中考物理歐姆定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
歐姆定律的簡述是:在同一電路中,通過某段導(dǎo)體的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。該定律是由德國物理學(xué)家喬治·西蒙·歐姆1826年4月發(fā)表的《金屬導(dǎo)電定律的測定》論文提出的。今天學(xué)習(xí)啦小編為大家精心準(zhǔn)備的是:中考物理歐姆定律相關(guān)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)。內(nèi)容僅供參考,歡迎閱讀。
歐姆定律知識(shí)歸納:
1.歐姆定律:導(dǎo)體中的電流,與導(dǎo)體兩端的電壓成 正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
2.公式:(I=U/R)式 中單位:I→安(A);U→伏(V);R→歐(Ω)。1安=1伏/歐。
3.公式的理解:①公式中的I、U和R必須是在同一段電路中;②I、U和R中已知任意的兩個(gè)量就可求另一個(gè)量;③計(jì)算時(shí)單位要統(tǒng)一。
4.歐姆定律的應(yīng)用:
① 同一個(gè)電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān), 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí),通過的電流也增大。(R=U/I)
②當(dāng)電壓不變時(shí),電阻越大,則通過的電流就越小。(I=U/R)
③當(dāng)電流一定時(shí),電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大。(U=IR)
5.電阻的串聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2串聯(lián))
① 電流:I=I1=I2(串聯(lián)電路中各處的電流相等)
② 電壓:U=U1+U2(總電壓等于各處電壓之和)
③ 電阻:R=R1+R2(總電阻等于各電阻之和)如果n個(gè)阻值相同的電阻串聯(lián),則有R總=nR
④分壓作用
⑤ 比例關(guān)系:電流:I1∶I2=1∶1
6.電阻的并聯(lián)有以下幾個(gè)特點(diǎn):(指R1,R2并聯(lián))
① 電流:I=I1+I2(干路電流等于各支路電流之和)
② 電壓:U=U1=U2(干路電壓等于各支路電壓)
③ 電阻:(總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)和)如果n個(gè)阻值相同的電阻并聯(lián),則有1/R總= 1/R1+1/R2
④ 分流作用:I1:I2=1/R1:1/R2
⑤ 比例關(guān)系:電壓:U1∶U2=1∶1
歐姆定律
隨研究電路工作的進(jìn)展,人們逐漸認(rèn)識(shí)到歐姆定律的重要性,歐姆本人的聲譽(yù)也大大提高。為了紀(jì)念歐姆對電磁學(xué)的貢獻(xiàn),物理學(xué)界將電阻的單位命名為歐姆,以符號Ω表示。
應(yīng)用領(lǐng)域:
電機(jī)工程學(xué)和電子工程學(xué)
在電機(jī)工程學(xué)和電子工程學(xué)里,歐姆定律妙用無窮,因?yàn)樗軌蛟诤暧^層次表達(dá)電壓與電流之間的關(guān)系,即電路元件兩端的電壓與通過的電流之間的關(guān)系。
物理學(xué)
在物理學(xué)里,對于物質(zhì)的微觀層次電性質(zhì)研究,會(huì)使用到的歐姆定律,以矢量方程表達(dá)為 , 處于均勻外電場的均勻截面導(dǎo)電體(例如,電線)。
在導(dǎo)體內(nèi)任意兩點(diǎn)g、h,定義電壓為將單位電荷從點(diǎn)g移動(dòng)到點(diǎn)h,電場力所需做的機(jī)械功:
其中,Vgh是電壓,w是機(jī)械功,q是電荷量,dL 是微小線元素。
假設(shè),沿著積分路徑,電流密度J=jI為均勻電流密度,并且平行于微小線元素:
dL=dlI;其中,I是積分路徑的單位矢量。
那么,可以得到電壓:
Vgh=Jρl;其中,l是積分路徑的徑長。
假設(shè)導(dǎo)體具有均勻的電阻率,則通過導(dǎo)體的電流密度也是均勻的:
J=I/a;(黑體字部分為矢量(臺(tái)灣稱做向量)其中,a是導(dǎo)體的截面面積。
電壓Vgh簡寫為V。電壓與電流成正比:
V=Vgh=Iρl/a。總結(jié),電阻與電阻率的關(guān)系為
R= ρl/a。假設(shè)J> 0 ,則V> 0 ;將單位電荷從點(diǎn)g移動(dòng)到點(diǎn)h,電場力需要作的機(jī)械功w> 0 。所以,點(diǎn)g的電勢比點(diǎn)h的電勢高,從點(diǎn)g到點(diǎn)h的電勢差為V。從點(diǎn)g到點(diǎn)h,電壓降是V;從點(diǎn)h到點(diǎn)g,電壓升是V。
給予一個(gè)具有完美晶格的晶體,移動(dòng)于這晶體的電子,其運(yùn)動(dòng)等價(jià)于移動(dòng)于自由空間的具有有效質(zhì)量(effective mass)的電子的運(yùn)動(dòng)。所以,假設(shè)熱運(yùn)動(dòng)足夠微小,周期性結(jié)構(gòu)沒有偏差,則這晶體的電阻等于零。但是,真實(shí)晶體并不完美,時(shí)常會(huì)出現(xiàn)晶體缺陷(crystallographic defect),有些晶格點(diǎn)的原子可能不存在,可能會(huì)被雜質(zhì)侵占。這樣,晶格的周期性會(huì)被擾動(dòng),因而電子會(huì)發(fā)生散射。另外,假設(shè)溫度大于絕對溫度,則處于晶格點(diǎn)的原子會(huì)發(fā)生熱震動(dòng),會(huì)有熱震動(dòng)的粒子,即聲子,移動(dòng)于晶體。溫度越高,聲子越多。聲子會(huì)與電子發(fā)生碰撞,這過程稱為晶格散射(lattice scattering)。主要由于上述兩種散射,自由電子的流動(dòng)會(huì)被阻礙,晶體因此具有有限電阻。
凝聚態(tài)物理學(xué)
凝聚態(tài)物理學(xué)研究物質(zhì)的性質(zhì),特別是其電子結(jié)構(gòu)。在凝聚態(tài)物理學(xué)里,歐姆定律更復(fù)雜、更廣義的方程非常重要,屬于本構(gòu)方程(constitutive equation)與運(yùn)輸系數(shù)理論(theory of transport coefficients)的范圍。