第十七章歐姆定律

1、糧道街中學徐曦光 第一節(jié) 探究探究電阻上的電流跟電阻上的電流跟兩端電壓的關系兩端電壓的關系 本實驗探究在一個定值電阻的電流I與兩端電壓U的關系。 按照，分析我們的實驗目的，我們的實驗應該如何設計？給你以下實驗器材：如何設計實驗？給你以下實驗器材：如何設計實驗？ 步驟一：設計實驗電路，數(shù)據(jù)統(tǒng)計表格，整理器材。 測電阻兩端電壓，選擇什么器材？測電阻兩端電壓，選擇什么器材？ 如何如何改變電阻兩端電壓？怎么操作？改變電阻兩端電壓？怎么操作？ 測測通過電阻的電流，選擇什么器材？通過電阻的電流，選擇什么器材？ 實驗實驗過程中的不變量是什么，如何控過程中的不變量是什么，如何控制其不變？制其不變？ 滑動滑動變

2、阻器在實驗中起到什么作用變阻器在實驗中起到什么作用？ 步驟二：連接電路。 步驟三：改變滑動變阻器，記錄幾組電壓、電流值。 步驟四：繪出電壓電流圖像，觀察。 步驟五：總結結論，整理實驗器材。I/AU/VO4.06.08.010.00.10.30.50.60.40.20.70.82.03.05.07.01.09.00.9繪制圖象繪制圖象10 電壓電壓U/V1.02.03.04.05.06.0電流電流I/A0.60.50.40.30.20.1電阻電阻R自變量自變量因變量因變量控制變量控制變量記錄實驗數(shù)據(jù)記錄實驗數(shù)據(jù)進行實驗進行實驗 實驗結論：（或相同阻值的電阻）與導體兩端的 注意：能不能說“電壓”與

3、“電流”成正比？為什么？ 還記得反射角入射角嗎？ 二，電流與電阻的關系 請思考：如何探究導體中的電流與電阻的關系？用控制變量法的觀點，誰變誰不變？ 探究實驗：電流與電阻的關系。 步驟一：設計電路圖，數(shù)據(jù)統(tǒng)計表格，整理器材。 在電路中如何改變電阻，選用什在電路中如何改變電阻，選用什么器材？怎么操作？么器材？怎么操作？ 如何如何使電阻兩端電壓不變，如何使電阻兩端電壓不變，如何控制其不變？控制其不變？ 滑動滑動變阻器在實驗中起到什么作變阻器在實驗中起到什么作用？用？ 步驟二：連接電路，記錄此時的電流讀數(shù)、電阻阻值。 步驟三：更換定值電阻后，再次調(diào)整滑動變阻器使電壓表為固定讀數(shù)，記錄此時電流、電阻值。

4、 步驟四：重復上述步驟1-3，記錄幾組I、R阻值。 步驟五：繪出I、R圖像，得出結論。電壓電壓U5 V電阻電阻R/5.010.015.020.025.030.0電流電流I/A0.170.20.250.330.51自變量自變量因變量因變量控制變量控制變量進行實驗進行實驗分析數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù) 歸納結論歸納結論當導體的電壓一定時，通過導體的電流跟導體當導體的電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成反比。的電阻成反比。 另一個實驗結論：與導體的某同學按如圖所示的電路研究通過導體的電流某同學按如圖所示的電路研究通過導體的電流跟導體電阻的關系。電源電壓保持不變，他不斷改跟導體電阻的關系。電源電壓保持不變，他不

5、斷改變電阻箱變電阻箱R1(符號用符號用 表示表示)的阻值，測得相應的電的阻值，測得相應的電流 如 下 表 。 分 析 表 中 數(shù) 據(jù) 可 知 ： 電 流 跟 電 阻流 如 下 表 。 分 析 表 中 數(shù) 據(jù) 可 知 ： 電 流 跟 電 阻_，這與其他同學的結論不一樣，其原因，這與其他同學的結論不一樣，其原因是是_。次數(shù)次數(shù)R1/W WI/A120.40240.32380.25VASR1R2P不成反比不成反比沒有保持電壓一定沒有保持電壓一定二、例題分析二、例題分析 第二節(jié) 歐姆定律 回憶上一節(jié)課實驗結論，我們得出： 歐姆定律（一，電流與電壓的關系）：； 注意，是這是對于同一導體或相同阻值電阻而言

6、。 歐姆定律（二，電流I與電阻的R關系）： 電壓不變的情況下，導體中的導體的. 同理， U=IR表示導體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導體的電流和該導體電阻的乘積. 但要注意，電壓是電路中產(chǎn)生電流的原因.導體兩端不加電壓時，電流為零，但導體電阻依然存在.因此不能認為電壓跟電流成正比，跟電阻也成正比. 幾種常見的錯誤表達： “U與I成正比” “R與I成反比” “U與R成正比” 小心中招！錯了我會狠狠的嘲笑你的！ 第二節(jié) 歐姆定律2 習題課：歐姆定律的應用 例一：電路中給某阻值為880103的電阻兩端施加220V的電壓，則電阻中電流值是多少？ 幾個注意： “六要素” 一定要有公式、打頭的字母（表達式）

7、 數(shù)字后面永遠要有國際單位。只有U、R用V、，你得出的結論I的單位才是A。 例二： 問：如果想知道某段導體的電阻，可以怎么做？有神馬啟示嗎？ 問：怎么測U、I？ 用電流表測出電流，用電壓表測電壓. 這種用電壓表和電流表測定電阻的方法叫“伏安法”。 例三：有一種指示燈，電阻為6.3 ，通過的電流為0.45 A時才正常發(fā)光.要使其正常發(fā)光，應加多大的電壓？ 例四：這是什么意思？ 額定電壓：用電器在正常工作時所需的電壓叫額定電壓.低于此電壓無法正常工作，高于此電壓則有可能損壞用電器。 額定電流：（自己如法炮制，哥懶得打了） 問：標這個干嘛？ 答：用電器電阻一定時，根據(jù)歐姆定律，如果電壓低，則電路中電

8、流小，電器便不能正常工作;如果電壓太高，則電路中電流會很大，有時還會損壞電器. 所以，我們要求用電器必須是在額定電壓下工作.一般電器都附帶有說明書，說明書中都會給你介紹電器的額定電壓值.同學家中買回新電器使用時要先看說明書或銘牌，這樣才能工作得安全、放心. 不接用電器時電路中的電流是接入用電器時電流的97倍，甚至更高，這樣是很危險的. 所以，絕不允許不經(jīng)用電器而將導線連接在電源兩端。 為什么電壓表可以直接連在電源兩端而電流表不允許？ 答：電流表的電阻很小，直接連在電源兩端組成閉路時，電路中的電流會很大，這樣容易燒壞電流表； 而電壓表的電阻很大，將電壓表直接和電源相連時，不會燒壞電壓表，3公式中

9、使用國際單位公式中使用國際單位（單位要統(tǒng)一）（單位要統(tǒng)一）電壓電壓U 的單位：的單位：V 電阻電阻R 的單位：的單位： 電流電流 I 的單位：的單位： A4注意注意歐姆定律反映歐姆定律反映同一時刻、同一段電路中同一時刻、同一段電路中I、U、R之間的關系。之間的關系。一、歐姆定律一、歐姆定律（1）讀題、審題（注意已知量的內(nèi)容）；讀題、審題（注意已知量的內(nèi)容）；（2）根據(jù)題意畫出電路圖；）根據(jù)題意畫出電路圖；（3）在圖上標明已知量的符號、數(shù)值和未知）在圖上標明已知量的符號、數(shù)值和未知量的符號；量的符號；（4）選用物理公式進行計算（書寫格式要完）選用物理公式進行計算（書寫格式要完 整，規(guī)范）。整，規(guī)

10、范）。1用公式進行計算的一般步驟：用公式進行計算的一般步驟：二、應用歐姆定律二、應用歐姆定律例例1 一輛汽車的車一輛汽車的車燈，燈絲電阻為燈，燈絲電阻為30 ，接，接在在12 V的電源兩端，求通過這盞電燈的電流。的電源兩端，求通過這盞電燈的電流。 U=12 VIR=30 解：解：（1）畫電路圖；）畫電路圖；（2）列出已知條件和所求量；）列出已知條件和所求量；（3）求解）求解I。2例題分析例題分析解題步驟解題步驟I= 0.4 AUR12 V30 例例2 在如圖所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器在如圖所示的電路中，調(diào)節(jié)滑動變阻器 R，使燈泡正常發(fā)光，用電流表測得通過它的電流使燈泡正常發(fā)光，用電流表測得通

11、過它的電流值是值是0.6 A。已知該燈泡正常發(fā)光時的電阻是。已知該燈泡正常發(fā)光時的電阻是20 ，求燈泡兩端的電壓。求燈泡兩端的電壓。解：解：UL=ILRL =0.6 A20 =12 VRL=20 I=0.6 AIL=I=0.6 AARLU= I R根據(jù)根據(jù)，導出公式，導出公式 。I =UR例例3 某同學用一只電流表和燈泡串聯(lián)，測得某同學用一只電流表和燈泡串聯(lián)，測得它正常發(fā)光時的電流是它正常發(fā)光時的電流是0.18 A，再用電壓表測得，再用電壓表測得燈泡兩端的電壓是燈泡兩端的電壓是220 V，試計算燈絲正常發(fā)光，試計算燈絲正常發(fā)光時的電阻值。時的電阻值。解：解：R= = 1 222 UI220 V

12、0.18 A根據(jù)根據(jù)，導出公式。，導出公式。I =URR=UI例例4 加在某一電阻器兩端的電壓為加在某一電阻器兩端的電壓為5 V時，通時，通過它的電流是過它的電流是0.5 A，則該電阻器的電阻應是多大？，則該電阻器的電阻應是多大？如果兩端的電壓增加到如果兩端的電壓增加到20 V，此時這個電阻器的電，此時這個電阻器的電阻值是多大？通過它的電流是多大？阻值是多大？通過它的電流是多大？U2=20 VR=？I2=？I1=0.5 ARU1=5 V解：解：I2= 2 AU2R20 V10 R= = 10 UI5 V0.5 A提示：提示：因為電阻是導體本身的一種性質，因此電阻的大小因為電阻是導體本身的一種性

13、質，因此電阻的大小與電壓、電流的大小均無關系，所以與電壓、電流的大小均無關系，所以“電阻與電壓成正比，電阻與電壓成正比，與電流成反比與電流成反比”這種說法是錯誤的。這種說法是錯誤的。例例5 甲、乙分別接入電壓比是甲、乙分別接入電壓比是2 1的電路的電路中，已知它們的電阻比是中，已知它們的電阻比是2 3，則通過它們的，則通過它們的電流比是電流比是()A1 1B2 1C4 3D3 1據(jù)題意據(jù)題意 U甲甲 U乙乙= 2 1 ；R甲甲 R乙乙= 2 3根據(jù)根據(jù) 解得：解得： I甲甲 I乙乙= 3 1 解：解：注意：注意：甲和乙電壓與電阻的對應關系不要出甲和乙電壓與電阻的對應關系不要出現(xiàn)錯誤。現(xiàn)錯誤。D

14、I =UR1關于電流跟電壓和電阻的關系，下列說法關于電流跟電壓和電阻的關系，下列說法正確的是（正確的是（ ） A導體的電阻越大，通過導體的電流越小導體的電阻越大，通過導體的電流越小 B導體的電阻越大，通過導體的電流越大導體的電阻越大，通過導體的電流越大 C導體兩端的電壓越大，導體的電阻越大，導體兩端的電壓越大，導體的電阻越大，通過導體的電流也越大通過導體的電流也越大 D在導體兩端的電壓一定的情況下，導體的在導體兩端的電壓一定的情況下，導體的電阻越小，通過導體的電流越大電阻越小，通過導體的電流越大D練一練練一練2一條鎳鉻合金線的兩端加上一條鎳鉻合金線的兩端加上4 V電壓時，電壓時，通過的電流是通

15、過的電流是0.2 A，則它的電阻是，則它的電阻是 。若合。若合金線的兩端電壓增至金線的兩端電壓增至16 V時，它的電阻是時，它的電阻是 ，這時若要用電流表測量它的電流，應選用量程為這時若要用電流表測量它的電流，應選用量程為 A的電流表。的電流表。20 20 03練一練練一練3關于歐姆定律，下列敘述中正確的是關于歐姆定律，下列敘述中正確的是（ ）A在相同電壓下，導體的電流和電阻成反比在相同電壓下，導體的電流和電阻成反比B對同一個導體，導體中的電流和電壓成正對同一個導體，導體中的電流和電壓成正比比C因為電阻是導體本身的性質，所以電流只因為電阻是導體本身的性質，所以電流只與導體兩端的電壓成正比與導體

16、兩端的電壓成正比D導體中的電流與導體兩端的電壓有關，也導體中的電流與導體兩端的電壓有關，也與導體的電阻有關與導體的電阻有關A B D練一練練一練4在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流在探究電阻兩端的電壓跟通過電阻的電流的關系時，小東選用了兩個定值電阻的關系時，小東選用了兩個定值電阻R1、R2分別做分別做實驗，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的圖象，請實驗，他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了如圖所示的圖象，請你根據(jù)圖象比較電阻你根據(jù)圖象比較電阻R1與與R2的大小，的大小，R1 R2。（選填（選填“大于大于”、“等于等于” 或或“小于小于”） 大于大于123U/VI/A00.2 0.40.6R1R2練一練練一練 第

17、二節(jié)：歐姆定律（三） 分壓定律、分流定律例例1 如圖所示，已知如圖所示，已知I=4.5 A，I2=0.9 A，電源電，電源電壓為壓為36 V，那么燈，那么燈L1的電阻的電阻R1多大？多大？ 解析解析: 燈燈L1和燈和燈L2并聯(lián)并聯(lián) I = I1 + I2 I1 = I - - I2 = 4.5 A - -0.9 A = 3.6 A 而而 U1 = U2 =U= 36 VL2I2I36 VL1I1二、利用歐姆定律解決問題二、利用歐姆定律解決問題例題分析例題分析 R1= = 10 U1I136 V3.6 A例例2 如圖所示，如圖所示，R1 =20 ，滑動變阻器，滑動變阻器R2最大阻最大阻值為值為8

18、0 ，電路接在電壓為，電路接在電壓為6 V電路中，當滑片電路中，當滑片P由最左端由最左端滑到最右端時，電壓表示數(shù)由滑到最右端時，電壓表示數(shù)由6 V變化為變化為1.2 V，則電流表示數(shù)，則電流表示數(shù)變化范圍是多少？當滑片變化范圍是多少？當滑片P在最在最右端時串聯(lián)電路的電阻多大？右端時串聯(lián)電路的電阻多大？AVR1R2SP解：解：（1）滑片）滑片P在最左端在最左端U=6 VR1=20 II= 0.3 AUR6 V 20 U1 = U = 6 V（2）滑片）滑片P在最右端在最右端U=6 VR1=20 IR2=80 U1=1.2 V答：答：（1）0.3 A0.06 A（2）100 拓展知識：拓展知識：兩

19、個電阻串聯(lián)：總電阻兩個電阻串聯(lián)：總電阻 R =R1+R2 。I = 0.06 AU1R11.2 V20 R= = 100 UI6 V0.06 A例例3如圖所示，如圖所示，R2=20 ，電流表的示數(shù)為，電流表的示數(shù)為0.6 A，電壓表的示數(shù)為，電壓表的示數(shù)為12 V。求。求（1）R1的阻值；的阻值；（2）并聯(lián)電路總電流）并聯(lián)電路總電流I ；（3）并聯(lián)電路總電阻）并聯(lián)電路總電阻R。解：解：（1）（2） I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A（3）R2R1AV12 V拓展知識：拓展知識：兩個電阻并聯(lián)時，總電阻小于任一電阻。兩個電阻并聯(lián)時，總電阻小于任一電阻。R1 = 20 UI112 V0.

20、6 AI2 = 0.4 AUR212 V30 R= = 12 UI12 V1 ARxV電路圖電路圖例例4實驗室中如果沒有電流表，只有電壓表。實驗室中如果沒有電流表，只有電壓表。如何測量未知電阻？如何測量未知電阻？R0V因為因為Rx和和R0串聯(lián)串聯(lián) ，所以，所以 測電阻的原理測電阻的原理=U0R0UxRxRx=U0I0R0實驗步驟實驗步驟（1）按電路圖連接電路，并將電壓表指針調(diào)）按電路圖連接電路，并將電壓表指針調(diào)零；零；（2）閉合開關）閉合開關S測出測出Rx兩端電壓為兩端電壓為U ；（3）斷開開關）斷開開關S，將電壓表接到，將電壓表接到R0兩端，閉合兩端，閉合開關測出開關測出R0兩端電壓兩端電壓

21、U0；（4）斷開開關整理實驗器材。）斷開開關整理實驗器材。RxVR0V電路圖電路圖R0IxI0ARxA例例5實驗室中如果沒有電壓表，只有電流表。實驗室中如果沒有電壓表，只有電流表。如何測量未知電阻？如何測量未知電阻？因為因為Rx和和R0并聯(lián)并聯(lián)測量原理測量原理 IxRx =I0 R0Rx=I0IxR0實驗步驟：實驗步驟：（1）將電流表指針調(diào)零，按電路圖連接電路；）將電流表指針調(diào)零，按電路圖連接電路；（2）閉合開關，記錄電流表）閉合開關，記錄電流表R0的電流為的電流為I0 ；（3）斷開開關，斷開開關，將電流表接到將電流表接到Rx的支路并的支路并記記錄電流表的示數(shù)為錄電流表的示數(shù)為 Ix ；（4）

22、斷開開關整理實驗器材）斷開開關整理實驗器材。R0IxI0ARxAR1一定一定 例例6變阻器的滑片變阻器的滑片P向右移動過程中，三個向右移動過程中，三個電表的示數(shù)如何變化？電表的示數(shù)如何變化？分析：分析：； 示數(shù)變大示數(shù)變大V2V1A示數(shù)變小示數(shù)變??； 。 R2 R I= I1 = I2U1 U2 U不變不變 AR1R2SPV2V1示數(shù)變小示數(shù)變小 例1：串聯(lián)電路中，在R1與R2的兩端施加的電壓分別為U1和U2，求R1與R2的兩端各自的電壓比值。 這種題我們以后會經(jīng)常遇到，特點是沒數(shù)字，少條件，貌似很難，其實很白癡。 方法就是：冷靜分析模型，少啥設啥，分清已知量與未知量。 分壓定律來解釋電壓表排

23、除電路故障。 分流定律 例2：已知R1、R2點的電流為I1、I2，求其比值。U 例3:求證：R1R2串聯(lián)的電路中，電路總電阻R總=R1+R2+Rn。 證明：設電路電流為I，電源電壓為U。 由歐姆定律，在每個電阻兩端，有：U1=IR1，U2=IR2，又U總=U1+U2+Un,U總= IR1+IR2=I（R1+R2） 在全電路兩端，有U總=IR總； U總=IR總=I（R1+R2）; 即R總=R1+R2+Rn。證畢。 第三節(jié) 伏安法測小燈電阻 步驟1：設計電路。 設計表格。第第一一次次第二第二次次第三第三次次第四第四次次第五第五次次I/AU/VR/ 步驟二：實物連線。 步驟三：移動滑片，讀出幾組電壓

24、、電流值。 步驟四：計算電阻值，并在I-U圖像中繪出圖像。 步驟五：整理器材。 步驟六：重復實驗。例例1 小英按圖甲所示的電路圖連接實驗電路，小英按圖甲所示的電路圖連接實驗電路，測量電阻測量電阻R 的阻值。閉合開關的阻值。閉合開關 S，調(diào)節(jié)滑動變阻器，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片的滑片P 后，觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分后，觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示別如圖乙、丙所示，則電流表的示數(shù)為則電流表的示數(shù)為 A，電，電阻阻R的阻值為的阻值為 。0.4 5 二、例題分析二、例題分析解析：解析：當燈兩端電壓越大，燈絲電阻越大。當燈兩端電壓越大，燈絲電阻越大。原因：原因：當燈兩端電壓越大，燈絲溫度

25、升高。當燈兩端電壓越大，燈絲溫度升高。例例2 某同學用伏安法測小燈泡的電阻，下表為某同學用伏安法測小燈泡的電阻，下表為記錄的實驗數(shù)據(jù)，從中你發(fā)現(xiàn)了什么？說明原因。記錄的實驗數(shù)據(jù)，從中你發(fā)現(xiàn)了什么？說明原因。電壓電壓U/V123電流電流I/A0.220.300.34電阻電阻R/4.556.678.82二、例題分析二、例題分析例例3 在在“測量小燈泡的電阻測量小燈泡的電阻”的實驗中，某同學在連接電路時，的實驗中，某同學在連接電路時，不小心將電流表和電壓表接錯了不小心將電流表和電壓表接錯了位置，如圖所示。閉合開關可能位置，如圖所示。閉合開關可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )A電流表燒壞，電壓表示數(shù)為

26、電流表燒壞，電壓表示數(shù)為0B小燈泡燒壞小燈泡燒壞C電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為電源電壓值，電壓表示數(shù)為電源電壓值 D電流表示數(shù)為電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為，電壓表示數(shù)為0C二、例題分析二、例題分析VALRS1小東同學做小東同學做“測量小燈泡電阻測量小燈泡電阻”的實驗：的實驗： （1）請完成如圖實驗電路的連接；（）請完成如圖實驗電路的連接；（2）小東正確）小東正確連接電路后閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的連接電路后閉合開關，調(diào)節(jié)滑動變阻器使電壓表的示數(shù)為圖（甲）所示，此時電流表的示數(shù)如圖示數(shù)為圖（甲）所示，此時電流表的示數(shù)如圖（乙）所示，小燈泡的電阻是（乙）所示，小燈泡的電阻是 。 5 abcd練一練練一練2小東同學做測量燈泡電阻實驗，連接電路小東同學做測量燈泡電阻實驗，連接電路后閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無示數(shù)，電壓表后閉合開關，發(fā)現(xiàn)燈不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)為電源電壓。則示數(shù)為電源電壓。則故障原因可能有幾種？故障原因可能有幾種？請寫出三種燈泡不亮請寫出三種燈泡不亮的原因。的原因。（1）電壓表串聯(lián)在電路中了；）電壓表串聯(lián)在電路中了；（2）小燈泡斷路；）小燈泡斷路；（3）連接小燈泡兩端的導線或接線柱斷路。）連接小燈泡兩端的導線或接線柱斷