欧姆定律的教学案.doc

欧姆定律
一、探究----电流与电压、电阻的关系
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？

V
A

R
R′
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：（会进行表格设计此为能力考点）
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。为近年考试热点）
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。
例．将手电筒中的小灯泡用导线与一节干电池相连时，小灯泡亮度较暗，与两节干电池相
连时，小灯泡亮度较亮。由此猜想，在小灯泡电阻一定时，加在其两端的电压越大，通
过的电流越_____；调节台灯上电位器的旋钮，使其电阻变大，则与之串联的灯泡亮度
变暗。由此猜想，在电压一定时，电路中的电阻越大，电流越_____.
例．在“探究电流与电压、电阻的关系”时，
(1)为了测量电流、电压的值，应选用的器材是______和_______。
(2)在滑动变阻器与电阻箱两种器材中，为了知道接入电路的具体电阻 值，应选用__________；为了连续改变电路中的电流，应选用___________。
(3)下列三图中，电压表的示数为____V，电流表的示数为____A，电阻箱的示数为____。
例．在电压不变的情况下，进行电流与电阻关系的实验，所测部分数据如下表：
(1)试填写表中的两个空格；
(2)加在电阻两端的电压值为______V。
例．在保持电阻不变的条件下，研究电流跟电压的关系时得到下列几组实验数据：
从上述实验数据，你得到的结论是：____________________________________________.

2、欧姆定律的内容：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、数学表达式 I=U/R
4、说明： ①I、U、R对应 同一导体或同一段电路，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 A 、V 、Ω
② 同一导体（即R不变），则I与U 成正比
同一电源（即U不变），则I 与R成反比。
③ 电阻是导体本身的性质，它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。
R＝U/I 是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由U/I给出，即R 与U、I的比值有关，但R与外加电压U 和通过电流I等因素无关。
6、欧姆定律可以用来解决哪些问题？
第一：可以用来求导体中的电流强度。
第二：可以计算导体两端应该加多大电压。
第三：可以用伏安法测定导体的电阻。
例．欧姆是______国的物理学家，他首先发现了电流与电压、电阻之间的关系，这个规律叫做_________。后人为了纪念欧姆对物理学发展所做出的巨大贡献，用他的名字命名______的单位。
例．一盏照明电灯，发光时的电流是0．11 A，工作电压是220 V，该电灯工作时灯丝的电阻是_________.
例．发生短路时，电路中的电阻非常______，根据欧姆定律，此时电路中的电流很_____，
温度升高，容易发生火灾，因此应尽量避免产生短路。
例．有一条电阻线，在其两端加1 V电压时，测得电阻值为O．5 Ω，如果在其两端加10 V的电压，它的电阻为( )。
A．0．5 Ω B．5 Ω C．O．05 Ω D．10 Ω
例．从欧姆定律可以导出公式R=U/I，下列说法中正确的是( )。
A．当电压增大2倍时，电阻R增大2倍 B．当电流增大2倍时，电阻R减小2倍
C．当电压为零时，电阻R为零 D．不管电压或电流为多少，电阻的阻值不变
例．一个导体，当两端的电压为1．5 V时，通过导体的电流为O．3 A，若流过导体的电流增加O．3 A时，导体两端的电压和导体此时的电阻分别为( )。
A．1．5 V 2．5Ω B．1．5 V 10Ω
C．3 V 5Ω D．3 V 10Ω
例1．某同学在利用电压表和电流表测电阻时得到两组数据后，画出了两条直线的图像如右图所示，关于两电阻大小的比较，正确的是( )。
A．R甲 > R乙 B．R甲 < R乙
C．R甲 = R乙 D．无法比较
例2．某同学做实验时，错将电流表和电压表的位置对调了，
如右图所示，闭合开关S，将会出现的现象是( )。
A．电灯将烧坏 B．电流表将烧坏
C．电压表将烧坏 D．电流表指针几乎不动，电灯不亮
例3．如右图所示，电阻R1和R2串联后接在电压为9 V的电源
上，通过R1的电流是0．3 A，R2的阻值为10Ω，求：R2两
端的电压和R1的大小。
例4．(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2．5 V，电流表的读
数是0．5 A。现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为
10Ω的电阻接入电路来进行研究，则下一步应进行的
操作是_________________________________________.
例5.同学在做研究电流与电压和电阻关系的实验中，得到两组实验数据，如表一、表二所示。
分析表一数据可以得到_______________________________________.
分析表二数据可以得到_______________________________________.
例6.手电筒里装有两节干电池，电压是3 V，右图是其实物图。若上推金属滑键，接通电路，小灯泡发光时的电阻是12Ω，求；
(1)手电筒发光时通过小灯泡的电流；

(2)若使用时手电筒不发光，请写出两种可能的具体原因。

二、根据欧姆定律测量导体的电阻
1、定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。

V
A

Rx
R′
2、原理：I=U/R
3、电路图： （右图）
4、步骤：①根据电路图连接实物。
连接实物时，必须注意 开关应断开
变阻（“一上一下” ）
滑动变阻器

阻值最大（“滑片远离接线柱” ）

“+”接线柱流入，“-”接线柱流出
串联在电路中
电流表

量程选择：算最大电流 I=U/Rx

并联在电路中
电压表
“+”接线柱流入，“-”接线柱流出
量程选择：看电源电压

② 检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
③算出三次Rx的值，求出平均值。
④整理器材。
5、讨论：⑴本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。
⑵测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
R2
R1
U
⑶如图是两电阻的伏安曲线，则R1＞R2

例．根据欧姆定律测量导体的电阻，需要测量的物理量是导体两端的_______，通过导体的______，导体电阻的表达式为R=_______。
例．根据欧姆定律测量导体的电阻，需要用到的实验器材是_________________________.
例．在用“伏安法”测电阻的实验中，如果被测电阻大约为80Ω，选用的电源电压为1．5 V，选用电流表的量程为O～O．6 A，关于电源电压和电流表的选择，下列说法中正确的是( ) A．电流表量程选错了，会烧坏电流表 B．电源选错了，会烧坏电流表
C．电流表量程选择不适当，电流表不会有示数
D．电源选择不当，电流表指针偏转角度太小，误差大
例．如图所示是用“伏安法”测小灯泡电阻的实物连接图，如果闭合开关，滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数变大，则导线的E端应接在滑动变阻器的____(填“A”或“B”)上。若电压表、电流表的示数
如图所示，小灯泡的电阻为___________Ω。
例．某中学九年级课外兴趣小组的同学，按
照下图所示的实物连接图，做“测定小灯
泡的电阻”的实验(小灯泡标有“2．5 V”
字样)，在实验过程中得到了如下表所示的数据：

(1)根据实物图，在方框内画出对应的电路图；
(2)分析比较表格中的数据可以看出，在灯丝中电流逐渐变大的过程中，灯丝的电阻
_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。进一步分析表明______________________ _______________________________________________________________________。
例1．如右图所示是粗心的小虎在测量R。阻值时连接的电路，他在连接完之后检查发现，电路中出现了三处错误，分别是：
(1)_____________________________________；
(2)______________________________________；
(3)______________________________________。
例2．如下图所示实验电路图，已知滑动变阻器的阻值范围为O～10Ω，电源的电压为6 V，电流表和电压表均为学生实验用表，电阻的值大约为10～15Ω，问：
(1)实验时电压表和电流表分别选用什么量程?
(2)用笔画线代替导线将电路图连成实验实物图；
(3)若闭合开关时，电压表的示数为2 V，要求R。
两端的电压为4．5 V，应将滑动变阻器的滑片P向什么方向移动?为什么?
例3．在用电压表和电流表测电阻的实验中：
(1)在左下图所示的电源和滑动变阻器之间添上一根导线，使之成为正确的测量电路。
(2)左下图中的甲表应是______表，乙表应是______表。
(3)右下图中电流表的读数为_____A，电压表的读数为_____V，由此可知被测电阻的阻值为_________Ω。

例4．欲测定一条电阻丝的电阻值，连接了如下图所示的电路：
(1)闭合开关后，电压表示数接近6 V，电流表示数接近零，分析故障原因，可能
是______________________________________________________________。
(2)排除故障后，测出3组数据，如上表所示。请将表中空格填写完整。(保留一位小数)
例5．在用“伏安法”测电阻的实验中，某同学按电路图连接好实物后，闭合开关，发现电流表和电压表出现如下图所示的情况，其原因是：1)________________________________________________________________________;
(2)________________________________________________________________________。
例6：小明测量某电阻R的阻值时，已连接如下电路：
（1）同桌又补了一根导线，使电路完整。请你在图中画出这根导线。
（2）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到 端（请选“A”或“B”）；
（3）小明正确操作测得数据如下，电流表第3次示数如上图，请你帮小明填人下表空格中。
（4）最终测得的电阻阻值为 欧

第一次
第二次
第三次
电压/V
2
3
4
电流/A
0.25
0.36

　例7：谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9Ω左右)，电源选用两节干电池。(1)按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路
(2)该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为 3v不变，你认为发生故障的原因可能是_______________或____________。
(3)清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将________(填“增大”、“减小”、“不变”)，当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R=____Ω。你认为这个结果可靠吗?理由是________________。

1、人体是导体，阻值一般不变化，由I=U/R。可知，电压越高，产生的电流越大，所以越危险。
2、安全电压：不高于36V（经验表明）
3、（1）手湿后人体电阻减少，由I=U/R可知，电流变大。
（2）水是导体，又会流动，易使人体与电源相连。
4、注意防雷：（1）雷电的特性、数据。（2）避雷针
由于开关的通断、滑动变阻器滑片的移动改变了电路的结构，电路中的电流、电压值会发生变化，称之为变化电路问题。解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路，即画出每次变化后的等效电路图，标明已知量和未知量，再根据有关的公式和规律去解题。
例3（沈阳）如图5所示，电源电压保持不变，灯L1和L2上分别标有“6V 3W”和“6V 6W”字样，灯L3上标有“12V”，其它字迹模糊不清。当断开S1，闭合S、S2时，其中一盏灯能长时间保持正常发光；当断开S2，闭合S、S1时，电流表的示数为0.3A。求电源电压和灯L3的额定功率。
4、开放性问题
题目条件不确定，求解问题不指明，解答方法不惟一，答案形式多样化的题型，称之为“开放题”。解答开放性问题，要对题目所给的条件、过程、结论，进行全面的分析。对于自行补充条件的开放题，补充的条件要适当，使问题得以简单解决。
例4、（江西）如图12所示，R1为12的定值电阻，电源电压为9V，开关闭合后电流表示数为0.5A，通电5min.请你根据这些条件,求出与电阻R2有关的四个电学物理量
5、实验探究问题
例5、（泰州市）为了探究电流与电压的关系，小华设计了图13所示的实验电路图．
（1）实验选用的器材如图14所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10Ω，滑动变阻器标有“10Ω 2A”字样，则实验图14
图13
A
V
R
R'
S
时电压表应选用的量程为 V，电流表应选用的量程为 A．

（2）请根据电路图用笔画线代替导线，将图14中的元件连成电路．要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大．
（3）右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是：
．
实验
次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.28
三、堂上练习
1、在如图1所示的电路中R的阻值为2欧姆，灯泡两端的电压是3伏特，电源电压是4伏特，则R的两端的电压是______伏特，灯泡的电阻是______欧姆。
2、如图2中电源电压保持不变，R1为定值电阻。开关S闭合后，以下说法正确的是：
A. 滑片P向右移动，表A示数变小，表V示数变小；
B. 滑片P向右移动，表A示数变大，表V示数变大；
图2
C. 滑片P向左移动，表A示数变小，表V示数变大；
D. 滑片P向左移动，表A示数变大，表V示数变小。
3、计算题：
1.电源电压不变，某电阻的阻值增加3欧姆时，电流强度变为原来的五分之四，求：原来的电阻是多少？
2.某导体两端电压是12伏特，通过它的电流强度是0.9安培，欲使通过它的电流强度为0.6安培，加在它两端的电压应是多大？（用比例法）