第22课时-欧姆定律-电路计算省名师优质课赛课获奖课件市赛课百校联赛优质课一等奖课件

第二篇物质科学(一)第22课时欧姆定律电路计算1/59一、欧姆定律考点1解释欧姆定律内容和数学表示式b(1)内容：经过导体中电流，跟这段导体两端电压成________，跟这段导体电阻成_______。(2)表示式：__________电阻是导体一个特征，不会因为电压、电流改变而改变，所以电阻不与电压成正比，不与电流成反比。正比反比I＝U/R2/59考点2应用欧姆定律处理简单电学问题(不超出两个电阻电路)c使用欧姆定律注意事项(1)_______：即同一段导体或同一电路上I、U、R；(2)________：即同一时间，也就是电路在同一状态下I、U、R；(3)_________：即单位要统一，I、U、R国际单位分别为安、伏和欧。同体性同时性统一性3/591．(•台州)如图电路，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 ( )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C4/592.(·衢州)如图甲所表示，已知电源电压为10V，将滑动变阻器滑片P移到最左端，闭合开关S，灯泡发光，电流表示数为0.35A，电压表示数如图乙所表示，则此时滑动变阻器接入电路电阻是____Ω。当滑片P向右移动过程中灯泡亮度____(填“变亮”、“不变”或“变暗”)。20不变5/59二、用电压表和电流表测量导体电阻考点3说明伏安法测量电阻试验原理b原理：_____________。考点4绘制伏安法测量电阻电路图b伏安法测电阻电路图：如图所表示。

降低误差方法：屡次测量取______R＝U/I平均值6/59考点5应用电压表和电流表测量导体电阻c(1)电路连接：连接电路时开关_______；闭合开关前，滑动变阻器阻值移到__________；滑动变阻器接线______________。(2)经过调整滑动变阻器，测得多组U、I值，依据公式求出对应R，再求平均值作为待测电阻阻值。考点6搜集和整理试验数据得出试验结论b断开最大处一上一下7/59★3．在相距20km甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1m输电线电阻为0.01Ω。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表示电路进行检测，电压表示数为3V，电流表示数为20mA。这是应用了____法测电阻，从而确定短路位置离甲地____km。

伏安7.58/59【解析】已知电压与电流，由欧姆定律求电阻，应用是伏安法测电阻；短路位置到甲地两段输电线电阻值：导线总长度短路位置到甲地距离

9/594．(·台州)为完成“测定小灯泡正常发光时电阻”试验，小柯同学选取了对应器材，小灯泡上标有“2.5V”字样。(1)如图甲电路无法正常完成试验，有一处导线连接错误，错误导线是____(填“①”或“②”)。(2)更正电路后，小柯调整滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表示数如图乙，则小灯泡正常发光时电阻是____欧姆。②510/59三、串联电路和并联电路考点7概述串联电路电流和电压特点；概述并联电路电流和电压特点b串联并联电路图

电流I＝I1＝I2I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2I＝I1＋I2＋…＋In电压U＝U1＋U2U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2U＝U1＝U2＝…＝Un11/59串联并联电阻R＝R1＋R2R＝R1＋R2＋…＋Rn若电阻均为r，则R＝nr若电阻均为r，则电压与电流分配关系12/595.(·湖州)连接如图所表示电路，研究串联电路中电流特点试验时，电流表甲和乙示数分别为0.18安和0.16安，造成两个电流表示数不一样原因可能是 ( )A．电流表缘故B．灯泡L1和L2电阻不一样C．导线有电阻D．灯泡L1和L2在电路中位置A13/59★6.(·广东)如图1所表示是电阻甲和乙I－U图像，以下说法正确是 ( )A．电阻乙为定值电阻B.当电阻甲两端电压为2V时，R甲＝0.4ΩC.如图2所表示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15ΩD.如图3所表示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4AC14/59【解析】I－U图像反应是电流随电压改变规律，从图中可看出经过电阻甲电流与它两端电压成正比(过原点一条直线)，故电阻甲是定值电阻；电阻乙是条曲线，且伴随电压增大时，电流增大得更加快，故电阻乙不是定值电阻，而是电阻值随电压增大而逐步减小电阻，故A错误。分析有图像题时一定要牢牢抓住图像，在图像中找信息。当电阻甲两端电压为2V时，从图中可看出经过甲电流是0.4A，甲电阻是

故B错误。如图2是甲和乙串联电路，当开关闭合，电路中电流为0.2A时，从图1中可看出甲两端电压为1V，乙两端电压为2V，总电压为3V，电路总电阻是R总

故C正确。15/59如图3是甲和乙并联电路，当开关闭合，电源电压为2V时，从图1中可看出经过甲电流为0.4A，经过乙电流为0.2A，电路中总电流为0.6A，故D错误。16/59

高频点1研究电流与电压、电阻关系★例1

(·德州)试验室中所使用电流表是由小量程电流表改装而成。在图甲中Ⓖ是满偏电流(即小量程电流表允许经过最大电流)Ig＝3mA电流表，其电阻Rg＝10Ω，现借助一个定值电阻R0把它改装为一个量程为3A电流表，如图乙所表示，以下判断正确是 ( )B17/59A．到达满偏时Ⓖ两端电压0.03V，R0约100000ΩB．到达满偏时Ⓖ两端电压0.03V，R0约0.01ΩC．到达满偏时Ⓖ两端电压30V，R0约100000ΩD．到达满偏时Ⓖ两端电压30V，R0约0.01Ω【解析】因为Ig＝3mA＝0.003A，Rg＝10Ω，所以到达满偏时Ⓖ两端电压Ug＝IgRg＝0.003A×10Ω＝0.03V；由并联电路电流规律可得经过R0电流为I0＝I－Ig＝3A－0.003A＝2.997A，由并联电路电压规律可得电阻R0两端电压等于小量程电流表两端电压，即U0＝Ug＝0.03V，R0＝U0/I0＝0.03V/2.997A＝0.01Ω，故选B。18/59★1.(·福州)下列图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压改变图像是 ( )【解析】电阻一定时，电流与电压成正比，正百分比函数图像是一条过原点直线。四个选项中只有A正确，故选A。A19/59高频点2电路动态改变★例2

(·滨州)在“探究电流与电压、电阻关系”试验中，试验室老师给同学们准备了以下器材：,“5Ω、10Ω、15Ω、20Ω”定值电阻各1个，“15Ω

1A”滑动变阻器一个，电流表，电压表，电源，开关和导线若干。(1)依据如图所表示实物图，在指定位置虚线框内画出电路图。20/59(2)闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于____(填“左”或“右”)端。(3)在“探究电流与电压关系”时，统计电流表与电压表示数如表所表示，请在图示坐标纸上描点画出U－I图像，由此得出试验结论是：_______________________________________________。试验次数12345电压U/V0.51.01.52.02.5电流I/A0.10.20.30.40.5右电阻一定时，导体中电流跟导体两端电压成正比21/59(4)在“探究电流与电阻关系”试验中，先将5Ω电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表示数为1.5V，读出电流表示数；再分别改接10Ω、15Ω、20Ω电阻，重复上述试验。当改接20Ω电阻进行试验时，发觉不论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表示数一直无法到达1.5V。经检验，电路连接无误，各元件均完好，请你找出一个可能原因：________________________________。滑动变阻器最大阻值太小22/59【答案】(1)(2)23/59【解析】(2)对于滑动变阻器来说，在闭合开关前，为了安全，阻值应处于最大值位置，依据题中实物图可知应把滑片置于右端；(3)由作出图像可知，电阻一定时，导体中电流跟导体两端电压成正比；(4)当换用大电阻后，无法将电压表示数调到1.5V，说明滑动变阻器分压太小，可能是因为滑动变阻器最大阻值太小了，当到达最大值时，所分电压还是太小。24/592.(·金华)如图所表示电路中，电源电压为4.5V，滑动变阻器规格为“30Ω1A”。(1)小丽想用该电路研究“电流与电阻关系”，请帮她把电路连接完整。(2)以下是小丽一些操作步骤：①将阻值为10Ω定值电阻R1接入电路，__________________________________________________________，闭合开关，调整滑动变阻器，当电压表示数为2.0V时，读出电流表示数并统计；②断开开关，拆下R1，接上阻值为20Ω定值电阻R2，……，使电压表示数为2.0V，读出电流表示数并统计； 将滑动变阻器滑片移到阻值最大处(或将滑动变阻器滑片移到最右端)25/59③断开开关，拆下R2，接上阻值为30Ω定值电阻R3，重复②操作。小丽发觉不论怎样移动滑动变阻器滑片都无法使定值电阻两端电压抵达2.0V，经检验电路完好。为顺利完成试验，可行办法有____________________________________________________________。(写一个即可)(3)小王同学选取另一组规格相同试验器材，进行“测定小灯泡额定功率”试验(小灯泡额定电压为3.8V)。小王按小丽电路，将定值电阻换成小灯泡，将电压表量程改为“0—15V”，连接好电路进行试验。闭合开关后，出现以下现象： 增大滑动变阻器最大阻值、降低电源电压、增大设定电压值电灯亮暗电流表示数I/A电压表示数U/V不亮01.026/59出现以上现象原因可能是 ( )A．小灯泡断路B．小灯泡短路C．电流表断路D．电流表短路【答案】(1)如图D27/59高频点3串并联电路特点★例3(•株洲)如图甲所表示，是研究小组同学自制简易电子秤原理图，它利用电压表示数来测物体质量，托盘、弹簧上端和滑动变阻器滑片固定在一起，托盘和弹簧质量不计，弹簧置于绝缘底座上。不计摩擦，弹簧一直在弹性程度内，电源电压恒定。当盘中没有放物体时，滑片P在滑动变阻器最上端，电压表示数为0。当称量物体质量时，滑片P在物体对电子秤压力作用下向下端滑动，此过程中：(1)变阻器连入电路电阻________，电流表示数________，电压表示数________(填“变大”、“变小”或“不变”)；不变不变变大28/59(2)经研究分析得出被测物体质量与电压表示数满足如乙图所表示关系，这么把电压对应质量刻在电压表刻度盘上，就能够直接读出被测物体质量。若电压表示数为1V，则被测物体质量是_______kg。0.529/59【解析】(1)当滑片P在物体对电子秤压力作用下向下端滑动时，变阻器接入电路中电阻不变，电压表所测部分电阻变大，依据欧姆定律可知，电路中电流不变，电压表示数变大；(2)由乙图可知，被测物体质量与电压表示数成正比，且电压表示数U1＝3V时，m1＝1.5kg，所以当电压表示数为1V时，30/593.(·衢州)甲为研究并联电路电流规律试验电路图。(1)若要测量干路电流，则电流表应串联在甲图中____(填“A”、“B”或“C”)处。(2)若要测量A处电流，连好电路闭合开关前，发觉电流表指针位置如图乙所表示。调整正确后闭合开关，发觉指针又偏向图乙位置，其原因是_______________________________。C电流表“＋”、“－”接线柱接反31/59(3)纠正(2)中错误后，测出A、B、C三处电流值如表所表示。由此得出结论：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。这个试验在设计方案上还存在不足之处是：________________________________________(写出一条)。用同一规格灯泡或只测量得到一组试验数据位置ABC电流(A)0.180.180.3632/59【提醒】此题为滑动变阻器改变计算，同时考查了学生对电流表改变范围，额定电流了解和利用。最终一问对学生实际应用能力要求较高。这类滑变问题为考试热点。★例4如图是利用滑动变阻器控制电流电路，其中电阻R为100欧姆，它与滑动变阻器串联在电路中，经过电阻电流可在10毫安～100毫安范围内调整。33/59(1)选取电源电压应为多大？(2)变阻器总电阻为多大？额定电流最少要多大？(3)上述电路能否使电阻R两端电压调为零？请说明理由。【答案】(1)10伏(2)900欧100毫安(3)不能，当R滑增大时，U将减小，当R滑到达最大值900欧时，U取到最小值1V，不能取到0。34/59【解析】(1)因为电阻R大小为100Ω，当滑动变阻器接入为0Ω时，电流表示数最大为100毫安，则电源电压为U＝RI＝10V；(2)当滑动变阻器接入电路阻值最大时，电流表示数最小，则R总＝U/I＝10V/0.01A＝1000Ω，R滑＝R总－R＝1000Ω－100Ω＝900Ω，因为电流表可在10毫安～100毫安范围内调整，则滑动变阻器额定电流最少需要100毫安；(3)不能，当R滑增大时，电阻R两端电压UR将减小，当R滑到达最大值900欧时，UR取到最小值1V，不能取到0。35/59【提醒】当电压表所测那部分电路断路，电压表与电路串联，分担电源电压，要注意区分。★例5(•昆明)某试验小组连接了如图所表示串联电路，电源电压为3V恒定不变。连接好电路，闭合开关后两灯都不亮，他们用电压表先后测得Uab＝Ubc＝Ucd＝0，Uad＝3V。为深入确认电路故障，他们先用导线将a、b连接起来，先后测得Ubc＝Ucd＝0；再用导线将b、c连接起来，先后测得Uab＝0，Ucd近似等于3V；最终用导线将c、d连接起来，先后测得Uab＝0，Ubc近似等于3V。则故障原因可能是 ()A．灯L1和灯L2都发生了断路B．灯L2和开关S都发生了断路C．灯L1和开关S都发生了断路D．灯L1、灯L2和开关S都发生了断路B36/59【解析】由题意可知，闭合开关后两灯都不亮，而且Uab＝Ubc＝Ucd＝0，Uad＝3V，说明电源有电压，则电路其它部分出现断路；用导线将b、c连接起来，先后测得Uab＝0，Ucd近似等于3V，说明电压表并联在cd之间时，与电源两极相连，所以cd间存在断路，ab间无故障；用导线将c、d连接起来，先后测得Uab＝0，Ubc近似等于3V，说明电压表并联在bc之间时，与电源两极相连，所以bc间也存在断路；综合上述分析可得，灯L2和开关S都发生了断路。37/59★例6(•鄂州)小华同学为探究水流对不一样形状物体冲击力，设计了一个试验装置，如图甲所表示。电源电压保持3V不变，电流表量程为0～1A，电阻不计，粗细均匀电阻丝MN全长12cm，总电阻为9Ω，它阻值与其接入电路长度成正比。水平光滑杆AB上套有弹簧，弹簧弹力与其伸长量x关系如图乙所表示，弹簧左端固定，右端连接有滑块，滑块与滑片P、物体Q经过硬杆相连。滑片与电阻丝一直保持良好接触。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝左端相接触，此时电流表满偏。测量时，滑块稳定后，小华经过电流表示数可计算出物体受到水流冲击力大小。(1)电阻Ro阻值为多少？(2)当电流表读数为0.5A时，物体所受冲击力大小为多少？38/59【答案】(1)3Ω

(2)16N39/59【解析】(1)电流表满偏时，电流I＝1A，R0＝U/I＝3V/1A＝3Ω；(2)电流为I′＝0.5A时，电阻丝电阻R＝U/I′－R0＝3V/0.5A－3Ω＝3Ω，，此时接入电路电阻丝长度x′为4cm，由图乙知：F＝Kx，24N＝K·6cm，K＝4N/cm，x′＝4cm，则F′＝16N。40/59(友情提醒：本栏目提议午休时间完成)★1.(·重庆)如图是一个厨房天然气安全监控部分电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成气敏电阻，其电阻值会随天然气浓度升高而变小，闭合开关S，若厨房天然气浓度升高，则以下判断正确是 (

)A.电压表示数变大B.气敏电阻R阻值变大C.经过电阻R0电流变小D.气敏电阻R两端电压变大A第1题图41/59【解析】天然气浓度升高，气敏电阻阻值减小，它分得电压减小，定值电阻分得电压增大，所以电压表示数增大，A对，B、D错；此时电路中总电阻减小，电流增大，C错。42/59★2.(·福州)如图所表示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时 ( )A.电流表A1示数变小，电压表V示数变小B.电流表A2示数变大，电压表V示数变大C.电压表V示数与电流表A1示数比值不变D.电压表V示数与电流表A2示数比值不变C第2题图43/59【解析】由图可知，两个电阻并联，电压表测量电源电压，电流表A1测量R1电流，电流表A2测量干路电流。当滑动变阻器滑片P向右移动时，R2阻值变大，经过R1电流不变，经过R2电流变小，干路电流变小，所以，电流表A1示数不变，电流表A2示数变小，电压表V示数不变。故选C。44/59★3.(·上海)在如图所表示电路中，电源电压保持不变。当电键S从断开到闭合时，电路中 ( )A.电流表示数变小，电压表示数变小B.电流表示数变小，电压表示数变大C.电流表示数不变，电压表示数变小D.电流表示数不变，电压表示数变大A第3题图45/59【解析】当开关断开时，两电阻为串联关系，电压表测电阻R1两端电压；当开关闭合时，电阻R1被短路，此时两个电表示数均为0，所以能够判断出当电键S从断开到闭合时，两个电表示数都是减小，故选A。46/594．(•苏州)为了测定风速大小，小明设计了四种装置，如图所表示，图中探头、金属杆和滑动变阻器滑片P相连，可上下移动。现要求：当风吹过探头时，滑动变阻器R2滑片P向上移动，且风速增大时电压表示数增大。以下四个图中符合要求是 ( )D47/59★5.(·宜昌)某导体中电流与它两端电压关系如图所表示，以下分析正确是 ( )A.该导体电阻随电压增大而增大B.该导体电阻随电流增大而减小C.当导体两端电压为0时，电阻为0D.当导体两端电压为0时，电流为0D48/59【解析】电阻是导体本身一个性质，取决于导体材料、长度、横截面积等原因，与其两端电压和电流无关，故选项A、B、C错误。D.由欧姆定律可知，当导体两端电压为0时，电流为0，D正确。49/59★6．(•菏泽)如图所表示，R1＝10Ω，开关闭合后电流表示数是0.2A，电压表示数是4V，R2电阻为____Ω。

20第6题图50/59【解析】首先把电压表看成断路分析电路连接情况，R1与R2是串联，电压表测R2两端电压，依据欧姆定律

可知：电阻R2阻值51/597．(•黄冈)某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路，如甲图所表示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β改变曲线如图乙所表示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当有害尾气浓度β增大时，气敏电阻R阻值将____，电压表示数将______(填“变大”、“变小”或“不变”)，定值电阻R0作用是_____________。变小变小保护电路第7题图52/598.(·温州)某兴趣小组在研究“串联电路特点”活动中，将一个阻值约为10欧普通小灯泡和一个LED灯串联后接入电路(如图甲)。闭合开关S1，发觉LED灯亮而小灯泡不亮。针对这种现象，同学们提出了以下猜测：第8题图53/59猜测一：小灯泡L处发生短路,猜测二：LED灯电阻很大造成电路电流很小,为了验证猜测，小组同学进行以下试验：,试验一：将一根导线并联在图甲电路中LED灯两端，依据观察到现象否定了猜测一。,试验二：利用电流表和电压表，按图乙所表示电路对LED灯电阻进行测量。闭合开关，依次移动滑动变阻器滑片，取得多组数据以下表，经分析，结果支持猜测二。试验次数电压(伏)电流(毫安)电阻(欧)11.412116.721.614114.331.816112.