第2节 欧姆定律（导学案）-人教版九年级物理全一册

第2节欧姆定律（导学案）

【学习目标】

1.通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系，分析归纳得到欧姆定律。

2.理解欧姆定律，能运用欧婚定律分析解决简单的电路问题。

3.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良

好习惯。

【学习重点】理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义是本节课的重点。

【学习难点】

运用数学推理、图象的方法处理实验数据，建立和理解欧姬定律对学生要求较高，学生运用欧姆定律

解决简单的实际问题，是本节课的难点。

【自主预习】阅读教材，完成以下问题：

1.决定导体电阻大小的因素有导体的饱1、长度、横截面积和温度。

2.德国物理学家欧姆通过大量实验归纳得出了欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，

跟导体的电阻成反比C公式为l=U/Rc

公式中各字母的含义及单位分别是：/表示电流，单位是安培（A）；U表示电压，单位是伏特

（V）；R表示电阻，单位是欧姆（Q）.

3.两个变形式：U=1R.R="

【课堂探究】

探究一、欧姆定律

【想一想】上一节课实验得出的结论是什么？把上一节课的实验结论综合起来，就得到了欧姆定律。

1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

2.公式：l=U/R.

公式中各字母的含义及单位分别是：/表示电流，单位是安培（A）；U表示电压，单位是伏特

（V）；及表示电阻，单位是欧姆（C）.

3.物理意义：对于同一导体而言，电阻一定，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几

倍;当电压一定时，导体中的电阻增大几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一。

4.变形公式

由欧姆定律的公式/=7可推出：U=1R、R=：

A1

（1）电压U=/R的意义：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源

提供的，电压是形成电流的原因，所以土能说成电压与电流成正比（选填“能”或“不能”）。

（2）电阻R=彳的意义：表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过导体的电流之比。

因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度隹，与加在两端的电压和

流过的电流大小无关（均选填“有关”或“无关”）。

5.对公式/=5的理解

(1)统一性：/、U、R必须使用国际单位制，即U的单位是V,R的单位是Q,/的单位是A。

(2)同一性：

①/、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的,三者要一一对应。

②在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如

八、Ri、G等。

(3)同时性：对同一导体或同一部分电路来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导

致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式上中的三个量是针对R同一时间而言的。

(4)条件性：定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体

的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成

反比。

(5)适用范围：欧姆定律适用「从电源正极到负极之间的壑个电路或其中某一部分电路，并且是纯

电阻电路。

【例题1】对欧姆定律公式/=U/R的理解，下列说法不正碉的是(D)

A.对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比

B.在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比

C.导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关

D.导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流决定

【解析】A.对某一段导体来说，电阻一定，根据欧姆定律知，导体中的电流跟它两端的电压成正

比，故A正确，不符合题意；

B.不同导体的电阻-•般不同，rtlI=U/R可知，在电压相同时，不同导体中的电流跟电阻成反比，故B

正确，不符合题意；

C.电压是形成电流的原因，电阻对甩流有阻碍作用，因此导体中的电流既与导体两端的电压有关，

也与导体电阻有关，故C正确，不符合题意：

D.导体的电阻由导体的材料、长度、横截面枳以及温度决定，与导体两端的电压和流过导体的电流

无关，故D错误，符合题意。

故选D。

探究二、欧姆定律的应用

1.应用欧姆定律进行分析与计算

(1)求电流：I=乂；(2)求电压：U=IRi(3)求电阻：/?=y.

只要知道入U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。

2.利用欧姆定律解答题的一般步骤

第一步：可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成一段导线，画出等效

电路图，然后进行判断。判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各

测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。

第二步：认真审题，在电路图（或画出的电路图）上标出己知量、待求量。

第三步：找出各物理量之间的关系；利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列

式时要注意公式成立的条件，要有必要的文字说明。物理公式在代入数值或写计算结果时不要忘记单位。

第四步：讨论结果的合理性，得出答案。

3.动态电路分析

如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P向左移动时，分析电流表示

数、电压表示数的变化情况。

【分析】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入电路的是左边部分，把滑片左移时，滑动变阻

器阻值变小，电路总电阻变小，因为电源电压不变，由欧姆定律，=〃样可知，电路中电流变大；又因为定

值电阻不变，根据必二小可知，K两端电压变大,即电压表示数变大。（均选填“大”或“小”）

4.利用欧姆定律解释电源短路、电流表、电压表的连接

（1）电源短路

导线的电阻接近0,根据欧姆定律/二U/R可知，当电阻接近0时，电路中的电流将趋向于无限大，会

烧坏电源和导线，所以绝对不能把电源两极直接用导线相连。

（2）电流表为何串联在电路中、电压表为何并联在电路中

电流表电阻很小，相当于导线，若将电流表直接连在电源的两端，情形跟上述情况相同，因此不允许

将电流表直接接在电源两端。

电压表电阻很大，有电压表的支路相当于开路，所以只要电源电压不超过电压表的量程，就可以将电

压表直接接在电源两端。

5.酒精测试仪

我国刑法规定，从2011年5月I日起，驾驶员醉酒后驾车要负刑事责任。目前，大多数国家都采用

呼气式酒精测试仪，对驾驶员进行现场检测。

（1）酒精气体传感器

酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻，它的阳值随酒精气体浓度的变

化而变化，从而引起电路中电流用电压的变化。

（2）酒精测试仪原理

酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R2（相当于随酒精气体浓度变化的变阻器）、一个定值电阻必

和一个电压表组成。

0

R2

酒精气体

传感器

酒精气体浓度

乙

酒精气体传感器的电阻值R2随酒精气体浓度的增大而减小，如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，那

么传感器&的电阻值越小，根据欧姆定律/=U/R可知，电路中的电流越大，则定值电阻Ri两端的电压S

=向越大，电压表的示数越大，即测试仪的示数越大。（均选填“大”或“小”）

6.车重表

图为某同学设计的高速公路收费站计重秤的原理图。该原理图中，R2为滑动变阻器。若车重表是由电流表

改装而成，现将它串联在图中位置，则当车越重时，变阻器的滑片向下滑，连入电路的阻值变小，电路中的电

流变大，即车重表的示数将变大。

不重表

【例题2】如图所示，闭合开关后，电阻为的电阻器两端电压为6V,通过电阻器的电流为0.3A。

_^乜源

（1）计算电阻器的电阻R。

（2）调节甩源电压，当电阻器两端电压变为原来的2倍时•，通过电阻器的电流为原来的几倍?

【解析】（1）电阻器两端电压U=6V,通过的电流/=0.3A。

根据欧姆定律，可以得出电阻器的电阻

（2）根据欧姆定律，当电阻不变、电压变为原来的2倍时，通过电阻器的电流为原来的2倍。

U12V

1—~='~=0.4A

R30。

【例题3】一只电流表的内部电阻值是0.2C,最大量程是3A,若把它直接接在3V的电源上，求通过

电流表的电流大小是多少安?计算结果说明了什么？

【详解】根据欧姆定律，通过电流表的电流

通过计算得知，电流表中的电流达到15A,远远超过3A的测量范围，电流表会因电流过大而烧坏,

所以电流表是不允许直接与电源两极相连的。

【例题4】如图所示，科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻

Ri=5Q,电源电压恒为4V,R2的规格为“20C0.5A”，电压表量程为0〜3V,电流表量程为0~0.6A。根据

以上信息，请回答下列问题。

（1）当被测身高增加时，电压表的示数______（选填“变大”、“变小”或“不变”）；

（2）当&实际接入的电阻值为5c时，电流表的读数是多少？

（3）为保证各元件安全，变阻器R2接入电路中的最小阻值是多少？

【答案】变大；0.4A；3Q.

【解析】（1）该电路是串联电路、电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中电流，被测身高

增加时，滑动变阻器电阻棒接入电路的长度增加，滑动变阻器接入电路的阻值变大，此时电路电流变小，

Ri两端电压变小，总电路电压不变，所以滑动变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大。

（2）当开关闭合时，品和R?串联，根据欧姆定律可知电流表的示数

U4V

；A=—=ss=0.4A

R&5Q+5c

（4）色的规格为“20C0.5A”，电压表量程为0~3V,电流表量程为0〜0.6A,为保证电路中各元件安全

工作，电路中的最大电流为0.5A,此时的总电阻R.0-〃7-4V/0.8A-5Q

滑动变阻器接入电路的最小电阻&小=R总-R=8C-5c=3。

【归纳整理】第2节欧姆定律

「①内容：导体中的电流，跟导体两端的电压

成正比，跟导体的电阻成反比。

②公式：1U/R

L欧姆定律一

③单位：电压是V：电阻是C：电流是A。

欧④提示：欧姆定律适用于纯电阻电路；电流、电压与

姆

定1-电阻必须是对应同一导体或同一段电路，具有同时性。

律

D求电流：/=生；求电压：U=1R：求电阻：/?=Y

欧姆定律

2动态电路分析。

的应用

豆生活、生产中的应用：例如酒精测试仪等。

【精讲点拨】

1.电阻是表示导体本身一种性质的物理量。

电阻的大小由导体的材料、长度、横截面积等因素决定，与其端的电压和通过的电流大小无关。公式

表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过导体的电流的比值。

2.对物理公式不能单纯从数学的角度去理解

电压是电路中形成电流的原因，导体两端不加电压时，电流为零，但导体电阻依然存在。因此，不能

认为电压U跟电流/成正比，跟电阻R也成正比。公式表示导体两端的电压在数值上等于通过导体

的电流和该导体电阻的乘积。

【课堂练习】

I.电流、电压和电阻，是电路学习中三个重要的物理量，如图所示情境粗略却形象地反唳了这三者之

间的关系。

①图中丙与甲的关系反映了的关系，丙与乙的关系反映了的关系。

②图中信息还反映出导体的电阻与导体的有关，它们的关系可归纳为：相同条件下，O

【答案】①电流与电压，电流与电阻；②横截面积，导体的电阻随导体横截面积的减小而增大。

【详解】①由图可知，乙阻碍丙的移动，所以乙表示电阻，甲推动内运动，所以甲表示电压，丙在甲

的推动下通过导体，所以丙表示电流。图中丙与甲的关系反映了电流与电压的关系，丙与乙的关系反映了

电流与电阻的关系。

②由图可知，乙通过减小导体的横截面积来阻碍丙运动，所以图中信息还反映出导体的电阻与导体

的横截面积有美。

2.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值

将,电压表的示数将（均填“变大”或“变小”）.

-CZW—（A）—I

R

【答案】变小，变大。

【解析】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入的是左边部分，故滑片左移时，滑动变阻器阻

值变小，总电阻变小，电流变大，由欧姆定律可知定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大。

3.如图所示的电路中，电阻阻值凡〉闭合开关S后，电阻心、&两端的电压分别为■、S，通

过两个电阻的电流分别为4、ho下列判断中正确的是（）

A.l\>/aB.h=hC.5=&D.U}<Ui

S

【答案】B。

【解析】由图知，闭合开关S,电阻R、R2串联，串联电路中各处电流都相等，即/产/2；又因为

Ri>&，由〃=生可知：5>山,故ACD错误，B正确。故选B。

4.如图所示是某同学设计的测定油箱内油面高度的实验装置。下列说法不正确的是（）

自

油

浮

量

表

A.液面越高，电流表示数越大B.液面越高，火的有效阻值越小

C.油量表是电压表D.定值电阻Ro的主要作用是保护电路

【答案】C.

【解析】AB.由题意知，油箱内油面升高时，金属滑片向下端移动，变阻器接入电路中的电阻变小，

电路中总电阻变小，由/=U/R知，电路中电流变大，即电流表的示数变大，故AB正确，不符合题意；

CD.油量表串联中电路中，油量表是电流表，如果油箱中的油越来越多时，金属滑片向不端移动，滑

动变阻器的阻值就会越来越小，此时电路中的电流就会越来越大，为了防止由于电流过大或出现短路而烧

坏海量表（电流表），应该给电路中串联一个定值电阻品，这样就可以防止电路中的电流过大而烧坏仪

表,所以该同学在设计中使用电阻岛的作用是保护电路,故C正确,符合题意.D正确.不符合题意.

故选C。

5.如图所示的电路，电源电压保持不变，电