第七讲 欧姆定律--电阻的串联.doc

九年级物理讲义第七讲 欧姆定律 电阻的串联知识点：一、欧姆定律。1、探究电流与电压、电阻的关系。提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。电路图RAVR图3进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计此为能力考点）分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。为近年考试热点） 得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。2、欧姆定律的内容：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。3、数学表达式 I=U/R 4、说明：适用条件：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能） I、U、R对应 同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。三者单位依次是 A 、V 、 同一导体（即R不变），则I与U 成正比 同一电源（即U不变），则I 与R成反比。 RU/I 是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由U/I给出，即R 与U、I的比值有关，但R与外加电压U 和通过电流I等因素无关。串联电路的特点：1、电流：文字：串联电路中各处电流都相等。 字母：I=I1=I2=I3=In2、电压：文字：串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。 字母：U=U1+U2+U3+Un3、电阻：文字：串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。 字母：R=R1+R2+R3+Rn理解：把n段导体串联起来，总电阻比任何一段导体的电阻都大，这相当于增加了导体的长度。 特例: n个相同的电阻R0串联，则总电阻R=nR0 .4、分压定律：文字：串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。字母：U1/U2=R1/R2 U1:U2:U3:= R1:R2:R3:例题1如图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图.压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化，油量表（由电流表改装而成）指针能指示出油箱里的油的多少.已知：压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示.压力F/N050100150200250300电阻R/500380310245200170150若压力传感器R的上表面面积为5cm2，汽油热值为4.6 107J/，汽油密度为0.7103/m3,电源电压为6V。请回答： (1)当油与箱总重为600N时，压力传感器R受到的压强是多大？ (2)若油箱内油为10时，汽油完全燃烧能放出的热量是多少？ (3)如果空油箱的质量为5.8,油量表指针指向210-2m3时，电路中电流是多少？（0.03A）2为了探究电流与电压的关系，小华设计了图13所示的实验电路图 （1）实验选用的器材如图14所示，其中电源为2节干电池，定值电阻为10，滑动变阻器标有“10 2A”字样，则实验时电压表应选用的量程为 V，电流表应选用的量程为 A图14图13AVRRS（2）请根据电路图用笔画线代替导线，将图14中的元件连成电路要求：滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数变大 （3）右表是小华探究电流与电压关系时记录的几组实验数据，通过对表中数据的分析，可得到的初步结论是： 实验次数12345电压/V1.01.52.02.52.8电流/A0.100.150.200.250.28能力训练：填空：1在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知输电线每米长的电阻为0.01，现输电线在某处发生短路，为确定短路的位置，检修员利用电压表，电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，当电压表为1.5V时，电流表的示数为30mA，则可确定出短路的地点离甲地_km。2照明电路的电压为220V，对人体来说，一般情况下36V以下的电压是安全的；通过人体的电流等于1mA时会引起麻的感觉；通过人体的电流等于30mA时有生命危险，根据以上数据，估计普通人体电阻最接近于 （ ）A、1102 B、1103 C、4104 D、21053一个电阻两端加10V的电压时，通过导体的电流是04A，如果将它两端的电压升高到15V，则通过它的电流为 A，这个电阻的阻值为 4.如图11所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图12所示，则电源电压为_V，R2的最大阻值为_。U/ V1020.20.40.6I/A图12图11SbPaR1R2VA选择：1在某一温度下，连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图9所示。由图中信息可知（）AA导体的电阻为10 BB导体的电阻为10CA导体两端电压为3V时，通过A导体的电流为0.3ADB导体两端电压为3V时，通过B导体的电流为0.6A2关于计算电阻的公式R，下列说法中正确的是 （ ）A、导体的电阻跟它两端的电压成正比B、导体的电阻跟通过它的电流成反比C、电阻反映了导体对电流的阻碍作用，当导体中没有电流时导体的电阻就为零D、导体中的电阻与它两端的电压及通过它的电流无关3下列说法中正确的是（ ）A电流跟电压成正比 B电流跟电阻成反比C在导体的电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比D在导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成正比4由欧姆定律 推得，下列说法中正确的是（ ）A导体的电阻与导体两端电压成正比B导体的电阻与通过导体的电流成反比C导体的电阻是导体本身的属性，等于电压与电流的比值D以上说法都不对5当导体两端电压为10V时，通过导体的电流为500mA，那么导体两端电压为2V时，导体的电阻是（ ）A0004 B002C4 D20实验探究：1某校兴趣小组同学想探究“一段电路中的电流跟电阻的关系”，设计了如下图甲所示的电路图图乙图甲 （1）根据该兴趣小组设计的图甲电路图，把图乙的实物图连接完整。（2）通过实验，该兴趣小组测得4组数据，如下表所示：实验序号电压/伏电阻/欧电流/安1240.52250.43280.254210 图丙其中第4次实验时电流表的指针位置如图丙所示，请把测得的电流数值填入表格中。（3）在此探究实验过程中，当E、F两点间的电阻由4更换为5后，为了探究上述问题，你认为应该采取的操作是 。A闭合开关，读出电流表的读数 B闭合开关，将变阻器的滑片适当向左移C改变电压表、电流表的量程 D闭合开关，将变阻器的滑片适当向右移（4）从该实验中你可得出什么结论? 。（用文字表述）RAVR图32在研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验时，可以用变阻箱和滑动变阻器配合实验，如图3所示我们先使电阻箱R的电阻取某一值，多次改变滑动变阻器的阻值，记录每一次的 和相应的电流值，得到当电阻不变时，电流跟 成正比的关系；然后多次改变电阻箱R的电阻，调节滑动变阻器的滑片，使每次 保持不变，记录每次电阻箱R的阻值和相应的 值，得到电流跟 成反比的关系3在探究了电阻上的电流跟两端电压的关系后，同学们又提出了电流与电阻有什么关系这一问题。请你和他们一起解决下列问题：（1）用笔画线代替导线，将实验电路连接完整。 3 15 0.6 3 3 15ACDB（2）在导线连接完成后，闭合开关前还应 。（3）闭合开关后，移动滑片时发现电流表没有示数，电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是 。电压U=2V次 数123电阻R/51020电流I/A0.40.20.1（4）排除故障后，同学们继续进行实验。一位同学在读取完电流表示数后，直接拆下阻值为5的电阻改换成阻值为10的电阻。他认为这样操作简捷高效。那么，电压表示数会怎样变化： 。请你指出他在操作中的错误： _。（5）分析表中实验数据，请你总结出电流与电阻的关系： 。4探究电流与电压、电阻的关系。【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？【猜 想】导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。 导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。【实验器材】电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5、10、15），两只滑动变阻器（20 2A、50 1A），导线若干。图15+-0.63A3V15【实验过程】（1）根据图15所示实物图在虚线框内画出电路图。（2）小明按图15正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程。小明操作中的错误是 。（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想 是正确的。表一 表二电压U/V1.21.62.02.42.8电阻R/51015电流I/A0.120.160.200.240.28电流 I/A0.300.150.10（4）小红在探究猜想时，先将5的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5V，并记下电流值；再分别改接10、15的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据。分析数据得出，猜想是正确的。实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是 。（5）小华在探究猜想时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是： 。【知识拓展】（1）小明实验时选择的是 电阻。（2）小红实验时选择的变阻器规格是 。5.(2013郴州)在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计电路图如图甲所示。s第5题图甲乙丙连接电路前，开关必须 。请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路（导线不允许交叉）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丙所示，其读数为 A。实验次数12345电阻R/510152025电流V/A0.60.30.20.150.12实验结果是： 。计算：1在我们的日常生活中，有一种测量人体重的电子秤，其测量部分的原理如图12中的虚线框所示，它主要由压力传感器R（电阻值会随所受压力的大小而发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质上是电流表）组成。压力传感器表面能承受的最大压强为l107Pa，且已知压力传感器R的电阻值与所受压力的关系如下表所示。设踏板和压杆的质量忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为48V，取g=10Nkg。请通过计算回答：压力FN025050075010001250150017502000电阻R3002702402101801501209060（1）当压力为0时电流表的示数是多少A？（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表的示数为002A，这个人的体重有多少N？（3）若压杆与压力传感器之间的接触面积是2cm2，则该秤的仪表（电流表）量程是多少A？2.（2013菏泽）24、（10分）、图15甲表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表（实际上是量程为0-0.6 A的电流表改装而成），滑动变阻器R的最大值为60 ，金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度，就可以