欧姆定律易错探秘

欧姆定律是初中电学的基础和重点，是电流、电压和电阻的“聚焦”，也是电功和电能学习的必备知识。因此，学好欧姆定律是学习电学知识的关键。学生在理解与应用这一定律时，常出现一些错误。下面从六个方面举例加以解析。

易错点一：对欧姆定律变形公式的误解

例根据欧姆定律公式I=，可变形得到R=。对此，下列说法中正确的是（）

A． 导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比

B． 导体电阻的大小跟导体中的电流成反比

C． 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零

D． 导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关

典型错误一根据R=，认为导体的电阻与导体两端的电压成正比，因此选择A。

典型错误二根据R=，认为导体的电阻与通过导体的电流成反比。因此选择B。

错因分析欧姆定律研究的是电流与电压和电阻的关系，其变形式R=只是提供了计算电阻的一种方法，并不能理解为导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比。

正确答案因为导体的电阻是由导体自身因素（材料、长度、横截面积、温度等）来决定的，而不受外因（导体两端电压和通过导体的电流）影响，所以应选D。

易错点二：对欧姆定律同一性和同时性的忽视

例有一个电铃，它的电阻是10 Ω，在正常工作时，它两端的电压应该是6 V。但我们手边现有的电源电压是8 V，要把这个电铃接在这个电源上，并使它正常工作，应怎么办？

典型错误要把这个电铃接在这个电源上，并使它正常工作，应给它串联一个电阻。

因为通过电铃的电流I== A=0.6 A，

又因为电阻跟电铃串联，

所以通过电阻的电流I=I=0.6 A，

因此，串联一个电阻为R== Ω=13.3 Ω。

错因分析造成错解的原因是在应用欧姆定律时，没有注意同一性和同时性。错解中的最后一步：R=中，U、I代入的数值是总电压和总电流，求出的电阻R应该是总电阻。

正确答案根据欧姆定律有：通过电铃的电流I== A=0.6 A，

又因为电阻跟电铃串联，

所以通过串联电路的电流I=I=0.6 A，

因此，总电阻R== Ω=13.3 Ω。

又因为R=R+R，

所以串联一个电阻为R=R－R=（13.3－10） Ω=3.3 Ω。

易错点三：对控制变量法的误解

例小刚用图1所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（）

A. 记录电流表和电压表的示数

B. 将变阻器滑片适当向左移动

C. 将变阻器滑片适当向右移动

D. 适当增加电池的节数

典型错误电源电压不变，改变电阻，记录电流大小，从而找出电流跟电阻的关系，选A。

错因分析没有正确理解控制变量法。

正确答案在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后，为了探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，必须保持A、B两点间的电压不变。此时由于总电阻变大，总电流变小，因此滑动变阻器两端的电压变小，由串联电路电压关系可知A、B两点间（一段电路）的电压变大。要想继续实验，接下来应该使A、B两点间的电压减小到原来的值。将变阻器滑片适当向右移动，使变阻器阻值增大，使电路电流减小。由U=IR可知，A、B两点间的电压才会变小，当达到原来的电压值时，停止移动滑片，记录此时的电流值。应选C。

易错点四：对电路连接关系不清

例1如图2所示，电路中的电源电压保持不变。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，电表、、的示数变化正确的是（）

A. 的示数减小，的示数减小，的示数增大

B. 的示数增大，的示数减小，的示数增大

C. 的示数增大，的示数减小，的示数减小

D. 的示数减小，的示数增大，的示数减小

典型错误滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，根据欧姆定律公式I=，电路中的电流减小。根据U=IR可知，滑动变阻器两端电压减小，因此的示数减小，灯泡两端的电压增大。选择D。

错因分析电压表测量的是滑动变阻器两端电压U。滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，滑动变阻器的阻值R变大，但同时电流I变小，根据U=IR无法判断滑动变阻器两端电压大小的变化。

正确答案由图2可知这是一个串联电路，电压表测量滑动变阻器两端的电压U，测量灯泡两端的电压U。滑动变阻器的滑片P由图中位置向a点移动的过程中，滑动变阻器的阻值变大，根据欧姆定律公式I=，电路中的电流减小，因此的示数减小。再根据串联电路中电流处处相等，通过灯泡的电流I=I，又灯泡的电阻R不变，根据U=IR可知，电压U减小，因此的示数减小。由串联电路电压的关系，可知滑动变阻器两端电压U=U-U，因此的示数增大。应选C。

例2如图3所示电路中，闭合开关后，将滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动过程中，图3中电压表和电流表的示数变化正确的是（）

A． 电压表示数不变，电流表示数变大

B． 电压表示数变小，电流表示数变大

C． 电压表示数不变，电流表示数变小

D． 电压表示数变大，电流表示数变小

典型错误滑动变阻器滑片P由a端向b端滑动过程中，电阻变大。根据U=IR可知，电压变大，因此电压表示数变大。再根据欧姆定律公式I=，电路中的电流减小，选择D。

错因分析电路连接关系不清，没有注意到滑动变阻器与R串联后再与R并联的关系。

正确答案滑动变阻器与R串联后再与R并联，不管滑动变阻器阻值如何变化，都不会改变支路电压。支路电阻的变化引起总电阻的变化，滑片P由a端向b端滑动过程中，滑动变阻器电阻变大，总电阻变大。根据欧姆定律公式I=，电路中的总电流减小，因此电流表示数减小。应选C。

易错点五：对伏安法测电阻原理的误解

例小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻，他已连接了部分电路，如图4（a）所示。请你接着完成下列步骤：

（1）当电压表示数为3.6 V时，电流表的示数如图4（b）所示，这时电路中的电流是________A，电阻丝的电阻为_______Ω。并用笔画线代替导线，将电路补画完整。

（2）若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡，在多次测电阻的过程中，发现当电压表的示数增大时，电压表与电流表示数的比值将________。

典型错误（1）题中连接图时，滑动变阻器接线柱连入错误，电压表、电流表正负接线柱及量程选错，串、并联错误。

错因分析不清楚滑动变阻器及电表接入电路的要求。

正确答案滑动变阻器要保证“一上一下”两个接线柱接入电路，有时还要考虑具体是下面哪一个接线柱接入电路。对于电表，要求电流从正接线柱流入负接线柱流出，且选择符合题意的量程，保证电流表与被测对象串联，电压表与被测对象并联。（1）0.3；12；电路图如图5所示。

典型错误（2）由伏安法测电阻原理R=可知，电流与电压成正比，因此电压表与电流表示数的比值不变。

错因分析当电阻不变时，电流与电压才成正比。电阻变化时，这种正比例关系就不成立了。

正确答案当电压增大时，灯丝温度升高，其电阻增大。由R=可知，电压表与电流表示数的比值就是电阻，所以电压表与电流表示数的比值将增大。

易错点六：不关注欧姆定律的适用范围――纯电阻电路

例有一台标有“220 V 1.1 kW”的电动机，线圈电阻为10 Ω，求它正常工作1 min放出的热量。

典型错误由欧姆定律可知，

I== A=22 A，

再由焦耳定律得：

Q=I2Rt=222×10×60 J=2.904×105 J。

错因分析欧姆定律只适用于纯电阻电路。本题是含有电动机的非纯电阻电路，求电流时不能使用I=。

正确答案通过线圈的电流I== A=5 A，

由焦耳定律可知：

Q=I2Rt=52×10×60 J=1.5×104 J。