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第十七章 歐姆定律
第2節 歐姆定律
要點一、歐姆定律
1.內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
2.公式：
3．變形公式
由歐姆定律公式 I ＝可推出：R ＝、U ＝ IR .
要點詮釋：
1.電阻是導體本身的一種性質,其大小由導體本身的材料、長度、橫截面積和溫度等因素決定,與電壓、電流無關.
2.（1）純電阻電路：電能全部轉化為內能的電路,例如電烙鐵、電熨斗、電爐等所在的電路。
?。?）非純電阻電路：電能轉化為內能和其他形式的能的電路。例如：含有電動機的電路就是非純電阻電路。
要點二、利用歐姆定律進行簡單計算
1．利用歐姆定律進行分析和計算的依據
2．利用歐姆定律進行計算的一般步驟
【拓展】 電流表串聯、電壓表并聯的原因
(1)電流表的電阻很小,相當于導線,因此串聯在電路中；但若將電流表直接連在電源的兩端,根據I ＝可知，電路電流會很大,因此絕不允許將電流表直接接在電源兩端。
（2）電壓表的電阻很大,根據I ＝可知，電壓表所在支路電流非常小,相當于斷路,因此電壓表并聯在用電器兩端.
要點詮釋:
解題模型———利用歐姆定律計算
1.模型特點:知道 I 、U 、 R 三個物理量中的兩個,求解第三個量。
2.模型應用：在串、并聯電路中凡是涉及電流、電壓和電阻計算的均可套用本模型。
同一導體、角標統一、便于分析與計算。
3.4.2知道電壓、電流和電阻。探究電流與電壓、電阻的關系,理解歐姆定律。
【例題1】一個電熨斗接在220V的電壓上，流過它的電流是220mA，該電熨斗的電阻是多少？
【分析】根據歐姆定律可知該電熨斗的電阻。
【解答】解：流過電熨斗的電流I=220mA=0.22A，根據歐姆定律可知該電熨斗的電阻
R=
故答案為：該電熨斗的電阻是1000Ω。
【例題2】一個定值電阻的阻值是10Ω，使用時流過的電流是0.2A，加在這個定值電阻兩端的電壓是多大？
【分析】根據歐姆定律的應用可求出定值電阻兩端電壓。
【解答】解：由I=可得，定值電阻兩端的電壓：U=IR=0.2A×10Ω=2V
答：加在這個定值電阻兩端的電壓是2V。
【例題3】某小燈泡工作時兩端的電壓是2.5V，用電流表測得此時的電流是300mA，此燈泡工作時的電阻是多少？
【分析】已知小燈泡工作時兩端的電壓和通過燈泡的電流，根據歐姆定律計算此燈泡工作時的電阻。
【解答】解：根據歐姆定律可得燈泡工作時的電阻：R=。
答：加在這個定值電阻兩端的電壓是2V。
【例題4】歐姆定律的兩個數學變形式；對于U=IR，能否認為導體兩端的電壓與導體中的電流、電阻成正比？對于R=，能否認為導體的電阻與兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比？
【分析】根據歐姆定律的內容可知，通過電阻的電流強度跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比，電阻的大小是由導體本身決定的，與電壓的大小無關。
【解答】解：電壓使電路中產生了電流，雖然U=IR，但不能說導體兩端的電壓與通過導體的電流、導體的電阻成正比；導體的電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，與導體兩端的電壓、通過導體的電流無關，不能說導體的電阻與兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比。
1. 如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關S1、S2，電壓表示數為6V，電流表示數為0.6A，斷開S2后，電壓表示數變為2V，則R2的電阻和電源電壓分別是（　　）
A．10Ω 9V B．20Ω 6V C．20Ω 9V D．10Ω 6V。
2. 下列說法中，正確的是（　?。?br/>A．相同的電壓加在阻值不同的導體兩端，電流一定不同
B．用不同的電阻研究電流和電壓的關系，得到的結論都一樣
C．同一電阻，它兩端電壓越大，通過它的電流也越大
D．當加在某電阻兩端的電壓改變時，該電阻兩端的電壓與電流的比值也隨著改變
3. 如圖所示是定值電阻R和小燈泡L中電流隨電壓變化的圖像，由圖像可知（　　）
A．乙是小燈泡的I-U圖像
B．定值電阻的阻值為5Ω
C．將R和L并聯接在4V的電源上，干路中的電流是1.2A
D．將R和L串聯接在6V的電源上，電路中的電流是0.4A
4. 如圖甲所示電路，開關S1、S2閉合后兩電流表的指針均指在同一位置，示數如圖乙所示，則通過R1的電流為 A，兩電阻之比R1：R2= ；只斷開開關S2，電流表A1的示數將 （變大/變小/不變）。
5. 某同學設計的煤氣檢測電路如圖所示，電源電壓不變，R為定值電阻，N為氣敏元件，其阻值隨煤氣濃度的升高而增大。閉合開關S，當煤氣濃度升高時，下列判斷正確的是（　?。?br/>A．電流表的示數變大 B．輸出信號的電壓變小
C．R兩端的電壓變小 D．電路消耗電能變少
6. 如圖所示，當開關S、S1閉合時，兩燈均發光。當S1由閉合到斷開時，L2亮度 （填“變暗”、“變亮”或“不變”）；電流表A1示數 ，電流表A的示數 （以上兩空選填“變大”、“變小”或“不變”）。
1. 小明設計了一款模擬水位預警裝置，如圖甲，高為20cm的圓柱體A用細桿固定在距離圓柱形容器底一定高度處，逐漸向容器內加水至裝滿容器，加入水的質量與容器內水的深度的關系如圖乙所示。將甲圖中裝置全部（保持圓柱體A與圓柱形容器底距離不變）放在丙圖電路中的壓敏電阻R2上，壓敏電阻所受壓力每增加1N，阻值減小2Ω。當容器中水深小于15cm時，綠燈亮表示安全。當容器中水深大于或等于15cm時，紅燈亮報警。左側控制電路的電源電壓是6V，定值電阻R1的阻值為10Ω。（細桿和容器質量忽略不計）
（1）當容器內水深從10cm增加到25cm的過程中圓柱體A受到的浮力將 。
（2）如果想把一塊電表改裝成水位表，要求隨著容器內水深度的增加電表的示數逐漸增大，則需要把 表改裝成水位表。
（3）當水深為10cm時，控制電路中的電流是0.15A，則當控制電路中的電流大于或等于 A時，紅燈亮報警。
（4）利用此裝置同時能測出圓柱體A的密度：當容器內水深為10cm時，將圓柱體A從細桿上取下，直接放入容器中，電路中的電流是0.5A，求圓柱體A的密度。要求：寫出必要的文字說明、表達式及最后結果；在解第（3）問過程中已經求得的數據可直接使用；g取10N/kg。
2. 建設居民樓雨水蓄水系統是鎮江市海綿城市建設項目之一，讓市民不再“城市看?！薄D1是小明設計的地下蓄水池（未畫出）水位監測及排水電路：R為電阻箱，RF為置于池底的壓力敏感電阻，其阻值隨上方水的壓力的變化而變化。已知：電壓U=12V；當電磁鐵線圈中的電流I≤0.04A時，鐵質開關K被釋放，當I≥0.048A時K被吸上，從而通過控制池底水泵將水位保持一定的范圍內；電磁鐵線圈電阻不計，RF的阻值隨池內水位變化關系如圖所示。
（1）當池內水位升高時，RF受到的壓力將變 ；
（2）為調高池內最高水位，小明可以采取什么措施？ ；
（3）若此電路能控制池內的最低水位為0.5m,求所能控制的高水位？（寫出必要的文字說明、表達式及最后結果）。
參考答案：
熱身訓練：
1.B;
2.A、B、C；
3. C；
4. 1.44；1：4；變??；
5. C。
6. 不變；不變；變小。
拓展閱讀：
1. （1）變大；（2）電流；（3）0.2；（4）圓柱體A的密度為1.75×103kg/m3；
2. （1）變大；（2）將R的阻值調??；（3）所能控制的高水位為1m。
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