第2节 欧姆定律
方式一 【情景导入】
先用多媒体分别展示一组“探究电流与电压、电阻关系”时获得的表格数据，请学生分别说出对应的实验结论，然后提问：谁能把这两个结论再进一步集中概括一下呢？
教师：要注意这个综合性的结论中隐含了两个“一定”，一旦拆开来说，千万不能忘记明确指出前提条件！
学生回答。
教师：归纳得太好了！这应该叫做“XX定律”啊！(“XX”指回答问题的学生名字，适度调侃可以使课堂气氛更加活跃，有利于学生思维的开发。)不过早在一百八十多年前，德国物理学家欧姆就发现了这个规律，史称“欧姆定律”！(板书课题)
方式二 【问题导入】
教师提问：上节课我们通过实验探究得出了电流跟电压和电阻之间的关系，结论是什么呢？
学生回答后，教师引导设问：如何用数学表达式来建立三者之间的数量关系呢？
导入语：最早发现并用数学表达式来描述这个关系的是德国物理学家欧姆，所以我们把这个规律叫做欧姆定律。(板书课题)
1．明确欧姆定律表述时的逻辑关系
在叙述欧姆定律的内容时，容易受数学知识影响，而忽略了物理学中的因果关系，从而犯逻辑性错误。常见错误有：电压与电流成正比、电阻与电流成反比等。对于这种逻辑错误，老师要及时纠正。在电压、电流、电阻三者之间，电压、电阻是因，电流是果，三者关系的正确表述是：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；反向叙述错误。
2．注意理解欧姆定律的“同一性”
欧姆定律叙述的是同一时间、同一导体的三个物理量之间的关系。
3．注意公式中物理量单位的统一
利用欧姆定律公式进行计算时，一定要注意，各物理量所使用的单位是否为国际单位：电流——A，电压——V，电阻——Ω。如果不是，一定要换算成国际单位，才能进行相关计算，否则会导致计算结果错误。
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[考点小说] 准确理解欧姆定律及其推导公式的内涵，是灵活应用欧姆定律，解决单一用电器电路和串、并联电路实际问题的先决条件。要深刻理解欧姆定律的“同一性”；搞清电流、电压、电阻三者之间的因果关系，牢记电阻是导体本身的一种属性，与加在导体两端的电压和导体中的电流无关。此部分知识多以选择题、填空题、简单计算题形式出现。
欧姆定律
例1 [呼和浩特中考] 由欧姆定律公式可知( )
A．同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B．导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，所以导体的电阻也为零
C．导体中的电流越大，导体的电阻就越小
D．导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
[答案] D
例2 [绥化中考] 由欧姆定律I＝变形可得R＝。对此下列说法正确的是( )
A．导体电阻跟它两端的电压成正比
B．导体电阻跟通过它的电流成反比
C．导体电压跟通过它的电流成正比
D．导体电阻跟通过它的电流和它两端的电压无关
[答案] D
例3 [重庆中考B卷中考] 如图17－2－1所示的电路，电源电压为6 V且保持不变，R＝10 Ω，当闭合开关S，电压表的示数为2 V。以下判断正确的是( )
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图17－2－1
A．通过电阻R的电流是0.6 A B．电阻R两端的电压为2 V
C．通过灯泡L的电流为0.2 A D．灯泡L两端的电压为2 V
[答案] D
图17－2－2例4 [汕尾中考] 如图17－2－2所示的是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的U—I关系图线。由图可知，定值电阻R的阻值为________Ω；小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变________，当其两端电压为2 V时，阻值为________Ω。
[答案] 5 大 4
材料一——欧姆遇到的难题
欧姆定律在我们今天看来很简单，然而它的发现过程却远非一般人想象得那么简单。欧姆为此付出了十分艰辛的劳动。在那个年代，人们对电流、电压等概念都还不太清楚，特别是电阻的概念还没有形成，更没有什么专业的测量仪器，甚至连电压相对稳定的电源都没有，所以根本谈不上对它们进行精确测量。况且欧姆本人在他的研究过程中，几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触，所以他的研究也基本是独立进行的。因此，欧姆进行科学研究的难度可想而知！在他的实验过程中，测量仪器和电压相对稳定的电源，几乎都是他自己思考、研究、发明制造的。他的发现奠定了物理电学规律的基础，他为人们进一步揭开电现象的神秘面纱立下了汗马功劳！
材料二——逆境中的欧姆
在欧姆的探究实验中，为了准确地量度电流，他巧妙地利用电流的磁效应设计了一个电流扭秤，并创造性地在放磁针的托盘上划上刻度，以便记录实验的数据。这样，1825年从实验数据中，欧姆得出了一个公式，不过是错的！用这个公式计算的结果与欧姆本人后来的实验不一致。欧姆意识到问题的严重性，打算收回已发出的论文，可惜已经晚了，论文已发散出去了。急于求成的轻率做法，使欧姆吃了苦头，科学家对他也表示反感，认为他是假充内行。
欧姆决心要挽回影响和损失，更重要的是他还要继续通过实验寻找规律。这时欧姆多么需要人们的理解和支持啊！当时有位科学家叫波根多夫，他从欧姆这位中学教师身上看到了追求真理、敢于创新的勇气和才华，写信鼓励欧姆将实验研究继续下去，并提出了一些很有价值的建议。欧姆鼓起勇气重新认真地做实验。经过多次实验之后，他终于在1827年提出了一个关系式，后来演化成了我们现在所熟悉的公式：I＝。但是，
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科学界仍不承认欧姆的科学发现，许多人对他还抱有成见，甚至认为定律太简单，不足为信。这一切使欧姆也感到万分痛苦和失望。
真理之光终究会放射出来。凑巧的是，1831年一位叫波利特的科学家发表了一篇论文，论述了与欧姆同样的结论，这才引起科学界对欧姆的重新注意。
1841年，英国皇家学会授予欧姆科普利金质奖章，并且宣称欧姆定律是“在精密实验领域中最突出的发现”。欧姆得到了他应有的荣誉。
【材料1】.——欧姆遇到的难题
欧姆定律在我们今天看来很简单，然而它的发现过程却远非一般人想象的那么简单。欧姆为此付出了十分艰巨的劳动。在那个年代，人们对电流强度、电压等概念都还不大清楚，特别是电阻的概念都没有，更没有什么专业的测量仪器，甚至连电压相对稳定的电源都没有，所以根本谈不上对它们进行精确测量，况且欧姆本人在他的研究过程中，也几乎没有机会跟他那个时代的物理学家进行接触，所以他的研究也基本是独立进行的。因此，欧姆进行科学研究的难度可想而知！实验中，测量仪器和电压相对稳定的电源，几乎都是他自己思考、研究、发明制造的！他的发现奠定了物理电学规律的基础，为人们进一步揭开电现象的神秘面纱立下了汗马功劳！
拓展材料2.—— 逆境中的欧姆
在欧姆的探究实验中，为了准确地量度电流，他巧妙地利用电流的磁效应设计了一个电流扭秤，并创造性地在放磁针的度盘上划上刻度，以便记录实验的数据。这样，1825年从根据实验结果得出了一个公式，可惜是错的！用这个公式计算的结果与欧姆本人后来的实验也不一致。欧姆很后悔，意识到问题的严重性，打算收回已发出的论文，可是已经晚了，论文已发散出去了。急于求成的轻率做法，使他吃了苦头，科学家对他也表示反感，认为他是假充内行。
欧姆决心要挽回影响和损失，更重要的是还要继续通过实验找规律。这时欧姆多么需要人们的理解和支持啊！当时有位科学家叫波根多夫，从欧姆这位中学教师身上看到了追求真理勇于创新的才华，写信鼓励欧姆将实验研究继续下去，并建议提出了很有价值的建议。欧姆鼓起勇气重新认真地做实验。多次实验之后，终于在1827年提出了一个关系式，后来演化成了我们现在所熟悉的公式：I=u/R，，但是，科学界仍不承认欧姆的科学发现，许多人对他还抱有成见，甚至认为定律太简单，不足为信。这一切使欧姆也感到万分痛苦和失望。
但是，真理之光终究会放射出来的。说来也凑巧，1831年有位叫波利特的科学家发表了一篇论文，得到的是与欧姆同样的结果。这才引起科学界对欧姆的重新注意。
1841年，英国皇家学会授予他科普利金质奖章，并且宣称欧姆定律是“在精密实验领域中最突出的发现”。他得到了应有的荣誉。
1. 如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时，对电流表和电压的表示数变化判断正确的是（ ）
A．电流表和电压表的示数都变小 B．电流表示数变小，电压表示数变大
C．电流表示数变小，电压表示数不变 D．电流表示数变大，电压表示数不变
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2 已知甲、乙两地相距40 km，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，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，检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行测量．若电压表的示数为3.0 V，电流表的示数为0.5 A，则短路位置离甲地的距离为（ ）
A．10 km B．15 km C．30 km D．40 km
3.为了参加全国青少年创新大赛，小强运用所学电学知识设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1=5 Ω，电源电压恒为
4.5 V，滑动变阻器R2的规格为“15 Ω 0.5 A”，电压表量程为0～
3 V，电流表量程为0～0.6 A，
（1）R1在电路中的作用是________．
（2）当被测身高增加时，电压表的示数________（选填“变大”、“变小”或“不变”）．
（3）当滑动变阻器R2接入电路的阻值是6.25 Ω时，电流表的示数为________A．
【趣味链接】
小明对风力的研究产生了浓厚的兴趣，于是和同学一起设计了一个“风力测试仪”，其原理图如图所示，他用的电源电压为12 V，R0为20 Ω，OB长为10 cm．AB长为20 cm，其为阻值为60 Ω的均匀电阻丝．OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为3 N的圆球P，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦．闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，圆球P受风力作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，根据电流表示数的大小就可以得知风力的大小！好神奇!
【拓宽创新】
根据“风力测试仪”的原理，还需你解答下列问题：
（1）无风时电流表示数是多少？
（2）当金属细杆OP滑到AB中点时电路中的总电流是多少？
17.2 欧姆定律
1.B
解析：如图所示， R1和R2串联，电流表测干路电流，电压表测量R2两端的电压．当滑片P向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变大，总电阻增大，因为电源电压U保持不变，所以由欧姆定律I= U / R可知，电路中的电流变小，得出电流表的示数变小．由串联电路的分压关系U1/ U2= R1 / R2可知，电阻越大，分压越大，滑动变阻器两端的电压变大，得出电压表的示数变大．故选B．
2. B
解析：由电压表和电流表的示数可以得出导线上的电阻为
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．每千米的电阻为0.2 ，所以导线的总长度为．故短路位置离甲地的距离为15 km．
3. （1）保护电路 （2）变大 （3）0.4
解析：（1）当滑动变阻器滑片滑到最底端时，滑动变阻器会短路，故R1可以防止整个电路发生短路而烧坏电流表，起到保护电路的作用；（2）当被测身高增加时，滑动变阻器接入电阻增大，则由欧姆定律可知电路中电流减小，R1两端的电压减小，由串联电路的电压规律可知电压表示数变大；（3）电路中总电阻R=R2+R1=5 Ω+6.25 Ω=11.25 Ω，由欧姆定律可得电路中电流．
【趣味链接】0.15A 0.24A
解析：（1）无风时，与串联，电流表示数
；
(2)当金属细杆OP滑到AB中点时，电路中的电流
．
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