17.2歐姆定律-2023-2024學(xué)年九年級(jí)物理全冊(cè)舉一反三（人教版）

17.2歐姆定律（解析版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解歐姆定律的內(nèi)容、公式及相關(guān)的物理量的單位；2.正確理解歐姆定律在導(dǎo)體上的應(yīng)用；3.會(huì)運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算。要點(diǎn)一歐姆定律知識(shí)點(diǎn)一：歐姆定律1.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)體的電阻成反比。2.公式表達(dá)：要點(diǎn)詮釋?zhuān)海?）三個(gè)物理量之間關(guān)系：①電流I、電壓U、電阻R是對(duì)同一段電路或同一電阻而言。②I、U、R必須對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻。（2）適用范圍：①電路中不含電源那段。②適用于電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的用電器。例如：電燈、電爐等，不適用于電動(dòng)機(jī)。（3）公式變形為的意義：①導(dǎo)體的電阻大小可以用導(dǎo)體兩端的電壓跟通過(guò)導(dǎo)體中的電流的比值來(lái)表示，這是測(cè)電阻的一種方法。對(duì)于同一段導(dǎo)體，U、I的比值是一定的；對(duì)于不同的導(dǎo)體，U、I的比值一般不同。U、I的比值只說(shuō)明了電阻的大小。②導(dǎo)體的電阻不由電壓電流決定，它由導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度決定。所以無(wú)論電壓、電流怎樣變化，甚至變?yōu)榱悖瑢?dǎo)體電阻依然為原來(lái)大小，故不能由“”得出“導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端電壓成正比，跟通過(guò)的電流成反比”結(jié)論。③如圖是兩電阻的伏安曲線，則:R1>R2【例】（2023·綏化）由變形可得，以下理解正確的是（）。A.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比；B.導(dǎo)體的電阻跟通過(guò)它的電流成反比；C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時(shí)，導(dǎo)體的電阻為0；D.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)【答案】D?！窘馕觥緼．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的固有屬性，電阻大小和其兩端的電壓大小無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的固有屬性，電阻大小和通過(guò)的電流大小無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；CD．無(wú)論導(dǎo)體兩端的電壓為多少，導(dǎo)體的電阻都不變，電阻的大小只與材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)；故C錯(cuò)誤，故D正確。故選D。【變式1】（2023·黑龍江）如圖所示是電阻R1、R2的電壓—電流關(guān)系圖像，下列說(shuō)法正確的是（）。A.電阻R1兩端電壓為4V時(shí)，通過(guò)R1的電流是0.3A；B.電阻R1、R2串聯(lián)，當(dāng)電流為0.2A時(shí)，R1、R2兩端總電壓為3V；C.電阻R1、R2并聯(lián)到2V電壓下，干路中的電流是0.3A；D.電阻R1和R2的阻值之比是1∶2【答案】B?！窘馕觥緼．由圖可知當(dāng)電阻R1兩端電壓為4V時(shí)，通過(guò)其電流為0.4A，故A錯(cuò)誤；B．由圖像可知，若電阻R1、R2串聯(lián)，當(dāng)電流為0.2A時(shí)，R1、R2兩端電壓分別為2V、1V，根據(jù)串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)知，R1、R2兩端總電壓為故B正確；C．由圖像可知，電阻R1、R2并聯(lián)到2V電壓下時(shí)，通過(guò)R1、R2電流分別為0.2A、0.4A，由并聯(lián)電路中干路中的電流等于各支路電流之和可知，干路中的電流故C錯(cuò)誤；D．由圖像可知，R1、R2為定值電阻，若電阻R1、R2串聯(lián)，當(dāng)電流為0.2A時(shí)，R1、R2兩端電壓分別為2V、1V，根據(jù)歐姆定律知，電阻R1和R2的阻值之比是故D錯(cuò)誤。故選B?！咀兪?】（2023·吉林省）在如圖所示的電路中，R1的阻值是30Ω，閉合開(kāi)關(guān)S，電流表A1的示數(shù)是0.2A，電流表A的示數(shù)是0.5A。求:（1）電源電壓；（2）電阻R2的阻值。【答案】（1）6V；（2）20Ω?！窘馕觥坑呻娐穲D知道，R1與R2并聯(lián)，電流表A測(cè)干路電流，電流表A1測(cè)R1支路電流。（1）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由知道，電源的電壓U=I1R1=0.2A×30Ω=6V（2）因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過(guò)R2的電流I2=II1=0.5A0.2A=0.3A則電阻R2的阻值答：（1）電源電壓為6V；（2）電阻R2的阻值為20Ω?！咀兪?】（2023·山西）小偉給學(xué)校勞動(dòng)實(shí)踐基地的蔬菜大棚設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量空氣濕度的電路圖，如圖甲所示。電源電壓恒為6V，定值電阻的阻值為20Ω，濕敏電阻R的阻值隨空氣濕度H的變化關(guān)系圖乙所示。下列分析正確的是（）。A.空氣濕度越大，濕敏電阻R的阻值越大；B.空氣濕度越大，電壓表示數(shù)越?。籆.當(dāng)空氣濕度為40%時(shí)，電壓表的示數(shù)為3.6V；D.當(dāng)電路中電流為0.15A時(shí)，空氣濕度為50%【答案】D?！窘馕觥緼B．由圖乙可知，空氣濕度越大，濕敏電阻越??；由電路圖可知，R0與濕敏電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓作用，濕敏電阻的阻值變小，它兩端的電壓變小，則R0兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大。故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)空氣濕度為40%時(shí)，濕敏電阻為30Ω，電路總電流為電壓表的示數(shù)為故C錯(cuò)誤；D．當(dāng)電路中電流為0.15A時(shí)，電路的總電阻則濕敏電阻的阻值為由圖像乙可知空氣濕度為50%，故D正確。故選D。要點(diǎn)二應(yīng)用歐姆定律分析動(dòng)態(tài)電路一、分析電路中各元件之間的關(guān)系具體來(lái)說(shuō)，就是要弄清電阻之間是串聯(lián)還是并聯(lián)或兩者皆有；所給的電流表測(cè)量的是干路的電流還是支路電流，電壓表測(cè)量的是電源電壓還是某電阻的電壓等。二、掌握電表的特點(diǎn)1.電流表的電阻非常小，在電路中相當(dāng)于導(dǎo)線，可看作短路。2.電壓表的電阻非常大，在電路中相當(dāng)于斷路（開(kāi)路），即在分析此類(lèi)問(wèn)題時(shí)可先將電壓表放在一邊，暫不考慮。3.基本思想明確電路中的變量和不變量，首先確定不變的物理量（如電源的電壓、各定值電阻，小燈泡的電阻以及小燈泡的額定電壓和額定功率），然后根據(jù)相關(guān)的規(guī)律去分析其它量的變化。4.解題思路總體遵循“先局部再整體再局部”的思路，具體說(shuō)來(lái)：①由某個(gè)電阻或開(kāi)關(guān)的變化分析總電阻的變化（局部）；②根據(jù)歐姆定律，由總電阻的變化分析總電流的變化（整體）；③由總電流的變化，根據(jù)歐姆定律和電路和串、并聯(lián)規(guī)律分析各支路的電壓、電流的變化（局部）。對(duì)物理量變化引起的動(dòng)態(tài)電路分析，首先必須搞清物理量變化引起的哪個(gè)電學(xué)量變化，如何變化；這種變化直接反映的是電流或電壓的增加還是減小，然后再根據(jù)歐姆定律分析所求量的變化。如：電路中的壓敏電阻隨壓力的增大而減小，當(dāng)壓力增大時(shí)，接入電路電阻值減小，電路電流會(huì)增加，進(jìn)一步引起其他量的變化。對(duì)開(kāi)關(guān)通斷引起的動(dòng)態(tài)電路變化，首要任務(wù)是分析開(kāi)關(guān)變化后電路連接方式。開(kāi)關(guān)通斷組合不同，電路連接方式會(huì)不同。特殊情況下也可以畫(huà)出相應(yīng)的等效電路，然后再進(jìn)行分析?！纠浚?023·齊齊哈爾）如圖所示，電源電壓恒定，先只閉合開(kāi)關(guān)，兩電表均有示數(shù)；再斷開(kāi)，同時(shí)閉合和，此過(guò)程中（）。A電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)不變C.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)乘積變大 D.電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值不變【答案】C?！窘馕觥緼B．只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí)，兩個(gè)電阻串聯(lián)，電壓表測(cè)量電源電壓，電流表測(cè)量電路中的電流，電流表的示數(shù)斷開(kāi)S1，同時(shí)閉合S2和S3，兩個(gè)電阻并聯(lián)，電壓表測(cè)量電源電壓，電壓表的示數(shù)不變，電流表測(cè)量通過(guò)R1的電流，電流表的示數(shù)因?yàn)樗噪娏鞅淼氖緮?shù)變大，故AB不符合題意；C．電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)乘積變大，故C符合題意；D．電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變大，電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值變小，故D不符合題意。故選C。【變式1】（2023·龍東）如圖所示，電源電壓和燈泡L電阻不變，閉合開(kāi)關(guān)S后，將滑片P向左移動(dòng)時(shí)（）。A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大；B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大；C.電壓表示數(shù)變大，燈泡變亮；D.電壓表示數(shù)變小，燈泡變暗【答案】B?！窘馕觥坑蓤D知道，開(kāi)關(guān)閉合后，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端的電壓，電流表測(cè)量電路中的電流；將滑片P向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小，根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律知道，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變小，電壓表示數(shù)變??；滑動(dòng)變阻器阻值變小，總電阻變小，根據(jù)歐姆定律可知，電路中的電流變大，電流表示數(shù)變大；由知道，燈泡的實(shí)際功率變大，亮度變亮；綜上所述，B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！咀兪?】（2023·綏化）如圖是巨磁電阻（GMR）的特性原理示意圖，巨磁電阻的阻值隨所在磁場(chǎng)強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小，如果閉合S1、S2并使滑片P向右滑動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是（）。A.電壓表示數(shù)變小 B.指示燈亮度變暗C.電流表示數(shù)變大 D.巨磁電阻（GMR）阻值變小【答案】B?！窘馕觥坑蓤D可知，巨磁電阻與指示燈串聯(lián)，電壓表測(cè)量巨磁電阻的電壓，電流表測(cè)量巨磁電阻和指示燈的電流。閉合S1、S2并使滑片P向右滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值變大，根據(jù)歐姆定律可知，通過(guò)電磁鐵電流變小，磁性變?nèi)?，則巨磁電阻阻值增大，巨磁電阻所在電路的電流變小，電流表示數(shù)變小，小燈泡亮度變暗；根據(jù)串聯(lián)分壓規(guī)律可知，巨磁電阻所分電壓變大，電壓表示數(shù)變大，故B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。【變式3】（2023·云南?。┤鐖D所示的電路中，電源電壓恒定。閉合開(kāi)關(guān)S，將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下移動(dòng)，則（）。A.電壓表和電流表A的示數(shù)之比不變；B.電壓表和電流表A的示數(shù)之比變大；C.電壓表示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)的變化量比值的絕對(duì)值變大；D.電壓表示數(shù)的變化量和電流表A示數(shù)的變化量A比值的絕對(duì)值不變【答案】ABD?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓，電壓表V2測(cè)R2兩端的電壓，電流表A測(cè)電路中的電流。AB．將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下移動(dòng)，接入電路中的電阻變大，電路中的總電阻變大，由得，電路中的電流變小，即電流表A的示數(shù)變小，根據(jù)歐姆定律可知，電壓表V1和電流表A的示數(shù)之比為R1的阻值，由于R1是定值電阻，該比值故不變