第十四章歐姆定律（知識清單）思維導圖第1節(jié)電阻一、電阻概念1．改變?nèi)鐖D所示電路中的電流，有兩種方法：一是改變電池節(jié)數(shù)（改變電源電壓），二是更換不同導體。通過觀察電流表即可判斷電路中電流的大小，當電源電壓一定時，接入不同導體，電路中電流不等，說明了不同導體對電流的阻礙作用不同。注意：（1）電路中燈泡的作用是保護電路，防止電流中電流過大。（2）僅根據(jù)燈泡亮度變化不能完全判斷電流變化，因為電流變化較小時，燈泡亮度的變化難以判斷。2．電阻：表示導體對電流阻礙作用的物理量。3．電源電壓一定時，通過導體的電流就越小，說明導體對電流的阻礙作用越大，那么電阻就越大。4．電阻(R)的單位：國際單位：歐姆(Ω)；常用的單位有：兆歐(MΩ)、千歐(KΩ)。5．單位換算：1MΩ=103KΩ；1KΩ=103Ω。6．常見物體的電阻值 手電筒的小燈泡，燈絲的電阻為幾歐到幾十歐。 常見的白熾燈發(fā)光時，燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。 實驗室用的1m長的銅導線，電阻小于百分之幾歐。 電流表的內(nèi)阻為零點零幾歐。 電壓表的內(nèi)阻為幾千歐。二、影響導體電阻大小的因素1．探究影響導體電阻大小的因素的實驗方法：（1）控制變量：影響因素猜想：導體橫截面積、導體長度、導體材料，研究其中一個因素對電阻大小影響時，必須保持其它猜想因素相同。（2）轉(zhuǎn)換法：導體電阻的大小不能直接比較，當電源電壓相同時，電路中電流大小反應(yīng)出導體電阻的大小。（3）實驗設(shè)計：電源電壓不變①導體A、B長度、橫截面積相同，導體的材料不同，分別將其接入電路，比較導體材料對電阻影響。②導體B、C長度、材料相同，導體的橫截面積不同，分別將其接入電路，比較導體橫截面積對電阻影響。③導體B、D材料、橫截面積相同，導體的長度不同，分別將其接入電路，比較導體長度對電阻影響。2．實驗結(jié)論：導體的電阻大小與導體的長度、橫截面積、材料的種類有關(guān)。3．電阻的大小還與導體溫度有關(guān)，一般導體的電阻隨溫度的升高而增大，但硅和鍺的電阻卻隨溫度升高而減小。三、導體與絕緣體1．導體：容易導電的物體。如金屬、石墨、人體、大地以及酸、堿、鹽的水溶液等2．絕緣體：不容易導電的物體。如膠、玻璃、陶瓷、塑料、油等。3．半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間。4．超導體：超低溫情況下電阻突然減小為零。3．導體和絕緣體之間并沒有絕對的界限，原來不容易導電的物體,當條件改變時,也有可能變成導體。第2節(jié)變阻器一、滑動變阻器1．原理：改變電阻絲在電路中的長度來改變電阻（材料與橫截面積都不變）。2．作用：通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流。3．銘牌：滑動變阻器標有“50Ω2A”表示的意義是：最大阻值是50Ω，允許通過的最大電流是2A。4．滑動變阻器符號：實物圖結(jié)構(gòu)簡圖電路元件符號（1）說明：涂有絕緣漆的電阻絲緊密纏繞在瓷管上，與劃片接觸部分的絕緣漆被刮掉，電阻絲通過滑片與金屬桿連接（2）使用：①選上面兩個接線柱接入電路，滑動變阻器相當于導線。②選下面兩個接線柱接入電路，滑動變阻器相當于定值電阻。③選一上一下接線柱,移動滑片使其與下方接入電路的接線柱遠離變大，電阻絲接入電路中長度變大，則變阻器接入電路中的電阻變大。二、其它變阻器1．電阻箱：是一種可以調(diào)節(jié)接入電路中電阻大小并且能夠顯示出電阻阻值的變阻器（1）結(jié)構(gòu)：常用的電阻箱，在面板上有兩個接線柱、四個旋盤，使用時將兩個接線柱接入電路，調(diào)節(jié)四個旋盤就可以得到0~9999Ω之間任意整數(shù)值。（2）原理：通過改變連入電路的電阻絲的長度來改變電阻。（3）讀數(shù)：各旋盤對應(yīng)的指示點（Δ）的示數(shù)乘面板上標記的倍數(shù)，然后四個旋盤所示數(shù)值之和，就是接入電路的阻值。圖中電阻箱截圖電路的阻值為3608Ω。（4）與滑動變阻器的區(qū)別:名稱滑動變阻器電阻箱優(yōu)點能連續(xù)地改變接入電路中的電阻大小能直接讀出連入電路中的電阻值缺點不能準確知道連入電路中的電阻值不能連續(xù)地改變接入電路中電阻大小2．插入式電阻箱（1）原理：利用銅塞插入或拔出改變連入電路中電阻絲的長度來改變電路中的電阻，即把銅塞插進去，銅塞處的電阻絲就會短路，電流不經(jīng)過電阻絲，所以銅塞插進去的那部分電阻就不計入接入電路中的電阻了。（2）讀數(shù)：插入式電阻箱接入電路中的電阻等于未被短路的電阻之和。如圖此時該電阻箱接入電路中的阻值等于7Ω。3．電位器：是具有三個引出端、通過旋鈕的旋轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)接入電路中電阻的大小。（1）結(jié)構(gòu)：電位器通常由電阻體和可移動的電刷組成。當電刷沿電阻體移動時，在輸出端即獲得與電刷移動距離成一定關(guān)系的電阻值。（2）如圖電位器，當選擇a、c兩接線柱接入電路，無論如何旋轉(zhuǎn)旋鈕，電位器相當于定值電阻；當選擇a、b兩接線柱接入電路，旋鈕順時針轉(zhuǎn)動，電阻絲接入長度會變長，接入電路中的電阻會變大。14.3歐姆定律一、探究電流跟電壓關(guān)系1．實驗方法：導體中的電流跟導體兩端的電壓和導體的電阻有關(guān)，研究電流跟電壓的關(guān)系時，控制電阻的大小不變，通過改變導體兩端的電壓，研究電流隨電壓變化的關(guān)系。這種方法為控制變量法。注意：不用小燈泡原因：小燈泡電阻隨溫度變化而變化。2．電路圖：3．滑動變阻器的作用：改變定值電阻兩端的電壓。4．實驗注意點：（1）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開。（2）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處。（3）電流表和電壓表的量程應(yīng)根據(jù)實驗設(shè)計選擇。（4）為便于分析得出實驗結(jié)論，定值電阻兩端的電壓應(yīng)成倍變化。（5）多次實驗的目的：尋找普遍規(guī)律。5．數(shù)據(jù)分析方法：（1）比值法：每組導體兩端電壓與相應(yīng)電流的比值相等，則說明在導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。（2）比例法：導體兩端不同電壓之比與相應(yīng)的電流之比相等，則說明在導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。（3）圖像法：以電壓和電流建立坐標系，得出電壓與電流的關(guān)系圖像，發(fā)現(xiàn)該圖像是過原點的一條直線，則說明在導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。6．實驗結(jié)論：導體的電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。二、探究電流跟電阻的關(guān)系1．實驗方法：研究電流跟電阻的關(guān)系時，保持不同電阻兩端的電壓不變，通過改變導體電阻，研究電流隨電阻的關(guān)系。。2．電路圖：3．滑動變阻器的作用：保持不同電阻兩端的電壓相等。4．實驗注意點：（1）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開。（2）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處。（3）電流表和電壓表的量程應(yīng)根據(jù)實驗設(shè)計選擇。（4）為便于分析得出實驗結(jié)論，定值電阻的阻值應(yīng)成倍變化。（5）多次實驗的目的：尋找普遍規(guī)律。5．數(shù)據(jù)分析方法：（1）乘積法：每組導體的電阻與相應(yīng)電流的乘積相等，則說明在導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。（2）比例法：導體的電阻之比與相應(yīng)電流之比的倒數(shù)相等，則說明在導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。（3）圖像法：以電阻和電流建立坐標系，得出電阻與電流的關(guān)系圖像，發(fā)現(xiàn)該圖像是反比例圖像，則說明在導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。6．實驗結(jié)論：導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。三、歐姆定律1．歐姆定律的內(nèi)容：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。2．歐姆定律公式：IU為導體（或電路）兩端的電壓，單位為伏（V）；I為通過導體（或電路）的電流，單位為安（A）；R為導體（或電路）的電阻，單位為歐（Ω）。3．應(yīng)用歐姆定律的公式進行計算時，物理量單位一定要統(tǒng)一成國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性，即I、U、R是對同一段導體、同一時刻而言的。4．公式的物理意義（1）歐姆定律的公式表示，加在導體兩端的電壓增大幾倍，導體中的電流就隨著增大幾倍。當導體兩端的電壓保持不變時，導體的電阻增大幾倍，導體中的電流就減為原來的幾分之一。（2）導出式U=IR表示導體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積。由于電壓是因電流是果，因此不能說成“導體兩端的電壓與通過導體的電流成正比”。（3）導出式R=UI表示導體的電阻在數(shù)值上等于加在導體兩端的電壓與其通過的電流的比值。由于同一導體的電阻一定（導體本身的性質(zhì)），因此不能說成“導體的電阻與它兩端的電壓成正比，與5．運用歐姆定律公式解題技巧解題時，為了便于分析問題，應(yīng)先根據(jù)題意，畫出電路圖，并在圖中標明已知物理量的符號、數(shù)值及未知物理量的符號，公式中的三個物理量的單位均使用國際（制）單位。14.4歐姆定律的應(yīng)用一、伏安法測電阻1．原理：歐姆定律：I2．電路圖：3．滑動變阻器的作用：改變待測電阻兩端的電壓，進而改變通過它的電流。4．實驗注意點：（1）連接電路過程中，開關(guān)應(yīng)斷開。（2）開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于最大阻值處。（3）電流表和電壓表的量程應(yīng)根據(jù)實驗設(shè)計選擇。（4）測得每組實驗數(shù)據(jù)后，立即斷開開關(guān)，以免因溫度升高而使電阻阻值增大。（5）多次實驗的目的：多次測量求平均值以減小誤差。5．數(shù)據(jù)分析方法：（1）伏安法測定值電阻阻值，通過求不同電壓與相應(yīng)電流的比值，最后求平均值，（2）伏安法測小燈泡電阻時，不能求平均值，因為小燈泡兩端電壓變大，小燈泡變亮，燈絲溫度變高，燈絲電阻會隨溫度升高而增大。二、串、并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻規(guī)律分類串聯(lián)電路并聯(lián)電路電路圖電流特點串聯(lián)電路中，電流處處相等并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流之和電壓特點串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分電路兩端電壓之和并聯(lián)電路中，電路兩端的總電壓與各支路兩端的電壓相等電阻特點串聯(lián)電路中，總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即：；若有n個相同的電阻R0串聯(lián)，則總電阻為：；把幾個導體串聯(lián)起來相當于增大了導體的長度，所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大。并聯(lián)電路中，總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即；若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián)，則總電阻為：R總?cè)粲衝個相同的電阻R0并聯(lián)，則總電阻為：；橫截面積小三、額定電壓與額定電流1．額定電壓：用電器正常工