17.2 欧姆定律 2024-2025学年人教版物理九年级全一册

欧姆定律 知识梳理: 1、欧姆定律及其变形式 19世纪20年代,德国物理学家欧姆通过大量实验研究,发现了欧姆定律,即导体中的电流,跟导体两端的电压 成正比,跟导体的电阻 成反比.其数学表达式为I= ;另外,它还有两个变形式:= 、=IR .请填写三个物理量的符号及单位: 物理量 符号 国际单位 电流 I A 电压 U V 电阻 R 2、对欧姆定律的说明 (1)欧姆定律中的“导体中的电流跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件下;“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是在电压一定的条件下.脱离了前提条件,这种比例关系就不存在了. (2)表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流与其电阻的乘积,可通过它计算电压;同学们容易产生“电压与电流成正比”或“电压与电阻成正比”等错误想法! (3)表示电阻在数值上等于导体两端的电压与通过它的电流的比值,但导体的电阻是由它自身的性质决定的,与电流、电压均无关. 典型例题: 例题1:关于的变形式,下列说法正确的是( D ) A.导体的电阻跟它两端的电压成正比 B.导体的电阻跟通过它的电流成反比 C.导体的电压跟通过它的电流成正比 D.导体的电阻跟通过它的电流和它两端的电压无关 变式1:关于对公式的理解,下列说法中正确的是( ) A.导体的电阻与加在导体两端的电压成正比 B.导体的电阻与通过导体的电流成反比 C.导体的电阻与加在导体两端的电压成正比,通过导体的电流成反比 D.导体的电阻与加在导体两端的电压、通过导体的电流都无关 变式2:某小灯泡工作时两端的电压是2.5,用电流表测得此时的电流是300,此小灯泡工作时的电阻是多少?(计算结果保留一位小数) 例题2:一个导体,当其两端的电压为1.5时,通过导体的电流为0.3,若流过该导体的电流增加0.3,则此时导体两端的电压和导体的电阻分别为( ) A.1.5,2.5 B.1.5,10 C.3,5 D.3,10 变式1:某导体两端的电压为6时,通过它的电流为0.1,则该导体的电阻是_,若将导体两端的电压再增大3,通过导体的电流是_,该导体的电压变为0时,导体的电阻是_。 例题3:如图所示,电源电压恒为12,电阻为20,当开关S闭合后,电压表示数为8,求: (1)电阻两端的电压; (2)通过电阻的电流; 变式1:如图所示,的电阻是20,当开关闭合后,电流表的示数为0.5,电流表的示数是0.3,求: (1)电源电压; (2)的阻值; 电阻的测量: 设计并进行实验 实验一:用电流表和电压表测量定值电阻的阻值 实验原理: 实验方法:伏安法。测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,就可以求出待测电阻的阻值,这种测量方法叫做伏安法。 误差分析:测量时要多次改变待测电阻两端的电压,多次测量电压值和电流值来求平均值,即。改变定值电阻两端的电压和通过它的电流值的方法是在电路中串联一个滑动变阻器,通过改变滑动变阻器连入电路的电阻大小来改变电压和电流。 实验电路图和实物图 实验步骤: (1)根据电路图连接实物图,断开开关; (2)检查电路无误后,将滑动变阻器滑片调到阻值最大处; (3)闭合开关,并迅速打开开关(试触),在开关闭合的瞬间观察电流表和电压表的偏转情况,判断电表连接是否正确,电流表、电压表量程选择是否合适; (4)根据试触的情况,调整电流表、电压表的量程和接线柱情况,确保两表都正确; (5)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端的电压,并记录相应的电流表示数和电压表示数,填写在表格中; (6)断开开关,整理实验器材; (7)实验数据处理:将每次测量的电压值和电流值带入公式,分别求出待测电阻的阻值,计算出他们的平均值,即。 实验二:用电流表和电压表测量小灯泡的阻值 实验原理: 实验方法:伏安法。测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流,就可以求出待测电阻的阻值,这种测量方法叫做伏安法。 误差分析:小灯泡的灯丝使采用对电流的阻碍作用受温度影响大的材料制成的,因此当灯泡的两端电压增大时,灯丝的温度升高,灯丝的电阻受温度影响较大,灯丝电阻随温度的升高而增大,灯丝的电阻变化并不是实验误差在起主导作用。所以不能采用多次测量求平均值来确定灯丝的电阻,多次测量求平均值得到的结论应该是探究灯丝的电阻与温度的关系。 典型例题: 例题1:在“伏安法”测电阻的实验中,下列注意事项中不正确的是( )。 A.连接电路时,开关应断开 B.在无法估计被测电压、电流的大小时,可用试触法选取合适的量程 C.将变阻器连入电路时,滑片应放到使电路中电流最大的位置 D.电压表应该与待测电阻并联 变式1:进行物理试验时,正确的操作是获得实验数据的前提。在“用电压表和电流表测小灯泡电阻”的实验中,下列操作中有问题的是( )。 A.连接电路的过程中,开关应处于断开状态 B.试触时发现电流表指针反向偏转,电压表正常,只需断开电路,将电池正、负对调 C.电流表要与待测电阻串联,电压表要与待测电阻并联 D.连接电路的过程中,滑动变阻器要全部连入电路 变式2:用伏安法测电阻的阻值,下列正确的是( )。 A.B.C.D. 变式3:对于“探究电流跟电压的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验,下列说法不正确的是( ) A.它们都是采用控制变量的研究方法 B.它们的实验电路是相同的 C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电压的关系 D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差 变式4:(多选)如图(1)所示是电阻甲和乙的图象,下列说法正确的是( ) A.电阻乙为定值电阻 B.当电阻甲两端电压为2V时, C.如图(2)所示,当开关闭合,电路电流为0.2时,电路总电阻是15 D.如图(3)所示,当开关闭合,电源电压为2时,电路总电流为0.6 变式5:(多选)在电现象中,有四个同学们非常熟悉的实验:、探究电流与电压的关系;、探究电流与电阻的关系;、用伏安法测定值电阻的阻值;、探究影响电阻大小的因素。关于这四个电学实验,下列说法中正确的是( ) A.实验中可用小灯泡替代定值电阻 B.实验中滑动变阻器的作用是要控制定值电阻两端的电压不变 C.实验中滑动变阻器的作用是为了方便多次测量求平均值来减小误差 D.实验中需要采用控制变量法 变式6:图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。 (1)请用笔画线代替导线将电路补充完整。 (2)闭合开关,当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时,电压表和电流表的指针位置如图乙,则被测电阻的阻值为 _ 。 (3)为减小实验误差,需进行多次测量。完成第一次测量后,接下来的操作是 _。 变式7:小明想利用一块电流表和阻值已知的电阻测量电阻的阻值。他选择了满足实验要求的电源、电流表,并连接了实验电路,如图所示。请你帮助他完成实验步骤,并写出电阻的表达式。 (1)闭合开关, 断开, 读出电流表的示数为; (2)_ ,读出电流表的示数为; (3)请用测量量和已知量表示, =_ 。 变式8:在“测量电阻”的实验中,设计了如图所示的电路图. (1)请根据电路图,用笔画线代替导线将图中的器材连接成完整电路. (2)按图1所示电路连接器材时,开关要处于_(选填“断开”或“闭合”)状态,滑动变阻器的滑片应该滑到最_(选填“左端”或“右端”). (3)闭合开关,将滑片缓慢向右移动,电压表的示数将_(选填“增大”或“减小”). (4)某次测量时,电压表的示数为1.5,电流表的示数如右图所示,为_,根据欧姆定律求出此时这个电阻的阻值为_欧姆. (5)以上这种测量电阻的方法叫_. (6)为减小实验误差,我们应该多次进行正确测量,然后取电阻的_值. 课堂练习: 1、如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻阻值的电路是( ) A.B.C. D. 2、小明在没有电流表的情况下,利用电压表和已知电阻测量未知电阻的阻值,如图中不能测量阻值的电路是( ) A. B. C. D. 3、如图所示,这是“伏安法”测电阻的实验电路图,下列说法错误的是( ) A.“伏安法”测电阻的实验原理是:由欧姆定律得到 B.滑动变阻器的作用是控制未知电阻两端的电压保持不变 C.实验中多次测量的目的是减小误差 D.该电路还可以探究电流与电压的关系 4、某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,是已知阻值的定值电阻.在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻阻值的电路是( ) A.只有① B.只有②③ C.只有①②③ D.①②③④都可以 5、小李同学在做“伏安法测电阻”的实验时,设计了图甲所示的电路图: (1)请按照电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整; (2)在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片应置于_(选填“最左端”、“中间”或“最右端”); (3)若电流表、电压表示数分别如图丙a、b所示,则电流表的读数是_,电压表的读数是_,电阻的阻值是_。(得数保留两位小数) 6、小鲁、小巴做伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于3且不变),电流表、电压表和滑动变阻器各1只、待测电阻(约为5)、导线若干、开关1个。 (1)该实验的原理是_; (2)连接完电路如图甲所示,连接电路时存在的不妥之处是_; (3)闭合开关后,电流表指针如图乙所示,造成该现象的原因可能是_; A.电流表未调零 B.电阻R短路 C.电流表正负接线柱接反 D.滑动变阻器最大阻值过小 (4)排除故障,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中小鲁发现:电压表示数变小时,电流表示数变大。出现这种现象的原因可能是_; (5)为了让测量结果更准确,接下来他适当增大电阻两端的电压,并进行了多次测量计算出了待测电阻,其目的是:_(填序号); A.求平均值,减小实验误差 B.寻求普遍规律,避免实验偶然性 7、小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如图所示。 (1)该实验的原理是:_; (2)小聪同学按图所示的实验电路图正确连接电路,进行实验,某次实验中电压表示数和电流表示数如图所示,被测电阻=_; (3)实验中,如果电压表突然损坏,小芳又设计了一种方案,也测出了的阻值。电路如图所示,为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下: ①当只闭合开关_时,电流表读数为; ②当开关都闭合时,电流表读数为; ③待测电阻=_。(用已知和测出的物理量符号表示) 8、某同学设计了如图所示的电路测量未知电阻的阻值。已知为定值电阻,为滑动变阻器。 (1)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片置于_端(填“”或“”),目的是_。 (2)闭合开关,调节滑动变阻器,得到电压表的示数为,电压表的示数为,则被测的阻值=_。 (3)该同学测量一次后,就计算出了该电阻的阻值,你认为该实验结论的得出_(选填“妥当”或“不妥当”),理由是_。 9、小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中,连接了如图甲所示的实物图。 (1)请用笔画线代替导线,完成图甲实物电路的连接。 (要求:滑动变阻器的滑片向右滑动时,灯变暗,连线不得交叉);电路确认无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表和电流表均有示数,应进行的操作是_。接下来测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值为_ ; (2)小张记录多组测量数据,绘制出 I~U图象,如图丙中的所示,并求出小灯泡电阻的平均值,你同意这种做法吗?_,说出你的理由_; (3)利用该装置能否探究“电流与电压的关系”?答:_; (4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,由于接线错误,根据测量的数据绘出的I~U图象如图丙的B所示。你认为错误的原因可能是_; (5)实验结束后,小张又根据串联电路的电压特点,重新设计如图丁所示的电路(电源电压未知),利用电压表和定值电阻(已知阻值)测量未知定值电阻的阻值,闭合开关后,接下来的操作是: ①闭合开关,断开开关时,测得电压表的示数为U1; ②_,测得电压表的示数为U2; ③表达式:=_(用U1、U2、表达)。 10、小峰同学在“伏安法测电阻”的实验中: (1)连接电路时,开关应处于_状态,滑动变阻器的滑片应放在电阻最_的位置。 (2)小峰同学连接了如图甲的电路。闭合开关,电流表_示数,电压表_示数。(两空均选填“有”或“无”)。 (3)他仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在图甲中错误的导线上画“ ”并用笔画线代替导线画出正确的一根连接导线。 (4)正确连接电路后。闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数为2时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据为_,并算出电阻的阻值为_。 (5)同组小斌同学继续向_(选填“”或“”)端移动滑片,适当增大电阻两端的电压,并进行了多次测量计算电阻的平均值从而减小实验误差。 欧姆定律课堂练习: 一、选择题 1、在一段定值电阻的两端加一可变电压,以下说法中正确的是( ) A.由可知,与成正比 B.不管如何变化,与的比值不变 C.由可知,与成反比 D.由可知,与成反比 2、关于欧姆定律,下列说法正确的是( ) A.电阻越大,电流越小 B.电压越大,电流越大 C.电压为零,电阻也为零 D.电阻一定时,电压越大,电流越大 3、以下是对欧姆定律表达式的几种理解,其中正确的是( ) A.由可得,表示在通过导体电流一定时,R跟导体两端电压成正比 B.由可得,表示在导体两端电压一定时,R跟通过导体的电流成反比 C.表示在导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端电压成正比 D.表示在导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体电阻成正比 4、关于欧姆定律,下列说法正确的是( ) A.导体的电阻越大,通过导体的电流越小 B.导体中的电流与导体的电阻成反比 C.导体中的电流与电压成正比 D.对同一导体而言,其两端电压增加到原来的3倍,则导体中的电流也增加到原来的3倍 5、关于欧姆定律变形公式,以下说法中正确的是( ) A.导体的电阻与这段导体两端的电压成正比 B.导体的电阻与这段导体的电流成反比 C.电压一定时,导体中的电流越大,导体的电阻越大 D.利用这个公式可以计算电阻,但是电阻和电压、电流无关 6、如图所示的是琳琳设计的电路图,当她闭合开关,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,则下列判断正确的是( ) A.两个电流表的示数相等 B.A1测的是通过的电流 C.两灯与电阻之比为1:4 D.两灯与电阻之比为4:1 7、张阳在探究电阻上的电流跟两端电压的关系时,用记录的实验数据作出了如图所示的图象。根据图象,下列说法中正确的是( ) A.a的导体的电阻为0.1 B.b导体的电阻比a导体的电阻大 C.b导体的电阻随电压的升高而变大 D.当a导体两端电压为1时,通过a的电流为0.1 8、如图,电源为四节干电池串联,,,当开关闭合时,电压表示数是( ) A.2 B.3 C.4 D.6 9、如图所示的电路,电阻的阻值是20.当开关闭合时,电流表的示数是0.6,电流表的示数是1,下列说法中( ) ①电阻两端电压等于电阻两端电压 ②电阻的阻值12 ③通过电阻的电流0.4 ④电源电压是12 A.只有①②正确 B.只有③④正确 C.只有①③④正确 D.①②③④都正确 10、在“探究电流与电阻的关系”实验中,小红根据正确的测量数据绘制出电流与电阻()的图象,如图所示,其中正确的是( ) A. B. C. D. 11、现有两个阻值不等的未知电阻和,为了判断它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图所示的四种电路,其中不可行的是( ) A. B. C. D. 二、计算题 12、如图所示的电路中,定值电阻,滑动变阻器从最右端滑到最左端,电流表的示数由0.12变化到0.6.求: (1)电源电压; (2)滑动变阻器的最大阻值; (3)滑动变阻器的滑片在中点时,电流表的示数。 13、如图所示电路中,电阻的阻值是20,闭合开关,电流表的示数分别为0.3、0.5,求: (1)通过电阻的电流; (2)电阻的阻值。 14、如图所示,的阻值为10,闭合开关后,电流表的示数为0.2,电流表的示数为0.3.求: (1)电源电压 (2)的阻值 15、如图的电路中,电源电压为12且保持不变,电阻的阻值为10.闭合开关,电流表的示数为0.4.求: (1)两端的电压; (2)电阻的阻值。 16、如图所示,=15,开关闭合后电流表的示数是0.2,电压表的示数是6,求: (1)的电阻值; (2)的两端的电压; (3)电源电压。 17、如图所示,闭合开关S,电路中电压表示数为4,电流表示数为0.2,的阻值为30, 求:(1)的阻值; (2)电源电压。 18、如图所示把10的电阻和15的电阻并联起来,闭合开关后,电流表的示数为0.2 求:(1)电源电压。(2)通过电阻的电流。(3)干路电流。 1 学科网(北京)股份有限公司 $$