1. 通過(guò)實(shí)驗(yàn)得知：導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成
正比
,與導(dǎo)體的電阻成
反比
。人們把這個(gè)規(guī)律叫作
歐姆定律
。
答案：正比，反比，歐姆定律
解析：
根據(jù)歐姆定律的實(shí)驗(yàn)研究，在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比；在電壓一定的情況下，導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
2. 歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 $ I = \frac{U}{R} $,式中 $ I $、$ U $、$ R $ 的單位分別是
安培（A）
、
伏特（V）
、
歐姆（Ω）
。
答案：安培（A）、伏特（V）、歐姆（Ω）
解析：
根據(jù)歐姆定律及物理學(xué)單位規(guī)定，電流 $ I $ 的單位是安培（A），電壓 $ U $ 的單位是伏特（V），電阻 $ R $ 的單位是歐姆（Ω）。
例題 1 某導(dǎo)體兩端加上 $ 6 \, V $ 的電壓時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流為 $ 0.3 \, A $。當(dāng)導(dǎo)體中的電流為 $ 0.4 \, A $ 時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓為多大？
解 析 該導(dǎo)體兩端加上一定的電壓時(shí),導(dǎo)體中相應(yīng)地有一定的電流,如導(dǎo)體中的電流發(fā)生改變時(shí),必然是導(dǎo)體兩端的電壓發(fā)生了改變,因?yàn)閷?dǎo)體的電阻是一個(gè)定值。
方法 1：由歐姆定律公式 $ I = \frac{U}{R} $,可得：
$R = \frac{U_1}{I_1} = \frac{6 \, V}{0.3 \, A} = 20 \, \Omega$
$U_2 = I_2 R = 0.4 \, A × 20 \, \Omega = 8 \, V$
方法 2：因?yàn)?$ R = \frac{U_1}{I_1} $,又因?yàn)?$ R = \frac{U_2}{I_2} $,所以 $ \frac{U_1}{I_1} = \frac{U_2}{I_2} $,則 $ U_2 = \frac{I_2}{I_1} U_1 $,代入數(shù)據(jù)得：
$U_2 = \frac{0.4 \, A}{0.3 \, A} × 6 \, V = 8 \, V$
即導(dǎo)體兩端的電壓為 $ 8 \, V $。
說(shuō) 明 采用比例方法,可以不必算出導(dǎo)體的電阻,顯得更為簡(jiǎn)潔。
答案：已知導(dǎo)體兩端電壓$U_1 = 6\,V$時(shí)，通過(guò)的電流$I_1 = 0.3\,A$。
由歐姆定律$I=\frac{U}{R}$可得，導(dǎo)體電阻$R=\frac{U_1}{I_1}=\frac{6\,V}{0.3\,A} = 20\,\Omega$。
當(dāng)電流$I_2 = 0.4\,A$時(shí)，導(dǎo)體兩端電壓$U_2=I_2R=0.4\,A×20\,\Omega = 8\,V$。
答：導(dǎo)體兩端的電壓為$8\,V$。
例題 2 某電流表的電阻約為 $ 0.1 \, \Omega $,它的量程是 $ 0.6 \, A $,如將這個(gè)電流表直接連接到電壓為 $ 2 \, V $ 的蓄電池的兩極上,會(huì)產(chǎn)生什么后果？
解 析 因?yàn)殡娏鞅淼碾娮韬苄?直接連到電源的兩極上后,會(huì)因通過(guò)電流表的電流過(guò)大而燒壞電流表。該題只需計(jì)算出在 $ 2 \, V $ 的電壓下通過(guò)電流表的電流值,然后與電流表的量程進(jìn)行比較即可。
根據(jù)歐姆定律,得 $ I = \frac{U}{R} = \frac{2}{0.1} \, A = 20 \, A $。因?yàn)?$ 20 \, A \gg 0.6 \, A $,所以電流表會(huì)被燒壞。
說(shuō) 明 由于電流表的電阻都很小,因此實(shí)驗(yàn)中絕不允許直接把電流表接到電源的兩極上。而電壓表的電阻都很大(約數(shù)千歐),如把電壓表直接連到電源的兩極上,通過(guò)電壓表的電流很小(約幾毫安),可忽略,所以實(shí)驗(yàn)中可以用電壓表直接測(cè)量電源的電壓。
答案：已知電流表電阻$R = 0.1\,\Omega$，電源電壓$U = 2\,V$。
根據(jù)歐姆定律$I=\frac{U}{R}$，可得通過(guò)電流表的電流：
$I=\frac{2\,V}{0.1\,\Omega}=20\,A$
電流表量程為$0.6\,A$，因?yàn)?20\,A＞0.6\,A$，所以電流表會(huì)被燒壞。
