1.欧姆定律

第五章 欧姆定律 1. 欧姆定律图511一 探究电流跟电压、电阻的关系课题探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系研究方法_电路图过程解读(1)电阻保持不变，移动滑动变阻器滑片调节定值电阻两端的电压；(2)进行多次实验，并记录电流表、电压表的示数；(3)分析数据，得出结论(1)接入一个定值电阻，移动滑动变阻器滑片，使电阻两端电压有一个确定值；(2)更换接入电路的定值电阻，调节滑动变阻器保持电阻两端电压不变，进行多次实验，并记录电流表、电压表的示数；(3)分析数据，得出结论IU图像探究结论当保持_不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成_当保持_不变时，导体中的电流跟导体的电阻成_注意事项探究电流跟电阻的关系时应注意：(1)实验要“手眼并用”，手移动滑动变阻器的滑片，眼睛看电压表的示数。(2)滑片位置不动，换用不同的电阻接入电路，闭合开关，电压表示数变化，应移动滑片使电压表示数保持不变。二欧姆定律及其应用1内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。2表达式：_。3变形公式：R，UIR。注意(1)同体性：定律中的电压、电阻和电流三个量是针对同一导体或同一段电路而言的。(2)同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量是针对同一时刻而言的，若由于某种原因，电路中的电压或电阻发生了变化，则电流也相应变化。(3)统一性：公式中的三个物理量必须使用国际单位制中的单位，即I的单位是安倍(A)，U的单位是伏特(V)，R的单位是欧姆()。类型一探究电流跟电压、电阻的关系例1 在“探究电流与电压、电阻关系”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 1 A”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512所示的实物图，在虚线框内画出电路图。图512(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_(选填“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，请在如图513所示的坐标纸上描点画出IU图像，由此可得出实验结论：(4)在“探究电流与电阻关系”的实验中，先将5 的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5 V，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的滑片，电压表的示数始终无法达到1.5 V。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：_。全品导学号：29492038实验点拨电流与电压、电阻的关系方法指导“换大调大，换小调小”巧控电压不变在探究电流与电阻的关系时，当用大电阻(如“10 ”)替换小电阻(如“5 ”)时，滑动变阻器连入电路的阻值应调大；当用小电阻替换大电阻时，滑动变阻器连入电路的阻值应调小。只有这样调节，才能保证电压表的示数不变。类型二欧姆定律的理解例2 根据欧姆定律公式I，可得R，则下列说法中正确的是()A导体的电流越大，则导体电阻越小B加在导体两端的电压越大，则导体电阻越大C导体的电阻等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比D导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比全品导学号：29492039易错辨析根据欧姆定律的表达式I可以推导出R，所以易误认为导体的电阻与导体两端的电压U成正比，与通过导体的电流I成反比。事实上，电阻是导体本身的一种性质，仅与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与电压、电流等因素无关，因此，R只表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值。类型三欧姆定律的简单计算例3 如图514所示的电路中，已知电源电压恒为6 V，电阻R130 ，开关闭合后，电流表A的示数是0.3 A，求：(1)电流表A1的示数。(2)R2的阻值。全品导学号：29492040图514易混辨析应用公式，注意“三性”：类型四对IU图像的理解例4 如图515所示是A、B两定值电阻的IU图像，由图像中的信息可知：RA_，RB_；若将A、B两定值电阻并联接在电压为4 V的电源两端，则通过RA的电流为_A，通过RB的电流为_A，电路中干路电流为_A。图515全品导学号：29492041方法指导“三步”破解IU图像题(1)识图：弄清图像的横、纵坐标所表示的物理量及单位。(2)析图：根据图像的形状确定这两个物理量之间的关系，进而判断电阻的阻值是否发生变化。(3)用图：分析图像的特殊点(起点、拐点、交点、转折点、终点)的含义；同一坐标中比较物理量大小关系时，通常都是作一条垂直线或水平线，使其中一个量保持不变，再进行比较；计算电阻大小时，通常也是按题目要求找到对应的点，找出此时的电压值和电流值，再利用公式R进行计算。课堂反馈(十四)A探究电流跟电阻、电压的关系1在“探究电流与电压关系”的实验中，电源电压为3 V，定值电阻为10 ，滑动变阻器的规格为“10 3 A”。(1)请你用笔画线代替导线，将图C511中的实物电路连接完整(导线不能交叉)。图C511(2)闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片，电流表的示数将_(选填“变小”“变大”或“不变”)。(3)实验数据记录如下表所示，分析实验数据可得：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压_。实验次数1234567电压U/V1.61.82.02.22.42.62.8电流I/A0.160.180.200.220.240.260.282.在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”时，小东连接了如图C512所示的实验电路。图C512实验序号R/U/VI/A151.50.32101.50.153151.50.1(1)在开关闭合之前，滑动变阻器的滑片P应置于_(选填“A”或“B”)端。(2)在实验过程中，当定值电阻由5 更换为10 后，他下一步的操作应是()A记录电流表的示数B记录电压表的示数C调节滑动变阻器的滑片，保持定值电阻两端的电压不变D增加干电池的节数(3)滑动变阻器在此实验中的主要作用是_。(4)小东的测量数据如上表所示，分析实验数据后可以得出结论：_。课堂反馈(十四)B欧姆定律的理解及其简单应用1.欧姆定律公式表示为_，由此可以推导出U_，R_。其中I的单位为_，U的单位为_，R的单位为_。2根据欧姆定律，下列说法中正确的是()A通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小B导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大C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D导体两端的电压为零时，电阻值也为零3某电阻两端的电压为3 V时，通过它的电流为0.5 A，则该电阻的阻值是_，若该电阻两端的电压为0，其阻值是_。4工厂中车床照明灯采用36 V的安全电压，某车床照明灯工作时灯丝电阻是30 ，求通过灯丝的电流。5一盏电灯正常发光时的电流是0.45 A，灯丝的电阻是484 ，该灯两端的电压是多少伏？课时作业(十四)A第五章1.欧姆定律第1课时探究电流跟电阻、电压的关系一、选择题1在做“探究电流与电阻关系”的实验中，小红同学连接了如图14K1所示的电路，她先在电路的A、B间接入10 的电阻，移动变阻器的滑片，读出电压表与电流表的示数，记录数据后，改用15 的电阻替换10 电阻，闭合开关，接下来她的实验操作应该是()图14K1A观察电压表，向右移动滑片，读取电流数据B观察电流表，向右移动滑片，读取电压数据C观察电压表，向左移动滑片，读取电流数据D观察电流表，向左移动滑片，读取电压数据2在“探究电流跟电压、电阻的关系”实验中，电路中的滑动变阻器的作用分别是()A均使电阻R两端的电压成倍数变化B均使电阻R两端的电压保持不变C前者使电阻R两端的电压成倍数变化，后者使电阻R两端的电压保持不变D前者使电阻R两端的电压保持不变，后者使电阻R两端的电压成倍数变化3根据下列实验数据，可以得到的结论是()导体两端的电压/V导体的电阻/通过导体的电流/A2100.24100.46100.6A.导体的电阻一定时，导体两端的电压跟通过导体的电流成正比B导体的电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比C导体两端的电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比D导体两端的电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比4某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图14K2所示的IR图像，下列结论与图像相符的是()A电阻一定时，电流随着电压的增大而增大B电阻一定时，电压随着电流的增大而增大C电压一定时，电流随着电阻的增大而减小D电压一定时，电阻随着电流的增大而减小图14K25图14K3是小明连接的“探究电流跟电压、电阻的关系”实验电路图，闭合开关S后，电流表、电压表可能出现的现象是()图14K3A电流表和电压表的示数均为零B电流表和电压表指针迅速发生最大偏转，电表损坏C电流表示数为零，电压表示数接近电源电压D电流表有示数，电压表无示数6某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录如下表。请根据表中给出的数据，判断分析出他们实验时的电路可能是图14K4中的()U/V3.02.52.01.81.51.3I/A0.200.300.400.440.500.54图14K4二、填空题7在探究“电路中的电流与电压、电阻之间有什么定量关系”时，要采用物理学中常用的控制变量的研究方法：先使_保持不变，研究_和电压之间的关系；再使_保持不变，研究_和电阻之间的关系，最后归纳出电流、电压、电阻三者之间的关系。8利用如图14K5甲所示的实验电路，探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时：图14K5(1)需要_个定值电阻。(2)利用实验数据作出的IU关系图线，与图乙中的_最接近。92016葫芦岛改编如图14K6甲所示是小伟探究“导体中电流与电阻关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的IR关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成_(选填“正比”或“反比”)；他每次控制电阻两端的电压为_V不变。图14K610林红同学想探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系，连接了如图14K7甲所示的电路。实验时移动滑动变阻器的滑片，记下多组电流表及对应电压表的示数，并画出如图乙所示的IU图像。从图像中可看出，电流与电压并不成正比，其原因是_。图14K7三、实验探究题11在“探究电流与电阻的关系”实验过程中，小明选择了5 、10 、15 、20 、25 五个电阻进行实验，电路图如图14K8甲所示。图14K8(1)请用笔画线代替导线将图乙中未完成的实物电路连接完整，且使滑动变阻器滑片向右移动时电流表示数变大。(导线不能交叉)(2)连接电路时，开关应处于_(选填“断开”或“闭合”)状态。(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_(填字母)。A电阻开路B电流表坏了C滑动变阻器短路 D电阻短路(4)排除电路故障后进行实验。为达到实验目的，滑动变阻器除了起到保护电路的作用外，还起到_的作用。实验中，当把5 的电阻换成10 的电阻后，应把滑动变阻器的滑片向_(选填“左”或“右”)滑动，同时眼睛盯住_才可能达到实验目的。图14K9(5)根据实验数据，作出IR图像如图14K9所示。根据实验目的分析图像可得出结论：导体两端_。12林红同学利用如图14K10所示的电路，探究“在电阻两端的电压保持不变时，通过电阻的电流I跟电阻R阻值的关系”，实验得到如下表所示的数据，并总结出“电压不变时，I与R成反比”的结论，设关系式为I，请根据表中数据归纳出k_。图14K10R/5610152530I/A0.60.50.30.20.120.1课时作业(十四)B1第五章1.欧姆定律第2课时欧姆定律的理解及其简单应用(基础篇)一、选择题1对欧姆定律的理解，下列说法中错误的是()A对某一段导体来说，导体中的电流跟其两端的电压成正比B在电压一定的条件下，导体中的电流跟导体的电阻成反比C在电流一定的条件下，导体的电阻跟导体两端的电压成正比D导体中电流大小由它两端的电压和电阻共同决定2一段导体接在电源电压为8 V的电路中，通过导体的电流为0.4 A。若将这段导体接在电压为2 V的电源上，这段导体的电阻为()A10 B20 C40 D80 3某导体中电流与它两端电压的关系如图14K11所示，下列分析错误的是()图14K11A该导体电阻为5 B通过该导体的电流与导体两端的电压成正比C当导体两端的电压为0时，电阻为0D当导体两端的电压为2 V时，电流为0.4 A4在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的实验数据绘制出如图14K12所示的IU关系图像，从图中可以看出R1与R2的大小关系是()图14K12AR1R2 BR1R2CR1R2 D不能确定二、填空题5一根镍铬合金丝两端电压一定，将镍铬合金丝对折后接入原电路中，其电阻将_，通过它的电流将_。(均选填“变大”“变小”或“不变”)6如图14K13所示，闭合开关S后，电压表的示数为6 V，电流表的示数为0.3 A，则电阻R的阻值为_；当开关断开时，该电阻的阻值为_。图14K137如图14K14所示，电阻R的阻值为7.5 ，电路中电流为0.2 A。如果给原来的电池再串联一节相同的电池，那么电阻R的阻值为_ ，电路中电流为_A。图14K14三、计算题8某用电器两端电压为6 V，流过的电流为0.3 A，求用电器的电阻；若将10 V电压加在该用电器两端，则通过它的电流是多大？课时作业(十四)B2第五章1.欧姆定律第2课时欧姆定律的理解及其简单应用(提高篇)一、选择题1如图14K15所示，R15 ，R210 ，闭合开关，电流表的示数为0.2 A，下列计算结果正确的是()图14K15AR1两端的电压为2 VBR2两端的电压为1 VC电源两端的电压为3 V D通过R2的电流为0.4 A二、填空题2如图14K16所示，电源电压不变，R120 。先闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3 A；若再闭合S1，发现电流表示数变为0.5 A，则电源电压为_V，R2的阻值为_。图14K163.如图14K17所示的电路，灯泡L1的阻值R16 ，断开开关，电压表示数为3 V。闭合开关，电压表示数为1.2 V，则灯泡L1两端的电压为_V，通过灯泡L2的电流为_A。图14K1742017徐州 一模两个电阻A和B中的电流与两端电压的关系如图14K18所示，则A的阻值是_。B的阻值是_ 。若将电阻A和B并联后接在电压为3 V的电源两端，则总电流是_A。若将电阻A和B串联后接在某电源两端，测出电路中电流为0.2 A，则电源电压是_V。图14K185小灯泡L和电阻R中电流随其两端电压变化情况如图14K19所示，由图像可知，电阻R的阻值为_。若将它们并联接在电压为2 V的电源两端，电路中的总电流为_A。图14K19三、计算题6如图14K20所示，电源电压恒为12 V，电阻R1阻值为20 ，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V，求：(1)电阻R1两端的电压。(2)通过电阻R2的电流。(3)电阻R2的阻值。图14K2072016吉林 如图14K21所示，R120 ，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6 V和0.5 A。求：(1)通过电阻R1的电流。(2)电阻R2的阻值。图14K218如图14K22所示，电源电压U保持不变，R120 。闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P在最左端时，电流表示数为0.5 A；若将滑片P滑至变阻器中点时，电流表示数为0.2 A。求：(1)电源电压U。(2)滑动变阻器的最大阻值。图14K22详解详析【新知梳理】一、控制变量法电阻正比电压反比二、2.I【应用示例】例1(1)如图所示图514(2)右(3)如图所示电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比图515(4)滑动变阻器的最大阻值太小(其他答案合理均可)解析 (1)根据实物图画出电路图，要注意连接的顺序要和原图保持一致。(2)为了保护电路，在闭合开关之前滑动变阻器的滑片要滑到最大阻值处，距离连入电路的下接线柱最远处是阻值最大处，所以要将滑片滑到最右端。(3)根据表中数据在坐标纸上描点画图，可得电流I与电压U成正比的图像。(4)在“探究电流与电阻关系”的实验中，要保持电阻两端的电压不变，改变电阻的大小，由于电源电压是一定的，要保持电阻两端的电压不变，滑动变阻器上分担的电压与电阻上分担的电压之比是一个定值，由于滑动变阻器的最大阻值太小，当电阻的阻值为20 时，电阻两端电压无法达到1.5 V；也可能是控制的电压过小或电源电压太大等。例2C解析 电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过它的电流无关，当导体两端的电压增大时，电流也会相应增大，而电压与电流的比值是不变的，始终等于导体的电阻，故可用来计算导体的电阻。例3(1)电流表A1的示数：I10.2 A。(2)通过R2的电流：I2II10.3 A0.2 A0.1 A；所以R2的阻值：R260 。例420100.20.40.6解析 由图像可知，通过定值电阻A的电流为0.3 A时，它两端的电压为6 V，则RA20 ；同理，通过定值电阻B的电流为0.6 A时，它两端的电压为6 V，则RB10 。将A、B两定值电阻并联接在电压为4 V的电源两端时，UAUB4 V，由图像可知，此时IA0.2 A，IB0.4 A，则电路中干路电流为IIAIB0.2 A0.4 A0.6 A。【课堂反馈A】1(1)如图所示图516(2)变大(3)成正比2(1)B(2)C(3)保持定值电阻两端的电压不变(4)在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比【课时作业A】1A解析 将A、B两点间10 电阻用15 电阻替换时，导体的电阻变大，电阻两端的电压会变大，要探究电流与电阻的关系，需保持A、B间的电压不变，所以应增大滑动变阻器接入电路的电阻，将滑片向右滑动，减小电压表的示数，使电压表的示数保持不变，并读取此时电流表的示数。2C3.B4.C5.C6C解析 由表中数据可知，当电压表的示数减小时，电流表的示数增大。对于A、B两图，电压表测量电源电压，当移动滑片时，电压表的示数不变，故A、B不符合题意。对于图C，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电阻与滑动变阻器串联，闭合开关，当滑片左移时连入电路的电阻变小，电路电流变大，电流表的示数变大；电阻和滑动变阻器串联，定值电阻两端电压变大，则变阻器两端电压将变小，即电压表示数减小，C符合题意。对于图D，电压表测量的是定值电阻两端的电压，电阻与滑动变阻器串联，闭合开关，当滑片左移时连入电路的电阻变小，电路中的电阻变小，电流变大(电流表的示数变大)；电压表的示数也变大，故D不符合题意。7电阻电流电压电流8(1)1(2)B9反比2.5解析 由IR图像可知：当电压一定时，电流随着电阻阻值的增大而减小，所以电流与电阻成反比。由图像中数据可知：当I0.5 A时，R5 ，此时UIR0.5 A5 2.5 V。10灯丝的电阻随温度的升高而增大解析 灯丝的电阻随温度的升高而增大，当电压升高时，灯泡的亮度增大，灯丝的温度升高，灯丝的电阻也随着增大，不再是定值电阻，所以电流与电压并不成正比。11全品导学号：29492119(1)如图所示图517(2)断开(3)A(4)使电阻两端电压保持不变左电压表(5)电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比123 A解析 根据表格中数据，把I0.6 A，R5 代入I可得：0.6 A，解得：k5 0.6 A3 A。【课堂反馈B】1IIRAV2C3.664由题可知，灯泡正常工作时的电压U36 V，灯丝电阻R30 ，由公式I可得正常工作时通过灯丝的电流为I1.2 A。5由欧姆定律公式I变形可得，该灯两端的电压为UIR0.45 A484 217.8 V。【课时作业B1】1C2B解析 根据欧姆定律的推导公式得：R20 。在电流和电压变化时，导体的长度、横截面积、材料都没变，电阻不变，还是20 。3C4.B5变小变大6.202077.50.4解析 导体电阻与电压无关，再增加一节电池时，导体电阻不变，仍为7.5 。由欧姆定律表达式I变形式UIR可求出一节电池电压为UIR0.2 A7.5 1.5 V，给原来的电池再串联一节相同的电池，电路电流为I0.4 A。8由欧姆定律表达式I变形可得用电器的电阻为R20 ；若将10 V电压加在该用电器两端，通过它的电流为I20.5 A。【课时作业B2】1C解析 由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流为0.2 A，故D不正确。由I可得，两电阻两端的电压分别为： U1IR10.2 A5 1 V，U2IR20.2 A10 2 V，故A、B不正确。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压： UU1U21 V2 V3 V，故C正确。2630解析 (1)由图可知，闭合开关