初中物理电学部分3欧姆定律讲解.docx

1、初中物理电学部分3欧姆定律讲解【知识点归纳】1、实验一：探究电流和电阻的关系1、电路图2、实验方法：控制变量法保持被测电阻两端电压不变，改变被测电阻的阻值，从电流表、电压表上读出示数，从而判断电流和电阻的关系。3、实验仪器电流表、电压表、滑动变阻器以及电阻值不相等的多个被测电阻4、实验步骤 （1）画出电路图； （2）根据电路图连接实物，开关处于断开状态，且滑动变阻 器连入最大值； （3）检查电路，无误后闭合开关 （4）放入第一个被测电阻R1，调节滑动变阻器，读出电流 I1，电压V,记录数据； （5）取出R1，用R2替换，闭合开关，调节滑动变阻器， 使R2两端的电压和R1相同时，即达到V时，读出

2、电 流表示数I2，记录数据； （6）取出R2，用R3替换，闭合开关，调节滑动变阻器， 使R3两端的电压和R1，R2相同时，即达到V时，读 出电流表示数I3，记录数据； (7) 比较数据，得出结论。 5、实验结论： 电流跟电阻的关系：在电压一定的情况下，导体中的电流跟导 体的电阻成反比 6、注意事项（1）同一性：电流和电阻是针对同一导体而言的，不能说一个 导体的电流与另一个导体的电阻成反比。（2）不能反过来说，电压不变时，导体的电阻与通过它的电流 成反比。我们知道电阻是导体本身的一种特性，即使导体 中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会顺为导体中电 流的增大或减小而使它的电阻发生改变。（3）所有

3、连接电路的试验中，开关都要处于断开状态，滑动 变阻器要连入最大值。（4）滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压，使每次被 测电阻两端的电压都处于同一电压值。只有电压相同时， 才能探讨电流和电阻的关系。2、实验二：探究电压和电阻的关系 1、电路图2、实验原理：控制变量法保持被测电阻的电流不变，改变被测电阻的阻值，从电流表、电压表上读出示数，从而判断电压和电阻的关系。4、实验仪器电流表、电压表、滑动变阻器以及电阻值不相等的多个被测电阻5、实验步骤 （1）画出电路图； （2）根据电路图连接实物，开关处于断开状态，且滑动变阻 器连入最大值； （3）检查电路，无误后闭合开关； （4）放入第一个被测电阻

4、R1，调节滑动变阻器，读出电流 I，电压V1,记录数据； （5）取出R1，用R2替换，闭合开关，调节滑动变阻器， 使流过R2的电流和R1相同时，即达到I时，读出电 压表示数V2，记录数据； （6）取出R2，用R3替换，闭合开关，调节滑动变阻器， 使流过R3的电流和R1，R2相同时，即达到I时，读 出电压表示数V3，记录数据； (7) 比较数据，得出结论。 5、实验结论： 电压跟电阻的关系：在电流一定的情况下，导体两端的电压跟 导体的电阻成正比。 6、注意事项（1）同一性：这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同 一导体而言的，不能说一个导体中的电流和另一导体上的 电压成正比。（2）不能反过来

5、说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存 在一个逻辑关系的问题，电流、电压都是物体量，有各自 和物体，物体 量之间存在一定的因果关系，这里的电压是 原因，电流是结果，是因为导体两端加了电压，导体中才有 电流，不是因为导体中通了电流才加了电压，因果关系不能 颠倒。（3）所有连接电路的试验中，开关都要处于断开状态，滑动 变阻器要连入最大值。 （4）滑动变阻器的作用：改变流过被测电阻的电流，使每次流 过被测电阻的电流都处于同一电流值。只有电流相同时， 才能探讨电压和电阻的关系。3、实验三：测小灯泡（或其他用电器）电阻1、电路图2、实验方法：伏安法 通过测量被测小灯泡两端的电压（伏），以及流过小灯泡的

6、电 流（安），从而通过欧姆定律I=U/R计算出被测小灯泡的电阻 3、实验原理：欧姆定律 I=U/R 4、实验步骤 （1）画电路图 （2）根据电路图链接实物图 （3）调节滑动变阻器，读出电压U1，电流I1 （4）再次调节滑动变阻器，读出电压U2，电流I2 （5）继续调节滑动变阻器，读出电压U3，电流I3 （6）通过欧姆定律I=U/R分别计算出第一次、第二次 第三次算得的电阻R1，R2，R3 （7）求平均值，算得被测小灯泡的电阻R=（R1+R2+R3）/35、注意事项 （1）滑动变阻器的作用：保护电路；以及改变被测小灯泡两 端的电压，多次测量，求平均值； （2）多次测量的目的是求平均值，减小误差。

7、一般情况下， 测得3组数据便可。 四、欧姆定律1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电 阻成反比。2、表达式：I=U/R （1） U表示一段导体两端的电压，单位是伏特（V）； （2） R表示这段导体的电阻，单位是欧姆（）； （3） I表示通过这段导体中的电流，单位是安培（A）。3、公式的物体意义： （1）欧姆定律的公式I=U/R表示导体两端的电压增大几倍， 导体中的电流就增大几倍； （2）当加在导体两端的电压不变时，导体的电阻增大几倍， 其电流就减小为原来的几分之一。4、由公式可变形为：U=IR R=U/I5、对欧姆定律的理解：(1)定律涉及的电流、电压、电阻三个物体量都是针对

8、同一导体 或同一段电路而言的，即满足“同体性”；(2)式中的I、U、R还应是同一段导体在同一时刻的电流、电压、 电阻，即满足“同时性”； (3)运用该式时，式中各物理量的单位要统一使用基本单位。(4)定律中提到的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不 同的前提条件，即当电阻一定时，通过它的电流跟它两端的 电压成正比，当导体两端的电压一定时，通过它的电流跟它 的电阻成反比。(5)欧姆定律公式I=U/R可以变形为U=IR，但不能认为导体两端 的电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比，因为电压是形 成电流的原因；(6)公式还可以变形为R=U/I，但不能说导体的电阻跟它两端的 电压成正比，跟电流成反比

9、，因为电阻是导体本身的一种特 性，跟所加电压和通过的电流无关，只是为我们提供一种测 量、计算导体电阻的方法而已。(7)欧姆定律只适用于纯电阻电路。如：只接有电阻器、电热器、 白炽灯等电路。对于非纯电阻电路，如电动机电路、日光灯 电路等，不能直接应用。 五、电阻的串联、并联 1、电阻串联：R=R1+R2+Rn。 2、电阻并联：1/R=1/R1+1/ R2+1/Rn。 （1）如果n个阻值都是r的导体并联，则总电阻R=r/n （2）当只有两个电阻并联时，R=R1*R2/（R1+R2） （3）并联电路的总电阻小于任一分电阻 3、注意 （1）在串并联电路中，任一电阻增大，电路总电阻也增大 （2）串联电路

10、中，各电阻分压，且各电阻两端电压与各电 阻阻值成正比； （3）并联电路中，各电阻分流，且各支路电流之比为各支 路阻的反比。 六、断路和短路 1、断路：电路没有接通 2、可能原因：灯丝断了；灯头内的电线断了；、开关等处 的接线松动、接触不良。 3、电源短路：不经过用电器直接将电源两极连接起来的 现象。 4、由欧姆定律可以知道，由于导线的电阻很小，电源短 路时电路上的电流会很大，这样大的电流，电池或其 它的电源都不能承受，会造成电源损坏；更为严重的 是，因为电流太大，会使导线的温度升高，严重时有 可能造成火灾。 5、用电器短路：即电路中的某一用电器的两端由导线直 接连接。 6、当用电器发生短路时，

11、此用电器无法工作，并会引起 整个电路中的电流过大而发生危险，这也是不允许的。七、电流表、电压表的示数变化在含有滑动变阻器的电路中，由于开关的闭合或断开会引起电流表、电压表示数的变化，或滑动变阻器的滑片移动也会引起电流表、电压表的示数变化。判断电流表、电压表示数如何变化是电学中一类比较重要的题型。这种题目的分析一般遵循下列思路：1、首先分析电路的连接情况，看清是串联电路还是并联电路， 分析电路连接时一般先去表。即把电流表当成导线，把电压 表当做开路处理。2、分析滑片滑动时，变阻器电阻如何变化，电路总电阻如何变 化，或开关闭合、断开时电路连接情况如何变化，电路中总 电阻如何变化。3、运用欧姆定律看

12、总电流如何变化，然后再进一步分析各用电 器上电流和电压的变化情况。这种题目从解题过程来看，一 般符合总分总的特点。八、解电学题的方法、步骤 1、根据题意和所给出的电路图分析电路的连接情况（用电器 串联、并联情况的电压表、电流表、所测电压的电流的情 况），画出等效电路图。具体做法： （1）简化电路。将不工作的用电器和电路中的电表去掉，电 流表的内阻很小，简化处理时可先看做一根导线，电压 表的内阻很大，简化处理时将其所在支路看做断路。 （2）看滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝。分析电流表 和电压表分别测的是哪段电路的电流和电压。 （3）在电路图上标明已知量和未知量，同一个导体的U、I、 R下角标要

13、相同，这样对试题所描绘的物体情景就有了 整体的认识，便于分析和解题，避免张冠李戴。 （4）再根据欧姆定律和串、并联电路的特点列方程解题【例题精讲】【例1】如图，当滑动变阻器接触头P向右移动时，电流表、电压表的示数 如何变化？（电源电压U不变）【解析】此题考查的是电表示数变化问题，滑动触头P未动时，R1、R2并联 电压表示数：U=U1=U2 电流表示数：I=I1+I2 当P向右移动时，R2增大，U2不变，电压表示数不变。 因，R2增大时，I2变小，I=I1+I2也变小，电流表示数变小。【答案】电压表示数不变；电流表示数变小。【方法提炼】关于电表示数变化问题是历年中考考查的重点也是难点问题， 解决

14、该类问题首先简化电路，判断串并联；其次认清各表测量的对象；从 引起变化的电阻入手，导到总电阻、总电流（不管是串联还是并联，一个 电阻增大其总电阻增大，总电流减小），然后根据欧姆定律各各击破。【例3】如图所示的电路中，电源电压为9伏且不变，电阻R1=12欧，R2=12 欧，R3=6欧，在以下情况中电流表的示数各是多少？ S1、S2都断开时 S1、S2都闭合时 S1闭合，S2断开时【解析】本题考查通过改变开关的开、闭来改变电路结构，解题的关键是弄 清各种情况中电路的连接形式。【答案】 S1、S2都断开时，R1与R2串联， R=R1+R2=12欧+12欧=24欧 S1、S2都闭合时，R1被短路，R2

15、与R3并联， 所以R=4 S1闭合，S2断开时，只有电阻R2与电源相连 【方法提炼】遇到变化电路不要慌，当里个当，当里个当。一个当一个电路 图，条件要注明，方程在其中。【例5】如图7-1-6所示，电阻R1=R2=4 ，电源电压保持不变。当S1、S2 都闭合时，电流表的示数为0.75 A，此时电路是_联电路， 电路的总电阻是_ ，当S1闭合、S2断开时，电路的总电 阻是_ ，电流表的示数是_ A。图7-1-6【解析】S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测通过R1的电流。 U1=U2=U=I1R1=0.75 A4 =3 V，总电阻为2 ,S1闭合、S2断开时， 电路中只有R1接入电路，总电阻为4

16、 ,此时通过R1的电流 I1=U/R1=3 V/4 =0.75 A。 【答案】并 2 4 0.75【例5】将两个电阻R1、R2并联后，再与电池组和开关串联成回路，如图7-1-7 所示。已知干路电流为I=2 A，通过R1的电流为I1=1.2 A，电池电压 为U=24 V，求R1和R2的阻值是多少？图7-1-7 【解析】并联电路中的各支路电压相等，U=U1=U2=24 V，并联电路中，干路电 流等于各支路电流之和，I=I1+I2。解：I2=I-I1=2 A-1.2 A=0.8 A, 由I=U/R得R=U/I R1=U1/I1=24 V/1.2 A=20 ,R2=U2/I2=24 V/0.8 A=3

17、0 。 【答案】R1=20 R2=30 【例6】如图7-1-8所示，R1=12 ，将它与R2串联后接到8 V的电压上，已知 R2两端的电压是2 V，求R2的阻值。图7-1-8【解析】根据串联电路的基本特点U=U1+U2可求出U1，然后根据U1/U2=R1/R2可求 出R2。也可以根据I1=（U总-U2）/R1=I2来求R2，即U1=U总-U2=8 V-2 V=6 V，I1=U1/R1=6 V/12 =0.5 A,又I1=I2得R2=U2/I2=2 V/0.5 A=4 。【答案】4 【例7】某人做实验时把两盏电灯串联起来，灯丝电阻分别为R1=30 ,R2=24 , 电流表的读数为0.2 A，那么

18、加在R1和R2两端的电压各是多少?【答案】因为，所以U=IR U1=IR1=0.2 A30 =6 V U2=IR2=0.2 A24 =4.8 V 故R1和R2两端电压分别为6 V、4.8 V。【例8】如图7-1-9所示电路，电压表V1的读数为8 V，闭合开关后V2的读数为 5 V。若电阻R1的阻值为12 ，求R2的阻值。图7-1-9【答案】U1=U-U2=8 V-5 V=3 V 通过R1的电流 I1=0.25 A 故R2的阻值为20 。【例9】孙楠同学用如图7-1-10所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关 系，他先后将5 、15 和25 的定值电阻接入电路a、b两点间， 闭合开关S，读出电

19、流表示数（如下表）。由实验数据可以看出电流I与 电阻R并不成反比。电阻R/51525电流I/A0.60.30.2 图7-1-10（1）你能分析出发生错误的原因吗？（2）如果仍用5 、15 和25 的三个定值电阻进行实验，你能否设计两种 方法，验证在电压不变时，导体中的电流跟电阻的关系？画出电路图，并 写出简要的实验步骤。【答案】（1）实验中没有保持a、b两点间的电压不变。 （2）方法一：如图甲所示，利用电源电压不变。 步骤：按电路图连接好实物图；分别把5 、15 和25 电阻依次连入电路，闭合开关，读出每次电流表的示数，记录在设 计的表格中。方法二：利用图乙所示的电路，通过调节滑动变阻器的滑片

20、，保持a、b两点间的电压不变。步骤：按电路图连接好实物图；分别把5 、15 和25 电阻依次连入电路a、b两点间，闭合开关，调节滑片使三次电压表示数相同，读出每次电流表的示数，记录在设计的表格中。【例10】加在一个定值电阻两端电压从6 V增加到7.5 V时，通过它的电流增 大了0.05 A，求该电阻的大小。【解析】 加在导体上的电压增加时，电流增大，但电压和电流的比值为一个定 值，因此：R=U1/I1=U2/（I1+0.05 A），即6 V/I1=7.5 V/（I1+0.05 A） 得I1=0.2 A，所以R=U1/I1=6 V/0.2 A=30 。【答案】30 【课后练习】18如图46所示的

21、电路，滑动变阻器的滑片P固定在它的中点时，连入电路的电阻值为R，当只闭合K1时，R与R1上的电压之比是1：2；当只闭合K2时，R与R2上的电压之比是1：4，如果把滑片P移到a端，则 AK1、K2闭合时，通过R1与R2的电流之比是1：2BK1、K2闭合时，通过R1与R2的电流之比是2：1C只闭合K1时，滑动变阻器ab两端的电压与电阻R1两端的电压之比是1：1D只闭合K2时，滑动变阻器ab两端的电压与电阻R2两端的电压之比是1：119图47所示的电路接通时，滑动变阻器的滑动触头由a滑到b的过程中 A安培表和伏特表的示数都变小B安培表和伏特表的示数都变大C安培表的示数变大，伏特表的示数变小D安培表的

22、示数变小，伏特表的示数变大23将安培表先后串联在图51中的A处、B处、和C处，当电键K闭合时，安培表接在何处的读数最大？ AA处 BB处CC处 D三处都一样25如图53所示，R1=R2时，电源电压不变，当电键由闭合变为断开时，安培表示数 A.不变B.变为原来2倍C.变为原来的1/2D.无法判断26图54中的滑动变阻器R1的阻值是200欧姆，电阻R2是300欧姆，电源电压是6伏特且保持不变，当滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端，伏特表示数的变化是 A6伏0伏 B3.6伏6伏C6伏3.6伏 D6伏2.4伏27图55所示电路，AB两端电压保持不变，当滑动变阻器的滑动片P滑动的过程中，下面关于安培表和伏

23、特表示数的变化以及发生变化原因的简要分析，正确的是 A不管P向哪端滑动，R2都是不变的，所以伏特表示数不变，安培表示数将在P向a端滑动时变小，P向b端滑动时变大B不管P向哪端滑动，R1都是不变的，所以伏特表示数不变，安培表示数将在P向b端滑动时变小，P向a端滑动时变大CP向a端滑动时，R1不变，R1两端电压不变，伏特表示数变小，R3也变小，所以安培表示数不变DP向a滑动时，R2和R3并联总电阻变小，干路电流变大，R1两端电压变大，所以伏特表示数变小，那么，通过R2的电流变小，安培表示数变大EP向b端滑动时，R3变大，R2和R3并联总电阻变大，所以伏特表示数变大，干路中电流变小，通过R2的电流变

24、大，安培表示数变小28图56所示的电路中，电压U保持恒定，当K断开时，安培表的读数是 AA1变大、A2不变BA1变小、A2不变CA1不变、A2变小DA1不变、A2变大29如图57所示，AB两点间电压保持不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时 A安培表示数变小，伏特表示数变大B安培表示数变小，伏特表示数变小C安培表示数变大，伏特表示数变小D安培表示数变大，伏特表示数变大31如图59所示，电源电压为9伏特，定值电阻R为5欧姆，滑动变阻器R0的最大电阻值为4欧姆，那么当滑动片由滑动变阻器的a端滑向b端时，伏特表的示数是 A由0逐渐增大到9伏B由0逐渐增大到5伏C由0逐渐增大到4伏D由4伏特逐渐减小到03

25、2如图60所示电路，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，各电表示数的变化情况是 AA变小、V1变大，V2变小BA变大、V1变大，V2变小CA变小、V1变小，V2变大DA变大、V1变小，V2变大33如图61所示的电路图中，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，下列判断哪个是完全正确的？ A安培表的示数变大，伏特表的示数变小，电灯L变亮B安培表的示数变小，伏特表的示数变小，电灯L变暗C安培表的示数变小，伏特表的示数变大，电灯L变暗D安培表的示数变大，伏特表的示数变小，电灯L变亮34如图62电源电压不变，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，伏特表V1和V2的读数分别为12伏和4伏，安培表A的读数为1

26、安，当滑片位于变阻器中间时，各表的读数分别是 AV1为12伏；V2为4伏；A为0.8安BV1为12伏；V2为2.4伏；A为1.2安CV1为9.6伏；V2为2.4伏；A为1.2安DV1为8伏；V2为4伏；A为0.8安35如图63所示，电源电压不变，当合上电键K时，电路中安培表与伏特表的示数变化情况是 A安培表示数变大、伏特表示数变大B安培表示数变小、伏特表示数变小C安培表示数变小、伏特表示数变大D安培表示数变大、伏特表示数变小37图65所示的电路中，电源电压不变，K闭合时，电灯L正常发光，要在K断开时，电灯L仍能正常发光，滑动变阻器的滑片P应该 A向右移动 B不动C向左移动 D先向右移，再回到原

27、位57如图76所示电路，电源电压保持不变，K闭合后，伏特表的读数_，安培表1的读数_，安培表2的读数_（填“变大”、“变小”、“不变”）。60如图78所示，电源电压为6伏特，R1=R2=30欧姆，当电键K断开时，安培表的读数是_安培；当电键K闭合时，安培表的读数是_安培。87如图104所示，电源电压为8伏特，电阻R1=4R2，安培表的示数为0.2安培；求电阻R1和R2的电阻值各为多少欧姆？89如图106所示，已知电阻R1=6欧姆，通过R2的电流强度I2=0.5安培，通过R1和R2的电流强度之比为I1：I2=2：3求R2的阻值和总电压U。90如图107所示电路，当电键K闭合后，安培计的读数为2安培，伏特计的读数为6伏特，如果R1=3R2，求电阻R1、R2的值。91如图108所示，电源电压为15伏特，电阻R1=R2=10欧姆，求下列情况安培表和伏特表的示数。(1)当K接通时；(2)当K断开时。92在图109所示电路中，已知电源电压为U，电路中的电阻为R1，通过安培表的电流为I1。若想得到通过安培表的电流为3I1，需要和R1并联一个多大的电阻R2？93在图110所示，R1=20欧姆，R2=60欧姆，电源电压为12伏特。(1)当电键K1断开，电键K2与B端接通时，求R2两端的电压。(2)当电键K1与C端接通，电键K2与A端接通时，求安培表中通过的电流强度。