第6讲欧姆定律一.docx

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第6讲欧姆定律一

欧姆定律

（一）

考点1：

实验及简单计算

1．小敏用如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与导体电阻的关系，电源电压恒为6V．改变电阻R的阻值，调节滑动变阻器滑片，保持R两端的电压不变，记下相应的4次实验的电流和电阻值，描绘在乙图中．

（1）实验过程中，移动变阻器滑片时，眼睛应注视（选填序号）；

A．变阻器滑片B．电压表示数C．电流表示数

（2）在丙图中，用笔线代替导线，将电压表正确连入电路；

（3）实验中，他所选择的变阻器是（选填序号）；

A．10Ω　0.5AB．20Ω　1AC．50Ω　2A

（4）乙图中阴影部分面积表示的科学量是．

2.小明同学想“探究电流跟电阻的关系”。

于是他找来了一些器材，开始了科学探究。

已知电源电压为6V且保持不变，实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。

（1）他首先连接了如图（甲）所示的电路图。

 为保证电路安全，连接电路时，开关应，闭合开关前应将滑动变阻器滑片置于端（选填“左”或“右”）。

（2）他的实验步骤为：

①先让5Ω电阻接入电路，闭合开关,调节滑动变阻器，使电压表的示数为1.5V，记录电流表示数；

②将5Ω电阻换成10Ω电阻，闭合开关后发现电压表示数大于1.5V，应将滑动变阻器的滑片向______（填“左”或“右”）移动，当观察到电压表示数为_________V时，记录电流表示数；

③将10Ω电阻换成15Ω电阻,闭合开关后发现：

当滑动变阻器的滑片移动到最右端时，电流表和电压表的示数如图（乙）所示。

出现上述情况的原因可能是（     ） 

A．滑动变阻器最大阻值太大 B．滑动变阻器最大阻值太小

C．滑动变阻器断路 D．定阻电阻短路

（3）更换部分实验器材，完成继续整个探究实验后，用测得的数据绘制了如图（丙）的图象，根据该图象可以得出的结论是：

。

（4）为完成整个实验，应该选取最大阻值不小于Ω的滑动变阻器。

3.小亮用图甲所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，所用器材如下：

电压表（0～3V，O～15V）；电流表（0～O．6A，0～3A）；

滑动变阻器A（0～10Ω）；滑动变阻器B（0～200Ω）；

阻值为5Ω、10Ω的定值电阻各一个；两节干电池、开关和导线若干。

（1）①用R=5Ω的定值电阻做实验时，小亮应选用电流表的量程是__________，为方便调节电流，应选用滑动变阻器________选填“A”或“B”）；按通电路前，应把滑片

P移到滑动变阻器的________（选填“左”或“右”）端。

②调节滑片P使电压表示数是2.5V，电流表示数如图l5乙所示，通过R的电流为_____A。

要继续测量R两端电压为2V时通过的电流,应将滑片P向________（选填“左”或“右”）移动，记录对应的电压和电流值。

③为使结论具有普遍性，还应该换接________的电阻，重复上述实验。

（2）完成全部实验后，小亮细看说明书，知道电压表实际上相当于一个阻值较大的电阻，0～3V档的阻值是3000Ω，由于电压表有电阻，把它连入电路后，不可避免地要改变被测电路中的电流。

本实验中，如果把滑片P移到滑动交阻器左端，通过电流表的电流为I，断开电压表，通过电流表的电流为I/，请通过计算，说明连入电压表对被测电流的影响很小。

4.探究电流与电压、电阻的关系。

【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？

【猜   想】①导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。

    ②导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。

③导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

【实验器材】电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），两只滑动变阻器（“20Ω2 A”、“50 Ω1 A”），导线若干。

【实验过程】

（1）根据图所示实物图在虚线框内画出电路图。

（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。

小明操作中的错误是；

（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。

分析数据可得出猜想   是正确的。

                表一表二

电压U/V

1.2

1.6

2.0

2.4

2.8

电阻R/Ω

5

10

15

电流I/A

0.12

0.16

0.20

0.24

0.28

电流I/A

0.30

0.15

0.10

（4）小红在探究猜想③时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。

分析数据得出，猜想③是正确的。

为了完成此实验，滑动变阻器应选择__________（“20Ω2A”和“50Ω1A”中选择一个），实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是：

_______________

（5）小华在探究猜想③时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。

小华与小红的实验相比不同之处是：

_________________________________

5．根据欧姆定律公式I=U/R，可变形得到R=U/I。

对此，下列说法中正确的是（）

A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比

B．导体电阻的大小跟导体中的电流成正比

C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零

D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关

6．电阻R1、R2串联在电路中，已知R1∶R2=3∶2，则通过两电阻的电流之比I1∶I2=，电阻两端的电压之比U1∶U2=．

7.如图所示的电路中，灯泡的电阻RL=12Ω，正常发光时的电压为12V，R2=12Ω，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为1.2A，这时灯泡正常发光．

（1）求电源电压；R1的阻值；

（2）当开关都断开时，灯泡两端的电压．

8．如图所示的电路，电源电压为12V且保持不变．R1＝8Ω，R3＝14Ω。

求：

（1）当S1闭合、S2断开时，电流表A的示数为1.2A．则R2的阻值多大？

（2）当S1、S2均闭合时．电流表A的示数多大？

（3）当S1、S2均断开时．电流表A的示数多大？

电压表V1、V2的示数多大？

考点2：

填表及比值问题

例2-1.如图5所示的电路，电流表A1与电流表A2的读数之比是5:

2，

则两个电阻R1与R2之比是．

变2-1.如图所示的电路中，电源电压保持不变。

当闭合开关S1并将开关S2断开，甲、乙两表均为电流表时，两表的示数之比I甲∶I乙为5∶3；当开关S1和S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲∶U乙为。

变2-2.如图所示，电源两极间电压不变，R1＝8Ω，R2＝12Ω．当S1闭合S2断开，①②都是电流表时，两表示数之比为________．当S1、S2都闭合，①②都是电压表时，两表示数之比为________．

考点3方程图像问题

例3-1.如图所示，滑动变阻器R2的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围是0~4V；电流表的示数变化范围是0.5A~1A。

求：

（1）R1的阻值；

（2）R2的最大阻值；

（3）电源电压。

变3-1.电源两端电压不变，电阻R1的阻值为2Ω。

闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P位于A点时，电压表V1的示数为4V，电压表V2的示数为10V。

当滑动变阻器滑片P位于B点时，电压表V1的示数为8V，电压表V2的示数为11V。

则电阻R2的阻值为多少？

变3-2.如图2所示，滑动变阻器的滑片在某两点间移动时，电流表的示数范围为1A到2A之间，电压表的示数范围为6V到9V之间，则定值电阻R的阻值为Ω；电源电压为V.

例3-2.在图21甲所示的电路中，R0、R2为定值电阻，电流表、电压表都是理想电表。

改变滑动变阻器R1的滑片位置，电压表V1、V2和电流表A的示数均要发生变化。

两电压表示数随电流表示数的变化图线如图乙所示。

则下列判断中正确的是（）

A．电阻R0为2Ω

B．滑动变阻器R1的阻值最大为6Ω

C．电源电压为12V

D．V2示数变化图线为b

变3-3.如图甲所示的电路中，R2为滑动变阻器，R1、R3为定值电阻，电源两端电压保持恒定不变．改变滑片P的位置，两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中．则R1的阻值为Ω，电源电压为V

例3-3.如图5所示电路中，电源电压U＝4.5V，且保持不变，定值电阻R1＝5Ω，变阻器R2最大阻值为20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。

为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是Ω到Ω

变3-4.在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U﹣I坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是　　　　　　，电阻R1的阻值是　　　　　　，电阻R2的阻值是　　　　　　．

变3-5.如图1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的变化关系如图2所示，则可求出电源电压为V，R0的阻值为Ω．

变3-6.如左图所示的电路，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的变化的图象如右图所示，根据图象的信息可知：

　___　（选填“甲”或“乙”）是电压表V1示数变化的图象，电源电压为　____　V，电阻R1的阻值为____　Ω

变3-7.如图电路，电源电压不变，R1为定值电阻．闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从最右端移动到最左端的过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示，滑动变阻器R2的最大阻值是　　　　　　Ω；滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为　　　　　　A．

考点4动态电路分析

例4-1.．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻，在滑动变阻器的滑片P从最右端移到中间某个位置时，电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，电流表A的示数为I，滑动变阻器连入电路中的电阻为R2，三个电表的示数分别变化了ΔU1、ΔU2、ΔI。

在以下四个表达式中，不正确的是（）

A．

B．

C．

D．

变4-1.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R2、R3是两个定值电阻。

闭合开关S、滑片P向左

滑动：

当电流表示数变化量的绝对值为ΔI时，电压表示数变化量的绝对值为ΔU；当电流表示

数变化量的绝对值为ΔI′时，电压表示数变化量的绝对值为ΔU′。

若ΔI<ΔI′，则（）

A．

B．

C．

D．以上三种情况都有可能

例4-2.右图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图．其中，电源电压恒为6V，保护电阻R0=20Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，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，电阻不计．小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见下表．若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，则根据题中提供的信息可知（　　）

小聪

小英

小亮

A表示数I/A

0.20

0.15

0.12

V表示数U/V

2.0

3.0

3.6

身高h/m

1.6

A．电阻棒的总电阻是40Ω

B．小聪的身高是1.7m，小亮的身高是1.5m

C．小聪的身高是1.5m，小亮的身高是1.7m

D．从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.2～1.8m

变4-2.如图所示，AB为铅笔芯．其电阻与长度成正比，当两个电流表均接0～0.6A量程时，改变滑片P在铅笔芯上的位置，两个电流表示数的最大与最小比值为2：

1，滑片P允许滑动的长度范围cd为10cm；当两个电表均接0～3A量程时，滑片P允许滑动的长度范围为（　　）

A．30cmB．28cmC．26cmD．24cm

专题：

压轴题型

例1．小李同学根据教材的建议，用3Ω、6Ω、12Ω的定值电阻各一个，制作了一个电路“黑箱”，内部结构如图甲所示．a、b、c、d为四条引线的接线柱．为了确定R1、R2、R3的阻值，小王连接了图乙所示的部分电路，其中电源电压保持不变，约为3v，电流表量程为0.6A，

（1）小王将f与a相连，e与b相连，正要闭合开关，小李阻止了他．请通过计算、分析，说明小李为什么要阻止小王．

（2）小王保持f与a相连，将e改为与c相连，闭合开关S，电流表示数为Iac；断开S保持f与a相连，将e改为与d相连，闭合S，电流表示数为Iad；小王发现．Iac=2Iad．请通过计算、推理确定R1、R2、R3的阻值．

例2．如图甲所示，透明玻璃壳内有一个标有“6V　3W”字样的小灯泡L和一个由某种金属材料制成的电阻R，A、B、C是其外露的三个接线柱．图乙为电源电压恒为6V的实验装置，其中M、O、N为三个接线柱．用导线先把，M、N分别与A、B相连，再把O与M相连，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，测得多组电压表与电流表的读数，并绘制成如图丙所示的图线．求：

（1）小灯泡L正常发光时的电阻．

（2）在原来连线的基础上，再用导线连接A、C，闭合开关S，当把滑片P移到最左端时，电流表的示数是多少？

（3）拆除上述在A、B、C、M、O、N间所有连接导线．把M、O、N分别与A、B、C相连，闭合开关S，电流表示数为0.35A，此时滑动变阻器连入电路的电阻为2Ω，小灯泡此时的实际电阻为多少？

例3．某班科技小组的同学设计了一种简易的电子拉力计，图3-15甲是其原理图．放在水平地面上的物体A通过硬质弹簧与拉环相连。

弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R2接触良好且不计摩擦）．已知物体A的质量为100kg，定值电阻R1=6Ω，R2是一根长为6cm的均匀电阻线（阻值与其长度成正比），其最大阻值为24Ω，电源电压为6V，电流表的量程为0~06A．当不拉拉环是时，金属滑片P刚好处于a端．已知该弹簧伸长的长度△l与所受竖直向上的拉力F间的关系如图乙所示，问：

（1）要把电流表的表盘改为拉力计的表盘，则拉力计表盘的零刻度应标在电流表表盘的何处？

（2）闭合开关，当电流表示数为0.6A时，R2接入电路中的电阻为多少？

（3）在保证电路安全的条件下，物体A对地面的压力范围是多少？

（取g=10N/kg）

例4．在我们的日常生活中，有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理如图中的虚线框所示，它主要由压力传感器R（电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质上是电流表）组成。

压力传感器表面能承受的最大压强为l×107Pa，且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示。

设踏板和压杆的质量忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4．8V，取g=10N／kg。

请通过计算回答：

压力F／N

0

250

500

750

1000

1250

1500

1750

2000

……

电阻R／Ω

300

270

240

210

180

150

120

90

60

……

（1）当压力为0时电流表的示数是多少安？

（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表的示数为0．02A，这个人的体重有多少N？

（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的仪表（电流表）量程是多少安？

例5．

（1）是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置，油量表是学生用电流表改装而成，滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端，当P在a端时电路的电流为0.6A，表示油箱已满；P在b端时电路中的电流为0.1A，表示油箱内无油。

（1）改装表盘时，当他选择的滑动变阻器最大值为50Ω时，他应选择的电源电压值和R/的阻值是多少？

（2）若油箱的容积为50L，请你按该同学的改装，在电流表表盘图⑵上标出油量值为0、40L、50L的刻度位置（滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化；确定40L的位置时要求有运算过程）

练1.现代生物医学研究使用的细菌培养箱内的温度需要精确测控，测控的方法之一是用热敏电阻来探测温度。

如图3-28甲所示的电路，将热敏电阻Ro置于细菌培养箱内，其余都置于箱外。

这样既可以通过电流表的示数来表示箱内温度，又可以通过电压表的示数来表示箱内温度。

已知该电路中电源电压是l2V，定值电阻R的阻值是200Ω。

热敏电阻Ro的阻值随温度变化的关系如图3-28乙所示。

求：

（1）当培养箱内的温度降低时，电流表的示数如何变化？

（2）当培养箱内的温度为40℃时，电压表的示数是多大？

（3）已知电流表的量程是0~30mA，电压表的量程是0~8V，则此电路能够测量的最高温度是多大？

练2.为锻炼身体，小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计，如图16甲是其原理图。

硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R接触良好且摩擦不计）。

定值电阻R0=5Ω，R是一根长为5cm的均匀电阻线（阻值跟长度成正比），其最大阻值为25Ω，电源电压为3V，电压表的量程为0～3V，当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于b端。

已知该弹簧伸长的长度△L与所受拉力F间的关系如图16乙所示。

求：

（1）小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘，当不拉拉环时，拉力计表盘上的零刻度线应标在电压表表盘的多少伏处?

（2）闭合开关，当电压表的指针指在1.5V时，电阻线接入电路中的电阻值为多少欧?

此时，作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛?

练3.有一种测量人体重的电子秤，其原理图如图中的虚线所示，它主要由三部分构成：

踏板和压力杠杆ABO、压力传感器R（一个阻值可随压力大小而变化的电阻器），显示体重的仪表G（其实质是电流表），其中AO︰BO=5︰1。

已知压力传感器的电阻与其所受压力的关系如下表所示：

压力F/N

0

50

100

150

200

250

300

……

电阻R/Ω

300

270

240

210

180

150

120

……

设踏板的杠杆组件的质量不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V。

则：

⑴利用表中数据归纳出电阻R随压力F变化的函数关系式：

___________________；

⑵该秤零刻度线（即踏板空载时的刻度线）应标在电流表刻度盘__________毫安处；

⑶如果某人站在踏板上，电流表刻度盘示数为20mA，这个人的体重是_________。

动态练习题

1.如图5所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向右移动时电流表示数，电压表与电流表示数之比.（填变大、变小、不变）

2．如图所示电路中，电源电压恒定．断开S1、S3，闭合S2，两只电表均有示数；再断开S2，闭合S1、S3，此时两只电表的示数与前者相比：

（）

A．两表示数均变小

B．电流表示数变大，电压表示数变小

C．两表示数均变大

D．电流表示数变小，电压表示数变大

3．在图所示的电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动的过程中，各电表示数变化正确的是（）

A..A1、A3示数不变，A2、V示数变小

B.A1、V示数不变，A2、A3示数变大

C.A1、A2、V示数不变，A3示数变小

D.A2、V示数不变，A1示数变小A3示数变大

4.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片向左移动时

A．灯泡L1亮度不变、L2变亮

B．电流表示数不变，电压表示数变大

C．电流表示数变小，电压表示数不变

D.电压表示数均不变

5.在如图所示的电路图6中，把滑动变阻器的滑片向右滑动时，各表的示数的变化情况是（）

A．电压表示数变大，电流表示数变大

B．电压表示数变大，电流表示数变小

C．电压表示数变小，电流表示数变大

D．电压表示数变小，电流表示数变小

6.在如图甲、乙所示的电路中，电源电压相等，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片都从中点向右滑

动时，灯泡L1和L2的亮度的变化是：

（）

A．L1、L2都变亮

B．L1、L2都变暗

C．L1变亮，L2变暗

D．L1变暗，L2的亮度不变

7.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动，下列说法中正确的是（　　）

A．

电压表的示数不变，电流表A1的示数变小

B．

电压表的示数变大，电流表A1的示数变大

C．

电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变小

D．

电流表A1的示数和电流表A2的示数同时变大

8.如图11所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中（）

A.电压表V的示数变小，电流表A2示数变大

B.灯泡变亮，电流表A2示数变小

C.电压表V的示数不变，灯泡亮度不变

D.电流表A1示数不变，电流表A2示数变大

9.在图中所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作一段时间后灯熄灭，且只有一只电表的示数变大．下列判断正确的是（）

A．R短路，电压表示数变小

B．R开路，电流表示数变大

C．L短路，电压表示数变大

D．L开路，电压表示数变大

10.如图所示，电源电压保持不变，当电键S闭合，滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列说法正确的是（）

A．V1示数减小，V2的示数增大

B．V1示数增大，V2的示数增大

C．V1示数减小，V2的示数减小

D.V1示数增大，V2的示数减小