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(共12张PPT)
第24讲　欧姆定律
1．下图是利用数字化电压－电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U I图像。由图可知，以下判断正确的是( )
A．R1＜R2＜R3
B．R1＞R2＞R3
C．R1＝R2＝R3
D．无法比较R1、R2、R3大小
2．如图所示电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4 A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6 A。则电阻R1与R2的比值为( )
A．1∶2
B．2∶1
C．1∶3
D．3∶1
B
C
3．科技小组设计了一种测量湿度的传感器装置，测量电路如图甲，电源电压不变，其中半导体R的阻值与湿度的关系如图乙。图甲中1、2、3处只有一处可加装电表来显示湿度，要使湿度表的示数随湿度的增大而增大，则( )
A．湿度表选电流表，加装在3处
B．湿度表选电压表，加装在3处
C．湿度表选电流表，加装在2处
D．湿度表选电压表，加装在1处
D
4．(2024，温州乐清市模拟)图甲所示是电阻R1和R2的I U图像，下列说法正确的是( )
A．电阻R2为定值电阻
B．当电阻R1两端电压为2 V时，R1阻值为0.8 Ω
C．如图乙所示，当开关S闭合，电路电流为0.2 A时，电路总电压是3 V
D．如图丙所示，当开关S闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A
C
5．(2024，杭州一模)将一根细金属丝置入柔性塑料中，可以制成用来检测物体形变的应变片，其结构如图1所示。将它接入图2所示的电路，电源电压不变，R为定值电阻。闭合开关S，当应变片随被检测物体发生拉伸形变时，塑料中的金属丝会被拉长变细，导致电阻变大，则电路中的( )
A．电压表和电流表示数都变大
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表和电流表示数都变小
D．电压表示数变大，电流表示数变小
D
6．如图所示，灯泡L1、L2分别标有“2.5 V　0.5 A”和“3 V　0.5 A”字样(灯丝电阻不变)，R＝5 Ω，电源电压恒定。若S、S1、S2均闭合，L2正常发光，电流表示数为I1，则电源电压为_____V；若只闭合S，电流表读数为I2，则I1∶I2＝________。
3
2∶1
7．(2024，金华一模)项目化学习小组同学设计了一款电子秤，结构如图所示。AB是阻值为R的均匀金属棒，两边分别有P1、P2两个滑片。金属弹簧上端固定且与电压表相连，下端与滑片P1相连，滑片P1能随弹簧一起上下移动，当物体放在托盘上时，电压表能自动显示物体质量。回答下列问题。
(1)闭合开关，电压表的示数将随被测物体质量增大而________(填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)实际电子秤有归零功能，即放上盛放被测物体的空容器
后，按归零键可使示数归零。项目化学习小组同学设计的
电子秤也具有该功能，请结合图说明：将空烧杯放上托盘
后如何操作才能实现归零功能。
答：______________________________。
增大
将P2调到与P1相平的位置
8．(2024，杭州上城区一模)图甲是新型密度计的设计图，R为定值电阻，Rf为压敏电阻，物体A与Rf通过细线连接，其阻值变化与拉力F的关系如图乙。已知：U＝12 V，定值电阻R＝50 Ω，VA＝1000 cm3，ρA＝1.03 g/cm3，ρ水＝1.0 g/cm3，g取10 N/kg。
(1)求物体A浸没在水中时所受的浮力。
(2)小金将电压表改装成密度计，通过计算说明，水的密度“1 g/cm3”应标注在电压表哪一示数值？
(3)某液体的密度为1.1 g/cm3，能否用该密度
计测量，并说明理由。
9．某小组同学在进行“伏安法测电阻”实验时，连接了如图甲所示的电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得的数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后，重做实验，第二次实验测得的数据绘制成图乙中的A、B、C。
(1)图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为_______A。
(2)分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是_______Ω(结果保留一位小数)。
0.3
4.9
(3)小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由：_______________________
__________________________________________________________________________________________________________________________。
第一次实验电压表接入
电路前指针所指的刻度值为0.4 V。延长a、b、c三点的连线，与纵坐标相交于
0.4 V，即电路中的电流为0时，电压表的示数为0.4 V(共29张PPT)
第24讲　欧姆定律
欧姆定律
1．内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成________，跟这段导体的电阻成________。
2．表达式：_________，电阻是导体的一种特性，不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。
3．使用欧姆定律的注意事项
(1)同体性：公式中的电流、电压和电阻必须是同一段导体或同一电路上的物理量。
(2)同时性：公式中的电流、电压和电阻必须是同一时刻的物理量。
(3)统一性：公式中的电流、电压和电阻必须采用国际单位，分别为安、伏、欧。
(4)使用范围：欧姆定律只适用于纯电阻电路。
正比
反比
I＝U/R
1．下图是地磅工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端，称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，秤台上的车辆总质量越大( )
A．电压表的示数越大
B．电压表的示数越小
C．电流表的示数越大
D．电流表的示数越小
A
用电压表和电流表测量导体的电阻
1．伏安法测量电阻的原理：____。
2．电路图如图所示。
3．电路连接：连接电路时开关________，闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到阻值__________；为了减小误差，应多次测量，取电阻的__________。
断开
最大处
平均值
4．实验过程
(1)闭合开关S，读出电路中被测电阻R两端的电压U1和通过电阻的电流I1，记录在表格中。
(2)改变滑动变阻器的电阻，再读出电路中被测电阻R两端的电压U2和通过电阻的电流I2 ，记录在表格中。
(3)同(2)，再重复一次。得到U3和I3，记录在表格中。
(4)将三组读数代入欧姆定律I＝U/R的推导式R＝U/I，算出电阻值，最后利用式子_______________________，求三个电阻的平均值，作为待测电阻R的测定值。
5．实验注意事项
(1)条件允许的情况下，电流表和电压表都选小量程，提高准确度。
(2)滑动变阻器的作用：保护电路，改变电路中的电流和被测电阻两端的电压。
2．比较法是一种科学研究方法，是通过观察、分析，找出研究对象的相同点和不同点。它是认识事物的一种基本方法。在学习电学过程中，小明对“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”这两个实验进行比较，下列说法不正确的是
( )
A．两个实验都采用了控制变量的研究方法
B．两实验的实验电路在教科书中是相同的
C．前者收集多组数据是为了得出电流跟电阻的定量关系
D．后者收集多组数据是为了取电阻的平均值，减小误差
A
探究电流与电压和电阻的关系
一、实验目的
实验1：探究电流与电压的关系。
实验2：探究电流与电阻的关系。
二、实验电路图和实物图
滑动变阻器的作用：
实验1：改变定值电阻两端的电压。 实验2：保持定值电阻两端的电压不变。
三、实验过程
实验1：闭合开关，保持电路中电阻不变，多次调节滑动变阻器滑片，改变定值电阻两端的电压，读出电流表示数，记录数据。(多次测量的目的：寻找普遍规律)
实验2：分别将阻值不同的定值电阻接入电路，闭合开关，通过调节滑动变阻器，
保持定值电阻两端的电压不变，读出电流表示数，记录数据。
四、实验结论
1．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________。
2．在电压一定时，通过导体的电流与电阻成________。
五、拓展问题
1．探究电流与电阻的关系时，将定值电阻由5 Ω换成10 Ω时，为了使电压表示数不变，滑动变阻器阻值应该________(填“调大”或“调小”)。
2．探究电流与电阻的关系时，换上阻值为25 Ω的电阻，调节滑动变阻器的滑片无法使电压表示数达到设定值(电压表示数一直比设定值大)，原因是______________
___________________。
解决的方案有：________________________________________________________
____________________________________________________。
正比
反比
调大
滑动变阻器
的最大阻值太小了
(1)换最大阻值更大的滑动变阻器，(2)串联一个定值电阻，
(3)增大预设的电压值，(4)减小电源电压
欧姆定律的计算
【例1】　在如图甲所示的电路中，电源电压为12 V。闭合开关S，电流表A1、A的示数分别为0.3 A、2.3 A。
(1)求通过电阻R2的电流I2。
(2)求电阻R1的阻值。
解：(1)根据并联电路的电流规律可知，通过电阻R2的电流I2＝I－I1＝2.3 A－0.3 A＝2 A。
(3)现用电阻R0替换电阻R1、R2中的一个，替换后，发现两电流表指针的偏转角度相同，其示数均如图乙所示。求电阻R0的阻值。
1．图甲为升降机电路的部分原理图。电源电压恒为6 V，R0为定值电阻，电压表量程为0～3 V，压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。(g取
10 N/kg)
(1)压敏电阻所受压力为0时，电压表示数为2 V，电阻R0的阻值为多少？
(2)在电路正常工作时，此升降机能承受的物块的最大质量为多少？
探究电流与电压、电阻的关系
【例2】　(2024，杭州滨江区二模)兴趣小组用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6 V保持不变，定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)根据实验要求，用笔画线代替导线将图甲中的实物电路补充完整(导线不能交叉)。
(2)正确连接电路后闭合开关，发现电流表有示数，无论怎么移动滑片，电压表都无示数，则故障可能是________________________________________。
定值电阻短路(或电压表短路或电压表断路）
(3)消除故障后进行实验，兴趣小组根据所测数据，绘制了如图乙所示的图像，据图乙分析，可以得出的结论是：__________________________________________
__________；要保证分别使用五个定值电阻均能顺利完成实验，应该选取最大阻值不小于________Ω的滑动变阻器。
(4)根据你所连接的电路，当测定电阻由5 Ω变为10 Ω时，滑动变阻器的滑片应向________移动(填“左”或“右”)。
当电压一定时，通过导体的电流与导体的电
阻成反比
50
左
2．利用如图所示电路研究“电流与电阻的关系”，其中电源电压为3 V保持不变，电流表量程为“0～0.6 A”，电压表量程为“0～3 V”，滑动变阻器的规格为“10 Ω　1 A”。依次将阻值为5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。
请回答：
(1)完成第一组实验后，断开开关，拆下5 Ω的电阻，改接10 Ω的电阻。继续进行以下操作：
实验组别 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.4 0.2 0.1
①闭合开关；②将滑动变阻器的滑片移到最右端；③记录电流表示数；④将滑动变阻器的滑片移到合适位置。从安全和规范角度考虑，正确的顺序是_________。
(2)当____________________时，上述操作④中滑片已处于合适位置。
(3)根据表中数据，可以得出的实验结论是：________________________________
________________________________。
(4)为使结论更有说服力，某同学进行了第4次实验，他将30 Ω的电阻接入电路，却没有取得成功。为此，同学们提出了下列解决方案，其中可行的有______。(填字母)
A．仅将电源电压调至2.5 V
B．仅将电源电压调到6 V
C．仅将滑动变阻器换为“20 Ω　1 A”
D．仅将定值电阻两端控制的电压换为2.5 V
②①④③
电压表示数为2V
当导体两端的电压一定时，通过
导体的电流与导体的电阻成反比
AC
3．(2024，宁波模拟)小北利用图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。已知电源电压为4.5 V且保持不变，实验用到的定值电阻阻值分别为25 Ω、20 Ω、
15 Ω、10 Ω、5 Ω，滑动变阻器的规格为“0～50 Ω”。
(1)用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整(要求：滑动变阻器的滑片P向左移动，电路中电流变大，导线不得交叉)。
(2)闭合开关，发现电压表和电流表均无示数，小北利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在a、b之间和b、c之间，电压表均有示数；接在a、c之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是___________________。
(3)问题解决后，小北接入阻值为10 Ω的定值电阻进行实验，并得出下表中的数据，对数据进行分析后得出实验初步结论是：电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成__________。
滑动变阻器断路
正比
电压U/V 1 1.5 2 2.5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.25
(4)接下来小北再次对电流与电阻关系进行探究，为了用提供的所有的定值电阻正确完成五次实验，应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持______V不变。
(5)小北同学每次随机选取一个定值电阻，进行了五次实验，根据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示，且实验中各电路元件完好，读数、记录均正确。但老师发现五次实验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定，根据图丙中的数据分析，阻值为______Ω的定值电阻连入电路时未移动滑片，这次实验之前的那一次实验，小北选取的是阻值为________Ω的定值电阻。
1.5
20
5
伏安法测电阻
【例3】　图甲所示为小致做“伏安法测电阻”的实验电路。
(1)在连接电路时，开关应________。
(2)在图甲所示的电路中，有一条导线连接错误，该导线是第________条(填导线序号)。
(3)某次测量中，电压表的示数为2 V，电流表的示数如图乙所示，此次测得R的阻值为________Ω。
断开
2
10
(4)小致做完以上实验后，又利用图丙所示的电路，测量另一个未知电阻Rx的阻值(R0是已知阻值的定值电阻)。
①只闭合开关S1，电流表的示数为I1。
②开关S1、S2都闭合后，电流表的示数为I2。
③请用R0、I1、I2表示未知电阻Rx的阻值：Rx＝______________。
4．(2024，宁波模拟)某实验小组利用图甲所示电路测量自来水电阻Rx的阻值，其中内径均匀的圆柱形玻璃管侧壁连接一细管，细管上阀门K可以控制管内自来水的水量，玻璃管两端接有导电活塞(活塞电阻可忽略)。电源电压约为3 V，滑动变阻器铭牌上标有“30 Ω　2 A”字样。
(1)连接的电路如图甲所示，闭合开关前发现有一根导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)实验中发现无论如何移动滑片P，电流表示数几乎为0，电压表示数接近3 V，检查发现各电路元件完好。出现该现象的原因可能是_______________________。
自来水的阻值太大
(3)为能正确测出玻璃管内自来水的电阻，某同学利用定值电阻R1(阻值4 kΩ)、定值电阻R2(阻值3 kΩ)、电阻箱R(最大阻值9999 Ω)、单刀双掷开关S、两个相同的电压表(量程为0～3 V)等器材，连接了如图乙所示电路，进行了如下实验操作。
①把S拨到1位置，记录电压表V1示数。
②把S拨到2位置，调整电阻箱阻值，使电压表V2示数与电压表V1示数相同，记录此时电阻箱的阻值R＝5 kΩ。
③计算玻璃管内自来水的电阻值Rx。
则Rx＝________kΩ。
2.4
【例】　某科技小组的同学设计了一个监测水位的装置，其原理如图甲所示。电路中电源电压保持不变，R0为定值电阻，AP与R组成滑动变阻器(最大阻值60 Ω)，浮子可带动金属滑杆AP在竖直方向上下移动。当水位上升时，浮子和金属滑杆AP一起向上滑动，当电压表的示数达到某一数值时提醒监测员水位达到警戒值。R接入电路的阻值随水位的变化关系如图乙所示，电路工作时电压表与电流表示数变化关系如图丙所示。
(1)当滑片P置于最下端时，电流表示数为0.1 A，则电压表示数为多少？
(2)求电源电压和R0的阻值。
解：(1)当滑片P置于最下端时，滑动变阻器接入电路最大阻值，电流表示数为0.1 A，则电压表示数UP＝IRP＝0.1 A×60 Ω＝6 V。
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻为0时，通过电路的电流最大，由图丙可知通过电路的最大电流为0.3 A，U＝IR0＝0.3 A×R0①，当滑动变阻器接入电路的电阻为60 Ω时，通过电路的电流为0.1 A，U＝UP＋I′R0＝6 V＋0.1 A×R0②，联立①②可得：R0＝30 Ω，U＝9 V。
(3)当电压表的示数为3 V时，报警装置发出警报，则警戒水位为多少米？
1．电流的变化一定是电压或者电阻变化引起的，所以不能说电压与电流成正比，电阻与电流成反比。
2．可以用R＝U/I求电阻，但是电压和电流不是影响电阻大小的因素，影响导体电阻大小的因素有导体的长度、材料、横截面积和温度。
3．在测量定值电阻的阻值时，多次测量求平均值可以减小测量误差。而小灯泡在不同工作状态下(灯丝的温度不同)的电阻是不同的，不能用多次测量求平均值的方法。

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