第23课 欧姆定律

,第23课欧姆定律,基础盘点,热点聚焦,专题一欧姆定律,专题二伏安法测电阻,热点一理解欧姆定律,热点三串联、并联电路的特点,热点二伏安法测导体电阻,实验探究,易错警示,专题三串联电路和并联电路,专题一欧姆定律,【基础盘点】1欧姆定律的内容：通过导体的_，跟这段导体两端的_成正比，跟这段导体的_成反比。2欧姆定律的数学表达式：_。变形公式：UIR，RU/I。3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I安，U伏，R欧。,电流,电压,电阻,IU/R,【深化理解】1(2013武汉)下列图象中，能正确表示定值电阻上的电流与两端电压关系的是(),解析：A、图线为正比例函数图线，表示电阻一定时，通过电阻的电流与电压成正比,符合题意;B、图线不过原点，表示电阻两端有电压时，电流为零，不符合欧姆定律的要求;C、图线表示随着电压的增大,电流是减小的,不合题意；D、图线不过原点，表示没有电压的情况下,导体中也可能有电流，不合题意。,【深化理解】1(2013武汉)下列图象中，能正确表示定值电阻上的电流与两端电压关系的是(),A,2(2012厦门)如图所示，滑动变阻器的最大阻值是20，当滑片P移到最右端B时，闭合开关，电压表示数为2V,电流表示数为0.2A，电源电压保持恒定，求：(1)R的阻值；(2)电源的电压。,解析：从图可知，当滑片P移到最右端B时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，电阻R和滑动变阻器串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是电阻R两端的电压，如图所示。,2(2012厦门)如图所示，滑动变阻器的最大阻值是20，当滑片P移到最右端B时，闭合开关，电压表示数为2V,电流表示数为0.2A，电源电压保持恒定，求：(1)R的阻值；(2)电源的电压。,答案(1)UR2V，I0.2A电阻R的阻值为：RUR/I2V/0.2A10(2)RAB20此时电路中的总电阻为：R串RRAB102030，I0.2A电源电压为：UIR串0.2A306V答：(1)R的阻值为10；(2)电源的电压为6V。,专题二伏安法测电阻,【基础盘点】1用_和_测电阻，简称“伏安法”测电阻。2用电压表和电流表分别测出某个导体两端的电压和通过它的电流，再根据欧姆定律公式变形后得出RU/I，是计算出导体电阻的一种重要的方法。,电压表,电流表,3伏安法测电阻，电压表应与待测电阻_，电流表_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。,并联,串联,4按图所示连接好实验的电路。,5实验前，开关处于_状态，闭合开关前，滑动变阻器P处于阻值_值的位置。6检查电流表、电压表的_和_是否正确。7闭合开关，得到一组_、_数据，填入表中。8改变滑片P，得到两组_、_数据，填入表中。,打开,最大,量程,正负接线柱,电流,电压,电流,电压,9实验数据记录表格。,10根据公式RU/I，求出每次实验对应的R值。11再求出三次实验求得的R的_作为待测电阻的阻值，给出实验结论。,平均值,【深化理解】1(2013重庆)在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中，选用的电源电压为4.5V，小灯泡的额定电压为2.5V，图甲是未连接完整的实验电路。,(1)连接实验电路的过程中开关应_。(2)请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大)。,(3)闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察_(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为_V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向_(选填“A”或“B”)端移动。,(4)实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表_示数，电流表_示数(两均选填“有”或“无”)。(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的IU图象(不计小灯泡电阻随温度的变化)。由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是_。,解析：(1)连接实物图时，开关要处于断开状态，防止连接完最后一根导线，电路接通，烧坏元件。(2)滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中。(3)电压表示数为1.8V,要使灯泡两端电压由1.8V增大到2.5V,电路电流要增大，总电阻要减小，滑动变阻器连入电路的部分减小，滑片应向A端移动。,(4)实验时闭合开关，两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走，此时电路相当于电压表与滑动变阻器串联，由于电压表的电阻太大，电路中的电流几乎为零，因此电流表无示数，而电压表有示数(几乎为电源电压)。(5)由图象可知，当小灯泡L正常发光时的电压为2.5V，对应的电流为0.25A；因此小灯泡正常发光时的电阻是R2.5V/0.25A10,(1)连接实验电路的过程中开关应_。(2)请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大)。,断开,如图：,(3)闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片P，同时观察_(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化，当电压表的示数如图乙所示时，其读数为_V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片P应向_(选填“A”或“B”)端移动。,电压表,1.8,A,(4)实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表_示数，电流表_示数(两均选填“有”或“无”)。(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的IU图象(不计小灯泡电阻随温度的变化)。由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是_。,10,有,无,2如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是(),解析：A图中：电流表与电阻并联,电压表串联在电路中,电路连接错误；B图中：电压表测待测电阻与滑动变阻器两端的电压,由该电路图测不出电阻R的阻值,故B错误;C图中:电压表测待测电阻两端的电压,电流表测流过待测电阻的电流,由该电路图可以测出电阻R的阻值,故C正确;D图中：电流表测待测电阻与滑动变阻器的电流之和,用该电路图测不出流过待测电阻的电流，由该电路图测不出电阻R的阻值,故D错误。,2如图是四位同学设计的用伏安法测电阻R的电路图,其中正确的是(),C,3如图所示，在用伏安法测小灯泡发光时电阻的实验中。,(1)图甲电路中的圆圈a、b各是什么表？a_；b._。(2)把图乙的实物按图甲的要求连接好。连接时，开关应始终处于()A断开B闭合C断开或闭合(3)在闭合开关前,应先把滑动变阻器的滑片P移到_端。,A,B,电流表,电压表,4在伏安法测电阻的实验中，实验原理是_。在实验中，连接电路时开关应_；实验时，靠改变_所在位置,记录几组数据,分别算出电阻；最后算出_作为被测电阻的阻值。,RU/I,断开,滑片,平均值,欧姆定律或,专题三串联电路和并联电路,【基础盘点】1串联电路(1)电路电流处处相等：_；(2)总电压等于各导体两端的电压之和：U_；(3)总电阻等于各串联导体的电阻之和：R_。,II1I2,U1U2,R1R2,2并联电路(1)干路电流等于各支路电流之和：I_；(2)各支路两端的电压均相等，都等于总电压：U_；(3)总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和：,I1I2,U1,U2,【深化理解】1(2013南宁)如图所示，在探究串联电路的特点时，闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC，用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC。下列说法正确的是()AIAIBICBIAIBICCUABUBCUACDUACUABUBC,解析：因为电路中两灯泡串联，而A、B、C三点是串联电路中的三处，由于串联电路中电流处处相等,因此IA、IB、IC三者大小相等。比较AB间、BC间、AC间的电压值可得:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，即UACUABUBC。,【深化理解】1(2013南宁)如图所示，在探究串联电路的特点时，闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC，用电压表分别测出AB、BC、AC两点间的电压UAB、UBC、UAC。下列说法正确的是()AIAIBICBIAIBICCUABUBCUACDUACUABUBC,D,2(2013黑龙江)如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好,当C左右移动时,电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是()A在串联电路中，电流处处相等B在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和C在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和D电压一定时，电流与电阻成反比,解析：根据电路图可知，电压表V1测量AC间的电压，电压表V2测量CB间的电压。电压表V1和电压表V2分别测量串联电路各部分的电压，当C左右移动时,电压表V1和电压表V2的示数同时发生变化，但它们之和不发生改变，故可以探究在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。,2(2013黑龙江)如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好,当C左右移动时,电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是()A在串联电路中，电流处处相等B在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和C在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和D电压一定时，电流与电阻成反比,B,3如甲图电路，当开关S闭合后,电流表的指针偏转如乙图所示,其中a电流表测量的是通过_(填“电源”、“L1”或“L2”)的电流,通过L2的电流为_A。,L1,0.9,4(2012德州)为防止酒驾事故的出现,酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪,当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低,如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60。在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8V，定值电阻R220。求：,(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时,电压的示数是多少；(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/mL酒精气体浓度0.8mg/mL，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。,解：(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60。U1IR10.1A606V(2)当电流表的示数为0.2A时，由公式得由甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/mL。因为0.2mg/mL0.3mg/mL0.8mg/mL，所以被检测者属于酒驾。,知识网络,热点一理解欧姆定律,【提示】欧姆定律是指通过导体的电流，跟这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】对同一导体来说，导体中的电流跟导体两端电压的关系是()A导体中的电流跟导体两端的电压成正比B导体中的电流跟导体两端的电压成反比C导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压也越大D导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压就越小,解析：题目有一个前提条件：“同一段导体中”，就隐含了电阻不变的意思。因此根据欧姆定律，导体中的电流跟导体两端的电压成正比是正确的，而电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积等来决定，与电压、电流无关，只不过是导体的电阻值等于这段导体两端的电压与通过导体的电流的比值。,【例1】对同一导体来说，导体中的电流跟导体两端电压的关系是()A导体中的电流跟导体两端的电压成正比B导体中的电流跟导体两端的电压成反比C导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压也越大D导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压就越小,A,对点训练,1根据公式RU/I，可以知道()A一段导体的电阻,在电压不变时,与电流强度成正比B一段导体的电阻,在电流强度不变时,与电压成正比C一段导体的电阻,与电压成正比,与电流强度成反比D导体的电阻等于这段导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值解析：导体的电阻是导体本身的性质，与电流和电压无关，只是大小与这段导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值相等。,D,热点二伏安法测导体电阻,【提示】本热点的能力要求较高，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】在用“伏安法测导体电阻”的实验中：(1)小明连接的实物电路为下图，其中有几处是错误的，请在错误之处打“”并改正。,(2)下表是小明同学拟出的实验报告。请将下述报告中的两处空白补充完整。,(3)从“实验步骤”看，存在的主要缺陷是什么？_,解析：利用伏安法测导体电阻要注意的是：电流表、电压表正负接线柱连接正确；量程选择正确；测量对象选择正确。本实验图中，电压表测量对象没有选择测未知电阻，而是测量总电阻了，其次电流表的正负接线柱也出现了错误，改正如图。使用伏安法测导体电阻,需要多次(一般三次)测量求平均值以减少误差,本题中只测量1次,是实验步骤中主要缺陷。在开关闭合前，应该将滑动变阻器移到阻值最大处，以更好的保护电路。,【例2】在用“伏安法测导体电阻”的实验中：(1)小明连接的实物电路为下图，其中有几处是错误的，请在错误之处打“”并改正。,(2)下表是小明同学拟出的实验报告。请将下述报告中的两处空白补充完整。,如图,(2)下表是小明同学拟出的实验报告。请将下述报告中的两处空白补充完整。,B端,10,如图,或右端,(3)从“实验步骤”看，存在的主要缺陷是什么？_,没有多次测量,对点训练,2(2013遵义)小明在做“用伏安法测电阻”的实验中，所用的器材有3V的电源，最大阻值为10的滑动变阻器R，待测电阻Rx及如图甲所示的其它器材。,(1)如图甲，实验电路还未连接完整，请用笔画线代替导线在答题卡相应图中将实验电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大。,(2)连接电路时，开关应处于_状态。(3)调节滑动变阻器进行多次测量，其中一次当电压表的示数为2.5V时,电流表对应的示数如图乙所示,则本次测得的待测电阻Rx_。(保留两位有效数字),(4)做完以上实验后，小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系，计划测量当Rx两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流,但发现无论调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,原因可能是_。,解析：(1)滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大，所以滑动变阻器应接下面右边的接线柱，如图所示：,(2)连接电路时，开关应处于断开状态；(3)由图知，电流表的量程为00.6A,分度值为0.02A,示数为0.26A，则R2.5V/0.26A9.6；(4)电源电压为3V，电阻与滑动变阻器串联，根据串分压的知识，当电阻电压为1V时，滑动变阻器两端的电压应为2V，则滑动变阻器的阻值为待测电阻的2倍，所以电阻两端电压达不到1V，是因为滑动变阻器R的阻值太小。,(1)如图甲，实验电路还未连接完整，请用笔画线代替导线在答题卡相应图中将实验电路连接完整，要求滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数增大。,(2)连接电路时，开关应处于_状态。(3)调节滑动变阻器进行多次测量，其中一次当电压表的示数为2.5V时,电流表对应的示数如图乙所示,则本次测得的待测电阻Rx_。(保留两位有效数字),(4)做完以上实验后，小明还用该实验装置来探究电流与电压的关系，计划测量当Rx两端电压分别为1V、2V、3V时对应的电流,但发现无论调节滑动变阻器都不能使Rx两端电压达到1V,原因可能是_。,滑动变阻器R的,阻值太小,9.6,断开,热点三串联、并联电路的特点,【提示】串联电路的总电压等于各导体两端的电压之和，因此串联1个电阻，可以分走一部分的电压，即UU1U2。并联电路的干路电流等于各支路电流之和，在总电流一定的情况下，并联一个电阻，可以分走一部分电流，即II1I2。,解析6V的电源大于小灯泡正常工作时的电压(3.5V),如果不分走一部分电压，会使小灯泡烧毁,因此需要串联一个电阻R2分走一部分电压，U26V3.5V2.5V，电路中电流0.35A，要串联的电阻7.14。,答案要串联一个阻值为7.14的电阻。,【例3】有一只小灯泡，正常工作时的电压是3.5V，其灯丝正常发光时的电阻是10，现在只有6V的电源，要使小灯泡正常发光，需要怎样连接一个多大的电阻？,对点训练,3某照明灯额定电压是36V,正常发光时灯丝电阻为24，则照明灯的额定电流是_A。如果电源电压是48V，为使照明灯正常发光，可以在电路中串联一个阻值为_的电阻。,8,1.5,对点训练,4(2011贵阳)为了验证并联电路的电流特点。小薇设计了如图l所示的电路进行实验。(1)在连接电路时，开关应处于_状态。(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：_。,(3)排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图2中甲、乙、丙所示，可读出I10.5A，I2_A，I_A。根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：_。(写出关系式即可)(4)为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：_。,解析：(1)为了保护电器,连接电路之前,开关应该是断开的。(2)灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1支路不可能短路，只能是断路，即电路可能存在的故障是L1或电流表开路。(3)甲和乙电流表的量程为00.6A，分度值为0.02A，所以I20.5A；乙电流表的量程为03A，分度值0.1A，所以I1A；在误差范围内II1I2。(4)为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证。,对点训练,4(2011贵阳)为了验证并联电路的电流特点。小薇设计了如图l所示的电路进行实验。(1)在连接电路时，开关应处于_状态。(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上，闭合开关后，观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零，电路可能存在的故障是：_。,断开,L1或电流表开路,(3)排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图2中甲、乙、丙所示，可读出I10.5A，I2_A，I_A。根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是：_。(写出关系式即可)(4)为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是：_。,0.5,1,II1I2,改变电源电压,实验探究,【例4】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。(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：,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）,解析：本题考查的科学探究的方法是：将证据与科学知识建立联系,得出基本符合证据的解释。滑动变阻器连接时,与电路串联，并且“一上一下”连接，这样才能对电路中的电压起调节作用，并保持电阻两端的电压不变；由于电流表选择00.6A的量程,故指针所指的示数是0.2A；分析表格可以看出，在电压保持不变的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比。,实验探究,【例4】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