九年级物理欧姆定律(四)人教版知识精讲

1、九年级物理九年级物理欧姆定律（四）欧姆定律（四）人教版人教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 欧姆定律（四） 二. 重点、难点： 1. 本章重点 （1）经历探究电流跟电压、电阻关系的全过程。 （2）理解欧姆定律。 （3）能根据欧姆定律测量导体的电阻和推导串并联电路的等效电阻。 （4）会应用欧姆定律进行简单电路的分析和计算。 2. 本章难点 （1）探究电流跟电压、电阻的关系实验中，由于同时在一个电路中使用电压表、电 流表和滑动变阻器，这是一个难点。 （2）应用欧姆定律分析计算电路问题是另一个难点。 三. 知识点分析： 1. 本章主要内容 电流、电压、电阻是三个重要的物理量，这三个

2、物理量及它们之间的关系欧姆定 律奠定了整个电学的基础，欧姆定律是贯穿整个电学的重要规律，学好这部分内容，对于 以后的学习是十分必要的。 在上册物理中，我们已经学过了电学的初步知识，知道了电路的组成，认识了电流、 电压、电阻概念。在此基础上，本章进入探究欧姆定律中来，并应用欧姆定律测量导体的 电阻。本章内容突出科学探究过程以及用“控制变量法”研究物理问题的科学方法。体现 课程改革的基本理念。 全章内容可分为两个单元，第一节为第一单元，探究电流与电压及电阻的关系，在此 基础上讲述欧姆定律；第二、三、四节为第二单元，是欧姆定律的应用内容。 2. 学法建议 本章在知识与技能方面要求我们理解欧姆定律并能

3、应用于解决简单电路问题；在科学 素养方面突出科学探究过程和科学探究方法，探究和实验贯穿全章始终。我们在本章学习 中会经历多方面的动手实验操作，在实验操作中要与加深对知识的理解相结合，也要体会 科学探究的一般过程。学习科学探究方法，发展初步的科学探究能力，形成实事求是，尊 重自然规律，乐于参与科学实践的科学态度和科学精神，为以后学习打好基础。 四. 知识网络归纳 【典型例题典型例题】 （一）专题综合讲解 1. 怎样判断电路中“电表示数的变化” （1）首先，要看清电路的本质结构，明确电路的连接方式。 在分析电路结构时，为了能看清电路中主要元件的连接方式，我们通常采用“去表法” 来分析，即把电流表看

4、成一根导线，把电压表从电路中去掉，这样就可以使电路大大简化， 然后再运用“电流法”来分析电路的结构。 （2）弄清楚电路中各电学仪表的测量对象。 在看清电路本质结构的基础上，再通过观察，弄清楚各电表的测量对象，即各电流表 测的是哪部分电路中的电流，各电压表测的是哪个元件（或哪部分电路）两端的电压，只 有弄清楚了这些，在分析电表的示数变化时，才不会出现“张冠李戴”的情况。 （3）认清滑动变阻器连入到电路中的阻值部分。 用电流法来分析电路的电流是怎样通过滑动变阻器的，把变阻器连入到电路中的阻值 部分，用画阴影部分的方法把它表示出来。这是解决此类问题的关键所在。 （4）最后，综合运用电学知识（规律）

5、，判定出各电流表、电压表的示数变化情况。 例 1 如图 1 所示，电源电压保持不变，闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时， 三只电表的变化情况是（ ） 图 1 A. U1增大，U2减少，I 增大B. U1减少，U2增大，I 减小 C. U1不变，U2增大，I 不变D. U1不变，U2减少，I 不变 分析：分析：解决此类问题，首先是分析电路的结构，弄清楚电路中主体元件的连接情况。 用“去表法”来分析，此电路的结构一目了然。电阻 R1与滑动变阻器 R2串联。A 表测串联 电路中的电流，表测电阻 R1两端的电压，表测滑动变阻器 R2两端的电压，这是此题 的考点之一。当滑动变阻器的滑片 P

6、 向右移动时，R2的阻值增大，电路的总电阻 R总也随 之增大。根据 I= 总 源 R U 可知：I 变小，即 A 表示数减小，即示数减小，再根据 U2=U源- U1，由于 U源恒定不变，U1减小，所以 U2增大，即示数增大。 答案：答案：B 例 2 如图 2 所示电路中，当 S 闭合时，滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时，则（ ） A. V 示数不变，示数增大B. V 示数变小，示数变小 C. V 示数不变，示数变大D. V 示数变大，示数变小 图 2 分析：分析：解此题，关键是要弄清楚电路的连接情况和各电表的测量对象。用“去表法” 和“电流法”来分析此电路的结构，本电路中的 R1与 R2并联，

7、表测通过 R1支路中的电 流，表测干路中的总电流，V 表测电阻 R1两端的电压。U1=U2=U源，由于 U源恒定不变， 因此 V 表的示数不变。根据公式：I1= 11 1 R U R U 源 ，所以 I1不变，即表的示数不变，根据 I总=I1+I2，而 I2= 22 2 R U R U 源 ，当滑片 P 向左移动时，R2的阻值减少，所以 I2会增大，故 I总也会增大，即表的示数变大。 答案：答案：C 2. 如何利用电压表判断电路故障 （1）灯泡断路 例 3 如图 3 所示，L1、L2串联，闭合开关，L1、L2均不亮，电流表无示数，电压表有示 数，判断故障可能在哪里？ 图 3 分析：分析：因 L

8、1、L2串联，闭合开关，两灯均不亮，电流表无示数，说明是属于开路问题， 又因为电压表有示数，表示电压表接线外的电路是通路，说明 L2的灯丝是好的，所以判断 L1的灯丝断了。 答案：答案：灯泡 L1断路 （2）灯泡短路 例 4 在图 4 电路中，当开关 S 闭合后，移动滑动变阻器滑片，灯不亮，用电压表检查如 下：ad 间电压为 3.6V，bc 间电压为 0V。问：故障是下列四种中的哪一种？说明你的依据。 （1）灯 L 短路，变阻器完好；（2）灯 L 断路，变阻器完好；（3）灯 L 断路，变阻 器断路；（4）灯 L 短路，变阻器短路。 图 4 分析：分析：灯 L 短路，变阻器完好，电路是通路，所以

9、ad 间的电压即为电源电压，ab 间 的电压又是滑动变阻器两端的电压，所以均为 3.6V。而灯 L 短路，电阻为零，所以 bc 间 电压为 0V。 如果是（2）的话，电路断路，则ab 间无电压，bc 间电压应为 3.6V，和题意不符。 如果是（3）的话，电路断路，则ab 间无电压，和题意不符。 如果是（4）的话，整个电路短路，电压表在各段均无电压，和题意不符。 答案：答案：（1） （二）综合例题讲解 1. 开放与创新 例 1 某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流。其调节部分使用了两个滑动变阻器， 如图 5 所示。已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的， 其中 R

10、1的总电阻是 200，R2的总电阻是 5000。开始时两变阻器都处于最大阻值，下面 的几种方法中，能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是（ ） A. 先调节 R1，使电流表指针指到要求位置附近，再调节 R2 B. 先调节 R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节 R1 C. 同时调节 R1和 R2使电流表指针指到要求位置 D. 交替、反复调节 R1和 R2使电流表指针指到要求位置 图 5 分析：分析：电阻是用来表示导体对电流阻碍作用的大小，导体的电阻越大，表示导体对电 流的阻碍作用越大。R2远大于 R1，对电流的阻碍作用更为显著，所以应先调节 R2，使电流 表指针指到要求位置附近，再调

11、节 R1。 答案：答案：B 例 2 现有两个电流表、一个电源、一个已知阻值为 R0的电阻、一个开关和一些导线， 要用以上器材测一未知阻值的电阻 Rx，要求开关接在干路上。 （1）在下面虚线框内分别画出两种不同方法的电路图。 （2）如果实验中电流表 A1、A2的读数分别为 I1、I2，请在横线上写上对应的电阻 Rx 的表达式。 答案：答案： 方法一：如图 6 所示。 方法二：如图 7 所示。 方法三：如图 8 所示。 Rx= 2 1 I I R0Rx= 12 1 II I R0 Rx= 1 12 I II R0 （二）物理与生活 例 3（2004自贡市）教室里有多电灯，上晚自习时，我们每多开一盏

12、电灯，则教室电 路的（ ） A. 总电阻增大B. 总电阻减小C. 总电压增大D. 总电流减小 分析：分析：教室中的所有电灯都是并联的，根据并联电路总电阻与各电阻的关系可判断出， 并联的电灯越多，总电阻越小，即每多开一盏灯，总电阻要变小。总电压为 220V 保持不 变，由欧姆定律可判断出，电路中的总电流将变大。 答案：答案：B 例 4 随着现代家庭电器化程度越来越高，人们应高度重视用电的安全问题，实验研究表 明：若人穿胶底鞋站在地上，完全干燥时，手与地之间身体的电阻约为 800k；而在手出 汗或潮湿时，则约为 10k。如果在手与地之间加上 220V 电压，则后一种情况通过人体的 电流值约是前一种

13、情况的（ ） A. 4 倍B. 80 倍C. 220 倍D. 800 倍 分析：分析： k k R R R U R U I I 10 800 2 1 1 2 1 2 =80 答案：答案：B （三）学科清透 例 5 如图 9 所示，电源电压保持不变，当闭合开关 S，滑片 P 向a端移动时（ ） A. 电流表、电压表示数都变大B. 电流表示数变大，电压表示数变小 C. 电流表示数变小，电压表示数大D. 电流表、电压表示数都变小 分析：分析：本题是有关电路中电阻的变化而导致电路两端电压、电流发生变化的问题。方 法是先分析电路结构，再看电流表、电压表是测哪部分电路的电流、电压，然后根据电流 和电压特点

14、分析判断，如图 9 所示 R 与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表 测滑动变阻器两端的电压，当滑片向a端移动时，RaP减小，电路中电阻也减小，根据 I= 总 总 R U ,I 变大，即电流表示数变大。根据 UaP=IRaP,I 变大，RaP变小，无法判断 UaP的大小。 可先判断定值电阻两端电压，UR=IR，I 变大，R 不变，所以 UR变大，再根据 UaP=U源 UR，U源不变，所以 UaP变小，即电压表示数变小。 图 9 答案：答案：B 例 6 如图 10 所示，电流表量程为 00.6A，电压表量程为 015V，电阻 R0=30，电路 两端的电压恒为 U，U=24V。当滑动变阻器

15、连入电路的电阻太小时，电路中电流会超过电流 表量程；当滑动变路器连入电路的电阻太大时，滑动变阻器两端的电压会超过电压表量程， 求：在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连人电路的电阻的变化范围。 图 10 分析：分析：本题电路较为简单，滑动变阻器与定值电阻 R0串联，电压表测滑动变阻器两端 的电压，电流表测电路中的电流。由于两表都有一定的测量范围，我们可以列出两个不等 式方程，然后求解，思路简单清晰。 解：解：设滑动变阻器接入电路中的电阻为 R，根据欧姆定律，电路中的电流 I= 30 24 0 R V RR U R U 总 滑动变阻器两端的电压 UR=IR= 30 24 R V R 又 电流表的

16、量程为 00.6A，电压表的量程为 015V （四）探究学习 例 7 小红同学在探究串联电路电流规律的实验中，按图 11 所示连接好了电路，闭合开 关 S 后，发现小灯泡 L1、L2均不发光，电流表示数为零。是哪里发生了故障呢？她思考了 一下，然后用一个电压表分别接到电流表、灯 L1、灯 L2两端测量电压。测量结果：电流表、 灯 L1两端无电压，灯 L2两端有电压。由此小红找出了电路发生故障的原因，则电路的故 障可它是（ ） A. 电流表断路了B. 小灯泡 L1断路了 C. 小灯泡 L2断路了D. 小灯泡 L2短路了 图 11 分析：分析：电流表无示数则电路中必然是发生了断路故障，当电压表接到

17、 L2两端时测出了 电压，所以断路部位应是 L2；若电流表断路或 L1断路则其两端将有电压；若 L2短路则它 两端将无电压，测 L1就应该发光。所以本题应选 C。 答案：答案：C 例 8 在做“用电流表和电压表测电阻”实验时，晓晓同学将电路连成如图 12 所示，还 差两条导线。 图 12 （1）请你在图中连上那两根导线。 （2）晓晓与冬冬交流时，认为冬冬的记录数据（见下表）有误，她判断的依据是 。晓晓仔细检查冬冬连接的电路后找到了他连接线路的错误。该错误是 。 U/V2.72.52.3 I/A0.330.350.37 R/ （3）晓晓与冬冬研究设计了如图 13（甲）所示测电阻的电路，其中电源电

18、压恒为 1.5V。将 M、N 两线头相接，调节滑动变阻器，使电流表指针指在 0.6A 处，则此时滑动变 阻器接入电路的电阻是 。保持滑动变阻器滑片位置不变，若在 M、N 之间接入电 阻 Rx，电流表示数如图 13（乙）所示，则电阻 Rx的阻值是 。 图 13 答案：答案：（1）如图 14 所示 图 14 （2）电流与电压不成正比；电压表与滑动变阻器并联了 （3）2.5；2.5 【模拟试题模拟试题】 一. 基础考题 1. 图 1 所示是两个电阻 R1、R2（R1R2） ，下列情况中阻值最大的是（ ） 图 1 2. 把一根阻值为 R 的电阻丝接入电路中，下列说法中正确的是（ ） A. 当 U 增大

19、时，I 一定增大 B. 当 U 为零时，R 为零 C. 把该电阻丝拉长一倍后接入原电路中，电阻减小 D. 把该电阻丝拉长一倍后接入原电路中，电阻不变 3. 图 2 是小明同学用伏安法测定灯泡电阻的电路图，当他闭合开关 S 时，发现电流表 的示数为零，而电压表的示数不为零，出现这种故障的原因可能是（ ） A. 灯泡 L 短路B. 开关 S 接触不良 C. 灯泡 L 断路D. 变阻器 R 断路 4. 如图 3 所示电路中，电源电压不变，闭合开关 S，在滑动变阻器的滑片 P 向右移动的 过程中，A2、A1、V 的示数变化情况是（ ） A. A2变小、A1不变、V 不变B. A2变小、A1变小、V 不

20、变 C. A2变大、A1变小、V 变大D. A2变大、A1不变、V 变小 5. 把阻值为 4、6 的两只电阻串联在一个电压不变的电源上，电路中的电流为 1.2A；如果将它们并联在同一电源上，则干路中的电流为（ ） A. 2AB. 4AC. 3AD. 5A 6. 如图 4 所示，3 个阻值均为 10 的电阻 R1、R2、R3串联后接在电压恒为 U 的电路中， 某同学误将一只电流表并联在电阻 R2两端，发现电流表的示数为 1.5A，据此可知电压 U=_ V；若用一只电压表替代电流表并联在 R2两端，则电压表的示数应为 V。 图 4 7. 如图 5 所示电路，灯泡 L 的灯丝电阻和电源电压均保持不变

21、。闭合开关 S 后，当滑 动变阻器的滑片 P 位于ab 中点时，灯泡厂恰好正常发光；在滑片 P 向 b 端移动的过程中， 你将观察的现象有： （1） 。 （2） 。 8. 如图 6 所示的电路中，电源电压为 2V 保持不变，电阻 R1=5，R2=10，当开关 S 断 开时，电流表 A1的示数是 A；当开关 S 闭合时，电流表 A2的示数是 A。 9. 在图 7 所示的电路中，电源电压保持不变。当开关 S 由断开到闭合，电流表的示数 将 ，电压表与电流表示数的比值将 （均选填“变大” “不变”或“变小” ） 。 图 7 二. 开放创新题 10. 图 8 所示，电源电压不变，电阻 R=5，闭合开关

22、 S，A 的示数为 0.3A，若要使 A 的示数变为 0.6A，则（ ） A. 在 R 两端并联一个 5 的电阻 B. 在 R 两端并联一个 10 的电阻 C. 在电路中串联一个 5 的电阻 D. 在电路中串联一个 10 的电阻 11. 小红做电学实验时，误将电压表和电流表的位置接反了，如图 9 所示。若闭合开关， 后果是（ ） A. 电压表和电流表都可能烧坏B. 电流表将被烧坏，电压表不会烧坏 C. 灯泡将被烧坏而不能发光D. 电压表将被烧坏，电流表不会烧坏 图 9 三. 探究方法题 12. 某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图 10 所示的一个图象，下列结论

23、与图象相符的是（ ） A. 电阻一定时，电流随着电压的增大而增大 B. 电阻一定时，电压随着电流的增大而增大 C. 电压一定时，电流随着电阻的增大而减小 D. 电压一定时，电阻随着电流的增大而减小 图 10 13. 某校课外物理兴趣小组利用如图 11 所示的电路进行一次物理实验探究活动。此实 验中使用了如下器材：6V 蓄电池组一个、学生用电流表和电压表各一只、5 定值电阻一 个、010 滑动变阻器一个、开关一个、导线若干。 图 11 （1）探究步骤： 先使滑片 P 在滑动变阻器最右端，闭合开关 S，读出并记录此时 电压表示数 U1和电流表示数 I1。 调节滑片的位置，使它移动到滑动变阻器中点（

24、假设 可精确调节） 。读出并记录此时电压表示数 U2。 调节滑片的位置，使它移动到滑动变阻 器最左端，读出并记录此时电压表示数 U3和电流表示数 I3。 请你根据所学知识和以上的探究步骤，填出该小组读出的电压表的三次示数。 探究步骤 U1U2U3 电压表示数 单位（V） （2）滑片的滑动变阻器最右端时的电流表示数 I1和滑片在滑动变阻器最左端时的电 流表示数 I3的比值是 。 （3）该小组进行的实验是探究在串联电路中 一定的情况下， 的关系。 在实验成功的基础上，探究出来的结论应该是： 。 四. 探索设计题 14. 如图 12 所示是测量待测电阻 Rx的阻值时所用的实验器材，其中变阻器最大阻值

25、为 10，允许通过的电流为 2A；设实验中蓄电池组电压为 6V 且保持不变；Rx约为 4。 （1）请在虚线框内画出你所设计的实验电路图，并用笔画线代替导线连接实物图。 图 12 （2）简要写出实验步骤（步骤中要明确写出实验中要测量的物理量） 。 （3）写出计算待测电阻 Rx的表达式。 15. 现在手头有一个电阻为 40 的定值电阻 R0，一个电压大约为 35V 的电源，一个量 程只有 00.6A 的电流表，一个最大阻值大约为 100 的滑动变阻器，请设计一个实验， 比较精确地测量一个阻值约为 55 的待测电阻 Rx的阻值。要求：（1）画出电路图； （2）写出实验步骤及标明需要测量哪些物理量；（

26、3）用这些测量的量导出计算待测电阻 阻值的数学表达式（可以重复组合电路） 。 五. 应用联想题 16. 如图 13 所示，电阻 R 和滑动变阻器组成并联电路，此电路有发生短路的可能吗？ 如果有，请你具体指出来 。 图 13 17. 阅读表格，综合考虑下表各方面的因素，回答以下问题。 金属 全球产量/ （104）t 密度/ 103kgm 3 熔点 / 导热 性能 导电 性能 市场价格/ （元/吨） （大约） 铅 150002.76604416000 铜 80008.910832217700 金 219.3106333 铁 7.91540872200 铅 300011.3327994900 银 8

27、10.596111 注：注：表中导热性能 19 表示导热性由强到弱；导电性能 19 表示导电性由强到弱。 （1）导电性能最好的两种金属是 。 （2）在你认为导电性能好的金属中，哪种更适宜做导线？ 。为什么？ _。 （3）为什么用铝锅炒菜时锅底易产生变形，而用铁锅则不会？ 。 六. 阅读探究题 18. 阅读短文，并回答短文以后的问题。 在“探究电阻上的电流跟电压的关系”的过程中，一些同学作出了以下猜想： 猜想 A：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小； 猜想 B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大； 猜想 C：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变。 为了验证上述猜想是否正确，小明用定值电阻和一个电压恒定的电源及有关的实验器 材设计了电路，按实验要求分别测出有关的物理量。 （1）为了完成该实验，需要的测量仪表是 、 。 （2）请你在下面的方框内画出能验证