初中科学华师大版八年级下册5 欧姆定律学案

这是一份初中科学华师大版八年级下册5 欧姆定律学案，共13页。学案主要包含了学习目标，知识点默写，例题解析，巩固练习等内容，欢迎下载使用。

4.5 欧姆定律
一、学习目标
1.清楚能改变电阻的量，了解电阻的决定式和定义式
2.清楚欧姆定律中定值电阻两端的电压和电流不会改变电阻
3.了解串联、并联电路中，电流、电压、电阻的关系
4.了解滑动变阻器的变化对电压表电流表的影响
5.学会建立模型去解答一些简单的电路综合题
二、知识点默写
1、电阻定义式：
2、电阻定律：在温度不变的情况下，导体的电阻与导体的长度成 ，与横截面积成 。数学表达式（电阻的决定式）：。
3、通过一段电路的电流，跟这段电路两端的电压成 ，跟这段电路的电阻成 ，这一规律叫部分电路欧姆定律。
4、
串、并联电路特点
　
串联电路
并联电路
电流
　　各处电流
　　
　　
　　
　即电流分配和电阻成反比
电压
　　电压分配和电阻成正比
　　
　　各支路两端电压
　　
总电阻
　　总电阻等于各 ，即
　　
总电阻的倒数等于各电阻 ，即
　　
5、断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则这段电路 。
6、短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表示数为零时，该电路 ；当电压表示数不为零，则该电路没被短路或不完全被短路。
7、已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为 部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理。推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路。直到找出发生故障的全部可能为止。
三、例题解析
[例题1]如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2 ， 测得U甲：U乙=4：3，若只断开开关S2 ， 拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，则此时I甲：I乙是（　　）



A. 1：1                    B. 4：3                          C. 3：4                         D. 16：9
[解析]由电路图可知，甲、乙同时为电压表，闭合开关S1、S2时，两电阻串联，电压表甲测R1两端电压，电压表乙测R2两端电压；

通过两电阻的电流I相同，由I=UR可知，两电阻阻值之比：R1R2===43 ，
两电表都是电流表，只断开开关S2 ， 两电阻并联，电流表甲测R2的电流，乙测R1的电流，
两电阻并联，它们两端的电压U相等，通过两电表的电流之比：=UR2UR1=R1R2=43 ，
[答案]B
[例题2]如图所示，R1与R2并联在电源电压为3 V的电路中。只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3 A；同时闭合开关S1和S2 ， 电流表的示数为0.5 A。则(   )

A.  R1的阻值为60 Ω       B. R2的阻值为15 Ω       
C. 通过R1的电流是0.5 A        D. 通过R2的电流是0.3 A
[解析]只闭合开关S1时，只有电阻R1工作，此时电流表测通过R1的电流；
则通过R1的电流为0.3A；
同时闭合开关S1和S2 ， 电阻R1与R2并联，此时电流表测干路电流；
那么通过电阻R2的电流：I2=I总-I1=0.5A-0.3A=0.2A；
那么R1的阻值为：R1=U1I1=3V0.3A=10Ω ；
那么R2的阻值为：R2=U2I2=3V0.2A=15Ω 。
[答案]B
四、巩固练习
1.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图所示的I－R图像，下列结论与图像相符的是(   )
A.  电阻一定时，电流与电压成正比
B. 电阻一定时，电压与电流成正比
C. 电压一定时，电流与电阻成反比
D. 电压一定时，电阻与电流成反比

题1图 题2图
2.如图是甲、乙两电阻的电流随电压变化的曲线，据图判断(    )。
A. R甲R乙                D. 无法确定
3.图甲所示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出图乙中的I﹣U关系图像正确的是（   ）

A.           B.    C.             D. 
4.如图所示的电路中．电源两端的电压保持不变．只闭合开关S1时．将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端．电压表V2的示数变化了4V．电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的功率为P′．已知P：P′=1：2．若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法正确的是（   ）
A. 电源电压为36V                             B. R1、R3的阻值分别为10Ω、5Ω
C. 电压表V1的示数始终为18V       D. 当滑片P向右移动时电流表A2示数变大

题4图 题5图
5.如图所示，电源电压保持不变，R1、R2 和R3三个电阻中有两个电阻的阻值相等，当所有开关都闭合时电路总功率是只闭合S1时电路总功率的4.5倍，则R1和R2的比值最大为（　　）
A. 1：1                       B. 2：1                             C. 3：1                    D. 5：4
6.小梦将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压不变的电路中，如图所示．闭合开关S，各表均有一定示数，滑动变阻器的滑片向右滑动到一定位置过程中，电流表、电压表V1和V2示数变化量分别为△I、△U1、△U2 ． 下列说法正确的是（　　）
A.  V1示数不变，V2示数变大    B. V1示数变小，V1示数和电流表示数之比变小
C. V2示数变大，△U1＞△U2    D. 电流表示数变小，ΔU1ΔI不变

题6图 题7图
7.如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常发光，甲、乙两个电表的示数之比是2：3．此时灯L1、L2的电阻之比是（　　）
A. 2：1                           B. 3：2                           C. 2：3                          D. 1：2
8.如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表A1和A2示数的变化情况分别是（　　）


A.  变小、变小              B. 变大、变大           C. 变大、不变             D. 变小、不变
题8图 题9图
9.小云家卫生间安装了换气扇和照明灯，换气扇和照明灯的电路连接如图所示，下列分析正确的是(   )
A. 换气扇和照明灯不能同时工作
B. 换气扇和照明灯只能同时工作
C. 换气扇和照明灯工作时，通过它们的电流一定相等
D. 换气扇和照明灯工作时，它们两端的电压一定相等
10.如图所示的两个电路中，电源电压相等且保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P均向右移动时，灯泡L1和L2的亮度变化情况是(   )

A.  L1变暗，L2亮度不变              B. L1、L2都变亮             
C. L1变亮，L2变暗              D. L1、L2都变暗
11.如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器滑片P的过程中(   )
A.  电流表A示数变大                                                B. 电压表V2示数变小
C. 电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大     
D. 电压表V1示数与电流表A示数的比值变大

题11图 题12图
12.如图电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表和电压表的示数变化情况分别为(    )
A. 电流表的示数变小，电压表的示数变大              
B. 电流表的示数变大，电压表的示数不变
C. 电流表的示数变小，电压表的示数不变               
D. 电流表的示数变小，电压表的示数变小
13.在研究物质的导电性时，采用如图所示的实验电路。用酒精灯对着取自白炽灯的玻璃芯柱加热，灯泡L会慢慢亮起来。对此，下列叙述正确的是(    )

A.  玻璃芯柱和灯泡L是并联的                           
B.  通过灯泡的电流要比通过玻璃芯柱的电流大
C. 加过程中，玻璃芯柱的电阻随温度升高而增大  
  D. 加热过程中，电压表的示数将逐渐增大
14.甲、乙两地相距40 km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2 Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，抢修员进行了如下操作：在甲地利用电源(电压恒为6 V)、定值电阻R0(阻值为20 Ω)、电压表(量程为0～3 V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示，电压表未画出)，闭合开关后，电压表示数为2 V。解答如下问题：

（1）根据题意判定电压表的连接位置，将它接入检测电路。
（2）计算出短路位置离甲地的距离。

答案
知识点默写
1、电阻定义式：R=U/I
2、电阻定律：在温度不变的情况下，导体的电阻与导体的长度成正比，与横截面积成反比。数学表达式（电阻的决定式）：。
3、通过一段电路的电流，跟这段电路两端的电压成正比，跟这段电路的电阻成反比，这一规律叫部分电路欧姆定律。
4、
串、并联电路特点
　
串联电路
并联电路
电流
　　各处电流相等
　　
　　
　　
　即电流分配和电阻成反比
电压
　　电压分配和电阻成正比
　　
　　各支路两端电压相等
　　
总电阻
　　总电阻等于各电阻之和，即
　　
总电阻的倒数等于各电阻倒数之和，即
　　
5、断点故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则这段电路有断点。
6、短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表示数为零时，该电路被短路；当电压表示数不为零，则该电路没被短路或不完全被短路。
7、已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理。推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路。直到找出发生故障的全部可能为止。



巩固练习
1.C 2.A 3.A 4.B 5.B
6.D 7.D 8.D 9.D 10.A
11.D 12.B 13.D
14.（1）解：如图所示：


（2）解：由题可知，闭合开关后，电压表示数为2 V，即U线＝2 V，
由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压U0＝U－U线＝6 V－2 V＝4 V，
因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流：
I＝ U0R0 ＝ 4V20Ω ＝0.2 A，
由I＝ UR 可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：
R线＝ U线I ＝ 2V0.2A ＝10 Ω，
根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度L＝ 10Ω0.2Ω/km ＝50 km，
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离s＝ 12 L＝ 12 ×50 km＝  25 km。



巩固练习解析
1.C
【解析】电阻是导体本身的性质，它的大小只与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关。图像的横坐标表示电阻，纵坐标表示电流，是个反比例函数图像，说明：电压一定时，电流随电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比，故C正确，而A、B、D错误。
2.A
【解析】根据公式R=UI可知，当电压相等时，电流与电阻成反比。
如下图所示，当电压相同时，通过它们的电流：I甲>I乙；

那么R甲 3.A
【解析】根据题意和题图可知，滑动变阻器和定值电阻串联，电流表测流经电路的电流，电压表测得滑动变阻器两端的电压。根据欧姆定律变形公式R=UI ， 可知流经电阻的电压和电流呈反比关系，由此判断A选项符合题意。
4.B
【解析】解：（1）只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，R1与R3串联，电流表A1测电路中的电流，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，由I= UR 可得，电源的电压：
U=I1（R1+R3）=1.2A×（R1+R3），
再将滑片移至最右端时，R1与R3、R2的最大阻值串联，
则R3的阻值：
R3= ΔU3ΔI = 4V0.8A =5Ω，
此时电路中的电流：
I2=I1﹣0.8A=1.2A﹣0.8A=0.4A，
电源的电压：
U=I2（R1+R2+R3）=0.4A×（R1+R2+5Ω），
只闭合开关S1、S2时电路为R1的简单电路，只闭合开关S1、S3时电路为R3的简单电路，
由P= U2R 可得，电路消耗的功率之比：
PP′ = U2R1U2R3 = R3R1 = 12 ，
则R1=2R3=2×5Ω=10Ω，故B正确；
U=I1（R1+R3）=1.2A×（10Ω+5Ω）=18V，故A错误；（2）开关S1、S2和S3都闭合时，三电阻并联，电压表V1被短路，电压表V2测电源的电压，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1和R2支路的电流之和，
则电压表V1被短路，示数为零，故C错误；
当滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，
由I= UR 可知，通过R2的电流变小，
因并联电路中各支路独立工作、互不影响，
所以，通过R1的电流不变，
则R1和R2支路的电流之和变小，电流表A2示数变小，故D错误．
5.B
【解析】当所有开关都闭合时，R2和R3并联，则总功率P并=P2+P3=U2R2+U2R3；

只闭合S1时R1、R2串联，根据电阻串联的特点可知：R串=R1+R2 ，
则总功率P串==U2R1+R2；
已知：P并=4.5P串 ，
即：U2R2+U2R3=4.5×U2R1+R2；
所以，（R1+R2）（R2+R3）=4.5R2R3；
A、若R1和R2的比值为1：1，则R1和R2与R3不相等，所以，左边=（R2+R2）（R2+R3）=2R22+2R2R3 ， 与4.5R2R3不一定相同，故A错误；
B、若R1和R2的比值为2：1，则
R2=R3时，所以，
左边=（2R2+R2）（R2+R2）=6R22 ， 右边=4.5R2R2=4.5R22 ， 等式不成立，
R1=R3时，所以，
左边=（2R2+R2）（R2+2R2）=9R22 ， 右边=4.5R2×2R2=9R22 ， 等式成立，故B正确；
C、若R1和R2的比值为3：1，则
R2=R3时，所以，
左边=（3R2+R2）（R2+R2）=8R22 ， 右边=4.5R2R2=4.5R22 ， 等式不成立，
R1=R3时，所以，
左边=（3R2+R2）（R2+3R2）=16R22 ， 右边=4.5R2×3R2=13.5R22 ， 等式不成立，故C错误；
D、若R1和R2的比值为5：4，则
R2=R3时，所以，
左边=（1.25R2+R2）（R2+R2）=4.5R22 ， 右边=4.5R2R2=4.5R22 ， 等式成立，
R1=R3时，所以，
左边=（1.25R2+R2）（R2+1.25R2）=5.0625R22 ， 右边=4.5R2×1.25R2=5.625R22 ， 等式不成立，故D错；
6.D
【解析】由图知：定值电阻和滑动变阻器串联，电压表V1测量定值电阻两端电压，电压表V2测量滑动变阻器两端电压，电流表测量电路电流．

A、在串联电路中，电阻具有分压作用．滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，根据串联电路用电器两端电压与其阻值成正比知，滑动变阻器两端电压增大，即电压表V2示数增大，而电源电压一定，所以电压表V1示数减小．此选项错误；
B、由A知，电压表V1示数减小，但定值电阻阻值一定，所以V1示数和电流表示数之比﹣﹣定值电阻阻值不变．此选项错误；
C、由A知，电压表V2示数增大，但电源电压一定，前后两种情况下定值电阻和滑动变阻器两端电压变化程度相同，即，△U1=△U2 ． 此选项错误；
D、定值电阻阻值不变，滑动变阻器滑片向右移动过程中，滑动变阻器接入电路电阻增大，电路总电阻增大，电源电压一定，由欧姆定律知，电路电流减小，所以电流表示数减小．滑片在不同位置时，定值电阻两端电压变化量与通过的电流变化量之比为R1 ， 而R1是定值电阻，所以不变．此选项正确．
7.D
【解析】如果甲乙任何一个为电流表，将会形成短路，因此甲乙都为电压表，此时灯L1、L2串联连接，电压表甲测量L2两端电压，电压表乙测量电源电压；
因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，并且甲、乙两个电表的示数之比是2：3，所以灯L1、L2两端电压之比：U1：U2=（3﹣2）：2=1：2；
又因为串联电路电流相等，即I1=I2；
由I=UR可得，R1：R2=U1I1：U2I2=U1：U2=1：2．
8.D
【解析】由图可知：R1和R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路电流，并联电路中支路与支路间互不干扰，所以滑片P向左移动时，R2支路上电流不变，即电流表A2示数不变；滑动变阻器R1接入电路的阻值变大，由I=UR可知R1支路电流变小，根据并联电路的电流特点，总电流变小，即电流表A1示数变小．故ABC错误，D正确．
9.D
【解析】根据电路图可知，换气扇和照明灯并联。开关S1与换气扇串联，只能控制换气扇；开关S2与照明灯串联，只能控制照明灯。
当两个开关都闭合时，换气扇和照明灯可以同时工作；当只闭合其中一个开关时，二者可以不同时工作，故A、B错误；
根据并联电路各支路两端电压相等可知，换气扇和照明灯两端的电压相等，但是它们的电阻不一定相等，根据公式I=UR可知，通过它们的电流不一定相等
10.A
【解析】左图：灯泡L1与滑动变阻器串联。当变阻器的滑片向右移动时，变阻器的阻值增大，那么通过灯泡的电流变小，因此灯泡L1的亮度变小；
右图：灯泡L2与变阻器并联，它们两端的电压始终等于电源电压，因此无论滑片P向那个方向移动，灯泡L2的电压都保持不变，那么它的亮度保持不变。
11.D
【解析】由题图可知，R1与R2串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。
滑片P向右移动的过程中，R2↑→R总↑→I↓→U1↓→U2↑(↑表示“变大”，↓表示“变小”)，所以电流表示数变小，电压表V2的示数变大，故A、B错误；
电压表V1示数与电压表V2示数的差值等于R1两端的电压U1 ， 是变小的，故C错误；
电压表V1示数与电流表A示数的比值，即为电路中的总电阻R总 ， 它是变大的，故D正确。
12.B
【解析】当开关S闭合后，定值电阻R1与变阻器R2并联，电流表测总电流，电压表测变阻器的电压。
当滑片P向左移动时，变阻器的阻值减小，那么并联电路的总电阻变小，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时电流表的示数增大。由于变阻器两端的电压始终等于电源电压，所以电压表的示数保持不变。
13.D
【解析】A.根据图片可知，灯泡与玻璃芯柱首尾相连，那么它们串联，故A错误；
B.在串联电路中，各处电流都相等，故B错误；
C.在加热过程中，灯泡亮度增大，说明电流逐渐增大，而总电阻逐渐减小。由于灯丝电阻随温度升高而增大，所以玻璃芯柱的电阻肯定随温度的升高而减小，故C错误；
D.加热过程中，灯泡的亮度变大，说明电压表的示数逐渐增大，故D正确。
14.（1）解：如图所示：


（2）解：由题可知，闭合开关后，电压表示数为2 V，即U线＝2 V，
由串联电路的电压特点可得，电阻R0两端的电压U0＝U－U线＝6 V－2 V＝4 V，
因串联电路的电流处处相等，则电路中的电流：
I＝ U0R0 ＝ 4V20Ω ＝0.2 A，
由I＝ UR 可得，甲地到短路位置两输电线的总电阻：
R线＝ U线I ＝ 2V0.2A ＝10 Ω，
根据题意可得，甲地到短路位置两输电线的总长度L＝ 10Ω0.2Ω/km ＝50 km，
因两条输电线是并排架设的，所以短路位置离甲地的距离s＝ 12 L＝ 12 ×50 km＝  25 km。
【解析】（1）甲地是电源所在位置，电阻R0与导线电阻R线串联；要确定短路位置，需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻。只要用电压表应测导线的总电压，就能根据U0=U总-U线计算出R0的电压，从而计算出通过电路的电流，最后再根据R线=U总I计算出导线的电阻，最后得到短路位置到甲地的导线长度即可。
（2）首先根据U0=U总-U线计算出R0两端的电压，然后根据  I＝I0=U0R0  计算出通过电路的电流，接下来根据 R线＝U线I 计算出导线的电阻，根据L=R线0.2Ω/km计算出导线的总电阻。由于导线并排架设，因此短路位置到甲地的距离等于导线长度的一半，即s=12L。