1. 通过实验得知:导体中的电流与导体两端的电压成
,与导体的电阻成
。人们把这个规律叫作
。
答案:解:正比
反比
欧姆定律
解析:
【分析】首先回忆电学中电流、电压、电阻三者关系的实验结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比,这一规律是电学核心定律之一,需准确识记其内容与名称。
【解析】根据欧姆定律的定义,导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比,该规律被命名为欧姆定律,对应题目中的三个空依次填写即可。
【答案】正比;反比;欧姆定律
【知识点】欧姆定律;电流与电压的关系;电流与电阻的关系
【点评】本题考查对欧姆定律基本内容的识记,属于电学基础知识点,侧重考查学生对核心概念的记忆,难度较低。
【难度系数】0.8
2. 欧姆定律的数学表达式为$I=\frac{U}{R}$,式中I、U、R的单位分别是
、
、
。
答案:解:
安培
伏特
欧姆
解析:
【分析】本题考查电学基本物理量的单位,需明确欧姆定律中电流(I)、电压(U)、电阻(R)对应的国际单位,通过识记相关物理量的单位即可解答。
【解析】在电学领域中,电流的单位是安培,电压的单位是伏特,电阻的单位是欧姆,对应欧姆定律公式$I=\frac{U}{R}$里的三个物理量,因此依次填写这三个单位。
【答案】安培、伏特、欧姆
【知识点】电流单位、电压单位、电阻单位
【点评】本题为基础识记类题目,考查电学基本物理量的单位,属于初中物理核心基础知识点,难度较低,学生只需牢记相关概念即可轻松作答。
【难度系数】0.9
例题1 某导体两端加上6 V的电压时,通过导体的电流为0.3 A。当导体中的电流为0.4 A时,导体两端的电压为多大?
解 析 该导体两端加上一定的电压时,导体中相应地有一定的电流,如导体中的电流发生改变时,必然是导体两端的电压发生了改变,因为导体的电阻是一个定值。
方法1:由欧姆定律公式 $I=\frac{U}{R}$,可得:

$U_2=I_2R=0.4\ \mathrm{A}×20\ \Omega=8\ \mathrm{V}$
方法2:因为 $R=\frac{U_1}{I_1}$,又因为 $R=\frac{U_2}{I_2}$,所以 $\frac{U_1}{I_1}=\frac{U_2}{I_2}$,则 $U_2=\frac{I_2}{I_1}U_1$,代入数据得:
$U_2=\frac{0.4\ \mathrm{A}}{0.3\ \mathrm{A}}×6\ \mathrm{V}=8\ \mathrm{V}$
即导体两端的电压为8 V。
说 明 采用比例方法,可以不必算出导体的电阻,显得更为简洁。
答案:
解析:
【分析】
要解决这个问题,首先明确导体的电阻是定值,不随两端电压、通过的电流变化而改变。已知导体两端电压为6V时对应的电流是0.3A,可先根据欧姆定律算出导体的电阻;再利用电阻不变的特性,结合新的电流0.4A,再次通过欧姆定律计算此时导体两端的电压。也可利用“电阻一定时,电流与电压成正比”的比例关系直接计算,无需算出电阻,更简便。
【解析】
根据欧姆定律 $ I=\frac{U}{R} $,变形得 $ R=\frac{U_1}{I_1} $,代入已知数据 $ U_1=6\ \mathrm{V} $、$ I_1=0.3\ \mathrm{A} $,计算导体电阻:
$ R=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega $
由于导体电阻是定值,当电流 $ I_2=0.4\ \mathrm{A} $ 时,再次利用欧姆定律 $ U_2=I_2R $,代入数据得:
$ U_2=0.4\ \mathrm{A} × 20\ \Omega=8\ \mathrm{V} $
【答案】
8 V
【知识点】
欧姆定律、电阻特性
【点评】
本题考查欧姆定律的基础应用,核心是利用导体电阻不变的特点,两种解题方法(计算电阻法、比例法)均可行,比例法更简洁,需掌握欧姆定律公式及变形的应用。
【难度系数】
0.6
例题2 某电流表的电阻约为0.1 Ω,它的量程是0.6 A,如将这个电流表直接连接到电压为2 V的蓄电池的两极上,会产生什么后果?
解 析 因为电流表的电阻很小,直接连到电源的两极上后,会因通过电流表的电流过大而烧坏电流表。该题只需计算出在2 V的电压下通过电流表的电流值,然后与电流表的量程进行比较即可。
根据欧姆定律,得 $ I=\frac{U}{R}=\frac{2}{0.1}\ \mathrm{A}=20\ \mathrm{A} $。因为20 A≫0.6 A,所以电流表会被烧坏。
说 明 由于电流表的电阻都很小,因此实验中绝不允许直接把电流表接到电源的两极上。而电压表的电阻都很大(约数千欧),如把电压表直接连到电源的两极上,通过电压表的电流很小(约几毫安),可忽略,所以实验中可以用电压表直接测量电源的电压。
答案:解:
已知电流表电阻$R=0.1\ \Omega$,蓄电池电压$U=2\ \mathrm{V}$,
根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$,可得此时通过电流表的电流:
$I=\frac{U}{R}=\frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \Omega}=20\ \mathrm{A}$
该电流表的量程为0.6 A,$20\ \mathrm{A}\gg0.6\ \mathrm{A}$,通过电流表的电流远超过其量程。
答:电流表会因通过的电流远大于量程被烧坏,实验中绝不允许直接将电流表接到电源两极上。
解析:
【分析】
要解决这个问题,需先明确电流表电阻很小的特性,再利用欧姆定律计算电流表直接接电源两极时的电流,最后将计算出的电流与电流表量程对比,判断是否超过量程,进而得出后果。
【解析】
解:已知电流表电阻$ R = 0.1\ \Omega $,蓄电池电压$ U = 2\ \mathrm{V} $。
根据欧姆定律$ I = \frac{U}{R} $,计算通过电流表的电流:
$ I = \frac{U}{R} = \frac{2\ \mathrm{V}}{0.1\ \Omega} = 20\ \mathrm{A} $。
该电流表的量程为$ 0.6\ \mathrm{A} $,显然$ 20\ \mathrm{A} \gg 0.6\ \mathrm{A} $,通过电流表的电流远超过其量程,因此电流表会被烧坏。
【答案】
电流表会因通过的电流远大于量程被烧坏,实验中绝不允许直接将电流表接到电源两极上。
【知识点】
欧姆定律、电流表的使用
【点评】
本题结合欧姆定律考查电流表的使用规则,核心是理解电流表电阻小的特点,通过计算电流与量程对比判断后果,属于基础应用类题目,需牢记电流表不能直接接电源的原因。
【难度系数】
0.3