欧姆定律复习及答案

1、【同步教育信息】一.本周教学内容：欧姆定律1. 通过实验探究电流、电压和电阻的关系。理解欧姆定律，并能进行简单计算。2. 使学生会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流。3. 会用滑动变阻器改变部分电路的电压。二.重点、难点：1. 探究电流与电压、电阻的关系。欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点，要求学生一定要通过探究活动得出，从而更进一步体验科学探究，学习科学探究的方法，不要只注意去记欧姆定律的结论而忽略了探究的过程。2. 欧姆定律(1) 欧姆定律I =U/R反映了 I与U成正比，与R成反比的比例关系。其变形公式：U=IR的意义为：

2、导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流与导体的 电阻乘积，不能认为“电压跟电阻和电流成正比”。小,比,其变形公式：R=U/I的意义为：导体两端的电压和电流的比值反映了这段导体的电阻大 但导体的电阻是导体本身的性质，与U、丨均无关，不能将 R=U/I理解为“ R与U成正与I成反比”。(2) 欧姆定律中，I、U、R三个量必须针对同一段导体而言的，不要张冠李戴。(3) 应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一为国际单位后方可进行。知识点分析：规律方法指导1.根据实验得到：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端电压成正比；电压一定时，导 体中的电流跟导体的电阻成反比。2.3.4.根据实验数据分析实验结论

3、。利用电流跟电压、电阻的关系进行简单的分析和计算。应用欧姆定律及其变形公式需注意：位是(1) I、U、R这三个物理量的单位要配套，即电压单位是V，电阻单位是 Q,电流单 A。(2) 欧姆定律揭示了同一导体(或同一段电路)、同一时刻，电流与电压、电阻三者之间的关系，在应用欧姆定律时，要特别注意三者之间的一一对应关系，不能盲目乱套公式。5. 串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。6. 并联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。问：如何利用“控制变量法”研究电流跟电压、电阻的关系？答：(1)在研究电流跟电压的关系时，为了排除电阻变化带来的影响，可以保持电阻 不变，通过移动滑动变阻器

4、的滑片来改变定值电阻两端的电压，观察并记录通过定值电阻的电流。通过分析实验发现：改变定值电阻两端的电压，电流也随之发生变化，电压越高，电 流越大。比较记录的数据得出： 在电阻一定的情况下， 导体中的电流跟这段导体两端的电压 成正比。(2)研究电流跟电阻的关系，换用不同的电阻进行实验，同时每次都调节滑动变阻器，保持电阻两端的电压不变，发现电阻越大通过它的电流越小，分析实验数据得出： 在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。问：如何理解电流跟电压、电阻的关系？答：（1）导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比是针对同一导体而言的，不能说 一个导体的电流与另一导体两端的电压成正比。对于电流

5、与电压应注意其逻辑关系。因电压是电路中产生电流的原因，只有导体两端 有了电压，导体中才可能产生电流。电流的大小随导体两端电压的变化而变化。因此，只能说在电阻一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。而不能反过来说电压跟电流成正比。（2）电阻是导体本身的一种性质，其大小由自身的材料、长度和横截面积决定，在温 度不变的情况下，与外界的其他因素无关。电阻表示导体对电流的阻碍作用。在电压一定时， 电阻改变时，电流随之改变，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。而不能反过来说电阻与电流成反比。问：如何正确理解欧姆定律？答：（1）公式中的I、U和R代表同一段电路的电流、电压和电阻，而且R必须是纯 电阻。

6、（2）欧姆定律中“通过”的电流I，“两端”的电压 U以及“导体”的电阻 R都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量。在运用公式,UR时，必须将同一导体或同一段电路的电流、电压和电阻代入计算,三者对应。在解题时，习惯上把同一导体的各个物理量符号的脚标用同一数字表示。如图所示的电路，通过口IiR1的电流R1，通过R2的电I2 流-比R2，电路中的总电流I（3）将欧姆定律的表达式变形后,可以得到U=IR和R=U。因此，只要知道电流、都可以计算出第三个量。但在将数据代入公式之前,电压和电阻这三个物理量中的任何两个， 必须统一单位。R =U问：变形公式 U=IR和 I的意义是什么?答：（1）U=IR表示

7、导体两端的电压在数值上等于通过它的电流与它的电阻的乘积。在运用此公式解决问题时，应注意： 不能认为电压与电流成正比， 跟电阻成反比。电流和电 阻对电压没有决定作用， 只能利用此公式在一段电路中的电流和电阻已知的情况下， 计算出 这段电路两端的电压。UR =U1是恒定不变的。但对于不（2）I表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过其的电流的比值。对于同一导体来说，它两端的电压和通过它的电流的比值U同的导体来说，I的比值是不同的，这个比值（ R）是导体本身的属性，不能理解为R与U成正比，与I成反比。问：怎样理解总电阻的概念？答：电路中任何一部分的几个电阻，总可以由一个电阻来代替，而不影响

8、这一部分电路两端电压和电路中各部分的电流。 这一个电阻就叫做这几个电阻的总电阻。 也可以说，将 这一个电阻代替原来的几个电阻后， 对整个电路的效果与原来几个电阻的效果相同，所以这一个电阻叫做这几个电阻的等效电阻。问：怎样理解串联电路中电阻的关系？答：（1）把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，其总电阻一定比任何一个 导体的电阻都大。（2）把几个导体串联起来，若其中一个电阻变大，则总电阻变大。（3）要使电路中的电阻增大，可采取串联电阻的方法。111=+RR1R2问：怎样理解并联电路中电阻的关系？答：（1）由并联电路中电流的关系可推出两个电阻并联时总电阻的公式R= R1 只2即两个电阻R1与

9、R2并联后的总电阻为R1+R2 （此式仅适用于两电阻并联）R _ R1 只2 ” R3 R _ & ” R? ” R3若三个电阻并联则总电阻R1R2+ R2R3+R1R3而非R1+ R2+ R3R27 R1R = R1 R2R = X（2）由两电阻并联总电阻的公式尺+ R2可得：R + R2，所以R0.6A。可见，不能用量程为 0.6A的电流表测量通过这个定值电阻的电流。欧姆定律的应用.基础题例1由欧姆定律公式可以导出I ,对此表达式下面说法中正确的是（A. 导体两端电压为零时，导体的电阻也为零B. 导体两端的电压越大，导体的电阻也就越大C. 导体中的电流越大，导体的电阻越小D. 导体的电阻的

10、大小，可以用它两端电压与通过它的电流的比值来表示精析：关于欧姆定律的变形公式R畔，它反映了用电压和电流的比值来计算电阻,但绝不能理解为电阻 R跟导体两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比，事实上，电 压增加几倍，通过导体的电流同倍数增加，它们的比值不变，即导体的电阻并没有变， 它的大小只决定于它本身的条件（长度、横截面积和材料）。所以A、B、C选项是错误的。答案：D说明：这类题目属于基础题，是可以直接运用物理的基本概念、基本规律或公式去解的题目，这些题目虽然简单，但它们对理解概念、掌握规律和运用公式却起着良好的作用。例2如图5所示的电路中，电源电压 R2的阻值是8Q,U=6V，开关S闭合后电

11、压表的读数为 4，若电阻精析与解答:Ri两端电压Ui =U -U2 =6V 一4 =2V，12 =也=理=0.5ARi 与 R2 串联：I =Il “2 ,R28Ri=5-Ii0.5A然后再利用欧姆定说明：求解此类题首先要搞清所求电阻与其他用电器的连接情况, 律求解。二.能力题例3如图6所示的电路中，电源的电压保持不变，开关Si、S2都闭合时电压表的示数为6V ;只闭合Si时，电压表示数为 2V，则两电阻的阻值之比 Ri：R2=r-图6精析：由图6所示的电路可知，开关 Si、S2都闭合时，电阻 R2被短路，R2中没有电流通过，只有电阻Ri直接接在电源的两极之间，电压表测量的是Ri两端的电压，也

12、就是电源电压，电源电压等于此时电压表的示数，为U=6V ;只闭合开关 Si时，电阻Ri、R2串联接在电源两极之间，电路两端的总电压等于电源电压U，电压表此时测量的是电阻Ri两端的电压Ui=2V。根据串联电路中的电压规律，R2两端的电压U2 =u -Ui二砂2V =4V 。Ri =,R2 =匹根据欧姆定律可得，liI2，由于li =12，所以两电阻的阻值之比R1 : RU1 :U2 =2V:4V =1:2。答案：1:2说明：本题考查分析电路组成的能力和运用欧姆定律、串联电路中的电压、电流的规 律解决问题的能力。三.创新题例4如图7所示的电路中，AB为粗细均匀的长为 L的电阻丝。以AB 压U为纵坐

13、标，各点离A点的距离x为横坐标，则U随x变化的图像应为图上各点对B点的电8所示中的（）8；图精析：由于电阻丝是粗细均匀的，且电阻丝的电阻值与长度成正比，设AB上距A点为x的点到B点的电阻丝的电阻为 RxB，电阻丝的总电阻为RaB。把均匀电阻丝看成是多个电阻串联，则根据串联电路中的电流相等，得:Uo _ URABRxB式子中Uo为电源总电压，U为xB段电阻丝两端的电压。又由于电阻值与电阻丝长度成正比，则有：LRxBL x由、两式可得:UoTxU =(1-)Uo =UoUo 一xL 。上式对应的图像应是图 8中的C图。答案：C说明：本题主要考查欧姆定律的应用。从外包装上看是最近出厂的新电池。他们要

14、9所示的电路图，其中 S look Q,灯泡的额定电压为 3V，额定电流为0.3A。例5市场管理人员从市场上拿来两节干电池， 求小红同学在实验室鉴别一下电池质量的优劣。小红设计了如图是单刀双掷开关，电压表的内阻很大，约 小红在操作时发现：(1) 当S掷向A时，电压表读数为 2.85V。(2) 当S掷向B时，灯泡不发光。经检查接线、开关、灯泡和电压表均完好，所有接 触点接触良好，由此小红做出了判断，你知道她判断的依据吗？註 Arn图9精析与解答：在小红设计的实验中，灯泡不发光的原因在于电池的内阻过大。当开关 掷向B时，通过灯泡的电流，远远小于它的额定电流，热效应不足以使灯丝的温度升高到 发光的程

15、度，所以灯泡不发光，可见该电池质量低劣。说明：电压一定，电阻越大，电路中的电流越小，当电池内部电阻大到一定值时，电 池便不能向外供电。四.应用题例6装饰用的一串小彩灯， 每个小灯泡之间是串联的，为了保证当其中一只灯泡的灯丝烧断后，其他的灯仍能发光，可以在灯丝Rl的两端并联一段电阻丝 R,如图10所示，为了使这样的彩灯正常工作时尽量减少电能损失，应该使电阻丝的阻值RRl；当灯丝“增大”、“不变”或“减小”)。烧断后，该灯两端的电压将 。(填RaRl。灯丝烧断后,精析：该题中小彩灯在设计上利用了并联电路的特点，当灯丝烧断后，仍能保证整个 电路是导通的，但为了使彩灯正常工作时尽量减少能量损失，应使该

16、灯电阻增大，两端电压也增大。 答案：大于(A)；增大说明：虽然只简单地在灯丝旁并联一段电阻丝，却能解决串联的灯泡因一灯烧坏而其 他灯皆不亮这一大问题，由此足见物理知识的作用！例7 一辆桑塔纳小轿车行驶在高速公路上， 汽车中的两只灯泡突然不亮， 现在要临时更换 两只电阻均为8Q的灯泡，已知通过它们的正常工作电流均为 450mA，要使灯泡正常工作， 应使其中一只串联还是并联一个多大的电阻才能接到电压恒定为4.5V的电路中？应使另一只串联还是并联一个多大电阻才能接到电流恒定为1.35A的电路中？精析与解答：要使电阻为 血的灯泡接在电路中能正常工作,可由其工作电流算出工作电压，即工作电压为 O.45A

17、X80 =3.6V，现在两端所加电压为4.5V，因此要对其进行分压，可用串联电路的特点解决；同样，当把这种灯泡接在电流恒为 出其工作电流，因此要进行分流，用并联电路的特点来解决。1.35A电路中时，由于超解：设 Ro =80,1。=0.45A,l =4.5V,I =1.35AU0 _U -U0根据串联电路特点：得 R0R1R _(U -U0)R0 _(4.5V -3.6V)x80 _ 生 1 U。 一3.6V根据并联电路的特点：得I0R =(I0)R21 0R0二=丄45込皿I -101.35A-0.45A说明：分压和分流电路及其计算在实际应用中有较重要的价值, 运用串联分压，并联分流的特点。

18、同学们要理解并灵活五.探就题例8如图11所示甲是一个密封盒，盒内是由2个电阻和一些导线组成的电路，电路与盒外的a、b、c、d四个接线柱相连，而接线柱 b, c在盒内已用导线相连。某活动小组欲探究 盒内两电阻的阻值和电路结构，他们探究用的器材是：能输出稳定电压的电池组， 量程是“ 00.6A ”的电流表，阻值为 5 Q的定值电阻R以及若干导线，并组成图 11乙虚线框内所示的 探测电路，图乙中 m, n是从探测电路引出的两根导线。06 a ?domfl乙图11探测时，他们首先将 m与n直接连接，观察到电流表示数为 0.6A，接下去的操作程序、 方法和所得数据，记录在下表中。操作程序电流丧示数.A叫

19、4分接红上两接线柱,0.31机小分接曲两接线槎(1 2用分接0卫两接线柱0. J5根据以上的操作和数据，写出主要的分析过程，并在图甲的盒子内画出其中的电路图, 标出电阻的阻值。精析与解答：为了推断出“暗盒”中的电路结构，我们可以按下列的思路进行分析。L根据将肌小直接 连接，电流表示数为 0. 6A*由欧姆定律/； =依可判断出电源 孔压为3讥2,根据将m分接 口两接线柱，电涼表 示数为d 3丄，询欧姆 定律可判斷出间I 应接有弓n的电阻.3. 根据将分接 jd两接线柱，电流表 示数为（12儿由欧姆 定算可判断出阖 应接有ion的电阻.4. 根据将分接叭 rf两接线柱号电流表示 数为0. 15A

20、,由欧定 律可利斷出（i,d间应 接有15ft的电阻.【模拟试题】达标自查1. 根据你在课堂上的探究实验，完成探究报告：探究报告：电阻上的电流与电压的关系（1）提出问题：电流与电阻、电压之间有什么定量关系呢？（2）猜想与假设：依据为：（3）设计实验：设计思路：用电压表、电流表分别测出某一定值电阻R两端的电压 U和通过它的电流I，研究I、U、R三个量之间的关系。为了使实验结果更具说服力，应选择不同的定值电阻 多测量几次。本探究实验需要的仪器有 如何改变定值电阻两端电压；说出你的几种办法。在下面方框中画出你设计的实验电路图（4）进行实验：接连好的电路，测量并汇录以下几组电压和电流的值。电阻R/n电

21、压WV,第二次# 111.（5） 分析与论证：尝试找出I、U、R之间的关系，注意考虑实验结果会有误差。 结论：电流I和电阻R，电压U的关系可以用公式表示为（6）评估：你认为你测量的数据存在误差的原因可能是（7）交流与合作：同学们对你的探究过程和结论的评价为 你对其他同学的探究过程和结论的评价为 2. 电流、电压、电阻三个物理量，只要知道其中两个，根据欧姆定律就可以求出第三个。因此，R=； U=o3. 一段导体两端电压是 2V时，导体中的电流是 0.5A，如果电压增加到 6V，导体中的电流为A，导体的电阻为4. 从欧姆定律可以看出，一个用电器两端的电压影响着通过它的 ，用电器正常工作时所需的电压

22、，叫做 ，如果实际电压比 电压高很多，很可能损坏电器；如果实际电压比 低很多，用电器就不能正常工作，有时还会损坏用电器。5. 由于某种原因，电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象，叫做，电源十分危险的。6. 由欧姆定律可以得出 R=U/I，对此表过式的说法正确的是（A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比C. 导体的两端电压为零时，导体电阻为零D. 以上说法都不对7. 小午在家里自己组装了一盏台灯后，将其接入电路中，闭合开关时，发现台灯不亮，同时其他用电器也停止工作，经检查发现保险丝熔断。更换新的保险丝后，将台灯单独接入）B.灯泡的灯丝断了D.台灯开关的两端短路电路，又发现保险丝熔断，其原因可能是（A.台灯灯泡的两条接线相碰了C.室内电路中本来就有短路现象8. 工厂中车床照明灯采用36V的安全电压,某车床照明灯工作时灯丝电阻是32。,求通过灯丝的电流。9. 某种节日彩灯的灯丝电阻为300 ,正常工作时的电流为 0.2A ,求加在彩灯两端的电压 为多大？最好采用什么电源给它供电?能力提高10. 为了保护电流表和电压表，通过它们的电流不可过大，否则会被烧毁。电流表的特点 是电阻很小，电压表的特点是电阻很大， 学过欧姆定律后