1、第十三讲 欧姆定律,考点梳理,知识精讲,欧姆定律,电流与电压和电阻的关系,欧姆定律,电阻的测量,电流与电压和 电阻的关系,电流与电压的关系：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_. 电流与电阻的关系：在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成_.,正比,反比,欧姆定律,内容：导体中的电流跟导体两端的电压成_,跟导体的电阻成_.,公式：I=_.其中U表示导体两端电压，单位为_ ， R表示导体的电阻，单位为_，I表示导体中的电流，单位为_.,变形公式：_、_.,正比,反比,伏特（V）,欧姆（）,安培（A）,U=IR,实验原理：R _.,实验器材：未知电阻、电压表、 _、滑动变
2、阻器、开关和导线若干.,原理图：,实验步骤：分别用电压表和 _测量待测电阻两端的 _和通过该电阻的 _，然后用公式 _来求出导体的电阻.,电流表,电流表,电压,电流,滑动变阻器在电路中的作用：_、_.,实验注意事项,a. 连接电路时开关应 _；滑动变阻器应滑到阻值 _. b. 电压表和电流表要注意选择适当的_. c. 为了减小误差，实验过程中应多次测量取 _.,保护电路,调节被测电阻两端的电压和电路中的电流,断开,最大处,量程,平均值,一,重难点突破,动态电路分析,例1如图，电源电压保持不变闭合开关S后，向右移动滑片P.,例1题图,下列说法正确的是( ) A. 电压表的示数变大 B. 电压表的
3、示数变小 C. 电流表的 示数变大 D. 电流表的 示数变小,D,例 2 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电键S1、S2均闭合当电键S2由闭合到断开时，电路中( ),A. 电压表 的示数变小 B. 电流表 的示数变大 C. 电压表 示数与电流表 示数的比值变大 D. 电压表 示数与电流表 示数的乘积变大,例2题图,C,例3 如图所示,电路为小明设计的一种安装在潜水器上的深度计的工作原理图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻值随所受压力的增大而减小，电源两端的电压保持不变，R0是定值电阻.关于潜水器下潜过程中，该电路有关物理量的变化情况，下列说法中,正确的是( ) A. 压力传感器
4、的电阻增大 B. R0两端的电压增大 C. 压力传感器两端的电压增大 D. 通过显示器的电流减小,例3题图,B,动态电路一般有三种形式：滑动变阻器滑片移动、开关通断和半导体材料(如压敏电阻、热敏电阻等)引起的电路变化及电表示数变化.具体形式如下：,甲,乙,(1)滑动变阻器滑片移动引起的电路变化问题 A.含滑动变阻器的串联电路（以甲图为例） 第一步：分析电路图（电流表测电路中的电流，电压表测电阻R两端电压）. 第二步：将滑动变阻器滑片向右移动，电路总电阻R总变大. 第三步：根据 得，电源电压U不变，总电阻R总变大，所以电路中电流变小，即电流表示数变小.,第四步：根据U=IR得，定阻电阻R不变，通
5、过电阻R的电流变小，所以电阻R两端的电压UR变小，即电压表示数变小. B.含滑动变阻器的并联电路(以乙图为例),注：半导体材料(如压敏电阻、热敏电阻等)引起的电路变化问题，实质与滑动变阻器滑片移动引起的电路变化问题相同.在解决此类问题时，先要弄清楚其阻值随外界因素变化而变化的特点，如热敏电阻先要搞清楚阻值是随温度的升高而增大还是随温度的降低而增大，然后根据串、并联电路的特点和欧姆定律解题. (2)开关的通断引起的电路变化问题,二,欧姆定律公式及其变形式的应用,欧姆定律的相关计算,类型一,例4 如图所示的电路中，电源电压恒定，R2=10 ，开关S、S1都闭合时，电流表示数,例4题图,为0.4 A
6、；开关S闭合，开关S1断开时，电流表示数变为0.3 A.则电源电压为_V，电阻R1的阻值为_.,30,3,例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的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是_V，定值电阻R的阻值是_，滑动变阻器的最大阻值为_.,12,9,6,例5题图,类型二,U-I、I-R图像的理解和应用,U-I图像分析,（1）如图所示，从I-U图像总结结论，计算电阻值.,（2）如图所示，根据给出的电压值，确定并联电路的干路电流.,（3）如图所示，根据给出的电流值，确定串联电路电源的电压值.,教材重点实验,探究电流与电压的关系,实验一,命题
7、点： 1. 连接实物图 2. 连接电路时注意事项（开关断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,实验突破,3. 滑动变阻器的作用(保护电路；在电阻R不变时，用来改变电阻R两端的电压) 4. 电压表及电流表使用和读数 5. 电路故障分析 6. 动态电路分析,7. 控制变量法的应用(闭合开关，保持电阻R不变，调节滑动变阻器的滑片，改变R两端电压) 8. 数据分析和处理 9. 绘制U-I图像 10. 分析图像并得出结论 11. 要使结论具有普遍性，接下来的操作是(换不同的电阻进行多次测量),12. 实验评价 实验结论：电阻R一定时，通过电阻R的电流I跟电阻R两端的电压U成正比.,例1题图,例 1 小明同
8、学在做“探究电流与电压的关系”实验时，准备了以下器材：干电池(1.5 V)两节，电流表(00.6 A 03 A)、电压表(03 V 015 V)、滑动变阻器(20 、2 A)、定值电阻(5 )、开关各一只，导线若干根据图甲所示的电路图进行实验,例1题图丙,(1)用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图中的实物图连接完整,如答图所示,例1题答图,(2)连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处于_ (选填“A”或“B”)端 (3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，原因可能是_ (4)实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变阻器滑片P应向_(选填“左”或“右”)移动 (5)实验
9、过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电路中的电流为_A.,B,定值电阻断路,左,0.3,(6)实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示老师看后说其中一次是错误的帮小明分析出错的是第_次，原因是_ _,电压最小应是0.6 V，,1,电流为0.12 A,【解析】（1）已知电流表量程选择00.6 A，因此将电流表“0.6 A”接线柱与定值电阻左端接线柱相连，把滑动变阻器B端接线柱与定值电阻右端接线柱相连，实物电路图如答图所示.（2）在连接电路的各元件时，开关应处于断开状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于B端，这样可以起到保护电路的作用.（3）闭合开
10、关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外的电路不存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路.,（4）已知定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联分压的特点可知，实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，应减小滑动变阻器两端电压，则滑动变阻器滑片P应向左移动.（5）图中电流表选择的是00.6 A量程，对应的分度值是0.02 A，则电流表读数为0.3 A.,（6）已知滑动变阻器（20 、2 A）、定值电阻（5 ）、干电池（1.5 V）两节，即电源电压为3 V，由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，在第一次实验时，滑动变阻器调
11、到阻值最大处，即 20 ，因为定值电阻为5 ，其电阻之比为41，根据串联分压的特点可知，定值电阻电压为 3 V0.6 V，即出错的是第1次，原因是定值电阻两端电压最小为0.6 V，电流为0.12 A.,实验二,探究电流与电阻的关系,命题点： 1. 连接实物图 2. 实验前的操作(连接电路时开关要断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处) 3. 实验中滑动变阻器的作用(保护电路；保持电阻两端电压U不变),4. 电流表和电压表的使用和读数 5. 控制变量法的应用(闭合开关，多次改变电阻阻值，调节滑动变阻器的滑片，保持电压U不变，同时将电流表读数和电阻值填入表格中) 6. 电路故障判断 7. 数据分析和
12、处理 8. I-R图像考查（根据题中所给数据或总结出来的数据进行I-R图像绘制，并根据图像信息总结出实验结论）,9. 多次测量的目的(使结论具有普遍性) 10. 实验评价 实验结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比.,例2 小华同学为了探究“电流与电阻的关系”，设计了下图甲的实验电路，她在学校实验室找来了如下一些实验器材：电压恒为3 V的电源，电流表、电压表各一只，一个开关，阻值分别为10 、20 、50 的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 1 A”字样，导线若干,例2题图,(1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完整,如答图所示,例2题答图,(2)在连接实验电路中，小
13、华应该将开关处于_状态闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到_端(选填“左”或“右”) (3)小华连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为零，则发生这种故障的原因可能是_,断开,右,定值电阻R短路,(4)故障排除后，小华先把10 的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流表示数后，断开开关，她直接拆下10 的电阻，改换成阻值为20 的电阻继续做实验，闭合开关，电压表示数如图丙所示，其示数是_V，要完成这次实验，接下来她应将变阻器滑片向_端(选填“左”或“右”)移动，使电压表示数为_V.,2.4,右,2,(5)当小华改用50 的电阻继
14、续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到实验要求的值，你认为“电压表示数无法达到实验要求的值”的原因可能是_ A. 滑动变阻器最大阻值太大 B. 电压表量程选小了 C. 滑动变阻器最大阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了,C,(6)小华解决了上述问题后，完成了实验利用收集到的多组数据，作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像，分析图像得出了电流与电阻的关系是_ _,在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻,成反比,【解析】（1）探究电流与电阻的关系实验中，电流表、滑动变阻器、定值电阻应串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端.电源电压恒为3 V，故电压表选择03 V的量
15、程，滑动变阻器在连入电路中应选择“一上一下”两个接线柱，故电流表的负接线柱应与滑动变阻器的右上接线柱连接；（2）连接电路时，开关应处于断开状态，防止在连接过程中出现电路事故；滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最右端；,（3）电流表有示数，说明电路中有电流通过，故电路故障不可能是断路，电压表的示数为零，则故障是定值电阻R短路；（4）电压表选择的是03 V的量程，分度值为0.1 V，由图丙可知，指针指在第三大格第4小格处，故电压表的示数为2.4 V；要探究电流与电阻的关系，就要控制电阻R两端的电压不变，即要使电压表的示数为2 V；将电压从2.4 V降到2 V，即滑动变阻器接入电路中的电阻要变大，
16、滑片应向右移动；,（5）无论怎样移动滑片，都不能将电压降到2 V，说明滑动变阻器接入电路的电阻比电阻R的电阻小，即滑动变阻器的最大阻值太小，故选C；（6）通过图像可知，电流I与电阻R的乘积为2 V保持不变，说明在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比.,实验三,伏安法测电阻,命题点： 1. 实验原理( 2. 实物图的连接 3. 连接电路时注意事项(开关断开，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处),4. 电压表及电流表的读数 5. 滑动变阻器的作用 6. 电路故障分析 7. 电阻的计算 8. UI图像的考查根据题中所给数据或总结出来的数据进行UI图像的绘制(正比例图像)，并根据图像信息总结出实验
17、结论,9. 实验中多次测量的目的（多次测量定值电阻是为了求平均值，多次测量小灯泡电阻是为了找小灯泡的电阻与灯丝温度变化的规律 10. 实验设计 11. 根据 公式计算电阻,例3 小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中，连接了如图甲所示的实物图.,例3题图,例3题图丙,(1)闭合开关前，应向_端(选填“A”或“B”)调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小 (2)测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则电流值是_ A这时，灯丝突然烧断，则电压表的示数_(选填“变大”“变小”或“不变”)换相同规格的灯泡，重测的数据如下表所示，并给出IU图像如图丙的A所示,A,变大,0.26,(3)依据表
18、格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平均值，你同意这种做法吗？说出你的理由_ _(作出判断并说出理由),不同意,灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值,(4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的IU图像如图丙的B所示你认为错误的原因可能是_ (5)“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用来测量_的实验,电压表接在了滑动变阻器两端,小灯泡电功率,【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将滑片移到变阻器的最大阻值处，由图甲知，应向A端调整滑动变阻器的滑片，使电路中电阻最大，电流最小；（2）由图乙知，电流表使用 00.6 A量程，分度值为0.02 A，此时电流值
19、为0.26 A；由图甲知，L与变阻器串联，电压表测灯泡L两端电压，所以电压表示数小于电源电压，当灯丝烧断后，电压表串联在电路中，相当于电压表测量电源电压，所以电压表的示数变大；,（3）因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的电压越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同，所以不能求灯丝电阻的平均值；（4）丙图中的B图像，随着电流的增大，电压减小，正好与A图像相反，符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因此电压表接在了滑动变阻器两端；（5）利用本装置能测量电压和电流，由P=UI知还能求出电功率，所以还能完成测小灯泡电功率实验.,(1)实验中滑动变阻器的作用有
20、_和_ _ (2)完成上述实验后，小张发现滑动变阻器的铭牌模糊不清，于是想测量滑动变阻器的最大阻值Rx，他从实验室找来一个阻值为R0的定值电阻替换了灯泡同时撤去了电流表，并利用下列器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个、导线若干)，在不改变电压表位置及其连线的情况下，很快测出了Rx的大小,保护电路,路电流,改变电,请把你设计的电路图画在下面虚线框内.,如答图所示,补充设问（2）题答图,简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示 a._； b._. Rx_(用已知量和测量量表示),将滑动变阻器的滑片调到b端，记下电压表的,将滑动变阻器的滑片调到a端，记下电压表的,示数U,示数U0,
