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第17课时 欧姆定律
第五单元
2026
内容索引
01
基础自主导学
02
规律方法探究
基础自主导学
一、电流与电压、电阻的关系
1.控制变量法
导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻有关,因此探究电流跟它们的关系时,采用控制变量法。
2.器材
电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻。
3.电路图
4.实验结论
(1)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(2)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。
二、欧姆定律及其应用
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.变形式
三、电阻的测量
2.器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线
若干。
3.电路图:
4.滑动变阻器的作用:改变电路中的 电流 ,调节待测电阻两端的 电压 ,同时对电路起保护作用。
规律方法探究
1.正确理解欧姆定律
欧姆定律是电学中重要的基本定律,它是通过实验总结、归纳得到的规律,是电学的核心内容,它揭示了电流、电压、电阻三者之间的数量关系。
【例1】 根据欧姆定律可以得到公式 ,关于这个公式的说法正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端电压为0时,导体的电阻也为0
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
解析:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻在温度一定时,其大小是一定的,不随导体两端的电压或通过导体的电流的变化而变化。公式
只是电阻的计算式,而不是决定式,即同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变。
答案:D
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0时,因为没有电流通过,所以导体电阻为0
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
答案:D
解析:电压是形成电流的原因,不会随电流的变化而变化,选项A错误;导体两端的电压为0时,电流为0,但导体电阻不变,选项B错误;导体中的电流越大,说明两端电压越大,但电阻不变,选项C错误;在物理学中,导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值,故选项D正确。
2.有关滑动变阻器动态变化的问题
这是这一部分常见的问题,即电路中电源电压不变,移动滑动变阻器的滑片,判断电路中的灯泡的亮度变化,或电压、电流等物理量的变化。
【例2】 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻的电阻为R。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ΔU和ΔI。下列分析正确的是( )
解析:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。设滑片移动前后电路中的电流分别为I1、I2,则ΔI=I2-I1。由I=可得,电压表的示数分别为U1=I1R,U2=I2R。电压表示数的变化量ΔU=U2-U1=I2R-I1R=(I2-I1)R=ΔIR,即=R,所以,不变。
答案:C
如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向左滑动,下列说法正确的是( )
A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大
B.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变
C.电压表V1与电压表V2的示数之和不变
D.电压表V2与电流表A的示数之比不变
答案:B
解析:从题图中可以看出,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表V1测电源电压,故无论怎样移动滑片P,电压表V1的示数都不变。电压表V2测滑动变阻器R2两端的电压。当R2的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,电流变小,所以电流表的示数变小,选项A错误,选项B正确。电阻R1两端的电压U1=IR1变小,所以滑动变阻器两端的电压U2=U-U1变大,故选项C错误。电压表V2与电流表A的示数之比即为滑动变阻器连入电路中的电阻值,当R2的滑片P向左端移动时,其阻值变大,故选项D错误。
3.图像分析的问题
图像分析题就是利用数学图像的方法,把物理量之间的关系表达出来。解决这类问题的一般步骤:(1)看清图像中横、纵坐标所表示的物理量,弄清坐标上的分度值;(2)明确图像所表达的物理意义,利用图像的交点坐标、倾斜程度等进行分析、推理、判断和计算;(3)根据图像把题目中的问题计算出结果或做出判断性结论。
【例3】 下图是甲、乙两个电阻器的电流I与电压U的关系图像,将它们并联接入电路中,下列说法正确的是( )
A.通过甲的电流大于通过乙的电流
B.通过甲的电流小于通过乙的电流
C.当电源电压变大时,干路电流变小
D.当电源电压变大时,干路电流变大
解析:由题图可知,将甲、乙两电阻器并联接入电路,开始时,通过甲的电流大于乙的电流,到某一电压值后,通过乙的电流大于通过甲的电流,故选项A、B错误。分析题图可知,电压变大时,通过甲、乙的电流均变大,因此干路电流也变大,选项C错误,D正确。
答案:D
电路元件甲和乙中的电流与两端电压的关系如图所示,由图可知,甲的电阻是 Ω。若将甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端,干路中的电流是 A。
答案:5 0.6
解析:甲的I-U图像为直线,说明甲为定值电阻,任取一组值——当电压为2 V时,电流为0.4 A,所以 。将甲、乙并联在电压为2 V的电源两端时,根据并联电路电压的特点,甲、乙两端电压均为2 V,从图像中可知这时电流分别为0.4 A、0.2 A,根据并联电路电流的特点,干路电流
I=0.4 A+0.2 A=0.6 A。