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文档简介
第23讲欧姆定律欧姆定律, 分类一 欧姆定律),欧姆定律的内容及表达式)【考点梳理】1欧姆定律的内容:通过导体的_电流_,跟这段导体两端的_电压_成正比,跟这段导体的_电阻_成反比。2欧姆定律的表达式:i。变形公式:uir,r。【活学活用】1下面公式表示欧姆定律的是( d )avbcpdi2根据欧姆定律可以得到公式r,下列关于这个公式的说法中,正确的是( d )a同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比b同一导体的电阻与通过它的电流成反比c导体两端电压为零时,导体的电阻也为零d同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压和电流的比值不变,欧姆定律的应用)【考点梳理】在利用欧姆定律或公式的变形进行解题时,要注意i、u、r必须是同一段导体上的三个对应量,且单位必须统一,即ia,uv,r。【活学活用】3(2013绍兴)如图所示的台秤原理图,电源电压恒定。闭合开关,能满足“物体质量增大时,电压表或电流表示数也增大”要求的是( d )4(2014台州)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,当旋钮式变阻器触片顺时针转动时,下列说法正确的是(c)a变阻器电阻增大 b电流表示数减小c小灯泡亮度增大 d变阻器两端电压增大, 分类二 电阻的测量),伏安法测电阻的原理)【考点梳理】伏安法测电阻,电压表应与待测电阻_并联_,电流表_串联_在电路中测流过待测电阻的电流;滑动变阻器应串联在电路中,一方面可以保护电路,另一方面可以改变待测电阻两端的电压,从而可以多次测量,以便求平均值。【活学活用】5在“用电压表、电流表测电阻”的实验中,某一次测量时,小华同学观察到接在待测电阻两端电压表的示数如图所示,则电阻两端的电压为_2.2_v。若此时电流表示数为0.22 a,则电阻的阻值为_10_。,伏安法测电阻的方法)【考点梳理】1按如图所示电路图连接好实验的电路;2实验前,开关处于_断开_状态,闭合开关前,滑动变阻器p处于阻值_最大_值的位置;3检查电流表、电压表的_量程_和_正、负接线柱_是否正确;4闭合开关,得到一组_电流_、_电压_数据,填入表中;5改变滑片p,再得到两组_电流_、_电压_数据,填入表中;6实验数据记录表格:实验次数电流(a)电压(v)电阻()123【活学活用】6小明按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻r的阻值。闭合开关s,调节滑动变阻器的滑片p后,观察到电流表和电压表的示数分别如图乙、丙所示,则电阻r的阻值为_7_。甲乙丙7(2013台州)在“测定导体电阻”的实验中,电源使用两节新干电池,被测电阻的阻值约为5 ,滑动变阻器的规格是“10 1.5 a”。甲乙(1)图甲是没有连接完整的实验电路,请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。(2)某次实验中,电压表的示数如图乙所示,读数为_1.5_v。(3)电路连接正确,实验数据记录如下表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,请指出并说明判断依据_第一次实验的电压(或电流)不可能低至0.6_v(或0.12_a)_。实验序号1234电压/v0.61.21.82.4电流/a0.120.240.360.48,其他方法测电阻)【考点梳理】无论什么方法测电阻,它的原理都是利用欧姆定律,在测量时只要想方设法直接或间接测出待测电阻的电流和电压,就可求出电阻。【活学活用】8(多选)如图所示的四个电路中,r0为已知阻值的定值电阻,可以测出未知电阻rx的电路是(abc)9在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10 的电阻r0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。小军读出电流表的示数为0.3 a,而电流表的示数如图乙所示,则小灯泡l两端的电压为_1_v,电阻为_5_。, 分类三串、并联电路特点),串、并联电路的电流特点)【考点梳理】1串联电路各处的电流_都相等_,即i_i1_i2。2并联电路干路上的电流_等于_各条支路上的电流_之和_,即i_i1_i2。【活学活用】10将电阻r1、r2串联后接入电路时,电源电压之比为u1u235;它们的电流之比为i1i2_11_。11如图所示的电路中,电源电压u保持不变,r13r2,开关s断开时,电流表示数为i1,开关s闭合时,电流表示数为i2。则i1i2_34_。,串、并联电路电压特点)【考点梳理】1在串联电路两端(或电源)电压_等于_各部分电路两端的电压_之和_,即u_u1_u2。2在并联电路两端的电压(或电源电压)与各条支路两端的电压_都相等_,即u_u1_u2。【活学活用】12如图所示,r15 ,r210 ,则电压表、示数之比是( c )a12 b21 c13 d31第12题图第13题图13在如图所示的电路中,电压表、的读数分别为u1、u2、u,则关于u1、u2、u的关系,以下式子正确的是( a )auu1u2 buu1u2cuu1u2 duu1u2,串、并联电路的电阻特点)【考点梳理】1在串联电路中的总电阻_等于_各个串联电阻_之和_,即r_r1_r2。2在并联电路中的总电阻倒数_等于_各个分电阻的_倒数之和_,即_。【活学活用】14把两个阻值不同的电阻r1和r2串联,则总电阻( c )a介于两个电阻之间b比任何一个电阻都要小c比任何一个电阻都要大d可能等于其中的一个电阻15有两个电阻,其中r110 ,r215 ,将它们并联后的总电阻是( c )a25 b5 c6 d12 , 专项一欧姆定律的应用)【重点提示】欧姆定律是指通过导体的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。欧姆定律适用在同一段导体上,具有对应性。【例1】(2014宁波)如图所示的电路,闭合开关s,当滑片p向右移动过程中,下列说法正确的是()a小灯泡变亮b电流表示数变大c电压表示数变小 d电路的总功率变大【点拨】由图示电路图可知,滑动变阻器阻值全部接入电路,灯泡与滑动变阻器串联,电流表测电路电流,电压表测滑动变阻器右半部分电压。当滑片p向右移动过程中,电路总电阻不变,电源电压不变,由欧姆定律可知,电路电流不变,电流表示数不变,由于灯泡电流不变,灯泡实际功率不变,灯泡亮度不变,故a、b错误;滑片向右移动过程中,与电压表并联滑动变阻器阻值减小,电压表所测电压减小,电压表示数变小,故c正确;电路电流不变,电源电压不变,由pui可知,电路总功率不变,故d错误。【答案】c1在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,三个电表的示数变化情况是( c )a.的示数变小,的示数不变,的示数变小b.的示数变大,的示数变大,的示数变小c.的示数变小,的示数不变,的示数变大d.的示数变大,的示数变小,的示数变大第1题图第2题图2如图所示的电路中,电源电压为6 v不变,电阻r1阻值为20 ,滑动变阻器的最大阻值为30 ,开关s闭合后,把滑动变阻器的滑片p由左端滑到右端,电压表、电流表示数的变化范围是( d )a02.4 v00.12 ab63.6 v0.20.12 ac63.6 v0.120.3 ad62.4 v0.30.12 a, 专项二 电阻的测量)【重点提示】本部分对能力要求较高,要求学生会设计伏安法测导体电阻的电路图,灵活合理应用电压表、电流表测量导体的电阻,收集和整理实验数据并得出正确实验结论。【例2】在“测量小灯泡电阻”的实验中,已知电源电压为4.5 v,小灯泡标有“3.8 v”的字样。(1)小丽连接的实验电路图如图所示,其中有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线,画出正确的连线。(2)电路修改正确后,小丽进行实验,记录的数据如下表所示。在获得第组数据后,为完成上述实验,滑动变阻器连入电路的阻值应逐渐_(填“增大”或“减小”)。实验序号电压/v电流/a电阻/3.80.383.00.342.00.281.00.08(3)由计算可知小灯泡正常发光时的电阻为_。(4)请结合你已有的知识对小丽的实验数据进行分析,可知第_(填序号)组数据是错误的,判断的理由是_。【点拨】(1)由电路图知,电流表与灯泡并联,电压表串联在电路中,电流表与电压表连接错误,电压表应与灯泡并联,电流表应串联在电路中;(2)灯泡两端的电压逐渐减小,电源电压不变,与灯泡串联的滑动变阻器两端电压应逐渐增大,因此滑动变阻器接入电路的阻值应逐渐增大;(3)由表中实验数据知,灯泡额定电压u3.8 v对应的电流i0.38 a,则灯泡正常发光时的电阻r10 ;(4)灯泡实际功率随灯泡电压的减小而减小,灯泡功率减小,灯泡的温度降低,灯泡灯丝电阻随温度降低而减小,即随灯泡电压减小灯丝电阻应减小,由表中实验数据知,当灯泡电压由2.0 v降为1.0 v时,灯泡电阻增大,这不符合实际,所以第组实验数据错误。【答案】(1)连线如图所示(2)增大(3)10(4)灯丝电阻随温度降低而减小3在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻为0.01 。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检测员用电压表、电流表和电源连成如图所示电路进行检测,电压表的示数为3 v,电流表的示数为20 ma。这是应用了_伏安法_测电阻从而确定短路位置离甲地_7.5_km。4在“伏安法”测电阻的分组实验中:图1图2(1)请你根据图1(a)电路图,在未连好的图2实物图上用笔画线代替导线连接好电路。(待测电阻rx阻值约10 )(2)接好电路后,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 _右_(填“左”或“右”)端,使其连入电路的电阻最大,从而_保护电路_。(3)老师巡回指导时,发现某一小组的实验电路图如图1(b)所示,原来他们认为rx两端的电压可以等于电源(两节串联干电池)电压3 v减去电压表的示数,在老师指导下,他们闭合开关后实测了电源两端的电压,发现其值小于3 v,说明他们的方案是_不可行_(填“可行”或“不可行”)的。,探究电压、电阻、电流的关系)【例1】小强利用如图甲所示的电路,实验探究“保持电压不变时,电流跟电阻的关系”。实验器材:电源(电压恒为4.5 v),电流表、电压表各一只,一个开关,三个定值电阻(50 、10 、15 ),两只滑动变阻器(10 2 a、20 1 a),导线若干。(1)请根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。(2)实验中多次改变r的阻值,并得到多组实验数据,由这些数据得到如图丙所示的电流i随电阻r变化的图像,由图像可得结论:_。在上述实验中,小强先用5 的电阻做完实验后,接着要改用10 的电阻继续做实验,应如何具体操作?_。当小强改用15 的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的值。小强不畏困难,经过认真思考,找出了原因,并利用现有的实验器材解决了问题,完成了实验。请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是:_。并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法(同种方法不能重复使用),并简要说明方法一的理由。方法一:_。理由:_。方法二:_。【点拨】(1)把定值电阻与滑动变阻器串连接入电路即可完成电路连接,电路图略。(2)由图丙所示图像可知:在电压不变的情况下,通过电阻的电流与电阻值的乘积不变,是一个定值,这说明:在电压不变时,电流与电阻成反比。更换电阻的正确操作步骤:断开开关,把滑片p移到a端,用10 的电阻替换5 的电阻;闭合开关,移动滑片p的位置,并观察电压表的示数变化,直到电压表的示数为2.5 v时,读出电流表的示数。由于滑动变阻器的最大阻值太小,把滑动变阻器阻值全部接入电路时,滑动变阻器分得的电压还是较小,不能使电阻两端达到要求的值。改进方法:方法一,换用最大阻值为20 的滑动变阻器,根据,得r滑12 ,故选用“20 1 a”的滑动变阻器;方法二:在电路中再串联一个5 的定值电阻,根据,得r12 ,而12 可用5 的定值电阻与“10 2 a”的变阻器串联,通过调节滑片p来获得。【答案】(1)电路图略(2)见点拨1(2013义乌)在“研究串联电路电压的特点”实验中,小阳同学设计并连接了如图电路,其中小灯泡l的电压为10 v,电压表、电流表均选择了合适的量程且能正常使用。(1)闭合开关s后,小阳发现电压表的示数为0 v,而电压表、的示数均为12 v,电流表也有示数。你认为出现这种情况的原因可能是_滑动变阻器的短路等_。(2)恢复正常后,闭合开关并移动滑动变阻器滑片,依次记录了以下几组数据。次数u1(示数/v)u2(示数/v)u3(示数/v)1210122481236612分析以上实验数据,可以得出的结论是_u3u1u2_。(3)(多选)完成并记录了第3次实验数据后,小阳想测量一下小灯泡的额定功率,结合题目信息,以下操作可以达到目的的是( ac )a向左移动滑动变阻器滑片,使的示数为10 v,同时读出电流表示数b向右移动滑动变阻器滑片,使的示数为10 v,同时读出电流表示数c向左移动滑动变阻器滑片,使的示数为2 v,同时读出电流表示数d向右移动滑动变阻器滑片,使的示数为2 v,同时读出电流表示数【常见误区】电流与电阻的关系在纯电阻电路中,电阻两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。【例2】小军采用如图所示的电路,研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”,他分别用5 和10 的电阻做两次实验,当完成第一次实验后,小军将a、b两点间的电阻r由5 更换为10 ,闭合开关后,滑动变阻器应该()a保持变阻器滑片不动b将变阻器滑片向右移动c将变阻器滑片向左移动d更换阻
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