第17章? 欧姆定律? 复习学案 2022-2023学年人教版九年级物理

第十七章 欧姆定律
重点 电流与电压电阻的关系 欧姆定律的理解以及计算 伏安法测电阻 欧姆定律在串并联电路中的应用
难点 探究电流与电压和电阻关系的实验 利用欧姆定律测用电器的电阻 欧姆定律在电路中的应用
易错点 在探究实验中滑动变阻器的用法 动态电路的分析 实验电路图的涉及以及电路故障分析
高频考点 伏安法测电阻 动态电路 电路故障的分析
本章的考查方式主要以计算题，实验探究题为主，难度中等。其中欧姆定律的计算是考查重点，考查形式主要有计算用电器的电阻，电流和电压。值得一提的是这一章的知识与前面的电路分析和后面的电功率的计算联系都非常的紧密，是需要学生能够正确判断电路的基础上再运用欧姆定律去分析判断。所以学习这一章的内容要注意章节知识的关联性
第一节 电流与电压和电阻的关系
【知识点1】探究电流与电压的关系
【解读】
能够正确画出实验电路图
知道控制变量，保证电阻不变
能够准确表达出实验结论
【知识点2】探究电流与电阻的关系
【解读】
知道探究电流与电阻关系时滑动变阻器的作用
能够准确得得出电流与电阻的关系
1.在探究导体中的电流与它两端的电压关系时，要改变导体两端的电压，你采取的方法是改变电源，或者调节滑动变阻器的结论是：在导体电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比.
2. 在探究导体中的电流与电阻的关系时，要改变导体的电阻，你采取的方法是更换导体，得出的结论是：在导体两端电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比.
3.在测量过程中，电路闭合的时间不能过长，读取数据后要断开电路，以防通电时间过长，电阻变大给测量带来误差.
4.在导体电阻一定时，导体中的电流跟电压成正比；在导体两端的电压一定时，导体中的电流跟电阻成反比.
5.在探究电流与电压、电阻的关系时，通常先固定一个量（如电阻）不变，探究另外两个量的关系，这种探究方法叫做控制变量法.
三．常见题型
题型一：探究电流与电压的关系
(
例
1.
（★★）
如图所示电路图，在探究电阻上的电流跟电压的关系时，如何改变定值电阻R两端的电压，从而得到多组电压、电流值（　　）
)
(
A．保持R′的滑片位置不动
B．保持R的电压不变
C．保持R不变，调节R′的滑片到不同位置
D．保持电路中的电流不变
)【考点】滑动变阻器的使用
【解析】探究电流与电阻关系时，应调节滑动变阻器滑片，使电阻两端电压保持不变．
【答案】探究电流与电阻关系时，保持R不变，调节R′的滑片到不同位置，从而改变R两端的电压和通过R的电流．应用控制变量法对电路进行分析，即保持电阻不变，观察电流表的示数变化跟电压表示数变化的关系．
故选C．
【教学建议】本题考查了探究电流与电压、电阻之间关系的实验问题，解题时注意控制变量法、欧姆定律的应用即可正确解题．
题型二：探究电流与电阻的关系
(
例
2.
（★★）
如图1是探究电流与电压、电阻关系的实验电路图．
（1）由于电路中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了
法．
)
(
（2）实验探究分两步进行：
a．保持
不变，探究电流与电压的关系；
b．保持
不变，探究电流与电阻的关系．
如图2所示是根据实验数据绘制的图象，其中正确表示电阻不变，电流随电压变化的图象是图
（选填“甲”或“乙”）．
（3）在探究电流与电压的关系过程中，使用滑动变阻器R的目的是
．在探究电流与电阻的关系过程中，使用滑动变阻器R的作用
．
)【考点】探究电流与电压、电阻的关系实验
【解析】（1）某个物理量和多个物理量有关系时，在研究过程为了避免其它因素的影响，常采用控制其它量不变，研究与某一个量的关系，这种方法是控制变量法；
（2）探究电流与电压的关系时应保持电阻不变，探究电流与电阻的关系时应控制电压不变；电阻不变，电流随电压成正比，所以电流、电压图象是一条直线；
（3）滑动变阻器的作用：一是保护电路；二是通过变阻原理改变电阻两端的电压．
【答案】（1）控制变量；
（2）电阻；电压；乙；
（3）改变电阻两端电压和保护电路的作用；改变电阻两端电压和保护电路的作用．
【教学建议】“探究电流与电压和电阻的关系”是中考考查的重点电学实验之一，实验中要求采用控制变量法；在探究电流与电压的关系时，控制电阻不变；在探究电流与电阻的关系时，控制电压不变．
第二节 欧姆定律
【知识点1】欧姆定律的理解
【解读】
知道欧姆定律的内容
知道如何探究欧姆定律
能够正确表述电流与电压和电阻的关系
【知识点2】欧姆定律的简单计算
【解读】
知道欧姆定律的公式以及变形公式
准确物理量的符号与单位
能够正确判断电路并计算相关物理量
一、欧姆定律
（1）通过导体的电流与其两端电压成正比，与电阻成反比。
（2）公式：I=。
注意：①定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的前提条件，也就是导体的电阻一定时，通过它的电流跟它两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，通过它的电流跟它的电阻成反比。
②欧姆定律公式I=可以变形为U=IR，但不能认为导体两端的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比，因为电压是形成电流的原因；公式还可以变形为R=，但不能简单地认为导体的电阻跟它两端电压成正比，跟电流成反比，因为电阻是导体本身的一种性质，跟所加电压和通过的电流无关，它只是为我们提供测量和计算导体电阻的一种方法而已。
③公式中的I、U、R具有同时性，在电路状态发生变化后，变化前后的I、U、R不可混用。
三．常见题型
题型一：欧姆定律的理解
(
例
1.
（★★）
由欧姆定律公式可知（　　）
A．同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B．导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，所以导体电阻为零
C．导体中的电流越大，导体的电阻就越小
D．导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
)
【考点】欧姆定律的理解
【解析】①电阻一定时，通过导体的电流与电压成正比；电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比；
②电阻是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关．其大小等于导体两端的电压与通过导体的电流之比．
【答案】选D．
【教学建议】此题考查的是我们对欧姆定律特别是变形公式R=U/I的理解和应用，是基本规律的考查，需要正确理解电流、电压、电阻三者之间的关系．
题型二：欧姆定律的简单计算
(
例2.
（★★）如图所示，电源电压为12V，
R
1
=40
Ω
，开关S断开时，电流表的示数为0.2A，则：
（
1
）
R
2
的阻值为
________
。
（
2
）开关
S
闭合后，电流表的示数为
________
A
。
)
【考点】欧姆定律的计算
【解析】(1)U1=IR1=0.2A×40Ω=8V，U2=U－U1=12V－8V=4V，R2===20Ω。
(2)开关S闭合后，电阻R2被短路，电流表的示数为：I===0.3A。
【答案】（1）20Ω （2）0.3A
【教学建议】在正确判断电路的基础上，应用欧姆定律的公式，就可解答这道题。
第三节 电阻的测量
【知识点1】伏安法测电阻
【解读】
理解欧姆定律
能够设计电路图，求导体的电阻
一、“伏安法”测电阻
（1）用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，然后再根据公式R=求出电阻值，此方法称为“伏安法”测电阻。
（2）在实验过程中，连接电路时开关应断开，开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最大电阻处。
（3）在用“伏安法”测电阻的实验中，所用的实验器材除了电压表、电流表、待测电阻、电源、导线外，还需要开关、滑动变阻器。
三．常见题型
题型一：伏安法测电阻探究实验
(
例
1.
（★★）
如图1是“伏安法测电阻”的实验装置（待测电阻阻值不小于10Ω）
（1）请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接（要求导线不能交叉，滑动变阻器滑片右移时电阻变大）．
（2）某次测量时电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，则待测电阻阻值为
Ω．
)
(
（3）将上述实验中的电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻，数据记录如表，分析表中数据可知，小灯泡两端电压越低，小灯泡的电阻越
，原因是
．
)【考点】伏安法测电阻的探究实验．
【解析】（1）伏安法测电阻用电压表测量定值电阻两端的电压，用电流表测电路中的电流，最后用R=U/I,计算阻值；滑动变阻器接法：“一上一下”；
（2）明确电压表选取的量程和最小分度值，读出电压值，根据R= U/I计算电阻的阻值；
（3）电压逐渐降低的过程中，电流逐渐变小，亮度变小，钨丝温度降低，灯丝的电阻受温度影响而变小．
【答案】（1）电源是两节干电池，为3V，电压表选取0～3V量程；电路中最大电流，电流表选取0～0.6A量程；滑动变阻器接在下端接线柱，如图：
（2）电压表的选取0～3V量程，最小分度值为0.1V，读数为2.2V，
（3）分析表中的5组数据可知，电压变小时，电流随之变小，灯泡电阻就会变小，这是因为电流变小灯泡亮度减弱，钨丝温度下降，钨丝受温度影响所致．温度越低，钨丝电阻越小．
【教学建议】本题考查了速度的物理意义和计算公式，是一道基础题，熟练掌握基础知识即可正确答题．
第四节 欧姆定律在串并联电路中的应用
【知识点1】欧姆定律在串联电路中的应用
【解读】
能够运用欧姆定律解决串联电路的问题
欧姆定律的应用：
同一个电阻，阻 值不变，与 电 流 和 电 压 无关但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也 增 大 。（R=U/I）
当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就 越 小。（I=U/R）
当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就 越 大 。（U=IR）
电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联）
①电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等）
②电压：U=U1+U2（总电压等于各处电压之和
③电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR
④分压作用： =；计算U1、U2，可用：；
⑤比例关系：电流：I1∶I2=1∶1
（Q是热量）
电阻的并联有以下几个特点：（指R1，R2并联）
①电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）
②电压：U=U1=U2（干路电压等于各支路电压）
③电阻：（总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数和）或。 如果n个阻值相同的电阻并联，则有R总=R
④分流作用： ；计算I1、I2可用：；
⑤比例关系：电压：U1∶U2=1∶1
（Q是热量）
三．常见题型
题型一：欧姆定律在串联电路中的应用
(
例
1.
（★★）
如图所示，R
1
=5Ω，R
2
=10Ω，闭合开关，电流表示数为0.2A，下列计算结果正确的是（　　）
A．R
1
两端电压为2V
B．R
2
两端电压为1V
C．电源两端电压为3V
D．电路总电阻为20Ω
)
【考点】欧姆定律在串联电路中的应用
【解析】由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流．根据欧姆定律求出两电阻两端的电压，根据串联电路中的电压特点求出电源的电压，根据电阻的串联求出电路中的总电阻．
【答案】由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流．
由可得，两电阻两端的电压分别为：
U1=IR1=0.2A×5Ω=1V，U2=IR2=0.2A×10Ω=2V，故AB不正确；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源的电压：
U=U1+U2=1V+2V=3V，故C正确；
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的总电阻：
R=R1+R2=5Ω+10Ω=15Ω，故D不正确．
故选C．
【教学建议】本题考查串联电路的特点和欧姆定律的应用，要注意U、I、R同体．
题型二：欧姆定律在并联电路中的应用
(
例
2.
（★★）
如图所示电源电压额定且U=12V，R
1
=12Ω．R
2
=6Ω，R
3
=4Ω，闭合开关S后，电流表A
1
和A
2
的示数分别为（　　）
A．3A 1A
B．3A 3A
C．5A 1A
D．5A 3A
)
【考点】欧姆定律在并联电路中的应用
【解析】由电路图可知，三电阻并联，电流表A1测R2、R3支路的电流之和，电流表A2测R1、R2支路的电流之和；根据并联电路的电流特点求出各支路的电流，根据并联电路的电流特点求出两电流表的示数．
【答案】电路的等效电路图如下图所示：
三电阻并联，电流表A1测R2、R3支路的电流之和，电流表A2测R1、R2支路的电流之和；
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，通过三电阻的电流分别为：
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电流表A1和A2的示数分别为：
IA1=I2+I3=2A+3A=5A，IA2=I1+I2=1A+2A=3A．
故选D．
【教学建议】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是电路串并联的辨别和电流表所测电路元件的判断．