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第16课时欧姆定律考点一欧姆定律及其应用内容导体中的电流,跟导体两端的电压成①,跟导体的电阻成②,欧姆定律只适用于纯电阻电路表达式I=UR;导出公式:R=UI、U=IR。对于同一段导体,R与U、I无关,但可以用R=UI计算正比反比（续表）欧姆定律的应用串联电路并联电路电流I=I1=I2I=③电压U=④U=U1=U2电阻R=⑤1R=1R1+1R2I1+I2U1+U2R1+R2（续表）实质几个导体串联相当于增加了导体的⑥,所以串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都要大几个导体并联相当于增加了导体的⑦,所以并联后的总电阻比任何一个并联导体的电阻都要小比例关系分压规律U1∶U2=⑧分流规律I1∶I2=⑨特例n个阻值均为R0的电阻串联,总电阻为⑩n个阻值均为R0的电阻并联,总电阻为长度横截面积R1∶R2R2∶R1nR0𝑹𝟎𝒏考点二动态电路分析常见电路由滑动变阻器的滑片移动产生的动态电路(一般不改变电路的连接方式)由开关状态改变产生的动态电路(一般改变电路的连接方式)（续表）解题思路分析电路,确定电路连接方式、电表测量对象;根据滑片移动方向,确定滑动变阻器连入电路的电阻变化情况,得出总电阻变化情况;电源电压不变,电流与电阻成反比,确定总电流的变化情况;根据串联分压成正比、并联分流成反比,确定电表具体变化情况分析电路,确定电路连接方式、电表测量对象;开关断开或闭合后,判断电路连接怎样变化、总电阻如何变化,引起总电流如何变化;根据串联分压成正比、并联分流成反比,确定电表具体变化情况探究一动态电路分析1.[2019·安庆一模]如图16-1所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,下列判断正确的是()A.电压表示数变大,电流表示数变小B.电压表示数变小,电流表示数变小C.电压表和电流表示数的比值变大D.电压表和电流表示数的比值变小图16-1[答案]D[解析]由图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路的电流;滑片P从b端移动到a端的过程中,R2接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表示数变大;由U=IR可知,R1两端的电压变大,根据串联电路电压的规律可知,R2两端的电压变小,即电压表示数变小,故A、B错误;由欧姆定律可知,电压表和电流表示数的比值等于R2连入电路的电阻,则该比值变小,故C错误,D正确。2.[2019·滁州二模]如图16-2所示的电路中,当开关闭合,将滑动变阻器的滑片慢慢向右滑动的过程中,电流表与电压表的示数变化情况,下列说法正确的是()A.电流表A1示数变大B.电流表A2示数变小C.电压表示数与电流表A1示数的比值变小D.电压表示数与电流表A2示数的比值变小D图16-23.[2019·南陵一模]如图16-3所示,电源电压和灯泡L的电阻均保持不变。闭合开关S,滑片P从中点向下滑动的过程中,下列说法正确的是()A.电压表的示数变大B.电流表A1的示数变小C.灯泡L的亮度变暗D.电流表A2的示数不变图16-3[答案]B[解析]由图可知,闭合开关S,灯泡L与滑动变阻器并联,电压表测量电源电压,电流表A2测量干路电流,电流表A1测量通过滑动变阻器的电流;因为电源电压不变,所以滑片移动过程中,电压表示数始终不变;当滑片从中点向下滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,通过滑动变阻器的电流变小,故电流表A1的示数变小;又因为灯泡两端的电压和电阻均不变,所以通过灯泡L的电流不变,灯泡L的电功率不变,亮度不变;根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流减小,即电流表A2的示数减小。故选B。探究二欧姆定律的相关计算4.[2019·马鞍山一模]如图16-4所示的电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,AB两端的电压U=7.5V,则电压表示数为V。图16-42.55.[2018·蜀山区二模]如图16-5所示电路中,电源电压不变,闭合开关S后,电流表A1的示数为0.5A,电流表A2的示数为0.3A,R1=30Ω,则R2=Ω。图16-5206.[2019·安徽一模]如图16-6所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为20Ω,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.75A,此时电阻R两端电压为V;当滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数为1.25A,则电阻R的阻值为Ω。图16-6030探究三U-I图像的理解及相关计算7.[2018·霍邱县二模]有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图16-7甲所示。电源电压为36V,灯泡L的额定电压为24V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为Ω;为了保证灯泡两端的电压不超过24V,则滑动变阻器R连入电路的阻值不得小于Ω。图16-760308.[2019·蚌埠二模]如图16-8甲所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上压力大小,两电表示数之间的关系图像如图乙所示,则电源电压U=V,定值电阻R0=Ω。图16-8[答案]610[解析]由电路图可知,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表测压敏电阻R两端的电压,电流表测电路中的电流。由图乙可知,当电压表示数,即R两端电压UR=4V时,电路中的电流I=0.2A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压U=UR+IR0=4V+0.2A×R0;当电压表示数UR'=1V时,电路中的电流I'=0.5A,则电源电压U=UR'+I'R0=1V+0.5A×R0;因电源电压不变,则有4V+0.2A×R0=1V+0.5A×R0,解得R0=10Ω;电源电压U=UR+IR0=4V+0.2A×10Ω=6V。知识点一混联电路1.[2019·全椒一模]如图16-9所示,电源电压恒定不变,闭合开关S,向左移动滑动变阻器的滑片P,下列判断正确的是()A.电流表的示数减小,灯L变暗B.电流表的示数减小,灯L变亮C.电流表的示数增大,灯L变暗D.电流表的示数增大,灯L变亮图16-9B2.[2019·安徽二模]如图16-10所示的电路中,电源电压保持不变,开关S1闭合时,灯泡L1、L2均发光,再闭合开关S2时,两灯仍发光。则再闭合开关S2时,下列判断正确的是(设两灯丝电阻不受温度影响)()A.两灯都变暗B.两灯都变亮C.灯L1变亮,灯L2变暗D.灯L1变暗,灯L2变亮图16-10[答案]D[解析]由图知,只闭合开关S1时,两灯泡串联,再闭合开关S2时,灯泡L1和R先并联,再和灯泡L2串联,由并联电路的电阻特点可知电阻越并越小(即总电阻小于任何一个分电阻),所以并联部分的总电阻小于灯泡L1的电阻,根据串联电路的分压规律可知,并联部分的电压变小,即灯泡L1两端的电压变小,灯泡L1实际功率变小,灯泡L1变暗。电源电压不变,并联部分的电压变小,则灯泡L2两端的电压变大,灯泡L2的实际功率变大,灯泡L2变亮。故选D。3.[2019·芜湖新义中学模拟]在初中物理学习过程中,曾经学过一种方法——“等效替代”。如图16-11甲所示,如果只用一个电阻R替代并联电阻R1、R2接入电路后,整个电路中各个物理量保持不变,则电阻R就可以等效替代电阻R1、R2并联,电阻R的大小等于电阻R1、R2并联后的总电阻。已知R1=20Ω,R2=30Ω,R3=18Ω,U总=15V。请根据这个思路,当图乙中开关闭合后,求:(1)电流表的示数。(2)R3两端的电压。图16-11解:(1)由电路图乙可知,电阻R1与R2并联后再与R3串联,电流表测干路中的电流。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,整个电路的总电阻R总=R3+R并=R3+𝑅1𝑅2𝑅1+𝑅2=18Ω+20Ω×30Ω20Ω+30Ω=30Ω,则干路中电流,即电流表的示数I=𝑈总𝑅总=15V30Ω=0.5A。3.[2019·芜湖新义中学模拟]在初中物理学习过程中,曾经学过一种方法——“等效替代”。如图16-11甲所示,如果只用一个电阻R替代并联电阻R1、R2接入电路后,整个电路中各个物理量保持不变,则电阻R就可以等效替代电阻R1、R2并联,电阻R的大小等于电阻R1、R2并联后的总电阻。已知R1=20Ω,R2=30Ω,R3=18Ω,U总=15V。请根据这个思路,当图乙中开关闭合后,求:(2)R3两端的电压。图16-11(2)由欧姆定律可得,R3两端的电压U3=IR3=0.5A×18Ω=9V。知识点二电表改装项目改装成电压表改装成电流表内部电路原理串联分压并联分流改装后的量程U=Ig(Rg+R)I=R+R𝑔RIg项目改装成电压表改装成电流表双量程电表的内部电路改装后的双量程小量程:U1=Ig(Rg+R1);大量程:U2=Ig(Rg+R1+R2)小量程:I1=R1+R2+R𝑔R1+R2Ig;大量程:I2=R1+R2+R𝑔R2Ig（续表）|针对训练|1.[2019·濉溪一模]常用的电压表其实是由小量程的电流表改装而成的。如图16-12是某电流表的刻度盘,当有电流通过时,其内部也遵循欧姆定律。其量程为0~3mA,内阻是10Ω。若指针指在2mA刻度,则对应的电压为V。现需将该电流表改装成量程为0~3V的电压表,则需串联的电阻阻值为Ω。图16-12[答案]0.02990[解析]由I=𝑈𝑅可得,指针指在2mA刻度时,对应的电压U=IRG=2×10-3A×10Ω=0.02V。当将电流表改装成量程为0~3V的电压表时,表头的总电阻Rg=𝑈g𝐼g=3V3×10-3A=1000Ω,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,串联电阻R的阻值R=Rg-RG=1000Ω-10Ω=990Ω。2.[2019·安徽模拟]如图16-13所示是一个电流表、电压表两用的电路,电流表G的满偏电流是100mA,内阻是10Ω。电阻R1=2Ω,R2=50Ω,S为单刀双掷开关。(1)当开关S接到a时,电流表改装成什么表?当电流表G满偏时,其量程是多少?(2)当开关S接到b时,电流表改装成什么表?当电流表G满偏时,其量程是多少?(3)当开关S接到b时,改装后的电表的内阻是多少?(结果保留一位小数)图16-13解:(1)由图可知,当开关S接a时,电流表G与电阻R1并联,总电阻较小,则改装成的是电流表。已知电流表G的量程是100mA,内阻是10Ω,根据欧姆定律可得,电流表G指针满偏时,其两端的电压为U=UG=IGRG=0.1A×10Ω=1V;则通过电阻R1的电流I1=𝑈𝑅1=1V2Ω=0.5A,干路电流为I=I1+IG=0.5A+0.1A=0.6A,即电路相当于量程是0~0.6A的电流表。2.[2019·安徽模拟]如图16-13所示是一个电流表、电压表两用的电路,电流表G的满偏电流是100mA,内阻是10Ω。电阻R1=2Ω,R2=50Ω,S为单刀双掷开关。(2)当开关S接到b时,电流表改装成什么表?当电流表G满偏时,其量程是多少?图16-13(2)当开关S接b时,电流表G与R1并联后再与R2串联,电阻较大,改装成的是电压表。电流表G指针满偏时,电流表G与R1并联,其两端电压不变,即U=UG=1V,并联电路的总电流I=0.6A,R2两端的电压U2=IR2=0.6A×50Ω=30V,改装电表两端的最大总电压U总=U+U2=1V+30V=31V,即电路相当于量程为0~31V的电压表。2.[2019·安徽模拟]如图16-13所示是一个电流表、电压表两用的电路,电流表G的满偏电流是100mA,内阻是10Ω。电阻R1=2Ω,R2=50Ω,S为单刀双掷开关。(3)当开关S接到b时,改装后的电表的内阻是多少?(结果保留一位小数)图16-13(3)当开关S接b时,改装后的电表的内阻R=𝑈总𝐼=31V0.6A≈51.7Ω。知识点三内阻问题1.设电源的电压为U,电源的内阻为r,外接电阻为R,则电流表达式:I=𝑈𝑅+𝑟。2.若电流表和电压表的内阻不可忽略,则电流表的内阻用RA表示,电压表的内阻用RV表示。|针对训练|1.[2019·濉溪一模]某同学