第十二章歐姆定律

第四節(jié)歐姆定律

基礎(chǔ)知識點內(nèi)容

一'歐姆定律實驗“探究電阻一定時，電流與電壓成正比?！埃刂谱兞糠ǎ?/p>

①實驗電路圖：

②實驗步驟：1.斷開開關(guān)，然后按電路圖連接好電路，滑動變阻器阻值位于最大處;

2.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器置適當位置，讀出此時定值電阻阻值R,電壓表示數(shù)U,電流

表示數(shù)I,記錄到表格中;

3.繼續(xù)調(diào)節(jié)動變阻器置另一適當位置，電壓表示數(shù)U,電流表示數(shù)I,記錄到表格中;

4.仿照步驟3再做4組實驗，分別記錄到表格中。

③實驗數(shù)據(jù)記錄表格

R/Q

U/V

I/A

二、歐姆定律——“探究電壓一定時，電流與電阻成反比”。（控制變量法）

①實驗電路圖:

②實驗步驟:

1.斷開開關(guān)，然后按電路圖連接好電路，滑動變阻器阻值位于最大處;

2.閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器置適當位置，讀出此時電壓表示數(shù)U,定值電阻阻值R,電流

表示數(shù)I,記錄到表格中；

3.斷開開關(guān)，更換其他不同阻值的定值電阻，滑動變阻器阻值位于最大處，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)

滑動變阻器使電壓表示數(shù)仍為U,讀出定值電阻阻值R,電流表示數(shù)I,記錄到表格中;

4.仿照步驟3再做4組實驗，分別記錄到表格中。

③實驗數(shù)據(jù)記錄表格

U/V

R/Q

I/A

探究電流與電阻實驗中會遇到的問題：

1.6組實驗數(shù)據(jù)中最后幾組發(fā)現(xiàn)完成不了，原因是：滑動變阻器的最大阻值過

小，導致定值電阻兩端電壓在調(diào)節(jié)滑動變阻器時無法調(diào)到索要控制的電壓。

2.在定值電阻阻值變大時，滑動變阻器應該也往大的調(diào)節(jié)，原因是：當定值電

阻阻值變大時，若滑動變阻器不移動，定值電阻兩端電壓必定會超過所要控制

的電壓，所以將滑動變阻器的最大阻值調(diào)大時，可以實現(xiàn)定值電阻兩端電壓不

變。所以滑動變阻器的調(diào)節(jié)看定值電阻：“要大都大，要小都小?！?/p>

三、歐姆定律

1.內(nèi)容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。

2.數(shù)學表達式：1=\變形：U=IRR=7

3.注意：①公式中的三個物理量I、U、R必須對應同一時刻、同一段電路;

②歐姆定律包含兩層含義：同一導體（即R不變），則I與U成正比；同一電壓（即

U不變）,則I與R成反比。

③對R=—的理解：電阻是導體本身的一種性質(zhì)，其大小由導體本身的材料、長度、橫截面積

決定，與電壓、電流的大小均無關(guān)系,所以“電阻與電壓成正比，與電流成反比”這種說

法是錯誤的。

題型練習

一.選擇

1.關(guān)于電流、電壓和電阻，下列說法中正確的是（）

A.電流是電荷定向移動形成的，所以電流的方向與電荷定向移動的方向相同

B.通過導體的電流一定與導體兩端的電壓成正比

C.由歐姆定律可得/?=一，所以導體的電阻是由它兩端的電壓和流過的電流決定的

D.電壓是形成電流的原因，所以電路中有電流就一定有電壓

2.下列說法中正確的是（）

A.由/=￡可知，在導體電阻一定的條件下，通過導體的電流與其兩端的電壓成正比

B.由/可知，通過導體的電流與導體的電阻成反比

C.由/=葭可得R=表明對某一導體來說，它的電阻與它兩端的電壓成正比

D.由R可得/,表明對某一導體來說，它的電阻與通過它的電流成反比

3.（多選）如圖所示是一種測定油箱內(nèi)油量的裝置模型，電源電壓為3V,定值電阻凡的阻

值為10C,滑動變阻器R的規(guī)格為“20Q1A”。在保證電路安全的前提下，下列說法正確

的是（）

A.若油量表是用甲表改裝的，則油面越高其示數(shù)越大

B.加油過程中，乙表示數(shù)的最大變化量是0.2A

c油位越高,通過R。的電流越大

D.凡的作用是保護電路

7.如圖所示的電路中，R2的阻值為10Q。開關(guān)Si、S2閉合，電流表A2的示數(shù)為0.3A,電流

表A,的示數(shù)為0.5A。下列說法正確的是（）

A.通過Ri的電流為0.3AB.電阻R的阻值為15c

C.電源電壓為5VD.開關(guān)S2斷開時，電流表A2的示數(shù)為0.5A

8.如圖所示電路中，電源電壓保持不變，電路中L2和L3的規(guī)格相同，三個燈絲電阻不變。

同時閉合S2、S3,斷開3時，電壓表的示數(shù)為9V,電流表A?示數(shù)為1.8A；同時閉合

SPSrS3時，電流表A的示數(shù)為2.7A；用電壓表V2替換電流表~后，閉合開大S?,

斷開S2,電壓表V?和V1的偏轉(zhuǎn)角度相同。則下列說法不正確的是（）

A.燈泡L2的電阻值為20Q

B.用電壓表V?替換電流表A1后，閉合開關(guān)S3,斷開S2,燈泡L1兩端電壓為IV

C.電流表A1被替換后，不合開關(guān)S3,斷開>，L，兩端的電壓是4V

D.電流表A1被替換前，開關(guān)0、S2>S3同時閉合時，流過燈泡L?的電流是0.4A

9.（多選）某商場為了統(tǒng)計出入商場的人流量，在大門前安裝計數(shù)裝置，有人經(jīng)過大門時計

數(shù)一次，簡化電路圖如圖甲所示。其中S為紅外線發(fā)射器，/?!為光敏電阻，閉合開關(guān)，有

人經(jīng)過大門時會擋住射向R的紅外線，合的阻值會變大，Ro為定值電阻，某一時段電壓表

示數(shù)隨時間變化的圖象如圖乙所示。已知電源電壓恒為3V,Ro的阻值為30C。則下列說法

正確的是（）

A.電壓表的示數(shù)為2V時，計數(shù)器會計數(shù)一次

B.有人經(jīng)過大門時，R的阻值為60Q

C.Ro兩端的電壓為2V時，計數(shù)器會計數(shù)一次

D.有人經(jīng)過大門和沒有人經(jīng)過大門時心的阻值之比為4：I

1（）.（多選）如圖所示電路中，電源兩端電壓恒為9V,電阻Ri的阻值為12。，電阻R2的阻

值為60。下列說法正確的是（）

A.只閉合開關(guān)Si與只斷開開關(guān)S2時，電路中都是只有R2工作

B.只閉合開關(guān)S3時，Ri和R2兩端的電壓之比為2：1

C.只斷開開關(guān)S3與只閉合開關(guān)S3時，電壓表示數(shù)之比為3：2

D.只斷開開關(guān)S3與只閉合開關(guān)S3時，電流表的示數(shù)之比為9：2

11.如圖所示的電路中，電源兩端的電壓保持不變，Rl、R2和R3為三個定值電

阻。Ri、R2的阻值分別為20C、lOQo當開關(guān)Si、S2閉合,S3斷開時，電流

表的示數(shù)為I;當開關(guān)Si、S3閉合,S2斷開時，電流表的示數(shù)為1.2A,Rl兩端

的電壓為Ui；當開關(guān)S3閉合，Si、S2斷開時，電流表的示數(shù)一

為（）.3A,Ri兩端的電壓為UJ。下列判斷正確的是（）

A.I=0.8AB.R3的阻值為60Q

C.Ui：Uj=4:3D.電源兩端的電壓為18V

二.實驗題

1.小剛同學在探究“電流跟電阻的關(guān)系”實驗中，利用如圖甲所示實驗器材進行實驗，其中

電源電壓恒為4V。

（1）請根據(jù)如圖甲所示的電路，在如圖乙所示虛線框由畫出小剛設計的實驗電路圖；（電

___二

阻箱的符號用——177^1—表示）

/

（2）閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片應置于（選填"A”或）端；

（3）小剛的主要實驗步驟如下，請你將其補充完整；

①調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R為5Q,閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數(shù)U為3V,

讀取電流表的示數(shù)/,并將/?、/記錄在表格中：

②斷開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值R為10C，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片向（選

填“A”或"B”）端滑動，使電壓表的示數(shù)U為V,讀取電流表的示數(shù)1,并將R、

/記錄在表格中；

③斷開開關(guān)，,仿照步驟②再進行四次實驗，并將相應的R、/記錄在表格中；

（4）小剛的實驗數(shù)據(jù)表格如圖所示，分析實驗數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論是_________________:

實驗序號123456

電壓R/C51012152030

電流〃A().60.30.250.20.150.1

（5）若想用該套實驗器材完成探究“電流跟電壓的關(guān)系”實驗，則實驗過程中小剛同學應

保持不變，通過______來不斷改變電阻箱兩端電壓。

2.小明利用如圖中所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V且保持不變，實

驗用到的電阻阻值分別為5C、IOC、12.5C、15Q、20用25Q；

（1）實驗中多次改變R的阻值，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持不變，記下電

流表的示數(shù)，得到如圖乙所示的電流/隨電阻R變化的圖像，由圖像可以得出結(jié)論：電壓一

定時，;

（2）上述實驗中，小明用5。的電阻做完實驗后，接下來的操作足_________,然后將1OC

的電阻接入電路，閉合開關(guān)，移動滑片，使電壓表示數(shù)為V時，讀出電流表的

示數(shù)。

（3）為完成整個實驗，應該選取最大阻值不小于C的滑動變阻器。

（4）當滑動變阻器的最大阻值為30C,為完成整個實驗，電源電壓最大為_______V

3.小圓想利用圖所示電路，探究通過導體的電流與導體兩端電壓之間的關(guān)系。

⑴閉合開關(guān)s前，應將滑動變阻器的滑片P調(diào)到到（選填“左”或“右”：端。

（2）滑動變阻器在本實驗中除保護電路外，另一個作用是：o（填寫正確選項前的字

母）

A.改變小燈泡L兩端的電壓

B.控制小燈泡L兩端的電壓保持不變

C.控制通過小燈泡L的電流保持不變

（3）實驗過程中，閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器，進行多次測量并記錄數(shù)據(jù)。小圓分析實

驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)：自己的實驗設計不能實現(xiàn)探究目的。請你寫出小圓的實驗設計不能實現(xiàn)探窕

目的的原因：o

（4）小圓更換器材，重新設計實驗后，所記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表所示。依據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得

出實驗結(jié)論：o

UN1.02.03.04.05.06.0

//A0.10.20.30.40.50.6

4.小敏想探究通過導體的電流與導體的電阻之間的關(guān)系，他利用干電池、電流表、

電壓表、多個阻值不同且已知的定值電阻、開關(guān)及導線，設計了如圖23所示的

電路。實驗中，他將定值電阻R接入電路中，讀出相應的電流表的示數(shù)并觀察

電壓表的示數(shù)，記錄實驗數(shù)據(jù)。將R換為不同阻值的另一個電阻后，小圓觀察

到電壓表的示數(shù)增大了。小圓意識到自己的實驗設計不能實現(xiàn)探究目的。

⑴請你寫出小圓的實驗設計不能實現(xiàn)探究目的的原

因：;

（2）請你畫出能夠?qū)崿F(xiàn)探究目的的電路圖（可以添加適當?shù)膶嶒炂?/p>

材）;

圖23

（3）依據(jù)你設計的電路圖，針對小圓不能實現(xiàn)探究目的的原因，寫

出操作的方法

三.計算題

1.如圖所示的電路中，電源電壓不變。電阻R的阻值為10C,閉合開關(guān)S,電流表Ai的示

數(shù)為0.4A,電流表A2的示數(shù)為0.6A,求：

(1)Ri兩端的電壓;

(2)/?2的阻值。

2.如圖所示，電源兩端電壓為12V并保持不變，電阻Ri的阻值為8。，當開關(guān)S閉合時，電

流表示數(shù)為0.5A。求：

(1)電阻Ri兩端電樂°

(2)電阻R2的阻值。

3.科技小組測得通過定值電阻R2的電流I與其兩端電壓U的數(shù)值并繪制出如圖甲所示的圖

像。之后將定值電阻Ri、R2按圖乙所示的電路連接，R的阻值為20Q。閉合開關(guān)S后，電

流表示數(shù)為2.1A。求：

(1)定值電阻R2的阻值,

4.圖甲所示的電路中，電源兩端電壓為3V并保持不變。通過定值電阻Ko的電流/隨其兩端

電壓U變化的圖像，如醫(yī)乙所示。閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動變阻器RP,使電壓表示數(shù)為2V。

求：

B

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.5:■?

乙

（1）通過電阻Ro的電流/；

（2）RP接入電路的阻值。

5.半導體材料的導電能力介于導體和絕緣體之間，其電阻受溫度影響較大。如圖甲是某種半

導體材料的電阻隨溫度變化的關(guān)系圖像。根據(jù)這種半導體材料電阻的特性，小明和他的同學

設計了一個電路，如圖乙所示，該電路可.以測定某一空間的溫度，使用的器材如下：半導體

電阻、電源、電流表（0?0.6A）、開關(guān)、定值電阻凡=10復、導線若干。

（1）當環(huán)境溫度為40C時，電流表的讀數(shù)為0.4A,求電源的電壓U?

（2）在電流表的曷程范圍內(nèi)，該電路所能測出的空間最高溫度為多少？

答案:

5.C6.A7.B8.D9.BD10.BCD11.B

(2)B