資源簡介

4.5歐姆定律
一、知識要點
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、歐姆定律的理解：
（1）歐姆定律公式中各物理量具有同一性，即I、U、R是同一時刻對同一段導體而言的。
（2）當電阻R不變時，導體中的電流I與電壓U成正比；當導體兩端U不變時，導體中的電流I與導體中電阻R成反比。
4、變形式：
（1），表示導體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積。
（2），表示導體的電阻在數值上等于導體兩端的電壓與其通過電流的比。
二、電阻的測量
1、實驗原理：根據歐姆定律的變形公式，用 電壓 表和 電流 表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流，就可以求出這段導體的電阻，這種方法叫做 伏安法 。
2、實驗器材： 電源、電流表、電壓表、待測電阻、滑動變阻器、開關 ，導線若干。
3、實驗電路圖及表格：
實驗步驟：
（1）正確連接電路。
（2）電路檢查無誤后，閉合開關，調節滑動變阻器滑片的位置，測出電阻兩端電壓和通過的電流，并記錄數值。
（3）重復上一步驟，記錄多次數據。
（4）根據每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值，取平均值。
三、伏安法測電阻實驗中常見故障的排除方法
閉合開關，燈泡不亮，電流表示數為零，電壓表示數很大。
分析： 電壓表串聯在電路中或小燈泡斷路 。
排除方法： 將電壓表并聯在小燈泡兩端、換好的小燈泡、檢查小燈泡接觸 。
閉合開關，燈泡不亮，電流表示數為零，電壓表示數為零。
分析： 電路中除燈泡外某處斷開 。
排除方法： 重新連接電路 。
閉合開關，燈泡不亮，電流表有示數，電壓表幾乎不偏轉。
分析： 電源電壓太小、滑動變阻器阻值過大 。
排除方法： 提高電源電壓、將滑動變阻器阻值調小 。
閉合開關，燈泡發光，電流表向左偏，電壓表向左偏。
分析： 電表接線柱接反 。
排除方法： 將接線柱對調 。
閉合開關，燈泡發光，移動滑動變阻器，小燈泡變亮，電流表示數增大，電壓表示數減小。
分析： 電壓表接在滑動變阻器兩端 。
排除方法： 將電壓表接在燈泡兩端 。
閉合開關，燈泡特別亮，移動滑動變阻器，燈泡亮度不變。
分析： 滑動變阻器被短路、滑動變阻器接在上方兩個接線柱 。
排除方法： 檢查電路、將滑動變阻器一個接線柱糾正 。
二、溫馨提示
1. 滑動變阻器在本實驗中的作用為：①保護電路；②改變導體兩端電壓，使其成整數倍增加；③多次測量求平均值。
三、解題指導
[例題1] 某同學在探究串聯電路特點時，當把開關S閉合后發現小燈泡L1亮，而L2不亮，以下說法正確的是（　　）
小燈泡L2的燈絲斷了
B．開關S短路了
C．小燈泡L2短路
D．通過L1的電流大而通過L2的電流小
[解析]A項，若L2燈絲斷了，整個電路就會斷路，L1也不會亮，故A錯誤；B項，開關短路，兩燈都會亮，故B錯誤；C項，L1亮而L2不亮，說明電路是通路，但沒有電流經過L2，所以是L2短路，C正確；D項，串聯電路中電流處處相等，D錯誤。故選C
[例題2] 如圖所示的電路中，電源電壓保持不變．電鍵S閉合后，發現只有一個電壓表的指針位置發生了偏轉．若電路中只有一處故障，且只發生在電阻R或燈泡L處，則可能是（　　）
燈泡L發光，電阻R短路
B．燈泡L發光，電阻R斷路
C．燈泡L不發光，電阻R短路
D．燈泡L不發光，電阻R斷路
[解析] 電路中V1測L電壓，V2測電源電壓，開關閉合，V2必定有示數。
A、如果燈泡L發光，說明燈泡兩端有電壓，即電壓表V1有示數．此選項不符合題意；
B、如果電阻R斷路，燈泡斷路不會發光．此選項不符合題意；
C、如果電阻R短路，燈泡會發光，電壓表V1指針偏轉．此選項不符合題意；
D、如果電阻R斷路，燈泡和電壓表V1都斷路，燈泡不亮，電壓表V1指針不偏轉．此選項符合題意．
故選D．
[例題3] 在如圖所示的電路中，兩只電流表的規格相同，電流表有兩個量程（0～0.6A和0～3A）．閉合開關S，電阻R1與R2均有電流流過，兩只電流表的指針偏轉角度相同，則R1與R2的比值為（　　）
A．1：4
B．4：1
C．1：5
D．5：1
[解析] 因為電流表的大量程和小量程的分度值之比為1：5，且A1測量干路中的電流，即為大量程，所以A1與A2的示數之比為5：1，R1中的電流等于干路中的電流減去R2中的電流，即I1=I-I2，所以I1：I2=（I-I2）：I2=（5-1）：1=4：1．故選B
[例題4] 如圖所示的電路，R1=30Ω，R2=10Ω，開關S閉合后，電流表A的示數為0.4A，求：
（1）電源電壓；
（2）通過R2的電流；
（3）電路中的總電阻．
[解析] 由電路圖可知，R1與R2并聯，電流表測R1支路的電流．
（1）因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，
所以，由I=可得，電源電壓：U=U1=I1R1=0.4A×30Ω=12V；
（2）通過R2的電流：I2===1.2A；
（3）因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，
所以，干路電流：I=I1+I2=0.4A+1.2A=1.6A．
由歐姆定律可得，電路中的總電阻：R===7.5Ω．
[例題5] 王華和小芳分別進行“探究電流與電壓、電阻的關系”實驗．王華在連接好電路閉合開關后，發現電流表的指針偏轉到了表盤最大刻度線右側沒有刻度的地方．而小芳在連接好電路閉合開關后，卻發現電壓表的指針偏轉到了表盤零刻度線左側沒有刻度的地方．
（1）王華的電流表出現異常現象的原因是：　接了0.6A的量程，實際電流比0.6A要大　；
改正方法是：　將接在0.6A接線柱的導線改接到3A的接線柱上　．
（2）小芳的電壓表出現異常現象的原因是：　電壓表的“+”、“﹣”接線柱接反了　；
改正方法是：　將接電壓表的兩根導線對調接入電壓表　．
（3）王華在解決了電流表的異常后，將滑片移到某位置，觀察到電壓表、電流表的示數如圖已所示，則他測出R的阻值為　6.25　Ω．
[解析]（1）指針偏轉到了右側沒有刻度線的地方，所以是超過了量程，故填：接了0.6A的量程，實際電流比0.6A要大；改正方法是：將接在0.6A接線柱的導線改接到3A的接線柱上。
（2）指針偏向左邊，所以是正負接反了，故填：電壓表的“+”、“﹣”接線柱接反了；改正方法是：將接電壓表的兩根導線對調接入電路
（3）根據歐姆定律公式，得R=U/I=2.5V/0.4A=6.25Ω
四、鞏固練習
1.如圖所示電路中電源兩端的電壓不變．滑動變阻器RW的滑片P在某兩點間移動時，電流表的示數在1A至2A之間變化，電壓表的示數在6V至9V之間變化．定值電阻R的阻值及電源兩端的電壓分別為（　　）
A．6Ω；15V
B．6Ω；12V
C．3Ω；15V
D．3Ω；12V
2如圖所示電路，電源兩端的電壓一定，當開關S1閉合、S2斷開時，電流表和電壓表示數分別為I1、U1；當再閉合S2，且將滑片P適當右移后，電流表和電壓表示數分別為I2、U2，則下列敘述一定正確的是（　　）
A．I1＞I2，U1＞U2
B．I1＞I2，U1大于、小于或等于U2都有可能
C．U1＜U2，I1=I2
D．U1＜U2，I1大于、小于或等于I2都有可能
3.如圖所示，r1≠r2，當開關S斷開時，AB間的總電阻為R1，S閉合時，AB間的總電阻為R2，以下結論中正確的是（　　）
A. R1＞R2
B．R1＜R2
C．R1=R2
D．上述情況均有可能
4.在圖甲所示電路中，電源電壓保持不變，R0、R2為定值電阻，電流表、電壓表都是理想電表．閉合開關，調節滑動變阻器，電壓表V1、V2和電流表A的示數均發生變化兩電壓表示數隨電路中電流的變化曲線如圖乙所示．根據圖象的信息可知：　 　（選填“a”或“b”）是電壓表V1示數的變化曲線，R2=　 　Ω

5.小薇和小亮兩位同學在“探究電流與電壓的關系”的實驗中，電源使用兩節新干電池，滑動變阻器R′的規格是“20Ω、2A”。
（1）如圖甲所示是小薇畫出的電路圖，小亮進行實物連線如圖乙所示，請你在虛線框內把電路圖補畫完整（要求所補畫的元件與實物電路對應）。
（2）開關閉合前，小亮發現電流表的指針在零刻度線左端，如圖丙所示，其原因是　 　（選填“A”或“B”）
A．電流表沒調零 B．電流表正負接線柱接反了
（3）確認電路無誤后，閉合開關進行實驗，第4次實驗時電流表示數為0.5A，電壓表示數如圖丁所示，記為　 　V；他們記錄的數據如表所示，老師指出其中一組數據有拼湊的嫌疑，你認為是第　 　組（填寫實驗序號），理由是　 　。
實驗序號
①
②
③
④
電壓/V
0.5
1.2
1.8
電流/A
0.10
0.24
0.34
0.5
（4）排除有拼湊嫌疑的數據后，分析數據可以得到的結論是：在　 　不變時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成　 　比；
（5）以下實驗與“探究電流與電壓的關系”進行多次測量的目的不相同的是　 　。
A．探究影響滑動摩擦力大小的因素 B．探究杠桿的平衡條件 C．刻度尺測物體的長度
鞏固練習答案
1-3 DDA
4. b，1
5. （1）如圖
（2）A
（3）2.5， 1， 第1次實驗的電流不可能低至0.12A
（4）電阻， 正
（5）C

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