1、第 15 课时欧姆定律第一篇教材梳理思维导图构建体系考点一欧姆定律及其应用正比正比反比反比IR（续表）I1+I2U1+U2R1+R2实质几个导体串联相当于增加了导体的,所以串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都要大几个导体并联相当于增加了导体的 ,所以并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都要小比例关系分压规律U1 U2=分流规律I1 I2=特例n个阻值为R0的电阻串联,总电阻为 n个阻值为R0的电阻并联,总电阻为（续表）长度长度R1 R2横截面积横截面积nR0R2 R1考点二动态电路分析常见电路由滑动变阻器的滑片移动产生的动态电路(一般不改变电路的连接方式)由开关状态改变产生的动态电路(一
2、般改变电路的连接方式)（续表）解题思路分析电路,确定电路连接方式、电表测量对象;根据滑片移动方向,确定滑动变阻器连入电路的电阻变化情况,得出总电阻变化情况;电源电压不变,电流与电阻成反比,确定总电流的变化情况;根据串联分压成正比、并联分流成反比,确定电表具体变化情况分析电路,确定电路连接方式、电表测量对象;开关断开或闭合后,判断电路连接怎样变化、总电阻如何变化,引起总电流如何变化;根据串联分压成正比、并联分流成反比,确定电表具体变化情况探究一欧姆定律的简单计算1.2019泰州如图15-1甲所示,定值电阻R2的阻值为40。闭合开关S,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示。则电流表A1的示数为A
3、,电流表A2的示数为A,电源电压为V,R1的阻值为。图15-1答案 1.50.312102.2019安徽如图15-2所示为电阻A和B的I-U图像。若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压UA、UB之比是;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6 A,则电源电压是V。图15-2答案 1 223.2019宿迁如图15-3所示,电源电压为3 V保持不变,闭合开关S,电压表示数为 2 V。下列选项符合题意的是()A.电压表测R2两端电压B.R1、R2组成并联电路C.若开关断开,电压表示数为0D.R1、R2电阻之比为2 1图15-3答案 D探究二动态电路分析4.20
4、19安徽如图15-4所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,向左移动滑片P,则()A.电压表的示数变大,电流表的示数变大B.电压表的示数变大,电流表的示数变小C.电压表的示数不变,电流表的示数变大D.电压表的示数变小,电流表的示数变大图15-4答案 A解析 由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测R两端电压,闭合开关S后,滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,则电路中总电阻变小,电源电压不变,则电路中的电流变大,电流表示数变大;R为定值电阻,由U=IR可知其两端电压变大,故电压表示数变大。故选A。5.2019武汉如图15-5所示,电源电压保持不变。只闭合开关S
5、1,电流表和电压表均有示数,若再闭合开关S2,则下列说法正确的是()A.电流表示数变大,电压表示数变小B.电流表示数变小,电压表示数不变C.电压表示数与电流表示数的比值变小D.电压表示数与电流表示数的比值不变图15-5D6.2019青岛图15-6甲是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为酒精气体敏感电阻,它的阻值随酒精气体浓度变化曲线如图乙。闭合开关,驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大,R2的阻值,电压表示数,当电压表示数达到一定值时,检测仪发出报警信号。图15-6越小越小越大越大7.2019深圳地磅工作时,重物越重,电表的示数就越大。图15-7四幅电路图中,R是滑动变
6、阻器,R 是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是()图15-7B8.2019太原二模某超声波加湿器的内部湿度监测装置简化电路如图15-8甲所示。已知电源电压恒为12 V,定值电阻R0的阻值为30,电流表的量程为0 0.2 A,电压表的量程为09 V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH的变化关系如图乙所示,其最大阻值为120(图像中未画出)。在保证电路安全工作的前提下,下列说法正确的是()A.湿度增大时,电压表示数变小B.当湿度为60%时,电流表示数为0.1 AC.装置能监测湿度的最大值为80%D.电路消耗的最大功率为3.6 W图15-8C突破探究电流与电压、电阻的关系及电阻的测量项目探究电流与电压的关系
7、 探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)实验原理控制不变,改变 控制不变,改变 实验原理:_(法)电路图及实物图电阻电阻电压电压电压电压电阻电阻伏安伏安如图所示(续表)注意事项连接电路时,开关要处于状态。电流表要在电路中,电压表要在电路中。要先进行,然后选择合适的量程。接线时要让电流从接线柱流入,接线柱流出。滑动变阻器要在电路中,接线时应按原则,滑片应该移到处断开断开串联串联并联并联试触试触+-串联串联一上一下一上一下最大阻值最大阻值(续表)滑动变阻器的作用保护电路;改变,多次测量,寻找普遍规律保护电路;控制不变,多次测量,寻找普遍规律测定值电阻阻值:保护电路;改变电流与电压,进行多
8、次测量,求平均值,减小误差测灯泡电阻:保护电路;改变电流与电压,进行多次测量,目的是寻找规律,但不求平均值电压电压电压电压(续表)实验表格及数据处理表一R=5 表二U=3 V定值电阻电压/V 1.0 2.0 3.0电流/A 0.2 0.4 0.6电阻/510 15电流/A 0.6 0.3 0.2实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/三次测量平均值R/11.00.2522.00.4533.00.65实验次数电压U/V电流I/A电阻R/10.80.184.421.00.205.032.10.307.0小灯泡(续表)项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)图像(续
9、表)实验结论由表一得:由表二得:对于定值电阻,多次测量的目的是。补充:小灯泡灯丝的电阻受的影响,温度越高,电阻 电阻一电阻一定时定时,通过导体的电通过导体的电流与导体两端的电流与导体两端的电压成正比压成正比电压一电压一定时定时,通过导体的电通过导体的电流与导体的电阻成流与导体的电阻成反比反比减小误差减小误差温度温度越大越大例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(一)小于实验小
10、组探究电流与电压的关系。(1)如图15-9甲所示是同组的小阳连接的实验电路,组长小于在检查时发现有一根导线连接错了。请你在错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。图15-9(一)(1)如图所示例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(一)小于实验小组探究电流与电压的关系。图15-9表一电压U/V1.01.53.0电流I/A0.20.30.6(2)排除故障后,进行实
11、验得到的数据如表一所示,由此可得到的实验结论是。图15-9电阻一定时电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压通过导体的电流与导体两端的电压成正比成正比例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(一)小于实验小组探究电流与电压的关系。(3)某次实验中,调节滑动变阻器滑片到某位置时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数是A,结合表一中数据可知,电阻的阻值是。图15-90.35例例1小
12、于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(一)小于实验小组探究电流与电压的关系。图15-9(4)实验中,小于和小阳各自提出了自己的探究思路。小阳认为:可以通过改变串联蓄电池的个数,来改变定值电阻两端的电压值。小于认为:可以通过改变滑动变阻器连入电路中电阻的大小来调节定值电阻两端的电压值。请你对这两个探究思路进行评估。你认为(选填“小阳”或“小于”)的思路相对比较合理,理由是。小于小于操
13、作方便操作方便,电路安全电路安全,数据收集方便数据收集方便例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(1)小明连接了与小于组相同的正确电路,将5 的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5 V,记下此时电流表的示数I1,此时滑动变阻器接入电路的阻值为。图15-915例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、
14、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(2)将5 电阻换成10 电阻后,闭合开关,此时滑片应向(选填“左”或“右”)端移动,同时要观察(选填“电流表”或“电压表”)才可能达到实验目的。移动滑动变阻器滑片的目的是。图15-9右右电压表电压表保持定值电阻两端电压一定保持定值电阻两端电压一定(或保持电压表示数不变或保持电压表示数不变)例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关
15、系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(3)将10 电阻换成15 电阻后,闭合开关,接下来的操作是_。图15-9调节滑动变阻器调节滑动变阻器,使电压表的使电压表的示数为示数为1.5 V,记下电流表的示数记下电流表的示数I3例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、1
16、0、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(4)为了能用以上三个定值电阻进行实验,应选择规格是“”的滑动变阻器。图15-950 1 A例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(5)小明在换用15 电阻做实验时,发现电压表的小量程突然损坏,他灵机一动,断
17、开开关,将就解决了这个问题。图15-9电压表的大量程并在滑动变阻器两端电压表的大量程并在滑动变阻器两端例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。图15-9(6)小明将实验得到的数据填入表二中,分析实验数据,得出的结论是。表二当电阻两端电压一定时当电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比电流与电阻成反比实验次数123电阻R/51015电流I/A0
18、.30.150.1例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(7)实验时若小明也想用20 的定值电阻做该实验,则通过计算可知,它所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于。图15-960例例1小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6 V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(
19、5、10、15、20),两只滑动变阻器(规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(8)利用本实验的器材,你还能进行的实验有_。图15-9测电阻测电阻(或测电功率或测电功率;探究串联电路中的电压探究串联电路中的电压关系关系;探究串联电路中的电流关系探究串联电路中的电流关系;探究并联电路中的电压关系探究并联电路中的电压关系;探究并联电路探究并联电路中的电流关系等中的电流关系等,答案不唯一答案不唯一)例例2在做“用伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图15-10甲所示的电路,请你完成下列问题:(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路
20、连接完整,要求滑片向右滑动时,电流表示数变小。图15-10(1)如图所示例例2在做“用伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图15-10甲所示的电路,请你完成下列问题:(2)闭合开关,小明移动滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是。(3)调节滑动变阻器,根据测量的几组数据绘制成如图乙所示的图像,则该电阻的阻值R=。当R两端的电压为1.2 V时,R的实际功率为W。图15-10定值电阻短路定值电阻短路30.48例例2在做“用伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图15-10甲所示的电路,请你完成下列问题:(4)经过多次测量,得出R的阻值后,小明还想测量一段电炉丝的电
21、阻Rx,但在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了如图丙所示的电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整:只闭合开关S1,读出;再闭合开关S2,读出。可得到电阻Rx的表达式为Rx=。图15-10电压表示数电压表示数U1电压表示数电压表示数U2例例2在做“用伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图15-10甲所示的电路,请你完成下列问题:图15-10(5)如果将该实验的定值电阻R更换为标有“2.5 V”字样的小灯泡,正确完成电路连接,闭合开关后,小明发现小灯泡的亮度很暗,移动滑动变阻器滑片也不能改变小灯泡的亮度。出现
22、该现象的原因是。排除故障后,小明按照实验要求测量了多组实验数据并利用数据绘制出了如图15-11所示的I-U关系图像,该图像是曲线的原因是。该实验中,小明测量多组实验数据的目的是(选填“减少误差”或“寻找规律”)。由图像可知该小灯泡正常发光时的电阻是。图15-11滑动变阻器接了下面两个接线滑动变阻器接了下面两个接线柱柱小灯泡的电阻随温度的升高而增大小灯泡的电阻随温度的升高而增大寻找规律寻找规律10一、缺电流表(伏阻法)设计此类实验的主导思想是:由于不能利用电流表测出电流,所以必须运用电压表多次测电压。运用串联电路分压原理或开关的断开、闭合(或滑动变阻器滑片的移动)引起电路结构的改变,进行等效实验
23、方案设计电压表双接:开关闭合,电压表接在R0两端,测出R0两端电压U0;电压表并联在未知电阻Rx两端:开关S1、S2闭合(或滑动变阻器接入电路中的阻值为零),测出电源电压U;(续表)二、缺电压表(安阻法)设计此类实验的主导思想是:由于不能利用电压表测出电压,所以必须运用电流表多次测电流。运用并联电路分流原理或开关的断开、闭合(或滑动变阻器滑片的移动)引起电路结构的改变,进行等效实验方案设计已知电阻R0和未知电阻Rx并联:将电流表A接入R0所在支路,闭合开关(或开关S、S2闭合),测出通过R0的电流I0;已知电阻R0和未知电阻Rx串联:开关S1、S2闭合(或滑动变阻器接入电路中的阻值为零),测出
24、通过Rx的电流Ix,则电源电压为U=IxRx;将电流表A接入Rx所在支路,闭合开关(或开关S、S1闭合),测出通过Rx的电流Ix;根据并联电路各支路两端电压相等可得:I0R0=IxRx;则电阻Rx表达式为Rx=开关S1闭合、S2断开(或滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,阻值为RP),测出通过电路的电流I,根据串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和可得:电源电压为U=IR0+IRx(或U=IRP+IRx);由于电源电压不变,则IxRx=IR0+IRx(或IxRx=IRP+IRx),则电阻Rx表达式为Rx=1.2012山西20题3分 如图15-12所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,下列有关它
25、的说法正确的是(AB部分为绝缘体)()A.体重示数计是用电压表改装成的B.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路C.体重越大,体重示数计的示数越大D.体重测试仪所测体重越大,电路消耗电能越少考点一动态电路分析C图15-122.2019山西20题3分如图15-13甲所示是身高、体重测量仪,当体检者站在台面上时,能自动显示身高和体重。电路原理如图乙所示,电压表、电流表分别显示身高和体重的大小,压敏电阻R的阻值随压力增大而增大,滑片P随身高增高而上滑。下列分析正确的是()A.身高越高,电压表示数越大B.身高越高,通过R0的电流越小C.体重越大,电流表示数越大D.体重越大,电路消耗的总功率越大图15
26、-13答案 A解析 由图乙可知,电阻R0、R并联,电压表测量R0下半部分电阻两端的电压,即相当于将电阻R0分成两个电阻,当身高越高时,与电压表并联的电阻的阻值越大,则电压表示数越大,所以A正确。身高越高,滑片P越向上移,但不能改变R0的阻值,通过R0的电流不变,所以B错误。体重越大,压敏电阻的阻值越大,根据欧姆定律可知R支路的电流越小,R0支路电流不变,则电路中的电流越小,根据电功率公式可知P=UI,电源电压不变,体重越大,电路总电流越小,则总功率越小,所以C、D错误。3.2019山西32题7分在“探究电流与电阻的关系”实验中:(1)如图15-14甲所示,请你用笔画线代替导线,将图中电路连接完
27、整(要求:当滑动变阻器的滑片P向左移动时,电路中的电流变大,请勿更改原有导线,导线不得交叉),连接电路时,开关必须。考点二欧姆定律相关实验探究图15-14(1)如图所示断开断开3.2019山西32题7分在“探究电流与电阻的关系”实验中:(2)闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是。图15-14电阻电阻R处断路处断路3.2019山西32题7分在在“探究电流与电阻的关系探究电流与电阻的关系”实验中实验中:(3)实验过程中实验过程中,将将5 的电阻接入电路中的电阻接入电路中,闭合开关闭合开关,调节滑动变阻器滑片调节滑动变阻器滑片P至适当至适当位置位置,此时电流表示数如图乙所示此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数为则电流表示数为A。将。将5 的电阻更换的电阻更换为为10 的电阻的电阻,闭合开关闭合开关,应将滑动变阻器的滑片应将滑动变阻器的滑片P向向(选填选填“左左”或或“右右”)端移端移动动,使电压表示数为使电压表示数为V。图15-14答案(3)0.3 右 1.5
