歐姆定律

【學習目標】

1.通過實驗探究，熟悉控制變量法的應用，并得出電流與電壓的關系，電流與電阻的關系；

2.掌握電流跟電壓的關系及電流跟電阻的關系；

3.知道歐姆定律的內容、公式及相關的物理量的單位；

4.會運用歐姆定律進行簡單的計算。

【要點梳理】

知識點一：探究電流與電壓的關系

1．提出問題：電流與電壓有什么關系。

2．猜想與假設：電流與電壓成正比。

3．設計實驗：因電流與電壓、電阻均有關系，我們要研究電流與電壓的關系，應該采用控制變量法。

即保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓，研究電流與電壓的關系。

器材：電流表、電壓表、定值電阻(2個)滑動變阻器、電源開關、導線

電路圖：

4．進行實驗：

①按圖連好電路，注意連接時開關要斷開，開關閉合之前要把滑動變阻器調到阻值最大處，實物圖如下

所示。

②保持電阻R1=5不變，檢查電路后閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表的示數分別為1V、2V、3V，

并讀出電流表相應的數值、填表。

R1=5Ω

次數電壓U/V電流I/A

110.2

220.4

330.6

改變電阻，使R2=10不變，調節滑動變阻器，使電壓表的示數分別為1V、2V、3V，并讀出電流表相

應的數值、填表。

R2=10Ω

次數電壓U/V電流I/A

110.1

220.2

330.3

5.根據數據畫出I-U圖像。

6．得出結論：

在電阻不變時，通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。

要點詮釋：

1.任何電學實驗，在閉合開關之前，滑動變阻器應調節到阻值最大處，這樣可以保護電路。

2.本實驗中滑動變阻器的作用有兩點：①保護電路；②改變定值電阻兩端的電壓

3.如果只憑一組數據，就得出電流與電壓成正比的結論，缺乏普遍性，所以本實驗用不同阻值的電阻，

重復實驗操作，這樣得出的數據更具普遍性。

4.要會根據I-U圖，判斷電阻值的大小。

如圖，通過相同的電流時，UB>UA，所以RB>RA

知識點二：探究電流與電阻的關系

1．提出問題：電流和電阻之間有什么樣的關系？

2．猜想與假設：電流與電阻成反比。

3．設計實驗：仍使用控制變量法，即保持定值電阻兩端的電壓不變，研究電壓不變時，電流與電阻的

關系。

電路圖：

4．進行實驗：

①按圖接好電路。注意連接時開關要斷開，開關閉合之前要把滑動變阻器調到阻值最大處，實物圖如

下所示。

②分別將5Ω、10Ω、15Ω的定值電阻連入電路，檢查電路后閉合開關，調節滑動變阻器，使電壓表

示數保持3V不變，分別記下電流表的示數，填入表格。

U=3V

次數電阻R/Ω電流I/A

15Ω0.6

210Ω0.3

315Ω0.2

5．根據數據畫出I-R圖像。

6.得出結論：電壓一定時，電流與電阻成反比

要點詮釋：在本次實驗中滑動變阻器的作用：①保護電路②調節定值電阻兩端的電壓，使定值電阻兩端

的電壓保持不變。

知識點三：歐姆定律

1.內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比

2.公式：I=U/R，變形公式：U=IR，R=U/I。

要點詮釋：

1.歐姆定律中三個物理量適用于同一時間的同一部分電路上，不同導體的電流、電壓、電阻間不存在

上述關系。

2.在用歐姆定律進行計算時，單位必須統一，即電壓、電流、電阻的單位必須為伏特（V）、安培（A）、

歐姆（Ω），如果不是，在計算前必須先統一單位。

3.I=U/R和R=U/I的區別：歐姆定律表達式I=U/R表示導體的電流與導體兩端的電壓和導體的電阻有關。

當電阻一定時，電流與電壓成正比。而R=U/I是由歐姆定律表達式I=U/R變形得到的，它表示某段導體的電

阻在數值上等于這段導體兩端電壓與其通過的電流的比值，而R是導體本身的一種屬性，它的大小與電壓和

電流無關。

【典型例題】

類型一、探究電流與電壓、電阻的關系

1.某小組在探究電流與電壓關系時，得到的實驗數據如下表：

R=10Ω

電壓U/V246

電流I/A0.20.40.6

(1)分析數據發現：在______時，______跟______成______(填“正”或“反”)比。

(2)在坐標紙上畫出U-I關系圖。

(3)在本實驗中，滑動變阻器的作用除了保護電路外，主要是__________________。

【思路點撥】本題是物理課上常用的控制變量法，注意不變量，也就是在一定的前提下，還要注意電壓和電

流的因果關系，所以在表達時需注意。

【答案】(1)電阻一定；導體中的電流；導體兩端的電壓；正；(2)如圖所示；(3)改變定值電阻兩端的電壓

【解析】(1)注意：在回答結論時一定要說上前提條件即電阻不變。由表格可知電流改變的倍數與電壓改變的

倍數相等，即正比例關系。在結論中一定要說電流與電壓成正比，而不能說反。這是因為有電壓才有電流，

電壓是因，電流是果，因此結論一定要說電阻一定時，電流和電壓成正比。(2)做圖時，在坐標上描出對應的

點連線即可以。因為電壓若為0，電流也為0，所以該圖象過原點。

【總結升華】本題的主要意圖是考查描點作圖法、分析實驗結論的能力以及滑動變阻器在電路中的作用．

舉一反三：

【變式】（?大港區二模）某同學在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”時，利用如圖所示電路，在a、

b兩點間分別接入定值電阻R1、R2，R1＞R2，通過調節滑動變阻器測得了多組數據，并根據數據繪制了兩個電

阻的U-I關系圖象，圖中能正確反映兩個電阻大小關系的是（）

【答案】B

2.（?鐵嶺模擬）物理小組的同學在探究電流與電阻的關系時，用到如下器材：

電源1個，電流表、電壓表各1只，定值電阻若干個，滑動變阻器1只，開關1個，導線若干，設計的電路

如圖所示，

（1）如表是他們獲取的部分實驗數據：

分析實驗數據能得出什么結論？得出這一結論的依據是什么？

（2）若實驗時少領了一只電壓表。多領了一只電流表，請你設計一個電路圖，使這個實驗仍然可以進行，

并寫出實驗步驟。

【思路點撥】（1）導體中的電流跟導體兩端的電壓和導體的電阻有關，在電壓一定時，導體中的電流跟導

體的電阻成反比；在電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，（2）若缺少電壓表，可用電流

表與定值電阻代替電壓表的作用，在整個過程中，應保持電流表的示數與定值電阻的乘積不變，即電壓不變。

【答案】（1）結論：導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；依據：每次實驗時電

流和電阻的乘積都等于同一個定值；（2）電路圖如上圖；實驗步驟：更換定值電阻R1，調節變阻器使A2示

數不變，讀出A1示數，多次實驗。

【解析】（1）由表格數據知，電流和電阻的乘積為定值，所以電流跟電阻成反比，所以可根據實驗數據得

到的結論：導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比，（2）若缺少電壓表，可以用電

流表與定值電阻代替電壓表的作用，串聯后再與被測電路并聯，如圖所示：

實驗步驟：更換定值電阻R1，調節變阻器使A2示數不變，讀出A1示數，多次實驗。

故答案為：（1）結論：導體兩端的電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比；依據：每次實驗時

電流和電阻的乘積都等于同一個定值；

（2）電路圖如上圖；實驗步驟：更換定值電阻R1，調節變阻器使A2示數不變，讀出A1示數，多次實驗。

【總結升華】導體中的電流跟導體兩端的電壓和導體的電阻有關，在電壓一定時，導體中的電流跟導體的電

阻成反比；在電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。

舉一反三：

【變式】在研究“電流與電阻關系”實驗中，小明同學將5Ω的電阻換為10Ω的電阻后，他接著記下電流表的示

數，發現電流由5Ω時的0.3A，變為10Ω時的0.5A，于是他得出電流與電阻不成反比的結論，他這樣操作得

出的結論是____________(填“正確”或“錯誤”)的。因為__________________。

【答案】錯誤；他改變電阻后沒有保持電阻兩端的電壓不變。

【解析】我們在研究電流與電阻的關系時，改變電阻后，新換入的電阻兩端電壓會改變，必須調節滑動變阻

器，使電阻兩端電壓保持不變，才能記錄電流值，得出正確結論。

類型二、歐姆定律

3.（?焦作一模）根據歐姆定律公式I=U/R可以導出R=U/I，由公式得出的正確結論是（）

A．導體電阻的大小跟導體兩端電壓成正比

B．導體電阻的大小跟導體中電流成反比

C．導體電阻的大小是由導體兩端的電壓和通過導體中的電流共同決定

D．導體的電阻是導體本身的一種性質，它的大小與導體兩端的電壓和導體中的電流無關

【思路點撥】電阻是導體本身所具有的性質，與通過它的電流、它兩端的電壓無關。其大小等于導體兩端的

電壓與通過導體的電流之比。

【答案】D

【解析】導體電阻由導體材料、長度、橫截面積決定，與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關，導體電阻

在數值上等于導體兩端電壓與通過導體的電流之比，故D正確；故選D。

【總結升華】本題考查了電阻的性質，需要學生熟記電阻的定義和性質，從而正確求解。

4.某導體兩端加上6V的電壓時，通過導體的電流為0.3A，當導體中的電流為0.4A時，導體兩端電壓

為多大？

UU6V

【答案】方法一：由I得到，導體的電阻R120

RI10