第2節(jié) 歐姆定律（導(dǎo)學(xué)案）-人教版九年級(jí)物理全一冊(cè)

第2節(jié)歐姆定律（導(dǎo)學(xué)案）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流跟電壓、電阻的定量關(guān)系，分析歸納得到歐姆定律。

2.理解歐姆定律，能運(yùn)用歐婚定律分析解決簡(jiǎn)單的電路問(wèn)題。

3.通過(guò)計(jì)算，學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法，培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力，培養(yǎng)學(xué)生解答電學(xué)問(wèn)題的良

好習(xí)慣。

【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】理解定律的內(nèi)容以及其表達(dá)式、變換式的意義是本節(jié)課的重點(diǎn)。

【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】

運(yùn)用數(shù)學(xué)推理、圖象的方法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建立和理解歐姬定律對(duì)學(xué)生要求較高，學(xué)生運(yùn)用歐姆定律

解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題，是本節(jié)課的難點(diǎn)。

【自主預(yù)習(xí)】閱讀教材，完成以下問(wèn)題：

1.決定導(dǎo)體電阻大小的因素有導(dǎo)體的飽1、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度。

2.德國(guó)物理學(xué)家歐姆通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)歸納得出了歐姆定律：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，

跟導(dǎo)體的電阻成反比C公式為l=U/Rc

公式中各字母的含義及單位分別是：/表示電流，單位是安培（A）；U表示電壓，單位是伏特

（V）；R表示電阻，單位是歐姆（Q）.

3.兩個(gè)變形式：U=1R.R="

【課堂探究】

探究一、歐姆定律

【想一想】上一節(jié)課實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論是什么？把上一節(jié)課的實(shí)驗(yàn)結(jié)論綜合起來(lái)，就得到了歐姆定律。

1.內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。

2.公式：l=U/R.

公式中各字母的含義及單位分別是：/表示電流，單位是安培（A）；U表示電壓，單位是伏特

（V）；及表示電阻，單位是歐姆（C）.

3.物理意義：對(duì)于同一導(dǎo)體而言，電阻一定，加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍，導(dǎo)體中的電流就增大幾

倍;當(dāng)電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電阻增大幾倍，導(dǎo)體中的電流就變?yōu)樵瓉?lái)的幾分之一。

4.變形公式

由歐姆定律的公式/=7可推出：U=1R、R=：

A1

（1）電壓U=/R的意義：表示導(dǎo)體兩端的電壓等于通過(guò)導(dǎo)體的電流與其電阻的乘積。因電壓是由電源

提供的，電壓是形成電流的原因，所以土能說(shuō)成電壓與電流成正比（選填“能”或“不能”）。

（2）電阻R=彳的意義：表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流之比。

因電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積及溫度隹，與加在兩端的電壓和

流過(guò)的電流大小無(wú)關(guān)（均選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。

5.對(duì)公式/=5的理解

(1)統(tǒng)一性：/、U、R必須使用國(guó)際單位制，即U的單位是V,R的單位是Q,/的單位是A。

(2)同一性：

①/、U、R是對(duì)同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路而言的,三者要一一對(duì)應(yīng)。

②在解題時(shí)，習(xí)慣上把同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路各個(gè)物理量符號(hào)的角標(biāo)用同一數(shù)字或字母表示，如

八、Ri、G等。

(3)同時(shí)性：對(duì)同一導(dǎo)體或同一部分電路來(lái)說(shuō)，由于開(kāi)關(guān)的閉合或滑動(dòng)變阻器滑片的移動(dòng)，都會(huì)導(dǎo)

致電路中的電流、電路兩端的電壓的變化，所以公式上中的三個(gè)量是針對(duì)R同一時(shí)間而言的。

(4)條件性：定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個(gè)關(guān)系分別有不同的成立條件。即當(dāng)導(dǎo)體

的電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比；當(dāng)導(dǎo)體的電壓一定時(shí)，通過(guò)它的電流跟它的電阻成

反比。

(5)適用范圍：歐姆定律適用「從電源正極到負(fù)極之間的壑個(gè)電路或其中某一部分電路，并且是純

電阻電路。

【例題1】對(duì)歐姆定律公式/=U/R的理解，下列說(shuō)法不正碉的是(D)

A.對(duì)某一段導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比

B.在相同電壓的條件下，不同導(dǎo)體中的電流跟電阻成反比

C.導(dǎo)體中的電流既與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)，也與導(dǎo)體的電阻有關(guān)

D.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流決定

【解析】A.對(duì)某一段導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，電阻一定，根據(jù)歐姆定律知，導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正

比，故A正確，不符合題意；

B.不同導(dǎo)體的電阻-?般不同，rtlI=U/R可知，在電壓相同時(shí)，不同導(dǎo)體中的電流跟電阻成反比，故B

正確，不符合題意；

C.電壓是形成電流的原因，電阻對(duì)甩流有阻礙作用，因此導(dǎo)體中的電流既與導(dǎo)體兩端的電壓有關(guān)，

也與導(dǎo)體電阻有關(guān)，故C正確，不符合題意：

D.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面枳以及溫度決定，與導(dǎo)體兩端的電壓和流過(guò)導(dǎo)體的電流

無(wú)關(guān)，故D錯(cuò)誤，符合題意。

故選D。

探究二、歐姆定律的應(yīng)用

1.應(yīng)用歐姆定律進(jìn)行分析與計(jì)算

(1)求電流：I=乂；(2)求電壓：U=IRi(3)求電阻：/?=y.

只要知道入U(xiǎn)、R中的任意兩個(gè)量就可以利用歐姆定律計(jì)算出第三個(gè)量。

2.利用歐姆定律解答題的一般步驟

第一步：可采用“去表法”判斷電路的連接方式，將電壓表去掉，將電流表看成一段導(dǎo)線，畫(huà)出等效

電路圖，然后進(jìn)行判斷。判斷出電路的連接方式后，再將電壓表和電流表“恢復(fù)”到原來(lái)的位置，明確各

測(cè)量哪部分電路兩端的電壓和電路中的電流。

第二步：認(rèn)真審題，在電路圖（或畫(huà)出的電路圖）上標(biāo)出己知量、待求量。

第三步：找出各物理量之間的關(guān)系；利用歐姆定律和串、并聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系列出關(guān)系式，列

式時(shí)要注意公式成立的條件，要有必要的文字說(shuō)明。物理公式在代入數(shù)值或?qū)懹?jì)算結(jié)果時(shí)不要忘記單位。

第四步：討論結(jié)果的合理性，得出答案。

3.動(dòng)態(tài)電路分析

如圖所示，電源電壓保持不變，開(kāi)關(guān)S閉合后，把滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)，分析電流表示

數(shù)、電壓表示數(shù)的變化情況。

【分析】滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入電路的是左邊部分，把滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻

器阻值變小，電路總電阻變小，因?yàn)殡娫措妷翰蛔儯蓺W姆定律，=〃樣可知，電路中電流變大；又因?yàn)槎?/p>

值電阻不變，根據(jù)必二小可知，K兩端電壓變大,即電壓表示數(shù)變大。（均選填“大”或“小”）

4.利用歐姆定律解釋電源短路、電流表、電壓表的連接

（1）電源短路

導(dǎo)線的電阻接近0,根據(jù)歐姆定律/二U/R可知，當(dāng)電阻接近0時(shí)，電路中的電流將趨向于無(wú)限大，會(huì)

燒壞電源和導(dǎo)線，所以絕對(duì)不能把電源兩極直接用導(dǎo)線相連。

（2）電流表為何串聯(lián)在電路中、電壓表為何并聯(lián)在電路中

電流表電阻很小，相當(dāng)于導(dǎo)線，若將電流表直接連在電源的兩端，情形跟上述情況相同，因此不允許

將電流表直接接在電源兩端。

電壓表電阻很大，有電壓表的支路相當(dāng)于開(kāi)路，所以只要電源電壓不超過(guò)電壓表的量程，就可以將電

壓表直接接在電源兩端。

5.酒精測(cè)試儀

我國(guó)刑法規(guī)定，從2011年5月I日起，駕駛員醉酒后駕車(chē)要負(fù)刑事責(zé)任。目前，大多數(shù)國(guó)家都采用

呼氣式酒精測(cè)試儀，對(duì)駕駛員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

（1）酒精氣體傳感器

酒精測(cè)試儀中裝有酒精氣體傳感器。酒精氣體傳感器是一種氣敏電阻，它的陽(yáng)值隨酒精氣體濃度的變

化而變化，從而引起電路中電流用電壓的變化。

（2）酒精測(cè)試儀原理

酒精測(cè)試儀實(shí)際上是由酒精氣體傳感器R2（相當(dāng)于隨酒精氣體濃度變化的變阻器）、一個(gè)定值電阻必

和一個(gè)電壓表組成。

0

R2

酒精氣體

傳感器

酒精氣體濃度

乙

酒精氣體傳感器的電阻值R2隨酒精氣體濃度的增大而減小，如果駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大，那

么傳感器&的電阻值越小，根據(jù)歐姆定律/=U/R可知，電路中的電流越大，則定值電阻Ri兩端的電壓S

=向越大，電壓表的示數(shù)越大，即測(cè)試儀的示數(shù)越大。（均選填“大”或“小”）

6.車(chē)重表

圖為某同學(xué)設(shè)計(jì)的高速公路收費(fèi)站計(jì)重秤的原理圖。該原理圖中，R2為滑動(dòng)變阻器。若車(chē)重表是由電流表

改裝而成，現(xiàn)將它串聯(lián)在圖中位置，則當(dāng)車(chē)越重時(shí)，變阻器的滑片向下滑，連入電路的阻值變小，電路中的電

流變大，即車(chē)重表的示數(shù)將變大。

不重表

【例題2】如圖所示，閉合開(kāi)關(guān)后，電阻為的電阻器兩端電壓為6V,通過(guò)電阻器的電流為0.3A。

_^乜源

（1）計(jì)算電阻器的電阻R。

（2）調(diào)節(jié)甩源電壓，當(dāng)電阻器兩端電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)?，通過(guò)電阻器的電流為原來(lái)的幾倍?

【解析】（1）電阻器兩端電壓U=6V,通過(guò)的電流/=0.3A。

根據(jù)歐姆定律，可以得出電阻器的電阻

（2）根據(jù)歐姆定律，當(dāng)電阻不變、電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍時(shí)，通過(guò)電阻器的電流為原來(lái)的2倍。

U12V

1—~='~=0.4A

R30。

【例題3】一只電流表的內(nèi)部電阻值是0.2C,最大量程是3A,若把它直接接在3V的電源上，求通過(guò)

電流表的電流大小是多少安?計(jì)算結(jié)果說(shuō)明了什么？

【詳解】根據(jù)歐姆定律，通過(guò)電流表的電流

通過(guò)計(jì)算得知，電流表中的電流達(dá)到15A,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)3A的測(cè)量范圍，電流表會(huì)因電流過(guò)大而燒壞,

所以電流表是不允許直接與電源兩極相連的。

【例題4】如圖所示，科技制作小組運(yùn)用電學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)電子身高測(cè)量?jī)x。已知定值電阻

Ri=5Q,電源電壓恒為4V,R2的規(guī)格為“20C0.5A”，電壓表量程為0?3V,電流表量程為0~0.6A。根據(jù)

以上信息，請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

（1）當(dāng)被測(cè)身高增加時(shí)，電壓表的示數(shù)______（選填“變大”、“變小”或“不變”）；

（2）當(dāng)&實(shí)際接入的電阻值為5c時(shí)，電流表的讀數(shù)是多少？

（3）為保證各元件安全，變阻器R2接入電路中的最小阻值是多少？

【答案】變大；0.4A；3Q.

【解析】（1）該電路是串聯(lián)電路、電壓表測(cè)滑動(dòng)變阻器兩端電壓，電流表測(cè)電路中電流，被測(cè)身高

增加時(shí)，滑動(dòng)變阻器電阻棒接入電路的長(zhǎng)度增加，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，此時(shí)電路電流變小，

Ri兩端電壓變小，總電路電壓不變，所以滑動(dòng)變阻器兩端的電壓變大，即電壓表的示數(shù)變大。

（2）當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，品和R?串聯(lián)，根據(jù)歐姆定律可知電流表的示數(shù)

U4V

；A=—=ss=0.4A

R&5Q+5c

（4）色的規(guī)格為“20C0.5A”，電壓表量程為0~3V,電流表量程為0?0.6A,為保證電路中各元件安全

工作，電路中的最大電流為0.5A,此時(shí)的總電阻R.0-〃7-4V/0.8A-5Q

滑動(dòng)變阻器接入電路的最小電阻&小=R總-R=8C-5c=3。

【歸納整理】第2節(jié)歐姆定律

「①內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓

成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。

②公式：1U/R

L歐姆定律一

③單位：電壓是V：電阻是C：電流是A。

歐④提示：歐姆定律適用于純電阻電路；電流、電壓與

姆

定1-電阻必須是對(duì)應(yīng)同一導(dǎo)體或同一段電路，具有同時(shí)性。

律

D求電流：/=生；求電壓：U=1R：求電阻：/?=Y

歐姆定律

2動(dòng)態(tài)電路分析。

的應(yīng)用

豆生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用：例如酒精測(cè)試儀等。

【精講點(diǎn)撥】

1.電阻是表示導(dǎo)體本身一種性質(zhì)的物理量。

電阻的大小由導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積等因素決定，與其端的電壓和通過(guò)的電流大小無(wú)關(guān)。公式

表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓跟通過(guò)導(dǎo)體的電流的比值。

2.對(duì)物理公式不能單純從數(shù)學(xué)的角度去理解

電壓是電路中形成電流的原因，導(dǎo)體兩端不加電壓時(shí)，電流為零，但導(dǎo)體電阻依然存在。因此，不能

認(rèn)為電壓U跟電流/成正比，跟電阻R也成正比。公式表示導(dǎo)體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過(guò)導(dǎo)體

的電流和該導(dǎo)體電阻的乘積。

【課堂練習(xí)】

I.電流、電壓和電阻，是電路學(xué)習(xí)中三個(gè)重要的物理量，如圖所示情境粗略卻形象地反唳了這三者之

間的關(guān)系。

①圖中丙與甲的關(guān)系反映了的關(guān)系，丙與乙的關(guān)系反映了的關(guān)系。

②圖中信息還反映出導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的有關(guān)，它們的關(guān)系可歸納為：相同條件下，O

【答案】①電流與電壓，電流與電阻；②橫截面積，導(dǎo)體的電阻隨導(dǎo)體橫截面積的減小而增大。

【詳解】①由圖可知，乙阻礙丙的移動(dòng)，所以乙表示電阻，甲推動(dòng)內(nèi)運(yùn)動(dòng)，所以甲表示電壓，丙在甲

的推動(dòng)下通過(guò)導(dǎo)體，所以丙表示電流。圖中丙與甲的關(guān)系反映了電流與電壓的關(guān)系，丙與乙的關(guān)系反映了

電流與電阻的關(guān)系。

②由圖可知，乙通過(guò)減小導(dǎo)體的橫截面積來(lái)阻礙丙運(yùn)動(dòng)，所以圖中信息還反映出導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體

的橫截面積有美。

2.如圖所示，電源電壓保持不變，開(kāi)關(guān)S閉合后，把滑片P向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值

將,電壓表的示數(shù)將（均填“變大”或“變小”）.

-CZW—（A）—I

R

【答案】變小，變大。

【解析】滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)，滑動(dòng)變阻器接入的是左邊部分，故滑片左移時(shí)，滑動(dòng)變阻器阻

值變小，總電阻變小，電流變大，由歐姆定律可知定值電阻兩端電壓變大，即電壓表示數(shù)變大。

3.如圖所示的電路中，電阻阻值凡〉閉合開(kāi)關(guān)S后，電阻心、&兩端的電壓分別為■、S，通

過(guò)兩個(gè)電阻的電流分別為4、ho下列判斷中正確的是（）

A.l\>/aB.h=hC.5=&D.U}<Ui

S

【答案】B。

【解析】由圖知，閉合開(kāi)關(guān)S,電阻R、R2串聯(lián)，串聯(lián)電路中各處電流都相等，即/產(chǎn)/2；又因?yàn)?/p>

Ri>&，由〃=生可知：5>山,故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。

4.如圖所示是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的實(shí)驗(yàn)裝置。下列說(shuō)法不正確的是（）

自

油

浮

量

表

A.液面越高，電流表示數(shù)越大B.液面越高，火的有效阻值越小

C.油量表是電壓表D.定值電阻Ro的主要作用是保護(hù)電路

【答案】C.

【解析】AB.由題意知，油箱內(nèi)油面升高時(shí)，金屬滑片向下端移動(dòng)，變阻器接入電路中的電阻變小，

電路中總電阻變小，由/=U/R知，電路中電流變大，即電流表的示數(shù)變大，故AB正確，不符合題意；

CD.油量表串聯(lián)中電路中，油量表是電流表，如果油箱中的油越來(lái)越多時(shí)，金屬滑片向不端移動(dòng)，滑

動(dòng)變阻器的阻值就會(huì)越來(lái)越小，此時(shí)電路中的電流就會(huì)越來(lái)越大，為了防止由于電流過(guò)大或出現(xiàn)短路而燒

壞海量表（電流表），應(yīng)該給電路中串聯(lián)一個(gè)定值電阻品，這樣就可以防止電路中的電流過(guò)大而燒壞儀

表,所以該同學(xué)在設(shè)計(jì)中使用電阻島的作用是保護(hù)電路,故C正確,符合題意.D正確.不符合題意.

故選C。

5.如圖所示的電路，電源電壓保持不變，電