一、欧姆定律公式及其内涵
1、公式表达:电流$I$等于电压$U$除以电阻$R$,即$I=\frac{U}{R}$;相应变形为$U=IR$,$R=\frac{U}{I}$。
2、内涵阐述:导体中的电流与导体两端电压成正比,与导体电阻成反比。
3、单位规范:应用欧姆定律时,各物理量单位需统一,电流$I$以安培(A)计,电压$U$以伏特(V)计,电阻$R$以欧姆(Ω)计。
4、深入解读:
(1)欧姆定律中成正比、成反比的结论受特定条件限制。电流与电压成正比的条件是电阻恒定,电流与电阻成反比的条件是电压恒定。
(2)注意逻辑顺序,不能颠倒因果关系。电压是电流产生的原因,而非结果;电阻是导体固有属性,不因电流变化而改变。
(3)欧姆定律适用于纯电阻电路,如电热器、白炽灯等电路。对于含电动机、电风扇等非纯电阻电路,不能直接应用。
5、应用注意:
(1)物理量一致性。使用欧姆定律计算时,确保$I$、$R$、$U$对应同一导体或电路段。
(2)物理量同时性。电路连接方式改变、开关操作或滑动变阻器调整可能导致电阻变化,引起电流和电压变化,需注意电压、电阻与电流在同一时刻、同一过程中的对应关系。
二、欧姆定律实例分析
学习欧姆定律后,同学们有以下理解。其中错误的是___
A.欧姆定律探讨电流、电压和电阻之间的关系
B.根据欧姆定律变形公式$R=\frac{U}{I}$,可知电阻与电压、电流相关
C.欧姆定律基于实验总结
D.研究欧姆定律时采用控制变量法
答案:B
解析:A.欧姆定律描述电流与电压、电阻的关系,即在同一电路中,电流与电压成正比,与电阻成反比;B.电阻由材料、长度、横截面积决定,与电压、电流无关;C.欧姆定律由德国物理学家欧姆通过实验总结得出;D.欧姆定律实验中,每次只改变一个变量,探究变量间关系,运用了控制变量法。
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