物理九年級電學(xué)歐姆定律專題輔導(dǎo)

1、歐姆定律 專題輔導(dǎo)【學(xué)習(xí)提示】（一）歐姆定律：1. 探究通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻的關(guān)系。影響導(dǎo)體中的電流大小的因素有兩個：電壓和電阻。這里總共涉及了三個物理量，為了研究的方便，采用控制變量法。即研究電流跟電壓的關(guān)系時，保持電阻不變；研究電流跟電阻的關(guān)系時，保持電壓不變。通過實驗探究得出如下結(jié)論：當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；當(dāng)導(dǎo)體的電壓一定時，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。2. 德國物理學(xué)家歐姆得出了上述結(jié)論，人們把這個規(guī)律叫做歐姆定律導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比，與導(dǎo)體的電阻成反比。其表達式為：i，其中u為導(dǎo)體兩端的電壓，單位為伏（v）；i為通過導(dǎo)體的

2、電流，單位為安（a）；r為導(dǎo)體的電阻，單位為歐（）。 （二）伏安法測電阻：1. 定義：用電壓表測電壓，用電流表測電流，再根據(jù)r算出電阻值的方法，叫做伏安法測電阻。2. 原理：根據(jù)歐姆定律，測出導(dǎo)體兩端的電壓ux和通過它的電流ix，即可算出rx。3. 器材：電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)各一個以及待測電阻、導(dǎo)線若干。4. 電路圖：  5. 步驟：（1）根據(jù)電路圖連接電路，此時電鍵s應(yīng)處于斷開狀態(tài)。（2）將滑動變阻器的滑片p移到最右端，從而使滑動變阻器的電阻達到最大值。（3）閉合開關(guān)，從電壓表、電流表上分別讀出u、i的值。（4）移動滑片p，再讀出兩組u、i的數(shù)據(jù)。（5）

3、根據(jù)原理中的公式，求出上述三組數(shù)據(jù)對應(yīng)的電阻值r1、r2和r3，再根據(jù)rx（r1r2r3）求出rx的平均值。（三）重、難點解析：1. 研究電流i、電壓u、電阻r三個物理量之間的關(guān)系，采用的是變量控制法。即，先保持電阻r不變，研究電流i隨電壓u的變化；然后保持電壓u不變，研究電流i隨電阻r的變化。其一般步驟是：（1）明確研究的問題中涉及到哪些物理量，哪些物理量的變化是獨立的（在歐姆定律中獨立變化的是u、r，這在數(shù)學(xué)中被稱為自變量），哪個物理量的變化是受牽連的（在歐姆定律中是i，在數(shù)學(xué)中它被稱為因變量），并把這個量作為研究對象；（2）逐一研究這個物理量（即研究對象i）跟其它物理量的單一關(guān)系，研究時

4、要使其余各自變量保持不變；（3）然后再把這些單一關(guān)系綜合起來。2. 歐姆定律是貫穿本章內(nèi)容的主線，是電學(xué)中的核心內(nèi)容，要正確理解歐姆定律。歐姆定律的數(shù)學(xué)表達式極為簡單，但要能在實際解題時靈活運用，必須注意以下幾個方面：在運用歐姆定律的時候要注意：（1）同一性：公式中的三個物理量i、u和r必須是同一導(dǎo)體(或同一部分電路)在同一時刻的物理量；（2）統(tǒng)一性：i、u和r三個物理量的單位必須統(tǒng)一，即電流的單位i是a，電壓u的單位是v， 電阻r的單位是；（3）因果性：電流的大小是由電壓和電阻決定的，電壓和電阻是因，電流是果；而在電阻計算公式r中，電壓和電流不是電阻的因，只能用于電阻的計算。3. 運用歐姆定

5、律及其變形公式的關(guān)鍵，在于理解歐姆定律的物理意義和兩個變形公式的含義。公式i反映了決定電流大小的因素；公式r表示可用電壓和電流計算電阻；公式uir表明導(dǎo)體兩端的電壓數(shù)值等于通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體的電阻的乘積。4. 運用歐姆定律解題時應(yīng)養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣，在認真審題的基礎(chǔ)上按照如下步驟進行：（1）畫電路簡圖，并在圖上標(biāo)明已知量和所求量；（2）列出已知條件和所求量；（3）求解并作答。5. 電阻箱的原理。（1）旋鈕式電阻箱：旋鈕式電阻箱的內(nèi)部有若干個定值電阻，旋轉(zhuǎn)旋鈕時，接入電路中的電阻個數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化。比如，當(dāng)×1檔的旋鈕對準(zhǔn)7時，表示內(nèi)部串聯(lián)接入了7個1的電阻；當(dāng)×10檔的旋

6、鈕對準(zhǔn)8時，表示內(nèi)部又串聯(lián)接入了8個10的電阻，以此類推，下圖中電阻箱的讀數(shù)是r3×10005×1008×107×13587。（2）插孔式電阻箱：插孔式電阻箱的結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)插頭拔出時，電流將通過相應(yīng)的電阻絲，電阻絲接入電路中；當(dāng)插頭插入時，電流被插頭短路，電流不通過相應(yīng)的電阻絲，電阻絲未接入電路中；當(dāng)多個插頭同時拔出時，相應(yīng)的電阻絲串聯(lián)接入電路，電阻箱的電阻就是它們串聯(lián)的總電阻。如圖所示電阻箱的電阻值為：r1258。 【典型例題】例1 在做研究電流跟電壓、電阻間關(guān)系的實驗時，有如下數(shù)據(jù)： 試回答：由表1和表2的數(shù)據(jù)，可以得出哪些結(jié)論？分析：

7、從表1（亦可從表2）的實驗數(shù)據(jù)中可見，電阻保持5不變，導(dǎo)體兩端的電壓從2v增大到4v、6v時，通過導(dǎo)體的電流相應(yīng)地從0.4增大到0.8a、1.2a，由此可以看出，電阻保持不變時，導(dǎo)體中的電流隨導(dǎo)體兩端的電壓的增大而增大，導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍，電流就增大幾倍。比較表1和表2中第1組實驗數(shù)據(jù)可見，兩次電壓保持2v不變，導(dǎo)體的電阻從5增大為10，通過導(dǎo)體的電流相應(yīng)地從0.4a減小為0.2a。即電壓保持不變時，導(dǎo)體中的電流隨導(dǎo)體的電阻的增大而減小，導(dǎo)體的電阻增大幾倍，電流就減小幾倍。解答：當(dāng)導(dǎo)體的電阻保持不變時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比；當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓保持不變時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻

8、成反比。 例2 加在某導(dǎo)體兩端的電壓為4v時，通過它的電流為0.5a，這個導(dǎo)體的電阻為；若將這個導(dǎo)體接到8v的電壓上，導(dǎo)體的電阻又為。分析：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小僅與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，而與導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流無關(guān)。當(dāng)u14v，i10.5a時，可以算出r8，當(dāng)電壓為8v，電流將隨之改變，但電阻r不隨電壓、電流改變，始終為8。解答：8,8。 例3 如圖所示電路中，電源電壓為3v，r為滑動變阻器，l為小燈泡。閉合開關(guān)s后，移動變阻器滑片p，小燈泡始終不亮，電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)為3v，則電路的故障可能是：a. 燈泡斷路。b. 電流

9、表斷路。c. 變阻器斷路。d. 開關(guān)接觸不好。分析：本題是電路連接中簡單故障的判斷問題。當(dāng)通電后電流表無示數(shù)，可能是電流表中無電流或通過的電流小于電流表最小刻度而無法顯示。而電壓表有示數(shù)，則說明有電流通過電壓表，由此可知，本題中的小燈泡斷路了。解答：正確選項為a。 例4 一定值電阻兩端電壓為4v時，通過的電流為0.5a，若這個電阻兩端的電壓增大到5v時，能否用量程為0.6a的電流表來測量通過這個電阻電流？分析：本題可運用歐姆定律及其變形公式求解，也可以根據(jù)在電阻不變時，電流跟電壓成正比的關(guān)系求解。解法一：當(dāng)定值電阻兩端的電壓為4v時，根據(jù)歐姆定律得：r8當(dāng)定值電阻兩端電壓為5v時，根

10、據(jù)歐姆定律得：i/0.625a0.6a不能用量程為0.6a的電流表來測量。解法二：定值電阻r的阻值保持不變，則通過電阻的電流與其兩端電壓成正比ii/uu/題中，i0.5a，u4v，u/5v，i/i×0.5a0.625a0.6a因此不能用量程為0.6a的電流表來測量。 例5 如圖所示電路中，當(dāng)開關(guān)s分別與a、b接觸時，電流表的示數(shù)之比為54，已知r26，設(shè)電源電壓保持不變，求電阻r1的阻值是多少？分析：在有兩種或幾種狀態(tài)的電路計算中，單靠其中任一種電路狀態(tài)都不能求出未知量，需要用聯(lián)立方程組的方法求解，這類題的一般解題思路和方法是：（1）根據(jù)歐姆定律，利用兩種電路狀態(tài)中的不變量

11、（電源電壓不變，即電路兩端總電壓不變，定值電阻不變）列方程組，這也是各種題目中的基本方程。（2）利用電路中的等量關(guān)系或比例關(guān)系列方程組，這種等量關(guān)系要結(jié)合題目給出的已知條件，這是為解題而補充的方程。（3）在列方程組時，雖然電路變化，但不變量及相等量盡量符號一致，這樣可以減少方程數(shù)。解：當(dāng)開關(guān)s與a接觸時，電阻r2被斷路，r1直接接在電源上，此時，uir1，當(dāng)開關(guān)s與b接觸時，電阻r1與r2串聯(lián)接在電源上，此時，ui/(r1+r2)i/（r16）且，將聯(lián)立，解得r124。 【模擬試題】一. 一. 填空:1. 某段導(dǎo)體的電阻是2.2k，若通過它的電流是100ma，那么加在導(dǎo)體兩端的電壓是

12、v。2. 1min內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷是30c，導(dǎo)體中的電流是a；如果加在導(dǎo)體兩端的電壓是8v，則導(dǎo)體的電阻是。3. 伏安法測電阻時，使用的電源電壓是4.5v，電壓表有03v和015v兩個量程，電流表有00.6a和03a兩個量程，估計待測電阻的阻值約為10，則電壓表應(yīng)選擇量程，電流表應(yīng)選擇量程。4. 通過某一導(dǎo)體的電流正在逐漸減小，可以推斷出加在這個導(dǎo)體兩端的電壓正在（選填“增大”、“不變”或“減小”，下同），而這段導(dǎo)體的電阻。5. 一只小燈泡標(biāo)有“2.5v0.3a”字樣，這個小燈泡在正常發(fā)光時，燈絲的電阻為，這個小燈泡不工作時，其燈絲的電阻比上述計算值（選填“大”或“小”）。6. 一段導(dǎo)體

13、兩端電壓為6v時，在5s內(nèi)通過導(dǎo)體的電量為2c，則這段導(dǎo)體的電阻是；當(dāng)所加的電壓減小為3v時，導(dǎo)體中的電流為ma，導(dǎo)體的電阻為。7. 把一阻值為30的電阻接在蓄電池組的兩極上，通過電阻的電流為0.2a，則該蓄電池組的電壓為v?，F(xiàn)改用一阻值是10的電阻接在同一蓄電池組的兩極上，通過該電阻的電流為a。8. 已知2s內(nèi)通過燈1的電荷為0.3c，每分鐘通過燈2的電荷為6c，則通過燈1和燈2的電流之比為。若這兩燈接在同一電源的電路里，且無其它用電器，由此可以肯定燈1和燈2是聯(lián)。9. 把20的電阻直接接在一節(jié)干電池的兩端，則電阻中通過的電流為a，10min內(nèi)通過它的電荷為。10. 某次研究電流、電壓、電阻

14、三者之間的關(guān)系時，實驗數(shù)據(jù)如下兩表所示：（1）分析上表甲所示的數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：當(dāng)時，電流跟電壓成關(guān)系；（2）分析上表乙所示的數(shù)據(jù)，可得到的結(jié)論是：當(dāng)時，電流跟電阻成關(guān)系；（3）綜合上述結(jié)論我們可得出的結(jié)論是：一段導(dǎo)體中的電流，跟成正比，跟成反比，這個規(guī)律是德國物理學(xué)家得出的，其數(shù)學(xué)表達式是：。 二. 二. 選擇：1. 如圖所示的電路中，電源電壓保持3v不變，當(dāng)開關(guān)s閉合時，電流表示數(shù)為0.5a，當(dāng)開關(guān)s斷開后，下列關(guān)于各電表示數(shù)的說法中正確的是：a. 表和表的示數(shù)都為零。b. 表示數(shù)為零，表示數(shù)為0.5a。c. 表示數(shù)為3v，表示數(shù)為零。d. 表示數(shù)為3v，a表示數(shù)為0.5a。

15、2. 關(guān)于歐姆定律i，以下說法中正確的是：a. 導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。b. 導(dǎo)體中的電流與這段導(dǎo)體的電阻成反比。c. 導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻均無關(guān)。d. 導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓、導(dǎo)體的電阻均有關(guān)。3. 如圖所示，電源電壓保持不變，r12r2，當(dāng)開關(guān)s接在1位置時電流表的示數(shù)為i1，當(dāng)開關(guān)s接在2位置時電流表的示數(shù)為i2，則i1與i2之比為：a. 11。b. 12。 c. 21。d. 無法判斷。4. 當(dāng)某導(dǎo)體兩端的電壓是6v時，通過該導(dǎo)體的電流是0.6a，如果使該導(dǎo)體兩端的電壓再增加3v，那么這時該導(dǎo)體的電阻和通過和電流分別是：a. 10，0.9a。b.

16、 10，0.3a。c. 15，0.4a。d. 5，0.6a。5. 根據(jù)r，下列說法中正確的是：a. 導(dǎo)體的電阻與電壓成正比，與電流成反比。b. 電壓為零時，導(dǎo)體中的電流為零，但電阻不為零。c. 通過導(dǎo)體的電流越小，它的電阻就越大。d. 導(dǎo)體的電阻總是隨著溫度的升高而增大的。6. 如果通過某段電路的電流變大了，則下列敘述中正確的是：a. 這段電路兩端的電壓一定增大。b. 這段電路兩端的電壓一定減小。c. 這段電路兩端的電壓增大，同時這段電路的電阻一定減小。d. 這段電路兩端的電壓增大，或者這段電路的電阻減小，或者兩種情況都存在。7. 如圖是“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系”的電路圖，若電壓表的示數(shù)為

17、u，電流表的示數(shù)為i，改變滑動變阻器r/連入電路的阻值，記錄下多組實驗數(shù)據(jù)，某同學(xué)對其分析后得出如下結(jié)論，其中正確的是：a. 當(dāng)u增大n倍，r就減小為原來的。b. r跟u成正比，跟i成反比。c. 不論u怎樣變化，u與i的比值不變。d. 當(dāng)u為零時，i為零，r也為零。8. 在“用伏安法測電阻”的實驗中，下列注意事項中，沒有必要的是：a. 接電路時，先斷開開關(guān)。b. 應(yīng)從電源的正極開始連線，開關(guān)應(yīng)靠近電源的正極。c. 在無法估計被測電阻大小時，電流表、電壓表應(yīng)選用較大的量程。d. 將變阻器連入電路時，滑片應(yīng)放在變阻器阻值最大的位置上。9.一只電阻兩端的電壓從2v增加到2.8v時，通過該電阻的電流增

18、加了0.1a，則該電阻的阻值是：a. 8。b. 20。c. 28。d. 無法確定。10.如圖所示的是用伏安法測電阻rx阻值的四個電路圖，其中正確的是：11.某同學(xué)在做“用伏安法測電阻”的實驗時，誤將電流表和電壓表的位置調(diào)換了位置，閉合開關(guān)s后，下列現(xiàn)象中會發(fā)生的是：a. 電壓表燒壞。b. 電流表燒壞。c. 小燈泡燒壞。d. 小燈泡不亮。12. 在如圖所示的電路中，rx的電阻約5，其它實驗器材的規(guī)格是：滑動變阻器r（2a，010），電壓表（兩個量程為03v，015v），電流表（兩個量程為00.6a，03a），電源（4.5v），為了減小測量電阻的誤差，要求每次測量時電表指針偏轉(zhuǎn)在最大刻度的以上，那

19、么電流表和電壓表的量程就分別應(yīng)選用：a. 00.6a，03v。b. 00.6a，015v。c. 03a，03v。d. 03a，015v。三. 三. 作圖與實驗：1. 現(xiàn)用“伏安法”測量某一只未知電阻r的阻值。（所用器材如下圖所示）（1）請在下面的虛線框內(nèi)畫出電路圖，并在圖上標(biāo)出各電表的正、負接線柱，并按電路圖將右側(cè)的實物連成電路。（2）在連接電路的過程中，開關(guān)必須處于狀態(tài)。連接好電路后，在閉合開關(guān)進行實驗之前應(yīng)將滑動變阻器的滑片p移到位置，即圖中的端。（3）若要使電阻r兩端的電壓增大，應(yīng)將滑動變阻器的滑片p向端移動。（4）在某一次實驗中，電壓表和電流表所選的量程和指針的位置如下圖所示，則該電阻兩端的電壓是v，通過的電流是a，這個電阻的阻值是。（5）實驗過程中，某同學(xué)閉合開關(guān)s后，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑片p，電流表都沒有示數(shù)，而電壓表的示數(shù)始終接近4.5v，則出現(xiàn)此故障的原因是。（6）另有一學(xué)生，在移動滑片p時，發(fā)現(xiàn)兩電表均有示數(shù)，但始終不變，且電壓表示數(shù)明顯小于電源電壓，則此故障的原因是。（7）還有一學(xué)生，移動滑片p時，發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)反而減小，則產(chǎn)生此