欧姆定律 复习课.docx

欧姆定律 复习课.docx

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欧姆定律复习课

欧姆定律复习课

适用学科

物理

适用年级

初三

适用区域

江苏省

课时时长（分钟）

60

知识点

1.欧姆定律

2.运用欧姆定律解决有关问题

3.用电压表和电流表测电阻

4.串联电路和并联电路中电流的关系

5.串联电路和并联电路中电压的关系

6.串联电路和并联电路中电阻的关系

教学目标

一.知识和技能

（1）巩固深化对欧姆定律的理解,并能在具体的情境中灵活运用欧姆定律解决实际问题

（2）使学生进一步正确掌握电流表和电压表的的用法

（3）理解欧姆定律及其变换式的物理意义。

（4）能运用欧姆定律分析和计算有关问题。

二.过程及方法

提高学生依据实验分析、探索、归纳问题的能力，知道通过实验总结物理规律的研究方法。

三.情感态度与价值观

介绍欧姆的故事，增进学生热爱科学、追求科学、献身科学的学习热情。

重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意学生科学世界观的形成。

教学重点

运用欧姆定律解决有关问题

教学难点

运用欧姆定律解决有关问题

教学过程

一、复习预习

1．欧姆定律：

导体中的电流，与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

2．公式：

（I=U/R）式中单位：

I→安（A）；U→伏（V）；R→欧（Ω）。

1安=1伏/欧。

3．公式的理解：

①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中；②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一。

4．欧姆定律的应用：

①同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大。

（R=U/I）

②当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。

（I=U/R）

③当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。

（U=IR）

二、知识讲解

课程引入：

欧姆定律是对同一段电路而言．在前面我们学到的串、并联电路中电流、电压的关系实际上是对不同段电路，而欧姆定律中三个物理量均是对应同一时刻的同一导体，具有“同一性”．就是说，只有是同一段电路中的电压、电流、电阻，三者才满足欧姆定律的关系．

欧姆定律的应用主要有电路故障分析，动态电路分析，解决实际问题等，在解决具体问题时应该注意什么？

有什么解题方法与技巧呢？

考点/易错点1欧姆定律

由欧姆定律得到的一些常用的公式与理论

串联电路中：

并联电路中：

I总=I1=I2=······=InI总=I1+I2+······+In

U总=U1+U2+······+UnU总=U1=U2=······=Un

R总=R1+R2+······+Rn

考点/易错点2动态电路分析

我们经常遇到复杂电路的情况，包含了多个用电器、多个电流表、电压表．为了准确进行判断、计算，常用这样的方法来分析电路结构：

电流表当作导线（电阻为零），电压表当作断路（电阻无穷大），然后观察电流有几条通路，以判断是串联还是并联电路．

这类问题一般考查的是当滑动变阻器的滑片移动引起的电压表和电流表的示数的变化，解决此类问题的关键是三看：

先看变阻器与其他电路元件的连接方式，再看电压表、电流表测量的是哪一段电路的电压和电流，三看滑片移动时变阻器连入电路的阻值如何变化．再根据欧姆定律，能先判断出电路中电流的变化，结合串联、并联电路的电压特点，就能分析出对应电路的电压变化，从而确定出电压表和电流表的数值变化．

考点/易错点3电路故障

故障

电压表示数

故障位置

故障原因

用电器工作情况

电路图

短路

零

与电压表并联的用电器发生短路

导线电压为零

部分用电器工作

短路

电压表的示数接近电源电压

与电压表并联的用电器以外的用电器发生短路

电源电压全部加在与电压表并联的用电器两端

部分用电器工作

断路

零

与电压表并联的用电器以外的用电器发生断路

电压表的接线柱至少有一个没有与电源接通

用电器不工作

断路

电压表的示数接近电源电压

与电压表并联的用电器发生断路

由电压表、用电器与电源直接构成了一个通路

用电器不工作

考点/易错点4特殊方法测电阻

1．用一只电压表测电阻．

（1）设计思路：

该实验的关键是如何找到待测电阻的电流．因此不妨采用间接测量的方式：

只要求得已知电阻的电流即可．而这一结果可通过测已知电阻两端电压，将测得值除以已知阻值得到．电路图如图8-1所示．

（2）实验原理：

由欧姆定律可以得到：

，

，再由串联电路电流处处相等的规律有，

因而只需测出已知电阻和未知电阻两端的电压即可．

总结：

上面方法是运用一只电压表测量两次，再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值．当然可以用两只电压表一次分别测出已知电阻和待测电阻两端的电压，再根据串联电路分压原理计算出被测电阻的阻值．

2．用一只电流表测电阻．

（1）设计思路：

这一思想与上述原理如出一辙，该问题的关键是如何找到未知电阻两端的电压．只要求出已知电阻两端电压即可．显然，已知电阻两端电压可通过电流与自身阻值相乘来获得，前者由电流表直接测出，后者则是已知条件．电路图如图8-2所示．

（2）实验原理：

由欧姆定律得：

，

，再由并联电路各支路电压相等的规律得

因此只需测定通过未知电阻和已知电阻的电流即可．

总结：

上述方法测电阻都是利用一只电流表测两次，再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值，当然可以运用两只电流表测得干路和一个支路或者测得两个支路的电流，再根据并联电路分流原理计算出被测电阻的阻值．

三、例题精析

【例题1】

【题干】（2014•鞍山）图1的电路中，电源电压恒为12V，滑动变阻器铭牌上标有“100Ω0.5A”字样，图2为R1的I-U图象，R1的阻值为______Ω，当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为______Ω，为了不损坏滑动变阻器R2，接入电路的阻值应不小于______Ω．

【答案】20；40；4．

【解析】

（1）根据R1的I-U图象读出任意一点电流和对应的电压，根据欧姆定律求出R1的阻值；

（2）由图象读出当电路中的电流为0.2A时对应的电压，根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压，根据欧姆定律求出滑动变阻器R2接入电路的阻值；

（3）根据滑动变阻器的铭牌可知电路中的最大电流，根据欧姆定律求出电路中的最小电阻，再根据电阻的串联求出接入电路的最小值

【例题2】

【题干】（2014•青海）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．

【答案】

（1）电源电压为12V，R1的阻值为60欧姆；

（2）当开关都断开时，灯泡两端的电压为6V．

【解析】

（1）作出开关S1、S2都闭合时的等效电路图，灯泡正常发光，根据灯泡正常发光时的电压求出电源电压，由并联电路特点求出通过R1的电流，然后由欧姆定律求出R1的阻值；

（2）作出开关S1、S2都断开时的等效电路图，由欧姆定律求出灯两端的电压．

【例题3】

【题干】（2013•苏州）要测量一个阻值约为几百欧的电阻Rx．实验室提供的器材有：

电源（电压为3V）、学生用电流表（量程为0～0.6A、0～3A）、学生用电压表（量程为0～3V、0～15V）、滑动变阻器R1和电阻箱R2（0～9999Ω5A）各一个，开关、导线若干．

（1）小明用伏安法测量该电阻，右图是小明连接的电路．连接电路时，小明注意到了开关应_______；接通电路前，小明还应将滑动变阻器的滑片滑至最_______（左／右）端．接通电路后，观察到电流表指针不偏转，示数为零，电压表示数为2V．请你判断：

①电路中哪一个元件有故障？

答：

_______；

②该元件发生了什么故障？

答：

_______．

（2）在排除故障换用新元件后，经检查电路完好．闭合开关，逐渐减小滑动变阻器的接入电阻至最小，电压表有示数，但电流表的指针几乎不偏转，电流太小的原因是________________．所以按小明所选的器材不能用伏安法测出该电阻的值．

（3）请你帮助小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材，设计实验方案测出该电阻的值．

（a）在虚线方框中画出实验电路图；

（b）简述实验步骤：

；（用相应的字母表示各个测出的物理量）

（c）写出待测电阻Rx的表达式：

_______．

【答案】

（1）断开；右；①电流表；②短路；

（2）被测电阻阻值太大；（3）（a）见下图；（b）将电压表与Rx并联，扳动电阻箱的旋钮使其阻值为几百欧，读出示数为R2；闭合开关读出电压表示数为U；计算出Rx的阻值．

【解析】

（1）在连接电路时，应注意开关断开，闭合开关前，滑动变阻器的滑片移至最大阻值处．

因为电流表指针不偏转，示数为零，所以可能电流表出现了短路或RX出现了断路，根据电压表示数判断出原因；

（2）根据欧姆定律，在电压不变的情况下，若电路的电阻增大，则电路中的电流减小，若电阻值很大，则电路中的电流会很小．若电流值小于电流表的分度值时，将无法准确地测出电流值．

（3）由于Rx电阻值很大，所以电路中的电流会很小，可设法利用串分压的知识解决．而滑动变阻器与Rx的阻值相比相差太大，所以此时应用电阻箱来代替滑动变阻器．

四、课堂运用

【基础】

1、（2014•通辽）有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾，传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲，工作电路如图乙，电源电压恒为12V，定值电阻R2=30Ω．求：

（1）被检测者未喝酒时，R1阻值；

（2）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数；

（3）现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL，当电压表示数为4.8V时，通过计算说明被检测司机是否酒驾？

【答案】

（1）当被检测者未喝酒时，R1的电阻为60Ω；

（2）被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时，电流表的示数为0.3A；

（3）当电压表示数为4.8V时，被检测司机属于酒驾．

【解析】

（1）从图甲中直接可以看出，当被检测者未喝酒时，即酒精气体的浓度为0时传感器电阻的阻值；

（2）由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出电流表的示数；

（3）当电压表的示数为4.8V时，根据串联电路的电压特点求出定值电阻两端的电压，根据欧姆定律求出电路的电流，继而求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾．

2、（2014•天津）如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象，由图可知甲的电阻是______Ω．若将甲和乙并联接在电路中，通过它们的电流之比I甲：

I乙=_________.

【答案】10；2：

1．

【解析】

（1）由图象可知，甲乙两电阻的I-U图象为正比例函数，则两电阻为定值电阻，根据图象读出任意一组电流和电压值，根据欧姆定律求出两电阻的阻值；

（2）两电阻并联时它们两端的电压相等，根据欧姆定律求出通过两电阻的电流之比．

【巩固】

1、（2014•广西）如图，电阻R1：

R2=3：

2．闭合开关S后，R1、R2两端电压之比为U1：

U2=____电流表A1、A2的示数之比I1：

I2=_____.

【答案】1：

1；2：

3．

【解析】由电路图可知，两电阻并联，电流表A1测R1支路的电流，A2测R2支路的电流，根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电流表A与A1的示数之比．

2、（2014•绵阳）亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路．其电路原理图如图（a）所示．其中，电源两端电压U=4V（恒定不变）．菁优网是电压表．量程为0～3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图（b）所示．闭合开关S后．求：

①当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是多少？

②当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？

③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？

【答案】①当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是200Ω；②当环境温度为40℃时，电压表的示数是2.4V；③电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是80℃．

【解析】

（1）根据图b可读出环境温度为40℃时对应的R1的阻值；

（2）R0与R1是串联，根据电阻的串联求出总阻值，利用欧姆定律即可求出电流和电压；（3）电压表两端电压达到最大测量值3V时，根据串联电路的电压特点求出定值电阻R0两端的电压，利用欧姆定律即可求出此时的电流，最后再根据欧姆定律求出R1的阻值；然后对照变化曲线去找对应温度．

【拔高】

1、

（2014•齐齐哈尔）智能手机上已普遍使用电阻触摸屏，如图在竖直方向上触摸屏相当于一根电阻丝，触摸P点时电阻丝被分为上、下两部分，电阻分别为R1、R2．电源电压不变，当触摸点在竖直方向移动时，若测得R1两端电压减小，则R1阻值_______，触摸点P到屏下端的距离________（均填“增大”、“减小”或“不变”）．

【答案】减小；增大．

【解析】从电路图可知，R1、R2串联，电流相等，根据公式U=IR可知，电阻越大，电阻两端的电压越大．从电路图可以看出R1的电阻变化与屏下端的距离的关系．

2、在测量定值电阻R；阻值的实验中．

（1）请你将图甲中的实物电路用笔划线代替导线连接完整．

（2）实验时，若只有Rx断路，开关闭合后，电路中可能出现的一种现象是：

________．

（3）在实验过程中，发现电压表不能使用，小明将滑动变阻器调到最大值作为定值电阻R。

使用（R。

值已知），设计了如图乙所示的电路测量Rx阻值．测量时，只闭合S．电流表示数为Il，只闭合S2电流表示数为I2，则电阻Rx两端的电压为________，电阻Rx=________．（用Il、I2和R。

表示）

（{）因图乙未能测量多组数据，于是小明向老师借丁一只定值电阻R。

（R。

值已知），设计了如图丙所示的实验电路，重复（3）中的测量步骤和计算方法，并多次测量求出了电阻Rx的阻值．小明得出的Rx阻值是________（正确／错误）的，理由是________________．

【答案】

（1）如图；

（2）电流表示数为0（答案不唯一）；（4）错误；RX与R0在两种不同的状态下电压不一定相同．

【解析】

（1）由电源电压确定电压表的量程，电压表与定值电阻并联．

滑动变阻器有4个接线柱，选择一上一下串联在电路中．

（2）RX断路，电路断路，电路中无电流，电压表串联在电路中，分析出现的现象．

（3）RX与R0分别接入电路，找电源电压相等，列等式求解．

（4）串联电路的电阻在电路中起分担电压的作用，电阻不同，分担的电压不同．

当只闭合S1时，RX与滑动变阻器串联在电路中，只闭合S2时，R0与滑动变阻器串联在电路中，滑片位置不变，R0与RX不一定相等，分担的电压不一定相同．

五、课程小结

一、串联分压

I1=I2=I3U1+U2=U总U1/U2=R1/R2

二、并联分流

U1=U2=U总I1+I2=I总I1/I2=R2/R1

三、串联电阻

R串=R1+R2R串=nR

四、并联电阻

1/R并=1/R1+1/R2R并=R/n

特殊方法测电阻

1.用一只电压表测电阻是运用一只电压表测量两次，再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值．当然可以用两只电压表一次分别测出已知电阻和待测电阻两端的电压，再根据串联电路分压原理计算出被测电阻的阻值．

2.用一只电流表测电阻是利用一只电流表测两次，再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值，当然可以运用两只电流表测得干路和一个支路或者测得两个支路的电流，再根据并联电路分流原理计算出被测电阻的阻值．