Сопротивление и закон Ома

Содержание и основные понятия

Сопротивление показывает, насколько проводник препятствует направленному движению зарядов. Для металлического проводника при постоянной температуре ток прямо пропорционален напряжению.
ФГОС · 8 класс
ФОП · базовый уровень
интерактивная модель
сопротивление
закон Ома
удельное сопротивление
реостат
01
Физическая картина
Что происходит и какие границы имеет модель.
Главная идея
Сопротивление показывает, насколько проводник препятствует направленному движению зарядов. Для металлического проводника при постоянной температуре ток прямо пропорционален напряжению.
Сопротивление растёт с длиной и удельным сопротивлением, но уменьшается с площадью сечения.
Вольт-амперная характеристика омического проводника — прямая через начало координат.
Нагрев может изменить сопротивление, поэтому условие постоянной температуры существенно.
Как рассуждать
Сначала назовите систему и взаимодействия, затем выберите величины и только после этого записывайте закон. Формула работает в пределах допущений модели.
02
Законы и величины
Символы следует читать как связь величин, а не как рецепт подстановки.
I
=
U
R
I=\frac{U}{R}
I
=
R
U
​
закон Ома для участка цепи
R
=
ρ
l
S
R=\rho\frac{l}{S}
R
=
ρ
S
l
​
сопротивление проводника
Разбор ситуации
При напряжении 12 В на резисторе 6 Ом сила тока равна 2 А. Удвоение сопротивления уменьшит ток вдвое.
04
Связи и применение
В реальном мире
При напряжении 12 В на резисторе 6 Ом сила тока равна 2 А. Удвоение сопротивления уменьшит ток вдвое.
Проверка модели
Сравнивайте предсказание с наблюдением, оценивайте единицы, порядок величины и влияние неучтённых факторов. Расхождение не всегда означает ошибку закона: часто идеализация перестаёт быть достаточной.
Ц
Что нужно понимать
Результат 1
Объяснять физический смысл темы «Сопротивление и закон Ома» через модель, а не только через формулу.
Результат 2
Различать и корректно использовать термины: сопротивление, закон Ома, удельное сопротивление.
Результат 3
Указывать условия применимости закона, проверять единицы и предельные случаи.
Т
Термины темы
Определение должно указывать физический смысл, а не заменяться бытовым синонимом.
сопротивление
Характеристика противодействия проводника электрическому току.
закон Ома
Экспериментальная связь между током, напряжением и сопротивлением для участка цепи при неизменных физических условиях.
удельное сопротивление
Характеристика материала, связывающая сопротивление однородного проводника с его длиной и площадью сечения.
реостат
Переменный резистор для плавного изменения сопротивления и тока в цепи.
Ф
Происхождение и вывод формул
Фундаментальный закон нельзя «доказать» алгеброй: для каждой записи указано, является ли она определением, экспериментальным законом или следствием модели.
I
=
U
R
I=\frac{U}{R}
I
=
R
U
​
эмпирический закон
Закон ома для участка цепи.
Ниже показано, из какого определения, опыта или закона возникает эта запись и где она применима.
I
∼
U
I\sim U
I
∼
U
Опыт устанавливает линейную зависимость силы тока от напряжения для омического участка при неизменной температуре.
R
=
U
I
R=\frac{U}{I}
R
=
I
U
​
Постоянный для этого участка коэффициент отношения напряжения к току называют сопротивлением.
I
=
U
R
I=\frac{U}{R}
I
=
R
U
​
Закон Ома записывает установленную опытом зависимость; алгебра лишь меняет форму её записи.
Условия:
Омический участок цепи, постоянные температура и физическое состояние проводника; R не зависит от U и I в выбранном диапазоне.
Контроль:
Размерности обеих частей должны совпадать; результат проверяют на знак, порядок и предельный случай.
R
=
ρ
l
S
R=\rho\frac{l}{S}
R
=
ρ
S
l
​
эмпирический закон
Сопротивление проводника.
Ниже показано, из какого определения, опыта или закона возникает эта запись и где она применима.
R
∼
l
R\sim l
R
∼
l
Измерения устанавливают, что сопротивление однородного провода пропорционально его длине.
R
∼
1
S
R\sim\frac{1}{S}
R
∼
S
1
​
При том же материале сопротивление обратно пропорционально постоянной площади поперечного сечения.
R
=
ρ
l
S
R=\rho\frac{l}{S}
R
=
ρ
S
l
​
Коэффициент ρ называют удельным сопротивлением; он характеризует материал при данной температуре.
Условия:
Однородный проводник постоянного сечения, равномерная температура, омический режим; контактные сопротивления не учитываются.
Контроль:
Размерности обеих частей должны совпадать; результат проверяют на знак, порядок и предельный случай.
!
Границы модели и типичные ошибки
Ошибка: забыть условие модели
Нельзя переносить формулу на любую ситуацию только из-за совпадения букв. Ключевое условие этой темы: Сопротивление растёт с длиной и удельным сопротивлением, но уменьшается с площадью сечения.
Как проверить рассуждение
Вольт-амперная характеристика омического проводника — прямая через начало координат. Затем проверьте единицы, направление векторов и поведение результата при нулевом или очень большом параметре.
Σ
Вывод по теме
Сопротивление и закон Ома
Сопротивление показывает, насколько проводник препятствует направленному движению зарядов. Для металлического проводника при постоянной температуре ток прямо пропорционален напряжению.
Сопротивление растёт с длиной и удельным сопротивлением, но уменьшается с площадью сечения.
Вольт-амперная характеристика омического проводника — прямая через начало координат.
Любой численный результат сопровождается единицей, знаком и объяснением его физического смысла.
Содержание сверено с ФРП по физике ООО/СОО 2025 года и тематикой действующих линий ФПУ: И. М. Пёрышкин и соавторы (7–9), Г. Я. Мякишев и соавторы (10–11); углубления — с линиями «Инженеры будущего» и В. А. Касьянова. Формулировки оригинальные, тексты учебников не воспроизводятся.