欧姆定律及其应用
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一、一周知识概述
1．欧姆定律表达式及其所揭示的物理意义。
2．欧姆定律的表达式的变形和应用。
3．欧姆定律实验的电路图的设计，实物图的连接，实验所得数据的分析。
二、重难点知识讲解
(一)欧姆定律
1、欧姆定律的内容：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、欧姆定律的公式及其变形
设电阻为R的导体两端所加电压为U，通过它的电流为I，则欧姆定律可表示为,式中，I、U、R是同一导体或同一段电路上的电流强度、电压、电阻，即具有同体性。应用欧姆定律分析和计算电路时，切不可张冠李戴。
欧姆定律公式可变形为U=IR。那么能否据此认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比呢？我们知道，电压是形成电流的原因，导体两端的电压由电源提供，在电阻为R的导体两端加电压U时，导体中有电流，如果电阻R变化，会引起其中电流的变化，但不会引起电压的变化；如果电流发生变化，可能是因为导体两端的电压或电阻的变化引起的。可见，作为形成电流原因的电压不会与电流、电阻成正比。
欧姆定律公式还可变形为R=U/I。那么能否据此认为导体的电阻与它两端的电压成正比、与其中的电流成反比呢？不能。因为导体的电阻由导体本身的因素决定，与所加电压U和通过的电流I无关。不过，R=U/I为我们提供了一种测量、计算电阻的方法，如果用电压表和电流表分别测出电阻两端电压和通过其中的电流，便可由此式计算电阻值。
（二）欧姆定理的应用
1、根据欧姆定律，可以计算出通过导体的电流
例1. 某电路如图所示，电阻为，开关断开时电流表的读数为开关闭合时的五分之四，求电阻（电源电压不变）。
解析：S闭合时
S断开时
而由题意有
解得：.
2、由欧姆定律公式变换可得，用来计算用电器两端的电压
例2. 有三个电阻R1、R2和R3，当把R1与R2串联接在电源上时，测得电流为0.5A，而R1两端的电压为2.5V；当把R2与R3串联接在同一电源上时，测得电流为0.3A，R3两端的电压为4.5V，求R2的阻值。
解析：
当把R1与R2串联接在电源上时，有
当把R2与R3串联接在电源上时，有
而由题意有电源电压U不变，则
即
所以.
3、由欧姆定律公式变换可得，提供了间接测量电阻的方法.
例3. 有一个标值看不清的电阻（阻值大约只有几欧姆）为了测定它，有一同学设计了如下图所示电路，已知，滑动变阻器总电阻，电源电压保持不变，当开关S1闭合S2断开，并把滑动变阻器滑片P移到ab中点时，电流表读数为0.6A；当把都闭合，并把滑动变阻器滑片P移到a端时，电流表读数为2.45A，试计算阻值。
解析：
当开关S1闭合S2断开，滑动变阻器滑片P移到ab中点时，有
当S1、S2都闭合，滑动变阻器滑片P移到a端时，有
而由题意有电源电压U不变，则
即
解得.
4、根据电阻是导体本身的一种性质，可以计算导体两端的电压和通过的电流，从而正确选用电表的量程
例4. 某导体两端的电压是4V时，通过它的电流是0.5A；若导体两端的电压是6V时，能否用电流表的0.6A的量程来测量通过这个导体的电流？
解析：
当导体两端的电压是4V时，通过的电流是0.5A，则：导体的电阻.
当导体两端的电压是6V时，导体的电阻仍为8，则通过导体的电流.
因为.
所以不能用0.6A的量程来测量通过这个导体的电流。
5、用欧姆定律和串、并联电路的特点解决串、并联电路的计算问题
例5. 有一个电铃，它的电阻，在正常工作时它的两端电压是6V，现有电源电压为1.5V、4V、9V的电源，要使电铃正常工作，应该怎么办？
解析：
要使电铃正常工作，必须给电铃加6V的电压，则题中的1.5V和4V的电源不能满足要求，所以应选择9V的电源，但9V大于6V，根据串联电阻的分压作用，通过串联一个电阻（如下图所示）分掉一部分电压，可使电铃正常工作。
由欧姆定律得.
在串联电路中.
.
所以.
例6. 在如下图所示的电路中，电源电压为10V，，S闭合后通过的电流为0.4A，则电流表的示数各是多少？
解析：
由欧姆定律得
在并联电路中
所以电流表的示数
（三）伏安法测电阻
（1）原理：R=U/I
（2）电路图：（滑动变阻器）
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参考资料：http://stu1.huanggao.net/stu1_course/0809xia/02100833001/B_RE_WL_12_02_002/