家欧姆发表论文《由伽伐尼电力产生的电现象的理论》,提出欧姆定律:在同一电路中,通过某段导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。

欧姆定律在初中电学中的应用

欧姆定律在初中电学中的应用

欧姆定律在初中电学中的应用“欧姆定律”是初中物理电学课程系统中的一个重要规律,反映了电流、电压、电阻这三个重要电学物理量之间的关系,是电学中最基本的定律,是初中物理电学教学的重点内容之一,更是初中电学计算的基础。

掌握和灵活应用“欧姆定律”对初中学生学好物理“电学”部分知识十分重要,对解答电学问题具有不容忽视的作用。

一、“欧姆定律”在初中物理中的适用(一)“欧姆定律”主要用于解决单一电路或单个电学元件电压、电流、电阻之间的关系。

在电学计算中,可以利用欧姆定律公式I=U/R及变形公式U=IR或R=U/I进行电压、电流或电阻值得计算。

例如:试验中测得一个未知电阻两端电压为4.8V,流过的电流是0.3A,这个电阻的阻值是多少?分析题目,弄清楚已知的物理量和须求解的物理量,明确选择适用的物理公式。

解答过程可以为:已知:U=4.8V I=0.3A求解:R=?解:由欧姆定律变形公式R=U/I得R=4.8V÷0.3A=16Ω。

(二)“欧姆定律”可用于计算串、并联电路中的总电压、总电流或总电阻。

此类问题一般已知串、并联电路的总电压、总电流和总电阻三个物理量中的两个,求解另一个物理量的问题。

例如:如图所示,设电源电压保持不变,R=10Ω,当开关闭合,滑动变阻器的滑片P在中点c时,电流表的示数为0.3A;移动滑片P到b端时,电流表示数为0.2A,则滑动变阻器的最大阻值R是A.R=5ΩB.R=10ΩC.R=20ΩD.R=15Ω分析题目,电阻R与滑动变阻器R属串联关系,则有电路总电压为两电阻两端电压之和、总电阻为两电阻之和、电路电流处处相等。

解决问题中要充分利用电源电压不变的条件,设当滑动变阻器滑片P位于中点c处时电路电流值为I,滑片P位于中点b处时电路电流值为I,。

那么(R0+1/2R)I=(R+R)I,。

代入数值得(10Ω+1/2R)×0.3A=(10Ω+R)×0.2A。

解得R=20Ω。

欧姆定律及电路中电流的串并联

欧姆定律及电路中电流的串并联

欧姆定律及电路中电流的串并联一、欧姆定律1.定义:欧姆定律是指导体中的电流与两端电压成正比,与导体的电阻成反比。

2.公式:I = U / R,其中I表示电流,U表示电压,R表示电阻。

3.适用范围:欧姆定律适用于纯电阻电路,即电路中只有电阻、电源和导线。

4.影响因素:电流的大小受电压和电阻的影响,当电压增大或电阻减小时,电流增大;当电压减小或电阻增大时,电流减小。

二、电路中电流的串并联1.串联电路:串联电路是指电路中电流只有一条路径,各用电器相互影响。

2.并联电路:并联电路是指电路中电流有多条路径,各用电器互不影响。

3.串并联混合电路:串并联混合电路是指电路中既有串联部分,又有并联部分。

4.串并联规律:a)串联电路的总电阻等于各分电阻之和,即R = R1 + R2 + … +Rn。

b)并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,即1/R =1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn。

5.电压和电流分配规律:a)在串联电路中,各用电器的电压之和等于电源电压。

b)在并联电路中,各用电器的电压相等,等于电源电压。

c)在串联电路中,各用电器的电流相等。

d)在并联电路中,各用电器的电流之和等于总电流。

6.功率计算:a)串联电路的总功率P = UI,其中U为电源电压,I为总电流。

b)并联电路的总功率P = UI,其中U为电源电压,I为总电流。

7.欧姆定律是电路学中的基本定律,掌握欧姆定律对于理解电路的运行原理至关重要。

8.电路中的电流串并联现象是实际应用中常见的,了解串并联规律有助于分析和解决实际问题。

9.电路中的电压、电流和功率计算是电路分析的重要内容,掌握这些计算方法可以更好地理解电路的性能。

习题及方法:1.习题:一个电阻为20Ω的电阻器,通过它的电流为0.5A,求电阻器两端的电压。

方法:根据欧姆定律,电压U等于电流I乘以电阻R,即U = I * R。

将给定的数值代入公式,得到U = 0.5A * 20Ω = 10V。

物理知识点总结欧姆定律知识点

物理知识点总结欧姆定律知识点

《欧姆定律知识点总结》一、引言物理学作为一门基础自然科学,对我们理解世界起着至关重要的作用。

而在电学领域,欧姆定律无疑是一个核心的知识点。

欧姆定律就像一把钥匙,为我们开启了理解电路中电流、电压和电阻关系的大门。

从日常生活中的各种电器到复杂的电子设备,欧姆定律都在默默地发挥着它的作用。

那么,究竟什么是欧姆定律?它又有哪些重要的应用呢?让我们一起深入探索欧姆定律的奥秘。

二、欧姆定律的定义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。

用公式表示为 I = U/R,其中 I 表示电流,单位是安培(A);U 表示电压,单位是伏特(V);R 表示电阻,单位是欧姆(Ω)。

三、欧姆定律的推导欧姆定律可以通过实验得出。

在电路中,保持电阻不变,改变电压,测量电流的变化;然后保持电压不变,改变电阻,测量电流的变化。

通过大量的实验数据可以发现,电流与电压成正比,与电阻成反比。

设导体两端的电压为 U₁时,通过导体的电流为 I₁;当导体两端的电压变为 U₂时,通过导体的电流为 I₂。

如果电阻 R 不变,则有:U₁/R = I₁,U₂/R = I₂。

两式相除可得:U₂/U₁ = I₂/I₁,即电流与电压成正比。

再设电压 U 不变,当电阻为 R₁时,电流为 I₁;当电阻变为 R₂时,电流为 I₂。

则有:U/R₁ = I₁,U/R₂ = I₂。

两式相除可得:R₂/R₁ = I₁/I₂,即电流与电阻成反比。

四、欧姆定律的应用1. 计算电路中的电流、电压和电阻- 已知电压和电阻,求电流:根据 I = U/R,可直接计算出电流。

例如,一个电路中,电阻为10Ω,两端电压为 20V,则通过该电阻的电流为I = 20V/10Ω = 2A。

- 已知电流和电阻,求电压:由 U = IR,可计算出电压。

比如,一个电阻为5Ω 的导体中通过的电流为 3A,则导体两端的电压为U = 3A×5Ω = 15V。

物理电学公式

物理电学公式

(特例如:实际电压为额定电压的一半,则实际功率为额定功率的四分之一)初中物理电学公式总汇1欧姆定律:R U I =(变形公式:U=IR IU R =即伏安法求电阻原理 ) (只适用于纯电阻电路) SL R =ρ 2电功:W=UIt=Pt (适用于所有电路) W=Rt I 2(一般适用于纯电阻串联电路) W=t R U 2(一般适用于纯电阻并联电路) W=UIt3电功率: P=UI=tW (适用于一切电路) P=R I 2(适用于纯电阻串联电路) P=RU 2(适用于纯电阻并联电路) 4焦耳定律:Rt Q I 2=(当电路为纯电阻电路时Q=W) 家庭电路干路电流:I=UP 总 看铭牌求用电器正常工作的电流:UP I = 看铭牌求电阻:P U R 2=5串联电路:I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2(R=nR0) Q Q P P W W U U R R 2121212121====6并联电路:I=I1+I2 U=U1=U2 (纯并联电路))R R R R R (R 1R 1R 1212121+⋅=+= R n 1R 0= Q Q P P W W I I R R 1212121221==== 公共(适用于同时串联或并联电路):W W W 21+= P P P 21+= Q Q Q 21+=U U P P 22额实额实= t J P 106.3Mn 6⨯⨯=(用电能表测用电器功率)7在定值电阻和滑动变阻器串联的电路中,电源电压不变,滑动变阻器的阻值与定值电阻的阻值相等时,滑动变阻器的功率最大.8两灯泡串联,电阻大的灯泡亮(P=R I 2),两灯泡并联,电阻小的灯泡亮(P=U 2/R )9两灯泡串联时求电路两端能加最大电压,电路电流应取两灯泡中额定电流较小的电流值(U=IR 总),两灯泡并联时求干路电流最大值,电路两端电压应取两灯泡中额定电压较小的电压值注:纯电阻电路即为把电能转化为内能的电路1如图所示电路,电源电压不变,R1的电阻为20Ω.只闭合开关S1时,电流表的读数为0.3A;S1、S2都闭合时,电流表的读数为0.5A.求:(1)电源电压;(2)S1、S2都闭合时R2的电功率.2是某简易电吹风工作原理的电路图(R为电热丝,M为电动机),表3是该电吹风的铭牌。

初中物理知识点错题解析(含学习方法技巧、例题示范教学方法)

初中物理知识点错题解析(含学习方法技巧、例题示范教学方法)

初中物理知识点错题解析第一篇范文:初中物理知识点错题解析本文主要针对初中物理知识点中的常见错误进行解析,帮助学生理解和掌握物理概念,提高解题能力。

我们将对每个错题进行详细分析,找出错误的原因,并提供正确的解题思路和方法。

1. 重力概念的误解在初中物理中,重力是一个基础而重要的概念。

然而,许多学生在理解重力时常常存在误解。

他们认为重力只与物体的质量有关,而忽略了其他因素。

错误解析:这种误解可能导致学生在解决与重力相关的题目时,只考虑物体的质量,而忽视了其他影响重力的因素,如高度和纬度等。

正确解题思路:重力是一个物体受到地球或其他天体吸引的力,其大小与物体的质量成正比,与物体所在的高度和纬度有关。

在解决重力问题时,学生应综合考虑这些因素,并根据公式计算重力的大小。

2. 速度和加速度的混淆速度和加速度是描述物体运动状态的两个重要物理量。

然而,许多学生在解决与速度和加速度相关的题目时,常常混淆这两个概念。

错误解析:学生可能将速度和加速度混为一谈,认为它们表示同一物理量。

这种混淆可能导致他们在解题时使用错误的公式或概念。

正确解题思路:速度是描述物体位置随时间变化的快慢和方向的物理量,而加速度是描述物体速度随时间变化的快慢和方向的物理量。

在解决速度和加速度问题时,学生应明确区分这两个概念,并使用正确的公式进行计算。

3. 欧姆定律的误用欧姆定律是描述电流、电压和电阻之间关系的重要定律。

然而,许多学生在解决与欧姆定律相关的题目时,常常误用这个定律。

错误解析:学生可能错误地认为欧姆定律适用于所有电路情况,而忽略了电路中的其他因素,如电容和电感等。

正确解题思路:欧姆定律适用于纯电阻电路,即电路中只有电阻元件。

在解决欧姆定律问题时,学生应首先判断电路是否为纯电阻电路,然后才能使用欧姆定律进行计算。

如果电路中存在电容或电感等元件,学生应使用相应的公式和概念来解决问题。

4. 能量守恒定律的误解能量守恒定律是物理学中的基本原理,它表明在一个封闭系统中,能量不会凭空产生或消失,只会从一种形式转化为另一种形式。

欧姆定律适用于电解液而不适用于电解槽

欧姆定律适用于电解液而不适用于电解槽

欧姆定律适用于电解液而不适用于电解槽
欧姆定律是适用于电解液而不适用于电解槽的。

因为我们都知道欧姆定律只能适用于纯电阻电路,也就是在电路中只有电阻元件、电容或电感的电路,电能转化的过程中将全部转化为内能的电路。

或者是说欧姆定律适用于金属导电和电解液导电,对气态导电和晶体管导电,还有电解槽都不适用。

对电解液适用是因为电解液在导电的过程中我们可以把它视为一种液
态或者熔融态的电阻,它两端的电压和电流以及电解液的电阻三者之间满足欧姆定律,而且电能全部转化成内能,在电能转化的过程中,由于电解液只是以电阻形式存在,没有参加化学反应,没有转化为化学能,故欧姆定律是适用的。

对电解槽不适用,是因为电解槽通电后,里面的电解液要产生相应的化学反应,消耗的电能一部分以内能的形式耗散,还有一部分转化成化学能,故不是纯电阻电路,因而欧姆定律不能适用。

注意:
(1)电解液不是电解质溶液的简称,而比它的涵盖面更广,包括电解质的水溶液与熔化状态的电解质。

电解质溶液中间一般会添加一些其他物质,可以再一定程度上影响化学反应速率等。

(2)电解槽由槽体、电解液、阳极和阴极组成,多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开,通电后里面的电解
液能发生化学反应。

【初中物理】初中物理知识点:欧姆定律及其应用

【初中物理】初中物理知识点:欧姆定律及其应用

【初中物理】初中物理知识点:欧姆定律及其应用内容:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;公式:I=u/R,u为导线两端的电压,单位为V;R是导体的电阻,单位为ω;I是通过导体的电流,单位为a。

单位使用:当使用欧姆定律时,各种物理量的单位必须统一。

I的单位是a,u的单位是V,R的单位是ω解析“欧姆定律”:欧姆定律是电学的基本定律和核心内容。

这是贯穿整个电力系统的主线。

让我们从以下几个方面进行深入分析1.要理解欧姆定律的内容(1)欧姆定律成正比和成反比的结论是有条件的。

如果导体中的电流与导体两端的电压成正比,则条件是电阻相同,即电阻恒定;如果导体中的电流与导体的电阻成反比,则条件是导体两端的电压保持不变。

(2)注意顺序,不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。

这里存在一个逻辑关系,电压是原因,电流是结果。

是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才有了电压,因果关系不能颠倒。

同样,也不能说导体的电阻与通过导体的电流成反比。

我们知道电阻是导体本身的特性。

即使导体中没有电流,其电阻也不会改变,其电阻也不会因导体中电流的增加或减少而改变。

2.要知道欧姆定律的公式和单位欧姆定律的表达式,可变形为u=IR和R=,但这三个式子是有区别的。

(1),是欧姆定律的表达式,它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。

(2) U=IR,当电流恒定时,导体两端的电压与其电阻成正比。

不能说当导体的电阻恒定时,导体两端的电压与通过的电流成正比,因为电压是形成电流的原因。

电压由电源决定,与I和R无关。

该公式在计算比率时适用,没有物理意义。

(3),这个公式也是一个数量变化,没有物理意义。

不要误解,导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比。

一、公式中的u和R应采用国际单位制,即电流单位为安培,符号为a;电压单位为伏特,符号为V;电阻的单位是欧姆,符号ω。

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初中物理理解欧姆定律适用于纯电阻电路
欧姆定律是物理学中一个基本定律,它描述了电阻电路中电流、电压和电阻之间的关系。

具体来说,欧姆定律表明,在一个纯电阻电路中,电流与电压成正比,电阻越大,通过电路的电流越小。

下面我将详细解释为什么欧姆定律适用于纯电阻电路。

我们需要了解什么是纯电阻电路。

纯电阻电路是指电路中只包含电阻元件,而没有电容或电感等其他元件。

在纯电阻电路中,电压和电流的关系可以由欧姆定律来描述。

欧姆定律可以用以下公式来表示:
电流 = 电压 / 电阻
这个公式表明,当电阻保持不变时,电流和电压成正比。

也就是说,电阻越大,通过电路的电流越小;电压越大,通过电路的电流越大。

为什么欧姆定律适用于纯电阻电路呢?这是因为在纯电阻电路中,电阻是唯一的元件,电流只能通过电阻来流动。

根据基本电路理论,电流是由电势差(即电压)推动的,而电阻则是阻碍电流流动的因素。

因此,电流的大小取决于电压和电阻的关系。

在纯电阻电路中,电压施加在电阻上,电阻会产生电阻力,阻碍电流的流动。

电阻的大小决定了电阻力的大小,而电压的大小则决定了推动电流的力。

根据牛顿第二定律,电流与电压之间存在线性关
系。

通过实验证明了欧姆定律在纯电阻电路中的适用性。

实验中,我们可以改变电阻的大小,测量电压和电流的变化。

实验结果表明,当电阻增加时,通过电路的电流减小;当电压增加时,通过电路的电流增加。

这与欧姆定律的预测是一致的。

欧姆定律适用于纯电阻电路,因为在纯电阻电路中,电流和电压之间存在线性关系,电流与电压成正比。

这是因为电阻是唯一的元件,电流只能通过电阻来流动,电压推动电流的力与电阻阻碍电流的力之间存在平衡关系。

通过实验证明了欧姆定律在纯电阻电路中的适用性,这一定律为我们理解电路中的电流和电压提供了重要的依据。

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