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第 17 课 欧姆定律
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课程标准 课标解读
1.认识欧姆定律是电学的基本理论和核心;
1.掌握欧姆定律内容;
2.理解导体上的电流、电压和电阻关系及欧姆定律的应用范
2.深刻理解欧姆定律各物理量的意 围;
义;
3.通过欧姆定律的应用计算过程深刻理解欧姆定律;
3.会利用欧姆定律进行简单计算。
4.会进行动态电路的分析。
知识精讲
知识点01 欧姆定律
1.欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成 ,与导体的电阻成 。
2.公式 其中:U为电源电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为导
体的电阻,单位为欧(Ω)。
3.注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中
的各个物理量具有同一性,即I,U,R是对同一段 、同一时刻而言的。
【知识详解】对欧姆定律的理解
1.公式变形: , 。
应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时,只要知道I、U、R三个量中的两个,就可以求出第三
个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意,物理量的计算不同于数学上的计算,必须用对应的
物理量单位才有意义,避免将物理问题数学化,应理解每个量的物理意义。
(1)欧姆定律公式 ,表示加在导体两端的电压增大几倍,导体中的电流就随着增大几倍。当导
体两端的电压保持不变时,导体的电阻增大几倍,导体中的电流就减为原来的几分之一。
(2)导出式U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。(3)导出式 表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值;由于
同一导体的电阻一定(导体本身的性质),因此不能说成“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”。
2.运用欧姆定律公式解题技巧:解题时,为了便于分析问题,应先根据题意,画出电路图,并在图中
标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号,公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位。
【知识扩展一】欧姆定律的适用条件
1.适用于纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。
2.公式中的I、U和R必须是对应于同一导体或同一段电路。若为不同时刻、不同导体或不同段电路
中,I、U、R三者不能混用,所以三个物理量一般情况下应加角注以便区别。
3.同一导体(即R不变),则I与U 成正比;同一电源(即U不变),则I与R成反比。
4.由欧姆定律变换而来的公式,表示导体的电阻可由U/I求出,即R与U、I的比值有关,但R的本身
的大小与外加电压U和通过电流I的大小等因素无关。
【知识扩展二】动态电路分析
所谓动态电路分析是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电流和电压表等电器元件的电路,
通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式和电路参数值,进而改变电路
中的总电阻、电流、电压和电功率等,并对这些量的变化进行分析的题型。
1.分析电路中各元件之间的关系
具体来说,就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有;所给的电流表测量的是干路的电流还是
支路电流,电压表测量的是电源电压还是某电阻的电压等。
2.掌握电表的特点
(1)电流表的电阻非常小,在电路中相当于导线,可看作短路。
(2)电压表的电阻非常大,在电路中相当于断路(开路),即在分析此类问题时可先将电压表放在
一边,暂不考虑。
(3)基本思想
明确电路中的变量和不变量,首先确定不变的物理量(如电源的电压、各定值电阻,小灯泡的电阻以
及小灯泡的额定电压和额定功率),然后根据相关的规律去分析其它量的变化。
(4)解题思路
总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路,具体说来:①由某个电阻或开关的变化分析总电阻的变化(局部);②根据欧姆定律,由总电阻的变化分析总电流的变化(整体);③由总电流的变化,根据欧
姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化(局部)。
【对点练习1】图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片。当油量减少时,
滑动变阻器的滑片p向上移动,则电路中( )。
A. 总电阻增大,电流减小 B. 总电阻增大,电流增大
C. 总电阻减小,电流增大 D. 总电阻减小,电流减小
【对点练习2】(2021·甘肃中考真题)将阻值不同的电阻R、R按甲图所示电路连接,闭合开关S
1 2
后,电流表示数为0.6A;保持电源电压不变,再将电阻R、R按乙图所示电路进行改接,闭合开关S后,
1 2
关于电流表的示数,下列说法中正确的是( )。
A.一定小于0.6A B.一定大于2.4A
C.一定大于0.6A,但小于1.2A D.一定大于1.2A,但小于2.4A
知识点02 欧姆定律的综合应用
1.欧姆定律在本章的地位和其重要性不言而喻,在电学内容中,涉及到欧姆定律的考题无论从分值上,
还是考题上,都会占有很大比例。从考题难易看,易、中、难都有出现,考查学生对欧姆定律的理解试题
较易;考查欧姆定律的应用和有关计算一般为中等难度;考查利用欧姆定律解决实际问题的压轴题,一般
较难。从考题形式上看,主要分为选择题、填空题和计算题三个大类,无论那种题型,都涉及到利用欧姆
定律的计算问题;所以,本节知识点主要是欧姆定律的应用和利用欧姆定律计算。
2.欧姆定律在串并联电路中应用属于欧姆定律的深化,是欧姆定律应用的典型内容,同时也是欧姆定
律应用的常见问题。在中考试卷中,几乎所有电学考题都会涉及到串并联电路问题,欧姆定律在其中的应用也就显得尤为重要。
3.应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时,只要知道I、U、R三个量中的两个,就可以求出第
三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意,物理量的计算不同于数学上的计算,必须用对应
的物理量单位才有意义,避免将物理问题数学化,应理解每个量的物理意义。
4.欧姆定律的综合应用包括应用欧姆定律对电路进行分析、应用欧姆定律进行简单计算、应用欧姆定
律进行极值计算和应用欧姆定律进行大型计算(一般会和电功率和其他知识点结合)。解答此类问题,首
先要深刻理解欧姆定律定律内容,对电路进行分析,找准已知量,认清待求量,把欧姆定律应用到计算中
去。
【对点练习1】如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合S 时,a表无示数,b
1
表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则:
A.a表是电压表;
B.先闭合S、S,再闭合S,a表示数无变化;
1 2 3
C.S、S 、S 都闭合,移动滑片P, a、 b两表示数无变化;
1 2 3
D.S、S、S 都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻R 的阻值
1 2 3 1
【对点练习2】在图的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关S后,将滑动变阻器的滑
片P从最右端移到中间某个位置,电压表和电流表的示数分别变化了△U和△I。下列分析正确的是
( )。
A. 变大 B. 变小C. 不变 D. 先变小后变大
分层提分
题组A 基础过关练
1.下列图象中,能正确描述小灯泡U﹣I关系的是( )。
A. B.
C. D.
2.关于欧姆定律,下列说法中正确的是( )。
A.通过导体的电流跟该导体的电阻成正比,跟该导体两端的电压成反比;
B.当电压一定时,导体的电阻跟通过该导体的电流成反比;
C.当通过导体的电流一定时,导体的电阻跟该导体两端的电压成正比;
D.当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比
3.由欧姆定律可以导出公式R= ,此式可以说明( )。
A.当电压增大2倍时,电阻R增大2倍;
B.当电流强度增大2倍时,电阻R减小2倍;
C.电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变;
D.当电压为零时,电阻R也为零
4.如图所示电路,电源两端的电压为 12V,且保持不变。滑动变阻器R 的最大阻值为10Ω,电流表
1
量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V.闭合开关S,为保证两块电表均不超量程工作,定值电阻R 的阻
2
值至少为( )。A.40Ω B.30Ω C.20Ω D.10Ω
5.如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图,容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动
变阻器R的滑片P升降,并通过电压表V显示的数据来反应水位的升降情况。L是一个指示灯,电路各部分
接触良好。当容器中的水位最低时,滑片P位于变阻器R的a端,则( )。
A.当水位不变时,电压表V示数不变,指示灯L不亮;
B.当水位上升时,电压表V示数变小,指示灯L变亮;
C.当水位上升时,电压表V示数变大,指示灯L变暗;
D.当水位下降时,电压表V示数变大,指示灯L变亮
6.如图所示,R =25Ω,小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”,电源电压保持不变。(不考虑灯丝电阻
1
变化)
(1)S、S 都断开时,小灯泡L正常发光,求电源电压;
1 2
(2)S、S 都闭合时,电流表示数变为0.6A,求R 的阻值。
1 2 2
7.如图所示的电路,R=30Ω,R=100Ω,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A,求:
1 2
(1)电源电压;
(2)通过R 的电流;
2
(3)干路中的电流。
题组B 能力提升练
1. 如图,电源电压和小灯泡电阻保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,在此过
程( )。A.电流表A示数不变,灯泡L亮度变暗;
B.电压表V 示数变小,灯泡L亮度变亮;
2
C.电压表V 示数变小,电压表V 示数变大;
1 2
D.电流表A示数变小,电压表V 示数不变
1
2.如图,电源电压保持不变,两根均匀的相同电阻丝ae和bf平行放置,其他导线电阻不计,c、d两
环始终与电阻丝接触良好。闭合开关,当cd处于图中位置时,电压表的示数为6V;当电阻R与cd段导线
一起向右移动一段距离后,电压表的示数变为5V;若电阻R与cd段导线一起由图中位置向左移动一段相
同距离后,电压表的示数变为( )。
A.6.5V B.7V C.7.5V D.8V
3.如图所示电路,电源电压不变。闭合开关,滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,下列说法正确
的是( )。
A.电流表示数变小,电压表示数不变;B.电流表示数变大,电压表示数变小;
C.电流表示数变大,电压表示数不变;D.电流表示数变大,电压表示数变大
4.如图电路中,R为定值电阻,闭合开关后,当滑片P在某两点之间滑动时,电流表示数变化范围是
0.5A~1.5A,电压表示数变化范围是3V~6V,则下列判断错误的是( )。
A.变阻器连入电路中的阻值变化范围为2Ω﹣12Ω;B.电源电压为7.5V;
C.实验中R两端的电压变化范围为2.5V~4.5V;
D.R的电阻值为3Ω
5.将电阻R 和R =12Ω的电阻并联接在电源两极上,测得总电流为0.6A,通过R 的电流为0.4A。则:
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①电源电压U= V;②R= Ω。
1
6.如图15,电源电压不变,R 为滑动变阻器,R 为阻值10Ω的定值电阻。当滑片在a、b两点间移动
1 2
时,电压表示数变化范围为4.5V~1.5V,R 功率的变化量为3.6W,则电流表示数变化范围为 A,电
2
源电压为 V。
7.如图所示电路,电源电压不变,调节滑动变阻器,使电压表示数从6V变化到2V,同时观察电流表
示数由0.6A变为1A时,定值电阻R= Ω,电源电压U= V。
0
8.在如图所示的电路中,电源电压为6V,R=4Ω,闭合开关S后,电压表读数为2V,求:
1
(1)电流表的示数;
(2)电阻R 的电阻?
2
题组C 培优拔尖练
1.(2021·辽宁中考真题)如图所示电路,开关闭合,向右调节滑动变阻器的滑片。下列判断正确
的是( )。A.电流表示数变大 B.电路的总功率变大
C.电压表V 与电压表V 示数之差变小 D.电压表V 与电流表A示数之比变小
2 1 1
2.(2021·贵州中考真题)如图所示,电源电压为18V,定值电阻R=10Ω,滑动变阻器标有“50Ω
1
2A”,电流表量程为“0-3A”。在确保电路安全的情况下,下列说法正确的是( )。
A.滑片P向右移动过程中,电流表的示数变小;
B.滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为0~50Ω;
C.若电源电压可调,电源电压可调节的最大值为25V;
D.若电源电压可调,为使电流表示数达到最大,电源电压可调节的最小值为18V
3.(2021·宁夏中考真题)如图所示,电源电压保持不变。关于电路的工作情况,下列说法中正确
的是( )。
A.同时闭合两个开关,通过两只灯泡的电流一定相同;
B.若先闭合 ,再闭合 ,电压表示数不变,电流表的示数变大;
C.若先闭合 ,再闭合 ,电压表示数变大,电流表的示数变大;
D.若灯 被短路,闭合 、 后,灯 不亮,灯 亮,电流表损坏4.(2021·内蒙古中考真题)教室里常用过氧乙酸溶液熏蒸消毒,小明设计的“过氧乙酸气体浓度
测试仪”可以监测教室里过氧乙酸气体浓度是否达到要求的标准。如图所示是其简化的工作电路图,电源
电压恒为6V,定值电阻R=10Ω。传感器R的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小,下列判断正确的是(
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)。
A.当过氧乙酸气体浓度增大时,,电路中电流表示数变小;
B.当过氧乙酸气体浓度增大时,电路中电压表示数变小;
C.当电路中电压表示数为4.5V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,此时可计算得出电
流表示数为0.45A;
D.当电路中电压表示数为4.5V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒要求的最低标准,可计算得出传感器
R的阻值为40Ω
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