欧姆定律及应用

第 - 1 - 页 共 8 页 欧姆定律应用

【知识点一】 探究电流与电压、电阻的关系

例1、在“研究电流跟电压的关系”实验中，被控制的物理量是__ _____

，实验结论是_________________________

；在“研究电流跟电阻的关系”实验中，被控制的物理量是____ ___

，实验结论是________________________ ．这两个实验所用的科学方法是：_______

____ ．滑动变阻器两次的作用分别是：______________ _,________________

___________.

变式训练

1、李明同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，下列说法中错误的是（ ）

A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过乙导体的电流为0.1A

B．将甲、乙两导体并连接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.6A

C．导体甲的电阻小于导体乙的电阻

D．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零

2、小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”．在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω为后，为了探究上述问题，他应该采取的操作是（ ）

“小则小调，大则大调”

A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向左移动

C．将变阻器滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数

3、下列说法中，能用于研究电流与电压之间关系的是（ ）

A．用同一导体，保持导体两端电压相同

B．用不同导体，保持导体两端电压相同

C．用同一导体，改变导体两端电压

D．用不同导体，改变导体两端电压

4、小明用图1所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，图2是小明未完成连接的实验电路。

（1）电压表应选择_________的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大．请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图2中实验电路的连接。

欧姆定律的理解和应用

（一）对欧姆定律的理解欧姆定律在初中阶段的适用范围，要注意以下三点：

1.（1）电阻R必须是纯电阻；（2）欧姆定律只适用于金属导电和液体导电，而对气体，半导体导电一般不适用；（3）表示的是研究不包含电源在内的“部分电路”。

2. 欧姆定律中所说的“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”是指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。

3. 欧姆定律的表达式中的I、U、R这三个物理量必须是对应于同一导体（或同一段电路）在同一时刻（或同一段时间）电流与电压、电阻三者间的关系，也就是通常所说的一一对应。即欧姆定律具有同一性和同时性。（例如，有甲、乙两只灯泡，电阻分别为10Ω和20Ω，并联后接入电压为6V的电源两端，要求甲灯中的电流，就应该用甲灯两端的电压6V除以甲灯的电阻，即，而不能用甲灯两端的电压去除以乙灯的电阻。

即使是同一个电路，由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动，将引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化，因此，必须保证I=U／R中的三个物理量是同一时间的值。切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系。因此，使用欧姆定律时，不能盲目地乱套公式。

4. 区别I＝U／R和R=U／I的意义

I=U／R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时，导体中的I将发生相应的变化。可见，I、U、R都是变量。另外，I=U／R还反映了导体两端保持一定的电压，是导体形成持续电流的条件。若R不为零，U为零，则I也为零；若导体是绝缘体R可为无穷大，即使它的两端有电压，I也为零。

R=U／I表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质。 对于给定的一个导体，比值是一个定值；而对于不同的导体，这个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。

欧姆定律及其应用的方法与技巧

1.欧姆定律在解题中的应用

欧定I=U/R把电流、电压、电阻三者统一起来，可用来解决串、并联电路中比较复杂的电学问题。

（1）串联电路中的分压作用，如图1所示，R1与R2串联，根据欧定：I1=U1/R1、I2=U2/R2，因为I1=I2，所以U1/R2=U1/U2，即串联电路中各电阻分得的电压与电阻阻值成正比，电阻越大分得的电压越大。

（2）并联电路中的分流作用，如图2所示，R1与R2并联，根据欧定I1=U1/R1、I2=U2/R2，因为并联电路各支路两端的电压均相等：U1=U2，所以I1R1=I2R2，即I1/I2=R2/R1，即并联电路中各支路电流跟他们的电阻成反比，电阻越小，支路电流越大。

2.应用欧定解答较复杂的电学计算题的一般步骤

（1）画电路图，不考虑电压表和电流表，先分析电路图中各个电阻的连接方式。

（2）找出测量的对象，分析电表的测量对象，根据题意明确电表的测量值。

（3）注明已知量、未知量，在电路上标出已知量数值、未知量符号。

（4）找出各量的关系、电路特点，利用欧定、串并联电路特点列出关系式，列式时要注意公式成立的条件。

（5）列出关系式，代入数据前统一单位，然后进行计算，计算要准确。 U2 I2 I1

U1

U R1 R2 R1 I1

图1 I2 R2

图2 3.串并联电路特点

串联电路 并联电路

电流 内容 串联电路中各处的电流都相等。 并联电路干路电流等于各并联支路中的电流之和。

公式 I1=I2=I总 I总=I1+I2

电压 内容 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。 并联电路两端电压相等，且都等于电源电压。

公式 U总=U1+U2 U总=U1+U2

电阻 内容 串联电路总电阻等于个串联导体电阻之和。 并联电阻的总电阻的倒数等于各并联导体的电阻的倒数和。

公式 R串=R1+R2 1/R并=1/R1+1/R2

分配 内容 串联电路中，电压的分配与电阻的分配成正比。 并联电路中，电流的分配与电阻的分配成反比。

- 1 - 【导学目标】

1.能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串、并联电路中电阻的关系。

2.通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。

3.根据实验现象体会等效电阻的含义，了解等效的研究方法。

【课堂导学】

（一）引入

（二）科学探究

自主探究：

1.欧姆定律的内容是什么？2.欧姆定律的表达式怎样？各个物理量的单位是什么？

利用欧姆定律解决问题要注意以下几点：

（1）欧姆定律中的 I、U、R 都是指同一导体或同一段电路上对应的物理量。同时欧姆定律中三个物理量具有同时性。

（2）由欧姆定律的变形公式为U = IR 、R =UI 。（3）欧姆定律中各物理量的单位必须统一。

合作探究：

1.串联电路中的电阻关系

实验1：按教材图7.2-2进行实验，观察实验现象，思考这说明什么问题？

实验现象说明：串联的两个电阻，总电阻比一个电阻 。

如果串联3个或更多的电阻，重复实验，实验现象相同。由此总结出串联电路中的电阻关系： 。

拓展延伸：从理论上进一步探究串联电阻的总电阻和各分电阻之间的关系。

如图1中，两个串联导体的电阻值分别为Rl和R2 , 设串联电路的总电阻为R，Rl和R2两端的电压分别为U1和U2，串联部分两端的电压为U ,通过Rl和R2的电流分别为I1和I2，根据欧姆定律推导R和R1、R2之间的关系。

对于多个电阻（R1、R2、R3 „ „ Rn ）串联，同样可以得到:R=

即串联电阻的总电阻等于

。

2.并联电路中的电阻关系 实验2：把两个同样阻值的电阻并联起来，接到教材图7.2-3实验中，我们再观察实验现象，又能得到什么结论？