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1、歐姆定律 專題輔導【學習提示】（一）歐姆定律：1. 探究通過導體的電流與電壓、電阻的關系。影響導體中的電流大小的因素有兩個：電壓和電阻。這里總共涉及了三個物理量，為了研究的方便，采用控制變量法。即研究電流跟電壓的關系時，保持電阻不變；研究電流跟電阻的關系時，保持電壓不變。通過實驗探究得出如下結論：當導體的電阻一定時，通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比；當導體的電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比。2. 德國物理學家歐姆得出了上述結論，人們把這個規(guī)律叫做歐姆定律導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。其表達式為：I，其中U為導體兩端的電壓，單位為伏（V）；I為通過導體的

2、電流，單位為安（A）；R為導體的電阻，單位為歐（）。（二）伏安法測電阻：1. 定義：用電壓表測電壓，用電流表測電流，再根據(jù)R算出電阻值的方法，叫做伏安法測電阻。2. 原理：根據(jù)歐姆定律，測出導體兩端的電壓Ux和通過它的電流Ix，即可算出Rx。3. 器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關各一個以及待測電阻、導線若干。4. 電路圖： 5. 步驟：（1）根據(jù)電路圖連接電路，此時電鍵S應處于斷開狀態(tài)。（2）將滑動變阻器的滑片P移到最右端，從而使滑動變阻器的電阻達到最大值。（3）閉合開關，從電壓表、電流表上分別讀出U、I的值。（4）移動滑片P，再讀出兩組U、I的數(shù)據(jù)。（5）根據(jù)原理中的公式，求出上

3、述三組數(shù)據(jù)對應的電阻值R1、R2和R3，再根據(jù)Rx（R1R2R3）求出Rx的平均值。（三）重、難點解析：1. 研究電流I、電壓U、電阻R三個物理量之間的關系，采用的是變量控制法。即，先保持電阻R不變，研究電流I隨電壓U的變化；然后保持電壓U不變，研究電流I隨電阻R的變化。其一般步驟是：（1）明確研究的問題中涉及到哪些物理量，哪些物理量的變化是獨立的（在歐姆定律中獨立變化的是U、R，這在數(shù)學中被稱為自變量），哪個物理量的變化是受牽連的（在歐姆定律中是I，在數(shù)學中它被稱為因變量），并把這個量作為研究對象；（2）逐一研究這個物理量（即研究對象I）跟其它物理量的單一關系，研究時要使其余各自變量保持不變

4、；（3）然后再把這些單一關系綜合起來。2. 歐姆定律是貫穿本章內(nèi)容的主線，是電學中的核心內(nèi)容，要正確理解歐姆定律。歐姆定律的數(shù)學表達式極為簡單，但要能在實際解題時靈活運用，必須注意以下幾個方面：在運用歐姆定律的時候要注意：（1）同一性：公式中的三個物理量I、U和R必須是同一導體(或同一部分電路)在同一時刻的物理量；（2）統(tǒng)一性：I、U和R三個物理量的單位必須統(tǒng)一，即電流的單位I是A，電壓U的單位是V， 電阻R的單位是；（3）因果性：電流的大小是由電壓和電阻決定的，電壓和電阻是因，電流是果；而在電阻計算公式R中，電壓和電流不是電阻的因，只能用于電阻的計算。3. 運用歐姆定律及其變形公式的關鍵，在

5、于理解歐姆定律的物理意義和兩個變形公式的含義。公式I反映了決定電流大小的因素；公式R表示可用電壓和電流計算電阻；公式UIR表明導體兩端的電壓數(shù)值等于通過導體的電流和導體的電阻的乘積。4. 運用歐姆定律解題時應養(yǎng)成良好的解題習慣，在認真審題的基礎上按照如下步驟進行：（1）畫電路簡圖，并在圖上標明已知量和所求量；（2）列出已知條件和所求量；（3）求解并作答。5. 電阻箱的原理。（1）旋鈕式電阻箱：旋鈕式電阻箱的內(nèi)部有若干個定值電阻，旋轉(zhuǎn)旋鈕時，接入電路中的電阻個數(shù)發(fā)生相應的變化。比如，當1檔的旋鈕對準7時，表示內(nèi)部串聯(lián)接入了7個1的電阻；當10檔的旋鈕對準8時，表示內(nèi)部又串聯(lián)接入了8個10的電阻，

6、以此類推，下圖中電阻箱的讀數(shù)是R310005100810713587。（2）插孔式電阻箱：插孔式電阻箱的結構如圖所示，當插頭拔出時，電流將通過相應的電阻絲，電阻絲接入電路中；當插頭插入時，電流被插頭短路，電流不通過相應的電阻絲，電阻絲未接入電路中；當多個插頭同時拔出時，相應的電阻絲串聯(lián)接入電路，電阻箱的電阻就是它們串聯(lián)的總電阻。如圖所示電阻箱的電阻值為：R1258。【典型例題】例1 在做研究電流跟電壓、電阻間關系的實驗時，有如下數(shù)據(jù)： 試回答：由表1和表2的數(shù)據(jù)，可以得出哪些結論？分析：從表1（亦可從表2）的實驗數(shù)據(jù)中可見，電阻保持5不變，導體兩端的電壓從2V增大到4V、6V時，通過導體的電流

7、相應地從0.4增大到0.8A、1.2A，由此可以看出，電阻保持不變時，導體中的電流隨導體兩端的電壓的增大而增大，導體兩端的電壓增大幾倍，電流就增大幾倍。比較表1和表2中第1組實驗數(shù)據(jù)可見，兩次電壓保持2V不變，導體的電阻從5增大為10，通過導體的電流相應地從0.4A減小為0.2A。即電壓保持不變時，導體中的電流隨導體的電阻的增大而減小，導體的電阻增大幾倍，電流就減小幾倍。解答：當導體的電阻保持不變時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比；當導體兩端的電壓保持不變時，導體中的電流跟導體的電阻成反比。例2 加在某導體兩端的電壓為4V時，通過它的電流為0.5A，這個導體的電阻為；若將這個導體接到8V的

8、電壓上，導體的電阻又為。分析：導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，它的大小僅與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，而與導體兩端的電壓和導體中的電流無關。當U14V，I10.5A時，可以算出R8，當電壓為8V，電流將隨之改變，但電阻R不隨電壓、電流改變，始終為8。解答：8,8。例3 如圖所示電路中，電源電壓為3V，R為滑動變阻器，L為小燈泡。閉合開關S后，移動變阻器滑片P，小燈泡始終不亮，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為3V，則電路的故障可能是：A. 燈泡斷路。B. 電流表斷路。C. 變阻器斷路。D. 開關接觸不好。分析：本題是電路連接中簡單故障的判斷問題。當通電后電流表無示數(shù)，可能是電流表中無電流或

9、通過的電流小于電流表最小刻度而無法顯示。而電壓表有示數(shù)，則說明有電流通過電壓表，由此可知，本題中的小燈泡斷路了。解答：正確選項為A。例4 一定值電阻兩端電壓為4V時，通過的電流為0.5A，若這個電阻兩端的電壓增大到5V時，能否用量程為0.6A的電流表來測量通過這個電阻電流？分析：本題可運用歐姆定律及其變形公式求解，也可以根據(jù)在電阻不變時，電流跟電壓成正比的關系求解。解法一：當定值電阻兩端的電壓為4V時，根據(jù)歐姆定律得：R8當定值電阻兩端電壓為5V時，根據(jù)歐姆定律得：I/0.625A0.6A不能用量程為0.6A的電流表來測量。解法二：定值電阻R的阻值保持不變，則通過電阻的電流與其兩端電壓成正比I

10、I/UU/題中，I0.5A，U4V，U/5V，I/I0.5A0.625A0.6A因此不能用量程為0.6A的電流表來測量。例5 如圖所示電路中，當開關S分別與a、b接觸時，電流表的示數(shù)之比為54，已知R26，設電源電壓保持不變，求電阻R1的阻值是多少？分析：在有兩種或幾種狀態(tài)的電路計算中，單靠其中任一種電路狀態(tài)都不能求出未知量，需要用聯(lián)立方程組的方法求解，這類題的一般解題思路和方法是：（1）根據(jù)歐姆定律，利用兩種電路狀態(tài)中的不變量（電源電壓不變，即電路兩端總電壓不變，定值電阻不變）列方程組，這也是各種題目中的基本方程。（2）利用電路中的等量關系或比例關系列方程組，這種等量關系要結合題目給出的已知

11、條件，這是為解題而補充的方程。（3）在列方程組時，雖然電路變化，但不變量及相等量盡量符號一致，這樣可以減少方程數(shù)。解：當開關S與a接觸時，電阻R2被斷路，R1直接接在電源上，此時，UIR1，當開關S與b接觸時，電阻R1與R2串聯(lián)接在電源上，此時，UI/(R1+R2)I/（R16）且，將聯(lián)立，解得R124?！灸M試題】一. 一. 填空:1. 某段導體的電阻是2.2k，若通過它的電流是100mA，那么加在導體兩端的電壓是V。2. 1min內(nèi)通過導體橫截面的電荷是30C，導體中的電流是A；如果加在導體兩端的電壓是8V，則導體的電阻是。3. 伏安法測電阻時，使用的電源電壓是4.5V，電壓表有03V和0

12、15V兩個量程，電流表有00.6A和03A兩個量程，估計待測電阻的阻值約為10，則電壓表應選擇量程，電流表應選擇量程。4. 通過某一導體的電流正在逐漸減小，可以推斷出加在這個導體兩端的電壓正在（選填“增大”、“不變”或“減小”，下同），而這段導體的電阻。5. 一只小燈泡標有“2.5V0.3A”字樣，這個小燈泡在正常發(fā)光時，燈絲的電阻為，這個小燈泡不工作時，其燈絲的電阻比上述計算值（選填“大”或“小”）。6. 一段導體兩端電壓為6V時，在5s內(nèi)通過導體的電量為2C，則這段導體的電阻是；當所加的電壓減小為3V時，導體中的電流為mA，導體的電阻為。7. 把一阻值為30的電阻接在蓄電池組的兩極上，通過

13、電阻的電流為0.2A，則該蓄電池組的電壓為V。現(xiàn)改用一阻值是10的電阻接在同一蓄電池組的兩極上，通過該電阻的電流為A。8. 已知2s內(nèi)通過燈1的電荷為0.3C，每分鐘通過燈2的電荷為6C，則通過燈1和燈2的電流之比為。若這兩燈接在同一電源的電路里，且無其它用電器，由此可以肯定燈1和燈2是聯(lián)。9. 把20的電阻直接接在一節(jié)干電池的兩端，則電阻中通過的電流為A，10min內(nèi)通過它的電荷為。10. 某次研究電流、電壓、電阻三者之間的關系時，實驗數(shù)據(jù)如下兩表所示：（1）分析上表甲所示的數(shù)據(jù)，可得到的結論是：當時，電流跟電壓成關系；（2）分析上表乙所示的數(shù)據(jù)，可得到的結論是：當時，電流跟電阻成關系；（3

14、）綜合上述結論我們可得出的結論是：一段導體中的電流，跟成正比，跟成反比，這個規(guī)律是德國物理學家得出的，其數(shù)學表達式是：。二. 二. 選擇：1. 如圖所示的電路中，電源電壓保持3V不變，當開關S閉合時，電流表示數(shù)為0.5A，當開關S斷開后，下列關于各電表示數(shù)的說法中正確的是：A. 表和表的示數(shù)都為零。B. 表示數(shù)為零，表示數(shù)為0.5A。C. 表示數(shù)為3V，表示數(shù)為零。D. 表示數(shù)為3V，A表示數(shù)為0.5A。2. 關于歐姆定律I，以下說法中正確的是：A. 導體中的電流與這段導體兩端的電壓成正比。B. 導體中的電流與這段導體的電阻成反比。C. 導體中的電流與導體兩端的電壓、導體的電阻均無關。D. 導

15、體中的電流與導體兩端的電壓、導體的電阻均有關。3. 如圖所示，電源電壓保持不變，R12R2，當開關S接在1位置時電流表的示數(shù)為I1，當開關S接在2位置時電流表的示數(shù)為I2，則I1與I2之比為：A. 11。B. 12。 C. 21。D. 無法判斷。4. 當某導體兩端的電壓是6V時，通過該導體的電流是0.6A，如果使該導體兩端的電壓再增加3V，那么這時該導體的電阻和通過和電流分別是：A. 10，0.9A。B. 10，0.3A。C. 15，0.4A。D. 5，0.6A。5. 根據(jù)R，下列說法中正確的是：A. 導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比。B. 電壓為零時，導體中的電流為零，但電阻不為零。C.

16、 通過導體的電流越小，它的電阻就越大。D. 導體的電阻總是隨著溫度的升高而增大的。6. 如果通過某段電路的電流變大了，則下列敘述中正確的是：A. 這段電路兩端的電壓一定增大。B. 這段電路兩端的電壓一定減小。C. 這段電路兩端的電壓增大，同時這段電路的電阻一定減小。D. 這段電路兩端的電壓增大，或者這段電路的電阻減小，或者兩種情況都存在。7. 如圖是“研究電流跟電壓、電阻的關系”的電路圖，若電壓表的示數(shù)為U，電流表的示數(shù)為I，改變滑動變阻器R/連入電路的阻值，記錄下多組實驗數(shù)據(jù)，某同學對其分析后得出如下結論，其中正確的是：A. 當U增大n倍，R就減小為原來的。B. R跟U成正比，跟I成反比。C

17、. 不論U怎樣變化，U與I的比值不變。D. 當U為零時，I為零，R也為零。8. 在“用伏安法測電阻”的實驗中，下列注意事項中，沒有必要的是：A. 接電路時，先斷開開關。B. 應從電源的正極開始連線，開關應靠近電源的正極。C. 在無法估計被測電阻大小時，電流表、電壓表應選用較大的量程。D. 將變阻器連入電路時，滑片應放在變阻器阻值最大的位置上。9.一只電阻兩端的電壓從2V增加到2.8V時，通過該電阻的電流增加了0.1A，則該電阻的阻值是：A. 8。B. 20。C. 28。D. 無法確定。10.如圖所示的是用伏安法測電阻Rx阻值的四個電路圖，其中正確的是：11.某同學在做“用伏安法測電阻”的實驗時

18、，誤將電流表和電壓表的位置調(diào)換了位置，閉合開關S后，下列現(xiàn)象中會發(fā)生的是：A. 電壓表燒壞。B. 電流表燒壞。C. 小燈泡燒壞。D. 小燈泡不亮。12. 在如圖所示的電路中，Rx的電阻約5，其它實驗器材的規(guī)格是：滑動變阻器R（2A，010），電壓表（兩個量程為03V，015V），電流表（兩個量程為00.6A，03A），電源（4.5V），為了減小測量電阻的誤差，要求每次測量時電表指針偏轉(zhuǎn)在最大刻度的以上，那么電流表和電壓表的量程就分別應選用：A. 00.6A，03V。B. 00.6A，015V。C. 03A，03V。D. 03A，015V。三. 三. 作圖與實驗：1. 現(xiàn)用“伏安法”測量某一只未

19、知電阻R的阻值。（所用器材如下圖所示）（1）請在下面的虛線框內(nèi)畫出電路圖，并在圖上標出各電表的正、負接線柱，并按電路圖將右側(cè)的實物連成電路。（2）在連接電路的過程中，開關必須處于狀態(tài)。連接好電路后，在閉合開關進行實驗之前應將滑動變阻器的滑片P移到位置，即圖中的端。（3）若要使電阻R兩端的電壓增大，應將滑動變阻器的滑片P向端移動。（4）在某一次實驗中，電壓表和電流表所選的量程和指針的位置如下圖所示，則該電阻兩端的電壓是V，通過的電流是A，這個電阻的阻值是。（5）實驗過程中，某同學閉合開關S后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片P，電流表都沒有示數(shù)，而電壓表的示數(shù)始終接近4.5V，則出現(xiàn)此故障的原因是。（6）另

20、有一學生，在移動滑片P時，發(fā)現(xiàn)兩電表均有示數(shù)，但始終不變，且電壓表示數(shù)明顯小于電源電壓，則此故障的原因是。（7）還有一學生，移動滑片P時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)反而減小，則產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因可能是。四. 計算：1. 1.某導體的電阻為5，當導體兩端電壓為5V時，通過導體的電流是多大？若導體兩端的電壓為7.5V時，導體的電阻為多大？此時通過導體的電流是多大？2. 阻值為10的電阻與一電流表串聯(lián)后接到電源兩端，由于溫度升高使得該電阻阻值發(fā)生了變化，若溫度升高后，電流表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?，求這個電阻后來的阻值為多少？（設電源電壓不變）【試題答案】一. 1. 220。 2. 0.5，16。 3. 0

21、15V，00.6A。4. 減小，不變。 5. 8.3，小。 6. 15，200，15。7. 6，0.6。 8. 32，并。 9. 0.075，45C。10. （1）電阻一定，正比。（2）電壓一定，反比。（3）這段導體兩端的電壓，這段導體中的電阻，歐姆，I二. 題號111213141516171819202122答案CDBABDCBACDA三. 23. （1）（2）斷開，阻值最大，最右端。（3）左。（4）2，0.5，4（5）定值電阻或其連接線斷路。（6）滑動變阻器連接錯誤，兩端均連在下端（即固定端）。（7）電壓表并聯(lián)在了滑動變阻器的兩端。四. 24. 已知：R5，U15V，U27.5V。求：I1，R/，I2。解：I11A。當電壓由U1變?yōu)閁2時，導體的電阻保持不變，即R/R5。I21.5A。答：略。25已知：R110，。求：R2。解：R1，R2又電源電壓保持不變，即U1U2，R2R11015。答：略。