歐姆定律（解析版）

第2節(jié).歐姆定律知識(shí)講解---考點(diǎn)解讀1.歐姆定律內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電阻成反比。2.歐姆定律表達(dá)式：（1）各個(gè)物理量單位：電流I的單位是A，U的單位是V，R的單位是Ω（2）對(duì)公式的正確理解---定量理解①在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；②在電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比．使用公式應(yīng)注意①條件：歐姆定律適用于純電阻電路，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能②對(duì)應(yīng)性：公式中的U、I、R是對(duì)于同一導(dǎo)體、同一時(shí)刻，所以要注意上下標(biāo)正確的使用，切不可混淆電路結(jié)構(gòu)變化前后的I、U、R的對(duì)應(yīng)關(guān)系3.歐姆定律的公式變形及其理解：（1）求電阻：①電阻大小數(shù)值上等于電壓與電流的比值，電阻大小與電壓和電流無(wú)關(guān)。②電阻大小的決定式：③根據(jù)圖像比較電阻大小：如圖甲I---U圖像，R2>R1，圖乙U---I圖像，R2>R1乙圖甲圖乙圖甲圖④求定值電阻還可以用變化量電壓和電阻求解：根據(jù)丙圖找規(guī)律理解：對(duì)于定值電阻，電壓變化量與電流變化量之比還是電阻的阻值丁圖丙圖丁圖丙圖（2）求電壓：--------不能說(shuō)電壓與電流成正比注意：變形式：、只是反映數(shù)量關(guān)系，適用與計(jì)算，不反映物理規(guī)律，即不能從變形式上反映正反比關(guān)系，注意三者的因果關(guān)系考點(diǎn)一：對(duì)歐姆定律的理解例題1：對(duì)公式R=的理解正確的是(C)．A．導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流決定B．如果導(dǎo)體兩端的電壓為零，則導(dǎo)體的電阻也為零C．導(dǎo)體的電阻可由導(dǎo)體兩端電壓跟通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值來(lái)表示D．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過(guò)的電流成反比解：電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)，與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)，公式只用來(lái)計(jì)算或測(cè)量電阻的大小，故C正確，ABD錯(cuò)誤。例題2.關(guān)于電流、電壓、電阻的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（A）A．在電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比 B．一段導(dǎo)體的電阻大小跟電壓電流都有關(guān)系 C．電路中電流為0時(shí)，電壓也為0 D．電壓越大，電流一定越大解：A、根據(jù)歐姆定律可知，在電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比，故A正確；電阻是導(dǎo)體本身阻礙電流的性質(zhì)，其大小決定于導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料、溫度和橫截面積，與通過(guò)它的電流、它兩端的電壓無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、電路中電流為0時(shí)，電源的兩端仍然有電壓，故C錯(cuò)誤；D、在電阻一定時(shí)，電壓越大，電流一定越大，故D錯(cuò)誤。故選：A。例題2：當(dāng)某導(dǎo)體兩端的電壓為3V時(shí)，通過(guò)它的電流是0.2A，則該導(dǎo)體的電阻是15Ω；當(dāng)他兩端電壓為6V時(shí)，則通過(guò)導(dǎo)體的電流是0.4A，該導(dǎo)體的電阻為15Ω，當(dāng)它兩端電壓為0V時(shí)，該導(dǎo)體的電阻為15Ω。解：由可得，導(dǎo)體的電阻：∵電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)，∴當(dāng)它兩端電壓增加為6V時(shí)或當(dāng)它兩端電壓為0V時(shí)，導(dǎo)體的電阻仍為15Ω不變，當(dāng)它兩端電壓增加為6V時(shí)，通過(guò)的電流：當(dāng)它兩端電壓為0V時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流為0A。例題3：在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小軍分別畫(huà)出了電阻R1和R2的I﹣U圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（）A．當(dāng)R1與R2兩端的電壓為0時(shí)，它們的電阻也為0 B．用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論不一樣 C．在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比 D．R1與R2的阻值之比為1：2解：A、電阻是導(dǎo)體本身的一種特性，只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度，橫截面積以及導(dǎo)體的溫度有關(guān)，與電壓、電流大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、由圖像可知，兩個(gè)定值電阻R1和R2，通過(guò)它們電流都與它們兩端的電壓成正比，用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論是一樣的，故B錯(cuò)誤；C、由圖像可知，電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，而電壓由電源提供，與電流無(wú)關(guān)，電壓是形成電流的原因，不能說(shuō)電壓與電流成正比，故C錯(cuò)誤；D、由公式電阻的計(jì)算式可得：當(dāng)I＝0.2A時(shí)，U1＝1V，U2＝2V，故R1：R2＝1：2，故D正確。故選：D。針對(duì)練習(xí)考點(diǎn)1：歐姆定律的理解1．在“探究電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，用定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得出了電流與電壓的關(guān)系，圖中I﹣U圖像正確的是（B）A．B． C． D．解：用定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，電阻不變，故電流與電壓成正比，所以電流隨電壓的變化關(guān)系圖像為過(guò)原點(diǎn)的直線，只有B正確。故選：B。2．在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，小軍分別畫(huà)出了電阻R1和R2的I﹣U圖像如圖所示，下列說(shuō)法正確的是（D）A．當(dāng)R1與R2兩端的電壓為0時(shí)，它們的電阻也為0 B．用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論不一樣 C．在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比 D．R1與R2的阻值之比為1：2解：A、電阻是導(dǎo)體本身的一種特性，其大小只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度，橫截面積以及導(dǎo)體的溫度有關(guān)，與電壓、電流大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、由圖像可知，兩個(gè)定值電阻R1和R2，通過(guò)它們電流都與它們兩端的電壓成正比，用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論是一樣的，故B錯(cuò)誤；C、由圖像可知，電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，而電壓由電源提供，與電流無(wú)關(guān)，不能說(shuō)電壓與電流成正比，故C錯(cuò)誤；D、由電阻的計(jì)算式可得：當(dāng)I＝0.2A時(shí)，U1＝1V，U2＝2V，故R1：R2＝U1：U2＝1：2，故D正確。故選：D。3．關(guān)于公式，下列說(shuō)法中正確的是（D）A．導(dǎo)體的電阻由它兩端的電壓和通過(guò)它的電流共同決定 B．通過(guò)導(dǎo)體的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻均無(wú)關(guān) C．導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，導(dǎo)體的電阻跟通過(guò)它的電流成正比 D．導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比【解答】解：導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)，與導(dǎo)體兩端電壓和通過(guò)電流無(wú)關(guān)，電流為零時(shí)，電阻是同樣存在的；通過(guò)導(dǎo)體的電流，與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻有關(guān)；故選項(xiàng)A、B、C不正確。當(dāng)電阻一定時(shí)，電阻兩端的電壓越大，通過(guò)它的電流越大，故D正確。故選：D。4．根據(jù)歐姆定律I＝，下列說(shuō)法正確的是（B）A．通過(guò)導(dǎo)體的電流越大，這段導(dǎo)體的電阻就越小B．導(dǎo)體兩端的電壓越高，通過(guò)這段導(dǎo)體中的電流就越大C．導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比 D．導(dǎo)體兩端的電壓越高，這段導(dǎo)體的電阻就越大解：因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體的一種屬性，它的大小與電壓、電流的大小無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)A、C、D的說(shuō)法都是錯(cuò)誤的；將歐姆定律的公式變形得，R＝，當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí)，導(dǎo)體兩端的電壓越高，通過(guò)這段導(dǎo)體的電流就越大，這是正確的，故B符合題意。故選：B。5．關(guān)于電流、電壓和電阻，下列說(shuō)法中正確的是（C）A．電流是電荷定向移動(dòng)形成的，所以電流的方向與電荷定向移動(dòng)的方向相同 B．通過(guò)導(dǎo)體的電流一定與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 C．由歐姆定律可得R＝，但是導(dǎo)體的電阻與它兩端的電壓和電流無(wú)關(guān) D．電壓是形成電流的原因，所以電路中有電壓就一定有電流解：A．電荷的定向移動(dòng)形成電流，規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向是電流的方向，自由電子的定向移動(dòng)方向與電流方向相反，故A錯(cuò)誤；B．電阻一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，故B錯(cuò)誤。C．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì)，與它兩端的電壓和流過(guò)的電流無(wú)關(guān)，故C正確；D．電壓是產(chǎn)生電流的原因，形成電流的必要條件有兩個(gè)，一是有電壓，二是電路必須是通路，有電壓不一定有電流，故D錯(cuò)誤。故選：C。6．對(duì)于歐姆定律的理解，下列說(shuō)法中正確的是（C）A．公式R＝表明：電阻與電壓成正比，與電流成反比 B．公式I＝表明：導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)它的電流成正比 C．對(duì)于一個(gè)定值電阻，加在它兩端的電壓與通過(guò)它的電流的比值不變 D．由U＝IR可知，導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體的電阻成正比解：A．電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)，與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)，公式R＝只是計(jì)算電阻的一種方法，故A錯(cuò)誤；B．公式I＝表明：在電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)于同一個(gè)定值電阻，電阻一定，導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍，通過(guò)它的電流也增大幾倍，電壓與電流的比值不變，故C正確；D．導(dǎo)體兩端電壓取決于電源，與導(dǎo)體電阻和導(dǎo)體中的電流無(wú)關(guān)，不能說(shuō)導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體的電阻成正比，故D錯(cuò)誤。故選：C。7．根據(jù)歐姆定律的公式I＝及其推導(dǎo)式R＝，下列說(shuō)法正確的是（C）A．導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比 B．當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓為零時(shí)，其電阻值也變?yōu)榱?C．對(duì)于同一導(dǎo)體，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓成正比 D．導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與其電阻成正比解：AB、電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性，與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)，與導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)；導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻并不為零，故AB錯(cuò)誤。CD、根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可知：電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比，故C正確，D錯(cuò)誤。故選：C。8．根據(jù)歐姆定律可以得到公式R＝，關(guān)于這個(gè)公式的下列說(shuō)法中正確的是（D）A．同一導(dǎo)體的電阻與加在它兩端的電壓成正比 B．同一導(dǎo)體的電阻與通過(guò)它的電流成反比 C．導(dǎo)體兩端電壓為零時(shí)，導(dǎo)體的電阻也為零 D．同一導(dǎo)體的兩端的電壓增大幾倍，通過(guò)它的電流也增大幾倍，電壓和電流的比值不變解：①導(dǎo)體的阻值是導(dǎo)體本身所具有的性質(zhì)，其大小決定于導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料和橫截面積，與通過(guò)它的電流、它兩端的電壓無(wú)關(guān)，電阻不隨著電壓和電流的改變而改變，所以A、B、C說(shuō)法錯(cuò)誤，不符合題意。②由歐姆定律得出R＝，若知道導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流，我們可以計(jì)算導(dǎo)體的電阻；導(dǎo)體兩端的電壓增加幾倍，導(dǎo)體中的電流也增加幾倍，但電壓和電流的比值不變，所以D說(shuō)法正確，符合題意。故選：D。9．物理公式簡(jiǎn)潔地反映了物理規(guī)律。下列對(duì)公式的理解正確的是（D）A．：同種物質(zhì)的密度，與質(zhì)量成正比，與體積成反比 B．：同種物質(zhì)的比熱容，與吸收的熱量成正比，與質(zhì)量和升高溫度的乘積成反比 C．：某種燃料的熱值，與燃料完全燃燒放出的熱量成正比，與燃料的質(zhì)量成反比 D．：通過(guò)導(dǎo)體的電流，與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與這段導(dǎo)體的電阻成反比解：A、密度是物質(zhì)本身的一種特性，同種物質(zhì)，狀態(tài)不變時(shí)，密度一定，與物體的質(zhì)量、體積無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B、同種物質(zhì)的比熱容是不變的，與熱量、質(zhì)量、變化的溫度無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；C、一種燃料確定了，其熱值也就確定了，與放出熱量的多少和燃料質(zhì)量無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤D、歐姆定律告訴我們：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比，故D正確；故選：D。（多選）10．物理研究中常用圖象來(lái)表示兩個(gè)量（x，y）之間的關(guān)系，以使研究的問(wèn)題變得直觀明了，下列兩個(gè)物理量之間的關(guān)系符合如圖表示的是（BC）A．物質(zhì)的密度和質(zhì)量的關(guān)系 B．物體受到的重力與質(zhì)量的關(guān)系 C．勻速直線運(yùn)動(dòng)物體的路程與時(shí)間的關(guān)系 D．定值電阻的阻值與其兩端電壓的關(guān)系解：觀察圖象發(fā)現(xiàn)這是一個(gè)正比例函數(shù)關(guān)系圖線，圖象中兩個(gè)量（x，y）之間是成正比的。A、密度是物質(zhì)本身的一種特性，與質(zhì)量和體積等其他因素?zé)o關(guān)，只決定于物質(zhì)本身，故A不符合題意；B、根據(jù)公式G＝mg可知，物體受到的重力與質(zhì)量成正比關(guān)系，故B符合題意；C、做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體的路程與時(shí)間成正比，故C符合題意；D、導(dǎo)體電體本身的一種性質(zhì)，定值電阻的阻值不變，與加在導(dǎo)體兩端的電壓無(wú)關(guān)，故D不符合題意。故選：BC。11．一個(gè)阻值為20Ω的電阻，測(cè)得通過(guò)它的電流為5A，那么此時(shí)加在這個(gè)電阻兩端的電壓是（）A．4V B．10V C．0.25V D．100V【解答】解：由題已知電阻大小為20Ω，通過(guò)它的電流為5A，根據(jù)I＝得電阻兩端的電壓：U＝IR＝5A×20Ω＝100V．所以ABC錯(cuò)誤，D正確。故選：D。三．歐姆定律的應(yīng)用（共9小題）12．在“探究電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，分別用R1、R2兩個(gè)電阻進(jìn)行探究，并根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的U﹣I關(guān)系圖像，從圖中可以看出R1與R2的大小關(guān)系是（）A．R1＞R2 B．R1＝R2 C．R1＜R2 D．無(wú)法確定解：由U﹣I圖像（見(jiàn)下圖）得出：當(dāng)R1與R2兩端電壓相同時(shí)，I1＜I2，電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中通過(guò)的電流與電阻成反比，因此R1＞R2。故選：A。13．在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，分別用R1．R2兩個(gè)電阻進(jìn)行了探究，并根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的I﹣U關(guān)系圖象，從圖中可以看出R1、R2的大小關(guān)系為（B）A．R1＞R2 B．R1＜R2 C．R1＝R2 D．不能確定解：在圖中畫(huà)一條與縱軸平行的直線（見(jiàn)下圖），分別與R1和R2相交于1、2兩點(diǎn)，從圖象中看出兩點(diǎn)R1、R2兩端的電壓相同，電流值不同：I1＞I2，根據(jù)歐姆定律：R＝，可得出：R1＜R2。故選：B。14．在相距15km的甲、乙兩地之間有兩條輸電線，已知每1m輸電線的電阻為0.01Ω，現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生短路，為確定短路位置，檢修員利用電壓表、電流表和電源接成如圖所示電路進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)電壓表的示數(shù)為6V時(shí)，電流表的示數(shù)為0.06A，則甲地到短路位置之間的輸電線總阻值為100Ω，短路位置到甲地的距離是5000m。解：由I＝可得，連接短路位置到甲地的兩段輸電線的電阻值：R＝＝＝100Ω；已知每1m輸電線的電阻為0.01Ω．導(dǎo)線總長(zhǎng)度：L＝×1m＝10000m；短路的地點(diǎn)離甲地的距離：s＝×L＝×10000m＝5000m。故答案為：100；5000。15．在家庭電路中，常用測(cè)電筆來(lái)判別火線和零線。如圖所示某同學(xué)用阻值為800千歐的測(cè)電筆與火線接觸時(shí)氖管發(fā)光，若該同學(xué)此時(shí)手與地面間的人體電阻為80千歐，家庭電路中電壓為220V，則通過(guò)該同學(xué)的電流為（D）A．2.75毫安 B．0.275毫安 C．2.5毫安 D．0.25毫安解：測(cè)電筆和人體的總電阻R＝800kΩ+80kΩ＝880kΩ＝8.8×105Ω，通過(guò)該同學(xué)的電流：＝2.5×10﹣4A＝0.25mA；所以ABC選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確；故選：D。16．某同學(xué)在“測(cè)量定值電阻的阻值”時(shí)，測(cè)得定值電阻兩端的電壓為3V，通過(guò)的電流為0.3A，則這個(gè)定值電阻的阻值是10Ω；當(dāng)他調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使定值電阻兩端的電壓變?yōu)?.5V時(shí)，通過(guò)定值電阻的電流為0.25A。解：根據(jù)歐姆定律可得，定值電阻的阻值：R＝＝＝10Ω，∵定值電阻的阻值與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān)，∴當(dāng)定值電阻兩端的電壓變?yōu)?.5V時(shí)，定值電阻的阻值仍為10Ω，此時(shí)通過(guò)的電流：I′＝＝＝0.25A。17．某電源兩端的電壓保持不變。將一