第十七章歐姆定律第1節(jié)電流與電壓和電阻的關系一、探究電流與電壓的關系1.實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、定值電阻、滑動變阻器研究電流與電壓關系時移滑動變阻器的滑片目的是改變定值電阻兩端的電壓.研究電流與電壓關系時移滑動變阻器的滑片目的是改變定值電阻兩端的電壓2.實驗電路：3.實驗思路：應用控制變量法，控制電阻不變，改變電阻兩端的電壓，觀察電流表的變化，記錄數(shù)據(jù)，繪制圖象，尋找電流與電壓之間的關系.4.實驗步驟：（1）按照電路圖連接實物圖；（2）閉合開關S后，換用不同的定值電阻使電阻成整數(shù)倍地變化，如：、、等.（3）分別通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，保持每次定值電阻兩端的電壓不變；（4）把對應不同阻值的電流記錄在數(shù)據(jù)表格中.（5）繪制實驗圖象：5.實驗結(jié)論：當導體的電阻一定時，通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比.6.注意事項：（1）電路連接時開關要斷開，滑動變阻的滑片移到阻值最大處.（2）電流表和電壓表的量程選擇.電流表或電壓表的量程選擇方法：電壓表根據(jù)電源電壓估測后再確定.電流表要根據(jù)題中提示確定；如果無法估測，則選擇大量程進行試觸再確定適當?shù)牧砍?一般盡可能使被測的值接近選用的量程的電流表或電壓表的量程選擇方法：電壓表根據(jù)電源電壓估測后再確定.電流表要根據(jù)題中提示確定；如果無法估測，則選擇大量程進行試觸再確定適當?shù)牧砍?一般盡可能使被測的值接近選用的量程的為佳.示例：HYPERLINK小華用如圖a所示電路探究電流與電壓的關系

（1）連接電路后，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)，電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn)，其原因可能是___________.

（2）故障排除后，向左移動滑動變阻器滑片P，電流表示數(shù)會___________（選填“變大”、“不變”或“變小”）.

（3）當電流表示數(shù)為0.5A時，電壓表示數(shù)如圖b所示，其值為___________V.

（4）補齊表中的數(shù)據(jù)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在圖c中畫出I與U關系的圖象序號①②③④⑤⑥電壓U/V0.51.01.61.9___3.0電流I/A0.10.20.30.40.50.6由圖象可得到的結(jié)論是__________________________________________.解析：（1）連接電路后，閉合開關，電流表無示數(shù)，說明電路存在斷路；電壓表的指針有明顯的偏轉(zhuǎn)，說明電壓表與電源兩極相連，電壓表并聯(lián)電路之外電路不存在斷路，則與電壓表并聯(lián)的電阻斷路；（2）由圖可知滑動變阻器與定值電阻串聯(lián)，當滑動變阻器的滑片向左移動時，連入電路中的電阻變小，總電阻變小，電路中的電流變大；（3）由圖b可知，電壓表量程為0～3V，其分度值為0.1V，所以電壓表的示數(shù)為2.5V；（4）由（3）知，表格缺少2.5，根據(jù)表格中數(shù)據(jù)描點，并用平滑的曲線連接起來，如圖所示：

由圖象知，在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比.

答案：（1）電阻R斷路（2）變大（3）2.5（4）2.5見上圖在電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比二、電流與電阻的關系1.實驗器材：電源、開關、電流表、電壓表、定值電阻、滑動變阻器.2.實驗電路：3.實驗思路：應用控制變量法，控制電壓不變研究電流與電壓關系時移滑動變阻器的滑片目的是改變定值電阻兩端的電壓，改變定值電阻的阻值，觀察電流表的變化，記錄數(shù)據(jù)，繪制圖象，尋找電流與電壓之間的關系.研究電流與電壓關系時移滑動變阻器的滑片目的是改變定值電阻兩端的電壓4.實驗步驟：（1）按照電路圖連接實物圖；（2）閉合開關S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的劃片P使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍地變化，如2V、4V、6V等.（3）根據(jù)電壓表和電流表的示數(shù)，讀出每次兩端的電壓值和通過的電流值，并記錄在表格中.（4）繪制實驗圖象：5.實驗結(jié)論：在電壓不變的情況下，導體中的電流跟導體的電阻成反比.

注意：（1）兩個實驗的結(jié)論前面都要加上條件：“當導體的電阻一定時”、“當導體兩端的電壓一定時”；

②注意用詞先后順序：“電流與電壓”、“電流與電阻”不能說成“電壓與電流”、“電阻與電流”．

③“電壓”“電流”“電阻”每個詞前的修飾語都是不同的：“導體中的電流”，“導體兩端的電壓”，“導體的電阻”．示例；HYPERLINK電阻箱是能夠直接讀出電阻阻值的可變電阻在電路圖中用符號“”表示.為探究導體兩端電壓不變的條件下，通過導體的電流I跟導體電阻倒數(shù)的關系，小明設計了圖甲所示的實驗電路圖和乙所示實物連線圖，圖丙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪出的的圖象

（1）如圖（乙）是根據(jù)圖（甲）連接的實物圖，請在錯誤的導線上打×并連接正確；

（2）閉合開關后，小明發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是____________；

（3）分析實驗數(shù)據(jù)，小明得出實驗探究的結(jié)論是_____________________________________.解析：（1）原電路中，電壓表測電源電壓是錯誤的，應測電阻電阻箱的電壓，改正如下圖；

（2）經(jīng)分析，閉合開關后，小明發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)，電流表無示數(shù)，原因可能是電阻箱斷路；（3）由圖知，電流隨電阻倒數(shù)的變化關系為過原點的直線，故小明得出實驗探究的結(jié)論是在導體兩端電壓不變的條件下，通過導體的電流I跟導體電阻倒數(shù)成正比.

答案：（1）如下圖所示（2）電阻箱斷路（3）在導體兩端電壓不變的條件下，通過導體的電流I跟導體電阻倒數(shù)成正比第2節(jié)歐姆定律一、歐姆定律1.內(nèi)容：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比．

2.公式：．注意：公式和的物理意義不同，表明導體中電流跟這段導體兩端電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比．若將理解為電阻跟它兩端的電壓成正比，跟流過的電流成反比，那就錯了．電阻是導體本身的一種性質(zhì)，其大小由導體的材料、長度、橫截面積決定，與導體兩端電壓、電流無關．即使電壓為零，電阻也不變，但可用這一公式來測量和計算電阻的阻值

3.單位：電流的單位是安培A；電壓的單位是伏特V；電阻的單位是歐姆Ω．

4.理解：

（1）當導體的電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比；當導體兩端的電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比．

（2）在使用公式及其導出式時，要注意同一段導體、同一時刻．注意：公式和的物理意義不同，表明導體中電流跟這段導體兩端電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比．若將理解為電阻跟它兩端的電壓成正比，跟流過的電流成反比，那就錯了．電阻是導體本身的一種性質(zhì)，其大小由導體的材料、長度、橫截面積決定，與導體兩端電壓、電流無關．即使電壓為零，電阻也不變，但可用這一公式來測量和計算電阻的阻值A．導體中的電流與導體兩端的電壓成反比B．導體中的電流與導體的電阻成反比C．在導體兩端的電壓一定時，導體的電阻與導體中的電流成反比D．在導體的電阻一定時，導體中的電流與導體兩端所加電壓成正比解析：AD.由歐姆定律可知，在導體的電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，故A錯誤，D正確；B.在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電阻成反比，故B錯誤；C.電阻是導體本身的一種性質(zhì)，決定于導體的材料、長度、橫截面積和溫度，與導體兩端的電壓和通過的電流無關，所以不能說在導體兩端的電壓一定時，導體的電阻與導體中的電流成反比，故C錯誤.方法總結(jié)：電阻是導體本身所具有的性質(zhì)，與通過它的電流、它兩端的電壓無關．其大小等于導體兩端的電壓與通過導體的電流之比.二、歐姆定律的應用1.應用歐姆定理計算時要注意（1）同一性：、、是對應同一導體或電路的值.（2）統(tǒng)一性：、、的單位要統(tǒng)一，分別是、、.（3）同時性：、、對應同一時刻的值.2.歐姆定理的變形式：注意：導體電阻可由導體兩端的電壓值與流過導體的電流值的比值求得，但是電阻是導體本身的一種性質(zhì)，與流過的電流和兩端的電壓無關.注意：導體電阻可由導體兩端的電壓值與流過導體的電流值的比值求得，但是電阻是導體本身的一種性質(zhì)，與流過的電流和兩端的電壓無關.示例：如圖所示的電路中，燈泡的電阻，正常發(fā)光時的電壓為12V，，當開關、都閉合時，電流表的示數(shù)為1.2A，這時燈泡正常發(fā)光.

（1）求電源電壓和的阻值；

（2）當開關都斷開時，燈泡兩端的電壓.解題思路：（1）作出開關、都閉合時的等效電路圖，燈泡正常發(fā)光，根據(jù)燈泡正常發(fā)光時的電壓求出電源電壓，由并聯(lián)電路特點求出通過的電流，然后由歐姆定律求出的阻值；（2）作出開關、都斷開時的等效電路圖，由歐姆定律求出燈兩端的電壓.解：（1）開關、都閉合時的等效電路圖如圖1所示，此時燈泡正常發(fā)光，電源電壓；通過燈泡的電流，

由并聯(lián)電路的電流特點可得，通過的電流：，的阻值；

（2）開關、都斷開時的等效電路圖如圖2所示，根據(jù)電路圖2，由歐姆定律得電路中的電流，燈兩端的電壓：.第3節(jié)電阻的測量一、伏安法測電阻1.實驗目的：用電壓表、電流表間接測電阻.2.實驗原理：.3.實驗器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器滑動變阻器在實驗中的作用：保護電路；改變定值電阻（燈泡）兩端的電壓；改變通過定值電阻（燈泡）的電流．、開關、導線、待測電阻.4.實驗思路：利用電流表、電壓表分別測得經(jīng)過電阻的電流和電阻兩端的電壓，利用歐姆定律的變形式計算得出電阻的值.滑動變阻器在實驗中的作用：保護電路；改變定值電阻（燈泡）兩端的電壓；改變通過定值電阻（燈泡）的電流．5.實驗電路圖：6.實驗步驟：（1）調(diào)節(jié)電流表、電壓表的指針到零刻度；按電路圖連接實物.調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片到阻值最大端；（2）閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片至適當位置，分別讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U，并記錄在表格中；（3）根據(jù)公式計算出的值，并記錄在表格中.（4）調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片改變待測電阻中的電流及兩端的電壓，再測幾組數(shù)據(jù)注意：測燈泡電阻時不能求平均值，因為在不同電壓下燈泡的溫度不同，其電阻是不同的，求平均值沒有意義；測定值電阻的阻值時應該求平均值，因為定值電阻的阻值不變，求平均值可以減小誤差，并計算的值.注意：測燈泡電阻時不能求平均值，因為在不同電壓下燈泡的溫度不同，其電阻是不同的，求平均值沒有意義；測定值電阻的阻值時應該求平均值，因為定值電阻的阻值不變，求平均值可以減小誤差（5）整理實驗器材.7.注意事項：（1）在連接電路前要調(diào)節(jié)電流表、電壓表到零刻度.（2）連接電路時開關要斷開，閉合開關前滑動變阻器的滑片應調(diào)到最大阻值.（3）連接好電路，在檢查電路連接無誤后要用開關試觸，在確定電路完好后再閉合開關S.（4）電壓表和電流表要注意選擇合適的量程.示例：小剛同學在做“用伏安法測量某定值電阻R阻值”的實驗中將電路圖連接成如圖甲所示電路.（1）連接電路時，開關必須_______，滑動變阻器滑片置于_______端（選填“C”或“D”）.（2）實驗中，移動滑片，電流表無示數(shù)，電壓表有較大示數(shù)且無明顯變化，經(jīng)檢查是導線連接問題，請你用筆畫線代替導線將圖甲電路連接完整.（3）電路連接正確后，當電壓表的示數(shù)如圖乙所示，電流表的示數(shù)如圖丙所示，則通過定值電阻的電流大小為_______A．它的阻值是_______Ω，通常情況下要進行多次測量，其目的是為了______________.解析：（1）連接電路時，開關必須是斷開的，滑動變阻器滑片置于阻值最大處端的C處；（2）原電路中，電阻沒有接入電路中，電壓表、電流表、變阻器串聯(lián)在電路中，故實驗中，移動滑片，電流表無示數(shù)，電壓表有較大示數(shù)且無明顯變化；電阻應與變阻器串聯(lián)在電路中，電壓表與電阻并聯(lián)，如圖1所示；（3）電路連接正確后，當電壓表的示數(shù)如圖乙所示，電壓表選用小量程，分度值為0.1V，電壓為2.7V，電流表的示數(shù)如圖丙所示，電流表選用小量程，分度值為0.02A，則通過定值電阻的電流大小為0.3A，由歐姆定律，它的阻值是：；通常情況下要進行多次測量，其目的是為了取平均值減小誤差.答案：（1）斷開C（2）如圖1所示（3）0.39為了取平均值減小誤差二、其他測電阻的方法測量電阻的方法不止“伏安法”一種，但其本質(zhì)都是歐姆定律的運用.要根據(jù)所給的器材，靈活選取測量電阻的方法.測量電阻的方法不止“伏安法”一種，但其本質(zhì)都是歐姆定律的運用.要根據(jù)所給的器材，靈活選取測量電阻的方法.名稱電路圖需要測量的物理量計算電阻的表達式單安法只閉合，電流表通過的電流為；閉合、，電流表測通過、的電流為.安安法通過定值電阻的電流為.則通過的電流為.伏伏法兩端的電壓為，兩端的電壓為安滑法測出滑動變阻器阻值最大（阻值最大為）時通過的電流和當滑動變阻器阻值最小時的電流伏滑法測出滑動變阻器阻值最大（阻值最大為）時兩端的電壓和當滑動變阻器阻值最小時的電壓替代法閉合，接，記下電流表示數(shù)，再將接，調(diào)節(jié)電阻箱使電流表示數(shù)為示例：小明通過“等效替代法”測量一個未知電阻R的阻值如圖1，請你幫小明將實驗步驟補充完整.

（1）斷開開關，按電路圖連接好電路，將滑動變阻器滑片移到最________（選填“左”或“右”）端；

（2）閉合開關________，調(diào)節(jié)________________，記下此時電流表的示數(shù)為I；

（3）斷開剛才的開關，閉合_____開關，調(diào)節(jié)________________，直至電流表的示數(shù)仍為I；

（4）若此時，電阻箱的示數(shù)如圖2，則待測電阻的阻值=________.解析：（1）將開關斷開，按電路圖連接電路，將滑動變阻器移到阻值最大端，即最右端；（2）閉合、斷開，調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P，記錄電流表的示數(shù)；（3）保持滑動變阻器滑片P位置不變，斷開、閉合，調(diào)整電阻箱旋鈕，使電流表的示數(shù)仍為；（4）記錄此時電阻箱示數(shù)，待測電阻的阻值.

答案：（1）右（2）滑動變阻器滑片P（3）電阻箱旋鈕的阻值（4）50第4節(jié)歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用一、串、并聯(lián)電路中電阻的特點1.串聯(lián)電路中的電阻（1）電路圖：（2）推導過程：串聯(lián)電路中，電流處處相等，因此；串聯(lián)電路中的總電壓，根據(jù)歐姆定律，串聯(lián)電路中的總電阻.（3）總結(jié)：多個電阻串聯(lián)時總電阻與分電阻的關系為個阻值相同的電阻串聯(lián)，總電阻等于多個電阻串聯(lián)相等于增大了導體的長度.個阻值相同的電阻串聯(lián)，總電阻等于多個電阻串聯(lián)相等于增大了導體的長度2.并聯(lián)電路中的電阻（1）電路圖：（2）推導過程：并聯(lián)電路中，電壓處處相等，因此，由并聯(lián)電路中的總電流，得，即.（3）總結(jié)：多個電阻并聯(lián)，即得到并聯(lián)電阻的總電阻的倒數(shù)等于兩分電阻的倒數(shù)之和，即.多個導體并聯(lián)，相等于增大了導體的橫截面積.多個導體并聯(lián)，相等于增大了導體的橫截面積.示例1：兩個導體串聯(lián)后的總電阻大于其中任何一個導體的電阻，因為導體串聯(lián)相當于（）A．減小了導體長度B．減小了導體橫截面積C．增大了導體長度D．增大了導體橫截面積解析：導體的電阻與長度、橫截面積以及材料的電阻率有關，兩個電阻串聯(lián)相當于長度加長，長度越大，電阻越大.答案：C方法總結(jié)：串聯(lián)電路中，串聯(lián)的電阻越多，阻值越大.示例2：有兩個可變電阻，開始時阻值相等，都為，現(xiàn)將其中一個電阻的阻值增大，將另一個電阻的阻值減小，則兩個電阻并聯(lián)后總電阻將（）A．一定大于B．一定等于C．一定小于D．以上結(jié)果都有可能解析：因為并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于支路電阻倒數(shù)之和，所以并聯(lián)電路總電阻小于任一電阻值，即兩個電阻并聯(lián)后總電阻小于較小電阻的阻值，故選項C正確.答案：C總結(jié)：并聯(lián)電路中，越并越小，并聯(lián)后的總電阻小于其中任何一個電阻的阻值.二、串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的規(guī)律1.串聯(lián)電路中的分壓規(guī)律（1）電路圖：（2）推導過程：串聯(lián)電路中，電流處處相等，因此，兩端的電壓為，兩端的電壓為，則.（3）總結(jié)：兩個電阻串聯(lián)時，它們的分壓關系為.2.并聯(lián)電路中的分流規(guī)律（1）電路圖：（2）推導過程：并聯(lián)電路中，電壓處處相等，因此，設經(jīng)過的電流為，經(jīng)過的電流為