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第第十十七七章章 欧欧姆姆定定律律((原原卷卷版版))
课课时时1177..22 欧欧姆姆定定律律
2022年课程标准 物理素养
3.4.2知道电压、电流和电阻。探究 物理观念:深刻理解欧姆定律各物理量的意义;
电流与电压、电阻的关系,理解欧姆 科学思维:掌握欧姆定律内容;
定律。 科学探究:会利用欧姆定律进行简单计算。
知知识识点点一一、、欧欧姆姆定定律律
德国物理学家欧姆对电流跟电压和电阻之间的关系进行了大量的实验研究,发现“通过导体的电流
跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比”这个规律对大多数导体而言都成立,并于 1826年归纳出
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: 。
3.公式中各符号的物理意义及单位:U-表示导体两端电压,单位为伏特(V);R-表示导体的电阻,
单位为欧姆(Ω);I-表示通过导体的电流,单位为安培(A)。
4.适用范围:欧姆定律适用于纯电阻电路。在非纯电阻电路中,如含有电动机的电路,欧姆定律将不
适用。
培优拓展:纯纯电电阻阻电电路路与与非非纯纯电电阻阻电电路路
纯电阻电路就是将电能全部转化为内能的电路。
(1)电阻、滑动变阻器、电烙铁、电炉、电热丝、电饭煲、白炽灯等用电器在电路中工作时,都是
将电能转化为内能(注意:白炽灯工作时,先将电能全部转化为内能,然后一部分内能再转化为光
能),所以,此类用电器组成的电路就是纯电阻电路。
(2)电铃、电动机、电风扇等用电器工作时,除了将电能转化为内能外,还对外做功,将电能转化
为机械能,所以,这些用电器的电路时非纯电阻电路。
(3)家用电器的节能灯工作时,将大部分电能转化为光能,小部分转化为内能,所以含有节能灯的
电路属于非纯电阻电路。
55..欧欧姆姆定定律律的的意意义义::欧姆定律反映了电流与电压的因果性,电流与电压的制约性。公式的发现,给
电学计算带来了很大的方便。这在电学史上是具有里程碑意义的贡献。
66..公公式式的的变变形形公公式式
(1)U=IR:导体两端电压等于通过导体的电流与导体的电阻的乘积。但因为电压是电源提供的,电
压是形成电流的原因,所以不能说电压与电流成正比。(2) :导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。因为电阻是
导体本身的一种性质,它的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度等因素决定,与导体两端电压和
通过导体的电流无关,因此它既不与U成正比,也不与I成反比。这也是物理公式和数学公式的不同之
处。
(2022秋·河南许昌·九年级统考期末)根据欧姆定律的公式 及其推导式
,下列说法正确的是( )。
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
B.当导体两端电压为零时,其电阻值也变为零
C.对于同一导体,通过导体的电流与其两端电压成正比
D.导体两端电压一定时,通过导体的电流与其电阻成正比
知知识识点点二二、、利利用用欧欧姆姆定定律律进进行行简简单单计计算算
11..利利用用欧欧姆姆定定律律分分析析或或计计算算((知知二二求求一一))::欧姆定律反映了同一导体中电流、导体两端电压和导体
的电阻三者之间的关系。对于同一导体,只要知道电流、电压和电阻中的两个量,就可以根据公式
及其变形公式求出第三个量。
22..利利用用欧欧姆姆定定律律进进行行计计算算的的一一般般步步骤骤
第一步:若题干中无电路图,根据题意画出电路图,并在电路图上标记出已知量和待求量;
第二步:明确电路的连接方式,各电表测量的对象;
第三步:根据欧姆定律和串并联电路电流和电压的规律,列方程求解;
第四步:讨论结果的合理性,得出答案。
33..利利用用欧欧姆姆定定律律解解题题时时应应注注意意的的问问题题
注意事项 分析
欧姆定律中电流、电压和电阻,是对同一导体或同一段电路而言的,三者要一一对应;在解题过程
同体性
中,习惯上把对应的同一导体的各个物理量符号用相同的下标表示,如R、I、U
1 1 1
即使是同一段电路,由于开关的闭合、断开即滑动变阻器滑片的左右移动等,都会引起电路的变
同时性
化,使电路中的电流、电压和电阻变化,因此,必须保证 中的三个物理量是同一时刻的值,
切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系
公式中的三个物理量,必须使用国际单位中的单位。U的单位是伏特(V)、R的单位是欧姆
统一性
(Ω)、I的单位是安培(A)
规范性 (1)计算时,要写出必要文字说明;(2)代入数值或写计算结果时,不要忘记单位
归归纳纳总总结结::
(1)由欧姆定律公式 可知,在电源电压不变时,可通过改变电路中的电阻来改变电流。利用滑动变阻器改
变电路中的就是这个道理。(2)由欧姆定律的变形公式 可得一种测量电阻的方法,即首先通过测量未知电阻两端电压和通过该电阻
的电流,然后应用公式 计算出电阻的大小。
培优拓展:利利用用欧欧姆姆定定律律解解释释电电源源短短路路、、电电流流表表短短路路、、电电压压表表断断路路
1.当电源被短路时,因为导线的电阻接近于0,根据欧姆定律 ,当电阻接近于0时,电路中的
电流将趋向于无限大,会损坏电源甚至导线,所以不能把电源两极直接用导线连接起来。
2.因为电流表的电阻很小,接入电路时相当于一根导线,所以将电流表直接连在电源两端时,通过电
流表的电流非常大,会损坏电流表,因此不允许将电流表直接接在电源两端。
3.因为电压表的电阻很大,接入电路时通过电压表的电流很小,甚至可以忽略不计,所以和电压表串
联的电路相当于断路。
(2022·湖南怀化·九年级期末)如图1所示电路,当开关S闭合后,两个电流表A、
1
A 的指针偏转角度一样,如图2所示,则其中通过小灯泡L 的电流为______A,通过小灯泡L 的电流为
2 1 2
______A,此时两小灯泡L、L 的电阻之比为______
1 2
知知识识点点三三、、知知识识导导图图
问问题题一一::对对欧欧姆姆定定律律公公式式及及其其变变形形公公式式的的理理解解
欧姆定律的因果关系
(1)对于欧姆定律变形公式U=IR而言,不能说成电压与电流成正比,因为电压是因,电流是果;(2)对于欧姆定律变形公式 而言,不能说成电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻是
导体本身一种性质,其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
【典例1】(2022·山东临沂·九年级期末)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是(
)。
A.当导体两端的电压为零时,其电阻也为零
B.导体的电阻越大,表明其导电能力越强
C.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
D.通过导体中的电流,与其两端的电压成正比,与其电阻成反比
【变式1-1】(2022·山东青岛·九年级期末)对于一段导体,下列说法正确的是( )。
A.通过它的电流越大,它的电阻越小
B.加在它两端的电压越大,它的电阻越大
C.通过它的电流与它两端的电压成正比
D.以上说法都对
【变式1-2】(2022·山东青岛·九年级期末)根据欧姆定律变形式 ,下列说法正确的是(
)。
A.通过导体电流一定,导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体两端的电压一定,导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
D.导体的电阻在数值上等于它两端的电压和通过他的电流之比
问问题题二二::II--UU关关系系图图像像
I-U关系图像的识别技巧
(1)若I-U图像是一条直线,则导体为定值电阻,在图像上取任何一点即可计算出该导体的的电
阻;
(2)直线越倾斜,说明电压的变化相同时电流变化越快,即电阻越小。
【典例2】(2022秋·河南驻马店·九年级统考期末)如图所示,能正确表示通过某定值电阻的电
流与它两端电压之间关系的图像是( )。
A. B. C. D.
【变式2-1】(2022秋·河南驻马店·九年级统考期末)萌萌同学在探究通过导体的电流与其两端
电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法正确的是(
)。A.导体a的电阻小于导体b的电阻
B.通过导体a的电流与其两端的电压成反比
C.将a、b两导体串联后接在电压为3V的电源上,通过导体的电流为0.2A
D.将a、b两导体并联后接在电压为2V的电源上,干路上的电流为0.4A
【变式2-2】(2024·安徽合肥·模拟预测)如图是小灯泡和定值电阻的电流随电压变化的部分图
像。下列说法正确的是( )。
A.A为定值电阻
B.定值电阻的阻值为10Ω
C.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为0.25A
D.若将它们串联在电流为0.25A的电路中,电源电压为7V
问问题题三三::应应用用欧欧姆姆定定律律进进行行简简单单的的电电路路分分析析
应用欧姆定律计算的一般方法
(1)首先应熟练掌握欧姆定律的内容及变形公式;
(2)然后对具体电路进行分析,确定电路的特点(分析时电压表相当于断路,电流表相当于一条导
线);
(3)在图中标出已知量和未知量,找出各个物理量之间的联系;
(4)最后根据串、并联电路中电流、电压的特点分析解答。
【典例3】(2024·广东广州·模拟预测)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变
阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )。A.电流表A 的示数减小 B.电压表V的示数变大
1
C.电流表A 的示数增大 D.电压表V的示数与电流表A 的示数比值不变
2 1
【变式3-1】(2022秋·河南平顶山·九年级统考期末)甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间
沿直线架设了两条输电线,已知两条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定
短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为
3.3V时,电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲地的距离为多少米?
【变式3-2】(2024·广东东莞·一模)如题图甲所示是定值电阻R和标有“8V;0.5A”字样的小灯
泡L的I-U关系图像,小明将定值电阻和小灯泡接到图乙所示的电路中,闭合开关S,下列选项中正确的
是( )。
A.向右调节滑动变阻器的滑片时,灯泡变亮
B.电压表的示数为8V时,灯丝电阻为16Ω
C.电压表的示数为8V时,电源电压等于12V
D.电压表的示数为6V时,小灯泡与定值电阻的两端电压之比为1∶3
【【基基础础强强化化】】
1.在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R和R的I-U图像如图所示,下列
1 2
说法正确的是( )。
A.当R与R两端的电压为0时,它们的电阻也为0
1 2
B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比D.R与R的阻值之比为1:2
1 2
2.(2024·天津武清·一模)下图所示的电路中,闭合开关,当滑片P向右滑动时,下列说法正确
的是( )。
A.灯 变亮 B.灯 变亮
C.电流表 示数变小 D.电流表 示数变小
3.(2024·广东东莞·一模)如图所示电路,电源电压不变,开关S处于闭合状态,当开关S 由断
1
开到闭合时,以下说法正确的是( )。
A.电压表示数不变
B.电流表示数变小
C.在相同时间内,电路消耗的电能变小
D.电压表与电流表的示数比值不变
4.(2024·陕西·二模)如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,下列对图像信息的判断,正确的是
( )。
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为2.5A
B.当乙两端电压为1V时,其电阻值为0.4Ω
C.将甲、乙串联,若它们两端的总电压为2V,则通过它们的电流为0.3A
D.将甲、乙并联,若电压为2V,则此时甲的电阻等于乙的电阻
5.(22-23九年级上·湖北十堰·阶段练习)如图所示,电源两端的电压保持不变,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P向右移动时,下列说法正确的是( )。
A.电流表 A 的示数变大,电压表 V 的示数不变
1
B.电流表 A 的示数变大,电压表 V 的示数变小
2
C.电流表 A 的示数变小,电压表 V 的示数变大
1
D.电流表 A 的示数变小,电压表 V 的示数变大
2
6.如图所示为某压力传感器的原理图,R为定值电阻,滑动变阻器R的滑片P通过AB间可以伸缩的
1 2
导线与电路相连,导线位于弹簧内部,当闭合开关S,压力F增大时,下列说法正确的是( )。
A.电压表V 的示数变大
1
B.电压表V 的示数变小
2
C.电压表V 的示数与电流表A的示数比值变大
2
D.电压表V 的示数与电流表A的示数比值变小
1
7.(2024·安徽滁州·三模)如图所示的电路中,电阻 ,将开关S、 、 全部闭合时,
电压表示数为6V;只闭合开关S、 时,电压表示数为4V,则电阻 的阻值为 Ω。
8.(21-22九年级上·河南驻马店·期末)在如图甲所示电路中,闭合开关S后,两个灯泡都能发
光,忽略温度对灯泡阻值的影响,电流表 和 的指针均在图乙所示的位置,则通过灯泡 的电流是
A,通过灯泡 的电流是 A;若降低电源的电压,则电流表 的示数将 (选填
“变大”“变小”或“不变”)。9.(2024·四川内江·一模)如图甲所示,已知电流表的量程为 ,电压表的量程为
,滑动变阻器 的规格为“ ”,闭合开关 后,调节滑动变阻器的滑片P,得到电流表与电压
表的示数关系如图乙所示(部分图像),在保证电路安全的前提下,电源电压为 ,滑动变阻器
可以调到的最小阻值是 。
10.(23-24九年级上·云南文山·阶段练习)如图所示,电源电压保持不变,灯丝电阻不受温度影
响,滑动变阻器的最大电阻为12Ω。当S闭合,S 断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,电压表示数为
1
6V;当S、S 都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,电流表的示数为2A。
1
(1)当S、S 都闭合,滑动变阻器的滑片P在b端时,电压表的示数是多少?
1
(2)电源电压是多少?
(3)S闭合,S 断开,滑动变阻器的滑片P在a端时,通过灯L电流是多少?
1
【【素素养养提提升升】】
11.(2024·四川南充·二模)小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电
路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R的阻值为10Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变
0
化关系图乙所示。下列分析正确的是( )。
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大
B.空气湿度越小,电压表示数越大C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为2.0V
D.当电路中电流为0.24A时,空气湿度为60%
12.(23-24九年级上·江苏宿迁·期末)如图甲所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节
滑动变阻器阻值从最大变化到最小, 和 中的某个电阻其“ ”关系图线如图乙所示,则下列说法
正确的是( )。
A.电流表的示数变化范围是
B.电压表V 的示数变化范围是
2
C.滑动变阻器 的最大阻值是
D. 的阻值是
【【能能力力培培优优】】
13.(2024·江苏泰州·二模)如图(a)所示电路,电源电压保持不变,R为定值电阻,小灯泡L
2
标有“4V;0.5A”字样,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~3V,滑动变阻器R的最大阻值20Ω。若只闭
1
合开关S、S,调节滑动变阻器滑片P,得到电流表与电压表示数关系如图(b)所示;若只闭合开关S和
1
S,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L的I﹣U图像如图(c)所示。下列选项正确的是( )。
2
A.电源电压为6V
B.定值电阻R的阻值为15Ω
2
C.只闭合开关S和S2,滑动变阻器R允许的最大值为7.5Ω
D.只闭合开关S和S,滑动变阻器R允许的最小值为4Ω
2
14.(2024·四川凉山·二模)如图所示电路,电源电压为6V 且保持不变,定值电阻
滑动变阻器R的最大阻值为 30Ω。下列说法正确的是 ( )。
3A.当滑动变阻器滑片移至a端,闭合开关S、S、断开S,电路为串联电路
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B.闭合开关S、S、S, R和R 的两端电压之比为1∶2
1 2 3 1 2
C.只闭合开关S,R的滑片由a端移动到b端的过程中,电流表示数变小,电压表的示数变大
1 3
D.只闭合开关S,R 的滑片由a端移动到b端的过程中,电压表示数的变化范围是6V~1.5V
1 3
15.(2024·河北唐山·二模)如图所示电路中,电源电压不变, 和 为定值电阻, 为滑动变
阻器, 的阻值大于滑动变阻器的最大阻值,只闭合开关S,各电阻中均有电流通过,所有电表均有示
数,下列说法正确的是( )。
A.电表a是电流表
B.闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右移动,V 示数变小,a示数变大
1
C.闭合开关S和S,滑动变阻器的滑片向右移动,电压表V 示数变化量 大于电压表V 示数变化
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量
D.先闭合开关S,再闭合开关 ,滑动变阻器的滑片保持不动,电压表V 示数变化量与电流变化量
2
的比值 大于电压表V 示数变化量与电流变化量的比值
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