欧姆定律

初中物理欧姆定律

初中欧姆定律知识点总结

一、电流与电压、电阻的关系

探究电流与电压的关系

实验方法：控制变量法，保持电阻不变，改变导体两端的电压，研究电流随电压的变化规律。
实验结论：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。即当 $R$ 一定时， $\frac{I_{1}}{I_{2}} = \frac{U_{1}}{U_{2}}$ 。

探究电流与电阻的关系

实验方法：控制变量法，保持导体两端的电压不变，改变导体的电阻，研究电流随电阻的变化规律。
实验结论：在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。即当 $U$ 一定时， $I_{1} R_{1} = I_{2} R_{2}$ 。

二、欧姆定律

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。
公式： $I = \frac{U}{R}$ ，其中 $I$ 表示电流，单位是安培（ $A$ ）； $U$ 表示电压，单位是伏特（ $V$ ）； $R$ 表示电阻，单位是欧姆（ $Ω$ ）。
公式变形

求电压： $U = I R$ 。
求电阻： $R = \frac{U}{I}$ ，但需要注意的是，电阻是导体本身的一种性质，它只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关， $R = \frac{U}{I}$ 只是电阻的计算式，而不是决定式。

三、欧姆定律的应用

串、并联电路中电阻的特点

串联电路：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即 $(R_{z} = R_{1} + R_{2} + \dots + R_{n})$ 。这是因为串联相当于增加了导体的长度，所以总电阻增大。
并联电路：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，即 $(\frac{1}{(R_{z}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \dots + \frac{1}{R_{n}})$ 。对于两个电阻并联的情况， $(R_{z} = \frac{R_{1} R_{2}}{R_{1} + R_{2}})$ 。并联相当于增大了导体的横截面积，所以总电阻减小。

欧姆定律在串、并联电路中的应用

串联电路：因为串联电路中电流处处相等，即 $I = I_{1} = I_{2} = \dots = I_{n}$ ，根据 $U = I R$ ，各电阻两端的电压与电阻成正比， $\frac{U_{1}}{U_{2}} = \frac{R_{1}}{R_{2}}$ 。总电压等于各部分电路两端电压之和， $U = U_{1} + U_{2} + \dots + U_{n}$ 。
并联电路：并联电路各支路两端电压相等，即 $U = U_{1} = U_{2} = \dots = U_{n}$ ，根据 $I = \frac{U}{R}$ ，通过各支路的电流与电阻成反比， $\frac{I_{1}}{I_{2}} = \frac{R_{2}}{R_{1}}$ 。干路电流等于各支路电流之和， $I = I_{1} + I_{2} + \dots + I_{n}$ 。

伏安法测电阻

实验原理： $R = \frac{U}{I}$ ，用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，根据公式计算出电阻值。
实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。
实验步骤：
按电路图连接电路，连接电路时开关应断开，滑动变阻器滑片应置于阻值最大处。
检查电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，读出电压表和电流表的示数，记录数据。
多次改变滑动变阻器滑片位置，重复步骤 2，多测几组数据，目的是求平均值减小误差。
根据公式 $R = \frac{U}{I}$ ，计算每次测量的电阻值，并求出平均值。
滑动变阻器的作用：
保护电路。
改变待测电阻两端的电压和通过的电流，实现多次测量。

四、欧姆定律与安全用电

电压越高越危险：根据 $I = \frac{U}{R}$ ，在人体电阻一定的情况下，电压越高，通过人体的电流越大，对人体造成的伤害越严重。通常情况下，对人体的安全电压不高于 $36 V$ 。
防止触电：家庭电路的触电事故，都是人体直接或间接跟火线连通造成的。为了防止触电，应做到不接触低压带电体，不靠近高压带电体。在日常生活中，还要注意防止绝缘部分破损，保持绝缘部分干燥等。

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欧姆定律经典例题