欧姆定律(讲义及答案)

欧姆定律基础知识精讲一、电阻1．定义：电压与电流的。

2．物理意义：电阻反映导体对电流的，电阻越大，说明导体对电流的越大。

3．定义式：R= 。

学-科网4．单位：，简称，符号是，常用的电阻单位还有和。

1 MΩ= Ω。

5．特点：同一个导体，不管电流、电压怎样变化，电压跟电流的比值都是一个。

也就是电阻是由导体本身的性质决定的，与、无关。

在如图所示的U–I图象中，图象越陡，则电阻，通常用图象的斜率来表示电阻，斜率就是倾斜角的。

二、欧姆定律1．内容：导体中的电流跟导体两端的成正比，跟导体的成反比。

2．关系式：I= 。

3．适用条件：欧姆定律对和适用，但对和不适用。

三、导体的伏安特性曲线1．定义：在实际应用中，常用纵坐标表示，横坐标表示，这样画出的I–U图象叫做导体的伏安特性曲线。

2．线性元件和非线性元件：金属导体在温度没有显著变化时，电阻几乎是不变的，它的伏安特性曲线是，具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。

伏安特性曲线不是过原点的直线，也就是说，电流与电压正比，这类电学元件叫做非线性元件（例如：气体和半导体）。

3．注意 I –U 特性曲线上各点切线的斜率表示 ，而U –I 特性曲线上各点切线的斜率表示 。

四、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线1．实验器材：小灯泡（2.5 V ，0.5 W ）、 、 、 、电源（3 V ）、开关、导线若干。

2．实验原理：为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压，连成如图所示的电路。

3．实验步骤：（1）按图连好电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至 端（选填“左”或“右”）。

（2）闭合开关，右移滑片到不同的位置，并分别记下 和 的多组数据。

（3）依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的 曲线。

例题精讲 一、对公式U I R =及q I t =，U R I =和U IR =的含义的理解【例题1】由欧姆定律I =导出U =IR 和R =，下列叙述中正确的是A ．导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比B ．导体的电阻由导体本身的物理条件决定，跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C ．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D ．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大参考答案：BCD二、对导体的伏安特性曲线的理解1．对I –U 图象或U –I 图象进行分析比较时，要先自己辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义，如图甲中，R 2<R 1；而在图乙中R 2>R 1。

2.3《欧姆定律》一、【学习与讨论】学点一：欧姆定律的理解1．公式R ＝U I 和I ＝UR的对比R ＝U II ＝U R电阻的定义式，适用于所有导体 欧姆定律表达式，适用于金属、电解质溶液导电 不能说R ∝U ，R ∝1I，R 由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定，与U 、I 大小无关可以说I ∝U 、I ∝1R，I 的大小由U 、R 共同决定测量了U ，测量了I ，便可确定R ，为我们提供了测量电阻的一种方法知道了U 、R ，便可确定I ，为我们提供了除I ＝qt之外的一种计算电流的方法 在应用公式I ＝UR解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I 、U 、R 值代入公式计算．所谓“同时性”指U 和I 必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算．学点二：伏安特性曲线1．伏安特性曲线中直线的物理意义 伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图2－3－3所示，其斜率等于电阻的倒数，即tan α＝I U ＝1R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．图2－3－32．二极管的伏安特性曲线伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比(如图2－3－4)是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性．加正向电压时，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小．图2－3－4二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其伏安特性曲线不是直线． (1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件．(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的．气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用．二、【探索与分析】1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？内接法和外接法的电路图分别如图2－3－5所示．图2－3－5电路图对比甲 乙电流表 接法电流表内接法电流表外接法误差分析 电压表示数U V ＝U R ＋U A >U R 电流表示数I A ＝I R R 测＝U V I A >U R I R ＝R 真 误差来源于电流表的分压作用 电压表示数U V ＝U R电流表示数I A ＝I R ＋I V >I RR 测＝U V I A <U RI R＝R 真误差来源于电压表的分流作用 两种电 路的选择条件R 越大，U R 越接近U V ， R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U R I R 可见，为了减小误差，该电路适合测大电阻，即R ≫R A R 越小，I R 越接近I A ，R 测＝U V I A 越接近于R 真＝U RI R可见，为了减小误差，该电路适合测小电阻，即R ≪R V伏安法测电阻时两种接法的选择方法为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是： (1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若R x ≪R V ，宜采用电流表外接法；若R x ≫R A ，宜采用电流表内接法．(2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有R A R x ＝R xR V，所以R x ＝R A R V 为临界值．当R x >R A R V (即R x 为大电阻)时用内接法；当R x <R A R V (即R x 为小电阻)时用外接法；R x ＝R A R V ，内、外接法均可． (3)实验试触法：按图2－3－6接好电路，让电压表一根接线P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．图2－3－6三、公式R ＝UI 和I ＝UR的对比【例1】 下列判断正确的是( ) A ．由R ＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大B ．由R ＝UI 知，导体中的电流越大，电阻就越小C ．由I ＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．由I ＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD 解析 R ＝UI 只是电阻的定义式，U ＝0，I ＝0时R 仍存在，即R 与U 和I不存在正、反比关系．对一段确定的导体而言，R 一定，故I 与U 成正比，D 对，A 、B 错．由欧姆定律可知I 与U 成正比，与R 成反比，C 对．四、导体的伏安特性曲线【例2】 如图所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：(1)电阻之比R 1∶R 2为______．(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U 1∶U 2为________． (3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______． 答案 (1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3解析 (1)在I —U 图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以R 1＝ΔU ΔI ＝10×10－35×10－3Ω＝2 ΩR 2＝10×10－315×10－3 Ω＝23 Ω 即R 1∶R 2＝3∶1 (2)由欧姆定律得U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2 所以U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1(3)由欧姆定律得I 1＝U 1R 1，I 2＝U 2R 2所以I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3自学检测：1.两电阻R 1、R 2的电流I 和电压U 的关系如图所示，可知两电阻的大小之比R 1∶R 2等于( )A ．1∶3B ．3∶1C ．1∶ 3 D.3∶1 答案 A 解析 图象斜率的物理意义是电阻的倒数．2.用伏安法测未知电阻R x 时，若不知道R x 的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图所示连接，只空出电压表的一个接头S ，然后将S 分别与a 、b 接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么( )A ．若电流表示数有显著变化，S 应接aB ．若电流表示数有显著变化，S 应接bC ．若电压表示数有显著变化，S 应接aD ．若电压表示数有显著变化，S 应接b答案 BC 解析 实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择，如果电流表分压引入误差大，则试探过程中，电压表示数变化明显，则应选外接法以减小电流表分压的影响：如果因电压表分流作用引入误差大，则电流表示数变化明显，则应选用内接法．如果S 接触a ，属外接法，S 接触b ，属内接法．若S 分别接触a 、b 时，电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用较强，即R x 是一个高阻值电阻，应选用内接法测量．即S 应接b 测量，误差小．B 选项正确．若S 分别接触a 、b 时，电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用较强，即R x 是一个低阻值的电阻，应选用外接法测量，即S 应接a ，误差小．C 选项正确．3．下列判断正确的是( )A ．导体两端的电压越大，导体的电阻越大B ．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数C ．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低D ．电解液短时间内导电的U —I 线是一条直线答案 BCD 解析 导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系，R ＝UI仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式．4．若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A ．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？答案 2 A 解析 由欧姆定律得：R ＝U 0/I 0，又知R ＝3U 0/5I 0－0.4 解得I 0＝1.0 A又因为R ＝U 0I 0＝2U 0I，所以I ＝2I 0＝2 A.典型例题：题型一 欧姆定律的应用电阻R 与两个完全相同的晶体二极管D 1和D 2连接成如图所示的电路，a 、b 端的电势差U ab ＝10 V 时，流经a 点的电流为0.01 A ；当电势差U ab ＝－0.2 V 时，流经a 点的电流仍为0.01 A ．二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻R 的阻值为__________，二极管导通时的电阻为________．思维步步高当ab 间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab 间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？解析 当ab 间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路．根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为1 000 Ω，当ab 间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为20 Ω，所以电阻R 的电阻值为980 Ω. 答案 980 Ω 20 Ω拓展探究某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20 Ω时，其电流强度为0.3 A ，电阻增加到30 Ω时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？答案 0.1 A 6 V 方法总结欧姆定律的注意事项：①R ＝UI 不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式，对于确定的导体，因为U 与I 成正比，其比值UI为一恒量，所以电阻与电压、电流无关，仅与导体本身有关．不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比，与电流成反比．②在应用公式解题时，要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”，即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.题型二 伏安特性曲线的测量用下列器材组成描绘电阻R 0伏安特性曲线的电路，请将实物在下图中连线成为实验电路．微安表μA(量程200 μA ，内阻约200 Ω)； 电压表V(量程3 V ，内阻约10 kΩ)电阻R 0(阻值约20 kΩ)；滑动变阻器R (最大阻值50 Ω，额定电流1 A)； 电池组E (电动势3 V ，内阻不计)； 开关S 及导线若干．思维步步高测量电阻R 0时电流表采用内接法还是外接法？采用的依据是什么？滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法？连线时应该注意哪些问题？解析 仪器的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法．滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压．电路图如下所示．答案拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图所示(只画出了AB 段)，由图可知，当灯泡电压由3 V 变为6 V 时，其灯丝电阻改变了________ Ω.答案 5 方法总结测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法：①需要测量待测电器元件的电压和电流．②要考虑电流表是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小．③要考虑滑动变阻器的接法．④在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来.课堂检测：一、选择题阅读以下材料．回答1～3题．在研究长度为l 、横截面积为S 的均匀导体中电流的流动时，在导体两端加上电压U ，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动．可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v 成正比，其大小可以表示成k v (k 是恒量)．1．静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v 成为一定值．这一定值是( )A.ekU lB.eU klC.elU kD ．elkU答案 B 解析 静电力和碰撞阻力平衡时，有k v ＝eE ＝e Ul 可得电子定向移动速率v ＝eUkl，B 正确． 2．设单位体积的自由电子数为n ，自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该导体中所流过的电流是( )A.en v lB.enl v SC ．en v SD ．enl v答案 C 解析 电流I ＝neS v ，C 正确． 3．该导体的电阻是( ) A.kl e 2nS B kS e 2nl C.kS enl D k enlS答案 A 解析 电阻R ＝U I ＝U neS v ＝U neSeU kl＝kle 2nS，A 正确．4.如图所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是( ) A ．导体的电阻是25 Ω B ．导体的电阻是0.04 ΩC ．当导体两端的电压是10 V 时，通过导体的电流是0.4 AD ．当通过导体的电流是0.1 A 时，导体两端的电压是2.5 V 答案 B5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是( )A ．从t 1到t 2时间内，小车做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动答案 D 解析 在0～t 1内，I 恒定，压敏电阻阻值不变，压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车可能做匀加速直线运动或匀速运动；在t 1～t 2内，I 变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速直线运动，A 、B 均错误．在t 2～t 3内，I 不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C 错误，D 正确．6．将截面均匀，长为l ，电阻为R 的金属导线截去ln，再拉长至l ，则导线电阻变为( )A.n －1n RB.1n RC.n n －1R D ．nR答案 C 解析 R ＝ρl S ，截去ln 再拉长至l 后的横截面积为S ′，有(l －l n )S ＝lS ′，S ′＝n －1n S R ′＝ρl S ′＝n n －1ρl S ＝nn －1R7.某导体中的电流随其两端的电压变化，如图实线所示，则下列说法中正确的是( ) A ．加5 V 电压时，导体的电阻是5 Ω B ．加12 V 电压时，导体的电阻是8 ΩC ．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小D ．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小答案 ABD 解析 U ＝5 V 时，I ＝1.0 A ，R ＝UI ＝5 Ω，同理U ＝12 V 时，R ＝8 Ω，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A 、B 、D 对，C 错．二、计算实验题8．某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性，为此，他把这个“大”元件接入电路中，测得其电流和电压值如下表所示，请猜想“大”编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 U /V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 2.00 I /A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.50 解析 可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I-U 图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I-U 图线是曲线则表示“大”元件是非线性的，I-U 图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．9．一金属导体，两端加上U 1＝10 V 的电压时电流I 1＝0.5 A ，两端加上U 2＝30 V 的电压时导体中电流I 2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？答案 1.5 A 20 Ω 解析 导体的电阻由导体本身决定，与电压U 及电流I 无关．R ＝U I 是电阻的定义式，但不是决定式．所以R ＝U 1I 1＝U 2I 2，I 2＝U 2U 1I 1＝1.5 A ．导体的电阻R ＝U 1I 1＝20 Ω，为定值．10．贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U 和I 的数据，数据如下编号 1 2 3 4 5 6 7 8 U /V 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 3.00 I /A 0.020 0.060 0.100 0.140 0.170 0.190 0.200 0.205 发光情况 不亮 微亮 逐渐变亮 正常发光(2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________．(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________． 答案 (1)I －U 图线如下图所示(2)开始不变，后来逐渐增大 (3)增大 解析 画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去．。

第14期欧姆定律姓名：_________________ 日期：_____月______日等第___________ 纵观近几年全国各地中考题，其中出现了许多应用欧姆定律的题目，一般难度较大。

欧姆定律是学习电学内容过程中的拦路虎，在中考试题中欧姆定律往往与伏安法测电阻、电功率、动态电路联系起来，要求同学们对电流、电压、电阻和它们的关系加深理解，运用得当，才能在中考中游刃有余。

1考试分析欧姆定律在各地的中考试题中都占有比较大的比重，选择、填空、实验、计算题都有可能涉及。

常考的考点有：1．探究电流与电压、电阻的关系；2．欧姆定律及其应用；3．伏安法测电阻；4．电阻的串并联；其中电阻的测量、动态电路的分析、电阻故障的判断等与实际操作关联性比较大，能有效考查考生的动手操作能力和实验探究能力，故此备受命题人的青睐，因而也是中考命题的重点。

2考点清单1.电阻(1)定义：表示导体对的阻碍作用，用字母表示;(2)单位：；符号：;(3)大小：与导体的、、和有关，电阻是本身的一种性质.2.影响电路中电流大小的因素(1)电路两端的;(2)连接在电路中的.3.导体、绝缘体、半导体、超导体(1)导体：导电的物体;(2)绝缘体：导电的物体;(3)半导体：导电性能介于和之间的物质;(4)超导体：在超低温情况下电阻减小为.1.滑动变阻器(1)原理：改变接入电路中导体的来改变接入电路中的电阻，从而改变的大小;(2)连接：接入电路时应使用两个接线柱，且与被控制的电路联;(3)注意：在闭合开关前，应将滑片P置于电阻处，以保护电路.2.电阻箱、电位器(1)电阻箱：能表示接入电路中阻值大小的变阻器;(2)电位器：通过改变电阻丝接入电路的长度改变接入电路的电阻大小.考点三欧姆定律1.探究通过导体的电流与电压、电阻的关系⑴原理图(伏安法)⑵探究通过导体的电流与它两端电压的关系①控制不变，通过调节滑动变阻器的滑片P的位置，来改变，观察电流与电压的关系;②结论: 不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成.⑶探究通过导体的电流与电阻的关系①控制不变，在改变电阻的阻值大小时，通过调节滑动变阻器滑片P的位置，来控制，观察电流与电阻的关系;②结论:不变时，通过导体的电流与导体的电阻成.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流与导体两端的成正比，与导体的成反比;(2)公式:;(3)变形公式:，;(4)理解①欧姆定律的同一性：欧姆定律中的I、U、R必须是同一导体或同一电路中的物理量;②欧姆定律的同时性：欧姆定律中的I、U、R必须是同一时刻、同一过程中对应的物理量.1.欧姆定律在串联电路中的应用(1)电流:；(2)电压:；(3)电阻:；(4)分压规律:.2.欧姆定律在并联电路中的应用(1)电流:；(2)电压:；(3)电阻:；(4)分流规律:.3.伏安法测电阻⑴测量定值电阻的阻值①原理: ；②方法:；③测量器材:、；④电路图⑤数据处理:多次测量取平均值，目的是.⑵测量小灯泡的电阻①原理: ；②方法:；③测量器材:、；④电路图⑤数据处理:多次测量，但不能取平均值，原因是.4.特殊法测电阻3重点难点✪重难点一电阻与变阻器重难点分析(1)电阻是导体本身的一种性质，电阻大小只与材料、长度、横截面积和温度有关，与电流、电压等因康无关，判断电阻变化问题解题时根据电阻大小影响因素，用控制变量法解答.(2)已知滑动变阻器连入电路的电阻变化判断所接的接线柱:①首先明确滑动变阻器在电路中的正确连接方法:上下接线柱各取一，即“一上一下”连接;②根据滑片移动方向看滑片向哪端移动时符合电阻变化要求;则符合要求的该端电阻线的接线柱必连入电路;③金属杆的任一端接线柱与之匹配都可以.注意：若利用滑动变阻器改变灯泡亮度时，灯变暗(亮)，说明滑动变阻器连入电路中的阻值变大(小).典型例题：下列关于导体电阻的说法正确的是（）A．长度长的导体，电阻一定大B．横截面积大的导体，电阻一定小C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定D．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关【分析】导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。

人教版八年级物理《第七章欧姆定律》基础知识点总复习讲义一、探究电阻上的电流跟两端电压的关系（电阻的关系）试验探究方法：控制变量法实验电路图①提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？②制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。

保持电阻不变，改变电压，研究电流随电压的变化关系：调节滑动变阻器，使电阻两端电压成整数倍的发生变化，记录下对应的电压和电流。

保持电压不变，改变电阻，研究电流随电阻的变化关系：把阻值不同的电阻连入电路，调节滑动变阻器，使不同电阻两端电压保持不变，记录下对应对电阻和电流。

③进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计）④分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。

）⑤得出结论：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

二、欧姆定律及其应用欧姆定律：导体中电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

公式：式中单位：I→安(A)；U→伏(V)；R→欧(Ω)。

公式的理解和应用：①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中；②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量；③计算时单位要统一。

④同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关。

加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大，电压与电流的比值不变（R=U/I）。

⑤当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小（I=U/R）。

⑥当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。

（U=IR）电阻的串联有以下几个特点：（指R1，R2串联）电流：I=I1=I2（串联电路中各处的电流相等）电压：U=U1+U2（总电压等于各部分电路的电压之和）电阻：R=R1+R2（总电阻等于各电阻之和），串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。

（导体串联起来，相当于增大了导体的长度）如果n个阻值相同的电阻串联，则有R总=nR串联电路电压与电阻关系：（分压作用）电阻的并联有以下几个特点：（指R1，R2并联）电流：I=I1+I2（干路电流等于各支路电流之和）电压：U=U1=U2（各支路两端电压相等）电阻：总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数的和），并联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。

2 闭合电路的欧姆定律1．理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题； 2．理解路端电压与负载的关系。

1．静电力做功与非静电力做功的区别。

2．电动势的定义及理解。

3．理解闭合电路的欧姆定律。

4．分析闭合电路的动态变化问题。

一、电动势1．闭合电路：由导线、电源和用电器连成的电路。

用电器和导线组成外电路，电源内部是内电路。

2．非静电力：在电源内部把正电荷从负极搬运到正极的力。

3．电源：通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

4．电动势(1)物理意义：表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领。

(2)定义：非静电力所做的功与所移动的电荷量之比。

(3)定义式：E ＝W q。

(4)单位：伏特，符号是V 。

二、闭合电路欧姆定律及其能量分析1．部分电路欧姆定律：I ＝U R。

2．内电阻：电源内电路中的电阻。

3．闭合电路中的能量转化：如图所示，A 为电源正极，B 为电源负极，电路中电流为I ，在时间t 内，非静电力做功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt ＝I 2Rt ＋I 2rt 。

4．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

(2)表达式：I ＝ER ＋r。

(3)常见的变形公式：E ＝U 外＋U 内。

三、路端电压与负载的关系1．负载：外电路中的用电器。

2．路端电压：外电路的电势降落。

3．路端电压与电流的关系 (1)公式：U ＝E －Ir 。

(2)结论：①外电阻R 减小→I 增大→U 减小。

②外电路断路→I ＝0→U ＝E 。

③外电路短路→I ＝E r→U ＝0。

(3)电源的U ­I 图像知识点一 对电动势的理解1．概念理解(1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等。

(2)不同电源把其他形式的能转化为电能的本领是不同的。

欧姆定律一、电阻的大小1、电阻的计算式（欧姆定律）U R I =2、电阻的决定式（电阻定律）l R Sρ= 微观解释：电阻产生的原因，是定向移动的自由电子与原子核碰撞。

长度越长，碰撞概率越大 横截面积越大，碰撞概率越小 3、电阻率与温度的关系：0(1)t ρρα=+微观解释：对于金属：温度高，分子热运动剧烈，碰撞概率大，电阻升高，α为正值 对于绝缘体：温度高，更多电子挣脱束缚，成为自由电子，电阻降低，α为负值二、网络电阻的化简1、利用电路的对称性进行折叠、翻转、合并拆分（1）设网络电阻的两端点为A 和B 。

AB 的这根对称轴两侧的对称是“完全对称”。

可以看成是两条支路并联，因此只需计算一条支路的电阻，并将总电阻除以2，相当于将原电路沿AB 折叠，电阻变粗，电阻值减半。

如果电阻就在对称轴上，相当于是中间一条支路上的电阻，则折叠过程中不受影响 （2）AB 中垂线的两侧具有不完全的对称性。

虽然电阻网络的分布是对称的，但是电路中电势的分布是不对称的，一边高一边低。

由这种不完全的对称性可以得到： <1>中垂线上各点电势相等①等电势的点之间，可以用导线任意连接②等势点间若存在电阻，则此支路上电流为0，可将此支路断开 <2>对称的支路上电流大小相等，因此可以将节点处的电路分离 2、利用电路的自相似性进行化简弄清究竟谁和谁自相似自相似性一般适用于半无限网络。

注意相似比的大小 3、等效电路在不改变电路性质的情况下，可以对电路进行变形、翻转，导线可以伸缩移动（节点移动不能跨过电路元件），三维图形可以“压扁”为二维图形。

4、电流注入法用均匀电阻线做成的正方形回路，如图，由九个相同的小正方形组成．小正方形每边的电阻均为r=8Ω．(1)在A 、B 两点问接入电池，电动势E=5.7V ，内阻不计，求流过电池的电流强度．(2)若用导线连接C 、D 两点，求通过此导线的电流(略去导线的电阻)．电阻丝无限网络如图所示，每一段金属丝的电阻均为r，试求A、B两点间的等效电阻R AB．由十二个相同的电阻连接成一个立方体框架，若每个电阻的阻值均为R问从立方体八个顶点中的任意两个顶点测量时立方体的总电阻等于多少？1.三个相同的金属圈两两相交地焊接成如图所示的形状，若每一金属圈的原长电阻（即它断开时测两端的电阻）为R，试求图中A、B两点之间的电阻.【解析】从图看出，整个电阻网络相对A、B两点具有上、下对称性，因此可上、下压缩成如图所示的等效简化网络，其中r为原金属圈长度部分的电阻，即有:r=R/4图网络中从A点到O点电流与从O点到B点的电流必相同；从A′点到O点的电流与从O点到B′点电流必相同.因此可将O点断开，等效成图所示简化电路.rB′A′Ar/2r/2r/2r/2r rrOBA继而再简化成如图所示的电路:最后可算得: R AB =1225512r r r -+=（） 即有R AB =5R/48.如图所示，无限旋转内接正方形金属丝网络由一种粗细一致、材料相同的金属丝构成，其中每个内接正方形的顶点都在外侧正方形四边中点上．已知与最外侧正方形边长相同的同种金属丝A'B'的电阻为R 0，求网络中：(1)A 、C 两端间等效电阻R AC ． (2)E 、G 两端间等效电阻R EG ．例1. 如图所示，框架是用同种金属丝制成的，单位长度的电阻为ρ，一连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷，取AB 边长为a ，以下每个三角形的边长依次减小一半，则框B ′BA ′Ar rrrr/2r/2 r/2r/2Arr B ′BA ′r/2r/2架上A 、B 两点间的电阻为多大？从对称性考虑原电路可以用如图所示的等效电路来代替，同时我们用电阻为2ABR 的电阻器来代替由无数层“格子”所构成的“内”三角，并且电阻是RAB 这样的，AB x R R =，R αρ=因此/2/2()()/2/2x x x x x RR RR R R R R R R R R R =+⋅++++解此方程得到：111)33AB x R R R a ρ===如图所示是一个由电阻丝构成的平面正方形无穷网络，各小段的电阻为R ，求A 、B 两点间的等效电阻.若将A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 的另一小段电阻丝.试问换后A 、B 间的等效电阻是多少?解析:设想内阻极大的电源加在A 和地(或无穷远)之间,使由A 点流进网络的电流为I ，则由对称性可知,流过AB 的电流为4I.假设拆去此电源,在B 点和地(或无究远)之间加上另一内AB BR2/阻极大的电源,使由B 点流出网络的电流强度为I,由对称性可知,流过AB 的电流仍为4I.若把上述电源同时加上,则由叠加原理可知,流过AB 的电流为442I I I+=.设AB 间的等效电阻为R AB ，所以：2AB I IR R =⋅2AB R R =外的其它电阻丝构成的网络的电阻为R0，则整个电阻可以看成是除A 、B 间电阻丝与R0的并联.则:002AB R R RR R R ==+ 0R R =当A 、B 间的一小段电阻丝换成电阻为4R 时,则:004'0.84AB R RR R R R⋅==+.有一无限平面导体网络，它由大小相同的正六边形网眼组成，如图所示．所有六边形每边的电阻均为R 0． (1)求结点a 、b 间的电阻．(2)如果有电流I 由a 点流入网络，由g 点流出网络，那幺流过de 段电阻的电流I de 为多大?【解析】（1）设有电流I 自a 点流入，流到四面八方无穷远处，那么必有3/I 电流由a 流向c ，有6/I电流由c 流向b .再假设有电流I 由四面八方汇集b 点流出，那么必有6/I 电流由a 流向c ，有3/I电流由c 流向b .将以上两种情况综合，即有电流I 由a 点流入，自b 点流出，由电流叠加原理可知263II I I ac =+=（由a 流向c ） 263I I I I cb =+=（由c 流向b ）因此，a 、b 两点间等效电阻000R I R I R I I U R cb ac AB AB =+==（2）假如有电流I 从a 点流进网络，流向四面八方，根据对称性，可以设 A I I I I ===741B I I I I I I I ======986532应该有I I I A =+B 63因为b 、d 两点关于a 点对称，所以A be deI I I 21=='同理，假如有电流I 从四面八方汇集到g 点流出，应该有 BdeII =''最后，根据电流的叠加原理可知()I I I I I I I I B A B A de dede 61636121=+=+=''+'=如图，有一三角形的无穷长电路其中每个电阻阻值均为R ，求AB 间的等效电阻R AB 。

上海初中物理学科辅导讲义——欧姆定律电阻课题：欧姆定律电阻教学目标：1、通过实验学习掌握欧姆定律并能够灵活运用。

2、了解影响电阻的因素，掌握用伏安法测电阻。

教学重点：欧姆定律的内涵和运用，电阻的含义和影响因素。

教学内容欧姆定律电阻实验发现：1826年，德国物理学家欧姆用不同材料的金属导体做实验，研究了通过导体的电流与导体两端的电压之间的关系。

实验发现，通过导体的电流I和导体两端的电压U之间存在如下图所示的关系，即在U-I坐标系中是一条通过原点的倾斜直线。

这说明是一个常数。

欧姆当时把导体两端的电压U和通过导体的电流I的比值叫做这段导体的电阻，它的数值等于当导体中通过的电流为1A时，加在导体两端的电压值。

欧姆定律实验示意图电流和电压关系示意图电阻用R表示，单位为欧姆，简称欧，用符号Ω表示。

电阻的其它单位有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），其换算关系为：1 kΩ=103Ω，1 MΩ=106Ω即R =通过实验，欧姆得出如下结论：对于某导体来说，通过它的电流与它两端的电压成正比，这就是欧姆定律。

欧姆定律用数学公式表示为：从欧姆定律可以看出：在不同导体两端加上相同电压U时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即导体的电阻R越大，导体中的电流I就越小；反之，电阻越小，则电流越大。

这表明，电阻对电流起阻碍作用。

电阻是导体本身特有的物理性质，与导体两端所加的电压U和通过导体的电流I无关，只是等于两者的比值。

导体的电阻由导体的电阻率、长度、横截面积所决定，如下式所示：ρ为导体本身的电阻率，单位为Ω/m；l为导体的长度，单位为m；S为导体的横截面积，单位为m2；伏安法测电阻某导体的电阻等于它两端的电压除以通过它的电流，所以测定某导体电阻最基本的方法是伏安法。

伏安法测电阻的电路图如下图所示：实验过程：（1）保持电阻不变伏安法测电阻示意图实验发现在保持电阻不变的情况下，电压与电流成正比。

（2）保持电压不变在保持电压不变的情况下，电阻与电流成反比。

●安全用电的原则是：不接触低压带电体，不接近高压带电体。

●高低压的划分低压和高压的界限是1000V ，低于1000V 为低压，高于1000V 为高压。

低压对人体来说并非安全电压，预防低压触电，应不接触低压带电体（主要指火线）。

高压触电分两类：高压电弧触电和跨步电压触电，预防电弧触电应远离易起电弧处，预防跨步电压触电应两脚并拢下蹲，或并脚跳离高压带电体。

知识点2 注意防雷与避雷针 雷电是大气中一种剧烈的放电现象。

云层之间，云层与大气之间的电压高达几百万伏至几亿伏，放电时的电流可达几万安到十几万安，产生很强烈的光和声。

云层和云层之间的放电危害不大，而云层与地面之间的放电如果通过树林、建筑物，巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏，如果这种放电通过人体，能够立即致人死亡。

雷电均发生在积雨云层，由于积雨云层内空气所含的水蒸气比干燥空气多，而电荷极易吸附在水珠表面，故积雨云层积聚许多电荷。

避雷针因在房屋的高处，其尖端曲率半径又极小，分布在其内的负电荷产生的电场很大，易使其周围的空气电离而造成一条可以导电的通道。

并且避雷针是金属做的，是电的良导体，当电荷传至避雷针尖上时极易沿着金属线流入大地，这一电流通道可使云层和建筑物间的正、负电荷中和，使云层放出的电荷完全通过避雷针流入大地而不会损坏建筑物。

知识点3 短路●定义：由于某种原因，电路中不该相连的两点被直接连在一起的现象，叫做短路。

或电流不通过电器直接接通叫做短路。

●短路的危害：电源短路是十分危险的，由于导线的电阻远小于灯泡的电阻，所以通过它的电流会非常大，这样大的电流，电池或者其他电源都不能承受，电源会损坏；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。

日常生活中我们常采用保险丝、空气开关、熔断器等防止短路或过载带来的危害。

●短路分电源短路和用电器短路两类。

用电器短路时，一般认为用电器中无电流流过，不会对电路造成损害。

串联电路的特点：1、电压特点：串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。

欧姆定律（名题精讲）参考答案与试题解析一．选择题（共5小题）1．在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路图如图所示．电源电压恒为4.5V，滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样．在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表示数为2.5V，读出电流表的示数．当20Ω的电阻接入a、b问时，电压表示数始终无法达到2.5V，其原因可能是（）A．20Ω的电阻阻值太大B．电源电压4.5V太低C．滑动变阻器的最大阻值太大D．控制电压为2.5V太高【解答】解：由题意知，电源电压为4.5V，电阻两端的电压为2.5V，则滑动变阻器两端的电压应为4.5V﹣2.5V=2V；根据串分压的知识：===，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电阻的阻值为滑动变阻器阻值的2倍，所以其两端的电压也为滑动变阻器两端电压的2倍，其电阻太大或滑动变阻器的最大阻值太小，而造成了电压表示数始终大于2.5V，而无法达到2.5V，A正确，CD错误；若增大电源电压，则电阻两端的电压会更大，B错误；故选A．2．图所示电路中，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比U甲：U乙=3：2，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为（）A．2：1 B．3：1 C．2：3 D．1：3【解答】解：当甲、乙均为电压表时，闭合开关S，R1和R2串联，∵U：U2=3：2，∴U1：U2=（3﹣2）：2=1：2又∵串联电路各部分电压之比等于电阻之比，∴R1：R2=1：2．当甲、乙均为电流表时，断开开关S，R1和R2并联，∵并联电路中各支路电流之比等于各电阻的反比，∴I1：I2=R2：R1=2：1∴I2：I=1：（2+1）=1：3．故选D．3．（2015•资阳自主招生）在如图所示的电路中，电流表A1和A2的示数分别为0.3安和0.4安，若将电路中的某两个电阻的位置互换，电流表A1和A2的示数却不变，则电流表A的示数可能为（）A．0.45安B．0.50安C．0.55安D．0.60安【解答】解：画出等效电路图，如图所示，R1、R2、R3并联，电流表A1测量通过R2、R3的电流之和，电流表A2测量通过R1、R2的电流之和；①若互换R1、R2的位置，两电流表的示数不变，则R1=R2，因为电流表A2的示数为0.4A，所以I1=I2=0.2A；因为电流表A1的示数为0.3A，则I2+I3=0.3A；所以I3=0.1A；所以干路上的电流：I=I1+I2+I3=0.2A+0.2A+0.1A=0.5A；②若互换R2、R3的位置，两电流表的示数不变，则R2=R3，因为电流表A1的示数为0.3A，所以I2=I3=0.15A；因为电流表A2的示数为0.4A，则I1+I2=0.4A；所以I1=0.4A ﹣0.15A=0.25A；所以干路的电流：I=I1+I2+I3=0.25A+0.15A+0.15A=0.55A；③若互换R1、R3的位置，两电流表的示数不变，则R1=R3；而若R1=R3则两电流表的示数就应相同，所以不可能是互换R1、R3的位置．由上分析，可知电流表A的示数可能为0.5A或0.55A．故选B、C．4．（2015•长沙自主招生）如图所示，三个定值电阻R 1、R2、R3的电阻值均不相等，在A、B之间接一个电源，在C、D之间接一个电流表，电流表的示数为I，现将电源、电流表的位置互调，则电流表的示数（）A．可能增大B．可能减小C．一定不变D．由于R1、R2、R3大小关系不知，故无法判定【解答】解：两种情况下的电路连接如右：甲：乙：设电源电压为U=6V，R1=3Ω，R2=2Ω，R3=6Ω在甲图中R甲并===1.5Ω===U甲并=U=×6V=2V电流表的示数为I===A甲在乙图中R乙并===1.2Ω===U乙并=U=×6V=1V电流表的示数为I===A．乙故选C．5．阻值相等的三个电阻R和R 1，R2，R3组成如图所示的电路，且R1=R2=R3，若电阻R1两端的电压为20伏，电阻R3两端的电压为4伏，则电阻R2两端的电压为（）A．6伏B．8伏C．10伏D．12伏【解答】解：如下图所示：设R2两端的电压为U2，R1=R2=R3=x，由图1可知：BCD中R与R3串联，通过R3的电流，∵最右边R3与R串联后在与R2并联，∴通过R的电流，∴=﹣﹣﹣﹣﹣﹣①如图2可知：BE与BCD并联，通过中间电阻R的电流I=+，中间R两端的电压为U R中=IR=（+）R，由图3可得：ABE与AF并联，∵电阻R1两端的电压为20伏，∴（+）R+U2=20V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②由①②两式可得：U22+4U2﹣96=0，解得：U2=8V，U2=﹣12V（舍掉）故选B．二．填空题（共3小题）6．在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示．由图可知，元件甲的电阻是5Ω，若将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端，则流过元件甲的电流是0.4A；干路的电流是0.6A；若将甲乙两电阻串联在电路中．电路中电流为0.2A，则电路的总功率是0.6W．【解答】解：（1）根据图象可知，在电压为2V时，甲电路元件的电流为I甲=0.4A，乙电路元件的电流为I乙=0.2A，元件甲、乙并联后总电流I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A；∵I=∴元件甲的电阻R甲===5Ω；（2）将甲乙两电阻串联在电路中，电路中电流为0.2A，根据图象可知，甲电路元件两端的电压U甲=1V，乙电路元件两端的电压U乙=2V，电路的总功率P=P甲+P乙=U甲I+U乙I=1V×0.2A+2V×0.2A=0.6W．故答案为：5；0.4；0.6；0.6．7．（2011•益阳自主招生）如图甲所示电路，当变阻器的滑片从一端滑动到另一端的过程中，两只电压表的示数U l、U2跟电流表示数I的变化情况如图乙所示．电源电压不变，不考虑电表电阻对电路的影响，则图线A表示V2的变化情况；当变阻器的滑片向左滑动时，两端电压与电流的变化量之比即=R0．【解答】解：（1）由电路图知：电阻R0、R串联，电压表V1测电阻R0两端电压，电压表V2测电阻R两端的电压，电流表测电路电流；（2）电阻R0阻值不变，随电路电流I的增大，电阻R0两端的电压U0=IR0逐渐增大，电压表V1示数增大；由图象知：B是电压表V1变化曲线，A是电压表V2变化曲线；（3）当变阻器的滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则，电压表V1的示数增加，电压表V2的示数减小，并且电压表V1增加的示数等于电压表V2减小的示数，由于=R0，故=R0．故答案为：V2；R0．8．如图1所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P由a端移动到b端时，测得电阻R两端的电压U与通过电阻R的电流I的变化关系如图2所示．则电源的电压为12V，电压表V1示数的变化范围是0～8V．【解答】解：（1）由电路图可知，当滑片位于a端时，电路为R的简单电路，电压表V测电源的电压，电路中的电流最大，由图2可知，电源的电压U=12V；（2）当滑片位于b端时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图2可知，R两端的电压U R=4V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V1示数：U滑=U﹣U R=12V﹣4V=8V，则电压表V1示数的变化范围为0～8V．故答案为：12；0～8V．二．实验题8．在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20Ω 2A”、“50Ω 1A”），导线若干．（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（注意电流表的量程选择，并且要求滑动变阻器向右移动时，电路中的电流变大）．（2）实验前，开关必须断开，滑动变阻器必须移到E处（此空选填：“E 或者F”）．（3）小李实验时，在c、b间先接入5Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值；再改接10Ω的电阻，此时滑片P应向左（选填“左”或“右”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：使定值电阻两端的电压保持不变．（4）电路连接无误后，闭合开关，电流表指针不发生偏转，电压表指针有偏转，请帮她找出故障的原因（填下列故障原因的代号）CA．电阻R短路B．滑动变阻器短路C．电阻R断路D滑动变阻器断路（5）小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是“50Ω1A”．（6）若要探究电流与电压的关系，应控制电阻的阻值不变，这种科学探究方法叫做控制变量法．【解答】解：（1）电路中的最大电流I===0.9A；则电流表的量程为0～3A；故将电流表“0～3A”的接线柱与开关的右接线柱相连，“﹣”接线柱与电阻丝的b 接线柱相连；滑动变阻器向右移动时，电路中的电流变大，电阻变小，可知滑动变阻器的E接线柱与电源负极相连，如图所示：（2）为避免接错线路，电流过大烧坏用电器，在连接电路时开关应处于断开状态，滑动变阻器的滑片应处于最大值E处．（3）将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时，串联电路的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中电流变小，滑动变阻器分得的电压变小，电阻分得的电压变大；要探究电流和电阻之间关系，必须保持电阻两端的电压不变，即与电阻并联的电压表示数不变，所以应调节滑片向F移动，增大滑动变阻器接入电路的电阻，使电压表的示数达到1.5V时，读取电流表示数．因此小李移动变阻器滑片P的目的保持定值电阻两端电压为1.5V不变．（4）电路连接无误后，闭合开关，发现电流表指针不发生偏转，电压表指针有明显偏转，则电路发生的故障可能是电阻R断路；（5）当20Ω的电阻接入a、b间时，要控制电压表的示数为1.5V不变，则滑动变阻器两端的电压为4.5V﹣1.5V=3V，电路中的电流为I===0.075A，滑动变阻器接入电路中的阻值为R===40Ω，滑若选用规格为“20Ω，2A”滑动变阻器，无论怎样移动滑片P，电压表的示数始终无法达到1.5V；因此需要选择“50Ω 1A”的滑动变阻器．（6）在本实验中，因影响电流的因素可能有：导体两端的电压和阻值，若探究电流与电压的关系，应控制电阻的阻值不变，在研究电流跟电阻的关系时，应保持电阻两端的电压不变，这种研究问题的方法叫做控制变量法．故答案为：（1）见解答图；（2）断开；E；（3）左；使定值电阻两端的电压保持不变；（4）C；（5）“50Ω 1A”；（6）电阻的阻值；控制变量法．9．为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示．当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω．在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R2=30Ω．求：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.3A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾．（3）请计算说明，如果你是交警怎样快速判断司机没有酒驾？【解答】解：由电路图可知，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流．（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60Ω，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电路中的电流：I===A，电压的示数：U1=IR1=A×60Ω=8V；（2）当电流表的示数为0.3A时，电路中的总电阻：R===40Ω，则酒精气体传感器的电阻：R1′=R﹣R2=40Ω﹣30Ω=10Ω，由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.8mg/ml，0.2mg/ml＜0.8mg/ml≤0.8mg/ml，所以被检测者属于酒驾；（3）由图象可知，酒精浓度为0.2mg/ml时，R1″=30Ω，此时电路中的电流：I″===0.2A，电压表的示数：U1″=I″R1=0.2A×30Ω=6V，当电流表的示数大于或等于0.2A，电压表的示数小于或等于6V，即可判断司机酒驾．答：（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是8V；（2）当电流表的示数为0.3A时，被检测者是酒驾；（3）当电流表的示数大于或等于0.2A，电压表的示数小于或等于6V，即可判断司机酒驾．10．如图所示的电路，电源电压为3V保持不变，R 2=3Ω，小灯泡L上标有“3V 1.5W”的字样．（1）当开关S1、S2都断开时，电表示数为0.3A，求R1的阻值和小灯泡消耗的实际功率．（2）当开关S1、S2都闭合时，求干路中的电流．（不考虑灯丝电阻随温度的变化）【解答】解：（1）；当开关S1、S2都断开时，灯L与R1串联；则I1=I L=I=0.3A；；P L′=I L2R L=（0.3A）2×6Ω=0.54W；答：R1的电阻为4Ω；灯泡消耗的电功率为0.54W．（2）当开关S1、S2都闭合时，R1短路，灯L与R2并联；U L=U2=U=3V；．答：电路中的总电流为1.5A．。

第47课时 闭合电路的欧姆定律(重点突破课)[考点一 闭合电路的动态分析]动态分析问题是闭合电路欧姆定律的具体应用，这类问题由于形式多样、考法灵活，考生不能统筹系统地去想问题，而导致分析不够全面而失误。

1．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。

(2)公式：I ＝E R ＋r (只适用于纯电阻电路)。

(3)其他表达形式①电压表达式：E ＝U ＋Ir 。

②能量表达式：EI ＝UI ＋I 2r 。

2．路端电压与外电阻的关系(1)一般情况：U ＝E －Ir ，当外电阻R 增大时，路端电压U 增大。

U ­I 图像如图。

(2)特殊情况①当外电路断路时，I ＝0，U ＝E 。

②当外电路短路时，I 短＝E r，U ＝0。

[典例] 如图所示电路，当滑动变阻器R 1的滑片向上滑动时，下列说法正确的是( )A ．R 2的功率增大B ．R 3两端的电压减小C ．电流表的示数变大D ．R 1的电流增大[解析] 当滑动变阻器R 1的滑片向上滑动时，其接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，则干路电流I 减小，路端电压U 增大，R 3两端的电压等于路端电压，则R 3两端的电压增大，通过R 3的电流I 3增大，通过R 2的电流I 2＝I －I 3，I 减小，I 3增大，则I 2减小，故R 2的功率减小，电压U 2也减小；R 1、R 4的并联电压U 并＝U －U 2，U 增大，U 2减小，则U 并增大，故通过电流表的电流I A 增大，电流表的示数变大，通过R 1的电流I 1＝I 2－I A ，I 2减小，I A 增大，则I 1减小，故只有C 正确。

[答案] C[规律方法]闭合电路动态分析的三种方法1．程序法2．“串反并同”结论法 (1)所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将减小，反之则增大。

2所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、消耗的电功率都将增大，反之则减小。

17.2欧姆定律一、欧姆定律1．欧姆定律的内容是：导体中的电流，跟导体两端的电压成比，跟导体的电阻成比。

公式为，式中I的单位是，U的单位是，R的单位是。

【答案】对于某导体来说，通过它的电流跟与它两端的电压成正比，这就是欧姆定律。

I=U/R，安培，伏特、欧姆。

【解析】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。

公式为I=U/R。

电流单位安培，电压单位伏特，电阻单位欧姆。

2．对于欧姆定律公式I=U/R的理解，以下说法中错误的是（）A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关B．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比C．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与导体的电阻成反比D．由I=U/R可推出R=U/I，说明R与U成正比，与I成反比【答案】D【解析】A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关，根据I=U/R可知，A正确；B．对某导体来说，电阻不变，根据I=U/R可知，导体中的电流与其两端电压成正比，B正确；C．在电压相同时，根据I=U/R可知，不同导体中的电流与导体的电阻成反比，C正确；D．电阻是导体本身的一种性质，大小只由导体本身的因素决定，而与其两端的电压与通过导体的电流大小无关，由I=U/R可推出R=U/I，说明同一导体，U/I是一个定值，所以D错误。

所以选D。

3．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值将______，电压表的示数将______（均填“变大”或“变小”）。

【答案】变小，变大。

【详解】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入的是左边部分，故滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据I=U/R 可知，电流变大，由欧姆定律可知定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大。

4．如图所示电路，当开关S 、S 1均闭合时，电压表的读数是12V ，开关S 1断开时，电压表的读数是4V 。

如果电源电压不变，则电源电压为_________V ，开关S 1断开后，电阻R 2两端的电压为_________V 。

第七章《欧姆定律》系列讲义7.1、探究电流与电压、电阻的关系①提出问题：②制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：。

即：；保持。

③进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计）④分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。

）⑤得出结论：在电阻一定的情况下，导体正比；在电压不变的情况下，导体反比。

2、欧姆定律的内容：。

3、数学表达式 I=U/R4、说明：①适用条件：电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）②I、U、R对应，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。

三者单位依次是③同一导体（即R不变），则I与U 成同一电源（即U不变），则I 与R成。

④R＝U/I 区别和联系。

5、解电学题的基本思路同步训练1.导体中的______与导体两端的电压成______，与导体的电阻成______。

C.电压一定时，电阻跟电流成反比D.电压一定时，电流跟电阻成反比从上表的数据可以得出的结论是：.4.小明分别用定值电阻R1和R2按图6－4－8做实验，他不断改变电源电压后把电压表和电流表的示数记录在以下表格，请根据你探究出来的结论填写表格中的5．“研究电流与电阻关系”的实验电路图．（1）为了达到研究的目的，实验过程中必须保持________不变．（2）当开关S闭合后，电压表的读数是2V，电流表的读数是0.4A．现将阻值为5 的电阻R换成阻值为10的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的操作是________________．6．在电流和电阻的关系中，下列说法中正确的是（）．A．电流跟电阻成反比B．在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比C．通过导体的电流跟导体的电阻成反比D．电压一定时，某段导体的电阻跟通过这段导体的电流成反比．7．将30Ω的电阻接在一电源两端，通过的电流为0.3A．若把30Ω的电阻拿走，将10Ω与60Ω的电阻分别接在这个电源两端，那么通过的电流分别为（）A．0.9A，0.15A B．0.15A，0.9A C．0.1A，0.6A D．0.6A，0.1A8.如图6-12为研究电流、电压、电阻三者关系时常用的两个电路图.在进行实验时，你采用的是哪个电路图？你是怎样改变电阻两端的电压（即电压表的示数）的？你是怎样改变电阻的？你认为哪种设计更合理、调节和控制更方便？9.现有实验器材：电源一个、小灯泡一只、开关一个、电流表和电压表各一个、滑动变阻器一只、导线若干.要求滑动变阻器与小灯泡串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测总电流，使用开关控制总电路.（1）画出电路图.（2）在连接实物电路的过程中，应将滑动变阻器的滑片置于哪一端？为什么？（3）要使电流表示数增大，滑片P应向哪端滑动？此时观察到电压表的示数怎样变化？小灯泡的亮度怎样变化？10.如图，是探究电阻、电流和电压关系的实验电路，A、B、C、D分别代表滑动变阻器的四个接线柱.（1）把C接M，______接N，滑片P向左移动，电流表示数就增大，电压表示数______.（2）把B接M，C接N，则滑片P向______移动时，电流表示数减小，电压表示数______.（3）把______和______分别接在M、N上，变阻器的电阻值最大，移动滑片也不能改变电阻两端电压.12.现有电源、开关、滑动变阻器、电灯、电流表、电压表如图：（1）按要求连接实物：a.电灯L1和L2并联；b.滑动变阻器单独控制电灯L2的电流；c.电压表V1测电灯L1两端的电压；d.电流表A2测流过L2的电流；e.开关控制整个电路.（2）按照实物图画出电路图.（3）当滑动变阻器的滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变______，通过电灯L2的电流变______，L2的亮度变______，灯L1两端的电压______，L1的亮度______（填变大、变小或不变）.13 实验研究（学生实验）结论：结论：（3）综合（1）（2）结论可得出电流、电压、电阻的关系表达式为：_ _；（4）本实验采用的研究方法是_____。

第2讲 闭合电路的欧姆定律目标要求 1.了解电动势的物理意义，理解并掌握闭合电路的欧姆定律.2.会用闭合电路欧姆定律分析电路的动态变化.3.会计算涉及电源的电路功率.4.掌握路端电压和电流的关系及电源的U －I 图像．考点一 闭合电路欧姆定律及应用1．电动势(1)非静电力所做的功与所移动的电荷量的比叫电动势．(2)物理含义：电动势表示电源把其他形式的能转化成电势能本领的大小，在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压． 2．闭合电路欧姆定律(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电阻之和成反比； (2)公式：I ＝ER ＋r (只适用于纯电阻电路)；(3)其他表达形式E ＝U 外＋U 内或E ＝U 外＋Ir (适用于任意电路)．1．电动势的大小反映了电源把电能转化为其他形式的能的本领强弱．( × ) 2．电动势就是电源的路端电压．( × )3．电源的重要参数是电动势和内阻．电动势由电源中非静电力的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关．( √ )4．在电源电动势及内阻恒定的闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．( √ )1．路端电压与外电阻的关系(1)纯电阻电路：U ＝IR ＝E R ＋r·R ＝E1＋r R ，当R 增大时，U 增大；(2)特殊情况：①当外电路断路时，I ＝0，U ＝E ；②当外电路短路时，I 短＝Er ，U ＝0.2．动态分析常用方法(1)程序法：遵循“局部—整体—局部”的思路． ①分析步骤(如图)：②分析时：串联电路注意分析电压关系，并联电路注意分析电流关系 (2)结论法：“串反并同”，应用条件为电源内阻不为零．①所谓“串反”，即某一电阻的阻值增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大．②所谓“并同”，即某一电阻的阻值增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小．考向1 闭合电路的有关计算例1 (2019·江苏卷·3)如图所示的电路中，电阻R ＝2 Ω.断开S 后，电压表的读数为3 V ；闭合S 后，电压表的读数为2 V ，则电源的内阻r 为( )A ．1 ΩB ．2 ΩC ．3 ΩD ．4 Ω答案 A解析 当断开S 后，电压表的读数等于电源的电动势，即E ＝3 V ；当闭合S 后，有U ＝IR ，又由闭合电路欧姆定律可知，I ＝E R ＋r ，联立解得r ＝1 Ω，A 正确，B 、C 、D 错误．考向2 闭合电路的动态分析例2 如图所示电路，电源内阻不可忽略．开关S 闭合后，在滑动变阻器R 0的滑片向下滑动的过程中( )A．电压表与电流表的示数都减小B．电压表与电流表的示数都增大C．电压表的示数增大，电流表的示数减小D．电压表的示数减小，电流表的示数增大答案 A解析当滑片下移时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则外电路总电阻减小，电路中总电流增大，电源的内电压增大，则由闭合电路欧姆定律可知，电路的路端电压减小，故电压表示数减小；由欧姆定律可知，R1上的分压增大，而路端电压减小，故并联部分的电压减小，则通过R2的电流减小，即电流表示数减小，A正确．考向3电路故障分析例3如图所示电路中，由于某处出现了故障，导致电路中的A、B两灯变亮，C、D两灯变暗，故障的原因可能是()A．R1短路B．R2断路C．R2短路D．R3短路答案 D解析A灯在干路上，A灯变亮，说明电路中总电流变大，由闭合电路欧姆定律可知电路的外电阻减小，这就说明电路中只会出现短路而不会出现断路，选项B错误．因为短路部分的电阻变小，分压作用减小，与其并联的用电器两端的电压减小，C、D两灯变暗，A、B两灯变亮，这说明发生短路的电阻与C、D两灯是并联的，而与A、B两灯是串联的．观察电路中电阻的连接形式，只有R3短路符合条件，故选项A、C错误，D正确．例4如图所示的电路中，电源的电动势为6 V，当开关S闭合后，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分的电压分别为U ab＝6 V，U ad＝0 V，U cd＝6 V，由此可断定()A．L1和L2的灯丝都烧断了B．L1的灯丝烧断了C．L2的灯丝烧断了D．滑动变阻器R断路答案 C解析由U ab＝6 V可知电源完好，灯泡都不亮，说明电路中出现断路故障，由U cd＝6 V可知，灯泡L1与滑动变阻器R完好，断路故障出现在c、d之间，故灯泡L2断路，选项C正确．电路故障检测方法1．电压表检测：如果电压表示数为零，则说明可能在并联路段之外有断路，或并联部分短路；2．电流表检测：当电路中接有电源时，可用电流表测量各部分电路上的电流，通过对电流值的分析，可以确定故障的位置．在运用电流表检测时，一定要注意电流表的极性和量程；3．欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路；当测量值很小或为零时，表示该处短路．在用欧姆表检测时，应断开电源．考点二闭合电路的功率及效率问题1．电源的总功率(1)任意电路：P总＝IE＝IU外＋IU内＝P出＋P内．(2)纯电阻电路：P总＝I2(R＋r)＝E2 R＋r.2．电源内部消耗的功率P内＝I2r＝IU内＝P总－P出．3．电源的输出功率(1)任意电路：P出＝IU＝IE－I2r＝P总－P内．(2)纯电阻电路：P出＝I2R＝E2R (R＋r)2.4．电源的效率(1)任意电路：η＝P 出P 总×100%＝UE ×100%(2)纯电阻电路：η＝RR ＋r×100%1．外电阻越大，电源的输出功率越大．( × ) 2．电源的输出功率越大，电源的效率越高．( × ) 3．电源内部发热功率越大，输出功率越小．( × )1．纯电阻电路中电源的最大输出功率(如图) P 出＝UI ＝I 2R ＝E 2(R ＋r )2R ＝E 2R (R －r )2＋4Rr ＝E 2(R －r )2R＋4r 当R ＝r 时，电源的输出功率最大为P m ＝E 24r.2．提高纯电阻电路效率的方法η＝P 出P 总×100%＝R R ＋r×100%＝11＋r R×100%，R 增大，η越高．例5 (多选)某同学将一直流电源的总功率P E 、电源内部的发热功率P r 和输出功率P R 随电流I 变化的图线画在了同一坐标系中，如图中的a 、b 、c 所示．以下判断正确的是( )A ．在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P CB ．b 、c 图线的交点与a 、b 图线的交点的横坐标之比一定为1∶2，纵坐标之比一定为1∶4C ．电源的最大输出功率P m ＝9 WD ．电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝1 Ω 答案 ABD解析 在a 、b 、c 三条图线上分别取横坐标相同的A 、B 、C 三点，因为直流电源的总功率P E 等于输出功率P R 和电源内部的发热功率P r 之和，所以这三点的纵坐标一定满足关系P A ＝P B ＋P C ，故A 正确；图线c 表示电路的输出功率与电流的关系图线，很显然，最大输出功率小于3 W ，故C 错误；当内电阻和外电阻相等时，电源输出的功率最大，此时即为b 、c 图线的交点处的电流，此时电流的大小为E R ＋r ＝E 2r ，输出功率的大小为E 24r ，a 、b 图线的交点表示电源的总功率P E 和电源内部的发热功率P r 相等，此时电源短路，所以此时电流的大小为Er ，功率的大小为E 2r ，所以横坐标之比为1∶2，纵坐标之比为1∶4，故B 正确；当I ＝3 A 时，P R ＝0，说明外电路短路，根据P E ＝EI 知电源的电动势E ＝3 V ，内电阻r ＝EI ＝1 Ω，故D 正确．例6 (2022·湖南省长郡中学高三月考)如图甲所示的电路，其中电源电动势E ＝6 V ，内阻r ＝2 Ω，定值电阻R ＝4 Ω，已知滑动变阻器消耗的功率P 与其接入电路的阻值R P 的关系如图乙所示．则下列说法中正确的是( )A ．图乙中滑动变阻器的最大功率P 2＝2 WB ．图乙中R 1＝6 Ω，R 2＝12 ΩC ．滑动变阻器消耗功率P 最大时，定值电阻R 消耗的功率也最大D ．调整滑动变阻器R P 的阻值，可以使电源的输出电流达到2 A 答案 B解析 由闭合电路欧姆定律的推论可知，当电路外电阻等于内阻r 时，输出功率最大，最大值为P m ＝E 24r ，把定值电阻看成电源内阻的一部分，由题图乙可知，当R P ＝R 1＝R ＋r ＝6 Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，最大功率为P 2＝E 24(R ＋r )＝1.5 W ，A 错误；滑动变阻器的阻值为3 Ω时与阻值为R 2时消耗的功率相等，有(E 3 Ω＋R ＋r )2×3 Ω＝(ER 2＋R ＋r )2R 2，解得R 2＝12 Ω，B 正确；当回路中电流最大时，即R P ＝0时定值电阻R 消耗的功率最大，C 错误；当滑动变阻器R P 的阻值为0时，电路中电流最大，最大值为I m ＝E R ＋r ＝64＋2A ＝1 A ，则调整滑动变阻器R P 的阻值，不可能使电源的输出电流达到2 A ，D 错误．等效电源把含有电源、电阻的部分电路等效为新的“电源”，其“电动势”“内阻”如下： (1)两点间断路时的电压等效为电动势E ′.(2)两点短路时的电流为等效短路电流I 短′，等效内电阻r ′＝E ′I 短′.常见电路等效电源如下：考点三 电源的U －I 图像两类U －I 图像的比较电源的U －I 图像 电阻的U －I 图像 图像表述的物理量的关系电源的路端电压与电路电流的关系电阻两端电压与流过电阻的电流的关系图线与坐标轴交点①与纵轴交点表示电源电动势E过坐标轴原点，表示没有电压时电流为零②与横轴交点表示电源短路电流Er图线的斜率－r (r 为内阻) 表示电阻大小(电阻为纯电阻时)图线上每一点坐标的乘积UI 表示电源的输出功率 表示电阻消耗的功率 图线上每一点坐标比值UI表示外电阻的大小，不同点对应的外电阻大小不同每一点对应的比值均表示此电阻的阻值大小例7 (多选)如图所示，图甲中M 为一电动机，开关S 闭合后，当滑动变阻器R 的滑片从一端滑到另一端的过程中，两电压表V 1和V 2的读数随电流表A 读数的变化情况如图乙所示，已知电流表A 读数在0.2 A 以下时，电动机没有转动．不考虑电表内阻，以下判断正确的是( )A ．图线①为V 2示数随电流表读数的变化图线B ．电路中电源电动势为3.4 VC ．此电路中，电动机的最大输入功率是0.9 WD ．滑动变阻器的最大阻值为30 Ω 答案 AC解析 由题图甲知，电压表V 2测量路端电压，电流增大时，内电压增大，路端电压减小，所以图线①表示V 2的示数与电流的关系，故A 正确；图线①的斜率大小等于电源的内阻，为r ＝ΔU ΔI ＝3.4－3.00.3－0.1 Ω＝2 Ω，当电流I 1＝0.1 A 时，U 1＝3.4 V ，则电源的电动势E ＝U 1＋I 1r ＝(3.4＋0.1×2) V ＝3.6 V ，故B 错误；当I 2＝0.3 A 时，U 2＝3 V ，电动机输入功率最大P ＝U 2I 2＝3×0.3 W ＝0.9 W ，故C 正确；若电流表A 示数小于0.2 A ，由题图乙知，电动机不转动，电动机的电阻r M ＝0.8－0.40.1Ω＝4 Ω，当I 1＝0.1 A 时，电路中电流最小，滑动变阻器的电阻为最大值，所以R 与R 0并联电阻的最大值R 并＝E I 1－r －r M ＝(3.60.1－2－4) Ω＝30 Ω，则滑动变阻器的最大阻值大于30 Ω，故D 错误．考点四 含容电路的分析1．电路简化把电容器所在的支路稳定时视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上． 2．电容器的电压(1)电容器所在的支路中没有电流，与之串联的电阻两端无电压，相当于导线． (2)电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压． 3．电容器的电荷量及变化(1)电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电．(2)如果变化前后极板带电的电性相同，通过所连导线的电荷量为|Q 1－Q 2|； (3)如果变化前后极板带电的电性相反，通过所连导线的电荷量为Q 1＋Q 2.例8 阻值相等的四个电阻、电容器C 及电池E (内阻可忽略)连接成如图所示电路．开关S 断开且电流稳定时，C 所带的电荷量为Q 1；闭合开关S ，电流再次稳定后，C 所带的电荷量为Q 2.Q 1与Q 2的比值为( )A.25B.12C.35D.23 答案 C解析 S 断开时等效电路图如图甲所示．甲电容器两端电压为U 1＝E R ＋23R×23R ×12＝15E ；S 闭合时等效电路图如图乙所示．乙电容器两端电压为U 2＝E R ＋12R×12R ＝13E ，由Q ＝CU 得Q 1Q 2＝U 1U 2＝35，故选项C 正确．例9 (多选)如图所示，电源电动势为E ，内阻为r .电路中的R 2、R 3均为总阻值一定的滑动变阻器，R 0为定值电阻，R 1为光敏电阻(其电阻随光照强度增大而减小)．当开关S 闭合时，电容器中一带电微粒恰好处于静止状态．有关下列说法中正确的是( )A ．只逐渐增大R 1的光照强度，电阻R 0消耗的电功率变大，电阻R 3中有向上的电流B ．只将滑动变阻器R 3的滑动端P 2向上端移动时，电源消耗的功率变大，电阻R 3中有向上的电流C ．只将滑动变阻器R 2的滑动端P 1向下端移动时，电压表示数变大，带电微粒向下运动D ．若断开开关S ，带电微粒向下运动 答案 AD解析 只逐渐增大R 1的光照强度，R 1的阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电阻R 0消耗的电功率变大，滑动变阻器R 2两端的电压变大，电容器两端的电压增大，电容器下极板的带电荷量变大，所以电阻R 3中有向上的电流，故选项A 正确；电路稳定时，电容器所在支路相当于断路，只将滑动变阻器R 3的滑动端P 2向上端移动时，对电路没有影响，故选项B 错误；只将滑动变阻器R 2的滑动端P 1向下端移动时，电容器并联部分的电阻变大，所以电容器两端的电压变大，由E ＝Ud 可知电场强度变大，带电微粒向上运动，故选项C 错误；若断开开关S ，电容器处于放电状态，电荷量变小，板间场强减小，带电微粒所受的静电力减小，带电微粒将向下运动，故选项D正确．课时精练1.(多选)(2020·江苏卷·6)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示．当汽车启动时，开关S闭合，电机工作，车灯突然变暗，此时()A．车灯的电流变小B．路端电压变小C．电路的总电流变小D．电源的总功率变大答案ABD解析汽车启动时，车灯变暗，I灯减小，U灯减小，路端电压变小，则电路的总电流变大，故A、B正确，C错误；由P＝IE知电源的总功率变大，故D正确．2.(多选)在如图所示的U－I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图线，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线．用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，由图像可知()A．电源的电动势为3 V，内阻为0.5 ΩB．电阻R的阻值为1 ΩC．电源的输出功率为4 WD．电源的效率为50%答案ABC解析由题图中图线Ⅰ可知，电源的电动势为3 V，内阻为r＝EI短＝0.5 Ω；由图线Ⅱ可知，电阻R的阻值为1 Ω，该电源与电阻R直接相连组成的闭合电路的电流为I＝Er＋R＝2 A，路端电压U＝IR＝2 V，电源的输出功率为P＝UI＝4 W，电源的效率为η＝UIEI×100%≈66.7%，故选项A、B、C正确，D错误．3．(多选)如图所示的电路中，闭合开关S后，灯L1和L2都正常发光，后来由于某种故障使灯L2突然变亮，由此推断，以下故障可能的是()A．L1灯丝烧断B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电容器被击穿短路答案BD解析若L1灯丝烧断，会使电路总电阻变大，总电流变小，电阻R2与L2并联电压变小，L2会变暗，故A错误；若电阻R2断路，会使电路的总电阻增大，总电流减小，R1并联部分电压与内电压之和减小，使L2两端的电压增大，L2会变亮，故B正确；若R2短路，L2会因被短路而熄灭，故C错误；若电容器被击穿短路，由于电路的总电阻减小，总电流增大，电阻R2与L2并联电压变大，L2会变亮，故D正确．4．如图所示，图中的四个电表均为理想电表，当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，下面说法中正确的是()A．电源的输出功率一定变小B．电压表V1的读数变小，电流表A1的读数变小C．电压表V2的读数变大，电流表A2的读数变小D．电压表V2的读数变小，电流表A2的读数变小答案 C解析当内、外电阻相等时电源的输出功率最大，由于电源的内外电阻关系未知，所以不能确定电源的输出功率如何变化，故A错误；当滑动变阻器的滑片P向右端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流I增大，路端电压U减小，则电流表A1读数增大，电压表V1读数U1＝E－I(R1＋r)，I增大，其他量，则I2减小，即电流表A2的读数变小，因总电流增大，不变，则U1减小，A2的读数为I2＝U1R3则通过R2的电流增大，则U2变大，即电压表V2示数变大，故C正确，B、D错误．5.将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，测得电阻箱所消耗功率P与电阻箱读数R变化的曲线如图所示，由此可知()A．电源最大输出功率可能大于45 WB．电源内阻一定等于5 ΩC．电源电动势为45 VD．电阻箱所消耗功率P最大时，电源效率大于50%答案 B解析由题可知将一电源与一电阻箱连接成闭合回路，电阻箱所消耗功率P等于电源输出功率，由题图可知，电阻箱所消耗功率P最大为45 W，所以电源最大输出功率为45 W，选项A错误；由电源输出功率最大的条件可知，电源输出功率最大时，外电路电阻等于电源内阻，所以电源内阻一定等于5 Ω，选项B正确；电阻箱所消耗功率P最大值为45 W时，电阻箱读数为R＝5 Ω，则电流I＝P＝3 A，电源电动势E＝I(R＋r)＝30 V，选项C错误；电阻箱R所消耗功率P最大时，电源效率为50%，选项D错误．6．(多选)如图甲所示，不计电表内阻，改变滑动变阻器的滑片位置，测得电压表V1和V2随电流表A的示数变化规律分别如图乙中a、b所示，下列判断正确的是()A ．图线a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值等于电源电动势B ．图线b 斜率的绝对值等于电源的内阻C ．图线a 、b 交点的横、纵坐标之积等于此状态下电源的输出功率D ．图线a 、b 交点的横、纵坐标之积等于此状态下电阻R 0消耗的功率 答案 ACD解析 题图乙中图线b 是电压表V 2示数的变化情况，图线a 是电压表V 1示数的变化情况；V 1测的是路端电压，则a 的延长线与纵轴交点的纵坐标值为电源的电动势，A 正确；图线b 斜率的绝对值等于电阻R 0的阻值，B 错误；图线a 、b 交点的横、纵坐标之积既等于此状态下电源的输出功率，也等于电阻R 0消耗的功率，C 、D 正确．7．(2022·江苏淮安市车桥中学高三开学考试)如图所示电路，电源内阻为r ，两相同灯泡L 1、L 2 电阻均为R ，D 为理想二极管(具有单向导电性)，电表均为理想电表．闭合S 后，一带电油滴恰好在平行板电容器中央静止不动．现把滑动变阻器滑片向上滑动，电压表V 1、V 2 示数变化量绝对值分别为ΔU 1、ΔU 2 ，电流表示数变化量为ΔI ，则下列说法中错误的是( )A ．两灯泡逐渐变亮B ．油滴将向下运动 C.ΔU 2ΔI ＝R ＋r D ．ΔU 2>ΔU 1 答案 B解析 滑片向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值减小，总电阻减小，回路中电流变大，两灯泡变亮，选项A 正确；总电流增大，故内电压增大，所以外电压减小，即V 1的示数减小，而L 1的电压变大，所以L 2与滑动变阻器部分的电压减小，所以V 2的示数及电容器板间电压变小，应放电，但二极管的单向导电性使电荷不能放出，Q 不变，则由C ＝Q U ＝εr S 4πkd ，E ＝Ud 得E ＝4πkQεr S ，可知E 不变，油滴静止不动，选项B 错误；把L 1电阻R 看作电源内阻一部分，ΔU 2就是R ＋r 两端电压的增加量，则ΔU 2ΔI ＝R ＋r ，选项C 正确；由闭合电路欧姆定律可得ΔU 1ΔI ＝r ，所以ΔU 2>ΔU 1，选项D 正确．8.硅光电池是一种太阳能电池，具有低碳环保的优点．如图所示，图线a 是该电池在某光照强度下路端电压U 和电流I 的关系图像(电池内阻不是常量)，图线b 是某电阻R 的U －I 图像．在该光照强度下将它们组成闭合回路时，硅光电池的内阻为( )A ．5.5 ΩB ．7.0 ΩC ．12.0 ΩD ．12.5 Ω答案 A解析 由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，E ＝U ，由图线a 与纵轴的交点读出电源的电动势为E ＝3.6 V ，组成闭合回路时，根据两图线交点处的状态可知，电阻的电压为U ＝2.5 V ，电流为I ＝0.2 A ，则硅光电池的内阻为r ＝E －U I ＝3.6－2.50.2 Ω＝5.5 Ω，故A 正确．9．(多选)在如图所示电路中，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 向下滑动时，各理想电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列说法正确的是( )A.U 1I 不变，ΔU 1ΔI 不变 B.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 变大 C.U 2I 变大，ΔU 2ΔI 不变 D.U 3I 变大，ΔU 3ΔI不变 答案 ACD解析 由题图电路图可知，U 1、U 2分别是R 1、R 2两端的电压，电流表测通过这个电路的总电流，U 3是路端电压，由欧姆定律可知R 1＝U 1I ＝ΔU 1ΔI (因R 1是定值电阻)，故A 正确；U 2＝E－I (R 1＋r )(因E 、R 1、r 均是定值)，U 2I ＝R 2，R 2变大，U 2I 变大，ΔU 2ΔI 的大小为R 1＋r ，保持不变，故B 错误，C 正确；U 3I ＝R 1＋R 2，因R 2变大，则U 3I 变大，又由于U 3＝E －Ir ，可知ΔU 3ΔI 的大小为r ，保持不变，故D 正确．10．(2022·宁夏银川市银川一中模拟)在如图所示的电路中，定值电阻R 1＝3 Ω、R 2＝2 Ω、R 3＝1 Ω、R 4＝3 Ω，电容器的电容C ＝4 μF ，电源的电动势E ＝10 V ，内阻不计．闭合开关S 1、S 2，电路稳定后，则( )A ．a 、b 两点的电势差U ab ＝3.5 VB ．电容器所带电荷量为1.4×10－6 CC ．断开开关S 2，稳定后流过电阻R 3的电流与断开前相比将发生变化D ．断开开关S 2，稳定后电容器上极板所带电荷量与断开前相比的变化量为2.4×10－5 C 答案 D解析 设电源负极的电势为0，则电源正极的电势为φ＝10 V ，又因为φ－φa ＝ER 1＋R 2R 1，代入数据可解得φa ＝4 V ，同理有φ－φb ＝ER 3＋R 4R 3，解得φb ＝7.5 V ，故U ab ＝φa －φb ＝－3.5 V ，选项A 错误；由Q ＝CU ，可知此时电容器所带电荷量为Q ＝4×10－6×3.5 C ＝1.4×10－5 C ，选项B 错误；由电路知识可知，断开开关S 2，稳定后流过电阻R 3的电流与断开前相比不会发生变化，选项C 错误；断开开关S 2，稳定后a 点的电势为φa ′＝10 V ，b 点电势仍为φb ＝7.5 V ，故此时U ab ′＝φa ′－φb ＝2.5 V ，且上极板带正电，故上极板带电荷量的变化量为ΔQ ＝C ΔU ，即ΔQ ＝4×10－6×6 C ＝2.4×10－5 C ，选项D 正确．11．在如图甲所示的电路中，R 1、R 2均为定值电阻，且R 1＝100 Ω，R 2阻值未知，R 3是一滑动变阻器，当其滑片P 从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中A 、B 两点是滑片P 在变阻器的两个不同端点得到的．求：(1)电源的电动势和内阻； (2)定值电阻R 2的阻值； (3)滑动变阻器的最大阻值．答案 (1)20 V 20 Ω (2)5 Ω (3)300 Ω解析 (1)电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，则有内阻 r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI ＝16－40.8－0.2 Ω＝20 Ω 电源的电动势为E ＝U ＋Ir取电压U 1＝16 V ，电流I 1＝0.2 A ， 代入解得E ＝20 V(2)当滑片P 滑到最右端时，R 1被短路，外电路的电阻最小，电流最大．此时电压U 2＝4 V ， 电流I 2＝0.8 A ， 则定值电阻R 2＝U 2I 2＝5 Ω(3)当滑片P 滑到最左端时，滑动变阻器阻值最大，外电阻最大，电流最小， 此时路端电压U 1＝16 V ，电流I 1＝0.2 A ， 外电路总电阻为R ＝U 1I 1＝80 Ω又R ＝R 2＋R 1R 3R 1＋R 3代入解得R 3＝300 Ω.12.如图所示，电源电动势E ＝2 V ，内阻r ＝1 Ω，电阻R 0＝2 Ω，滑动变阻器的阻值范围为0～10 Ω.求滑动变阻器的阻值为多大时，R 上消耗的功率最大，最大值为多少？答案 23 Ω 23W解析 法一 由公式P R ＝U 2R ，根据闭合电路的欧姆定律，路端电压U ＝E ·R 0RR 0＋R r ＋R 0RR 0＋R ＝ER 0R rR 0＋rR ＋RR 0，所以P R ＝E 2R 02R (rR 0＋rR ＋R 0R )2，代入数据整理得P R ＝164R ＋9R ＋12，当R ＝23 Ω时，R 上消耗的功率最大，P R max ＝23W.法二 采用等效电源法分析，把定值电阻等效到电源的内部，即把电源和定值电阻看作等效电源，为E ′＝R 0R 0＋r E ，内阻为r ′＝R 0r R 0＋r 的电源，当R ＝r ′＝R 0rR 0＋r 时，电源对外电路R的输出功率最大为P R max ＝E ′24r ′.把数值代入各式得：E等＝E ′＝R 0R 0＋rE ＝43 V ；r等＝r ′＝R 0r R 0＋r ＝23 Ω.所以P R max ＝E 等24r 等＝23W.。

中考总复习：欧姆定律（基础）【考纲要求】1、欧姆定律公式及计算。

2、电阻的测量。

3、串、并联电路的特点。

4、含有变阻器电路的分析。

【知识网络】【考点梳理】要点一、欧姆定律1、探究电流与电压、电阻的关系①提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？②制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。

即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。

③进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计） ④分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。

）⑤得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。

2、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。

3、公式：RU I4、符号的意义及单位：U —电压—伏特（V ）， R —电阻—欧姆（Ω）， I —电流—安培（A ）5、同体性：使用欧姆定律公式RUI =时，应注意公式中I 、U 、R 应该对应同一段导体或者同一段电路，即满足“同体性”。

6、同时性：公式中I 、U 、R 除满足公式中的“同体性”之外，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。

7、单位：运用该式时，式中各量的单位只能是安培，伏特，欧姆。

8、欧姆定律的成立的条件：只能在“纯电阻电路”中成立，对于含有电动机的电路，欧姆定律就不成立。

9、欧姆定律公式变形：可得公式：IUR =，它反映了电阻可用导体两端电压和导体中的电流的比值表示，但是因为电阻是导体本身的一种性质，因此它既不和U 成正比，也不和I 成反比，这一点和欧姆定律有明显区别。

要点二、电阻的测量—伏安法测电阻1、实验原理：根据欧姆定律的变形公式IUR =，测出两端的电压和通过的电流，就可以求出它的电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。