第十七章《欧姆定律》总专题.ppt

第十七章欧姆定律 专题一本章知识梳理 思维导图 考纲要求 1 通过实验探究认识电流与电压 电阻的关系2 理解欧姆定律 并能运用欧姆定律进行简单计算3 会应用欧姆定律用伏安法测量电阻 知识梳理 一 电流与电压和电阻的关系1 在 一定时 导体中的电流跟这段导体两端的电压成 比 2 在 一定时 导体中的电流跟这段导体的电阻成 比 二 欧姆定律1 内容 导体中的电流跟导体两端的电压成 比 跟导体的电阻成 比 电阻 正 电压 反 正 反 知识梳理 2 公式表达 公式可变形为 或对于不能说 导体的电阻跟导体两端的电压成正比 跟通过的电流成反比 因为导体的电阻由导体本身的材料 长度 横截面积等因素决定 注意 欧姆定律的公式及其变形公式中的三个量 I U R 这三个量必须是针对同一导体或同一段电路 同一性 在同一时刻 同时性 的电流 电压和电阻 如果三个量中 有的量变化了 一定要分清变化前和变化后 再应用欧姆定律 U IR 知识梳理 三 电阻的测量1 通过对电流和电压的测量来间接地测量出导体的电阻的方法 有时又简称 测电阻 2 实验原理 R 3 需要测量的物理量 导体两端的 和通过导体的 4 实验器材 电压表 滑动变阻器 定值电阻 导线 电源 伏安法 电压 电流 电流表 知识梳理 5 原理图 6 为了减少误差 实验测量中要求改变 多次测量电压及电流的值 根据每次电压及电流的值算出电阻 最后求出电阻的 待测电阻两端的电压 平均值 知识梳理 四 欧姆定律在串 并联电路中的应用 第十七章欧姆定律 专题二易错点透析 易错点一不能正确理解物理公式的含义欧姆定律中的关于成正比 成反比的结论是有条件的 如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比 条件就是对于同一个电阻 也就是说在电阻不变的情况下 如果说导体中的电流与导体的电阻成反比 条件就是导体两端的电压不变 注意顺序 不能反过来说 电阻一定时 电压跟电流成正比 这里存在一个逻辑关系 电压是原因 电流是结果 是因为导体两端加了电压 导体中才有电流 不是因为导体中通了电流才有了电压 因果关系不能颠倒 同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比 我们知道 电阻是导体本身的一种性质 即使导体中不通电流 它的电阻也不会改变 更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变 例1 关于公式以下说法正确的是 A 加在导体两端的电压越大 导体的电阻就越大B 通过导体的电流越大 导体的电阻越小C 导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比D 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易错提醒 电阻是导体本身的属性 只与电阻本身的材料 长度 横截面积和温度有关 与电压电阻无关 正解 因为电阻是导体本身的一种性质 它的大小取决于导体本身的材料 长度 横截面积 还有温度 而与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关 同一段导体 加在其两端的电压增大时 通过它的电流也增大 但电压与电流的比值不变 电阻在数值上与此比值相等 答案C 学以致用1 根据欧姆定律公式可变形得到对此 下列说法正确的是 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强度成反比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强度无关 D 2 从欧姆定律公式可导出下列说法正确的是 A 当电压为0时 电阻为0B 当电流增大2倍时 电阻减少2倍C 当电压增大2倍时 电阻增大2倍D 不管电压或电流如何变化 电阻不变 D 易错点二串联分压与并联分流 1 在串联电路中电阻具有分压作用 若电阻R1和R2串联在电路中 则在串联电路中 如图Z17 2 1 根据欧姆定律通过电阻R1 R2的电流分别为和又由串联电路的电流关系可知 I1 I2 可以得出即 可见在串联电路中 电阻具有分压作用 电阻越大分得的电压越大 即串联电路中各个电阻两端分得的电压之比等于它们的电阻之比 2 在并联电路中电阻有分流的作用 若电阻R1和R2并联在电路中 则如图Z17 2 2 在并联电路中两并联电阻R1 R2两端的电压相等 即U1 U2 又因为U1 I1R1 U2 I2R2 可以得出I1R1 I2R2 即说明在并联电路中电阻有分流的作用 电阻越大分得的电流越小 即在并联电路中 通过各支路的电流之比与它们的电阻成反比 例2 如图Z17 2 3是甲 乙两导体的电流与电压关系图象 由图可得乙的电阻是 若把甲 乙两电阻串联在电路中 加在甲 乙两电阻上的电压之比U甲 U乙 易错提醒 串联电路电阻两端电压与电阻成正比即并联电路中电流与电压成反比即正解 由图象可知 当通过甲 乙电阻的电流为1A时 甲两端电压为10V 乙两端电压为20V 由可得 若把甲 乙两电阻串联在电路中 根据串联电路中电流处处相等可和欧姆定律可得 答案201 2 学以致用3 小亮通过实验分别测出了两个电阻R1 R2中电流与其两端电压的一组数据 并画出了U I图象如图Z17 2 4所示 将R1 R2串联后接入电路 当通过R1的电流为0 2A时 R1与R2两端的总电压是 V 将R1 R2并联后接入电路 当通过R2的电流为0 4A时 R1两端的电压是 V 6 4 4 8 易错点三使用欧姆定律等进行计算时 必须注意同一性 同时性物理量的同一性 叙述欧姆定律时 在两个 跟 字后面都强调了 这段导体 四个字 它是指对电路中同一导体或同一电路而言 所以在运用欧姆定律等进行计算时 必须注意同一性 即I R U必须是同一导体或同一段电路中的物理量 在表示I U R时 注意脚标的一一对应 表示I U R时 注意脚标的一一对应 物理量的同时性 由于电路的连接方式发生改变 开关的断开或闭合 或滑动变阻器滑片的左右移动都可能使电路中总电阻发生变化 从而可能引起电路中电流和各部分电阻两端的电压发生变化 因此 必须注意在同一时刻 同一过程中的电压 电阻与电流的相互对应 不可将前后过程的I R U随意混用 例3 如图Z17 2 5甲所示电路 电源电压不变 闭合开关后 滑片P由b端滑到a端 电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图Z17 2 5乙所示 则可判断电源电压是 V 定值电阻R的阻值是 滑动变阻器的最大阻值为 易错提醒 弄清楚在图甲中滑动变阻器在a b点时 图乙对应的电压电流 利用欧姆定律等进行计算时 必须注意同一性 同时性 正解 首先分析电路图为电阻和滑动变阻器的串联电路 电压表测量定值电阻两端的电压 闭合开关后 当滑片P在a端时 仅有定值接入电路中 两端的电压为电源电压9V 在a端时 定值电阻两端的电压为9V 此时电路中的电流为1 5A 定值电阻R的阻值是在滑动变阻器的滑片在b端时 阻值最大 此时电路中的电流为0 5A 滑动变阻器两端的电压为9V 3V 6V 则滑动变阻器的最大阻值为答案9612 学以致用4 如图Z17 2 6所示的电路中 电源电压6V保持不变 定值电阻R1为10 滑动变阻器R的最大值为20 当开关S闭合 滑片由右端向最左端滑动的过程中 电流表示数 填 变小 变大 或 不变 在此过程中电压表示数的变化范围是 V 变大 2 6 第十七章欧姆定律 专题三动态电路判断 1 如图Z17 3 1所示是王超设计的压力传感器的原理图 其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起 AB间有可收缩的导线 R1为定值电阻 当闭合开关S 压力F增大时 电流表与电压表示数变化情况是 A 电流表示数变大 电压表示数变小B 电流表示数变小 电压表示数变大C 电流表 电压表示数都变大D 电流表 电压表示数都变小 B 2 2016厦门 公共场所严禁吸烟 小明设计了一种简易烟雾报警控制器 如图Z17 3 2所示 电路中R0为定值电阻 R为光敏电阻 其阻值随光照强度的增大而减小 烟雾增大到一定程度使电压表的指针偏转到某区域时触发报警系统 以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是 A 电压表改成大量程B 增大激光强度C 减小R0阻值D 减小电源电压 C 3 2016鄂州 小华同学为了探究串 并联电路中电流 电压的变化特点 他按照如图Z17 3 3所示电路图连接电路 实验过程中 保持电源两端电压不变 闭合开关S 将滑动变阻器的滑片从中点向左移动 由此引起三块电表示数的变化情况是 A 若 为电压表 为电流表 则表 示数不变 表 表 示数均变大B 若 为电压表 为电流表 则表 示数变小 表 表 示数均不变C 若 为电流表 为电压表 则表 示数变小 表 表 示数均不变D 若 为电流表 为电压表 则表 示数不变 表 表 示数均变大 D 4 2016黄冈 图Z17 3 4甲为某可调节亮度台灯 图Z17 3 4乙为其用于调光的电位器结构图 a b c是它的是三个接线柱 a c分别与弧形电阻丝的两端相连 b与金属滑片相连 转动旋钮 滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度 下列分析正确的是 A 电位器与灯泡并联B 电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变灯泡亮度的C 若只将a c接入电路 顺时针转动旋钮时灯泡变亮D 若只将b c接入电路 顺时针转动旋钮时灯泡变暗 B 5 2016泰州 如图Z17 3 5所示 电源电压不变 闭合开关后 下列关于电压表示数变化的说法正确的是 A 滑片P向右移动 V1表示数变大 V2表示数不变B 滑片P向右移动 V1表示数变小 V2表示数变大C 滑片P向左移动 V1表示数变小 V2表示数变大D 滑片P向左移动 V1表示数变大 V2表示数不变 D 6 2016上海 在图Z17 3 6所示的电路中 电源电压保持不变 开关S1 S2均闭合 当开关S2由闭合到断开时 电路中 A 电压表V的示数变小B 电流表A1的示数变大C 电压表V示数与电流表A示数的比值变大D 电压表V示数与电流表A示数的乘积变大 C 7 如图Z17 3 7所示电路 电源电压不变 开关S处于闭合状态 当开关S1由断开到闭合时 以下说法正确的是 A 电压表示数不变B 电流表示数变小C 电压表与电流表的示数比值不变D 电流表示数不变 C 8 2016三明 图Z17 3 8所示的是某地下停车场烟雾报警船的简化原理图 电源电压保持不变 R0为定值电阻 光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大 当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警 当有烟雾遮挡射向光敏电阻及的激光时 电压表示数 填 增大 减小 或 不变 要使报警器在浓度更低的烟雾下报警 R0应选用 填 更大 或 更小 阻值的电阻 增大 更大 9 2016天水 如图Z17 3 9所示的电路 电源电压恒定不变 闭合开关S 将滑动变阻器的滑片P自右向左移动的过程中 电压表示数将 电流表示数将 均填 变大 不变 或 变小 10 2016绥化 如图Z17 3 10所示 电源电压不变 开关S由闭合到断开时 电流表的示数将 电压表的示数将 均填 增大 减小 或 不变 变大 不变 减小 不变 第十七章欧姆定律 专题四欧姆定律计算 1 2016柳州 如图Z17 4 1所示 当闭合开关S后 当滑动变阻器的滑片在中点时 电流表的示数为0 45A 电压表的示数为4 5V 当滑片在最右端时 电流表的示数为0 3A 则滑动变阻器的最大阻值是 电源电压是 V 20 9 2 2016北京 如图Z17 4 2所示 电源两端电压为12V并保持不变 电阻R1的阻值为8 当开关S闭合时 电压表示数为4V 求 电阻R2的阻值 答案 4 3 2016宿迁 如图Z17 4 3所示电路 R1 20 R2 10 电源电压保持不变 当S1闭合 S2 S3断开时 电流表的示数为0 6A 1 求电源电压 2 当S2断开 S1 S3闭合时 求电流表的示数 答案 1 6V 2 0 9A 4 如图Z17 4 4甲所示 设电源电压U恒定不变 R为定值电阻 R 为滑动变阻器 闭合开关 移动滑片改变滑动变阻器阻值 记录多组电压表和电流表的示数分别为U1和I1 然后输入计算机绘制出U1 I1图象如图Z17 4 4乙 结合电路和U1 I1图象 求 电源电压U和定值电阻R的阻值 答案 6V6 5 在图Z17 4 5所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关S后 电压表的示数为1V 电流表的示数为0 1A 1 求电阻R1的阻值 2 当变阻器R2的滑片P从最左处移动到最右处时 电阻R1两端的电压范围是1 3V 求变阻器R2的最大阻值 答案 1 10 2 20 第十七章欧姆定律 专题五探究电流与电压 电阻的关系 1 欧姆坚持不懈的探索精神 激发了同学们的学习热情 小军和小民为探究小明提出的问题 设计如图Z17 5 1所示电路 并准备了充足的实验器材 1 为完成探究 应该改变电阻R两端电压 观察电流的变化 小民认为除了可以用滑动变阻器来改变R两端电压外 还可以采用 的方法改变电阻R两端电压 小军认为还是用滑动变阻器调节电阻R两端电压比较好 原因是 2 小军按设计好的电路进行实验 收集数据如下表 R为定值电阻 请你根据表中数据 写出实验结论 改变电源电压 或 改变串联电池组的个数 操作方便 能连续改变定值电阻两端的电压 当电阻不变时 电流跟电压成正比 2 探究电流与电阻的关系 的实验 已知电源电压恒为4 5V 滑动变阻器规格为 20 1A 可供选择的定值电阻的阻值为5 10 15 20 25 和30 1 某同学连接的实物电路如图Z17 5 2甲所示 其中一根导线连接是错误的 请在图中将这根线打上 并补画出正确的连线 如答图Z17 5 1所示 2 闭合开关前 电流表指针如图Z17 5 2乙所示 对电流表的操作应该是 3 电路连接正确后 先用5 的定值电阻进行实验 闭合开关后 移动滑动变阻器的滑片 此时电流表的示数如图Z17 5 2丙所示 则电路中的电流为 A 再将5 的定值电阻换成10 定值电阻进行实验 移动滑片直至电压表示数为 V 并记录电流表的示数 4 该同学还想多测几组数据 但他不能选用的定值电阻是 调零 0 4 2 20 25 和30 3 在探究 电压一定时 电流跟电阻的关系 的实验中 设计电路图如图Z17 5 3甲所示 1 连接电路前 开关必须 断开 2 请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图Z17 5 3乙所示实物连接成完整电路 导线不允许交叉 3 连接好电路 闭合开关 发现电流表没有示数 移动滑动变阻器的滑片 电压表示数始终接近电源电压 造成这一现象的原因可能是 A 电流表坏了B 滑动变阻器短路C 电阻处接触不良D 电阻短路 如答图Z17 5 2所示 C 4 排除电路故障进行实验 多次改变R的阻值 调节滑动变阻器 使电压表示数保持不变 实验数据记录如下表 其中第5次实验电流表示数如图Z17 5 3丙所示 其读数为 5 实验结果是 0 12A 电压一定时 导体中的电流跟电阻成反比 4 在 探究电流与电压 电阻的关系 的实验中 实验室老师给同学们准备了以下器材 5 10 15 20 的定值电阻各1个 15 1A 的滑动变阻器一个 电流表 电压表 电源 开关和导线若干 1 根据如图Z17 5 4所示的实物图 在虚线框内画出电路图 如答图Z17 5 3所示 2 闭合开关前 滑动变阻器的滑片应置于最 填 左 或 右 端 3 在 探究电流与电压的关系 时 记录的电流表与电压表的示数如下表所示 请在图Z17 5 5坐标纸上描点画出U I图象 由此得出的实验结论是 右 电阻不变 导体中的电流与它两端的电压成正比 如答图Z17 5 4所示 4 连好电路闭合开关 发现电流表示数较大 电压表示数为零 则电路故障原因可能是 A 电阻R发生了短路B 滑动变阻器发生了断路C 滑动变阻器发生了短路 A 5 在 探究电流与电阻的关系 的实验中 先将5 电阻连入电路中 闭合开关 移动滑片 使电压表的示数为1 5V 读出电流表的示数 再分别改接10 15 20 的电阻 重复上述实验 当改接20 的电阻进行实验时 发现无论怎样移动滑动变阻器滑片 电压表的示数始终无法达到1 5V 经检查 电路连接无误 各元件均完好 请你找出一种可能的原因 滑动变阻器最大阻值过小 或控制的定值电阻两端的电压过小或电源电压过大或定值电阻的阻值过大 第十七章欧姆定律 专题六测电阻 1 同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值 约9 左右 电源选用两节干电池 1 按图Z17 6 1甲电路 将图Z17 6 1乙中电流表正确连入电路 如答图Z17 6 1所示 2 该同学检查电路连接正确 合上开关 可是无论怎样移动滑片 电压表示数总为3V不变 你认为发生故障的原因可能是 或 3 清除故障后 小明将滑片P向左滑动时 电压表示数将 填 增大 减小 或 不变 当P滑到某一位置时 两表读数如图Z17 6 1丙所示 由此可知R1 你认为这个结果可靠吗 R1处断路 R2处短路 增大 10 不可靠 没有多次测量求平均值 2 小亮利用下列器材测金属丝电阻 一