2018年九年级物理上册 第十四章《探究欧姆定律》全面理解欧姆定律 正确运用解决问题 （新版）粤教沪版

全面理解欧姆定律 正确运用解决问题一、如何正确理解欧姆定律？欧姆定律I=U/R揭示了电路中电流、电压、电阻三者之间的关系，是电学中的核心内容，应从以下方面去理解：（1）欧姆定律成立的条件。欧姆定律是一条实验定律，在探究中，我们采用的是“控制变量”法，即保持导体的电阻不变，研究电流跟电压的关系，保持电压不变，研究电流跟电阻的关系，进而得出：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟该导体的电阻成反比。故前者成立的条件为“电阻一定时”，后者成立的条件为“电压一定时”。 如果忽视前提条件，则会出现错误的结论。（2）I=U/R和R=U/I的区别。I=U/R表示导体中的电流大小取决于这段导体两端电压和这段导体的电阻。当导体中的电压U或R变化时，导体中的电流I也将发生相应的变化，即I、U、R都是变量。R=U/I表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻，为我们测定导体的电阻提供了一种方法。导体的电阻反映了导体本身的一种性质，它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积。因此，对于一个给定的导体，比值U/I是一个定值（不考虑温度对电阻的影响），而对于不同的导体，这个比值一般是不同的。绝对不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。例1 关于电流、电压、电阻之间的关系，下列说法中正确的是（ ）A导体的电阻越大，通过的电流就越小B电压一定时，电阻跟电流成反比C当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零D电阻一定时，加在导体两端的电压越大，通过导体的电流就越大解析 欧姆定律告诉我们，在电阻一定时，导体中的电流跟加在导体两端的电压成正比，在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比，显然，只有当电压一定时，导体的电阻越大，通过的电流就越小；电阻是导体本身的一种属性，只与导体的材料、长度和横截面积有关，而与电流无关，并且，不论导体两端是否加电压，导体的电阻是客观存在的。答案 D。二、欧姆定律是解决电学问题的基础，在运用时究竟应注意些什么？关键是要注意两个问题：图1（1）定律中的各物理量必须对应于同一导体。简单地说，就是“三位（电流、电压、电阻）一体”。在实际电路中，往往有几个导体，每个导体都有各自对应的I、U、R。在应用欧姆定律时，首先要明确我们研究的是哪个导体，然后找准与这个导体相对应的I、U、R。例如在如图1所示的电路中，对灯L1来说，对应的是I1、U1、R1；对灯L2来说，对应的是I2、U2、R2；对整个电路来说，对应的是干路电流I、总电压U、并联电路中的总电阻R。 （2）定律中的各物理量必须对应于同一时刻。欧姆定律中的电流、电压、电阻三者的关系，是同一时刻三个量之间的关系。然而，在不同的时刻，尤其是在电路发生变化（如开关的开、闭，滑动变阻器滑片的滑动）时，电路中的各导体所对应的I、U、R也会发生相应的变化。因此，在运用欧姆定律时，应先弄清在不同时刻电路有哪些变化，然后找准对应于同一时刻的I、U、R。 例2 如图2所示，电源电压为10V，闭合开关S后，电流表、电压表的示数分别为O.5A和6V。求： (1)通过R1的电流I1是多少?(2) R2的电阻为多大？图2解析 （1）开关闭合后，电阻R1和R2串联在电路中，且电流表的示数为O.5A，由串联电路中的电流特点可知，通过R1的电流I1=0.5A；（2）由电路图可知，电压表测的R1两端的电压，即U1=6V。 根据串联电路中的电压特点可得R2两端的电压U 2=UU 1=10V6V=4V， 则由欧姆定律可知，R2= U 2/I2=4V/0.5A =8。答案 O.5A 8。例3 在如图3所示的电路中，电源电压保持不变，R1、R2的阻值分别为10和20。当S1、S2均闭合时，电压表的示数为9V；当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为 V。解析 本题属于一个简单的“动态电路”问题，解答时应先根据开关的闭合或断开情况，明确电路的连接情况，找准电压表的测量对象，然后结合有关知识进行求解。图3当S1、S2均闭合时，电阻R1被短路，只有R2连接在电路中，因电压表的示数为9V，则电源电压U=9V； 当S1闭合、S2断开时，电阻R1、R2串联，且电压表测的是电阻R2两端的电压。 则I=U/R串=U/( R1R2)= 9V /(1020)=0.3A；由于串联电路中各处电流相等，则 R2两端的电压为 U2=IR2=0.3A20=6V。3