5.1 欧姆定律—九年级物理教科版上册课前导学（含答案）

（14）欧姆定律—九年级物理教科版上册课前导学
学习目标：
1.通过实验探究电流、电压和电阻的关系.
2.使学生学会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和通过导体的电流.
3.理解欧姆定律，能进行简单的计算.
知识集锦：
实验探究：电流与电压和电阻的关系
1.提出问题
导体中的电流与导体的电阻及加在它两端的电压存在怎样的定量关系？
2.猜想与假设
（1）电压是产生电流的原因，电阻一定时，若升高电压，电流可能会增大。
（2）电阻对电流有阻碍作用，电压一定时，若增大导体的电阻，通过导体的电流可能会减小。
3.设计实验与制定计划
根据要求设计出实验电路，安排适当的实验步骤，明确要收集的数据。由于电流可能受电压、电阻等多种因素的影响，所以在实验中应当采用“①____________”研究电流的大小分别与电压和电阻的关系。电路如图所示：
②（画图）
4.实验过程
（1）按照电路图连接实物。
（2）探究电流与电压的关系：控制③_______不变，改变该电阻两端的④________，使其整数倍增加，测量通过该电阻的电流。在表一中记录电流和对应的电压值。（表中为参考数据）
表一 保持电阻不变，研究电流随电压的变化
次数
1 10 1 0.1
2 10 2 0.2
3 10 3 0.3
（3）探究电流与电阻的关系：控制电阻两端的⑤________不变，选用⑥__________________接入电路，测量通过电阻的电流。在表二中记录电流和对应的电阻值。
表二 保持电压不变，研究电流随电阻的变化
次数
1 3 5 0.6
2 3 10 0.3
3 3 15 0.2
5.实验结论
（1）当导体的电阻一定时，导体中的电流与⑦__________________________________。
（2）当导体两端的电压一定时，导体中的电流与⑧______________________________。
欧姆定律
1.内容
导体中的电流，跟导体两端的电压成⑨________，跟导体的电阻成⑩________。
2.发现
德国物理学家 ________最先通过实验归纳出这个规律。
3.公式、符号的意义及单位
U —— 导体两端的电压——单位（V）
I —— 通过导体的电流——单位（A）
R —— 导体的电阻——单位（ ________）
4.公式的物理意义
同一导体，加在导体两端的电压增大为原来的几倍，电流就增大为原来的几倍：当 ________一定时，导体的电阻增大为原来的几倍，其电流就减小为原来的几分之一。
5.推导式
，U = ________
6.欧姆定律的适用范围
（1）同体性：公式中的I、U、R应是同一段电路或 ________导体的。为了便于区别，应该加上同一种角标。
（2）同时性：公式中的1、U、R应是同一 ________、同一导体所对应的数值。
（3）欧姆定律普遍适用于 ________电路中。对于电动机(转动的线圈)和超导体来说，欧姆定律不成立。
自我检测
1.关于公式，下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压为0时，导体的电阻一定为0
B.超导材料可用来制作滑动变阻器的电阻丝
C.导体的电阻等于导体两端的电压跟通过它的电流的比值
D.导体的电阻与其两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
2.如图所示是同学们做电学实验使用的电路，同学们对此电路提出的以下说法中错误的是( )
A.采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要保持电阻R阻值不变
B.采用此电路可以测量电阻R的阻值，滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作用
C.开关闭合后，当变阻器滑片由左向右滑动过程中，电流表示数增大，电压表示数增大
D.开关闭合前，应确保电流表和电压表的连接正确，防止电路元件被烧毁
3.下图的电路中，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化了 U和 I，下列分析正确的是( )
A. 变大 B. 变小
C. 不变 D. 先变小后变大
4.如图甲所示的是探究电流与电阻关系的实验电路图，电源电压为4V恒定不变，定值电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω，通过实验绘制出了如图乙所示的图像，则下列说法中错误的是( )
A.实验中滑动变阻器的作用是为了保证定值电阻R两端电压不变
B.实验中定值电阻两端电压保持2.5V不变
C.本实验中滑动变阻器的规格可以是“10Ω 1A”
D.该实验结论为：当电阻两端电压一定时，电流与电阻成反比
5.如图甲所示电路，电源电压不变，闭合开关后，滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化如图乙所示.则可判断电源电压是______V，滑动变阻器的最大阻值是______Ω.
答案以及解析
知识集锦
①控制变量法 ② ③电阻 ④电压 ⑤电压 ⑥不同的定值电阻 ⑦导体两端的电压成正比 ⑧导体的电阻成反比 ⑨正比 ⑩反比 欧姆 Ω 电压 IR 同一 时刻 纯电阻
自我检测
1.答案：C
解析：A.导体的电阻是导体的一种性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，导体两端的电压为0时，导体依然有电阻，故A错误；
B.滑动变阻器接入电路，目的就是要在电路中接入一个阻值不为0的电阻，通过改变电阻大小来改变电路中的电流或某个导体两端的电压，而超导体的电阻为零，不能起到改变电阻从而改变电流或电压的作用，故B错误；
C.由公式可知，电阻在数值上等于导体两端的电压跟通过它的电流的比值，故C正确；
D.因为电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，公式只能表明导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过这段导体的电流的比值，与电压、电流并没有正反比关系，故D错误。
故选C。
2.答案：C
解析：A.探究电流跟电压的关系，需保持电阻R的阻值不变，而R为定值电阻，因此该电路可以探究电流与电压的关系，故A正确，不符合题意；
B.在此电路中，电压表测电阻R两端的电压，电流表测电路中的电流，根据可测量电阻R的阻值；滑动变阻器既可以起到保护电路的作用，又可以改变电路中的电流，测出多组实验数据，求平均值减小误差，故B正确，不符合题意；
C.由图可知，开关闭合后，当变阻器的滑片由左向右滑动过程中，变阻器接入电路中的阻值增大，电路中的总电阻增大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表示数变小；由可知，定值电阻两端电压变小，即电压表示数变小，故C错误，符合题意；
D.开关闭合前，应确保电流表和电压表的连接正确，如电流表和电阻串联，电流从电流表的正接线柱流进，负接线柱流出，电压表与电阻并联，电流从电压表的正接线柱流进，负接线柱流出，否则电流表或电压表可能被损坏，故D正确，不符合题意。
3.答案：C
解析：由图可知，两电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测量的是通过定值电阻的电流，由于电阻R的阻值是一定的，通过其电流的变化量与电阻的乘积等于其两端电压的变化量，由此可得 不变，故ABD错误，C正确。
4.答案：C
解析：A.探究电流与电阻关系的实验中，每次更换电阻时，要保持电阻两端电压不变，是通过滑动变阻器来实现的，故A正确，不符合题意；B.当定值电阻为5Ω时，电流为0.5A，因此定值电阻两端电压为，故B正确，不符合题意；C.电源电压为4V，当定值电阻为25Ω时，此时滑动变阻器接入电路中的阻值为，要完成本实验中滑动变阻器的阻值必须大于或等于15Ω，故C错误，符合题意；D.该实验结论为：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，D正确，不符合题意。故选C。
5.答案：12；16
解析：由题图甲可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流.当滑片位于a端时，滑动变阻器接入电路中的电阻为零，此时电流表示数最大，电压表测电源电压，由题图乙可知，电源电压；当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流最小，电压表的示数也最小，由题图乙可知，电路的电流，电压表的示数，因串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压，根据可得，滑动变阻器的最大阻值.