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[!--downpath--]高中數(shù)學:《歐姆定理》常考知識點大全
數(shù)學大師
(一)知識框架
1、電流與電流的關系
2、電流與阻值的關系
3、在探究“電流與電流、電阻”關系的實驗中
滑動變阻器的作用作用:
改變電路中電流的大小;改變R兩端的電流大小;保護電路,使電路中的電壓不至于偏低。
注意事項:
聯(lián)接電路時開關應斷掉;在閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調(diào)到內(nèi)阻值最大的位置;電流表和電壓表應當選擇合適的阻值。
運用數(shù)形結合思想剖析電壓與電流、電阻之間的關系:
借助圖象來表示一個數(shù)學量隨另一個數(shù)學量的變化情況,可以直觀、形象地表示出數(shù)學量的變化規(guī)律。
控制變量法
該實驗中,第一步是保持內(nèi)阻不變,改變電流,觀察電壓隨電流的變化規(guī)律;第二步是保持定值內(nèi)阻兩端的電流不變,改變定值內(nèi)阻的大小,觀察電阻和電壓之間的變化規(guī)律。這些方式稱為控制變量法。
4、注意該試驗中,可能的電路故障
常見的故障有:水表無示數(shù)、示數(shù)過高、實驗數(shù)據(jù)或推論錯誤等。
(三)歐姆定理及其應用
1、內(nèi)容
I=U/R變型式:U=IR或R=U/I
描述:導體中的電壓跟導體兩端的電流成反比,跟導體的內(nèi)阻成正比。
注意:①該定理中涉及到的電壓、電壓、電阻是針對同一段導體的或電路的;具有同時性。
②使用該定理時,各化學量的單位必須統(tǒng)一,電流、電阻、電流的單位分別是V、Ω、A。
③該定理只適用于金屬導電和液體導電,對二氧化碳、半導體導電通常不適用。
④該定理只適用于純內(nèi)阻電路。
2、結論(注意前提條件)
內(nèi)阻一定時,通過導體的電壓與導體兩端的電流成反比
電流一定時,通過導體的電壓與導體的內(nèi)阻成正比
3、電阻的串、并聯(lián)
(1)串聯(lián)電路的總內(nèi)阻等于各串聯(lián)內(nèi)阻之和
R=R1+R2+……+Rn
n個電阻相同的內(nèi)阻串聯(lián),其總內(nèi)阻為R=nR0
把幾個內(nèi)阻串聯(lián)上去相當于降低了導體的寬度,其總內(nèi)阻一定比每位導體的內(nèi)阻大。
(2)并聯(lián)電路的總內(nèi)阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)內(nèi)阻的倒數(shù)之和
n個電阻相同的內(nèi)阻并聯(lián),其總內(nèi)阻為R=R0/n
把n個內(nèi)阻并聯(lián)上去,相當于降低了導體的橫截面積,其總內(nèi)阻比每一個導體的都要小。
4、串、并聯(lián)中電壓電壓的分配特性
“串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流”的理解:
按照串聯(lián)中,電壓不變,借助歐姆定理I=U/R,有U1/R1=U2/R2,變型得U1/U2=R1/R2
按照并聯(lián)中幾個電阻并聯(lián)后的總阻值,電流相等,借助歐姆定理U=IR,有I1R1=I2R2,變型得I1/I2=R2/R1
(四)檢測電燈泡的內(nèi)阻
1、伏安法測導體內(nèi)阻
2、伏安法測小燈泡內(nèi)阻(重要)
3、“伏安法”測內(nèi)阻試驗中常見故障的排除方式
(五)歐姆定理和安全用電
1、歐姆定理和安全電流
(1)人體觸電或引起火警,都是因為電路中的電壓過大導致的,從歐姆定理I=U/R來考慮:
①電壓越高越危險
②防止內(nèi)阻過小。(如:濕手不能觸摸開關和用家電,防止漏電等)
(2)加在人體上但不會對人體導致害處的電流稱為安全電流(≤36V)。
我國家庭電路電流=220V動力電路電流=380V
高壓輸電纜線路電流可達105V
2、利用歐姆定理剖析漏電現(xiàn)象
導線不通過用家電而直接接在用家電或電源的兩端,稱之為漏電。
因為并聯(lián),導線與和它并聯(lián)的部份兩端電流相同,而導線內(nèi)阻很小,可以不計,則導線上必然通過一個大電壓。
若導線與用家電并聯(lián),則電壓幾乎不通過用家電,用家電不工作;若導線與電源并聯(lián),則大電壓通過電源會將電源燒毀。
3、注意防雷
(1)雷電現(xiàn)象及破壞作用
雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象。云層間、云層與大地間的電流可達幾百萬伏甚至幾億伏。按照歐姆定理,當發(fā)生雷電現(xiàn)象時,可以形成巨大的電壓。
(2)避雷針
避雷針由金屬制成,置于建筑物高處,當電荷傳至避雷針尖幾個電阻并聯(lián)后的總阻值,電荷會極易沿金屬線流入大地,這條電流通道的構建可以中和云層和建筑物上的正負電荷,致使建筑物免遭雷電受損。
4、利用歐姆定理解釋觸電現(xiàn)象
觸電是因為電壓過大導致的。按照I=U/R,當電流過大或內(nèi)阻過小時,就會形成大電壓,導致觸電車禍。
(六)方式清單
1、利用歐姆定理進行估算步驟
(1)按照題意畫出電路圖,認清電路的組成(串聯(lián)還是并聯(lián))——分析聯(lián)接方式
(2)明晰題目給出的已知條件、未知條件——知道有哪些、求哪些
(3)針對電路類型(串、并),聯(lián)系歐姆定理進行剖析——核心剖析
(4)列式求解
例:如圖所示的電路中,內(nèi)阻R1的電阻是10Ω,閉合開關S,電壓表A1的示數(shù)為2A,電壓表A2的示數(shù)為0.8A,則內(nèi)阻R2的電阻為。
2、如何判定電流表、電流表的示數(shù)變化
(1)明晰電路的聯(lián)接方法和各器件的作用
(2)搞清滑動變阻器的連入電阻
(3)弄清電路圖中水表檢測的化學量
(4)剖析電路的總內(nèi)阻如何變化和總電壓的變化情況
(5)最后綜合得出電路中電表示數(shù)的變化情況
例:如圖所示電路中,電源電流恒定,R0為定值內(nèi)阻,R為滑動變阻器,閉合開關S后,在滑動變阻器滑片P左滑的過程中()
A.電壓表A1的示數(shù)變小B.電壓表A2的示數(shù)變大
C.電流表示數(shù)變小D.電燈的色溫變暗