第十七章欧姆定律第2节欧姆定律第1课时欧姆定律的理解公式和变形公式的简单应用知识管理1.欧姆定律内容: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。公式:I=UR。I—电流—安培(A),U—电压—伏特(V),R—电阻—欧姆(Ω)。注意:欧姆定律中的电流、电压和电阻这三个量是对同一段导体(或同一段电路)在同一时刻(或同一段时间)而言的,即欧姆定律具有同一性和同时性。2.欧姆定律的应用计算电流:I=UR。计算电压:U=。计算电阻:R=UI。这是电阻的定义式,导体的电阻是导体本身的一种性质,由导体的材料、长度和横截面积决定,与电压、电流无关,当导体两端的电压U=0时,电阻R≠0。IR归类探究类型之一对欧姆定律的理解[2017·云南曲靖]下列关于欧姆定律I=UR的说法错误的是()A.由I=UR可知,当导体电阻R一定时,导体中电流I跟两端电压U成正比B.由I=UR可知,当导体两端电压U一定时,导体中电流I跟电阻R成反比CC.由I=UR变形可得R=UI,说明导体的电阻跟其两端电压成正比,跟通过它的电流成反比D.由I=UR变形可得R=UI,说明导体的电阻R在数值上等于U跟I的比值,但由于电阻是导体本身的属性,其大小跟U、I无关【解析】当电阻R一定时,由I=UR可知:通过导体的电流I与导体两端电压U成正比,故A说法正确;当导体两端电压U一定时,由I=UR可知,通过导体的电流I与电阻R成反比,故B说法正确;导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端电压及通过导体的电流无关,故C说法错误;导体的电阻值,在数值上等于导体两端的电压U与通过导体的电流I之比,故D说法正确。【方法归纳】(1)导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一个导体而言的,是用电流表和电压表测量的同一导体的电流和电压,不能用一个导体中的电流与另一个导体两端的电压相比。(2)在叙述时,一定要注意这两个关系成立的条件:“电流跟电压成正比”的前提条件是电阻一定;“电流跟电阻成反比”的前提条件是电压一定。类型之二欧姆定律公式及变形公式的简单应用[2017·四川绵阳]我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如表。如图甲是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪,用于检测驾驶人员呼气酒精浓度。呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为血液酒精浓度X=呼气酒精浓度y×2200。类型标准(血液中的酒精浓度X)非饮酒驾车X<20mg/100mL饮酒驾车20mg/100mL≤X<80mg/100mL醉酒驾车X≥80mg/100mL酒精测试仪由酒精气体传感器(相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器)与一个定值电阻及一个电压表组成,图乙是它的原理图,电源电压为1.5V,定值电阻R1=40Ω,传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示。测试时,按下开关,等仪器正常后,被测者口含紧吹气管吹气4s,测试仪显示结果。(1)某驾驶员接受测试,电压表示数是0.5V。该驾驶员测试结果是什么类型?(2)如果被测者测试时,口没有含紧吹气管吹气,请根据流体压强与流速的关系,分析对测试结果的影响。解:(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,当电压表示数是0.5V时,根据串联电路的电压特点可知R2两端的电压:U2=U-U1=1.5V-0.5V=1V,因串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I=I2=I1=U1R1=0.5V40Ω=0.0125A;则R2的阻值:R2=U2I2=1V0.0125A=80Ω;由图象可知,当R2=80Ω时,呼气酒精浓度为5×10-3mg/100mL;则血液酒精浓度X=呼气酒精浓度y×2200=5×10-3mg/100mL×2200=11mg/100mL;由表格数据可知:血液酒精浓度X=11mg/100mL<20mg/100mL,属于非饮酒驾驶。(2)如果被测者测试时,口没有含紧吹气管吹气,被测者呼出的气体流动加快,压强减小,周围的空气向被测者呼出的气体流动,一起进入仪器内,相当于把呼气中的酒精浓度稀释了,检测到的酒精浓度比被测者实际的呼气酒精浓度低。【方法归纳】计算时注意公式的选择:计算电流选用I=UR;计算电压选用U=IR;计算电阻选用R=UI。当堂测评1.[2018·北京]对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是()A.公式R=UI表明:电阻与电压成正比,与电流成反比B.公式I=UR表明:导体两端的电压与通过它的电流成正比C.对于一个定值电阻,加在它两端的电压与通过它的电流的比值不变D.由U=IR可知,导体两端的电压跟导体的电阻成正比C【解析】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,公式R=UI只是计算电阻的一种方法,故A说法错误;公式I=UR表明:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B说法错误;对于同一个定值电阻,电阻一定时,导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变,故C说法正确;导体两端的电压取决于电源,不能说导体两端的电压跟导体的电阻成正比,故D说法错误。2.[2019·宁夏]如图所示,灯L1和L2的灯丝电阻之比是1∶2,则电流表A1和A2的示数之比是()A.2∶3B.3∶1C.1∶2D.2∶1B【解析】电路中,两灯并联,电流表A2测通过灯L2的电流,电流表A1测电路的总电流:并联电路各支路电压都相等,故两灯的电压相等,根据I=UR,在电压相等时,电流与电阻成反比,故通过L1、L2的电流之比为I1∶I2=R2∶R1=2∶1;设通过L2的电流为I,则通过L1的电流为2I,根据并联电路电流的规律,电流表A1的示数为I+2I=3I,所以电流表A1和A2的示数之比为3I∶I=3∶1。3.[2017·广西河池]在如图所示的电路中,电源电压为6V,R1=3Ω,R2=6Ω。闭合开关S,下列说法正确的是()A.通过R1的电流为1AB.R1两端的电压为2VC.干路中的电流为3AD.电路的总电阻为9ΩC【解析】电路中两电阻并联,电流表测干路中的电流,根据并联电路电压的规律,各电阻的电压等于电源电压6V,故B错误;由欧姆定律知,通过R1的电流为I1=UR1=6V3Ω=2A,故A错误;通过R2的电流I2=UR2=1A,根据并联电路电流的规律,电流表示数:I=I1+I2=2A+1A=3A,故C正确;根据欧姆定律的变形公式,电路的总电阻:R=UI=2Ω,故D错误。4.[2018·江苏无锡]当加在某导体两端的电压为5V时,通过该导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为Ω;若加在该导体两端的电压增大到12V,则该导体的电阻为Ω,此时通过该导体的电流增加了A。10100.7分层作业1.[2019·山东临沂]关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是()A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比C.在电流一定时,导体的电阻跟导体两端的电压成正比D.导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比B2.[2019·湖北随州]如图所示,R1与R2并联在电源电压为3V的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A;同时闭合开关S1和S2时,电流表的示数为0.5A,则()A.R1的阻值为60ΩB.R2的阻值为15ΩC.通过R1的电流是0.5AD.通过R2的电流是0.3AB【解析】当只闭合S1时,只有R1连入电路,电流表测其电流,R1的阻值为R1=UI=3V0.3A=10Ω,故A错误;闭合开关S1和S2时,R1与R2并联,电流表测干路电流,所以U=U1=U2=3V,通过R1的电流不变:I1=0.3A,故C错误;I2=I′-I1=0.5A-0.3A=0.2A,故D错误;R2=UI=3V0.2A=15Ω,故B正确。3.[2018·四川成都]如图所示,电源电压恒定,R1=20Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表示数为0.3A。若再闭合S2,发现电流表示数变化了0.15A,则R2的阻值为Ω。40【解析】闭合开关S1,断开开关S2时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,由I=UR可得,电源电压:U=I1R1=0.3A×20Ω=6V;若再闭合S2时,两电阻并联,电流表测干路电流,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,仍然为0.3A;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表示数变化了0.15A,即通过R2的电流I2=0.15A,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R2的阻值:R2=UI2=6V0.15A=40Ω。4.[2018·四川]一导体两端加4V电压时,通过它的电流是0.5A,此导体的电阻为Ω;当通过它的电流为1.5A时,它两端的电压为V。8125.[2018·河北]在如图所示的电路中,定值电阻R的阻值为10Ω,小灯泡的电阻为5Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.6A。求:(1)电源电压。(2)通过小灯泡的电流。解:(1)由电路图可知,定值电阻R与灯泡并联,电流表测量通过电阻R的电流,根据I=UR得,电阻R两端的电压为UR=IRR=0.6A×10Ω=6V,因为并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以电源电压为U=UL=UR=6V。(2)通过小灯泡的电流为IL=ULRL=6V5Ω=1.2A。答:(1)电源电压为6V。(2)通过小灯泡的电流为1.2A。6.[2019·吉林长春]如图所示,电源两端电压为12V保持不变,电阻R1的阻值为6Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:(1)电流表的示数;(2)电阻R2的阻值。解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测量电路中的电流。(1)因串联电路中电流处处相等,所以电路中的电流为I=U1R1=3V6Ω=0.5A。(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R2两端的电压为U2=U-U1=12V-3V=9V,则R2=U2I=9V0.5A=18Ω。答:(1)电流表的示数为0.5A。(2)电阻R2的阻值为18Ω。