1、第23讲 欧姆定律,欧姆定律,1欧姆定律的内容：通过导体的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的_ _成反比。 2欧姆定律的数学表达式：_ _；变形公式：UIR，RU/I。,电阻,IU/R,例1.对同一导体来说，导体中的电流跟导体两端电压的关系是( ) A导体中的电流跟导体两端的电压成正比 B导体中的电流跟导体两端的电压成反比 C导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压也越大 D导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压就越小,A,【解析】本题有一个前提条件：“对同一导体来说”，就隐含了电阻不变的意思。因此根据欧姆定律，导体中的电流跟导体两端的电压成正比是正确的，而电阻是导体本身
2、的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积等来决定，与电压、电流无关，只不过是导体的电阻值等于这段导体两端的电压与通过导体的电流的比值。,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 【解析】电压是形成电流的原因，不会随电流的变化而变化。电阻是导体本身的一种性质不会随电压的变化而发生变化，所以导体两端的电压为零时电流为零，但导体电阻不为零。导体电阻的大小等于两端的电压与通过的电流的比值。,D,2下列图象中
3、，能正确表示定值电阻上的电流与两端电压关系的是( ),A,3如图所示，R1的电阻是30 ，R2的电阻是20 ，闭合开关S，断开开关S1时的电流表的示数是0.3 A，再闭合开关S1时电流表的示数是( ),A0.3 A B0.5 A C0.6 A D0.2 A,B,4如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2：3，此时灯L1、L2的电阻之比是( ),A2：1 B1：2 C3：2 D2：3 【解析】分析电路可知，两表应该是电压表，L1、L2串联，甲电压表测得是L2两端的电压，乙电压表测得是总电压。则L1、L2两端的电压之比为1：2，此时灯Ll、L
4、2的电阻之比是1：2。,B,伏安法测电阻,1用_ _和_ _测电阻，简称“伏安法”测电阻。 2用电压表和电流表分别测出某个导体两端的电压和通过它的电流，再根据欧姆定律公式变形后得出RU/I，是计算出导体电阻的一种重要方法。 3伏安法测电阻，电压表应与待测电阻_ _，电流表_ _在电路中，测通过待测电阻的电流；滑动变阻器应串联在电路中，一方面可以保护电路，另一方面可以改变待测电阻两端的电压，从而可以多次测量，以便求平均值。,电压表,电流表,并联,串联,4按图所示连接好实验的电路。,5实验前，开关处于_ _状态，闭合开关前，滑动变阻器P处于阻值_ _值的位置。 6检查电流表、电压表的_ _和_ _
5、是否正确。 7闭合开关，得到一组_ _、_ _数据，填入表中。 8改变滑片P，得到两组_ _、_ _数据，填入表中。,断开,最大,量程,正负接线柱,电流,电压,电流,电压,9实验数据记录表格。,(1)根据公式RU/I，求出每次实验对应的R值。 (2)再求出三次实验求得的R的_ _作为待测电阻的阻值，给出实验结论。,平均值,例2.现有电压12 V的电源，电压表(量程为3 V、15 V两挡)、电流表(量程为0.6 A、3 A两挡)各一个。为了较为准确地测定额定电压为3.8 V的小灯泡在正常工作状态下的电阻值，设计了如图所示的电路图，图中滑动变阻器R的作用是_ _。实验中电压表的读数为U，电流表的读
6、数为I，定值电阻阻值为R，则小灯泡的电阻值RL可表示为_ _。,【解析】滑动变阻器往往有保护电路和多次测量两个作用，本题是要测量小灯泡正常工作时的电阻，无需多次测量，所以是起到保护电路的作用，或者说限流作用。,限流作用(或保护电路),U/IR,例3.有三个阻值不同的完好电阻R1、R2和R3，小华想利用图甲电路测量R1的阻值。 (1)测量电阻的实验原理是_ _。 (2)根据图甲，用笔画线替代导线，将图乙实物图连接完整。,RU/I,(5)被测电阻R1的阻值为_ _。 【解析】(3)电压表和电流表都有示数说明滑动变阻器不可能断路，因为滑动变阻器是在干路上，干路一断则全断。(4)通过R1、R2的不同连
7、接充当滑动变阻器的作用，则两电阻共有4种不同的连接，单个连入和串联、并联接入。,6.17,5如图甲所示，是用伏安法测定电阻的实验装置。,(1)在连接电路时开关应_ _。 (2)闭合开关前滑动变阻器滑片的位置如图甲所示，这是_ _(填“合理”或“不合理”)的；滑动变阻器是通过改变导体的_ _来改变电阻的，它在电路中的作用除了可以调节电路中的电流和电阻两端的电压外，还可以_ _。 (3)如果闭合开关后发现，电流表指针向左偏转(如图乙)，产生故障的原因可能是_ _，排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图丙所示为_ _A，则被测电阻的阻值为_。,断开,不合
8、理,长度,保护电,路,正负接线柱接反,0.24,10,6在“测定导体电阻”的实验中，电源使用两节新干电池，被测电阻的阻值约为5 ，滑动变阻器的规格是“10 1.5 A”。,(1)图甲是没有连接完整的实验电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整； (2)某次实验中，电压表的示数如图乙所示，读数为_伏； (3)电路连接正确，实验数据记录如下表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，请指出并说明判断依据：_ _。,1.5,第1次实验的电压不可能低至0.6V,串、并联电路的特点及应用,1串、并联电路的特点：,(1)把几个导体串联起来，相当于增加了导体的_ _，所以导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都
9、_ _。 (2)把几个导体并联起来，相当于增加了导体的_ _，所以导体并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都_ _。 2串联电路的分压原则：电压与电阻成_ _。 3并联电路的分流原则：电流与电阻成_ _。,长度,大,横截面积,小,正比,反比,例4.在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得电压表V的示数是3.8 V，V1的示数是2.3 V，V2的示数应为( ) A1.5V B3.8 V C2.3V D6.1 V,【解析】两灯串联，电源电压等于两灯两端电压之和。,A,例5.如图所示，R110 ，电流表A1示数为0.5 A，电源电压为10 V。下列叙述不正确的是( ),AR1
10、与R2并联 BR2阻值为20 CR1两端电压为10 V D电流表A的示数为1.0 A 【解析】通过R1的电流为I1U总/R110 V/10 1 A，所以电流表A的示数为I总I1I21.5 A。,D,7把5 的电阻R1跟15 的电阻R2串联起来，接在电压是6 V的电源上，通过R1的电流是_ _A，R2两端的电压是_ _V。,0.3_,4.5,8如图是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像。由图像可知，电阻R的阻值为_。若将它们并联接在电压为2 V的电源两端，电路中的总电流为_ _A。,20,0.35,电路的综合分析与计算,计算时注意以下几点： 1同体性：定律中的电压、电流、电阻是对同一段导体而言
11、； 2同时性：定律中的电压、电流、电阻必须是同一时刻的数值； 3统一性：定律中的电压、电流、电阻的单位必须是统一对应的。,例6.如图a所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器，两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示，根据图像的信息可知：乙(填“甲”或“乙”)是电压表V2示数变化的图像，电源电压为_V，电阻R1的阻值为_。,6,20,【解析】 R1、R2串联，两电压表的示数之和等于电源电压，保持不变。R1两端的电压不可能为0，而当滑片在最左端时，R2两端电压为0，所以乙是变阻器两端的电压变化的图像。根据图b直线甲计算R1的阻值。,例7.小明按图甲所示的电路进行实验，当闭合
12、开关用电器正常工作时，电压表V1和V2的指针位置完全一样，如图乙所示，则L2两端的电压为_V，L1两端的电压为_V。,【解析】分析电路可知，L1、L2为串联，V1测总电压，V2测L2两端的电压，且V1示数大于V2示数。,2,8,例8.如何用一个电压表和一个已知电阻来测某未知电阻的阻值？小林设计了如图所示的电路。实验时，已知R1为9 ，在闭合S的情况下，断开S1时电压表的示数为1.8 V，闭合S1时，电压表的示数为2.7 V。整个实验过程中电池的电压不变，求： (1)电源电压；(2)被测电阻R2的阻值。,【解析】(1)当S、S1闭合时，电压表的示数即为电源电压，即U2.7 V (2)S闭合，S1
13、断开，U21.8 V，R1两端的电压U12.7 V1.8 V0.9 V，U1/R1U2/R2，所以R2U2R1/U11.8 V9 /0.9 V18 ,9如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲U乙为41；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲I乙为( ) A43 B32 C34 D31,C,10如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为_V，R2的最大阻值为_。,3,10,11下图表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为
14、00.6 A的电流表改装而成)，滑动变阻器R的最大值为60 ，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。电源电压为24 V，R0为定值电阻。,(1)R0的作用是_ _，当油箱油面下降时，油量表的示数将变_。 (2)油箱装满汽油时，油量表示数为最大值(即电流表达到最大值，此时，滑动变阻器的触头在某一端)，求R0的阻值。,保护电阻,小,电路故障的分析判断,1电路连接错误：连接电路时开关没有断开；滑动变阻器没有处于阻值最大处。 2电表连接错误： (1)量程选择过大，指针偏转角度太小，测量误差较大； (2)量程选择过小，损坏电表； (3)正负接线柱接反，指针
15、反向偏转； (4)电流表并联入电路，引起短路； (5)电压表串联入电路，引起断路，电压表示数接近电源电压； (6)用电器短路：用电器不能工作，电路电流过大； (7)用电器断路：电路中电流为0。,3如图所示，当灯泡L1、L2分别出现断路或短路时，灯L1、L2的发光情况如何？电表读数有何特点？,例9.如图所示的电路中，闭合开关，发现灯泡L不亮，电流表无示数，电压表示数较大。若电路中只有一处故障，则故障原因可能是( ) AL短路 BL断路 CR短路 DR断路 【解析】根据电路图可知，R与L串联，电压表测量L两端电压，电流表测量电路中的电流。当闭合开关后，灯泡不亮，并且电流表无示数，说明电路发生了断路
16、，而电压表有示数，说明电压表能与电源相通，故灯泡L断路。,B,例10.在如图所示的电路中，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后灯L熄灭，一个电表的示数变大，另一个电表的示数变小。将两用电器位置互换后再次闭合开关S，两个电表指针均发生明显偏转。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，则( ) A灯L短路 B灯L断路 C电阻R断路 D电阻R短路,A,【解析】A.如果灯泡短路，电流表示数增大，电压表示数减小，将灯泡和电阻互换位置后，电流表指针偏转，电压表指针偏转，此选项符合题意；B.如果灯L断路，电流表示数减小为零，电压表示数增大，将灯泡和电阻互换位置后，电流表仍无示数，电压表示数减小为零，
17、此选项不符合题意；C.如果电阻R断路，电流表和电压表示数都为零，此选项不符合题意；D.如果电阻R短路，电流表、电压表示数都增大，此选项不符合题意。,12如图所示电路，电源电压为12 V，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，小灯泡始终不亮，电流表示数为零，电压表示数为12 V，则电路发生的故障可能是( ),A开关接触不良 B电流表断路 C滑动变阻器断路 D灯泡断路,D,13在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了会儿，两只电表的示数均变大，则下列判断中正确的是 ( ),A灯L断路 B灯L短路 C电阻R断路 D电阻R短路,B,滑动变阻器引起电表示数变化,1原理：通过改变
18、连入电阻丝的_ _来改变电阻，从而改变通过的电流。 2滑动变阻器的滑片移动时，电表读数及灯的明暗变化：,有效长度,例11.某同学设计了一个电子身高测量仪。下列四个电路中，R是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高，电压表示数越大的电路是( ),B,【解析】A.两电阻串联，电压表测R两端的电压，身高越高，R接入电路的电阻越小，根据电压分配与电阻成正比，可知R两端电压越小，故A不符合题意，同理可知B符合题意；C.两电阻串联，电压表测电源的电压，电压表的示数始终不变，故C不符合题意；D.两电阻并联，电压表测电源的电压，定值电阻R不能保护电路，且电压表的示数不变
19、，故D不符合题意。,例12.在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，向右移动滑片P。下列说法中正确的是( ),A电压表的示数变大 B电压表的示数变小 C电流表A的示数变大 D电流表A1的示数变小 【解析】由图知，定值电阻与R2并联，所以定值电阻、滑动变阻器两端的电压总等于电源电压，滑片移动，电压表的示数不变，AB错误；电流表测量电路中的总电流，A1测量变阻器的电流，当滑片P向右移动时，变阻器的阻值变大，所以变阻器的电流减小，A1示数减小，D正确；定值电阻的电流不变，干路电流等于各支路电流之和，所以A的示数减小，C错误。,D,14如图所示电路，电源电压保持不变，其中R0、R1为定值电
20、阻，闭合开关，当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，下列说法中正确的是( ),A电流表A示数变小 B电压表V1示数变小 C电压表V2示数变小 DR0两端的电压变小,C,15某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如甲图所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时，气敏电阻R的阻值将_ _ ，电压表的示数将_ _。,变小,变小,1由欧姆定律公式IU/R变形得RU/I，对此，下列说法中正确的是( ) A加在导体两端的电压越大，则导体的电阻越大 B通过导体的电流越大，则导体的电阻越小 C当导体两端的电压为零时，导体的电
21、阻也为零 D导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关,D,2如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，电流表A的示数变小，电压表V的示数不变。若故障只发生在电阻R1、R2上，用某完好的定值电阻R(RR1)替换R2，替换前、后两电表的示数恰好不变，则( ) AR1一定断路 BR2一定断路 CR1可能断路 DR2可能断路,A,3如图所示，小宇运用电学知识设计了一个电子身高测量仪，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好，杆cd和MP的电阻不计。当被测身高增加时，电压表的示数( ) A变大 B变小 C不变 D无法确定
22、,A,4某型号天然气泄漏检测仪器的电路如图甲所示，图中R为气敏电阻，其阻值R与天然气浓度的变化关系如图乙所示，已知R0为定值电阻，电源电压恒定不变，用此仪器检测天然气是否泄漏，则下列判断正确的是( ),A天然气浓度增大，电压表示数变小 B天然气浓度减小，电流表示数变大 C天然气浓度增大，电路总电阻变大 D无论天然气浓度怎样变化，电压表与电流表示数的比值不变,D,5如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为U1；接着只断开开关S2，此时电压表示数为U2，若已知U1U2 53，则电阻R1 和R2的阻值之比是( ),A12 B23 C32 D53,C,6如图所示电路中，R1R2
23、12，则通过它们的电流之比是_ _，加在它们两端的电压之比是_。,11,12,7在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑片P向右移动时，电压表示数将_ _。当滑片P分别在滑动变阻器的两个端点a和d、中点c和图中b位置时，电压表的示数从小到大的顺序分别为0 V、2 V、3 V和4 V，则在图示b位置时电压表示数应为_V。,变大,2,8如图所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱。闭合开关S后，调节电阻箱R的阻值，得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如右下图所示，则可求出电源电压为_V，R0的阻值为_。,12,10,9李明和小亮利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻
24、的关系”。已知电源电压为6 V且保持不变，实验用到的电阻R的阻值分别为10 、15 、20 、25 。 (1)李明根据图甲所示电路图，将图乙中的实验器材连接成实验电路，小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议李明改线。,请在接错的那根线上打“”； 另画一根导线，使电路连接正确；,如果不改接这根导线，对实验的影响是_ _(具体说明是什么影响)。 (2)李明将电路改接正确后，闭合开关，调节变阻器的滑片到某位置，保持电压表的示数为2.5 V，电流表的示数如图丙所示，则电流表的读数是_ _A，连接电路的电阻R的阻值是_。 (3)实验中，若保证电压表的示数为2.5 V不变，将
25、定值电阻R的阻值由25 更换为15 ，为了保持电压表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片向_(填“左”或“右”)移动；当定值电阻为10 ，移动滑动变阻器滑片应使接入电路的阻值为_。,不能测出待测电阻两端的电压,0.25,10,左,14,10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、电压表各一只，三个定值电阻(10 、15 、20 )，导线若干。,(1)图1是小明连接的实物电路，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_端(填“A”或“B”)。 (3)闭合开关后，移动滑片，使
26、与电阻(20 )并联的电压表示数为4 V，读出电流表示数，再分别改接15 、10 的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5 的电阻让他再测一组数据。当他把5 的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4 V，实验不能继续进行，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2所示)。综合分析数据可得：电压一定时，_ _。,A,超过了电流表所选的量程,0.8,导体中的电流跟导体的电阻成反比,表1,表2,【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表2中。 (4
27、)分析表2中数据可得：电阻一定时，_(5)分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为 。 【解析】(1)电路连接时，电阻短路，修改如下：,导体中的电流跟导体两端的电压,成正比,20,(2)在闭合电路前，滑动变阻器的滑片应为最大阻值处，所以滑片应位于A端。(3)若再接入5 的电阻时，实验不能正常进行，是由于超过了电流表所选的量程；电阻两端的电压为4 V，根据IU/R，电流表选择03 A量程，所以示数为0.8 A；综合分析数据可知，电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。(4)分析表2中数据可知，电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。(5)当滑片移到最小阻值处，即接入电路中的电阻为0时，
28、电路中电流I0.6 A，定值电阻的阻值RU/I6 V/0.6 A10 ；当滑片移到最大阻值处，电路中电流I0.2 A，电路中的总电阻R串U/I6 V/0.2 A30 ，滑动变阻器的阻值RR串R30 10 20 。,11为了防止酒驾事故的出现，酒精测试仪已被广泛应用，交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图所示。电源电压恒为8 V，传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小，当酒精气体的浓度为0时，R2的电阻为60 。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零，此时电压表的示数为6 V。 (1)电压表的示数为6 V时，电流表的示数为多少？ (2)电压表的示数为6 V时，滑动变阻器R1的电阻值为多少？ (3)调零后，R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10 s，若电流表的示数达到0.2 A，表明驾驶员酒驾，此时电压表的示数为多少？,
