欧姆定律
一、知识结构
二、重难点辨析
1、电流与电压、电阻的关系
①在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
②在电压一定的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
2、欧姆定律
（1）定律内容：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）数学表达式：I=U/R （电流的决定式）
含义：①在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
②在电压一定的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
公式适用条件：I、R、U同时对应于同一段电路、单位——国际单位制单位。
（3）变形式：U=IR （电压的量度式、也叫计算式）
R=U/I （电阻的量度式、也叫计算式）
3、伏安法测电阻
原理——R=U/I 或 欧姆定律——伏安法由来
电路图——
器材——电源、开关、导线、待测电阻、电流表、
电压表、滑动变阻器等
步骤——根据电路图连接电路器件
闭合开关前，移动滑片使滑动变阻器接入电路电阻最大
闭合开关，移动滑片，读取电表示数并记录数据
重复测量三次（三次的好处？）
断开开关，整理实验器材
4、欧姆定律在电流表、电压表中的应用
（1）电流表、电压表的电阻特征
电流表的电阻很小，电压表的电阻很大
（2）电流表、电压表接入电路方式不同的原因
电流表电阻很小，可忽略不计，串联接入电路中对电路电阻没有影响，根据欧姆定律，电路中的电流也没有影响，另外因为串联电路中电流处处相等，所以电流表要串联接入电路；所以电流表不能直接接在电源两极上；所以电流表与某用电器并联时，该用电器被短路。（电流表的电阻为什么要设计得很小？）
电压表电阻很大，与用电器并联时，由于电压表电阻很大，根据欧姆定律，通过的电流很小，相当于电压表开路，对被测电路没有影响，另外因为并联电路中各支路两端电压相等，所以电压表要与被测用电器并联；所以可直接接在电源两端上测量电源电压；所以与某用电器串联时，该用电器不工作。（电压表的电阻为什么要设计得很大？）
例、一个小灯泡正常工作时，电阻值是30欧姆，两端电压是6伏。若把它接到10伏的电源上，且使它正常工作，应该给它串联一个阻值是 欧姆的电阻。
例、某同学做了测量未知电阻的实验报告如下，阅读后回答问题。
实 验 报 告
（一）、实验目的：测量电阻R的阻值
（二）、实验步骤：
1、画出实验电路图
2、根据电路图连接电路，调节滑动变阻器，使其接入的阻值最大
3、闭合开关，读出电压表和电流表的示数
4、算出R的阻值
电压（V） 电流（A） 电阻（Ω）
2.4 0.12 20
（三）、实验记录：
（四）、实验结论：待测电阻R的阻值为20欧姆。
（1）、你认为这份实验报告是否完整？如果不完整，应该补上的项目是 、 。
（2）、从实验步骤看，该步骤的主要缺陷是 ，所以不够精确。
例、下图是测定小灯泡电阻的电路图。
①甲、乙是两只电表，则甲是 表，
乙是 表，该实验的原理是 。
②电源由两节干电池组成，则电源电压为 伏，
小灯泡的电阻估计约10欧姆，甲电表的量程应
选 ，乙电表的量程应选 。
③按照电路图，用笔线代替导线将实物图连接起来。
④在连接电路时，开关应处于 状态，
滑动变阻器的滑片应移到 端。
⑤闭合开关后，若发现灯泡不亮，甲电表无
示数，乙电表有示数，则故障的原因可能是（ ）
A、甲表处断路 B、灯泡处断路
C、乙表处短路 D、灯泡处短路
⑥故障排除后，闭合开关，发现两电表的示数如
下图所示，则灯泡中的电流为 A，灯泡两
端电压为 V，灯泡的电阻为 Ω。
⑦如果稍稍移动一下滑片，使其中一个电表的示数
为0.16A时，则另一电表的示数为 ，此时灯泡的电阻为 Ω。
欧姆定律
电流与电压、电阻的关系
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
数学表达式：I=U/R
成立条件：I、R、U同时对应于同一段电路
应用之一：测量电阻
原理：R=U/I
电路图
器材
步骤电 路
一、知识结构：
二、重难点辨析：
1、带电方法：①摩擦起电：
原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同。
条件：不同物质的两个物体相互摩擦才能起电。
实质：电子（带负电）从束缚电子能力弱的物质转移到强的物质
特点：带等量异种电荷
②接触带电：特点——带同种电荷
③感应带电：（分开、导线手等接地）
注：导体、绝缘体都能够带电，导体带电时，手与导体间应绝缘。
2、电荷的中和现象：放在一起的等量异种电荷完全抵消的现象。伴随：发光、响声。如冬天脱毛衣、雷电。
3、验电器：①作用——检验物体是否带电
②原理——接触、电子转移、同种电荷互相排斥
③判断方法——金属泊片是否张开
其他检验方法：带电体具有吸引轻小物体的性质、电荷间相互作用规律等。
例、带正电的玻璃棒靠近一塑料球，塑料球被吸引（带负电或不带电）、塑料球被排斥（带正电）。
例、两个轻小物体相互靠近时，相互吸引，则——；相互排斥，则——。
4、电量（Q）：电荷的多少。单位——库仑（C），一个电子所带的电量1.6×10-19库仑，任何电量都是一个电子所带电量的整数倍。
5、与磁现象比较
6、电流：
⑴自由电荷的定向移动形成电流。①金属导体中电流是由自由电子（负电荷）定向移动形成的。②溶液中电流是由自由移动的正、负离子同时沿相反方向移动形成的。
⑵电流的方向：把正电荷的定向移动方向规定为电流方向。
金属导体中、溶液中电流方向与自由电荷移动方向关系。
例、如图所示，拿一根带绝缘柄的金属棒AB将甲、乙
两个验电器连接起来，则金属棒中的电流方向是 ，
金属棒中自由电荷的定向移动方向是 。
⑶获得持续电流条件——有电源（电压）和通路
电路中电流方向：电源外部、电源内部
7、导体与绝缘体：
⑴导体——容易导电的物体。如金属、石墨、人体、大地、酸碱盐的水溶液。
电解质是不是导体？
导体容易导电原因：导体内部有大量能够自由移动的电荷。
⑵绝缘体——不容易导电的物体。如橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
绝缘体不容易导电原因：电荷几乎都被束缚在原子的范围之内，不能自由移动。
⑶导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定条件下可以互相转化。
如玻璃——加热、电解质——加水等。
导体和绝缘体都是重要的电工材料。
思考、避雷针避雷的原理？
（雷雨天气，空中乌云团带有大量电荷，乌云团与地面或带异种电荷的其他云团间产生很高电压，使空气电离而变成导体，于是产生伴有极大响声的火花，这就是雷鸣电闪。——对地面建筑、人的安全等造成伤害威胁，如果装有避雷针，当带电云团接近避雷针时，由于静电感应，使避雷针顶端迅速集聚异种电荷，此时云团与避雷针顶端很快放电，使云团上大量电荷顺着避雷针传到地下。）
8、电路：
⑴电路的组成——电源、用电器、开关、导线四部分
①电源——能够持续供电的装置，即把其他形式能转化
为电能的装置。
常见的电源：干电池、蓄电池、太阳能电池等
电源的正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。
例、如图所示是电解硫酸铜的实验装置。经过一段时间后，
在碳棒A上出现了一层红色的铜。则：甲、乙哪个是电
源？正、伏极？电流方向？
②用电器——利用电能工作的器件，即把电能转化为其他形式能的装置。
如：电灯、电风扇、电炉、电视、空调、电冰箱、电脑等（能的转化情况？）
例、关于正在充电的蓄电池，下面说法中正确的是（ ）
Ａ、它是电源，把化学能转化为电能
Ｂ、它是电源，把电能转化为化学能
Ｃ、它是用电器，把电能转化为化学能
Ｄ、它是用电器，把化学能转化为电能
③开关——控制电路的通、断。有单刀单掷开关、双刀双掷开关、闸刀开关、温控开关、红外线开关、远程自动开关等。
④导线——连接上面的电路元件。
⑵电路的状态：
①通路——接通的电路。
现象——电路中有电流通过，用电器工作。
②开路——断开的电路。
现象——电路中没有电流通过，用电器不工作。
③短路——电源短路、用电器短路
电源短路——直接把导线接在电源正负极上的电路。后果——电路中电流很大？——损坏电源——所以这是绝对不允许的。
用电器短路——导线与用电器并联。后果——电流从导线上通过，该用电器不工作，同时增大其他用电器中的电流。——在某些电路中这是允许的。
造成短路几种情况：
电源短路：
电流表损坏，电源一般不会损坏。
注意：并联电路中某一支路被短路，则其他支路同时被短路，即电源也被短路，这是不允许的。
⑶电路图——用统一规定的符号表示电路连接的图。
几点注意：元件符号要画准确，元件符号的位置要安排适当，分布要均匀，元件符号不要画在拐角处，导线要画得横平竖直，拐角处画成直角。导线相交且相连处有·，相交不相连处没有·。导线与元件之间连接线要画到位，不能断开。
根据电路图连接实物图或根据实物图画电路图时还要注意：一般根据电流的流向从电源正极出发，依次去画或连，同时两图之间要严格对应。连接实物图时导线要接在接线柱上，导线不能交叉。
⑷电路连接方式——串联、并联
①串联电路——把几个用电器逐个顺次连接起来的电路。
特点——电流路径只有一条，用电器之间互相干扰互相制约。
②并联电路——把几个用电器并列地接在两点之间的电路。
特点——电流路径有若干条，用电器之间互相独立，互不干扰。
例、电路中有两个灯泡和一个开关,下列办法中可以判断它们是串联还是并联的是（ ）
A、只要闭合或断开开关就可判断
B、用电压表分别测出它们的电压，如果电压相同，则灯泡一定是串联的
C、用电流表分别测出通过它们的电流，如果电流相等，则灯泡一定是串联的
D、只要把其中一只灯泡从灯座上拧下来就可以判断
判断串、并联的方法：
A、定义法
B、电流流向法（电流路径）
C、元件取消法（工作状态）
D、节点法
例、如图所示电路，只闭合S1，电路结构？闭合S1和S2，电路结构？闭合S1和S3，电路结构？闭合S1、S2和S3，电路结构？
例、如图是理发用的吹风机的典型电路，选择开关在
位置，吹风机送冷风；选择开关在 位置，
吹风机送热风。
例、如图是一个封闭部件上的控制电路，有三个接线柱
A、B、C和灯泡、电铃各一只。用导线连接A、C时，
灯亮铃不响；用导线连接A、B时，铃响灯不亮；用导
线连接B、C时，灯不亮铃也不响。根据上述情况画出
部件中的电路图。
例、现有红绿两只灯泡和一个电铃装在一块木板上，
另有一个电池组，两个开关，如图5—8所示，还有导
线若干，利用这些材料，为仓库值班人员设计一个电路：
要求电铃响的同时红灯亮，表示取货人在前门按开关；
电铃响的同时绿灯亮，表示送货人在后门按开关。
例、设计楼梯头灯，要求在楼上楼下都能控制它。
种类：正电荷、负电荷
带电方法：摩擦起电、接触带电、感应带电
电荷 带电原因：电子转移（得失电子）
作用规律：同种电荷相排斥、异种电荷相吸引
验电器：原理、构造、作用
电量：概念、单位
电流的形成
电流的方向
电流 获得持续电流的条件：有电源（电压）和通路
物体：导体绝缘体概念及实质区别
组成及各元件的作用
电路 连接方法：串联、并联＃
电路图：规范画法
电 路
L1
L2
L2
L1
L2
L1
S2
L2
L1
L2
L1
L2
L1
S
S1
S1
S
S2
L2
L1电流、电压、电阻
一、知识结构：
二、重难点辨析
（一）、电流
电流通过导体时，导体会发热；导体周围会产生磁场；电流通过电解液时，溶液中会发生化学变化。这些现象称为电流的效应。我们就是通过电流的各种效应来分析、判断导体中电流大小的。
1、电流：电流强度用1秒钟内通过导体横截面的电量多少来表示。
与导体横截面积大小无关。
例：两段横截面积粗细不同的导体接在一起，流过的电流
I1与I2大小关系如何？两段导体中电荷移动速度是否相同？
两段横截面积粗细不同的导体并在一起，流过的电流
I1与I2大小关系如何？（不确定）
2、定义式：I = Q / t
3、单位：1安培 = 1库仑/秒——1安培（1A）的含义：
常用单位有：毫安（mA）、微安（μA）
换算关系：1安培=103毫安 1毫安=103微安
了解常用电器中的电流：普通灯泡——0.1～0.5安培、电视机（电脑）——0.3～0.6安培、家用电冰箱——0.6～1.2安培、电饭锅——4～6安培、空调——4～10安培
4、电流表：测量电流的仪表。
使用方法：选择合适的量程（量程接错的后果？）
电流从“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出（接错的后果？）
串联在被测电路中（并联的后果？）
读数方法：接线柱——量程——哪一组刻度——一大格一小格——读数单位
5、串、并联电路中的电流特点
串联电路中电流特点：串联电路中电流处处相等。
I = I1 = I2
并联电路中电流特点：干路中的电流等于各支路中电流之和。
I = I1 + I2
例：有人认为：靠近电源正极处电流最大，而后电流逐渐消耗减小，靠近电源负极处电流最小为0，你认为这种说法对吗？为什么？
电路中产生电流时，导体内部各处的自由电荷都要产生定向移动，由于串联电路中电流通过的路径只有一条，没有分支，所以，串联电路中各处的电流都相等。所以，电流表必须串联在被测电路中。不论电流表连入串联电路中的位置如何，测量的结果都是一样的；也不论串联在一起的电路元件有怎样的区别，通过它们的电流大小都是一样的。
例、下列三个电路中，电流表测量哪个灯泡中的电流，它们示数关系如何？
例、如图所示，要用电流表测量并联电路中L1中的电流，线头M应接在 ，如果要测量干路中的电流，线头M应接在 。（改用单刀双掷开关？）
（二）电压
在金属导体中存在着自由电荷，这些电荷的定向移动形成了电流。
问题：为什么自由电荷会发生定向移动？是什么作用推动自由电荷进行定向运动的？
以水流为例。
问题：死水会不会形成水流？不会。为什么？没有推力，即没有水压。
河水为什么会流动？有水压
水压由于水势的高低形成。同一点没有水压，一样高的两点没有水压。
类比：
电路中推动自由电荷发生定向移动的作用是电压，电压也是两点间的电势差，同一点电压为零。
SO，
1、 电压的作用：是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。
导体中存在自由移动电荷是能够导电的内因；电解质溶于水或熔化后能导电的内因是：存在自由移动的离子。电解质能够导电是电解质电离的结果，而不是通电的结果。
导体中有电流通过的条件是：有电源和电路是通路。
电源是提供电压的装置。电源就象水泵一样在正极源源不断地形成正电荷，在负极形成负电荷，使电路两端保持一定的电压。
电源中储存的电量是一定的。
例、用一电源给电路供电，当放电电流为0.4安时，可持续放电5小时。若放电电流降为0.2安时,则可持续放电 小时。
2、 单位：伏特（V）
常用有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）
关系：1千伏=103伏特 1伏特=103毫伏 1毫伏=103微伏
一些常用的电压值：一节干电池——1.5伏特、一节蓄电池——2伏特、家庭电路电压——220伏特、工厂企业动力电压——380伏特、对人体安全电压——不高于36伏特。
3、 电压表：测量导体两端电压的仪器。
使用方法：选择合适的量程（量程接错的后果？）
使电流从“+”接线柱流进，从“-”接线柱流出（接错的后果？）
并联在被测用电器两端（串联的后果？）
读数方法：与电流表一样。
4、测量电池的电压：
干电池串联后，电源电压等于各节电池电压之和。
4、 串、并联电路电压特点（大致可以水势降低来比喻）
串联电路电压特点：串联电路的总电压等于各串联导体两端电压之和。
U = U1 + U2
并联电路电压特点：并联电路中各支路两端电压相等。
U = U1 = U2
例、如图所示电路中，开关闭合时，电压表测量哪个灯泡两端的电压？假如电源电压为6伏特，电压表示数为2伏特，则L1两端电压U1= 4伏 ，L2两端电压U2= 2伏 。开关断开时，电压表示数为 6伏 ？
例、如图所示电路，电压表测量哪部分电路两端的电压？如果电源电压为12伏特，电压表V1示数为6伏特，电压表V2示数为8伏特，则L1两端电压U1= ，
L2两端电压U2= ，L3两端电压U3= 。
例、如图所示，用电压表测量灯泡L2两端电压和通过L2的电流，请在图中圆圈内填上适当的符号，并标上“+”、“-”接线柱。（有没有其他的连接方式？）
例、如图所示电路，闭合开关S后，灯L1和L2均正常发光，则甲是 ，它测量 ；乙是 ，它测量 。
例、要用电压表测量L1两端电压，线头M应接在 ，若要用电压表测量串联电路的总电压，线头M应接在 。（改用单刀双掷开关？）
（三）、电阻
河道对水流有没有阻碍作用？有，这些阻碍作用与哪些因素有关？
与河道的长度、截面积及材料本身有关。
导体对电流有无阻碍作用？有。如何知道？
绝缘体与导体，金属电线与长途输电线，家里电器多了换粗一点的导线
结论：导体也有电阻。导体的电阻大小与导体的长度、截面积及材料本身有关。
1、电阻：表示导体对电流的阻碍作用大小的物理量。即表示阻碍电流能力大小的物理量。（能力是由导体本身决定的，不会因有无电流通过而变化）
2、单位：欧姆（Ω），常用的还有：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）
它们的关系：1千欧=103欧姆 1兆欧=103千欧
3、决定电阻大小的因素：
材料、长度、横截面积。R = ρl / S（要求学生独立完成，）
1 材料、横截面积相同时，长度越长，电阻越大。R∝l
②当材料、长度相同时，横截面积越小，电阻越大。R∝1/S
例、有一个导体电阻为2欧姆，如果把它均匀拉长为原来的2倍后，则它的阻值
为 欧姆；如果把它对折起来使用，则它的阻值为 欧姆。
③当长度、横截面积相同时，电阻大小还与材料有关。
纯金属电阻率较小——制作导线；合金电阻率较大——制作电阻丝、保险丝、电热丝。
注意：导电性能好坏与电阻值大小是两码事。电阻率反映导电性能，银、铜、铝、钨、铁；电阻大小还与长度、横截面积有关。
例、用同种材料制成的两个导体A和B，已知A的长度比B长，当它们并联在电路中，流过它们的电流相等，则A的电阻 B的电阻，A的横截面积 B的横截面积，A 的质量 B的质量。根据以上分析，你认为A导体有什么优点和缺点？（缺点是功效相同而浪费材料，优点是承受电流大，升温慢）
例、下表中甲、乙、丙三根导体是用同种材料制成的，根据表中的数据判断，它们的电阻从大到小排列顺序是 。
导体 长 度（㎡） 横截面积（㎜2）
甲 1 2
乙 0.5 4
丙 0.5 2
例、在做“决定电阻大小的因素”实验时，为了便于研究，而采用控制变量法，即每次需挑选两根合适的导线，测出通过它们的电流强度，然后进行比较，最后得出结论。
（1）为了研究电阻与导体材料有关，应选用的两根导线是 ；
（2）为了研究电阻与导体的长度有关，应选用导线C和导线 ；
（3）为了研究电阻与 的关系，应选用导线A和导线 。
导线代号 A B C D E F G
长度（m） 1.0 0.5 1.5 1.0 1.2 1.5 0.5
横截面积（mm） 3.2 0.8 1.2 0.8 1.2 1.2 1.2
材 料 锰铜 钨 镍铬 锰铜 钨 锰铜 镍铬
4、 响电阻大小的因素：温度
金属导体的电阻随温度升高而增大；非金属导体、酸碱盐的水溶液、半导体材料的电阻随温度升高而减小。
根据这一特点制成热敏电阻、光敏电阻等，制成——电阻温度计。
例、电灯泡的灯丝通常在开灯的瞬间一闪就烧断，为什么？（10倍以上）
注意：在通常情况下，由于温度变化不大，引起电阻的变化也不大，于是都忽略了温度对电阻的影响。
5、变阻器
（1）、滑动变阻器：
原理——根据改变电阻丝在电路中的长度来改变电阻的原理制成。
作用——改变电路中的电流（控制电压如：测量电阻中进行多次测量、研究电流与电阻关系中及测量额定功率中控制电压）、保护电表及用电器的作用。
使用方法——①注意铭牌（20Ω、2A）的含义，根据需要选择滑动变阻器
②接法：一上一下
③闭合开关前，移动滑片使接入电路的阻值最大
④根据需要移动滑片
（几种接法及分析，按要求连接）
（2）电阻箱
可直接读出电阻值，但不具备连续调节阻值的功能。
滑动变阻器可以连续调节阻值，但不能读出电阻值。
思考：如图1所示为一滑动变阻器，它是由绕在陶瓷管上的电阻丝制成，通过调节滑动端的位置（即电阻丝的长短）来得到相应的电阻。如图2是一表面涂有
一层碳粉的平板玻璃，其上有a、b、c三个接线柱，用多用表测a、b间的电阻
为5。现请你根据滑动变阻器的构造原理，将这一玻璃板上的碳粉层加工成为
一个电阻约几千欧的简易滑动变阻器（不改变碳粉层的厚度），写出必要的操作
步骤，并在图2上示意出来。
电 流
电流强度概念
定义
定义式
单位
测 量
仪器及符号
使用方法
读 数
特 点
串联电路
并联电路
串联于被测电路中
电流“+”入“-”出
选择适当的量程
I = I1 = I2
I = I1 + I2
电 压
概念
作用
单位
测量
仪器及符号
使用方法
并联在被测电路两端
电流“+”入“-”出
选择适当的量程
读法
特点
串联电路 U = U1 + U2
并联电路 U = U1 = U2
电 阻
定义
单位
决定电阻大小的因素：
材料、长度、横截面积 R = ρl/S
影响电阻大小的因素：温度
分类
定值电阻
可变电阻
滑动变阻器：
作用、原理、使用方法
电阻箱：
原理、使用方法
I1
I2
I1
I2
L1
L2
S
S
L2
L1
S
S
L1
L2
L3
L3
L2
L1
S
L2
L1
S
L2
L1
L3
L2
S
L1
S
L2
L1
图2
图1电阻的测量
思路——R=U/I，只要能直接或间接地测出电压、电流的数值，就可根据公式计算出电阻的大小。
1、 伏安法
2、两个电压表、定值电阻法
（Rx=R0U1/U2）
3、两个电流表、定值电阻法
（Rx=R0I2/I1）
4、一个电压表、定值电阻法
（电压表接两次、加一个单刀双掷开关）
（Rx=R0U2/U1） ｛Rx=R0（U1- U2）/U2｝ （+、-接线柱？）
5、一个电流表、定值电阻法
（电流表接两次、加一个单刀双掷开关）
（Rx=R0I1/I2） （Rx=R0I1/I2） ｛Rx=R0I2/（I1 -I2）｝
6、电路变换法
电源、开关、电流表、电阻箱、待测电阻、导线
电源、开关、电压表、电阻箱、待测电阻、导线
｛Rx=（U1-U2）R1R2/（R1U2-R2U1）｝ ｛Rx=（I1R1-I2R2）/（I2-I1）｝
｛Rx=（I1-I2）R1R2/（I2R2-I1R1）｝
7、替代法
电源、开关、电流表、电阻箱、单刀双掷开关、待测电阻、导线
电源、开关、电压表、电阻箱、单刀双掷开关、待测电阻、导线
（Rx=R0）
R0
Rx
S
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
R0
Rx
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
Rx
R0
S
Rx
R0
1
2
1
2
1
2
1
2
1
1
2
2
