欧姆定律.docx
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欧姆定律
欧姆定律
例1.干电池是我们实验时经常使用的电源，它除了有稳定的电压外，本身也具有一定的电阻。
实际使用时，可以把干电池看成一个理想的电源（即电阻为零）和一个电阻r串联组成，如图20（a）所示。
用图（b）所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值。
图中R=14Ω,，开关S闭合时，电流表的读数I=0.2A，已知电源电压U=3V，求电源电阻r的大小。
【思路点拨】电路可看成R与r的串联电路，由欧姆定律即可求解。
解答：
由R=U/I
得14Ω+r=3V/0.2A
r=1Ω
答：
略。
例2.热敏电阻广泛应用于控制电路中，其阻值会随环境温度的改变而改变．图21甲中，电源电压U=6V，A是小量程电流表，其允许通过的最大电流为0.02A，滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω0.3A”字样，Rt为热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系如图21乙所示。
闭合开关S，求：
（1）环境温度为10℃、电路中电流为0.0lA时Rt两端的电压。
（2）图甲电路可以正常工作的最高环境温度。
解：
（1）当环境温度为10℃时，由乙图可知热敏电阻阻值为：
Rt=500Ω
由U=IR得URt=0.01A×500Ω=5V
（2）电路中允许通过的最大电流为：
I=0.02A
电路中允许的最小总电阻为：
R=U/I=6V/0.02A=300Ω
滑动变阻器的最大阻值为:
200Ω
所以热敏电阻连入电路的最小阻值为：
100Ω
由图乙可知：
可以正常工作的最高环境温度为50℃。
【规律总结】关于欧姆定律计算题的解题思路：
（1）对于复杂的电路，首先简化电路；
（2）弄清电路的连接方式；
（3）利用欧姆定律和串并联电路的规律解题。
拓展演练
1．某导体两端的电压为10V时，通过它的电流是0.2A。
导体的电阻为50Ω；如果将导体两端的电压增大到20V，通过导体的电流为0.4A，此时导体的电阻为50Ω；如果导体两端的电压为0V，通过导体的电流为0A，此时导体的电阻为50Ω，
2.甲、乙两地相距40千米，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线每千米的电阻为0．2欧。
现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量。
当电压表的示数为3．0伏时，电流表的示数为0．5安，则短路位置离甲地的距离为（B）
A．10千米B．15千米
C。
30千米D．40千米
3.如图23所示，R0=10Ω，电源电压不变。
当在电路中再串联接入一个R1=30Ω的电阻时，电流表的示数为I1=0.25A。
求：
（1）电源电压；
（2）要使电流表的示数为I2=1.2A。
需要在图中如何连接电阻？
阻值为多大？
答案：
（1）10V；
（2）50Ω。
4.如图24所示的电路中，电源电压为6伏，且保持不变。
电阻R1与R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，其阻值变化范围是0～20欧。
（1）当S1闭合，S2断开，滑片P滑到b端时，电压表的示数为2伏，求电流表的示数。
（2）当S1、S2都闭合，滑片P滑到a端时，电流表的示数为1.2安，求R2的阻值。
答案：
（1）0.2安。
（2）R2=10欧。
电路中的比例问题
例1．如图39所示电路，电源电压保持不变，R1=5R2S闭合，S1断开时电流表示数为I，S闭合，S1闭合时，电流表示数为I`，则I：
I`为：
（B）
A．1：
3
B．1：
6
C．1：
5
D．6：
1
【思路点拨】..当s闭合、S1断开时，电路只有Rl连入电路，电流表示数I=U／R1；当s闭合，S1闭合时，R1和R2并联，电流表示数I`=U／Rl+U／R2，因此有I：
I`=U／Rl：
（U／Rl+U／R2）．化简后代入R1=5R2即可求解．
答案：
B
例2．（08威海）如图14所示，若甲、乙两表为电压表，当S闭合时，两表示数之比为U甲︰U乙＝3︰2。
若甲、乙两表为电流表，当S断开时，两表示数之比为I甲︰I乙＝1：
3，此时R1和R2消耗的功率之比P1︰P2＝ 2：
1 。
答案：
1：
3、2：
1 。
【规律总结】
（1）串联电路中的比例关系：
W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=U1/U2=R1/R2
（2）并联电路中的比例关系：
W1/W2=Q1/Q2=P1/P2=I1/I2=R2/R1
（3）W1/W2=Q1/Q2是在电能全部转化为热能时成立。
拓展演练
1：
如图41所示，电源电压不变，R1：
R2=2：
1，开关s闭合前后，电流表的示数分别为I和I1电压表的示数分别为U和U1则下列关系式中正确的是（A）
A．I：
Il=l：
3
B．U：
Ul=2：
1
C．I：
Il=2：
3
D．U：
Ul=l：
2
2：
如图42所示，电源电压U不变，开关S断开与闭合时，电压表的示数之比是5：
8，则电阻R1与R2的阻值之比为（A）
A．3：
5
B．5：
3
C．5：
8
D．8：
5
3.图43是晶晶探究串联电路电压关系的电路图，她连接好电路后，发现电压表示数为9V，闭合S后，发现电压表示数为3V，对这一电路分析正确的是（B）
A．R1与R2电压之比为1:
2
B．R1与R2电阻之比为2:
1
C.R1与R2电流之比为2:
1
D．R1与R2功率之比为3:
l
4．如图44所示电路中，电源电压不变，当开关S断开，甲乙两表为电流表时，两表的示数之比I甲∶I乙＝3∶5，当开关S闭合时，甲乙两表为电压表时，两表的示数之比为U甲∶U乙为（C）
A．2∶5B．3∶2
C．5∶2D．5∶3
电流表、电压表的正确使用
例1．要用电流表测量灯泡L1中的电流，如图1所示的四个电路中，接法正确的是：
Ａ Ｂ 图1 Ｃ Ｄ
【思路点拨】电流表的正确使用要求：
串联在被测电路中；
电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；
选择适当的量程；
绝对不能不经过用电器把电流表直接接在电源的两极上。
答案：
满足电流表使用4个要求的应选C。
例2．如图2所示，a、b、c表示的是电压表或电流表，当S1、S2都闭合时，下列说法正确的是：
A、a、b、c都是电流表；
B、a、b、c都是电压表；
图2
C、a、b是电压表，而c是电流表；
D、b、c是电流表，而a是电压表。
【思路点拨】根据电流表、电压表的正确使用方法可知：
b串联在干路上，而c与R2串联所以b、c均填电流表，a与R1、R2、电源并联所以应填电压表。
答案：
D
【规律总结】关于电流表、电压表使用的解题思路：
（1）符合电流表、电压表正确使用的要求；
（2）简化电路，电流表在电路中当短路（或导线）处理；电压表在电路中当断路（开路）处理；
（3）判断电路的连接方式。
拓展演练
1.如图3所示，闭合开关后能测出小灯泡L1两端的电压的电路是（D）
图3
2.在图4所示电路中，当开关S闭合后，要使电阻R1、R2串联，甲、乙应该接入的是：
（C）
A．甲接电压表，乙接电流表
B．甲接电流表，乙接电压表
图4
C．甲、乙都接电压表
D．甲、乙都接电流表
3.如图5所示电路中有两个小灯，请在图中○内，分别填入
及
或
的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。
3．解答：
4．请在图6所示的甲、乙两图的圆圈内，填上电压表或电流表的符号使之成为两个不同的电路（要求两用电器都工作）。
解答：
5．如图7所示电路，两只小灯泡L1和L2均正常发光，则下面几种说法中正确的是：
（A）
A．甲是电流表，乙是电压表；B．甲是电压表，乙是电流表；
C．甲、乙都是电流表；D．甲、乙都是电压表。
电流表、电压表示数的变化问题
例1．学习电学知识后，物理兴趣小组对亮度可调的应急灯进行了探究，发现它的亮度调节开关相当于一个滑动变阻器，电路如图26所示．闭合开关，用电压表和电流表对其进行测量，调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中，电压表和电流表的示数变化情况是（电源电压保持不变）（C）
A．电流表A的示数变小B.电压表Vl的示数变大
C.电压表V1的示数变小D．电压表v2的示数不变
【思路点拨】此类题首先是简化电路，然后明确电路连接方式，找出电表测量的对象。
再分析R变化引起I、U怎样变化。
本题中，L与R是串联，电流表A测量电路中的电流，而电压表V1测量滑动变阻器的电压，而电压表V2测量灯L的电压（通常认为L的电阻不变），故灯L变亮的过程中，电流变大，总电压不变，则总电阻应变小，根据分压关系可知：
V1越来越少，V2越来越多。
答案：
C
例2．如图27所示电路中，电源电压不变．当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列判断正确的是（B）
A．电流表示数变大，电压表示数变小
B．电流表示数变小，电压表示数不变
C．电流表示数变小，电压表示数变大
D．电流表示数变大，电压表示数不变
【思路点拨】R1与R2并联，电流表测干路中的电流，电压表测R2两端电压也是总电压（电源电压），由于电源电压不变，因此电压表的示数不变。
当滑片P向右移动时，滑动变阻器连入支路的电阻变大，故I变小，即电流表的示数减小。
【规律总结】
（1）首先简化电路，其次弄清电路连接方式；再根据欧姆定律和串并联电路的特点写出电流表、电压表示数表达式；最后通过分析电阻变化结合关系式确定I和U怎样变化。
（2）电路电阻变化有两种情况：
一是变阻器滑片移动引起电路总电阻变化；二是开关的断开或闭合引起电路中连接方式及电路总电阻变化。
（3）解题思路：
先局部（滑动变阻器，电路中的开关怎么变化），再整体（看整个电路的总电阻怎么变化），最后再看局部（要判断的电表示数如何变化）。
拓展演练
1．图28所示的是握力计的原理图，其中弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，AB间有可收缩的导线，R0为保护电阻，电压表可显示压力的大小。
则当握力F增加时电压表的示数将（A）
A．变大B．变小
C．不变D．无法确定
2．如图29所示电路，闭合开关后，将滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动过程中，图中电压表和电流表的示数变化正确的是（C）
A.电压表示数不变，电流表示数变大
B.电压表示数变小，电流表示数变大
C.电压表示数不变，电流表示数变小
D.电压表示数变大，电流表示数变小
3.如图30所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由右向左移动时，三只电表V1、V2、A的示数变化情况（A）
A．V1不变，V2减小，A不变
B．V1减小，V2增大，A减小
C．V1不变，V2增大，A不变
D．V1增大，V2减小，A增大
4。
图31是汽车、摩托车油量表（实际上就是电流表）原理示意图，R′是定值电阻，R是滑动变阻器，则（A）
A．向油箱里加油时，电流表示数变大
B．燃油消耗下降时，电流表示数变大
C．燃油全部耗尽时，电流表将被烧坏
D．油箱加油过满时，电流表将被烧坏
5。
如图32所示电路，电源两端的电压一定，开关s1闭合，s2断开。
如果使电压表和电流表的示数均增大，则下列操作一定可行的是（C）
A．滑动变阻器的滑片P向右移
B．滑动变阻器的滑片P向左移
C．滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S2
D．滑动变阻器的滑片P不动，断开开关S1
电阻、滑动变阻器的连接及正确使用
例1。
在探究影响导体电阻大小的因素时，甲、乙两位同学作出如下猜想：
甲：
导体的电阻与导体的长度有关；乙：
导体的电阻与导体的材料有关。
现提供多根电阻丝，如图所示。
材料参数如下表。
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍镉合金
0.5
0.1
B
镍镉合金
1.0
0.1
C
镍镉合金
0.5
0.2
D
锰铜合金
0.5
0.1
（1）某同学要验证上述猜想，设计了图8的电路。
请你根据电路图连接实物。
（2）如要验证上述乙同学的猜想，则应该选用A、D两根电阻丝（填编号）：
（3）实验时如果电流表坏了，请利用余下器材，设计实验，验证上述甲同学的猜想
①简要说明设计的原理：
②画出实验电路图，注明所选用电阻丝的编号。
【思路点拨】根据控制变量法的思想，要研究电阻与材料的关系，必须保持长度、横截面积相同，所以应选用电阻丝A、D；实验中电流表坏了，根据串联电路的分压关系U1/U2=R1/R2可用电压表测出电压来比较电阻的大小。
故应将编号为A、B的电阻丝串联在电路中。
解答：
（1）根据电路图连接的实物图如上图所示。
（2）A、D
（3）①设计实验的原理：
串联电路的分压关系U1/U2=R1/R2
②实验电路图略，选用的电阻丝编号为：
A、B
【规律总结】决定电阻大小的因素是：
导体的长度、材料、横截面积、温度，与通过导体中电流、导体两端的电压无关。
例2．如图9所示，若滑动变阻器的滑片P向c端移动时，小灯泡变亮，那么应将N接（）
A．B接线柱
B．C接线柱
C．D接线柱
D．以上都可以
【思路点拨】首先要明确小灯泡变亮了，这表明电路中的电流增大，滑动变阻器接入电路中的电阻值减小，长度变短。
而滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定。
解答：
B
【规律总结】滑动变阻器的连接方法：
“一上一下”的串联在被控制的电路中。
滑动变阻器连入电路的电阻由下面的接线柱决定，与上面的接线柱无关。
判断滑片移动时接入电路的电阻值变化情况时，一定要看清下方接线柱是接左还是接右，然后看滑片向左还是向右移动，滑片远离下方接线柱时，滑动变阻器接人电路的阻值增大，靠近下方接线柱时，接入电路中的阻值减小。
拓展演练
1．李智和周慧做“探究导体电阻大小与导体横截面积关系”的实验。
他们准备在下图中的M、N两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：
导体编号
材料
长度
横截面积
ab
镍铬合金丝
L
S
cd
锰铜合金丝
L
S
ef
镍铬合金丝
2L
S
gh
镍铬合金丝
L
2S
（1）他们应选择编号为____ab____、____gh_____的两根电阻丝来探究；
（2）正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入M、N两点间，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小。
实验中，两次电流表指针均有偏转，但第一次的示数小于第二次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的电阻值___较小__,同时周慧发现第一次实验中灯泡不亮，你认为原因是灯泡的实际功率太小（通过灯泡的电流太小或灯泡两端的电压太小）。
2．为了探究“在忽略温度影响的情况下，同一种材料的导体电阻大小与导体长度、横截面积的关系”，小李和小赵同学共同设计了图11（甲）所示的电路，其中M、N间可接入待研究的电阻丝。
实验室提供的电阻丝的电阻均不超过10Ω，其规格见表格一．提供的其他器材见表格二。
表格一
序号
材料
长度
横截面积
1
锰铜合金丝
L
2S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
L
3S
5
镍铬合金丝
2L
S
6
镍铬合金丝
3L
S
器材
规格
电源
电压恒为3V
电流表A
量程0～0．6A
电压表V
量程0~3V
滑动变阻器R1
最大阻值为10Ω
滑动变阻器R2
最大阻值为500Ω
开关一个、导线若干
（1）小李和小赵首先要进行“导体电阻大小与导体长度的关系”的探究，探究中他们应该选用的是序号为_2、5、6__的三根电阻丝。
在正确选择电阻丝后，他们又选择了两个变阻器中的一个，接着连接好电路，闭合开关进行实验。
实验中他们发现变阻器的滑片从右端a向左端b滑动直到接近b的过程中，电流表和电压表虽有示数，但示数很小且几乎无变化。
针对上述现象，小李和小赵交流了各自的看法，并提出了改进意见图11（乙）。
你的看法和改进意见是：
_R2的阻值过大，应换用R1__。
在听取意见并改进后，他们通过实验得出了正确结论。
（2）小李和小赵接着进行了“导体电阻大小与导体横截面积的关系”的探究，在探究中他们选用的是序号2、3和序号__4___的三根电阻丝。
在实验中，他们正确操作，并对测量的数据进行了适当的处理，分别作出了图11（丙）所示的这三根电阻丝的I-U关系图象。
由图19（丙）可知，序号2的电阻丝的电阻是__6____Ω
分析图19（丙），可以初步得出的探究结论是：
_在忽略温度的情况下，同一种材料的导体在长度一定时，电阻大小与横截面积成反比__。
3.在探究“电流与电阻关系”的实验中，除了需要电源、开关、导线外，还应有下列哪组器材？
（C）
A。
电流表、电压表、滑动变阻器、一个定值电阻；
B。
电流表、滑动变阻器、几个定值电阻；
C。
电流表、电压表、滑动变阻器、几个定值电阻；
D。
电流表、电压表、几个定值电阻。
4．从欧姆定律可以导出公式
。
对电阻的理解．你认为正确的是（D）
A．当电压增大时，电阻也增大
B．当电流增大时，电阻减小
C．当电压为零时，电阻也为零
D．电阻由导体本身性质决定，与电流、电压无关
电路故障的判断方法
【例1】如图12所示，开关s闭合后，小灯泡不发光，电流表无示数．这时用电压表测得a、b两点间和b、c两点间的电压均为零，而a、d间和b、d间的电压均不为零，这说明（D）
A．电源接线柱接触不良. B.开关的触片或接线柱接触不良
c.电流表接线柱接触不良 D.灯泡灯丝断了或灯座接触不良
【思路点拨】电流表无示数，表明电路断路。
电压表有示数，表明电压表两接线柱以外直到电源的所有电路都是通的。
反之亦然。
解答：
D
【例2】安装照明电路时，为检测电路安装是否正确，在接通电源前将火线上的保险丝取下，换成一个额定电压为220V的白炽灯泡，同时断开所有用电器的开关．接通电源后发现灯泡正常发光．由此可以判定（B）
A．电路安装正确B.电路安装不正确，某处有短路
c．电路安装不正确，某处有短路D．条件不够，无法判断
【思路点拨】如果电路正确，当接通电源后，若用电器不工作，则火线和零线中将没有电流，火线上的保险丝中同样也将没有电流．现将保险丝换成灯泡，所有用电器都断开，灯泡能亮，说明电路中有电流，可以判断电路中有短路。
答案：
B
【规律总结】电路故障的判断，是近年比较常见的也是各地中考的热点。
电路故障常见的两种情况：
一是短路；二是断路。
电路中电流表有（或无）示数，表明电路是通路（或断路）；电压表有（或无）示数，表明电压表两接线柱以外直到电源的所有电路都是通路（或有断路）。
拓展演练：
1．如图13所示，闭合电键S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭。
若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或R上。
现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L，正确的判断是（C）
A．若灯L′亮，则灯L一定断路
B．若灯L′亮，则灯L一定短路
C．若灯L′不亮，则电阻R一定断路
D．若灯L′不亮，则电阻R一定短路
2．如图14所示，当开关S闭合后，两只灯泡均发光，两表均有示数。
过一段时间后，发现电压表示数变为0V，电流表示数增大。
经检查除小灯泡外其余器材的连接良好，造成这种情况的原因可能是（C）
A．灯L1断路
B．灯L2短路
C．灯L1短路
D．灯L1、L2均断路
3。
如图15所示，闭合开关S时，小电灯L1、L2都不亮。
用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯也不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。
对此，下列判断中正确的是（C）
A．灯L1断路
B．灯L2断路 C．开关S断路
D．灯L2短路
4。
如图16是小明同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1不亮，灯L2亮，电流表的指针明显偏转，电压表示数为电源电压，则故障原因可能是（B）
A、L1灯丝断了
B、L1灯座两接线柱直接接通了
C、L2灯丝断了
D、L2灯座两接线柱直接接通了
5。
某同学采用如图所示电路做电学实验时，出现一处电路故障，以下分析正确的是（D）
A．若电流表无示数，电压表有示数，则R1短路
B．若电流表无示数，电压表无示数，则R2断路
C．若电流表有示数，电压表有示数，则R1断路
D．若电流表有示数，电压表无示数，则R2短路
6．实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图18甲所示的电路中，闭合开关后，两灯发光．此时，一同学不小心把L1的玻璃外壳打破了，结果L1熄灭，L2却更亮了。
这是为什么呢？
他们提出猜想：
猜想一：
可能L1处发生开路；
猜想二：
可能L1处发生短路。
（1）根据串联（填“串联”或“并联”）电路的特点．可知猜想一是不正确的。
（2）针对猜想二，同学们找了一只电压表，分别并联在L1，L2两端，如图18乙所示，假如猜想二成立，则两次读数有何特点？
L1两端的电压表示数为零。
实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小。
说明猜想二也不正确．你认为L1熄灭、L2更亮的原因可能是B。
A．L1电阻变大B．L1电阻变小
C．L2电阻变小D．L1功率变大
7。
如图19所示，当开关S闭合后，发现电灯L不亮，用测电笔测试c、d两点时，氖管都发光，测试a、b两点时，只有a点氖管发光，则故障可能是（C）
A．火线与零线短路B．a、d之间某处断路
C．c、b之间某处断路D．电灯的灯丝断了
8．某同学在家中将台灯的插头插入插座时，室内电灯全部熄灭保险丝熔断，发生这一现象的原因可能是（D）
A．台灯的功率太大了B．台灯的灯丝断了
C．插座内有短路D．台灯插头处短路了
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