暑假辅导讲义：14.3 欧姆定律-2023-2024学年苏科版物理九年级上册

14.3 欧姆定律 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 【知识讲解】 一、探究电流与电压、电阻的关系 1、探究电流与电压的关系 ①设计实验控制电阻R不变，利用滑动变阻器改变电阻两端电压U，研究通过电阻R的电流I与其两端电压U的关系。 ②实验数据 ③分析论证：分析数据也可以采用图像法，图像法有时会更直观地看出两个量间的变化关系。 注意：电压是形成电流的原因，当电压为0时，导体中不会有电流通过，即电流也为0，因此图像经过坐标原点。为了得出具有普遍性的结论，需要更换不同阻值的电阻（比如换成5Ω的电阻），再测量一组数据，并画出对应的图像。 ④实验结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 2、探究电流与电阻的关系 ①设计实验：控制电阻R两端电压U不变，改变电阻R的阻值，研究通过电阻R的电流I与其阻值R的关系。实验中，在更换不同阻值的电阻时，要先断开开关，更换电阻后，再将滑动变阻器的滑片调到阻值最大端，以免闭合开关后，电阻两端电压超过电压表量程。 ②实验数据 ③分析论证：为了得出具有普遍性的结论，需要改变控制的电压（比如控制2V不变），再测量一组数据，并画出对应的图像。 ④实验结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 注意：滑动变阻器作用①保护电路②控制电阻两端电压一定。 二、欧姆定律 1、欧姆定律 通过上面探究电流与电压、电阻的实验我们发现： ①当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比； ②当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究，发现对大多数导体而言，上面的规律是成立的，并进一步归纳得出了电学中非常重要的物理定律——欧姆定律。 欧姆定律：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。I=U/R。 2、欧姆定律的几点说明 ⑴公式中使用国际单位，其中电压U的单位为伏特（V），电阻R的单位为欧姆（Ω），电流I的单位为安培（A）。 ⑵欧姆定律反映的是同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系。 ⑶欧姆定律只适用于纯电阻电路。①纯电阻电路：纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。比如，电热毯、电饭锅、电炉子、电暖气、电热水器、电水壶、白炽灯等都属于纯电阻电路。白炽灯工作时，可以理解为将电能转化为内能，一部分内能又转化为光能。②非纯电阻电路：非纯电阻电路是将电能转化为内能和其他形式能量的电路（纯电阻电路以外的电路都属于非纯电阻电路）。比如，电动机对外做功时，还会发热，也就是电动机在工作时将很大一部分电能转化为机械能，很少一部分转化为内能，所以电动机属于非纯电阻电路；又比如，节能灯把大部分电能转换成了光能，所以节能灯也属于非纯电阻电路。 ⑷电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压、电流无关。因此不能说导体的电阻R跟它两端的电压U成正比，跟电流成反比。 ⑸电压是形成电流的原因，电阻是导体对电流的阻碍作用。也就是电压和电阻会影响电流，而不是电流影响电压和电阻，切记切记。 3、用公式进行计算的一般步骤：①读题、审题（注意已知量的内容）；②根据题意画出电路图；③在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；④选用物理公式进行计算（书写格式要完整，规范）。 注意：学完欧姆定律后，电学中出现了真正意义的计算题，对于初学者来说，请学着按上面的步骤解题。 典型例题：小军利用图1电路探究电流与阻的关系，所用器材规格已在图中标明。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向左移动时，滑动图变阻器接入电路的阻值增大； （2）完成连接后进行实验。闭合开关前，滑片P应置于最　   　（选填“左”或“右”）端； （3）实验中，若无论如何调节滑动变阻器，电流表的示数为零，电压表示数始终为3V．经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是　   　（选填导线编号）； （4）测量结束后，应先　   　，拆除　   　两端导线后，再拆除其他导线并整理好器材； （5）将电流表示数记为I，电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2．小军根据实验数据绘制的I与1/R之间关系的图线如图2所示。 ①根据图2可得出“在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　   　”的实验结论； ②在图3的选项中，能正确反映I与1/R2之间关系的是　   　，你的理由是：　   　。 【分析】（1）根据要求滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，确定变阻器的连接；（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处；（3）电流表示数为0，电路断路，电压表示数始终为3V，电压表与电源连通，电压表并联的那部分断路。（4）为了保护电路，实验结束后，应先断开开关，先拆除电源两端导线；（5）由I与1/R是一条过原点的直线得出在电压一定时，电流与电阻倒数的关系；根据串联电路电压的规律求出滑动变阻器的电阻保持不变，得出电流与1/R2的关系。 【解答】解：（1）滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，故变阻器滑片以右的电阻丝连入电路中。 （2）为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最左端；（3）电流表无示数，电路断路。电压表示数为3V，测电源电压，与电源连通，所以电压表并联的那部分断路，所以导线②断路。（4）为了保护电路，实验结束后，应先断开开关，先拆除电源两端导线后，再拆除其他导线并整理好器材；（5）①根据图2描出的图象，电流与导体电阻的倒数成正比，则电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；②由图2知电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U=IR=0.1A×1/0.05Ω=2V，根据串联电路电源压的特点知：滑动变阻器两端的电压保持不变，为3V﹣2V=1V；则电流与滑动变阻器的阻值成反比关系，则I与1/R2的图象关系是A图所示图线。故答案为：（1）图略；（2）左；（3）②；（4）断开开关；电源；（5）①反比；②A；滑动变阻器两端的电压保持不变。 【点评】本题考查了电路的连接、实验的注意事项、故障分析、器材的整理以及图象的分析，其中图象的分析有一定的难度。 三、考题再现 1：德国有位物理学家经过十年不懈的努力，在大量实验的基础之上，归纳出一段导体中电流跟电压和电阻的定量关系，概括为公式：I=U/R，为了纪念他的杰出贡献，人们将他的名字命名为（　　）的单位。 A．力   B．电流 C．压强    D．电阻 2：用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V“，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“，电源电压3伏恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2伏不变，读出电流表示数并记录。 实验组次 1 2 3 电阻R/欧 5 10 20 电流I/安 0.4 0.2 0.1 （1）分析表中数据，可得出的实验结论是　   　； （2）为了使实验结论更可靠，控制AB间电压2伏不变，再多测几组数据，AB间允许接入电阻R的取值范围是　   　欧。 3：某同学在完成实验“探究电流与电阻关系”时所设计电路如图所示：已知电源电压4.5V，电压表示数2V，滑动变阻器最大阻值20Ω．实验中该同学将R1由5Ω更换为10Ω后，应该向　   　调节滑动变阻器；为了保证实验顺利完成R1的阻值不能超过　   　Ω。 I/A U/V 0 1 2 3 0.3 0.2 0.1 甲 乙 4：在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中，电阻R＝10Ω，电源电压U＝3V。 （1）小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小军检查后发现有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线，画出正确的连线。 （2）电路改正后，小刚闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数为电源电压值，取下电阻，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是__________________________。 （3）故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像，如图乙所示，由图像可以得出结论：___________________________。为了使结论更具有普遍性，小刚还应_______________________________________。 参考答案： 1、D；2、当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比；3.33--100；3、右；16；4、（1）见下图；（2）电阻断路；（3）在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 更换电阻，继续实验。 × 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.3 欧姆定律 姓名：_________________ 日期：_____月______日 等第___________ 【知识讲解】 一、探究电流与电压、电阻的关系 1、探究电流与电压的关系 ①设计实验控制电阻R不变，利用滑动变阻器改变电阻两端电压U，研究通过电阻R的电流I与其两端电压U的关系。 ②实验数据 ③分析论证：分析数据也可以采用图像法，图像法有时会更直观地看出两个量间的变化关系。 注意：电压是形成电流的原因，当电压为0时，导体中不会有电流通过，即电流也为0，因此图像经过坐标原点。为了得出具有普遍性的结论，需要更换不同阻值的电阻（比如换成5Ω的电阻），再测量一组数据，并画出对应的图像。 ④实验结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 2、探究电流与电阻的关系 ①设计实验：控制电阻R两端电压U不变，改变电阻R的阻值，研究通过电阻R的电流I与其阻值R的关系。实验中，在更换不同阻值的电阻时，要先断开开关，更换电阻后，再将滑动变阻器的滑片调到阻值最大端，以免闭合开关后，电阻两端电压超过电压表量程。 ②实验数据 ③分析论证：为了得出具有普遍性的结论，需要改变控制的电压（比如控制2V不变），再测量一组数据，并画出对应的图像。 ④实验结论：在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 注意：滑动变阻器作用①保护电路②控制电阻两端电压一定。 二、欧姆定律 1、欧姆定律 通过上面探究电流与电压、电阻的实验我们发现： ①当导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比； ②当导体两端电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 早在19世纪20年代，德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究，发现对大多数导体而言，上面的规律是成立的，并进一步归纳得出了电学中非常重要的物理定律——欧姆定律。 欧姆定律：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。I=U/R。 2、欧姆定律的几点说明 ⑴公式中使用国际单位，其中电压U的单位为伏特（V），电阻R的单位为欧姆（Ω），电流I的单位为安培（A）。 ⑵欧姆定律反映的是同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系。 ⑶欧姆定律只适用于纯电阻电路。①纯电阻电路：纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。比如，电热毯、电饭锅、电炉子、电暖气、电热水器、电水壶、白炽灯等都属于纯电阻电路。白炽灯工作时，可以理解为将电能转化为内能，一部分内能又转化为光能。②非纯电阻电路：非纯电阻电路是将电能转化为内能和其他形式能量的电路（纯电阻电路以外的电路都属于非纯电阻电路）。比如，电动机对外做功时，还会发热，也就是电动机在工作时将很大一部分电能转化为机械能，很少一部分转化为内能，所以电动机属于非纯电阻电路；又比如，节能灯把大部分电能转换成了光能，所以节能灯也属于非纯电阻电路。 ⑷电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与电压、电流无关。因此不能说导体的电阻R跟它两端的电压U成正比，跟电流成反比。 ⑸电压是形成电流的原因，电阻是导体对电流的阻碍作用。也就是电压和电阻会影响电流，而不是电流影响电压和电阻，切记切记。 3、用公式进行计算的一般步骤：①读题、审题（注意已知量的内容）；②根据题意画出电路图；③在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；④选用物理公式进行计算（书写格式要完整，规范）。 注意：学完欧姆定律后，电学中出现了真正意义的计算题，对于初学者来说，请学着按上面的步骤解题。 典型例题：小军利用图1电路探究电流与阻的关系，所用器材规格已在图中标明。 （1）请用笔画线代替导线将电路连接完整，使滑片P向左移动时，滑动图变阻器接入电路的阻值增大； （2）完成连接后进行实验。闭合开关前，滑片P应置于最　   　（选填“左”或“右”）端； （3）实验中，若无论如何调节滑动变阻器，电流表的示数为零，电压表示数始终为3V．经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是　   　（选填导线编号）； （4）测量结束后，应先　   　，拆除　   　两端导线后，再拆除其他导线并整理好器材； （5）将电流表示数记为I，电阻箱和滑动变阻器接入电路的阻值分别记为R1和R2．小军根据实验数据绘制的I与1/R之间关系的图线如图2所示。 ①根据图2可得出“在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成　   　”的实验结论； ②在图3的选项中，能正确反映I与1/R2之间关系的是　   　，你的理由是：　   　。 三、考题再现 1：德国有位物理学家经过十年不懈的努力，在大量实验的基础之上，归纳出一段导体中电流跟电压和电阻的定量关系，概括为公式：I=U/R，为了纪念他的杰出贡献，人们将他的名字命名为（　　）的单位。 A．力   B．电流 C．压强    D．电阻 2：用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V“，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“，电源电压3伏恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2伏不变，读出电流表示数并记录。 实验组次 1 2 3 电阻R/欧 5 10 20 电流I/安 0.4 0.2 0.1 （1）分析表中数据，可得出的实验结论是　   　； （2）为了使实验结论更可靠，控制AB间电压2伏不变，再多测几组数据，AB间允许接入电阻R的取值范围是　   　欧。 3：某同学在完成实验“探究电流与电阻关系”时所设计电路如图所示：已知电源电压4.5V，电压表示数2V，滑动变阻器最大阻值20Ω．实验中该同学将R1由5Ω更换为10Ω后，应该向　   　调节滑动变阻器；为了保证实验顺利完成R1的阻值不能超过　   　Ω。 I/A U/V 0 1 2 3 0.3 0.2 0.1 甲 乙 4：在用电压表、电流表探究电流和电压关系的实验中，电阻R＝10Ω，电源电压U＝3V。 （1）小刚根据电路图连接了如图甲所示的实验电路，小军检查后发现有一根导线连接有误，请你在这根导线上打“×”并用笔画线代替导线，画出正确的连线。 （2）电路改正后，小刚闭合开关，发现电流表无示数，电压表的示数为电源电压值，取下电阻，两表的示数仍然不变，出现故障的原因可能是__________________________。 （3）故障排除后，开始进行实验，小刚根据测出的数据，画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像，如图乙所示，由图像可以得出结论：___________________________。为了使结论更具有普遍性，小刚还应_______________________________________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$