欧姆定律的内容（通用8篇）
欧姆定律的内容 篇1
模块一
欧姆定律概念基础
一、知识点
欧姆定律：
⑴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；
⑵欧姆定律的数学表达式：．
二、例题精讲
【例1】★
由I＝变形得R＝，对此，下列说法正确的是()
A．
加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大
B．
通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
C．
导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D．
当导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
考点：
欧姆定律的变形公式；电阻；影响电阻大小的因素．
解析：
导体电阻的影响因素：导体的长度、横截面积、材料．
当电压和电流变化或电压为零时导体的长度、横截面积、材料都没变，电阻都不变．
由I＝变形得R＝，只是计算电阻的一种方法，导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关．
答案：
C
【测试题】
根据欧姆定律公式I＝，可变形得到R＝．对此，下列说法中正确的是()
A．
导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B．
导体电阻的大小跟导体中的电流成正比
C．
当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．
导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
考点：
欧姆定律．
解答：
导体电阻的影响因素：导体的长度、横截面积、材料．
当电压和电流变化时，导体的长度、横截面积、材料都没变，电阻不变．
R＝只是计算电阻的一种方法，电阻与电压、电流都无关．
答案：
D
【例2】★
关于公式I＝，下列说法正确的是()
A．导体两端的电压跟导体中的电流成正比
B．导体的电阻跟通过导体的电流成反比
C．当通过导体中的电流为0A，导体的电阻也为0Ω
D．当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
考点：
欧姆定律；影响电阻大小的因素．
解析：
电阻是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，故A、B、C错误；
由欧姆定律I＝可知，当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比，故D正确．
答案：
D
【测试题】
关于电流、电压和电阻的关系，下列说法中正确的是()
A．
导体的电阻与该导体两端的电压有关
B．
导体的电阻与通过该导体的电流有关
C．
对某一导体来说，导体中的电流与其两端的电压成正比
D．
对某一导体来说，导体的电阻与其两端的电压成正比
考点：
欧姆定律．
解析：
A、B、电阻是导体本身的一种性质，与导体的长度、材料、横截面积有关，而与导体的电压与电流无关．故AB说法错误；
C、由欧姆定律可知，对某一导体来说，导体中的电流与其两端的电压成正比，故C说法正确；
D、对某一导体来说，导体的电阻与导体的长度、材料、横截面积有关，而与导体的电压无关．故D说法错误．
答案：
C
模块二
欧姆定律应用
例题精讲
【例3】★★
一段导体两端的电压是6V，通过它的电流是0.5A；若将导体两端电压变为原来的两倍，则通过导体的电流和导体的电阻分别为()
A．1A
24Ω
B．
0.5A
12Ω
C．
1A
12Ω
D．
1.5A
24Ω
考点：
欧姆定律的应用；影响电阻大小的因素．
解析：
导体的电阻R＝＝＝12Ω；导体两端电压变为原来的两倍时，电阻的大小不变，通过的电流为I1＝＝＝1A．
答案：
C
【测试题】
在一段电阻不变的导体两端加20V电压时，通过的电流为1A；现在把该导体两端的电压变为8V，则此时通过该导体的电流和它的电阻为()
A．0.4A
20Ω
B．
1A
8Ω
C．
0.4A
8Ω
D．
1A
20Ω
考点：
欧姆定律；影响电阻大小的因素；欧姆定律的变形公式．
解析：
这段电阻加20V电压时，电阻为：R＝＝20Ω，当所加电压变化时，电阻不变，仍是20Ω．
电压是8V时，电流为：I＝＝0.4A．
答案：
A
【例4】★★
张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像，根据图像，下列说法中不正确的是()
A．
导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B．
在导体乙的两端加1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
C．
将导体甲、乙并联接到电压为3V的电源上时，通过导体的总电流为0.9A
D．
将导体甲、乙串联接到电压为3V的电源上时，通过导体的总电流为0.2A
考点：
探究电流与电压、电阻的关系实验．
解析：
A、∵I＝，∴导体电阻R甲＝＝5Ω，R乙＝＝10Ω＞R甲，A说法错误，符合题意；
B、由I－U图像可知，在导体乙的两端加1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，B说法正确，不符合题意；
C、由I－U图像可知，电压为3V时，通过电阻乙的电流I乙＝0.3A，通过电阻甲的电流I甲＝＝0.6A，则两电阻并联时，通过电阻的总电流为0.6A＋0.3A＝0.9A，C说法正确，不符合题意；
D、导体甲、乙串联接到电压为3V的电源上时，电路电流I＝＝0.2A，D说法正确，不符合题意．
答案：
A
【测试题】
张华同学在探究通过导体中的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法错误的是()
A．
通过导体a的电流与其两端的电压成正比
B．
导体a的电阻小于导体b的电阻
C．
当在导体b的两端加上1V的电压时，通过导体b的电流为0.1A
D．
将a、b两导体并联后接在电压为2V的电源上时通过干路的电流为0.4A
考点：
探究电流与电压、电阻的关系实验．
解析：
由图像可知，图线a是一条倾斜的直线，所以通过导体a的电流与其两端的电压成正比，故A正确；
B、∵I＝，∴导体a的电阻Ra＝
＝5Ω，导体b的电阻Rb＝＝10Ω，电阻Ra＜Rb，故B正确；
C、当导体b两端的电压为1V时，通过导体b的电流为I＝＝0.1A，故C正确；
D、将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为I＝
≈0.133A，故D错误．
答案：
D
【例5】★★
通过两个电阻R1与R2的电流之比为5：3，而加在R1和R2两端的电压之比为2：1，则R1、R2的阻值之比为()
A．
5：6
B．
6：5
C．
10：3
D．
3：10
考点：
欧姆定律的变形公式．
解析：
∵I＝，∴两个电阻阻值之比为．
答案：
B
【测试题】
两电阻R1和R2串联在电路中，R1两端电压与总电压之比为2：5，则通过R1、R2的电流之比和两电阻之比是()
A．
2：5
2：5
B．
2：3
2：3
C．
1：1
2：5
D．
1：1
2：3
考点：
串联电路的电流规律；欧姆定律的变形公式．
解析：
∵串联电路中各处的电流相等，∴电阻R1、R2串联在电路中时，通过它们的电流之比为1：1，∵R1两端电压与总电压之比为2：5，∴它们的电压之比为2：3
∵I＝，∴．
答案：
D
【例6】★★
在电池组的两极间连接10Ω的电阻时，它向外输出的电流为0.2A，要使输出的电流减小到原来的，而电池电压不变，则必须更换电阻，其阻值为()
A．
2.5Ω
B．
40Ω
C．
10Ω
D．
无法判断
考点：
欧姆定律的变形公式．
解析：
根据欧姆定律可知，在电压不变时，导体中的电流和导体的电阻成反比，要使输出的电流减小到原来的，电阻要增大到原来的4倍，即更换电阻的阻值为4×10Ω＝40Ω．
答案：
B
【测试题】
两个电阻R1＝4Ω，R2＝8Ω，把它们并联起来接在电路中，通过R1的电流是0.8A，则通过R2的电流是()
A．
0.8
A
B．
0.4
A
C．
3.2
A
D．
6.4
A
考点：
欧姆定律的变形公式．
解析：
∵I＝
∴电阻R1两端的电压：
U1＝I1R1＝0.8A×4Ω＝3.2V，因为两电阻并联，所以电阻R2两端的电压U2＝U1＝3.2V，通过R2的电流：
I2＝
＝0.4A．
答案：
B
【例7】★★★
在某一温度下，并联的两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示，由图可知，元件_____中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律，当其两端电压为2.5V时，通过A和B的总电流为_______．
考点：
欧姆定律的应用；并联电路的电流规律；并联电路的电压规律．
解答：
⑴分析图像可知元件A的电流、电压的关系图像是正比例函数，说明元件A的电阻不变，电流与电压成正比，遵循欧姆定律；
⑵∵两个电路元件A和B并联，∴UA＝UB＝2.5V，由图像可知，通过它们的电流IA＝0.5A，IB＝0.4A，∵并联电路中总电流等于各支路电流之和，∴I总＝IA＋IB＝0.5A＋0.4A＝0.9A．
答案：
A；0.9A.【测试题】
在某一温度下，两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示．
⑴由图可知，元件________中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律．
⑵将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端，则电路的总电流为_______A．
考点：
探究电流与电压、电阻的关系实验；电功率的计算．
解析：
⑴分析图像可知元件A的电流、电压的关系图像是正比例函数，说明元件A的电阻不变，电流与电压成正比，遵循欧姆定律；
⑵并联电路各支路电压相等，由图可知，电压为2.0V时，通过A的电流为0.4A，通过B的电流为0.3A，则电路的总电流为0.4A＋0.3A＝0.7A．
答案：
⑴A；⑵0.7．
【例8】★★
如图所示，3个阻值均为10Ω的电阻R1、R2、R3串联后接在电压恒为U的电路中，某同学将一只电流表并联在电阻R2两端，发现电流表的示数为0.3A，若用一只电压表替代电流表并联在R2两端，则电压表的示数应为_______V．
考点：
欧姆定律的应用．
解析：
解：由电路图可知，电流表并联在电阻R2两端时，电阻R2被短路，电阻R1、R3串联接在电源两端，∵I＝，∴电源电压U＝I(R1＋R3)＝0.3A×(10Ω＋10Ω)＝6V；
电压表并联在R2两端，三个电阻串联接在电源两端，I′＝＝0.2A，∵I＝，∴电压表示数UV＝U2＝I′R2＝0.2A×10Ω＝2V．
答案：
【测试题】
如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，R3＝15Ω，某同学将一电流表接在R2的两端，发现示数为1.5A，据此可推知U＝______V；若用一只电压表接在R2的两端，则电压表的示数为_______V．
考点：
欧姆定律的应用；电阻的串联．
解析：
电源电压U＝I1(R1＋R3)＝1.5A×(5Ω＋15Ω)＝30V，用一只电压表接在R2的两端，此时电路电流I＝＝1A，电压表示数U2＝IR2＝1A×10Ω＝10V．
答案：
30；10．
模块三
带滑动变阻器的欧姆定律应用
例题精讲
【例9】★★
如图所示，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电压表V1与电流表A示数的比值将()
A．变小
B．
不变
C．
变大
D．
无法判断
考点：
欧姆定律的应用；电路的动态分析．
解析：
从图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测量的是滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量的是电源电压，电流表测电路中的电流．
滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，而电压表V1与电流表A示数的比值即为滑动变阻器连入电路中的电阻，所以电压表V1与电流表A示数的比值将变大．
答案：
C
【测试题】
如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P向a端滑行时，则()
A．
A、V示数都增大
B．
A、V示数都减小
C．
A示数增大，V示数减小
D．
A示数减小，V示数增大
考点：
欧姆定律的应用；滑动变阻器的使用．
解析：
⑴由电路图知，滑片P向a端滑行时，滑动变阻器接入电路的阻值变小、分压变小，电阻R1两端分压变大，电压表示数变大；
⑵滑片P向a端滑行时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路总电阻R变小，电源电压不变，电路电流I＝变大，电流表示数变大．
答案：
A
【例10】★★★
在如图所示的电路中，电源电压U保持不变，定值电阻R＝20Ω．闭合开关S，当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时，电流表示数为0.4A，当移动滑片P至最右端时，电流表示数为0.3A．则电源电压U与滑动变阻器R′的最大阻值为()
A．
6V
10Ω
B．
6V
20Ω
C．
12V
20Ω
D．
12V
40Ω
考点：
欧姆定律的应用．
解析：
⑴由电路图可知，当滑动变阻器R′的滑片P在中点c时，电阻R、R′
组成一个串联电路，电路中的电流为0.4A，由欧姆定律得：I＝，即：0.4A＝，⑵当移动滑片P至最右端时，电阻R、R′
组成串联电路，电路中的电流为0.3A．有：I＝，即：0.3A＝
根据电源电压不变，所以0.4A×(20Ω＋R′)＝0.3A×(20Ω＋R′)，解得：R′＝20Ω，电源电压U＝0.4A×(20Ω＋×20Ω)＝12V．
答案：
C
【测试题】
如图所示，滑动变阻器的滑片P在中点时，连入电路中的阻值为R，只闭合S1时，R两端电压与R1两端电压之比为1：2，只闭合S2时，R两端电压与R2两端电压之比为1：4，当滑片P移动到b端，则()
A．
只闭合S1时，滑动变阻器两端电压与R1两端电压之比是1：1
B．
只闭合S2时，滑动变阻器两端电压与R2两端电压之比是1：1
C．
当S1、S2闭合时，通过R1与R2的电流之比是1：2
D．
当S1、S2闭合时，通过R1与R2的电流之比是1：1
考点：
欧姆定律的应用．
解析：
当滑片P在中点时，只闭合S1时R与R1串联，只闭合S2时，R与R2串联；
则根据U＝IR和UR：U1＝1：2，UR：U2＝1：4可得：，联立两式可得，即R1＝2R，R2＝4R；
当滑片P移动到b端时，滑动变阻器此时的阻值Rb＝2R，闭合S1时，滑动变阻器Rb与R1串联，电压之比为Ub：U1′＝Rb：R1＝2R：2R＝1：1，闭合S2时，滑动变阻器Rb与R2串联，电压之比为Ub：U2′＝Rb：R2＝2R：4R＝1：2；
当S1、S2闭合时R1、R2并联，所以U1″＝U2″，根据I＝可知I1：I2＝R2：R1＝4R：2R＝2：1．
答案：
A
【例11】★★
某物理小组的同学做实验测电阻，他们连接的实验电路如图所示，已知电源两端电压不变，电阻R1的阻值为3Ω．当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P位于A点时，电压表V1的示数为3V，电压表V2的示数为8V．当滑动变阻器的滑片P位于B点时，电压表V1的示数为7V，电压表V2的示数为9V．则所测电阻R2的阻值是_____Ω．
考点：
伏安法测电阻的探究实验．
解析：
根据总电压不变，电压表V2的示数与R1两端的电压应为电源电压．
电压表V1的示数与电阻R2两端的电压也为电源电压．
8V＋I1R1＝9V＋I2R1
①
3V＋I1R2＝7V＋I2R2
②
①②化简为
R1(I1－I2)＝1V
R2(I1－I2)＝4V
∵R1＝3Ω，∴R2＝12Ω
答案：
【测试题】
如图所示，电源两端的电压保持不变，R1为定值电阻．将滑动变阻器的滑片P置于最右端，闭合开关S．移动滑动变阻器的滑片P到某一位置，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R2，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，此时电路中的电流为I；继续移动滑动变阻器的滑片P，使滑动变阻器接入电路中的电阻值变为R2′，此时电压表V1、V2的示数分别变为、U2，此时电路中的电流为I′．则下列说法中正确的是()
A．
I：I′＝1：2
B．
R1：R2＝1：1
C．
R2：R2′＝1：1
D．
U1：U2＝2：1
考点：
欧姆定律的应用；串联电路的电流规律；并联电路的电压规律．
解析：
由电路图可知，R1、R2串联，电压表V1、V2分别测R1、R2两端的电压．
⑴∵定值电阻的阻值不变，∴根据欧姆定律可得，故A不正确；
⑵∵串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和，且电源的电压不变，∴U＝U1＋U2＝，解得U1＝U2，故D不正确；
∵串联电路各处的电流相等，∴，故B正确；，∴，故C不正确．
答案：
B
模块四
电流与电压和电阻探究实验
【例12】★★★
在探究“电路中电流与电压和电阻的关系”实验中，某实验小组设计了如图甲所示电路．
⑴若想探究电流与电阻的关系，可以把5Ω的电阻换成10Ω电阻并向______(选填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片，直到________，再读出电流表的示数．
⑵在探究电阻一定时，电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中，使用滑动变阻器的目的是保护电路和改变______________(选填“电源”、“变阻器”或“定值电阻”)两端电压．
⑶乙、丙两图是该小组在探究过程中根据实验数据绘制的图像，其中表示电阻不变，电流随电压变化的图像是________(选填“乙”或“丙”)．
考点：
探究电流与电压、电阻的关系实验．
解析：
⑴若想探究电流与电阻的关系，应控制电阻两端电压保持不变，把5Ω的电阻换成10Ω电阻后，电阻分压变大，为保持电阻两端电压不变，应向右移动滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器接入电路的阻值，减小电阻两端电压，直到电压表示数与原来相同为止，再读出电流表的示数．
⑵在探究电阻一定时，电阻上的电流跟两端电压的关系的过程中，使用滑动变阻器的目的是保护电路和改变定值电阻两端电压．
⑶电阻不变时电流与电压成正比，I－U图像是正比例函数图像，由图乙、丙所示图像可知，电流随电压变化的图像是丙．
答案：
⑴右；电压表示数与原来相同；⑵定值电阻；⑶丙．
【测试题】
如图是探究“电流与电阻的关系”的实验电路．关于该实验，下列说法错误的是()
A．
闭合开关，发现电流表示数过大，原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小
B．
实验中，更换大阻值的电阻后，滑片应向a端移动
C．
进行多次实验的目的是为了得出科学的结论
D．
实验得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比
考点：
探究电流与电压、电阻的关系实验．
解析：
A、若滑动变阻器连入电路阻值过小，则闭合开关，会出现电流表示数过大的现象，故A正确；
B、实验中，更换大阻值的电阻后，电压表的示数会变大，应增大滑动变阻器的阻值，将滑片向b端滑动，使电压表的示数不变，故B错误；
C、进行多次实验的目的是为了得出电流和电阻的关系，故C正确；
D、实验得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比，故D正确．
答案：
欧姆定律的内容 篇2
课堂小结
1.欧姆定律的内容:一段导体中的电流, 跟这段导体两端的电压成正比, 跟这段导体的电阻成反比。
2.公式:I=U/R
3.单位:U:V, R:Ω, I:A
4.欧姆定律的三点性
师:请看电路图, 然后将各物理量按一定的规律分成两组。
由学生回答, 教师点拨, 小组交流, 得出结论。
a:R1、U1、I1 (板书) b:R2、U2、I2 (板书)
师:如果我们把R1、R2串联后的总电阻看为R, 那么是否还能再找出一组c呢?
让学生分组讨论后, 容易得出 (抽生板书) :
师:若将R1、U2、I或者R2、U1、I1或者R、U1、I2分到同一组可以吗?
通过学生讨论、交流、发言后, 教师因势利导, 巧设比喻, 点明思路, 激活思维, 归纳总结:显然是不行的。这就好比在《四世同堂》里, 爷爷、奶奶为a组;爸爸、妈妈为b组;儿子、女儿为c组;孙子、孙女为d组。若张冠李戴, 势必乱了辈分, 不成体统 (学生大笑) 。所以说, 在欧姆定律I=U/R中所涉及的电流、电压和电阻这三个物理量必须是同一段导体或同一段电路中的各个量, 决不能把这一段导体和另一段导体或这段电路和另一段电路中的有关物理量混淆起来;或者把干路中的有关量和支路中的有关量混为一谈。这就是欧姆定律的“同一性”。 (板书)
在上述基础上进一步升华, 将课堂教学推向高潮。即:由“同一性”向“同时性”过渡。
师:在上图所示的电路中, 当滑片p由a点移到b点时, R2是否变化?电路中的电流是否变化?R1和R2两端的电压是否变化?若此时通过R1、R2中的电流分别为I1′、I2′;R1、R2两端的电压分别为U1′、U2′;那么I1′=U1/R1;I2′=U2/R2吗?
整个课堂短暂的寂静后, 出现了窃窃私语, 随后又众说纷纭, 莫衷一是。
在教师的启发和诱导下, 循序渐进, 经过学生的讨论, 最后得出的答案都是否定的。
师:以上事例充分说明欧姆定律中的三个物理量具有“同时性” (板书) , 即指同一时刻某一研究对象的U、I、R这三个物理量的对应关系, 不可将前后过程中的三个量随意混用。
最后, 教师开门见山直接指出:欧姆定律还具有“统一性” (板书) 。所谓“统一性”是U、I、R的单位要统一, 均使用国际单位制的主单位, 即U用伏 (V) , I用安 (A) , R用欧 (Ω) 。
巩固练习
师:请同学们完成屏幕上的习题。
如上图所示:若电源电压为6V, R1的阻值为10Ω, 滑动变阻器的最大阻值为0.02KΩ。问:
(1) 当滑片P在a端时, 电路中的电流是多少?R1、R2两端的电压各是多少?
(2) 当滑片P在中点b时, 电路中的电流是多少?R1、R2两端的电压各是多少?
欧姆定律的内容 篇3
摘 要：在电工学中，磁场与电磁感应理论是电机与变压器的基础。学好磁场与电磁感应的相关知识能够为后面学习电机与变压器提供有力的保障。在磁场与电磁感应课题教学内容中，有关的定律、定则较多，有些定律、定则的使用方法相似，比较容易混淆。正确区分各种定律、定则的用途并准确判断出相对应对象的方向，是学习磁场与电磁感应内容的关键。本文就磁场与电磁感应内容学习中定律、定则的应用进行阐述。
关键词：磁场 电磁感应 定律的应用 定则的应用
磁场与电磁感应内容包括右手螺旋定则、左手定则、右手定则及楞次定律。这些定则、定律均是用来判断对象的方向的。正确地区分各定则、定律的用途以及正确地使用各种定则、定律进行判断，是学习磁场与电磁感应知识的关键。
一、磁场与电磁感应学习中定则、定律的应用
1.右手螺旋定则
（1）用途：用于判断电流所产生的磁场的方向。即电流的方向是已知的，而由电流所产生的磁场的方向是未知的，是要用右手螺旋定则判断出来的。
（2）判断方法。分两种情况，一种是通电长直导线，另一种是通电螺线管。
通电长直导线的所产生的磁场的方向判断方法为：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。判断的要点是：用右手，且大拇指指向已知的电流方向，弯曲的四指指向磁感线的方向（即未知的，所要求的磁场的方向）。只要牢记这两点，即可正确地判断出所需通电长直导线的磁场的方向。
用右手螺旋定则判断通电螺线管的方法为：用右握住通电螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向，也就是通电螺线管的所产生的磁场的N极的方向。判断的要点是：用右手，且弯曲的四指指向已知的电流方向，拇指指向磁场N的方向（即未知的，所要求的磁场的方向）。
2.左手定则
（1）用途：判断通电直导体在磁场内所受电磁力的方向。
（2）判断方法：平伸左手，使大拇指与其余四个手指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，并使四指指向电流的方向，则大拇指所指的方向就是通电导体所受电磁力的方向。判断要点为：用左手，且磁感线垂直穿过掌心，四指指向电流的方向，大拇指指向所求的电磁力的方向。只要牢牢记住这四个判断的要点，即可快速准确地判断出所求的电磁力的方向。
3.右手定则
（1）用途：判断磁场中运动导体产生的感应电动势的方向。
（2）判断方向：平伸右手，大拇指与其余四指垂直，并且和手掌在同一个平面内，让磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导体运动方向，则其余四指所指的方向就是感应电动势的方向。判断的要点为：用右手，且磁感线垂直穿过掌心，大拇指指向导体运动的方向，四指指向要所求的感应电动势的方向。只要牢记这四个判断要点即可快速准确地判断出所求的感应电动势的方向。
4.楞次定律
（1）用途：判断处于变化的磁场中螺线管产生的感应电流的方向。
（2）楞次定律的内容：感应电流产生的磁通总要阻碍引起感应电流的磁通的变化。楞次定律的内容简短精湛，粗略一看，理解起来有点生硬晦涩，但细细分析，就不难理解其中的奥妙。
在楞次定律中隐含着两个量，一个是未知量“感应电流产生的磁通”，另一个是已知量“引起感应电流的磁通”，并且这个已知的“引起感应电流的磁通”是变化的，变化的趋势有可能增大，也有可能是减小。分析出这两个量后，再合起来分析，就不难理解，即：未知的“感应电流”产生的磁通总是要“阻碍” 已知的“引起感应电流的磁通”的变化，也就是说当已知的“引起感应电流的磁通”增大时，未知的“感应电流产生的磁通”为了阻碍已知的“引起感应电流的磁通”的增大，未知的“感应电流产生的磁通”与已知的“引起感应电流的磁通”方向相反；而当已知的“引起感应电流的磁通”减小时，未知的“感应电流产生的磁通”为了阻碍已知的“引起感应电流的磁通”的减小，未知的“感应电流产生的磁通”与已知的“引起感应电流的磁通”方向相同，从而得出感应电流产生的磁通的方向，然后利用前面所介绍的右手螺旋定则可判断出所求的未知的感应电流的方向。
二、小结
在磁场与电磁感应内容学习中，要快速、准确地用各定则、定律判断出所求各个量的方向，首先要掌握各定则、定律的用途，然后找出已知的量和要判断的未知量，最后掌握各定则、定律的判断要点，即可快速、准确地判断出所求的量的方向。
参考文献：
[1]邵展图.电工学（第五版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2011.
[2]周国庆.电工与电子技术基础（第二版）[M].北京：中国劳动社会保障出版社，2004.
谈全电路欧姆定律的实验感性教学 篇4
明确教学目标是教师组织全电路欧姆定律教学的关键
掌握全电路欧姆定律对于学好《电工基础》这门课程来说至关重要。因为后续章节中多处电路的分析和计算要应用到这一定律。教学是一个教师与学生双向互动的过程, 作为教师, 要组织好全电路欧姆定律教学, 必须先明确教学目标, 做到心中有数, 才能更好地开展教学。
知识目标: (1) 理解电动势、内电阻、外电阻、内电压、外电压、端电压、内压降等物理量的物理意义; (2) 掌握全电路欧姆定律的表达形式, 明确在闭合电路中电动势等于内、外电压之和; (3) 掌握端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律; (4) 掌握全电路欧姆定律的应用。
能力目标: (1) 通过实验教学, 培养学生的观察和分析能力, 使学生学会运用实验探索科学规律的方法; (2) 通过对端电压与外电阻、端电压与内电阻之间的变化规律的讨论, 培养学生的思维能力和推理能力。
理解各物理量的物理意义是学生掌握全电路欧姆定律的基础
全电路欧姆定律的难点在于概念较多, 且各物理量之间的关系复杂。因此, 首先, 应让学生准确理解各物理量的含义。
全电路是指含有电源的闭合电路, 如图1所示。其中, R代表负载 (即用电器, 为简化电路, 只画一个) , r代表电源的内电阻 (存在于电源内部) , E代表电源的电动势。整个闭合电路可分为内、外两部分, 电源外部的叫外电路 (图1中方框以外的部分) , 电源内部的叫内电路。外电路上的电阻叫外电阻, 内电路上的电阻叫内电阻。当开关S闭合时, 电路中就会有电流产生, , 该式表明:在一个闭合电路中, 电流强度与电源的电动势成正比, 与电路中内电阻和外电阻之和成反比, 这个规律称为全电路欧姆定律。
要理解这个定律, 要先理解以下几个物理量的物理意义:第一个是电动势, 它是指在电源内部, 电源力将单位正电荷从电源负极移到正极所做的功。这个概念比较抽象, 涉及知识面较广, 要使学生全面、深刻地理解它是有困难的。考虑到学生的接受能力和满足后续知识的需要, 需向学生讲清两个问题:一是电动势的值可用电压表测出——电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压;二是电动势的物理意义是描述电源把其他形式的能转化为电能的本领, 是由电源本身的性质决定的。第二个是电源的端电压 (简称端电压) , 它是指电源两端的电位差 (在图1中指A、B两点之间的电压, 也等于负载R两端的电压) 。需要注意的是, 端电压与电动势是两个不同的概念, 它们在数值上不一定相等。第三个是内压降, 它是指当电流流过电源内部时, 在内电阻上产生的电压降。全电路欧姆定律也可表示为:“在闭合电路中, 电动势等于内、外电压之和。”
掌握各物理量的变化规律是掌握全电路欧姆定律的重点
全电路欧姆定律的难点在于各物理量之间的变化规律, 也是学生容易产生疑惑的地方。可以利用演示实验来验证各物理量之间的变化规律, 以增加学生的感性认识, 提高学生的逻辑推理能力。
第一, 验证电源内电阻的存在并计算其大小。对于电源的内电阻, 由于存在于电源的内部, 既看不见, 也摸不着, 学生对此存在质疑。为此, 可用图2进行实验, 不但可以证明内电阻的存在, 还可测出内电阻的大小。在图2中, 用1节1号干电池作电源, 电阻R为已知值 (可根据实际情况选定) 。开关闭合前, 记下电压表的读数U1 (此值即为干电池的电动势) , 开关闭合后, 记下电压表的读数U2, 发现U2比U1小 (见表1) , 就是因为电源内部存在内电阻的缘故。
根据公式可算出该电池的内电阻。再用不同型号的干电池 (如5号干电池、7号干电池) 进行重复实验, 发现它们的电动势虽然相等 (为了后面实验的需要, 尽量选用电动势相等的电池, 并保留这些电池) , 但内电阻不一定相同。
第二, 端电压U跟外电阻R的关系。
实验电路如图3所示, 用1节1号干电池作为电源, 移动滑动变阻器的滑动片, 观察电流表和电压表的读数变化, 并将它们的读数记录到表2中。通过观察发现:当滑动片从左向右移动时 (为保证实验设备安全, 滑动片不要移到最右端) , 电流表的读数慢慢变大, 电压表的读数慢慢变小;当滑动片从右向左移动时, 电流表的读数慢慢变小, 电压表的读数慢慢变大。由此得出结论:端电压随外电阻上升而上升, 随外电阻下降而下降。根据表2中的数据可绘成曲线 (如图4所示) , 即电源的端电压特性曲线。从曲线上可以看出:电源端电压随着电流的大小而变化, 当电路接小电阻时, 电流增大, 端电压就下降;当电路接大电阻时电流减少, 端电压就上升。
思考:如果滑动片移到最右端, 电压表、电流表的读数将为多少?
第三, 端电压与内电阻r的关系。
根据公式U=E-Ir分析可知:当电流I不变时, 内阻下降, 端电压就上升;内阻上升, 端电压就下降。实验电路同图3, 只需将电路中的电源用前面已测过内阻值的不同型号的电池代替即可, 观察电流表、电压表的读数, 上述结论即可得到验证。
应用规律, 解决实际问题
首先向学生提出问题:你是否注意到, 电灯在深夜要比晚上七八点钟亮一些?这个现象的原因何在?在回答这个问题之前, 可先通过实验验证这一现象的存在, 如图5所示。图中5个灯泡完全相同, 先将开关全合上, 使灯泡发光, 再逐个断开开关, 发现灯泡逐渐变亮, 原因分析:随着开关的断开, 外电阻增大, 导致干路电流减小, 使得内压降下降, 从而端电压增大, 即灯泡两端的实际电压增大, 故灯泡变亮了。上述问题也得到了解决。
在教学过程中, 如果尽可能地增加一些实验, 通过生活中的实验记录其数据并指导学生得出规律, 提高感性认识, 不但可以提高学生的学习兴趣, 也会提高教学效果。
摘要：通过对全电路欧姆定律公式中涉及的物理量进行逐一阐述, 以及实验对各物理量的变化规律进行验证, 本文明确提出了物理教学的关键、基础、重点以及应用规律, 并以案例说明增加学生的感性认识是提高教学效果的有效手段。
关键词：全电路,欧姆定律,实验教学,感性教学
参考文献
[1]李书堂.电工基础 (第4版) [M].北京:中国劳动社会保障出版社, 2001.
[2]毕淑娥.电工与电子技术基础 (第2版) [M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2004.
欧姆定律成立条件模型的构建 篇5
一、建模的理论基础及过程
1.电功知识
学生在电功知识的学习过程中，已经知道电流做功的过程实质上就是电能不断转化为其它形式的能的过程，同时知道了电流做功的多少即电功的大小，跟下面这三个因素的大小有关：电压U、电流I、时间t，计算公式为W=UIt，并且，对运用这个公式计算出的结果，学生们也能理解成电能转化为其它形式能之和的一个总量。
2.焦耳定律
电流通过导体会产生热量，这个热量的多少，跟电流I、电阻R、时间t有关，计算公式为Q=I2Rt，这就是焦耳定律。由这个定律计算出的数值，物理老师要引导学生把它理解为仅是电流做功转化为内能的一部分，为下面进行欧姆定律成立条件的理论模型构建做好铺垫。
3.引线搭桥之一
老师：当电流通过电扇时，电流在做功过程中会将电能转化为哪些形式的能呢？
学生：机械能和内能。
老师：此时电功W与内能Q谁大谁小呢？
学生：电能W大于内能Q，即W>Q。
老师：将上式W>Q中的W和Q，分别用公式W=UIt，Q=I2Rt进行替换，不就成了UIt>I2Rt吗？请同学们注意观察这个不等式它是不是一个最简式？
学生：不是。
老师：请同学们化简，并研究一下化简后所得的新的不等式会给我们怎样的启示？
学生：不等式两边同时约去It这个正数值，不等号的方向仍不会改变，即U>IR，这与我们前面学习过的欧姆定律I=不相符合。这就表明前面我们所学的欧姆定律，其成立是有条件限制的，这个限制条件为什么教科书的前前后后都没有说明呢？难道说我们找到了一个教科书上应该有的却不曾有的“新发现”？同学们兴奋不已，教室里的气氛顿时活跃了起来。
老师：同学们，你们的分析是有根有据的，做出欧姆定律成立是有条件的，判断也是正确的。因为我们所依据的物理公式W=UIt、Q=I2Rt，电扇工作时电能转化为机械能和内能的物理事实，以及运用不等式进行变形的数学知识都正确无疑。
老师：接下来我们就自然要追问：什么条件下U=IR呢？这个条件也就是欧姆定律成立的限制条件，请同学们再接再厉。
4.引线搭桥之二
老师：当电流通过哪种或哪类用电器做功时，它们两端的U才会等于流过的电流I与其自身的电阻R的乘积呢？请从电能转化的角度，列举实例进行分析。
学生：电流通过电饭煲、电水壶、电熨斗等用电器做功时，电能会全部转化为内能，即有W=Q。再将此式中的W和Q，分别用公式W=UIt，Q=I2Rt进行替换，得UIt=I2Rt，最后化简得U=IR。
老师：请同学们在你们的笔记本上写出这个理论的推导过程，好吗？
学生：∵对电饭煲、电水壶、电熨斗有W=Q
∴UIt=I2Rt 则U=IR
∴电能全部转化为内能的用电器，欧姆定I=就一定成立。
二、建模的功效
1.正确理解和区分电功或电热计算公式的多样性
对于电能全部转化为内能的用电器来说，U=IR，W=UIt都成立，因此，在计算电功W=UIt公式的四个量中，除时间t这一个物理量外，其它的三个物理量电压U、电流I、电阻R，任一个量可由公式U=IR用另外两个量求出，所以，可推出W=UIt=I2Rt=t三个计算公式，同理可得Q=UIt=I2Rt=t。而对于电扇、电动机等这类用电器，由于U>IR，计算电功只能用W=UIt，计算电热只能用Q=I2Rt了。
2.减轻学生在学习过程中理解和记忆知识所造成的心理负担，增强学生学习物理知识的理论水平和理解能力
比起借用“纯电阻”这个初中学生根本模糊不清的物理概念来理解和区分电功和电热计算公式的多样性来说，学生少吃了一知半解的亏，并且能在老师的引导下，从自己所理解的电功和电热的计算公式中，经历发现两者的区别和联系的数理推导过程，于自然的融合中，增强了学生的理论水平，深化了学生理解知识的能力。
3.为初中教师钻研教材、用好教材提供了一种方向
目前，初中物理新课程改革不断出新，但多半是实验素材、实验方法、情景模式的革新，在严密理论知识中探寻改革之路的不多。本文的理论探寻摈弃了用“纯电阻”本位的概念性教法，从学生熟知的电能量转化中，演绎出电功与电热的区别和联系，提出欧姆定律成立是有条件的物理问题，会为学生高中电感等知识的学习提供认知上的心理基础。
欧姆定律的内容 篇6
【关键词】欧姆定律 仪表精度 不确定度
【中图分类号】O41【文献标识码】A【文章编号】1673-8209(2010)05-0-02
1 引言
电阻测量的方法有很多种[1-2],可以直接采用多用表进行测量,如果电阻阻值处于1.000～9.999×106Ω之间也可以采用惠斯通电桥法进行测量[3]。电阻作为一个基本的电学量在现代技术中应用也相当普遍,比如通过测量温度与电阻的关系,来研究导电性复合材料填充热塑性高分子材料或者碳纤维增强热固性树脂基复合材料,在加热和交变机械载荷联合作用下,动态记录结构变化信息[4]。通过土壤改良来降低土壤电阻率[5]。通过测量土壤的电阻,研究低洼地的土壤沉积问题[6]。通过测量某个温度区间电阻的负温度系数,来研究晶体的性能[7]等。
而伏安法测量电阻阻值并且分析其测量不确定度是物理实验中最为经典的实验与分析方法,本研究课题基于欧姆定律伏安法测量电阻阻值,进而分析不确定度对测量结果的影响。
2 伏安法测量电阻
欧姆(Ohm)定律告诉我们,通过一段导体的电流I与该段导体两端的电压V成正比,与该段导体的电阻R成反比,即
(1)
式中各物理量的单位为:I-安培,V-伏特,R-欧姆。
若用电压表测得电阻两端的电压V,用电流表测出通过该电阻的电流I,由欧姆定律即可求得电阻R,这种测量电阻的方法叫做伏安法。伏安法测量电阻原理简单,测量方便,尤其适用于测量非线性电阻的伏安特性的研究。但是,用这种方法测量时,电表的内阻会影响测量结果。下面讨论电表内阻对测量结果的影响。
用伏安法测量电阻时,可采用图1中的两种接线方法。图1(a)为电流表内接法,(b)为电流表外接法。
图1(a)中,电流表读数I=Ix(通过待测电阻?R?x的电流);电压表读数V=Vx+VA(待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和)。将电表指示值I、V代入式(1),得到待测电阻Rx的测量值为
(2)
式中RA为电流表内阻,可见,采用图1(a)接法时,测量的电阻值R比实际值Rx偏大。实验中电流表上标出电压降为0.27-0.45mV,选定电流表量限后,即可估算出所用电流表相应量程的电阻RA的值,则待测电阻Rx为
(3)
是电流表内阻给测量带来的相对不确定度。
在图1(b)中,电压表读数(电阻Rx两端的电压);电流表读数。将电表的指示值I、V代入式(1),得到待测电阻的测量值为
(4)
将式中()-1展开成泰勒级数,并且保留其一次项得到
(5)
式中RV为电压表内阻,可见,采用图1(b)的接法时,测得的电阻值R比实际值Rx偏小。实验中电压表上标出了不同的量程其内阻的计算公式“45mV档,0.33Ω/mV;75mV档,0.4Ω/mV;3-600V档,500Ω/V”,即根据所用的量程就可以计算出电压表内阻RV的数值,待测电阻Rx为
(6)
是电压表内阻给测量带来的相对不确定度。
由此可见,用伏安法测量电阻时,由于电流表的内接或者外接,用欧姆定律计算测得的电阻值总是偏大或偏小,即存在一定的系统不确定度。究竟采用哪一种接法,必须事先对Rx、RA、RV二者的相对大小作出估计,当Rx>>RA,而RV未必比Rx大时,可采用图1(a)的接法;当Rx< 3 实验分析 图2是采用单刀双掷转换开关K2,来实现电流表内接和外接,开关倒向A时电流表内接法,倒向B时电流表外接法。 由欧姆定律得相对不确定度传递公式: (7) 式中UV=电压表量限×电压表精度等级%,为电压V的绝对不确定度,V为读出的电压值;UI=电流表量限×电流表精度等级%,为电流I的绝对不确定度,I为读出的电流值,由此求出的值,即为由于受到电表精度限制带来的Rx最大可能的相对不确定度. 用计算Rx的绝对不确定度,则待测电阻Rx的测量值表示为 实验操作时,若采用的电压表只有量程为3V和15V,电流表量程只有0.6A和3A,则因为仪表精度等级不够,很难进行不确定度分析。 实验中有0.5级的多量程电流表和0.5级的多量程电压表,还有一个备用的0.5级量程1000μA的微安表,电源是电压在0～30V之间连续可调的稳压电源,于是我们在以下几方面进行研究。 第一、首先估算出电流表和电压表的内阻阻值。在电流表上标出电压降为0.27～0.45mV,取其平均值为0.36mV,若选用量程分别为7.5mA,15mA,30mA,75mA,150mA,则电流表内阻分别为0.048Ω,0.024Ω,0.012Ω,0.0048Ω,0.0024Ω。以电压表上标注的“45mV档,0.33Ω/mV;75mV档,0.4Ω/mV;3-600V档,500Ω/V”计算电压的内阻,若选用量程分别为45mV,75mV,3V, 15V,30V,则电压表内阻分别为0.33Ω,0.4Ω,1.5×103Ω,7.5×103Ω,1.5×104Ω。采用电流表内接和外接法如图2进行测量,根据式(3)和式(6)计算出待测电阻阻值。 第二、采用式(7)估计测量的不确定度。 例如测量约18kΩ的电阻,其值远大于RA?,电路采用安培表内接法。假如该电阻上有10V的电压降,则电流约为0.55mA,采用量程为1000μA的微安表,则偏转55%,可以读到3位有效数字,若采用多量程电流表,选择量程为7.5mA,则偏转约7.4%,读出约11.1格,有3位有效数字,选择的电压表量程为15V,即偏转66.7%,采用式(7)进行计算,电压表产生的相对不确定度为0.8%,而采用0.5级的量程为7.5mA的电流表,则产生的不确定度为7%,采用0.5级量程为1000μA的微安表,则产生的不确定度为1%,最后计算的结果,则采用0.5级的量程为7.5mA的电流表和0.5级量程为15V电压表则测量结果为2位有效数字,而采用0.5级量程为1000μA的微安表和0.5级量程为15V电压表则测得3位有效数字。 例如选用约200Ω的电阻,由于电阻功率的限制,电流不宜超过100mA,若选择电压降为1V,则在电流表内接时,电流约5mA,选择0.5级的量程为7.5mA的电流表和0.5级的量程为3V的电压表,采用式(7)进行不确定度计算,则电流表产生的不确定度为1%,电压表产生的不确定度为2%,可以得到3位有效数字,但是对于待测电阻为500Ω,则只有2位有效数字。如果采用电流表内接法,通过该电阻电流为75mA,电压降约为15V,选择0.5级的量程为100mA的电流表和0.5级的量程为30V的电压表,采用式(7)进行计算不确定度,电流表产生的不确定度为0.6%,电压表产生的不确定度为1%,可以得到3位有效数字,对于待测电阻为500Ω,仍有3位有效数字。 若采用电流表外接法,如果该电阻上电压降为15V,电流为75mA,则电流表的读数约85mA,选择0.5级的量程为100mA的电流表和0.5级的量程为30V的电压表,采用式(7)进行计算不确定度,电流表产生的不确定度为0.6%,电压表产生的不确定度为1%,可以得到3位有效数字,对于待测电阻为500Ω,仍有3位有效数字。由此看来,对于数百欧姆的电阻其值既远大于RA,一般又远小于RV,安培表内接、外接均可。 4 结论 综上所述,可得到以下两条结论: 第一、采用伏安法测量电阻时,选择不同的量程使电流表和电压表使其都偏转较大的角度,测量结果不确定度较小,但是在实际操作过程中,考虑到实验仪器的安全,要求电压表和电流表的偏转应在1/3～3/4之间,而且先估算后操作。 第二、采用伏安法测量电阻时,在待测电阻功率许可的条件下,根据电表的量限分布选择适合的电压降,可以使测量不确定度减小,也需要先估算后操作。 参考文献 [1] 严俊.电阻测量的八种方法[J].物理教学探讨.2006,24(278):20-23. [2] 方慧宇.电阻测量的常用方法[J].物理教学探讨.2008,26(314):79. [3] 江兴方,谢建生,唐丽.物理实验[M].北京: 科学出版社.2005. [4] 胡永明,益小苏.交变载荷下复合材料的电学响应[J].材料工程.2001,2:40-42. [5] 毛海瑞,刘光斌,刘伟,等.电磁兼容实验室接地装置的设计与安装[J].上海航天. 2000,2:46-51. [6] S. J. Gumiere, Y. L. Bissonnais, D. Raclot. Soil resistance to interrill erosion: Model parameterization and sensitivity[J]. Catena. 2009, 77:274-284. 一、等价性证明 既然惯性定律与动量守恒定律具有等价性, 那么, 在理论上应可以由前者导出后者, 反之亦然。 一个质点系如果只有一个质点, 则此质点没有受到外力作用时, 它将保持匀速直线运动状态, 即v不变, 因而动量mv不变, 既体现了动量守恒, 又体现了惯性定律。对于一个质点的质点系来说, 无疑是一致的。 一个质点系若由多个质点组成, 则动量守恒定律表述为m1v1+m2v2+…+mnvn=const。 惯性定律表达为:质点系的质心将保持原有的运动状态不变, 即质心的速度v将等于恒量。 设在t=0时刻各质点的位矢分别为r1, r2, …, rn, 由质心位矢定义可知t=0时刻的位矢为mr=m1r1+m2r2+…+mnrn (1) 令m1受到系内各质点对它的作用力分别为F21 (第二个质点对它的作用力, 以后依此类推) , F31, …, Fn1, 其合力为∑F1=F21+F31+…+Fn1, m2受到系内各质点对它的作用力分别为F12, F32, …, Fn2其合力为∑F2, …, 依此类推, 第n个质点的合力为∑Fn, 则对m1而言t秒后, 所以m (r'-r) =m1v1t+m2v2t+…+mnvnt, 所以mv=m1v1+m2v2+…+mnvn (3) (3) 右边各质点动量之和, 根据动量守恒定律, 它是恒定不变的, 因而左边V也是不变的, 即质心作匀速运动, 这就从动量守恒导出了惯性定律。反之若左边为恒值, 则右边动量守恒, 这就从惯性定律导出了动量守恒。且 (3) 式还表明, 质点系的总动量就等于质心的动量。 二、结论 总之, 可以说惯性定律是动量守恒定律的特例 (物体系只有一个质点) ;动量守恒是惯性定律的推广 (物体系的质心在没有外力作用时, 质心将保持原有的运动状态不变) 。这就是此二定律的等价性。 参考文献 [1]倪光炯, 等.改变世界的物理学[M].上海:复旦大学出版社, 2007. 1 直流电路欧姆定律及应用 1.1 欧姆定律 欧姆定律, 有部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律两种形式, 部分电路欧姆定律的内容是导体中的电流强度和导体两端的电压成正比, 和导体本身的电阻成反比, 即。而全电路欧姆定律为电路中的电流强度, 和电源的电动势成正比, 和电路的总电阻成反比。即。对于直流电路这两种形式, 虽然在中学学过, 也经过大量的应用, 但对于复杂电路应用还存在一定的困惑, 下面我们通过实例进行探讨, 加深对欧姆定律的理解, 得以正确应用欧姆定律, 为电工学的学习打下扎实的基础。 1.2 复杂电路的应用 所谓的复杂电路, 通常指的是含有两个或两个电源以上的电路, 这类电路通常用基尔霍夫定律或者用戴维南定理求解, 但在应用中遇到含有电源的电路时, 欧姆定律的应用存在问题。下面, 通过实例探讨。 如图1所示电路, 若E1=18V, E2=15V, R1=12Ω, R2=10Ω, R3=15Ω, 求I3, 应用戴维宁定理求解时, 把复杂电路看成一个有源二端网络和一个待求支路相串联的电路。因为有源二端网络能够简化为一个电压源, 这样, 复杂电路就简化为一个简单电路。 待求支路如图2所示, 首先要计算二端有源网络的开路时的端电压UOC, 对于初学者而言, 含有两个电源, 应用欧姆定律有一定的困难, 主要是电流的方向选择问题, 若选择ABCD方向为电流方向, 应用闭合回路的欧姆定律有E1-E2=IR1+IR2, E1和E2电动势方向相反所以为减号, 带入数值得电流, 在求UOC的电压, 和BC支路的电压相等, 以BC支路为参考求UOC的电压, , 此处, BC两端的电压为E的电动势和电阻上电压降之和, 是因为电流的实际方向和电动势方向相反, 相当于蓄电池充电, 是闭合回路欧姆定律的特殊形式。 等效电阻R0经过计算, , 如图3所示, 再次应用闭合回路的欧姆定律。如此反复的应用欧姆定律, 最后求出了I3。 2 交流电路欧姆定律及应用 交流电路中, 欧姆定律的形式为, 此即为相量形式的欧姆定律, 它综合反映了交流电路元件的电压和电流有效值相量之间的关系, 当X=0时, 为纯电阻电路或谐振电路;当R、X都不为0时, 为阻抗电路情况较为复杂, 可能是容性阻抗, 也可能是感性阻抗, 下面进行讨论。 1) 含有电阻、电感和电容电路。当R和X都不为0时, 阻抗Z≠0此时, 电路为感性或容性, 计算电流和电压可以运用欧姆定律。 如图4所示, 已知R=30Ω, L=31.53m H, C=79.6μF的串联电路, 交流电源的电压U=220V, 频率f=50Hz。求a.电路中的电流;b.各元件两端的电压。 解题, 经计算阻抗为大小为42.43Ω, 阻抗角为-45°, 电流大小由交流电路欧姆定律得, 各元件电压由欧姆定律计算分别为电阻端压155.7V, 电感端压为51.9V电容端压为206.7V。 经过应用相量形式欧姆定律计算求得电压电流值, 并且也可求出它们之间的相位关系。交流电路相位要引起注意。-45°说明此电路为容性电路。 2) 当R、L、C串联时, 若电抗X=0, 电路发生串联谐振谐振, 谐振时电压和电流的计算都遵循欧姆定律, 只是电感和电容的电压相位相反而已, 这里不再举例说明。 3 磁路的欧姆定律 闭合磁路的磁通, 和磁通势Fm成正比, 与磁阻Fm成反比。即=RmFm。由于与电路欧姆定律形式相同, 故称之为磁路的欧姆定律。把该公式推广可得全磁路的欧姆定律。 磁路的欧姆定律不适合定量计算, 只适合对磁路进行分析, 因为磁通势变化, 磁阻也发生改变。由于没有计算, 这里就不列举了。 4 结语 1) 从前面的探讨可知, 直流电路、交流电路、磁路不同, 欧姆定律的表示意义也有所不同, 因此, 在处理问题时, 一定分清情况。2) 在使用欧姆定律解题时, 注意什么情况可以用什么情况不能用, 要具体问题具体分析。3) 学完知识进行归类对比, 有助于知识系统化, 不仅能够扎实的掌握知识, 而且在使用时, 便于再现。总之欧姆定律贯穿整个电工学内容, 欧姆定律掌握熟练了, 电工的学习将更加轻松、愉快。 摘要：欧姆定律是电工中最重要的基本定律, 对其各种应用情况进行讨论总结, 能够更加深刻掌握定律, 正确运用定律。 关键词：欧姆定律,电压,电流,感抗,容抗,阻抗 参考文献 [1]谷立新, 齐俊平.工电子技术, 2011. 【欧姆定律的内容】推荐阅读： 名人故事：欧姆与欧姆定律的故事09-02 欧姆定律的由来05-08 欧姆定律的作用08-10 欧姆定律的概念08-29 欧姆定律的推理09-11 欧姆定律的发现过程07-17 《欧姆定律的应用》教案08-30 欧姆定律实验的改进09-08 欧姆定律的理解与应用06-26 欧姆定律步骤06-10欧姆定律的内容 篇7
电工中欧姆定律应用探讨 篇8