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第二篇　物质科学（一）
第22课时　欧姆定律　电路计算
一、欧姆定律
知识点1　研究电流与电压、电阻的关系
实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系
控制变量 控制电阻不变，改变电压 控制电压不变，改变电阻
电路图 实验 目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系
如何 控制 电阻不变，移动滑动变阻器的滑片
调节电阻两端的电压，由电压表读
出电阻两端的电压值，由电流表读
出通过电阻的电流 更换不同的电阻，通过调节滑动
变阻器的滑片，控制电压表的示
数不变，即电阻两端电压不变，
观察电流表示数的变化
实验目的 探究电流跟电压的关系 探究电流跟电阻的关系
分析论证 由实验数据可以看出电流和电压有关，电流随电压的增大而增大 通过图像分析可知电阻不变时电流的大小与电压成正比 由实验数据可以看出电流和电阻有关，电流随电阻的增大而减小
通过图像分析可知电压不变时电流的大小与电阻的倒数成正比，即与电阻成反比
知识点2　解释欧姆定律的内容和数学表达式
1. 内容：通过导体中的电流，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，也不与电流成反比。
正比　
反比　
I＝U/R　
知识点3　应用欧姆定律解决简单的电学问题（不超过两个电阻的电路）
　使用欧姆定律的注意事项：
1. ：即同一段导体或同一电路上的I、U、R。
2. ：即同一时间，也就是电路在同一状态下的I、U、R。
3. ：即单位要统一，I、U、R的国际单位分别为安、伏和欧。
同体性　
同时性　
统一性　
1. 小科利用器材探究通过M、N之间导体的电流与电压的关系，部分电路如
图所示。
（1）图中M、N之间应连入 （选填“定值电阻”或“小灯
泡”）。
（2）图中M、N之间若接入定值电阻，闭合开关，当滑动变阻器滑片向左移
动时，滑动变阻器两端的电压 （填变化情况）。
定值电阻　
变小　
2. 如图所示为多挡位加热器的电路图，电热丝R1的电阻小于电热丝R2的电
阻。闭合S1和S2时，对电路的分析正确的是（　C　）
A. R1和R2串联
B. R1两端的电压小于R2两端的电压
C. 流过R1的电流大于流过R2的电流
D. 如果R1断了，R2也不能工作
C
二、用电压表和电流表测量导体的电阻
知识点4　说明伏安法测量电阻的实验原理
　　原理： 。
R＝U/I　
知识点5　绘制伏安法测量电阻的电路图
　　伏安法测电阻的电路图：如图所示。
　　减小误差的方法：多次测量取 。
平均值　
知识点6　应用电压表和电流表测量导体的电阻
1. 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 ；滑动变阻器接线 。
2. 通过调节滑动变阻器，测得多组U、I的值，根据公式求出对应的R，再求
平均值作为待测电阻的阻值。
断开　
最大处　
一上一下　
3. 如图是小科利用实验室常用仪器，设计测量未知电阻Rx阻值的四种电路，
电源电压恒定且未知，R0是已知阻值的定值电阻，滑动变阻器R最大阻值未
知，实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片，其中能够测量出Rx
阻值的电路是（　D　）
A. 只有① B. 只有②
C. 只有②③ D. 只有②③④
D
4. 图甲为“伏安法”测电阻的实验电路。
（1）请用笔画线代替导线将电路补充完整。
【答案】如图（只需满足“一上一下”连接即可）
（2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电压表和电流表的
指针位置如图乙、丙，则被测电阻的阻值为 Ω。
（3）为减小实验误差，需进行多次测量。完成第一次测量后，接下来的操作
是 。
6　
移动滑动变阻器的滑片，观察电压表和电流表的示数　
三、串联电路和并联电路
知识点8　概述串联电路的电流和电压的特点，概述并联电路的电流和电
压的特点
项目 串联 并联
电路图
电流 I＝I1＝I2 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2
I＝I1＋I2＋…＋In
电压 U＝U1＋U2 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2
U＝U1＝U2＝…＝Un
项目 串联 并联
电阻 R＝R1＋R2 R＝R1＋R2＋…＋Rn 若电阻均为r， 则R＝nr ＝＋
＝＋＋…＋
若电阻均为r，则R＝
电压与 电流分 配关系 ＝ ＝ ＝
知识点9　电路故障分析
1. 断路判断的具体方法。
方法 采用小灯泡、电压表法、电流表法、导线法
原理 并联的部分电路断路时，小灯泡或电流表或电压表或导线等相当于
再造一条电流的路径，小灯泡亮或电压表有示数或电流表有示数
判断 与之并联的部分有断路现象
2. 短路判断的具体方法。
方法 将电压表或小灯泡与电路的各部分分别并联
原理 与电压表或小灯泡并联的部分若有短路，电压表或小灯泡被短
路，小灯泡不亮或电压表无示数
判断 与之并联的部分有短路现象
5. 按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电
阻，滑动变阻器R2标有“20Ω　1A”的字样，电流表量程为“0～0.6A”，电
压表量程为“0～15V”。
回答下列问题：
（1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的
原因可能是 。
（2）若R1＝6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值
为 。
R1断路　
4Ω　
6. 在学习了并联电路特点和欧姆定律后，科学兴趣小组为研究并联电路总电
阻和各分电阻之间的关系，开展了以下探究。
【实验步骤】
①设计电路，根据电路图连接实物；
②闭合开关，分别读出电压表和电流表的示数并记录；
③计算总电阻并填入表格；
④换用不同规格的电阻重复上述实验。
实验次数 电阻R1/Ω 电阻R2/Ω 电压U/V 电流I/A 总电阻R/Ω
1 10 30 3 0.4 7.5
2 30 30 3 0.2 15
3 30 15 3 0.3 10
请你在图中用笔画线代替导线，将实物图连接完整。
【答案】如图
【得出结论】并联电路总电阻小于任何一个分电阻。
【思考讨论】
（1）请根据影响导体电阻大小的因素解释上述结论。

。
（2）分析表中数据，若增大其中一个分电阻的阻值，则总电阻将 。
并联后相当于增大了导体的横截面积，在导体材料、长度、温度不变时，
横截面积越大，导体电阻越小　
增大　
高频点1　欧姆定律的应用
例1　某校项目化学习小组利用所学知识设计了“高度显示计”，用于粗略测
量山峰的海拔。以下是他们设计的电路图，图中R是气压传感器，其阻值会随
所受气压的增大而增大，R0是定值电阻，高度显示屏由电压表或电流表改装
而成。设计要求：海拔越高，电表的示数越大，则符合设计要求的电路图是
（　C　）
A. B. C. D.
C
1. 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0.4A；当S1和S2都闭合时，电流表的示数为1.6A，则电阻R1与R2的比值为（　C　）
A. 1∶2 B. 2∶1 C. 1∶3 D. 3∶1
C
高频点2　探究电流与电压、电阻的关系
例2　在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻R1和R2的
I－U图像如图所示，下列说法正确的是（　D　）
D
A. 当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0
B. 用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样
C. 在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
D. R1与R2的阻值之比为1∶2
2. 为探究“通过导体的电流与电压的关系”，小科设计了如图甲所示的电
路，电源电压6V不变，R1为定值电阻，滑动变阻器R2上标有“100Ω　1A”的
字样。
甲
（1）实验时，小科按图甲正确连接电路，再闭合开关，发现电路中电流表
和电压表 都没有示数，而电压表 有示数，将滑片往左移动到某一点（该
点记为C）时突然各表均有了示数，可推测造成这种现象的原因是
。
滑动变
阻器在C点右侧某处断路　
（2）小科将滑片从C点继续移动一段距离，并同步记录了多组电流表 和电
压表 的示数，作出一条图线，如图乙所示，分析可知滑动变阻器上的电阻
丝AC的阻值RAC＝ Ω。
40　
（3）请在图乙中画出电流表 的示数随电压表 的示数变化的图线。
【答案】如图
甲 乙
高频点3　串、并联电路的特点
例3　如图是测量货车质量的地磅示意图，货车的质量可以通过电流表的示数
转换测出，R0为定值电阻。下列说法正确的是（　D　）
D
A. 地磅的量程与R0大小无关
B. 货车的质量变大时，电流表的示数变小
C. 将电流表换成电压表也能测量货车的质量
D. 仅增大R0，称量同一货车质量时，电流表示数变小
【提醒】关键是知道物体对水平面的压力和自身的重力相等以及利用好“传
感器输出电压与作用在其上的压力成正比”的原理。
例4　如图所示是一种常见的身高体重测量仪，其中质量的测量是利用传感器
输出电压与作用在其上的压力成正比的原理。质量为M0的测重台置于压力传
感器上，当测重台没有站人时，输出电压为U0。当某同学站上测重台时，输
出电压为U，则该同学的质量为（　C　）
A. U B. U0
C. （U－U0） D. （U－U0）
C
欧姆定律　电路计算　练习
1. 定值电阻R的U－I关系图像如图所示，当该电阻两端电压为3V时，通过它的
电流为（　A　）
A. 1A B. 2A C. 3A D. 4A
第1题图
A
2. 如图是小湘设计的一款测定水箱内水量的装置。其中R是滑动变阻器
的电阻片，滑片跟滑杆相连，滑杆可以绕着O点转动，另一端固定着浮
子。电源电压保持不变，当水箱内水位上升时（　D　）
　第2题图
D
A. 水对箱底的压强变小
B. R接入电路的电阻变大
C. 电路中的电流变小
D. 电压表的示数变大
3.小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，
如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻R0的阻值为20Ω，湿敏电阻R的阻值
随空气湿度H的变化关系如图乙所示。下列分析正确的是（　D　）
A. 空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大
B. 空气湿度越大，电压表示数越小
C. 当空气湿度为40％时，电压表的示数为3.6V
D. 当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50％
D
第3题图
4. 某同学用如图所示的其中一个电路做实验，电源电压恒定，R1为定值电阻，
逐渐改变滑动变阻器R2连入电路中的阻值大小，记录电流表和电压表的示数如
下表所示。该实验所用的电路是（　B　）
I/A 0.08 0.09 0.10 0.14 0.16 0.19
U/V 0.82 0.90 1.05 1.44 1.65 1.94
A. B.
B
C. D.
5.如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6V，闭合开关S后，
当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的U－I关系图像如图
乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
第5题图
6　
20　
6. 小虞利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。
第6题图
（1）在如图所示的虚线框内，小虞应填入 （填一种用电器）。
（2）在开关闭合前，俊俊指出应将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填
“左”或“右”）端。
定值电阻　
右　
（3）在闭合开关后，志诚发现电流表指针无偏转，电压表指针有较大偏转，
若电路中只有一处故障，则可能是 。
实验次数 1 2 3 4
电压U/V 1 1.6 2.4 2.8
电流I/A 0.2 0.32 0.48 0.56
（4）由上面表格数据可知，电压与电流的比值 ，小虞由此得出结
论，“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
（5）分析如图坐标图，小虞发现导致甲组数据与丙不同的原因是
。
定值电阻断路　
不变　
选用的定
值电阻不同　
7. 如图为某项目化学习小组设计的电子身高体重测量仪示意图。其中AB和
CD为两根粗细均匀的电阻丝，电压表 和 示数分别用来显示身高与体重的
测量值。空载时弹簧刚好处于原长，且滑片P1和P2均位于电阻丝AB的E点，滑
片P3位于电阻丝CD的C点。（g取10N/kg）
第7题图
（1）相同体重的小明与小红，小明的身高更高，当他们分别站在该测量仪上
时，闭合开关S，通过电阻丝AB电流大小分别为I小明和I小红，则I小明 （选
填“＞”“＜”或“＝”）I小红。
＝　
（2）已知该电子身高体重测量仪的电源电压U恒为3V，电阻丝CD长度为
25cm、阻值为10Ω，弹簧压缩的长度ΔL与其受到压力F的关系如图乙所示。请
通过计算说明：“体重60kg”对应的电压表 示数是多少（注：绝缘踏板和
绝缘挡板的质量及滑片与电阻丝之间的摩擦均忽略不计）？
【答案】F＝G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N　由图可知，ΔL＝15cm，∴＝
25cm－15cm＝10cm　∵＝，＝4Ω　∴U2＝ICD＝×4Ω＝
1.2V　即“60kg”对应的电压表 示数为“1.2V”。
（3）以下是小组同学对该电子身高体重测量仪的评价，其中正确的
有 。（可多选）
A. 该测量仪中电压表 示数随身高的增加而增大且刻度变化均匀
B. 该测量仪中电压表 示数随体重的增加而减小且刻度变化不均匀
C. 该测量仪工作时电路消耗的总功率与身高或体重的变化无关
D. 用该测量仪测量不同体重的人的身高时，体重大小会影响电压表 的示数
E. 若用长度不变阻值更大的电阻丝替换CD，可提高体重测量的精确度
AC　
感谢观看！
Thank you!

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