4.5 欧姆定律 第1课时（学案）

12065000115189005欧姆定律
电流与电压、电阻的关系 欧姆定律
一、电流跟电压、电阻的关系
1、研究方法：控制变量法。即在研究电流与电压的关系时，应控制电阻一定；在研究电流与电阻的关系时，应控制电压一定。
2、实验电路图：如图所示。
3、电流跟电压的关系：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。对这一关系的理解应注意：导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的。电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，不能说成电压跟电流成正比，因为电流和电压之间存在着因果关系，电压是原因，电流是结果，因果关系不能颠倒。
4、电流跟电阻的关系：在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。对这一关系的理解应注意：导体中的电流和导体的电阻也是针对同一导体而言的，同样也不能说成导体的电阻跟通过它的电流成反比，因为电阻是导体本身的一种性质，它不随导体中电流的变化而变化。
5、实验注意事项
(1)连接电路时开关要断开；(2)滑动变阻器要“一上一下”选择接线柱接人电路；(3)滑动变阻器的滑片移到接人电路的阻值最大的那一端；(4)电流表、电压表的量程选择要合适；(5)电流表、电压表的正、负接线柱不要接反；(6)用滑动变阻器来改变导体两端的电压时，应尽量使定值电阻两端的电压成整数倍变化(如：0.6 V、1.2 V、1.8 V、2.4 V)。
6、实验中滑动变阻器的作用
(1)保护电路；(2)在探究电流与电雁的关系时，通过调节滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压；(3)在探究电流与电阻的关系时，通过调节滑动变阻器的滑片来保证电阻两端的电压不变。
二、欧姆定律
知识点
内容
欧姆定律的内容
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
表达式及单位
false。其中U为电压，单位：V；I为电流，单位：A;R为电阻，单位：Ω
适用范围
不包括电源，是电源外部的一部分或全部电路
同一性
公式中的U、I、R必须是同一导体或同一段电路对应的物理量，不同导体间的电流、电压、电阻不存在公式中的关系
同时性
公式中的三个量必须是同一时刻的物理量
公式的变形
false是由欧姆定律公式变形得到的，它表示某段导体的电阻在数
值上等于这段导体两端的电压与通过它的电流的比值。由于导体
电阻是导体本身的一种性质，不随其两端的电压和通过它的电流的
变化而变化，所以，“R与U成正比，R与I成反比”是不成立的
【典例】某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了如图所示的电路图，实验中他们选用的定值电阻分别定5Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是0~15Ω。
（1）他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用控制变量法，实验分两步进行：①保持电阻不变，探究电流与 的关系；②保持电压不变，探究电流与 的关系。
（2）实验中，电流表的量程应选 A，电压表的量程应选 V。
（3）在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由 换成10Ω，闭合开关后。下步的操作是：调节滑动变阻器的滑片，保持 不变。
（4）此实验需多测几组数据的目的是： 。
【变式】利用如图甲所示的实验电路，探究“通过导体的电流跟电压的关系”时：

（1）需要 个定值电阻。
（2）滑动变阻器的作用是 。
（3）利用实验数据作出的I-U关系图线，与图乙中的 最接近。
4704080203201、某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示，下列分析正确的是（ ）
A.当导体两端的电压为0时，电阻为0
B.该导体的电阻随电压的增大而减小
C.当导体两端的电压为0时，电流为0
D.当导体两端的电压为2伏时，电流为0.6安
47752007785102、小刚同学用如图所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5欧更换为10欧后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（ ）
A.保持滑动变阻器滑片不动 B.将滑动变阻器滑片适当向左移动
C.将滑动变阻器滑片适当向右移动 D.将电池个数增加
3、下列有关电流、电压、电阻的分析正确的是（ ）
A.电压是形成电流的原因，有电压就一定有电流
B.加在导体两端的电压越高，导体中的电流就一定越大
C.当电阻一定时，导体中的电流与这段导体两端的电压成正比
D.白炽灯泡在不同电压下测得的电阻不同，因此导体的电阻与电压有关
4、关于公式I=U/R，下面说法正确的是（ ）
A.导体的电阻越小，通过导体的电流越大
B.导体两端的电压越大，通过导体的电流越大
C.导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D.当电阻一定时，通过导体的电流跟这段导体两端的电压成反比
5、在一段电阻不变的导体两端加20伏电压时，通过它的电流为1安；现在把该导体两端的电压变为8伏，则此时通过该导体的电流和它的电阻为（ ）
A.0.4安 20欧 C.0.4安 10欧 B.1安20欧
6、如图所示是小明设计的电子秤的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起，AB间有可收缩的导线，R1为定值电阻。当闭合开关S，压力F增大时，电流表与电压表示数变化情况是(　 　)
34150305715A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．两表示数都变大
D．两表示数都变小


7、阻值为10 Ω的一段导体，加在其两端的电压为4 V时，通过它的电流为 A，当它两端的电压减小到2 V时，它的电阻为 Ω。
8、小刚学习了“欧姆定律”之后，为了了解铅笔芯电阻的大小，他在一支铅笔芯两端加了3 V电压，测出通过铅笔芯的电流是150 mA，则该铅笔芯电阻为 Ω；若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6 V时，通过它的电流是 mA。
9、在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1 m输电线的电阻为0.01 Ω。现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测。当电压表的示数为1.5 V时，电流表示数为30 mA，则短路处距甲地一条输电线的电阻为 Ω，短路位置距甲地的距离为 km。

10、在探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时，我们一般需要先预设一个电压值，实验中保持电阻两端电压为预设值不变，现采用如图所示电路进行探究，器材：学生电源(6 V)，滑动变阻(20 Ω　1 A)，电流表，电压表，开关，三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)及导线若干。以下说法正确的是（ ）
A. 要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1.5～5 V
B．要获得3组实验数据，电压预设值范围可以为1～4 V
C．电压预设值越大，在获得3组实验数据过程中，滑动变阻器阻值调节范围越小
D．实验电压预设值为2 V，要获得3组实验数据，要更换最大阻值为30 Ω的滑动变阻器
11、探究电流与电阻的关系。
器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6 V)各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻(10 Ω、15 Ω、20 Ω)，导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物电路图，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
（2）电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于 (填“A”或“B”)端。
（3）闭合开关后，移动滑片，使与电阻(20 Ω)并联的电压表示数为4 V，读出电流表示数，再分别改接15 Ω、10 Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如下表所示。
电压U/V
4
电阻R/Ω
20
15
10
电流I/A
0.20
0.28
0.40
老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5 Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5 Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4 V，实验却不能继续进行，其原因是 。改变连接后，当电压表示数仍为4 V时，电流表示数为 A(如图乙所示)。综合分析数据可得：电压一定时， 。
[拓展] 小明又利用上述实验器材探究电流与电压的关系，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了下表中。
电阻R/Ω
10
电压U/V
2
3
4
5
6
电流I/A
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
(1)分析表中数据可得：电阻一定时， 。
(2)分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为 Ω。


12、小金和小吴在做电学实验。

实验次数
电压U(V)
电流I(A)
电阻R(Ω)
1
2.5
0.08
31.3
2
2.0
0.10
20
3
1.5
0.14
10.7
4
1.0
0.18
5.6
(1)小金根据如图甲的电路图连接了电路，调节滑动变阻器的滑片，当电压表示数为2.6 V，电流表示数如图所示，此时小灯泡的电阻为 Ω。
(2)小金将以上实验的小灯泡换成了5 Ω的定值电阻，闭合开关数次改变滑片位置，记录每次电压表和电流表的示数。据此推测，小金的这个实验是在研究 的关系。
(3)上面的表格是小吴所测量的数据，据表中数据判断，小吴所连接的实验电路是图中 。

参考答案
典例突破
【典例】(1)电压 电阻 (2)0~0.6 0~3 (3)定值电阻两端的电压 （4）找到普遍规律，避免偶然性。
【变式】（1）14 （2）调节定值电阻两端的电压 （3）B
夯实基础
C 2、C 3、C 4、C 5、A 6、B 7、0.4 10
8、20 300 9、25 2.5
能力提升
C
11、（1）如图
（2）A
（3）电路电流超过了电流表的量程 0.8 导体中的电流跟导体的电阻成反比
[拓展] （1）导体中的电流跟导体两端的电压成正比 (2)20
12、（1）10
（2）导体电阻一定时，电流与电压
（3）D