欧姆定律适用条件范例6篇

欧姆定律适用条件范文1

关键词: 物理 欧姆定律 复习

在物理复习的整个知识体系中,电学知识板块儿尤为重要。一是:它占整个三式合一理化试题物理部分的40%左右,即70分中的近30分属于物理电学试题。二是:电学知识在生产实践中的重要作用已凸显出来。而要学生全面掌握、领会初中阶段电学知识,对于相当一部分初中生来说具有较大的难度。从教以来我听过一些初中电学复习课:有的先把所要用到的电学公式板书在黑板上,再讲典型例题,接着练习;有的则通过学生作题中所反馈的问题对知识进行补充强调,再练习;有的直接强调万变不离其宗,让学生多看教材,然后讲例题等。复习中讲例题没错,但选择的例题过多,又无代表性,既延长了复习时间,又不能使学生的知识得到升华。久而久之,学生疲劳,老师厌烦。要使复习课在短时间内生动、奏效,应选择恰当的例题,在讲例题的基础上,对知识进行归纳和升华。

复习课,一要体现“从生活走向物理,从物理走向社会”,教学方式多样化等新课程理念;二要体现“知识与技能、过程与方法以及情感态度和价值观”三维目标的培养;三要优化学生的认知结构,让学生在教师的引导、帮助下,把学到的知识归纳起来,从而便于提练和记忆。所以对电学的复习要从学生喜闻乐见的小电器起步,从典型例题入手进行归纳总结。

例1:如图-1是一个玩具汽车上的控制电路。小明对其进行测量和研究发现:电动机的线圈电阻为1Ω,保护电阻R为4Ω。当闭合S后,两电压表的示数分别为6V和2V,则电路中的电流为?摇 ?摇?摇?摇A,电动机的功率为?摇?摇 ?摇?摇W。(这是陕西师范大学出版社出版,经陕西省中小学教材审定委员会2008年审定通过的《物理课堂练习册》中的一道题)

学生通常按下列方法计算电路中的电流:

R中的电流:I=U/R=2V/4Ω=0.5A,

电动机中的电流:I=U/R=4V/1Ω=4A,

由此得第一空电路中的电流就有两个值0.5A和4A。

于是第二空的对应值为:P=UI=4V×0.5A=2W与P=UI=4V×4A=16W。这就存在两个问题:

1.根据欧姆定律计算出两个串联元件中的电流不相等,与串联电路中电流的特点相矛盾。

2.由串联分压原理得:U:U=R∶R=1∶4,得:

①当U=2V时,U=8V,得到U+U=2V+8V=10V≠U源;

②当UM′=4V时,U′=1V。U′+U=1V+4V=5V≠U,这与串联电路中的电压关系相矛盾。

对此,应找出题中所涉及的知识点,分析这些知识点间的联系,那上面的矛盾就迎刃而解了。

首先,应对欧姆定律有深入的理解。

例2:如图2所示电路(R≠R≠R)。引导学生分析如下:

1.对电路状态的分析。

(1)当S、S、S都闭合时,R与R并联,并联后作为一个整体再与R串联。A测R中的电流,V测R或R两端电压。

(2)当S、S闭合S断开时,则由图-2演变为图-2(a)到(b)。

R与R串联,R处于断开状态,A测整个电路中的电流。

(3)当S、S闭合S断开时,则由图2演变为图-2(c)到(d)。

R与R串联,R处于断开状态,V测R两端电压。

2.欧姆定律中涉及I、U、R三个量间的关系。

(1)欧姆定律中的I、U、R三个量是针对同一个用电器或者同一部分电路而言的,即必须满足“同一性”。

当图-2中的S、S、S都闭合时,A测R中的电流为I,V测R两端电压为U。此时能否用U与I的比值来计算R或R阻值呢?(即R=U/I)。

如果R=R时,由于R与R并联,所以R两端电压U等于R两端电压U,即U=U=U。根据R=U/I得R=U/I,R=U/I。这样计算出的R2的值虽然是正确的,但属于不正确的方法得出了正确的结果,实属偶然巧合。

若R≠R时,那么R=U/I,若再按R=U/I来计算R的电阻值就没有上述的巧合了。因为电压相等是并联电路电压的特点,R、R中的电流是不相等的。上述中错误地认为R、R中电流相等。这里的电压是R两端电压,而电流是R中的电流,电压与电流是两个不同电阻(或用电器,或电路)的对应量,也就违背了“同一性”。

这就告诉我们,在应用欧姆定律解题时,一定要遵循“同一性”原则,切忌“张冠李戴”,电学中的所有公式都不能违背“同一性”原则。如:W=UIt、Q=IRt、P=UI等。

(2)欧姆定律中的I、U、R三个量必须是同一状态、同一时刻存在的三个物理量,即必须满足“同时性”。

在图-2中,当S、S闭合时,R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小是否相等?

在图-2中,当S、S闭合S断开时,不难看出,R与R串联:I=I=I则I=U源/(R+R);当S、S闭合S断开时,R与R串联:I=I=I,则I=U/(R+R)。因为R+R≠R+R所以U源/(R+R)≠U源/(R+R),即两次电流不相等。S、S闭合时,R中的电流大小与S、S闭合时R中的电流大小不相等,这是因为S、S闭合时与S、S闭合时电路状态不同,R是在不同的状态下工作,不是同一时间内电流的大小,电流不相等。

在利用公式计算的过程中,不能用第一状态下的量值与第二状态下的量值代入关系式计算。如:要计算R的电阻值,就不能用第一状态下R两端的电压值与第二状态下R中的电流的比值来计算R的电阻值。在计算电流、电压时,也不能这样处理。

因此在利用公式计算时,带值入式的物理量必须是同一状态下的物理量,必须满足“同时性”。

(3)欧姆定律中的I、U、R三个量的单位必须同一到国际单位制,即I―A、U―V、R―Ω。即应满足“统一性”。

除各物理量的主单位外,还应记住常用单位及其单位换算关系,将常用单位换算为国际单位制单位,在利用其它电学公式计算时也要统一单位。

如:电功的公式W=UIt中,各物理量的对应单位:U-V、I-A、t-S;这样W的单位才是J。电热的公式Q=IRt中:I―A、R―Ω、t―S;这样Q的单位才是J。电功率的公式P=UI中:U-V、I-A,这样P的单位才是W。

我们要确定欧姆定律的适用条件。

1.欧姆定律只对一段不含电源的导体成立,即只适用于纯电阻电路。因此,欧姆定律又称为一段不含源电路的欧姆定律。

例1中涉及到电磁转换的知识,电动机工作时实质上也是一个发电机。电动机工作时,其闭合线圈切割磁感线会产生感应电流,所产生的感应电流对流过电动机线圈中的电流有一定影响。

实际上图1相当于一个“RL”串联电路,总电压的有效值不等于各分电压有效值的代数和,即U≠U+U。但得到的电流有效值的关系I=U/Z与直流(或部分)电路的欧姆定律相似,各元件上的分电压与该元件的阻抗(Z)成正比。

虽然电动机工作时产生的阻抗目前初中阶段无法计算出来,但无论电动机工作时产生的阻抗为多少,电路中的电流都等于电阻R中的电流,即I=U/R=2V/4Ω=0.5A。电动机两端的实加电压等于总电压(电源电压)减去电阻R两端的电压,即U=U-U=6V-2V=4V。则电动机的功率为:P=UI=4V×0.5A=2W。

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上述分析说明,电阻R所在的这部分电路与电动机所在的这部分电路有着本质的不同。从能量转化的角度看:电阻R所在的这部分电路是将电能全部转化为热能;而电动机所在的这部分电路电能只有少部分转化为热能,大部分转化为机械能。前者属于纯电阻电路,后者属于非纯电阻电路。

欧姆定律只适用于纯电阻电路,即用电器工作的时候电能全部转化为内能的电路。例如电熨斗、电暖气、电热毯、电饭锅、热得快等。而电动机、电风扇,等等,除了发热外,还对外做功,所以这些是非纯电阻电路,欧姆定律不再适用。由欧姆定律导出的公式也只适用于纯电阻电路(如:W=IRt W=U/Rt Q=UIt Q=U/Rt P=IR P=U/R等。)

2.欧姆定律适用于金属导体和通常状态下的电解质溶液;但是对于气态导体(如日光灯管中的汞蒸气)和其它一些导电元器件,欧姆定律不成立。欧姆定律对某一导体是否适用,关键是看该导体的电阻是否为常数。当导体的电阻是不随电压、电流变化的常数时,其电阻叫线性电阻或欧姆电阻,欧姆定律对它成立;当导体的电阻随电压、电流变化时,其电阻叫非线性电阻,如:电子管、晶体管、热敏电阻等,欧姆定律对它不成立。

3.欧姆定律只有在等温条件下,即导体温度保持恒定时才能成立。当导体温度变化时,欧姆定律对该导体不成立,因为电阻是温度的函数。

在讲解欧姆定律的应用时,常举白炽灯的例子,实际上白炽灯的钨丝在温度变化很大时电阻具有非线性,随着电流的增大,钨丝的温度升高很多,其电阻也随着变化。对非线性电阻,欧姆定律不成立,但是作为电阻定义的关系式R=U/I仍然成立,只不过对非线性电阻,R不再是常量。

综上所述,例1中第一空电路中的电流有两个值0.5A和4A,一个是在纯电阻电路(电阻R)中用欧姆定律算出的电流0.5A。另一个是用欧姆定律计算在非纯电阻电路(含电动机的电路)中的电流为4A,显然不对。

通过对例1的全面、透彻的分析,我们对电学知识得到了进一步升华:(1)判断电路的连接方式;(2)判断电表的作用;(3)利用欧姆定律解决实际问题时必须注意“三性”;(4)复习了电功率、焦耳定律等相关电学公式;(5)欧姆定律的适用范围。

学生能够领悟到,复习不是为了解题,而是要掌握知识的前后联系,优化知识结构;仔细观察,认真分析;发散思维,以点带面;举一反三,融会贯通。这样,从而体现出知识与技能、过程与方法,以及情感态度和价值观的培养。

参考文献:

[1]王较过.物理教学论.陕西师范大学出版社,2003.

[2]阎金铎,田世坤.初中物理教学通论.高等教育出版社,1989.

[3]梁绍荣等.普通物理学―电磁学高等教育出版社,1988.

[4]新课程实施难点与教学对策案例分析丛书,(初中卷).中央民族大学出版社.

欧姆定律适用条件范文2

(一)知识目标

1、理解伏安法测电阻的原理。

2、知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法。

3、理解两种方法的误差原因,并能在实际中作出选择。

4、理解多用电表直流电流档、直流电压档、欧姆档的基本原理.

(二)能力目标

1、通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。

2、了解欧姆表的原理,学会使用欧姆表。

3、练习使用多用电表。

(三)情感目标

1、通过本课学生测量分析,器材选择判断,树立学生知识来源于实践,应用于实践的观点。

教学建议

1、伏安法测电阻这个实验学生在初中阶段已经学习过了,但是初中时只要求学生掌握测量基本原理,不需要学生考虑测量的误差以及引起误差的原因,也不需要学生掌握两种连接方法,而在高中阶段,本节重点是伏安法测电阻的两种接法,使学生知道在什么情况下应该用哪种接法,知道两种接法对测量值带来的不同测量结果,要求学生对两种连接方法所产生的误差来源有所了解。

在新课讲解中可以首先复习电阻定义,引出测量电阻的思路,结合具体实际,提出两种测量方式,分析误差原因,总结适用条件,通过测量分析,进一步巩固。通过器材分析选择,培养学生解决实际问题能力。

学生活动展开时应该在教师的引导下,分析两种测量电阻方法的误差原因及适用条件,利用自行测量进一步体会适用条件,通过练习题,进一步培养学生综合分析能力,器材选择判断能力,解决实际问题能力。本节是闭合电路欧姆定律的运用,具有联系实际的意义,为学生提供运用知识分析和解决问题的机会

2、教材要求了解欧姆表的原理,不要求进一步讲解欧姆表的刻度等问题.

通过对欧姆表原理的讲解,进一步加强学生使用欧姆表的能力,重点强调欧姆表在使用前调零的重要性和必要性,使学生分清欧姆表的各档位之间的转换,知道欧姆表内置电源的正负极与两个表笔之间的连接,会对欧姆表进行读数和测量。

3、对于程度不同的学生可以采取不同的教学方法,如果学生的程度较好,可以对电阻的测量进行展开教学。除了讲解以上两种电阻测量方法以外,还可以向学生介绍其他方法。比如替代法,补偿法,惠斯通电桥法,另有利用一个已知电阻和伏特表,一个已知电阻和安培表进行测量的方法。

教学设计示例

电阻的测量

一、教学目标

1、在物理知识方面的要求:

(1)了解用伏安法测电阻,知道伏安法测电阻有内接和外接两种方法,无论用“内接法”还是“外接法”,测出的阻值都有误差。

(2)懂得误差的产生是由于电压表的分流或电流表的分压作用造成的,并能在实际中根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器。

(3)知道欧姆表测电阻的原理。

2、能力方面的要求:

(1)引导学生理解观察内容的真实性,鼓励学生寻查意外现象及异常现象所发生的原因。

(2)通过本课的测量误差分析,实际测量对比分析,培养学生动手操作能力和分析能力。

(3)培养学生细心操作、认真观察的习惯和分析实际问题的能力。

二、重点、难点分析

1、重点:使学生掌握引起测量误差的原因及减小误差的方法。

2、难点

(1)误差的相对性。

(2)根据给出的具体数据考虑选用什么规格的仪器来减小误差。

三、教具

电压表,电流表,欧姆表,测电阻的示教板。

四、主要教学过程

(-)引入新课

我们在初中时已经做过了“用电压表、电流表测电阻”的实验,现在,再做“伏安法测电阻”,是不是简单的重复呢?大家可以回想一下,当初做实验时的情况,把两个示数相除,再多次求平均即可,那你们有没有想过,这样得到的就是电阻的真实值吗?不是,原因在于电压表和电流表都不是理想的。

(二)教学过程

1、伏安法测电阻

我们已经了解了电流表并非无电阻,而电压表也并不是电阻无穷大,用这样的表去测量电阻,会对测量结果有什么样的影响?

(1)、原理:利用部分电路欧姆定律

我们利用电压表,电流表测量电阻值时,需把二者同时接入电路,否则无对应关系,没有了测量的意义,那么接入时无非两种接入方法,那么电路应如何?请同学们画出。

(2)、电路:

如果是理想情况,即时,两电路测量的数值应该是相同的。

提出问题,实际上两块表测量的是哪个研究对象的哪个值?测出来的数值与实际值有什么偏差,是偏大还是偏小?

外接法

是两端电压,是准确的,是过和的总电流,所以偏大。

偏小,是由于电压表的分流作用造成的。

实际测的是与的并联值,随,误差将越小。

内接法

是过的电流,是准确的,是加在与A上总电压,所以偏大。偏大,是由于电流表的分压作用造成的。

实际测的是与A的串联值,随,误差将越小。

进一步提问:为了提高测量精度,选择内、外接的原则是什么?

适用范围:;

[思考题]给你电源、电流计、已知电阻、开关和未知电阻各一只,如何设计测量电阻的电路。

方法:将A前后两次串入和各支路,测得电流强度为和,应有,则)

2、欧姆表测电阻

伏安法测电阻比较麻烦,实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻,关于欧姆表的构造,先请同学们看书。

以上欧姆表的结构示意图。借助电流表显示示数,测电阻不同于测电流、电压,表内本身含有电源,表盘上本身刻定的是电流值。试想,在两表笔间接入不同的电阻时,电路中的电流强度会随之发生改变,且一个阻值对应一个电流值,即指针偏在某一位置,所以可知:

(1)、原理:闭合电路欧姆定律

(2)、刻度的标定:

①两表笔短接,调,使,刻出“0”

②两表笔断开,指针不偏,刻出“∞”

③任意加上,,在指针偏转到的位置,刻出“”;

④若是正好是呢?应有,不难看出此时、,是此时的欧姆表内阻,也称中值电阻。

拿出一块欧姆表演示一下刚才的过程,同时说明:

①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一,即电流流入的为正极,电流流出的为负极。

②由于与并不是简单的反比关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从有向左,刻度越来越密。

(3)、使用欧姆表的注意事项:(请同学回答并总结出)

①测电阻时,要使被测电阻同其它电路脱离开。

②欧姆表一般均有几档,而且使用时间长了,电池的E,r均要发生改变,所以在每次使用前及换挡后都要进行调零。

③每次使用后要把开关拨到OFF档或交流电压档的最大量程。

由此也可看出,利用欧姆表测电阻仅是粗测而已,在此基础上,应再利用伏安法测量才会比较准确。

3、课后小结

欧姆定律适用条件范文3

一、教材分析 《欧姆定律》一课,学生在初中阶段已经学过,高中必修本(下册)安排这节课的目的,主要是让学生通过课堂演示实验再次增加感性认识;体会物理学的基本研究方法(即通过实验来探索物理规律);学习分析实验数据,得出实验结论的两种常用方法——列表对比法和图象法;再次领会定义物理量的一种常用方法——比值法.这就决定了本节课的教学目的和教学要求.这节课不全是为了让学生知道实验结论及定律的内容,重点在于要让学生知道结论是如何得出的;在得出结论时用了什么样的科学方法和手段;在实验过程中是如何控制实验条件和物理变量的,从而让学生沿着科学家发现物理定律的历史足迹体会科学家的思维方法.

本节课在全章中的作用和地位也是重要的,它一方面起到复习初中知识的作用,另一方面为学习闭合电路欧姆定律奠定基础.本节课分析实验数据的两种基本方法,也将在后续课程中多次应用.因此也可以说,本节课是后续课程的知识准备阶段.

通过本节课的学习,要让学生记住欧姆定律的内容及适用范围;理解电阻的概念及定义方法;学会分析实验数据的两种基本方法;掌握欧姆定律并灵活运用.

本节课的重点是成功进行演示实验和对实验数据进行分析.这是本节课的核心,是本节课成败的关键,是实现教学目标的基础.

本节课的难点是电阻的定义及其物理意义.尽管用比值法定义物理量在高一物理和高二电场一章中已经接触过,但学生由于缺乏较多的感性认识,对此还是比较生疏.从数学上的恒定比值到理解其物理意义并进而认识其代表一个新的物理量,还是存在着不小的思维台阶和思维难度.对于电阻的定义式和欧姆定律表达式,从数学角度看只不过略有变形,但它们却具有完全不同的物理意义.有些学生常将两种表达式相混,对公式中哪个是常量哪个是变量分辨不清,要注意提醒和纠正.

二、关于教法和学法 根据本节课有演示实验的特点,本节课采用以演示实验为主的启发式综合教学法.教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动.在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见.这样既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃.

通过本节课的学习,要使学生领会物理学的研究方法,领会怎样提出研究课题,怎样进行实验设计,怎样合理选用实验器材,怎样进行实际操作,怎样对实验数据进行分析及通过分析得出实验结论和总结出物理规律.同时要让学生知道,物理规律必须经过实验的检验,不能任意外推,从而养成严谨的科学态度和良好的思维习惯.

三、对教学过程的构想 为了达成上述教学目标,充分发挥学生的主体作用,最大限度地激发学生学习的主动性和自觉性,对一些主要教学环节,有以下构想:1.在引入新课提出课题后,启发学生思考:物理学的基本研究方法是什么(不一定让学生回答)?这样既对学生进行了方法论教育,也为过渡到演示实验起承上启下作用.2.对演示实验所需器材及电路的设计可先启发学生思考回答.这样使他们既巩固了实验知识,也调动他们尽早投入积极参与.3.在进行演示实验时可请两位同学上台协助,同时让其余同学注意观察,也可调动全体学生都来参与,积极进行观察和思考.4.在用列表对比法对实验数据进行分析后,提出下面的问题让学生思考回答:为了更直观地显示物理规律,还可以用什么方法对实验数据进行分析?目的是更加突出方法教育,使学生对分析实验数据的两种最常用的基本方法有更清醒更深刻的认识.到此应该达到本节课的第一次高潮,通过提问和画图象使学生的学习情绪转向高涨.5.在得出电阻概念时,要引导学生从分析实验数据入手来理解电压与电流比值的物理意义.此时不要急于告诉学生结论,而应给予充分的时间,启发学生积极思考,并给予适当的思维点拨.此处节奏应放慢,可提请学生回答或展开讨论,让学生的主体作用得到充分发挥,使课堂气氛掀起第二次高潮,也使学生对电阻的概念是如何建立的有深刻的印象.6.在得出实验结论的基础上,进一步总结出欧姆定律,这实际上是认识上的又一次升华.要注意阐述实验结论的普遍性,在此基础上可让学生先行总结,以锻炼学生的语言表达能力.教师重申时语气要加重,不能轻描淡写.要随即强调欧姆定律是实验定律,必有一定的适用范围,不能任意外推.7.为检验教学目标是否达成,可自编若干概念题、辨析题进行反馈练习,达到巩固之目的.然后结合课本练习题,熟悉欧姆定律的应用,但占时不宜过长,以免冲淡前面主题.

四、授课过程中几点注意事项 1.注意在实验演示前对仪表的量程、分度和读数规则进行介绍.

2.注意正确规范地进行演示操作,数据不能虚假拼凑.

3.注意演示实验的可视度.可预先制作电路板,演示时注意位置要加高.有条件的地方可利用投影仪将电表表盘投影在墙上,使全体学生都能清晰地看见.

4.定义电阻及总结欧姆定律时,要注意层次清楚,避免节奏混乱.可把电阻的概念及定义在归纳实验结论时提出,而欧姆定律在归纳完实验结论后总结.这样学生就不易将二者混淆.

欧姆定律适用条件范文4

笔者根据多年来的应考经验总结出了电路“一、二、三、五”,供同学们备考:

一、一个原则:即电路的等效原则

1. 无电流的支路可省去;

2. 电势相等的点可合并;

3. 理想电压表视为断路,理想电流表则视为短路;

4. 电路稳定时,电容器可作断路处理.

例1某同学设计了一个转向灯电路(图1),其中L为指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是()

A. L的功率小于额定功率

B. L1亮,其功率等于额定功率

C. L2亮,其功率等于额定功率

D. 含L支路的总功率较另一支路的大

解析本题考查的是闭合电路欧姆定律、电功率. 先画等效电路图可知,当S置于位置1时,含L、L2支路与L1支路并联,电源电动势为6 V,三个灯的额定电压也为6 V,根据闭合电路欧姆定律可知,电源分一部分电压,外电压将小于6 V,所以三个灯的实际功率均小于额定功率,故A正确,B、C错误;又含L支路的总电阻大于L1支路的电阻,根据电功率P = 可知,含L的支路较另一支路电阻大,总功率较另一支路的小,故D错误. 故选A.

点拨本题对于D选项的判断基本上都能完成,本题的主要误区在于B、C选项的判断,电源电动势为6V,很容易让考生产生误解;并联电路的电压等于电源电动势,所以L1亮,其功率等于额定功率.

二、两种图线

1. 导体的伏安特性曲线

如图2,线性元件的伏安特性曲线是一条过原点的直线,直线的斜率在数值上等于导体电阻的倒数.

2. 电源的UI图像,如图3,图线斜率的绝对值等于电源内阻,图线在纵轴上的截距等于电源电动势,图线在横轴上的截距等于短路时的电流.

例2如图4是某一半导体器件的UI图, 将该器件 与标有“9 V,18 W”的用电器串联后接入电动势为12 V的电源两端,用电器恰能正常工作,求此时电源的输出功率是多少?若将该器件与一个阻值为1.33的电阻串联后接在此电源两端,则该器件消耗的电功率约为多少?

解析半导体器件与“9V,18W”用电器串联时,流过的电流I == A = 2A,从图像中得对应的半导体元件电压是1 V,故电源的输出电压是U1 = 9 V + 1 V = 10 V,输出功率P1 = IU1 = 2×10 W = 20 W.

电源内阻r == = 1 .

把1.33 的电阻也作为电源电阻,则电源的新内阻r'变为2.33 ,则路端电压U = E Ir' = 122.33I,若I = 4 A,则U = 2.68 V. 从而作出电源的UI图像,两图线的交点的纵横坐标相乘便是半导体元件消耗的功率. 故半导体元件消耗的功率P' = U'I' = 5×3 W = 15 W.

点拨本题的第二问,如果想不到以下的问题,是根本无法求解的:把串联的1.33 的电阻也作为电源的内阻,把原来的电源作为一个新电源看待,且要作出新电源的UI图线,两图线的交点坐标分别是半导体元件两端的电压和流过的电流,根据交点两坐标相乘求半导体元件的功率.

三、三个定律

恒定电流中的三个定律分别是:

1. 电阻定律:R = ,适用于金属导体或电解液导电.

2. 欧姆定律:

(1) 部分电路欧姆定律I = ,对金属导电和电解液导电均适用,但对气体导电不适用;

(2) 闭合电路欧姆定律I = 或E = IR + Ir(粗测电阻的欧姆表就是依据闭合电路欧姆定律制成的);

3. 焦耳定律Q = I2Rt,普遍适用;电流做的功W = UIt ≥ Q = I2Rt (对纯电阻电路或元件才取等号).

例2如图5所示电路中,电阻R1 = R2 = R3 = 10 ,电源内阻r = 5 ,电压表可视为理想电表.当开关S1和S2均闭合时,电压表的示数为10V.

(1)电阻R2中的电流为多大?

(2)路端电压为多大?

(3)电源的电动势为多大?

(4)当开关S1闭合而S2断开时,电压表的示数变为多大?

解析(1)I2 ==A = 1 A.

(2)路端电压等于外电路电压,故U = I2(R2 + ) = 1×(10 + 5)V = 15 V.

(3)又U = EI2r,故E = U + I2r = 15 V + 1×5 V = 20 V.

(4)当开关S1闭合而S2断开时,电路是R1、R2串联再与电源构成闭合电路,R3起导线作用,电压表示数等于外电路电压.

U = (R1 + R2) = ×20 V = 16 V.

点拨电路基本知识包括公式、定律及其简单应用,较复杂电路的简化及其计算等,这是高考的基本要求,一定要牢记并掌握.

四、五种功率

1. 电功率P = IU,普遍使用;

2. 热功率P热 = I2R,普遍使用;

3. 电源的输出功率P出 = IU;在电源电动势和内阻一定时,当R = r时,电源的输出功率最大,即Pm = ,此时电源效率 = 50%;

4. 电源消耗的电功率P耗 = I2r;

5. 电源的总功率P总 = IE,P总 = P出 + P耗.

例4汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图6所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A,电动机启动时电流表读数为58 A,若电源电动势为12.5 V,内阻为0.05 ,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了()

A.35.8 WB.43.2 W

C.48.2 WD.76.8 W

解析电动机不启动时,灯泡的电压为电源路端电压,设为UL,电动机启动后灯泡电压仍为路端电压,设为UL'. 由欧姆定律得 I = ,求得灯泡电阻R = 1.2 ,灯泡消耗功率为PL = EII2r = 120 W.

电动机启动后,路端电压UL'= EI'r = 9.6 V, 灯泡消耗电功率为PL' == W = 76.8 W.

所以灯泡功率降低了

P = 120 W76.8 W = 43.2 W.

欧姆定律适用条件范文5

电压表内阻的测量是近年来高考的热点和亮点,其实电压表内阻的测量和一般电阻的测量一样,所不同的就是电压表可提供自身两端的电压值作为已知条件。因此,在测量电压表内阻的实验中,要灵活运用所学过的实验方法,依据实验原理和实验仪器,按照题设要求和条件进行合理的测量。

一、利用伏安法测量

电压表是测定电路两端电压的仪器,理想电压表的内阻可视为无限大,但实际使用的电压表内阻并不是无限大。为了测量某一电压表的内阻,给出的器材有:A. 待测电压表( ,内阻在 之间);B. 电流表( );C. 滑动变阻器 ;D. 电源( 的干电池两节);E. 开关和若干导线。利用伏安法 ,测量电压表示数U和电流表示数I即可,由于滑动变阻器最大阻值远小于被测内阻值,为了满足多测几组数据,利用作图法求电压表的内阻,应选用滑动变阻器分压式电路,电路如图所示。

二、利用“伏伏”法测电压表的内阻

“伏伏”法是利用两块电压表测电阻的一种方法,这一方法的创新思维是运用电压表测电流(或算电流),此方法适用于电流表不能用或没有电流表等情形。设计电路时不仅要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。

(1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。

(2)写出计算电压表V的内阻 的计算公式为

RV= 。

分析与解:多数考生解答此题,毫不犹豫地套用伏安法,由于没有考虑电表的量程,当然做不正确。少数考生想到待测电压表的量程为3V,内阻约 ,电压表中的最大电流为 ,认为电流表不能准确测量,但由于创新能力差,也做不正确。只有极少数有“伏伏”法新理念的考生才能做正确。

答案:(1)测量电压表V的内阻的实验电路如图所示。(2)电压表V的示数U,电压表V2的示数U2,电阻箱R1的读数r1。根据欧姆定律,利用通过电压表的电流与通过电阻R1的电流相等,算出电压表的电阻为 。

三、利用欧姆表测量

欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,已知欧姆表刻度盘上中央刻度值为“20”,现用欧姆表测量一个内阻约为几千欧的电压表,实验中应把欧姆表选择开关调至×100档,若欧姆表的读数如图所示,则该电压表内阻阻值为 。

四、利用半偏法测量

方法一:用如图所示电路测量量程为1V的电压表的内阻Rv(Rv在 之间)。提供的器材还有:A. 滑动变阻器,最大阻值 ;B. 电阻箱,最大阻值 ,阻值最小改变量为 ;C. 电池组:电动势约6V,内阻可忽略不计;D. 导线和开关。实验方法和步骤是:① 断开开关S,按图3连接好电路;② 把滑动变阻器的触头P滑到 端;③ 将电阻箱的阻值调到零;④ 闭合开关S;⑤ 调节滑动变阻器R的阻值,使电压表指针达到满偏;⑥ 调节电阻箱R0的阻值,使电压表指针达到半偏,读出此时电阻箱R0的阻值,即为电压表的内电阻Rv的测量值。

方法二:量程为3V的电压表V的内阻约为 ,要求测出该电压表内阻的精确值,实验中提供的器材有:A. 阻值范围为 到 的电阻箱;B. 开路电压约为5V,内阻可忽略不计的电源E;C. 导线若干和开关。实验电路如图所示,由于电源的电动势没有准确给出,先调节电阻箱阻值,使电压表指针指在中间刻度线,记下电阻箱的阻值R1,有 ①

再调节电阻箱阻值,使指针指在满偏刻度,记下电阻箱的阻值 由串联分压规律: ②,解①②式得

五、利用已知电动势的电源和电阻箱测量

量程为3V的电压表,其内阻约为 ,现要求测出该电压表内阻,实验器材有:电源,电动势 ,内阻不计;变阻器R,阻值范围 ,额定电流 ;开关和导线若干,实验电路如图所示,由于电源的电动势准确给出,只需调节R记下阻值,读出对应的电压值U,由串联分配规律可得:

六、利用电流表和定值电阻测量

实验电路如图所示,图中E为电源(电动势为4V),R为滑动变阻器(最大阻值为 ),R0为已知定值电阻(阻值为 ),A为电流表(量程为 ),V为一个有刻度但无刻度值的电压表(量程约3V,内阻约 ),现要测电压表V的内阻Rv。实验步骤如下:闭合开关S1、S2,调节R的滑动触头使电压表V满偏,设满偏电压为Um,读出电流表A示数为 ,有 ①

闭合S1,断开S2,调节R的滑动触头使电压表V满偏 ,读出电流表A示数为 ,有 ②

联立①②式,可得电压表内阻

七、利用电压表和电阻箱测量

实验室提供的器材有:A. 电池E:电动势约6V,内阻约 ;B. 电压表 :量程3V,内阻 约为 ;C. 电压表V2:量程 ,内阻 约为 ;D. 电阻箱R1:最大阻值 ,阻值最小改变量为 ;E. 滑动变阻器R2:最大阻值为 ;F. 开关和导线若干。

欧姆定律适用条件范文6

 

关键词:维吾尔族音乐理论体系 木卡姆研究 共性与源流

一、版本的准确性是研究工作的客观依据

维吾尔木卡姆是维吾尔民族的传统音乐、诗词、舞蹈的组合体。它具有严谨规范的结构,个性化的鲜明特点与精密的科学性。《维吾尔十二木卡姆》迄今已出版了三个版本。第一个版本由新疆维吾尔自治区文化厅十二木卡姆整理工作组记谱整理,1960年由音乐出版社和民族出版社联合出版;第二个版本由新疆维吾尔自治区十二木卡姆研究学会和新疆维吾尔自治区文化厅编,1993年由新疆人民出版社出版;第三个版本由新疆维吾尔自治区十二木卡姆研究会和新疆维吾尔自治区古典文学研究会编,1997年由中国大百科全书出版社出版。第一个版本的乐曲数为245首;第二个版本增至320首(增添了75首);第三个版本又在第二个版本的基础上增添了《阿比倩希曼》、《穆斯台扎特》和《依希热提恩格兹木卡姆》等三个部分。就传统音乐研究而言,版本的原始性与准确性是我们进行科学研究的客观依据。现今创作或其他形式增补后的木卡姆在历史价值与学术价值上与第一版《维吾尔十二木卡姆》不可同日而语。除了民间遗存的乐曲外,人为的弥补《维吾尔十二木卡姆》,不符合学术研究对资料的要求,是不可取的。遗存的十二木卡姆曲调可以增补,但应当说明增补乐曲的出处。最近,有些海外学者对《维吾尔十二木卡姆》三个版本作出评价,“他们认为第二、第三种版本的学术价值远不如第一版本,因此他们在研究维吾尔木卡姆音乐时只使用第一种版本。其理由之一是第一种版本是由民间艺人演唱、演奏的原始材料,是民族音乐学家田野工作的成果,而第二、三种版本是由专业演员演唱、演奏的音乐,不是采自于民间音乐生活,不具有真正传统音乐的性质;理由之二是第二、第三种版本在原套曲中增添了不少新曲目,又未加详尽说明。这些新加曲目并非来自民间传承”。民族文化的继承与发展是两个概念,不能正确处理两者关系,将会给这块世界罕见的瑰宝带来负面影响。我们应当本着尊重历史、展示传统音乐原貌的原则,实事求是的学风开展民族传统音乐整理工作。我们应准确把握作为民族历史精神财富的维吾尔十二木卡姆的非物质文化的原始风貌,否则将对今后的研究工作及维吾尔木卡姆的传播不利。

二、从维吾尔民族音乐理论体系人手开展研究工作

维吾尔音乐尤其维吾尔木卡姆音乐能够体现出乐制的多样性。乐制包括音乐和律制的音乐体系概念。世界各地区的乐制大体可分为三种体系,“五声体系”即中国主体体系、“七声体系”和“四分之三音体系”。这一理论最初由奥地利音乐学家霍恩博斯特尔(Eirch Von Hormboste1,1877-1935)提出。我国音乐学家王光祈在《东方民族之音乐》中最早以国文刊出该理论,理论名称略有改动。五声体系(即五声音阶体系)流行地区极广,亚洲地区的中国、朝鲜、日本、蒙古、越南、吉尔吉斯以及俄罗斯接近亚洲地区的靴靶、马里和巴什科尔托斯坦(原巴什基尔)等地;并流行于非洲地区,美洲黑人和美洲印第安人之间。七声体系(即七声大小音阶体系)几乎流行于整个欧洲,并及于美洲。这个体系与古代希腊乐制有密切联系。四分之三音体系就是在音阶中相邻两音之音存在着“四分之三音”(即“半音”加“半音之半”的音程的一种乐制)。这种四分之三音是阿拉伯民族音乐的主要特征流行于阿位伯和伊朗,亦见于西亚和北非地区以阿拉伯民族为主体的诸国,如伊拉克、叙利亚、黎巴嫩、约旦、沙特阿拉伯、利比亚以及埃及、阿尔及利亚和摩洛哥等。三种体系互有影响,在同一体系内,不同民族其乐制又各有特点。维吾尔木卡姆音乐是三大音乐体系均存在的复杂音乐主体,它的复杂结构形态和维吾尔民族这个音乐客体的认知心理、情感心理、音乐心理密切相联。三类心理状态又与维吾尔民族的生存环境息息相关,自古以来新疆就是丝绸之路要冲,各种古老文明交汇于此。受惠于这得天独厚的地理条件和文化条件,维吾尔民族在继承和发扬民族文化的基础之上又从古老的汉文化、印度文化、波斯—阿拉伯伊斯兰文化以及古希腊文化中汲取营养。

音乐作品要获得认可就必须考虑听众音乐认知的基本要求,使作品或多或少地保持在对象认知结构之内,使之或多或少地引起对象的期待,并使作品与听众期待的实现之间完成一种平衡:既不使听众期待立即实现,又不至于离开得太远。音乐心理学家迈耶尔(L.Meyer)指出:“一种音乐风格的出现,有赖于文化和个体成熟。这种成熟的标志之一,体现在不断向前看的意愿,及在一定程度上舍弃现实满足而追求长远的理想。这样,人为地设置期待的抑制,情愿承受不确定性,就成为实现这种理想所必备的条件。维吾尔木卡姆音乐形态的规范属性与科学程式正是维吾尔民族本位音乐成熟的重要标志。现今的维吾尔木卡姆音乐形态研究只是立足于欧洲音乐理论体系的框架内,从记谱工作到理论阐述均用着十二平均律的耳朵与欧洲影响下的固定节拍、节奏模式。如果音高、节奏型问题出了“偏差”,就设计出一些本位与客位都难以理解、难以实践的新符号、新注解,而忽视了局内人的说法与表现。维吾尔木卡姆音乐的律制与十二平均律的律制,难道可以简单地认为是音程关系多一点儿或少一点儿吗,节奏型的规范、节拍的强弱关系能用欧洲音乐理论体系说明吗,显然,这是不合适的。应当从音乐形态学方面入手,系统研究维吾尔木卡姆的乐制,从理论上健全维吾尔音乐体系,用比较音乐学的方法对三大体系的音阶、律制、节奏型、节拍等音乐根本要素进行分析,对应维吾尔木卡姆音乐本身,找出维吾尔木卡姆音乐理论体系的科学、合理的规律。维吾尔木卡姆音乐的形态特征不能用某一音乐体系来审视其乐制,而应该逐步认识维吾尔音乐自身的规律。总之,解决维吾尔木卡姆音乐形态问题,必须建立维吾尔民族音乐体系并以此对维吾尔木卡姆音乐进行科学分析。