歐姆定律講義

1、知識網(wǎng)絡(luò)重難點聚焦1歐姆定律公式中的三個物理量應(yīng)是對同一部分電路而言；計算時單位一定要統(tǒng)一；會用歐姆定律的變形公式求電壓和電阻。2根據(jù)歐姆定律分析電表的變化問題及分析電路的故障。這既是本章的難點，也是中考熱點。此類型題分兩種情況：是電路里滑動變阻器滑片滑動時，會引起電路里一系列物理量的變化，不管變阻器是串聯(lián)在電路里還是并聯(lián)在電路里，當(dāng)變阻器連入電路里的阻值變大時，電路里的總阻值都變大，總電流都變小，然后根據(jù)歐姆定律再進(jìn)行分析；開關(guān)閉合或斷開時，關(guān)鍵是分析電路的構(gòu)成。3根據(jù)歐姆定律求極值問題。為了保護電流表，電流不能超過0.6a或3a量程;為了保護電壓表,電壓不能超過3v或15v,可按電流表和電

2、壓表的量程,求電阻的臨界值,再根據(jù)歐姆定律求極值。4.選擇題中的定性判斷和定量計算是電學(xué)的核心,是中考的重點和熱點,題目中等難度或中等難度以上，要求時刻圍繞歐姆定律以及串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點來進(jìn)行,要熟記串聯(lián)電阻的分壓作用和并聯(lián)電阻的分流作用。5.安全用電的常識:熟記幾種電壓值;知道電壓越高越危險;了解預(yù)防觸電及觸電救護知識;注意防雷。一、電阻1.電阻（r）：表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用導(dǎo)體如果對電流的阻礙作用越大，那么電阻就越大，而通過導(dǎo)體的電流就越小）。國際單位：歐姆（）；常用：兆歐（m），千歐（k）；1兆歐=103千歐；1千歐=103歐。2.決定電阻大小的因素：材料，長度，橫截

3、面積，另外還與溫度有關(guān)（r與它的u和i無關(guān)）。3.滑動變阻器：原理：改變電阻線在電路中的長度來改變電阻的。作用：（1）通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流和電壓。 （2）防止電流過大燒壞用電器銘牌：如一個滑動變阻器標(biāo)有“502a”表示的意義是：最大阻值是50，允許通過的最大電流是2a.正確使用：a，應(yīng)串聯(lián)在電路中使用；b，接線要“一上一下”;c，通電前應(yīng)把阻值調(diào)至最大的地方。1.有甲、乙、丙三根用同種材料制成的導(dǎo)線，已知甲和乙粗細(xì)相同，但甲比乙長；乙和丙的長度相同，但乙比丙細(xì)。則三根導(dǎo)線中電阻最大的是（ ）。1.0 a甲 b乙 c丙 d無法判斷2如圖15-5所示的電路，是表示滑動變阻器連

4、入電路的四種接法。當(dāng)滑片向左滑動的過程中，（1）電流表示數(shù)變大的是 a 電路圖；（2）電流表的示數(shù)變小的是 d 電路圖；（3）電流表的示數(shù)不變的是 c 電路圖；（4）不正確的連法是 b 電路圖。2.5aaaa圖a圖d圖c圖b3在下面的方框內(nèi)畫出伏安法測電阻的電路圖，并根據(jù)電路圖連接15-9電路。3.5a- 0 .6 3v- 3 15+_pcabdr圖15-9在連接電路圖時開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài)，滑動變阻器的滑片應(yīng)位于 （填a或b）端，這主要是為了避免電路中的 過大，而燒壞電路中的有關(guān)元件。在伏安法測電阻的實驗中，利用rui計算出各次的電阻值。但算出的結(jié)果往往是不同的，這屬于實驗中的 ，是不可避免的，

5、采取多次測量取平均值的辦法可以 。知識要點回顧：歐姆定律1探究電流與電壓、電阻的關(guān)系提出問題：電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系？制定計劃，設(shè)計實驗：要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系，采用的研究方法是：控制變量法。即：保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系；保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。進(jìn)行實驗，收集數(shù)據(jù)信息：（會進(jìn)行表格設(shè)計）分析論證：（分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系，從中找出物理量間的關(guān)系，這是探究物理規(guī)律的常用方法。）得出結(jié)論：在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。2歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)

6、體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。3數(shù)學(xué)表達(dá)式i=u/r。4說明：適用條件：純電阻電路（即用電器工作時，消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）；i、u、r對應(yīng)同一導(dǎo)體或同一段電路，不同時刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不能混用，應(yīng)加角碼區(qū)別。三者單位依次是a、v、；同一導(dǎo)體（即r不變），則i與u成正比 同一電源（即u不變），則i與r成反比。是電阻的定義式，它表示導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的長度、橫截面積、材料、溫度等因素決定。ru/i是電阻的量度式，它表示導(dǎo)體的電阻可由u/i給出，即r與u、i的比值有關(guān)，但r與外加電壓u和通過電流i等因素?zé)o關(guān)。定律中“成正比”和“成反比”兩個詞是有條件的(想一想條件是什么?)

7、公式變形得到另外兩式：u=ir和，兩個電阻和串聯(lián)和并聯(lián)的基本特性如下表：（注意和的區(qū)別）兩個電阻和并聯(lián)時要注意：當(dāng)時， 當(dāng)(或)時 (或)； (這三點只適用兩個電阻并聯(lián))、伏安法測電阻（小燈泡電阻）1定義：用電壓表和電流表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以根據(jù)歐姆定律算出這個導(dǎo)體的電阻，這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法。2原理：i=u/r。3電路圖：（如圖） 4步驟：根據(jù)電路圖連接實物。連接實物時，必須注意 開關(guān)應(yīng)斷開檢查電路無誤后，閉合開關(guān)s，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格。算出三次rx的值，求出平均值。整理器材。5討論：本實驗中，滑動

8、變阻器的作用：改變被測電阻兩端的電壓（分壓），同時又保護電路（限流）。測量結(jié)果偏小是因為：有部分電流通過電壓表，電流表的示數(shù)大于實際通過rx電流。根據(jù)rx=u/i電阻偏小。如圖是兩電阻的伏安曲線，則r1r2安全用電a人體的安全電壓，b濕手不能觸摸電器，c避雷針可以防雷擊。規(guī)律方法整合：1研究電流、電壓、電阻的關(guān)系。在研究電流與電阻的關(guān)系時, 用“控制變量法”，保持電壓不變,討論電流與電阻的關(guān)系。2怎樣判斷電路中電壓表電流表示數(shù)變化。當(dāng)電路中電阻發(fā)生變化時，由i= 知電路中電流會發(fā)生變化，由u=ir或u2=u-u1知電阻兩端電壓會發(fā)生變化。電路中電阻變化有兩種情況：一是變阻器滑動變阻器滑片移動引

9、起電路電阻變化；二是開關(guān)的斷開與閉合，引起電路中連接方式及電路電阻變化。3根據(jù)歐姆定律求極值問題。在這部分問題中要考慮到滑動變阻器阻值變化范圍以及電流表、電壓表測量范圍，還要考慮到某個元件的額定電壓及電流。4“缺表”情況下電阻的測量與 “等效替代法”測電阻在“伏安法”測小燈泡電阻的實驗中，用電壓表、電流表分別測出小燈泡的兩端電壓和通過小燈泡的電流，再利用歐姆定律可以計算出小燈泡的阻值。但在電壓表或電流表缺省的情況下又該怎樣測小燈泡或電阻的阻值呢？在物理實驗中常用到等效替代法。它體現(xiàn)了解決物理的一個重要的思想。5用“拆圖法”分析電路 電路圖中除了有必備的電源和用電器之外，往往還有電流表、電壓表、

10、開關(guān)等輔助電子元件。這些電子元件的參與，或豐富題目條件，或間接提供題目信息，但同時也會使電路變得更加復(fù)雜，增加了識別電路的難度。下面將介紹一種“拆圖法”供參考，具體操作方法如下： 如果開關(guān)的通斷會改變電路的連接狀態(tài)，先分別畫出開關(guān)處于不同狀態(tài)時的電路圖。 觀察電壓表和電流表的測量對象，將相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)于相關(guān)元件外，再去掉電表符號，具體做法是：如果是電壓表，可以直接擦去，如果是電流表，擦去后再用導(dǎo)線代替，使精簡后的電路圖與原來等效。 進(jìn)一步精簡電路。從剩余的電路圖中提煉出與解題有用的用電器，并保證用電器的連接方式不變。電路分析1、學(xué)習(xí)電學(xué)知識后，物理興趣小組對亮度可調(diào)的應(yīng)急燈進(jìn)行了探究,發(fā)現(xiàn)它的亮度

11、調(diào)節(jié)開關(guān)相當(dāng)于一個滑動變阻器,電路如圖所示,閉合開關(guān),用電壓表和電流表對其進(jìn)行測量,調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡變亮的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)變化情況是(電源電壓保持不變)a.電流表a的示數(shù)變小; b.電壓表v1的示數(shù)變大;c.電壓表v1的示數(shù)變小;d.電壓表v2的示數(shù)不變.解析:在這個電路中,滑動變阻器與燈泡串聯(lián), v1測滑動變阻器的兩端電壓, v2測小燈泡的兩端電壓.調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中,燈泡變亮,則通過小燈泡的電流變大,即a變大;小燈泡的兩端電壓也會隨之變大,即v2示數(shù)變大;滑動變阻的兩端電壓等于電源電壓減去小燈泡的兩端電壓,而電源電壓不變,則v1的示數(shù)變小，故答案為c。答案:c.總結(jié)升華

12、:在分析這類題目時,首先要弄清電路連接方式;其次是根據(jù)歐姆定律利用串并聯(lián)電路特點寫出求電流表和電壓表示數(shù)的表達(dá)式;最后通過分析電阻變化結(jié)合關(guān)系式確定i和u會怎樣變化。舉一反三:（1） 如圖所示的電路中,電源電壓不變.當(dāng)閉合開關(guān)s,滑動變阻器的滑片p向右移動時,下列判斷正確的是:a. 電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小b. 電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)不變c. 電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大d. 電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)不變解析:r1與r2并聯(lián)；電流表測的是干路中電流,電壓表測的r2的兩端電壓也是總電壓；由i=u/r可以知道，當(dāng)滑片p向右移動時，r2連入電路里的電阻變大，則電流表的示數(shù)變小，而電壓表

13、測的既是兩個并聯(lián)支路的兩端電壓，也是電源電壓，總保持不變。故選b。答案：b。（2）如圖所示，電源電壓保持不變，當(dāng)開關(guān)s閉合時，滑動變阻器r1的滑片p從b端滑到a端的過程中，下列說法正確的是：a電壓表、電流表的示數(shù)均變小b電壓表、電流表的示數(shù)均不變c電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變小d電壓表的示數(shù)變小，電流表的示數(shù)不變解析：當(dāng)滑片p從b滑到a端的過程中，電路里的總電阻不變，因此電路里的總電流則不變；而電壓表測的是滑動變阻器一部分電阻的電壓，滑片移動過程中，電壓表測的電阻的阻值變小，根據(jù)串聯(lián)中電壓的分配跟電阻成正比。故選d。答案：d。綜合運算2、如圖所示的電路中，電源電壓為18v保持不變，當(dāng)開關(guān)閉

14、合時，電流表的示數(shù)為0.5a,電壓表示數(shù)為5v.(1) 電阻r1的阻值是多少?(2) 若電流表的量程是00.6a,電壓表的量程是015v,則滑動變阻器連入電路的阻值最小是多少歐?解析:r1與r2串聯(lián),可由r=求出定值電阻r1的大小,當(dāng)滑動變阻器連入電路中的電阻小于某一值時,電流表會超過量程或r1兩端電壓會超過15v,導(dǎo)致燒壞電流表或電壓表。解：(1)r1=10.(2)當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)到最大值0.6a時,r總=30。 r滑= r總-r1=30-10=20.即r220時,電流表會因電流大于0.6a而被燒壞。此時,u=ir1=0.6a10=6v15v,電壓表可以正常使用,由以上可知r2不能小于20。總

15、結(jié)升華:本題考查用臨界法求極值的問題，關(guān)鍵是要清楚滑動變阻器在電路中除了能起到改變電路中的電流的作用,還能起到保護電路元件的作用。舉一反三:如圖所示的電路中,電流表使用0.6a量程,電壓表使用15v量程,電源電壓為36v,r1為定值電阻,r2為滑動變阻器,當(dāng)r2接入電路的電阻是24時,電流表的示數(shù)是0.5a時,現(xiàn)通過調(diào)節(jié)r2來改變電流,但必須保證電流表不超過其量程,問:(1) r1的阻值是多大?(2) r2接入電路的阻值最小為多少?(3) r2取最小值時,電壓表的讀數(shù)是多大?解析:(1)由題意可知,當(dāng)r2=24,i=0.5a時,電路中的總電阻r=72,故r1=7224=48.(2)當(dāng)電路中電流

16、最大,即電流表測量的最大值是0.6a時,r2的電阻值最小,因此 r最小= =60,所以r/2=r最小-r1=60-48=12。(3)當(dāng)r2取最小值時,電壓表的讀數(shù)是u2=i2r2/=0.6a12=7.2v。3、將一個7的電阻替換某支路中2和5串聯(lián)的電阻，在其他條件不變的情況下，該支路中的電流不變，說明一個7的電阻與阻值為2和5串聯(lián)的電阻對電流的阻礙作用是等效的，由此可用7的電阻替代2和5串聯(lián)的電阻。在用如圖所示的電路測量未知電阻的實驗中，用的就是等效替代法。其中rx是待測電阻（阻值大約是幾百歐），r是滑動變阻器，r0是電阻箱（電阻箱最大阻值大于rx）。電阻箱是可調(diào)節(jié)連入電路中電阻大小的變阻器，

17、使用時，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值到適當(dāng)位置，可從電阻箱上讀出連入電路中的電阻的大小。（1） 請根據(jù)實驗電路圖把下列主要實驗步驟中的空白填齊。 按電路圖連好電路，并將電阻箱r0的電阻值調(diào)至最大； 閉合開關(guān)s1前，滑片p置于 （填“a”或“b”）端； 閉合開關(guān)s1； 閉合開關(guān) ，調(diào)節(jié)滑片p，使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢?，記下此時電流表的示數(shù)i； 先斷開開關(guān) ，再閉合開關(guān)，保持 的電阻不變，調(diào)節(jié) ，使電流表的示數(shù)仍為i。（2）在此實驗中，若將電流表改為電壓表，其他器材不變，請畫出用等效替代法測量rx電阻的實驗電路圖（要求所設(shè)計的電路在連接好后，只能通過開關(guān)改變電路連接情況）。點撥：本題的重要思想是-等效替代。

18、閉合s1前置于a，再閉合s1、s3，調(diào)節(jié)滑片p，使電流表的示數(shù)為i；在此基礎(chǔ)上，斷開s3閉合s2，保持r的電阻不變，調(diào)節(jié)r0，使電流表示數(shù)仍為i，則從電阻箱r0上讀出的電阻值即為rx的電阻值。由于兩次r的位置不變，電流表的示數(shù)相同，因而rx=r0。答案：（1）a s3 s3；s2；r；r0（2） 實驗電路如圖所示。4、如圖所示，電源電壓不變，閉合開關(guān)后，當(dāng)滑動變阻器r1的滑片向右滑動時，要保證電流表a的示數(shù)不變，則滑動變阻器r2的滑片應(yīng)向 滑動（左或右），電壓表v的示數(shù) ，v1示數(shù) ，v2的示數(shù) 。解析：先判斷每只電表的測量對象，v測電源電壓，v1測r2的兩端電壓，v2測r1的兩端電壓，a測干

19、路中的電流。進(jìn)一步簡化電路，去掉電路圖中的電表后，可簡化如圖。電源電壓不變，電流表的示數(shù)也不變，則電路中的總電阻不變，r1的滑片向右移，則r1接入電路中的阻值增大，r2接入的阻值必須減小，故滑片向左移。判斷電表的示數(shù)變化：根據(jù)在串聯(lián)電路中電阻會分擔(dān)電壓，r1的阻值增大，則分得的電壓增高，因此v2的示數(shù)變大，r2接入的阻值減小,則v1的示數(shù)減小,電源電壓不變,則v的示數(shù)不變。答案:左;不變;變小;變大?？偨Y(jié)升華:“拆圖法”解析電路的三個步驟并不一定在每道題中全部用到,也不一定完全按照順序進(jìn)行,在實際解題中可靈活選取有用的步驟,合理安排順序。舉一反三:如圖所示的電路中,電源電壓為6v且保持不變,電

20、阻r1=6,r2 =2,r3=4,求:(1)當(dāng)開關(guān)s1、s2都斷開時，電流表和電壓表的示數(shù)；(2)當(dāng)開關(guān)s1、s2都閉合時，電流表和電壓表的示數(shù)。答案：(1)0.6a;2.4v. (2)4a;0v。故障分析5、某同學(xué)在實驗中連接電路如圖所示閉合開關(guān)s，發(fā)現(xiàn)燈不亮為檢查電路的故障，他用電壓表進(jìn)行測量結(jié)果是，v。此電路的故障可能是( ) a開關(guān)s接觸不良b燈l燈絲斷了c燈l短路d電阻r短路思路分析對于電路故障問題的分析，首先要知道各“元件”不能正常使用的原因，然后根據(jù)此原因再由已知條件逐個分析結(jié)果。而本題則是由結(jié)果去找原因燈不亮有兩種原因：一是斷路，沒有電流通過燈泡(注意這種分析方法)；二是短路，電流不從燈通過，這也是題中第一個已知條件的原因，電壓表示數(shù)有兩種可能：一是電路正常，電壓表所測電壓就是這部分電路的電壓；二是電壓表所測部分?jǐn)嗔?，電壓表與其他用電器串聯(lián)在電路中，它的示數(shù)為電源電壓而電壓表沒有示數(shù)也有兩種可能：一是電壓表所測電路之外的其他電路斷路(明確電壓表“有”和“無”示數(shù)的原因是分析關(guān)鍵)；二是電壓表所測電路短路，題中，說明電源電壓為6v；，說明開關(guān)s是閉合的；說明燈l短路；說明這部分電壓等于電