歐姆定律的應用范文

前言：我們精心挑選了數篇優質歐姆定律的應用文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

一、電源

1.電源僅起搬運電荷的作用，其本身不能創造電荷；電源是將其他形式的能量轉化為電能的裝置。

2.圖l示意了非靜電力使正電荷在電源內部由負極移至正極。

我們知道，在外電路中正電荷在恒定電場的作用下由電源正極移向電源負極，靜電力做正功。作為電源只是將由外電路到達電源負極的正電荷及時運送到電源正極；電源內部的電場力對移動的正電荷是做負功的，因此，需要存在非靜電力，且需要非靜電力做正功。電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置。

3.不同的電源，非靜電力做功的本領不相同，物理學中用電動勢來表明電源的這種特性。

對電源電動勢E存在以下兩種理解。

（1）電勢的“躍升”：以一節電池為例，電池內部的正極和負極附近分別存在化學反應層。反應層中的非靜電力（化學作用）把正電荷從電勢低處移至電勢高處，在這兩個地方，沿電流方向電勢產生“躍升”。圖2深刻、直觀地表現出了閉合電路中的電勢變化（圖中D、C分別表示電池溶液中與兩電極靠近的位置）。外電路中的電流由高電勢流向低電勢（沿圖示電流方向由A到B），內電路中的電流由低電勢流向高電勢（沿圖示電流方向由B到A）。

進一步來理解“電勢的變化”。如圖3所示，探針A與正極板靠得很近（對應圖2中的DA），探針B與負極板靠得很近（對應圖2中的BC），將這兩處升高的總電勢取為E，它等于內、外路電勢降落（分別為電壓表V'、V的示數U內、U外）之和，即E=U內+U外。從電源內部有電流、電壓，能體會到電源內部是有電阻的。

（2）非靜電力做功：①非靜電力做功W非電是非電能轉化為電能的量度。若電荷量q通過電源，電源內部電勢的“躍升”（即電源電動勢）取為E電源.則有W非電=qE電源。②根據能量守恒定律可知，非靜電力做的功應該等于內、外電路中電能轉化為其他形式能的總和，即W非電一E外+E內。③靜電力做正功，電荷的電勢能減少，電能轉化為其他形式的能：這里非靜電力做正功，電荷的電勢能增加，其他形式的能轉化為電能。

電源電動勢E的數值：①由W非電=qE電源可得，電源電動勢，即電源的電動勢在數值上等于單位正電荷經電源內部從負極板移動到正極板非靜電力所做的功。對于確定電源，電源電動勢E為比值定義式。②由U內分別為外、內電路電阻上的電壓，則，可以得出E=U外+U內，即③U外又稱為路端電壓U路，故外電路斷開時，I=0，Ir=0，則開路路端電壓等于電源電動勢；當電源內阻可以忽略不計時，r=0，Ir=0.則路端電壓等于電源電動勢。④電源電動勢取決于電源本身的構造，與外電路的變化無關。

側，將電動勢為3.0V的電源接入電路中，測得電源兩極間的電壓為2.4V，當電路中有6C的電荷通過時，求：

（1）有多少其他形式的能轉化為電能？

（2）外電路中有多少電能轉化為其他形式的能？

（3）內電路中有多少電能轉化為其他形式的能？

解析：（1）Eq=3×6J=18J。

點評：Eq為其他形式的能轉化為電能的數值，U外q、U內q分別為外電路、內電路中電能轉化為其他形式能的數值。

二、電流

1.恒定電場：導線內的電場是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。盡管這些電荷也在運動，但有的流走了，另外的又來補充，所以電荷的分布是穩定的，穩定分布的電荷所產生的電場是穩定的電場，稱為恒定電場。

在靜電場中所講的電勢、電勢差及其與電場強度的關系等，在恒定電場中同樣適用（如勻強電場中場強，恒定電場中場強，均表示單位長度內的電勢變化）。

有同學問：靜電平衡的導體內部場強處處為零，為什么流有電流的導線內部的場強卻不為零？

釋疑：其實，原因就在于靜電平衡的導體內不存在電荷的定向移動，而流有電流的導線內卻存在電荷的定向移動，不是靜電平衡的導體了。

2.電流方向的規定：正電荷定向移動的方向規定為電流的方向。導體中可以自由移動的電荷為自由電子，定向移動的自由電子（載流子）的移動方向與電流的方向相反。

電流雖有方向，但是標量，不是矢量。如圖4所示，干路電流I與兩支路電流I1、I2間的大小關系是I=，這一關系不會因a值的變化而改變，也就是說I1、I2與I不滿足平行四邊形定則（滿足平行四邊形定則的物理量才為矢量）。

3.電流的定義式，其中g為時間t內通過導體橫截面的電荷量。

4.電流的微觀表達式：如圖5所示，設導體中單位體積內的載流子數為n，載流子的電荷量為q，載流子的定向移動速率為v，則，

（l）單位體積內的載流子數n取決于導體的材質。

（2）若單位長度內的載流子數為N，則電流的微觀表達式為I=Nqv。

例2（2015年安徽卷）一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內單位體積內的自由電子數為n，電子的質量為m，電荷量為e。在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內產生電流，自由電子定向移動的平均速率為v，則金屬棒內的電場強度大小為（）。

解析：如圖6所示，金屬棒內的場強大小答案為C。

點評：ρnev字面上與電壓U無關，實際上，v是與U有關的，故ρnev也就與電壓U有關了。

例3 某電解液中，若2s內各有1×1019個二價正離子和2×1019個一價負離子以相反方向通過某截面，那么通過這個截面的電流是（）。

A.O

B.0.8A

C.1.6A

D.3.2A

解析：負離子的定向移動可以等效為等量正電荷沿負離子移動的相反方向運動。因此，I=答案為D。

點評：正、負載流子做定向移動時都能形成電流，只要注意負離子定向移動與等量正電荷定向移動形成電流的方向相反即可。

三、用歐姆定律分析電路動態問題

歐姆定律：在同一電路中，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，即。

例4 在如圖7所示的電路中，閉合開關S，當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，四個理想電表的示數都發生變化，電表A、V1、V2、V3的示數分別用I、U1、U2和U3表示，電表示數變化量的大小（絕對值）分別用I、U、U2和U3表示，下列比值錯誤的是（）。

解析：分析“電路連接方式”，可以認為電流I從電源正極流出，經電流表A、R1、R2、開關S回到電源負極。

因為U1為定值電阻R1上的電壓，定值電阻R1，所以選項A正確。當滑動變阻器的滑動觸頭P向下滑動時，可變電阻R2接人電路的阻值變大（回路總電路R總變大，電流I變小，U1變小，U2變大，U3變大）。由可知，變大。取Ur為電源內阻電壓改變量的大小，由閉合電路歐姆定律可知，初態，末態，對等式兩邊取改變量后，得，即，則，因此，可見不變.選項B錯誤.c正確。因為U3為上的電壓，又有，可知變大。由閉合電路歐姆定律，得，即，因此見選項D正確。答案為B。

點評：電阻的定義式，表示某一狀態下的電阻等于其上電壓與電流的比值。對于定值電阻R，有u=RI，即R能等于；但對于變化的電阻R變，有，不滿足“”，不滿足“”，即變化的電阻不恒等于其上電壓變化量與電流變化量的比值。在閉合電路中，對于變化電阻部分的，不是恒等于R變，而是等于回路中除變化電阻以外的所有定值電阻的總和，電源的內阻r等于“路端電壓變化量與通過電源電流變化量I的比值”，即

跟蹤訓練

1.在導體中有電流通過時，下列說法中正確的是（）。

A.電子定向移動速率很小

B.電子定向移動速率是電場傳導的速率

C.電子定向移動速率是電子熱運動速率

D.在金屬導體中，自由電子只不過是在速率很大的無規則熱運動上附加了一個速率很小的定向移動

2.半徑為R的橡膠圓環均勻帶正電，總電荷量為Q。現使橡膠圓環繞垂直圓環平面且通過圓心的軸以角速度叫勻速轉動，則由圓環產生的等效電流應有（）。

A.若ω不變而使電荷量變為原來的2倍，則電流也將變為原來的2倍

B.若電荷量Q不變而使角速度變為原來的2倍，則電流也將變為原來的2倍

C.若Q、ω均不變，將橡膠網環的橫截面積變小，并使圓環半徑變大，電流也將變大

D.若Q、ω均不變，將橡膠圓環的橫截面積變小，并使圓環半徑變大，電流也將變小

3.如圖8所示，電壓表由靈敏表G與電阻R串聯而成，某同學在使用中發現此塊電壓表的讀數總比真實值偏小一點兒，要想使電壓表讀數準確可采取的措施是（）。

A.在電阻R上并聯一個比其小得多的電阻

B.在電阻R上并聯一個比其大得多的電阻

C.在電阻R上串聯一個比其小得多的電阻

D.在電阻R上串聯一個比其大得多的電阻

4.如圖9所示，直線“是電源的路端電壓隨輸出電流變化的圖像，曲線b是一個小燈泡兩端電壓與電流的關系圖像。如果把該小燈泡與電源連接，此時電源效率為0.4，則下列說法正確的是（）。

A.小燈泡工作時的電阻大小為4Ω

B.電源電動勢為9V

C.電源內阻為3Ω

第2篇

常見考點知識總結

1．三種表達式：（1）I = ；（2）E = U外+U內；（3）U端 = EIr.

2．路端電壓U和外電阻R外關系：R外增大，U端變大，當R外 = ∞（斷路）時，U端 = E（最大）；R外減小時，U外變小，當R外 = 0（短路）時，U端 = 0（最小）.

3．總電流I和外電阻R外關系：R外增大，I變小，當R外 = ∞時，I = 0；R外減小時，I變大，當R外 = 0時，I =（最大）. （電源被短路，是不允許的）

4．幾種功率：電源總功率P總 = EI（消耗功率）；輸出功率P輸出 = U端I（外電路功率）；電源損耗功率P內損 = I2r（內電路功率）；線路損耗功率P線損 = I2R線.

一、在圖像問題中的應用

例1利用圖1所示電路可以測出電壓表的內阻．已知電源的內阻可以忽略不計，R為電阻箱．當R取不同阻值時，電壓表對應有不同讀數U.多次改變電阻箱的阻值，所得到的R圖像應該是 （ ）

解析設電源電動勢為E，電壓表內阻為RV，電壓表的讀數為U，則由閉合電路的歐姆定律可得I = ，則U = EIR = E，由此可得R = RV，由此判斷A正確．

二、在非純電阻電路中的應用

例2如圖2所示為汽車蓄電池與車燈（電阻不變）、啟動電動機組成的電路，蓄電池內阻為0.05 .電流表和電壓表均為理想電表，只接通S1時，電流表示數為10 A，電壓表示數為12 V；再接通S2，啟動電動機工作時，電流表示數變為8 A，則此時通過啟動電動機的電流是（ ）

A．2 AB．8 AC．50 AD．58 A

解析只接通S1時，由閉合電路歐姆定律得：E = U+Ir = 12 V+10.05 V = 12.5 V，R燈 == = 1.2 ，再接通S2后，流過電動機的電流為：I電動機 = I′= A8 A = 50 A，故選項C正確．

三、在動態電路中的應用

例3為了兒童安全，布絨玩具必須檢測其中是否存在金屬斷針，檢測時可以先將玩具放置在強磁場中，若其中有斷針，則斷針被磁化，用磁報警裝置即可檢測到斷針的存在．圖3所示是磁報警裝置中的一部分電路示意圖，其中RB是磁敏傳感器，它的電阻隨斷針的出現而減小，a、b接報警器，當傳感器RB所在處出現斷針時，電流表的電流I、ab兩端的電壓U將 （ ）

A．I變大，U變大B．I變小，U變小

C．I變大，U變小D．I變小，U變大

解析由題意知RB的電阻隨斷針的出現而減小，即外電路的電阻減小，由閉合電路歐姆定律有I總 = ，可知I總必增大，再由U外 = EI總r可知，外電壓U減小．而由U1 = I總R1可知，U1增大，U2必減小，由電流表的電流I = I總I2可知，電流表的電流必變大．故選項C正確．

四、在含容電路中的應用

例3如圖4所示，電源電動勢E = 12 V，內阻r = 1 ，電阻R1 = 3 ，R2 = 2 ，R3 = 5 ，電容器的電容C1 = 4 F，C2 = 1 F，求C1、C2所帶電荷量．

解析根據閉合電路歐姆定律，

I == A = 2 A，

U1 = IR1 = 6 V，U2 = IR2 = 4 V，

UC1 = U2 = 4 V，UC2 = U1+U2 = 10 V.

根據電容器的電容的表達式Q = CU可得：

Q1 = C1UC1 = 406 C = 1.605 C

Q2 = C2UC2 = 1060 C = 105 C.

五、在綜合類問題中的應用

例6圖5甲所示為某電阻R隨攝氏溫度t變化的關系圖像，圖中R0表示0℃時的電阻值，k表示圖線的斜率．若用該電阻與電池（電動勢為E，內阻為r）、電流表（滿偏電流為Ig、內阻為Rg）、滑動變阻器R′串聯起來，連接成如圖5乙所示的電路，用該電阻做測溫探頭，把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度，于是就得到了一個簡單的“電阻溫度計”.

（1）使用“電阻溫度計”前，先要把電流表的刻度改為相應的溫度值，若溫度t1< t2，其對應的電流分別為I1、I2，則I1、I2誰大？

（2）若該“電阻溫度計”的最低適用溫度為0℃，即當溫度為0℃時，電流表恰好達到滿偏電流Ig，則變阻器R′的阻值為多大？

（3）若保持（2）中電阻R′的值不變，將電流表刻度盤換為溫度刻度盤，刻度均勻嗎？

解析（1）由圖5甲可知溫度越高，電阻R越大，對應電路中的電流越小，故I1>I2.

（2）由閉合電路歐姆定律得：Ig = ，

得：R′=R0Rgr.

（3）由圖（a）得R = R0+kt.

再由閉合電路歐姆定律得：

I = ，解之得：t = （），由t = （）可知，t與I不是一次線性關系，故刻度不均勻.

例7受動畫片《四驅兄弟》的影響，越來越多的小朋友喜歡上了玩具賽車．某玩具賽車充電電池的輸出功率P隨電流I變化的圖像如圖6所示.

（1）求該電池的電動勢E和內阻r；

（2）求該電池的輸出功率最大時對應的外電阻R（純電阻）；

（3）由圖像可以看出，同一輸出功率P可對應兩個不同的電流I1、I2，即對應兩個不同的外電阻（純電阻）R1、R2，試確定r、R1、R2三者間的關系．

解析（1）由圖像可知I1 = 2 A時，有Pm == 2 W.

I2 = 4A時，輸出功率為P=0，此時電源被短路，即：I2 = ，聯立解得：E = 2 V，r = 0.5 .

（2） 電池的輸出功率最大時有R = r，故 r = R = 0.5 .

（3）由題知：（）2R1 = （）2R2，整理得r2 = R1R2.

例8如圖7所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，兩板間的距離d = 40 cm.電源電動勢E = 24 V，內電阻r = 1 ，電阻R = 15 .閉合開關S，待電路穩定后將一帶正電的小球從B板小孔以初速度v0 = 4 m/s豎直向上射入板間．若小球帶電荷量為q = 102 C，質量為m = 202 kg，不考慮空氣阻力．那么，滑動變阻器接入電路的阻值為多大時，小球恰能到達A板？此時，電源的輸出功率是多大？（取g = 10 m/s2）

解析小球進入板間后，受重力和電場力作用，且到達A板時速度為零．設兩板間電壓為UAB，由動能定理得：mgdqUAB = 0mv02，解得UAB = 8 V.

第3篇

1 課題引入

課前我們已經按照導讀單進行了預習，并進行了伏安法測電阻的實驗，請大家在組長的帶領下，討論預習中遇到的問題，時間為3分鐘.

2 交流討論

（1）各組長匯報學習提出問題，并板書，學生可能提出的問題有：

電壓表的量程選擇時是不是一定要先試觸大量程？

電流表的量程如何選呢？

為什么要求電阻的平均值？

為什么要用滑動變阻器？

利用一個電流表或一個電壓表測電阻的題目不會做.

（2）師生共同解決上述問題.

3 進行實驗

（1）課前我們已經學會了測量定值電阻的大小，現在老師要求你們測量小燈泡的電阻，測量定值電阻的實驗方案是否需要修改？怎么修改？實驗注意點是什么？

（2）老師啟發：如果用滑動變阻器改變電流，燈絲的溫度是否會改變？電阻是否會改變？那么電阻的差異是否就是誤差？

（3）學生得出的修改方案.

在測定小燈泡的電阻時不能求平均值，必須將原來表格的最后一列刪除.

（4）教師提問學生還有哪些實驗注意點：

（連接電路時開關要斷開、注意電流表和電壓表的正負接線柱、滑動變阻器用法）

（5）學生進行實驗，教師巡回指導.

（6）學生重新設計表格并建立坐標系處理實驗數據.

（7）讓一個學生將其中的一組數據繪成I—U圖像，強調圖像不會成一直線.

4 實驗拓展

（1）如果小明在實驗中，連接好電路后，閉合開關，電流表無示數，電壓表有示數，則可能是什么原因？

（2）學生分析，說明原因.

（3）教師要求學生擰下小燈泡，閉合開關，觀察現象.

（4）如果小明在實驗中，連接好電路后，閉合開關，若電流表有示數，電壓表無示數，則可能是什么原因？

（5）學生分析，說明原因.

（6）教師要求學生將小燈泡短路，閉合開關，觀察現象.

公開課的前一天，我試上了一下，發現了以下問題：

（1）導讀單準備的還不夠細，學生課前實驗模塊中沒有給出較為詳細的實驗步驟，給學生課前小組合作實驗帶來的較大的障礙.

（2）部分內容難度較大，調查后發現課前導讀單有兩題很少有學生能正確完成.

（3）課中學生小組匯報課前小組合作學習出現的問題時，給學生的思考時間不是很充分.

（4）學生在分組實驗時，耗時過長且實驗數據的處理環節不是很好.

（5）由于課前導讀單準備時，要求過高，對用單個電流表、電壓表測量電阻學生掌握不是很好，課上盡管在這部分內容上花了較多的時間，課堂訓練單反應出學生仍然沒能真正掌握，而且還淡化了本節課的主題—伏安法測電阻.

③調節變阻器滑片使電壓表指針指到合適的位置，讀出電壓表、電流表的示數，并將測量數據填入記錄表格中.

④重復第三步實驗步驟兩次.

⑤計算出每次測得的電阻值，并求出電阻的平均值.

⑥斷開開關.

實驗步驟以填空的形式出現，一方面引導學生認真閱讀步驟，另一方面在這一部分與原來的比較多了一個電路實物圖的連接，這樣可以讓學生真正掌握伏安法測電阻的原理，同時也復習了電路圖與實物圖的轉換連接.從效果來看，改進后學生對照實驗步驟課前更容易完成伏安法測電阻的實驗，也為課堂上學生迅速完成測定小燈泡的電阻奠定了基礎.

其次，對于導讀單上題目難度的設置，將原來難度較大的關于單個電流表或電壓表測電阻的題目刪去，減輕了學生課前的學習負擔，另加了一題有關實驗操作的題目，以突出本節課的主題—實驗.

（2）關于課堂剛開始時的小組長匯報疑問的形式改進

由于小組長匯報課前小組合作學習出現的問題時，給學生的思考時間不是很充分.我做了如下改進，讓6個小組長將課前出現的問題一一寫在黑板上，這樣全班所有學生對這些問題有了充分的考慮時間，實現了面向全體學生.這些問題可以由全班學生共同解決，有的問題可能剛上課學生無法解決，等本節內容結束時這些問題也就水到渠成了.

（3）關于課堂上的測量小燈泡電阻的教學設計改進

學生課堂分組實驗耗時過長，我認真分析了原因：一方面，學生課前盡管做了伏安法測電阻實驗，但學生主要的精力可能不是在實驗操作上，而是在導讀單最后單個電表測量電阻的具體題目上.這也使得學生在課堂上做測量燈泡電阻時不是很熟練.另一方面，學生對于實驗數據的處理環節由于要自己畫表格，記錄數據，再根據實驗所獲得的數據建立坐標系，描點，最終得到燈泡的I—U圖像，這樣一整套的數據處理學生費時當然很多.第一個方面我已經在導讀單上作了修改，突出了實驗的主題，后來班級學生實驗明顯比前一個班要熟練，也縮短了實驗時間.另外一方面對實驗數據的處理為了能夠讓學生能迅速有效地處理好數據我多加了一張學生的課中實驗

在完成實驗單的同時學生對兩個表格的的取舍有進一步鞏固了小燈泡的電阻不能測量求平均值，知道小燈泡的電阻是隨溫度的變化而變化的，通過自己動手實驗得出小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大，學生印象深刻.

（4）關于實驗拓展的改進

本節課的重點在實驗，在課堂教學中，我還設計的電路故障分析這個環節，通過讓學生先判斷再實驗驗證的方法取得了很好的效果，不但使得學生有了感性認識，而且還使得學生對實驗故障有了深刻的理解.

（5）關于特殊方法測量電阻的教學改進

關于單個電壓表測量電阻值的問題，這個學生一開始是很難想出測量方法的，但我設計了一個簡單計算題做了鋪墊，題目如下：

這樣，學生對單個電壓表測量電阻的方法就很容易理解了，最后再將單個電流表測量燈泡的電阻留給學生課后思考.