初中物理竞赛教程（基础篇）第25讲 欧姆定律、电阻（有答案）

第25讲 欧姆定律 电阻 25.1学习提要 25.1. 1 欧姆定律 1、探究电流与电压的关系 实验证明：对同一导体，在它两端所加电压増大n倍，通过它的电流也增大n倍，U和I的比值不变。对不同导体，所加电压相同，但通过导体的电流不同。所以不同导体的U和I的比值不同，这个比值叫做这段导体的电阻，用R表示，即 2、欧姆定律 （1）内容：通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比，与这段导体的电阻成反比。用公式表为 。 （2）使用欧姆定律时，要注意几点：①公式中的R、U、I是指同段电路的电阻、电压和电流。②该定律对金属导电、电解液导电都是适用的，但不适用气体导电。③由欧姆定律变形得到的电阻定义式，不能理解为导体电阻与导体两端电压成正比，与通过导体的电流成反比。电阻是导体的特性，它不随导体两端电压和导体中电流变化而变化。 3、电.阻 （1）意义：电阻是反映导体对电流阻碍作用的物理量。电阻是导体本身的性质，与U和I 无关。 （2）单位：在国际单位制中电阻的单位是欧姆，简称欧（Ω）。1Ω=1V/A。 常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。1 kΩ = 103Ω， 1 MΩ = 103 kΩ = 106 Ω。 （3）影响导体电阻大小的因素：导本的材料、长度和横截面积。温度对导体电阻也有影响。 （4）电阻定律：实验证明，同种材料、长度相同的导体，电阻的大小与^体的横截面积成反比；同种材料、横截面积相同的导体，电阻的大小与长度成正比；导体长度和横截面积都相同的不同种导体的电阻不同。 用公式表示为，式中的ρ叫做电阻率，ρ的单位为欧·米（Ω·m）。不同材料的电阻率不同。 25.1.2变阻器的原理和作用 通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电路中的电阻，进而改变电路中的电流。如图25-1(a)所示为滑动变阻器，若滑动变阻器上标有“20Ω，2A”字样，则表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为2A，若以A、D两接线柱接人某一电路中，将滑片P滑到B端，则滑动变阻器接入该电路中的阻值为20Ω，滑动变阻器能够改变接入电路的电阻，但不能准确表示出接入电路中的电阻值。若想知道接入电路的电阻准确值，可以使用电阻箱。如图25-1(b)所示是实验室常用的旋钮式电阻箱，调节四个旋钮，能够得到0 9 999Ω之间任意数值的电阻。还有一种是插人式的变阻箱，如图25-1(c)所示，铜塞相当于导线，拔出A、C，变阻箱电阻为7Ω。 图25 - 1 25.2 难点释疑 25.2.l 正确埋解欧姆定律 欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。表达式是 理解1 因果关系：U和R是电流变化的原因，电流的变化是结果，所以只能说I随U的变化而变化，I随R的变化而变化。 理解2 变化的数量关系：R不变时，U增大到原来几倍，I也增大到原来几倍。U不变时，R增大到原来几倍，I减小到原来的几分之一。 理解3表达式I = U/R中的三个物理量必须在同一段电路且是同一时刻的值。 如图25 - 2电路中，R1=4 Ω，R2 = 2 Ω，电源电压U，R1两端电压为U1，R2两端电压为U2，U=U1=U2=6V， 图25-2 求：（1）闭合电键S、S1，断开S2，通过R1的电流I1。 I1 = U1/R1 = 6 V/4 Ω = 1.5 A （2）闭合电键S、S2，断开S1，通过R2的电流12。 I2 = U2/R2 = 6 V/2 Ω = 3 A 26.2.2将滑动变阻器正确接人电路 如图25-3所示，滑动变阻器有ABCD四个接线柱，CD是一根金属杆相当于一根导线，AB是一根阻值一定的电阻丝，P是可自由滑动的滑片，滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的。如把CD接人电路，则接人电路的阻值为零；如把AB接人电路，则无论P怎样滑动，接人电路的阻值为一固定值。如要使它在电路中有变阻的功能，就必须把AD、AC或CB、DB接入电路，简称 “一上一下”。 如图25-4所示电路中，P向左移，要使流过滑动变阻器的电流变大，滑动变阻器接入电路的电阻须变 ... ...