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超详细!欧姆定律的易错易混专题讲解+专题训练

2019-10-05来源:甘肃汽车网
基础辨析




1. 电流、电流和电阻的关系




2. 导体和绝缘体


导体:对电流的阻碍作用很小,容易导电的物体,叫做导体.如各种金属、人体、大地、石墨、酸碱盐的水溶液等都是很好的导体.


绝缘体:对电流的阻碍作用很大,不容易导电的物体叫做绝缘体.玻璃、橡胶、陶瓷、塑料等都是良好的绝缘体.


导体和绝缘体之间没有绝对的界限,只是导电能力的强弱不同.有些绝缘体在一定的条件下也会成为导体,比如玻璃熔化后也可以导电.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.


3. 影响电阻的大小的因素


导体电阻的大小跟导体的材料、长度、横截面积和导体的温度有关.电阻是表示导体对电流阻碍作用的一个物理量,它是导体本身的一种性质.一个导体,它的长度、横截面积、材料和温度确定时,它的电阻是一定的,不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(即电阻)总是客观存在的.无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已.


4. 串、并联电路的总电阻


(1)两个电阻串联,其中一个电阻增大,总电阻增大;两个电阻并联,其中一个电阻增大,总电阻增大.正确的说法应是两个电阻不论是串联还是并联,其中一个电阻增大,总电阻都增大.两个电阻串联,由公式R=R1+R2易知总电阻增大;两个电阻并联,由公式


当R1增大时,减小,分母减小,分数值R增大;同理当R2增大时,R也增大.


(2)“几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都小”和“几个电阻并联,其中一个电阻增大,总电阻增大”.前者指电阻并联得越多,总电阻就越小;后者指并联起来的电阻,若其中一个电阻增大,总电阻增大.




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一、 “伏安法”测电阻实验中常见故障的排除法:


伏安法测电阻的原理如下图所示.


故障一:闭合开关,灯泡不亮,示数是零,电压表示数很大.

分析原因:电压表直接接在了电源两极上,小灯泡开路.

排除方法:更换好的小灯泡或检查灯泡与底座是否接触良好.


故障二:闭合开关后发现小灯泡不亮,都没有示数.

分析原因:电路中除小灯泡外的某处接触不良或同时小灯泡的灯丝断了.

排除方法:将连接各个电路元件的接线处重新连接,若同时小灯泡的灯丝断了则更换好的小灯泡.


故障三:闭合开关S,发现小灯泡不亮,同时电流表和电压表有示数,但非常小.

分析原因:电流表和电压表有示数说明电路是通路,小灯泡不亮,是因为加在小灯泡两端的电压太小,导致通过小灯泡的电流太小而不亮,可能是电源电压太低或滑动变阻器接入电路中的阻值过大.

排除方法:可以适当提高电源电压或将滑动变阻器接入电路中的阻值调小.


故障四:闭合开关S后,小灯泡亮,发现电流表和电压表的指针向左偏转.

分析原因:指针向左偏转说明电流表和电压表的正负接线柱接反了.

排除方法:将电流表和电压表的正负接线柱对调即可.


故障五:连接好实验电路后,闭合开关并移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡变亮,电流表示数变大时,电压表示数反而变小;小灯泡变暗,电流表示数变小时,电压表示数反而变大.

分析原因:电路是通路,但是小灯泡变亮,电流表示数变大时,电压表示数反而变小,是由于电压表并联在滑动变阻器两端.

排除方法:只要将电压表改接到小灯泡的两端即可.


故障六:将实验电路连接好后,闭合开关S,发现小灯泡特别亮,并且无论怎样移动变阻器滑片,灯泡亮度不变.

分析原因:滑动变阻器接线有误.

排除方法:将滑动变阻器一个接线柱接法纠正即可.



二、 解析“欧姆定律”:


欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容,是贯穿整个电学的主线,下面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)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的.如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比,条件就是对于同一个电阻,也就是说在电阻不变的情况下;如果说导体中的电流与导体的电阻成反比,条件就是导体两端的电压不变.


(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它的电流成反比.我们知道,电阻是导体本身的一种性质,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变.


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,当电流一定时,导体两端的电压跟它的电阻成正比.不能说成导体的电阻一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.电压的大小由电源决定,跟I、R无关,此式在计算比值时成立,不存在任何物理意义.


(3) 此公式也是一个量变式,不存在任何物理意义.不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比.公式中的I、U、R都要用国际单位,即电流的单位为安培,符号A;电压的单位为伏特,符号V;电阻的单位为欧姆,符号Ω,且有


3. 要明白定律的适用范围

(1)定律只适用于金属导电和液体导电,对于气体、半导体导电一般不适用.


(2)定律只适用于纯电阻电路.如:电路中只接有电阻器、电热器、白炽灯等用电器的电路.对于非纯电阻电路,如:电动机电路、日光灯电路等,则不能直接应用.


4. 要理解欧姆定律的注意事项

(1)物理量的同一性.叙述欧姆定律时,在两个“跟”字后面都强调了“这段导体”四个字,它是指对电路中同一导体或同一电路而言.所以在运用欧姆定律等进行计算时,必须注意同一性,即I、R、U必须是同一导体或同一段电路中的物理量.在表示I、U、R时,注意脚标的一一对应.


(2)物理量的同时性.由于电路的连接方式发生改变,开关的断开或闭合,或滑动变阻器滑片的左右移动都可能使电路中总电阻发生变化,从而可能引起电路中电流和各部分电阻两端的电压发生变化.因此,必须注意在同一时刻、同一过程中的电压、电阻与电流的相互对应,不可将前后过程的I、R、U随意混用.



提分策略



【趋势总览】


从近三年的各地中考来看,对本部分的考查呈现如下趋势:

1. 欧姆定律是电学部分的重要知识点,是一套中考题中的必考知识,融电流、电压和电阻等问题于一体,综合考查电学部分的基础知识,题型多样.


2. 主要考查知识点有滑动变阻器的使用、欧姆定律的应用,实验题包括探究影响电阻大小的因素,探究电流与电压、电阻的关系以及伏安法测电阻.


3. 利用一只电压表(或一只电流表、或在电表某一量程损坏的情况下)测量电阻的考题越来越多,是近几年中考的热点.



【锦囊妙计】


1. 正确使用滑动变阻器

(1)要了解所使用滑动变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流,如一个变阻器标有“20Ω 2A”字样,表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω,允许通过的最大电流是2A,使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择,不能使电流超过滑动变阻器允许通过的最大电流值.


(2)将滑动变阻器连入电路时应采用“一上一下”的接法,才能起到改变电路中电阻的目的.若同时使用上面两个接线柱,则滑动变阻器连入电路的阻值为零,同时只使用下面两个接线柱,滑动变阻器连入电路的阻值最大.


(3)滑动变阻器要与被控电路串联;为了保护电路,闭合开关前,应将滑片滑至连入电路的阻值最大的位置.


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