初中物理總復習——第七講：歐姆定律

一、   知識網(wǎng)絡

二、復習要點

1．實驗表明：在      一定時，通過導體的電流跟導體兩端的電壓成正比；在電壓不變時，通過導體的電流跟導體的      成反比。

2．歐姆定律的內(nèi)容為：導體中的電流，跟導體兩端的      成正比，跟導體的電阻成      。其數(shù)學表達式為：      。公式中的I、U、R 的單位必須分別是      、       、      。

3．用電壓表測出燈泡兩端的      ，用電流表測出此時通過燈泡的      ，根據(jù)公式R＝      ，就可以計算出燈泡的電阻值。這種用電壓表和電流表測定電阻的方法叫做      法。公式R=U／I 提供測量導體電阻的方法，但不能認為電阻與電壓成正比，與電流成反比。因為導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，其大小與電流和電壓無關，只由它本身的      、      、      和      決定。

4．把幾個導體串聯(lián)后，相當于增加了導體的      ，因而總電阻比串聯(lián)前的任一電阻都      。把幾個導體      聯(lián)后．相當于增加了導體的      ，因而總電阻比并聯(lián)前的任一電阻都      。

5．在測量小燈泡的電阻時，使用滑動變阻器的目的是改變流過電路中的      ， 同時改變燈泡兩端的      ，這樣就可以測出幾組數(shù)據(jù)，求出燈泡電阻的平均值，以減少       。

6．電路發(fā)生短路時，由于電路中的電阻很小，據(jù)歐姆定律I＝U/R ，電壓不變時，通過的電流會       ，這樣容易損壞電源，至還會引起       ，因此短路是不允許的。

7．人體也是導體，根據(jù)歐姆定律，加在人體兩端的電壓越大，通過人體的電流

      ，電流大到一定的程度就會有危險。

三、考點分析

考查的重點和熱點：(1)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點綜合應用；(2)用伏安法測電阻；(3)電路變化分析和電路故障分析。這類考題知識覆蓋面大，重復率高，難度可大可小，創(chuàng)新性強，這都值得關注。

四、經(jīng)典題解

【例1】(南寧市)如圖7—1所示的電路，電源電壓保持不變，電阻R_l＝5 Ω，R₂＝ 15Ω。

(1)若開關S₁、S₂都斷開時，電流表示數(shù)為0．2 A，則電源電壓是      V。

(2)若開關S₁、S₂都閉合時，電流表示數(shù)為0．9 A，則通過電阻R₃的電流是      A。

解析：(1)當開關S₁、S₂都斷開時，電阻R₁ 與R₂串聯(lián)，此時電路中的總電阻為R==R₁＋R₂==5Ω+15Ω==20Ω，電源電壓為U＝IR＝0．2 A×20Ω＝4 V。

(2)當開關S₁、S₂都閉合時，電阻R ₁與R₃并聯(lián)，R₂被短路，此時R₁與R₃兩端的電壓均為電源電壓，即4 V，通過R₁的電流為 I=U/R₁=0．8 A，根據(jù)并聯(lián)電路中電流的關系，I=I₁+I₃所以通過R₃的電流為I₃=I-I₁= 0．9 A-0．8 A=0．1 A。

啟迪：本題主要考查歐姆定律的理解和應用。解題時首先要看清電路及其變化，然后運用歐姆定律和串、并聯(lián)電路特點求解。

【例2】(廣州市)給你一個電池組(已帶開關S₀，如圖方框內(nèi)所示)，一只電壓表、一個已知阻值為R₀的電阻，一個開關S和幾根導線，利用上述器材設計只需連接一次電路就能測出未知電阻R_x阻值的方法．要求：

(1)在圖7—2內(nèi)畫出電路圖。

(2)寫出簡要的實驗步驟，并用符號表示測量的物理量。

(3)寫出電阻R_x阻值的表達式。

解析：用伏安法測電阻需要一只電壓表、一只電流表．而本題只給一只電壓表，另給了一只已知阻值的電阻R₀。于是我們想到是否可以利用串聯(lián)電路中電壓分配跟電阻的關系：U_x／U₀==R_x／R₀。因此只要用電壓表分別測出U₀和U_x，就可以用R_x＝R₀ U_x／U₀來求出R_x。

由于題目要求只連接一次電路，而且只給了一個開關，所以不能做到只用一只電壓表來分別測出U₀和U_x，但串聯(lián)電路電壓關系U＝U₀＋U_x ，這里U是電源電壓。因此U₀和U_x兩者中，用電壓表測出其中一個電壓；再通過開關的切換測出電源電壓，就可得知

另一個電壓。根據(jù)以上考慮，可設計出電路圖。

(1)電路圖如7－3所示；

(2)實驗步驟：① 閉合開關S₀，斷開開關S，讀出電壓表示數(shù)U_x；② 閉合開關S₀、S，讀出電壓表示數(shù)U；③ 斷開開關S₀、S。

(3)電阻的表達式：

啟迪：本題是伏安法測電阻的拓展問題，解題關鍵在于運用等效思維方法，靈活運用電學知識分析和解決問題。

【例3】(貴陽市)我們已進行過“科學探究：歐姆定律”。

(1)請你在上邊方框中畫出該實驗的電路圖。

(2)① 由于電路中電流的大小受多種因素的影響，所以我們在探究某一因素變化對電流的影響時，必須保持其他因素不變，即采用了       法。② 圖7— 4是某實驗小組在探究過程中，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖象，其中表示電壓不變，電流隨電阻變化的圖象是       圖；表示電阻不變，電流隨電壓變化的圖象是      圖。(選填“甲”或“乙”)

(3)在探究過程中，使用滑動變阻器的目的是      。

(4)實驗的結(jié)論是：

①          ；②          。

解析：(1)實驗電路圖如圖7—5所示。

(2)① 我們采用控制變量法探究歐姆定律。根據(jù)圖象知識可知，表示電壓不變，電流隨電阻變化圖象是甲圖；表示電阻不變，電流隨電壓變化的圖象是乙圖。

(3)在探究過程中，使用滑動變阻器的目的是改變電阻兩端電壓和保證電阻兩端的電壓不變。

(4)實驗的結(jié)論是：① 保持電阻不變時，電流跟電壓成正比；② 保持電壓不變時，電流跟電阻成反比，最后綜合兩者，歸納得歐姆定律。

啟迪：本題來源于課本探究歐姆定律的實驗。解題時應運用控制變量法和圖象數(shù)學知識分析、解決問題。

五、能力訓練

【基礎訓練】

1．(廣東省)歐姆定律的表達式為      。在電壓U 一定的條件下，導體的電阻R越

小，通過導體的電流I越      。兩個電阻R₁和R₂(R₁>R₂)串聯(lián)接入電路中，通過R₁的電流      (選填“大于”、“等于”或“小于”)通過R₂的電流。

2．(蘇州市)當加在某導體兩端的電壓為6 V 時，通過導體的電流為0．5 A，則該導體的電阻為      Ω；若加在該導體兩端的電壓增為12 V，則該導體的電阻為      Ω。

3．(成都市)某同學在探索究“電流跟電壓的關系”時，應保持      不變，他根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫出了如圖7—6所示的圖象，你對這個圖象進行分析后，得出的結(jié)論是      。

4．(四川省)下面的表格是“研究電流跟電壓、電阻關系”的實驗記錄

分析表1數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：在電阻一定的情況下，導體中的電流跟      。

分析表2數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論：在電壓不變的情況下，導體中的電流跟      。

5．(上海市)某同學做“用電流表、電壓表測電阻”的實驗，連接電路時，開關應處于      狀態(tài)(選填“閉合”或“斷開”)。測量時，該同學多次改變滑動變阻器滑片的位置，是為了      。

6．(蕪湖市)某導線電阻為0．008 Ω，若不慎直接跟一節(jié)干電池兩極連接發(fā)生電源短路，則短路電流為      A。

7．兩個定值電阻R₁與_R₂的比值為3：5，把它們并聯(lián)起來接人電路中，通過它們的電流之比為      。

8．一個小燈泡阻值為1O Ω，正常工作時的電流為0．4 A，現(xiàn)要將其接入12 V 的電路中，要求仍能正常發(fā)光，則應      聯(lián)一個阻值為       Ω的電阻．

【提高訓練】

9．(蘭州市)如圖7—7所示，已知兩只燈泡L₁和L₂串聯(lián)，則在a、b、c三個電表中(電流表或電壓表)，a是      表，b是      表 ，c是      表。

10．(烏魯木齊市)如圖7—8所示的電路，電路電壓U保持不變，當滑動變阻器的滑片P 向b端移動的過程中，電流表讀數(shù)的變化情況是(    )。

A．電流表A₁、A₂讀數(shù)都變大          B．電流表A₁、A₂讀數(shù)都變小

C．電流表A₁讀數(shù)不變，A₂讀數(shù)變小    D．電流表A₁讀數(shù)不變，A₂讀數(shù)變大

11．(南通市)在圖7—9所示電路中，閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，當電 表的示數(shù)為6 V 時，電流表示數(shù)為0．5 A； 電壓表的示數(shù)為7．2 V時，電流表的示數(shù)為0．3 A。則電阻R₀為      Ω，為 n，電源電壓為      V。

12．(沈陽市)如圖7— 10所示電路中，閉合開關S后，兩燈都正常發(fā)光，兩電表指針都有偏轉(zhuǎn)，示數(shù)穩(wěn)定。已知電源電壓為8 V，燈L₁ 的電阻為16Ω，燈L₂的電阻為12Ω，則甲電表的示數(shù)為      ， 乙電表的示數(shù)為      。

13．(黃岡市)小剛同學測量2．5 V 小燈泡的電阻時，連接的電路如圖7－ 11。

(1)檢查電路，發(fā)現(xiàn)有一根導線連接錯誤，請你在連接錯誤的導線上打“× ”，若沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，閉合開關，會出現(xiàn)      現(xiàn)象。在圖中補畫出正確的連線。閉合開關前，他應將滑動變阻器的滑片調(diào)到      端(填“A”或“B”)；

(2)小剛改正錯誤后，按正確的操作測得的數(shù)據(jù)如下表：

則第1次測得的小燈泡的電阻為      ；從表中計算出三次小燈泡的電阻不相等。你認為可能的原因是        。

14．(淮安市)電的廣泛應用，極大地提高了人們的生活質(zhì)量。若違反安全用電的原則，就可能發(fā)生觸電事故。請根據(jù)安全用電的要求，給圖7—12所示的甲、乙兩圖配上簡要的解說詞。

甲圖：                    。

乙圖：                    。

l5．如圖7－13所示，若電源電壓為4 V，R_l＝10Ω，R₂的阻值范圍為0～ 30Ω，閉合開關后，求：當滑動變阻器的滑片P 從a端移到b端時，電流表、電壓表的示數(shù)的變化范圍。

16．（河南?。┤鐖D7－14所示，R₂=R₃=20Ω,當S₁和S₂都斷開時，電流表的示數(shù)為0.4A，電壓變的示數(shù)為4V，求：（1）R₁的阻值。（2）電源電壓。（3）S₁和S₂都閉合時電壓表和電流表的讀數(shù)。

【適應性訓練】

17．在圖7－15所示的電路中，電源電壓保持不變，當滑動變阻器的滑片P在a處時，電壓表的示數(shù)為3V，電流表的示數(shù)為0.6A；當滑片P在b端時，電壓表的示數(shù)為5V，電流表的示數(shù)為0.5A，請根據(jù)測得的數(shù)據(jù)計算出與電路有關的五個物理量。

18．(無錫市)小明設計了如圖7－16所示的壓力測量儀，可以反映彈簧上方金屬片受到壓力的大小。其中R′是滑動變阻器，R是定值電阻，電源電壓恒定不變，壓力表實際上是一個電壓表。當金屬片受到的壓力增大時，變阻器的阻值      ，壓力表示數(shù)

       。(選填“變大”、“變小”或“不變”)

六、課本拓展題

1．(北京市)小明同學在研究電阻兩端的電壓跟通過該電阻的電流之間的關系時發(fā)現(xiàn)：電阻不變時，電阻兩端的電壓跟通過該電阻的電流成正比。小明進一步分析實驗數(shù)據(jù)后又發(fā)現(xiàn)了一個新艦律，為了檢驗自已發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律是否正確。他又重新設計一個實驗，得到的實驗數(shù)據(jù)如下表所示，小明分析了表中的實驗數(shù)據(jù)。認為自已發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律是正確的。

(1)根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)可以判斷小明發(fā)現(xiàn)的新規(guī)律為：      。

(2)小明發(fā)觀的新規(guī)律可以應用于電學測量中，清列舉一個應用該規(guī)律進行測量的例子：           。

說明：本題是對課本實驗進一步探究，發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。

2．如圖7— 17所示．它是“高壓危險”的標志．某同學面對標志圖說，只有“高壓電”才有危險，“低壓電”沒有危險．這話對嗎?

說明：本題是對課本插圖(高壓危險)問題的討論。

參考答案和提示

課本拓展題

1．(1)電阻兩端的電壓跟隨通過該電阻的電流之比等于該電阻值；(2)伏安法測電阻2．不對，道理自行作答。