第十七章 第2节 欧姆定律-【教材解读】2022-2023学年人教版物理九年级全册（有详解）

第2节欧姆定律
基础知识·细解读
知识点一欧姆定律【重点】
1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2.公式
3.“五点”理解欧姆定律
特点 理解
统一性 必须使朋际单位制中的单位，即—，，—A
同一性 （1）I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应 （2）在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如
同时性 对同一个导体或同一部分电路来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式中的三个量是针对同一时间而言的
条件性 定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比；当导体的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比
适用范围 欧姆定律适用于从电源正负极之间的整个电路或其中某一部分电路，并且是电能全部转化为内能的电器
图文助学
“巧解”欧姆定律
(1)R一定，电流与电压的关系
(2)U一定，电流与电阻的关系
欧姆定律反映的是电流、电压、电阻三者间的关系。
【例1】(多选)根据欧姆定律，下列说法正确的是 ( )
A．通过导体的电流越大，说明这段导体两端的电压就越大
B．导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大
C．导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越大
D．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
解析：本题考查对欧姆定律的理解，表解如下：
选项 结论 分析
B × 电阻是导体本身的一种性质，它的大小与电压、电流的大小无关
D
A √ 由可知，当导体的电阻一定时，通过这段导体的电流越大，说明导体两端的电压越大
C √ 由可知，当导体的电阻一定时，导体两端的电压越大，通过这段导体的电流越大
答案：AC
切记!R的大小由自身决定，与U、无关!
知识点二 利用欧姆定律进行分析与计算【重点】
1.分析或计算的依据
【拓展】 表示的意义
公式表示某段导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过这段导体电流的比值，但导体的电阻大小取决于导体本身，与U、无关。所以不能理解为R与U成正比，与f成反比。这也是物理公式与数学公式的不同之处。
2.利用欧姆定律解答计算题的“四步骤”
核心素养点拨
科学态度与责任——社会责任物理学科核心素养中“社会责任”是指在认识科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成的遵守道德规范、热爱自然、珍惜生命的责任感。酒后驾车是比较严重的交通违法行为，社会危害性很大。如图所示的酒精测试仪，其原理是酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，进而影响电压表或电流表的示数变化，从而判断司机是否酒驾。
【拓展】利用欧姆定律解释电源、电流表、电压表连接的相关问题
(1)导线的电阻接近0，根据欧姆定律知，当电阻接近。时，电路中的电流将趋向于无限大，会烧坏电源和导线，所以绝对不能把电源两极直接用导线相连，否则会造成电源短路。
(2)电流表电阻很小，相当于导线，若将电流表直接连在电源的两端，情形跟上述情况相同，因此不允许将电流表直接接在电源两端。
(3)电压表电阻很大，有电压表的支路相当于断路，所以只要电源电压不超过电压表的量程，就可以将电压表直接接在电源两端。
【例2】两个电阻，R1=5Ω，R2=2Ω，并联后接在6 V的电路中，分别求通过R1、R2的电流。
解析：首先根据题意画出电路图，注明已知量的符号、数值以及未知量的符号，如图所示。因为R1、R 2并联，所以己，根据欧姆定律可求得通过R1的电流，通过R2的电流
答案：1.2 A 3 A
利用欧姆定律计算该类问题时先画电路图，在图上标注已知量和未知量，能提高该类问题的答题速度和准确率。这是此类题的解题通法，必须掌握!
常考题型·巧突破
题型一 应用欧姆定律分析电路设计题
【例1】电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度。其原理是：光照增强，光敏电阻阻值变小，施加于玻璃两端的电压降低，玻璃透明度下降，反之则玻璃透明度上升。若电源电压不变，R0是定值电阻，则下列电路图符合要求的是 ( )
解析：本题考查应用欧姆定律进行定性分析，表解如下：
选项 结论 分析
B × 玻璃两端的电压总是等于电源电压，光照改变时，玻璃两端的电压不变，所以玻璃的透明度无法改变
D
A × R0与串联，光照增强时，光敏电阻阻值变小，则电路中电流变大，R0两端电压变大，两端电压变小。A电路中玻璃与R0并联，玻璃两端的电压变大，玻璃透明度上升，不符合要求；C电路中玻璃与并联，玻璃两端的电压变小，玻璃透明度降低，符合要求
C √
答案：C
针对训练
1．力敏电阻是阻值随所受压力的增大而减小的电阻器。小聪同学想设计一个通过电表示数反映力敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大。下列电路不符合要求的是 ( )
规律总结
应用欧姆定律设计电路的命题热点及分析方法
题型二 应用欧姆定律分析和计算电路问题
【例2】(山东临沂中考)在如图所示的电路中,R1=15Ω，R2=10Ω，闭合开关后电流表的 示数为0.3A，则电源电压为 V，通 过R1的电流是 A。
解析：由电路图可知，R1、R2并联，电流表测量通过R2支路的电流。闭合开关后，电流表示数为0.3 A，根据欧姆定律和并联电路中的电压关系可知，电源电压。
答案：3 0.2
规律总结
应用欧姆定律解题的思路
针对训练
2．如图所示的电路，电阻R1和R2串联接在A、B两端，电压表接在R1两端。已知R1=10Ω，R 2=20Ω，电压表示数为2.5V，则A、B两端的电压U= V。
3．如图所示，电源电压为6 V。闭合开关S，电压表V1示数为4 V，电流表示数为0.4 A。求：
(1)电压表V2的示数；
(2)R1、R 2的阻值。
题型三动态电路的分析
【例3】公共场所严禁吸烟。小明设计了一种简易烟雾报警控制器，如图所示。电路中R0为定值电阻，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是 ( )
A．电压表改成大量程
B．增大激光强度
C．减小R0阻值
D．减小电源电压
解析：本题考查动态电路分析，表解如下：
选项 结论 分析
A × 电压表改成大量程，相同情况下，指针转动幅度变小。指针更不容易摆到指定区域，更难触发报警系统
B × 增大光照强度，光敏电阻的阻值变小，由串联电路电压关系可得，光敏电阻分得的电压变小，指针更不容易摆到指定区域，更难触发报警系统
C √ 减小R0的阻值，光敏电阻在相同情况下，分得的电压变大，使电压表指针更容易摆到指定区域，能做到使烟雾较淡时触发报警系统
D × 电源电压变小后，相同情况下光敏电阻分得的电压变小，指针更不容易摆到指定区域，更难触发报警系统
答案：C
针对训练
4．(山东滨州中考)在下图的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器滑片P向右移动时，电流表和电压表示数的变化分别为 ( )
A．电流表的示数变小，电压表的示数变大
B．电流表的示数变大，电压表的示数变小
C．电流表的示数变小，电压表的示数不变
D．电流表的示数变小，电压表的示数变小
5．如图所示电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是( )
A.电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电流表示数变小
B．电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电流表示数变小
C．电压表V1示数变小，电压表V2示数变小，电流表示数变小
D．电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变大
规律总结
“三明、一选”解决动态电路的分析问题
题型四 图象问题的分析
【例4】(内蒙古通辽中考)张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系的实验时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象。分析图象得出的下列说法错误的是 ( )
A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比
B．导体A和B的电阻之比为1：2
C．当在导体B的两端加上1 V的电压时，通过导体B的电流为0.1 A
D．将导体A和B串联时通过A的电流为0.4 A，则导体B两端电压为2 V
解析：由图可以看出导体的-U图象为正比例函数图象，故通过导体A的电流与其两端的电压成正比，A正确；由图可以看出导体A两端的电压为2 V时，通过导体A的电流为0.4A，则，导体B两端的电压为2 V时，通过导体B的电流为0.2A，则，则RA：RB=5Ω：10Ω=1：2，B正确；由选项B可知导体B的电阻RB=10Ω，当其两端加上1 V电压时，通过B的电流是．c正确；将导体A、B串联时，通过A的电流是0.4 A，由串联电路电流规律可得，通过B的电流也为0.4 A，则，D错误。
答寒．D
针对训练
6．两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图象如图所示。现在将甲和乙并联后接在电压为3 V的电源两端。下列分析正确的是 ( )
A.甲的电阻是乙的电阻的两倍
B．甲的电压是乙的电压的两倍
c．流过甲的电流是流过乙的两倍
D. 流过乙的电流是流过甲的两倍
7．甲图是学习兴趣小组探究通过电阻的电流跟电阻两端电压关系的电路图，通过改变滑动变阻器R2的阻值，记录电压表和电流表多组数据后作出了图乙所示的U—关系图线a、b、C。则乙图中能表示通过R2的电流随其两端电压变化关系的图线是 ( )
A．n B．b
C．C D．a或C
规律总结
图象问题的分析
是欧姆定律的数学表达式，对于某一导体与U，的关系还可用图象法来描述。纵轴为U，横轴为，其图线是一条过原点的直线，如图所示。根据图象，我们可以计算出某一电阻值的大小或比较在同一坐标系中不同图线所表示的导体的电阻值的大小。
易误易混·精辨析
易错点：不能正确理解
【例题】当一段导体两端的电压是4.5 V时，通过它的电流是0.3A，当这段导体两端的电压是9 V时，这段导体的电阻是多少
正解 当U=4.5V，=0.3A时，由欧姆定律 得=。由于电阻是导体本身的一种性质，所以当电压变为9 V时，导体的电阻不变，仍为15 Ω。
答案15Ω
【防错妙招】没有考虑到当导体两端的电压改变时，通过导体的电流也会改变，而错误地把原来的电流代入公式计算，导致错误答案的出现。
对于这类题，要分清哪些是变量，哪些是不变量。本题中由于电阻是导体本身的一种性质，所以加在它两端的电压高，通过它的电流就大，加在它两端的电压低，通过它的电流就小，但不同时刻的电压与相应电流的比值即导体的电阻应该是不变的。
高效训练·速提能
【基础必做】
1．根据欧姆定律的公式 的变形式及电阻的性质，可以判定 ( )
A．U，变大时，孚变小 B．U变大时，孚变大
c．U，变小时，孚不变 D．U=0时，。
2.(广西贺州中考)如图所示的电路，电源电压保持不变，开关S由断开到闭合，则( )
A．电压表的示数变大，电流表的示数变小
B．电压表的示数变小，电流表的示数变大
C．电压表和电流表示数都变大
D．电压表和电流表示数都变小
3.(四川乐山中考)如图所示，电源电压为U，有两只完全相同的灯泡L1、L2，当只闭合S2时，电流表示数为，则下列说法正确的是 ( )
A．只闭合s1、s2时，电流表示数为
B．只闭合S2、S3时，电流表示数为
C．只闭合S2、S3时，电压表示数为
D．只闭合s1、s2时，电压表示数为
4.(上海中考)某导体两端的电压为6 V，10 s内通过其横截面的电荷量为3 C，通过该导体的电流为 A，该导体的电阻为 Ω；增大该导体两端的电压，其电阻值 (选填“增大”“不变”或“减小”)。
5.(湖南郴州中考)如图所示，电源电压为9 V且保持不变，R1=30Ω，闭合开关后，电压表示数为3 V，则电阻R。两端的电压为 V，电流表的示数为 A。
【能力锤炼】
6．(多选)(四川凉山中考)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法正确的是 ( )
A．电压表的示数不变，电流表A1的示数变小
B．电压表的示数变大，电流表A1的示数变大
C．电流表A。的示数和电流表A2的示数同时变小
D．电流表A，的示数和电流表A2的示数同时变大
7.(江苏淮安中考)如图所示电路，电源电压为3 V，闭合开关S后，电流表示数为0.4A，电压表示数为1 V，则R 2的阻值是 Ω。将滑动变阻器R1的滑片向右移动，电流表示数变 ，电压表示数变 。
【素养提升】
8．(山东济宁中考)小满、小希和小梦按各自设计的电路图进行实验，并将实验数据记录在表格中，如图所示。其中电路图与实验数据不对应的是( )
A．小满 B．小希
C．小梦 D．都不对应
9.(多选)(山东聊城中考)如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的—U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是 ( )
A．图线A是电阻尺。的—U关系图象
B．电源电压为18 V
C．R1的阻值是20Ω
D．滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
本书参考答案
第2节欧姆定律
常考题型·巧突破
1.D解析：A项力敏电阻与定值电阻并联，当压力增大时，力敏电阻阻值减小，该支路电流增大，定值电阻所在支路电流不变，电流表在干路上，由串并联电路中电流关系可知，电流表示数增大。B项力敏电阻与定值电阻并联，当压力增大时，力敏电阻阻值减小，该支路电流增大，电流表测量该支 路电流，所以电流表示数增大。C项力敏电阻与定 值电阻串联，当压力增大时，力敏电阻阻值减小，电 路中电流增大，定值电阻两端电压增大，电压表示 数增大。鲒合C项，可知D项电路不符合要求，故选D。
2．7.5 解析：电路中的电流，电阻R2两端的电压，则A、B两端的电压．
3．(1)2 V (2)10Ω 5Ω
解析：(1)由题图可知，电阻R1和R2串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2两端的电压，故电压表v2的示数：
(2)R1、R2的阻值由欧姆定律得
4．C解析：电压表测电源的电压，示数不变；当滑动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由知，R 2支路的电流变小，R1两端的电压不变，则R1支路的电流不变，所以干路总电流变小，即电流表的示数变小。
5．B解析：由题图连接方式可知，此电路为串联电路，电压表V1和V2分别测量滑动变阻器和定值电阻R2两端的电压。当滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变大，电路中电流变小，即电流表示数变小；因为R2是定值电阻，根据可知，电路中电流变小时，其两端的电压将变小，即电压表V2示数变小；由串联电路的电压规律可知变阻器两端的电压变大，即电压表V1示数变大，B正确。
6．C解析：从图象信息可知，乙的电阻是甲的电阻的两倍；当两电阻并联后接在电压为3 V的电源两端时，甲、乙两端的电压都等于电源电压3 V，根据欧姆定律可知，通过甲电阻的电流是通过乙电阻电流的两倍，C正确。
7．C解析：由题图可知，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，R1、R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测滑动变阻器两端电压，电压表V3测电源电压。当电流表示数变大时，滑动变阻器连入电路的电阻变小，根据欧姆定律得R1两端电压变大，即电压表V1示数变大，电源电压不变，由串联电路电压规律可知，V2示数变小，即当电路中电流变大时，V1示数变大，V2示数变小，V3示数不变，根据图象可判断C图线为通过R2的电流随其两端电压变化关系的图线。
高效训练·速提能
1．c解析：只是提供了一种求导体电阻的方法。导体的电阻是导体本身的一种性质，它只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关。与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。对一段阻值一定的导体来说，当两端电压增大时，通过导体的电流也增大；当两端电压减小时，通过导体的电流也减小，电压与电流的比值不变。
2．C解析：本题考查由开关的通断引起两电表示数的变化。当开关S断开时，灯与电阻R串联，电压表测量的是R两端的电压，所以电压表示数小于电源电压；当开关S闭合时，灯被短接，电路中只有电阻R，电压表测量的是电源电压，所以开关s由断开到闭合，电压表示数变大。开关S由断开到闭合，电路中电阻变小，所以电路中电流变大，电流表示数变大。
3．C解析：当只闭合S2时，两灯串联，设每个灯泡电阻为R，由串联电路电压规律知，电流表的示数为，电压表的示数为；当只闭合 S1、S2时，L1被短接，L2工作，此时电流表示数为2,电压表示数为U；当只闭合S2、S3时，L2被短接，L1工作，此时电流表示数为2，电压表示数为U。故只有C正确。
4．0.3 20 不变
解析：通过导体的电流为；由欧姆定律可得。该导体的电阻为。电阻是导体的一种性质，与导体材料、长度、横截面积及温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，因此当导体两端的电压增大时，导体的电阻不变。5． 6 0.2解析：图中R1、R2串联，则R1两端的电压；电流表的示数即通过R1的电流，。
6．AC解析：由电路图知，定值电阻与滑动变阻器并联，电流表A1测通过滑动变阻器的电流，电流表A2测干路电流，电压表测并联电路电压，即电源电压，由于电源电压U不变，所以电压表示数不变，故B错误；滑动变阻器的滑片P向左移动，滑动变阻器接入电路的阻值变大，由可知，通过滑动变阻器的电流变小，电流表A1示数变小，故A正确，D错误；电源电压不变，R1的电阻不变，则通过R1的电流不变，由并联电路电流特点知，干路电流变小，即电流表A2示数变小，故C正确。综合上述分析可知，A、C正确。
7． 5 大 小 解析：由图可知，两电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。根据串联电路的电流、电压特点和欧姆定律，可得R2的阻值为R2；将滑动变阻器R1的滑片向右移动，其接入电路的阻值减小，由可知，电流表示数变大,R2 两端电压变大，滑动变阻器两端的电压减小，因而电压表的示数变小。
8．B解析：由三个电路图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，当滑动变阻器的滑片左移时。接入电路中的电阻变小，由可知，电路中的电流变大，由可知，R两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小。小满的电路图中，电压表并联在R两端，当电流表i的示数增大时，电压表的示数增大，故小满的电路图与实验数据对应；小希的电路图中，电压表并联， 在滑动变阻器两端，当电流表的示数增大时，电压表的示数应减小，故小希的电路图与实验数据不对应；小梦的电路图中，电压表并联在电源两端，当电流表的示数增大时，电压表的示数不变，故小梦的电路图与实验数据对应。
9．BC 解析：电路为串联电路，电流表测电路电流，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端电压。当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，滑动变阻器R2连入电路中的电阻越来越小，电路电流增大，根据，可知电流增大时，R1两端电压增大，图线B为R1的I—U关系图象，A错误；电源电压为两电压表示数之和，当电路中电流为0.2A时，由图乙可得，B正确；R1的阻值为，c正确；电路中电流最小时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，所以R2的最大阻值，D错误。
教材参考答案
第2节欧姆定律
教材第79页【动手动脑学物理】
1．解：根据欧姆定律可得
流过电熨斗的电流。
2．解：根据欧姆定律可得 。
3．解：根据欧姆定律可得。
4．这种说法不对。这是因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度，而跟导体两端的电压和导体中的电流无关。U和的比值仅仅反映导体电阻的大小。若某导体两端的电压为0，则导体中的电流也等于0，而这个导体的电阻不为0，它有一个确定的值。