徐州专版2020中考物理复习方案第三部分机械能内能欧姆定律第23课时欧姆定律及其应用课件

第23课时欧姆定律及其应用第三部分机械、能、内能、欧姆定律1.内容导体中的电流与导体两端的电压成

,与导体的电阻成

。

2.表达式:

。

3.对欧姆定律的理解(1)在

一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成

。

(2)在

不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成

。

教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点一欧姆定律正比反比电阻正比电压反比【注意】在使用欧姆定律时要注意:①同一性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的,不可乱套公式;②同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是同一时刻的数值,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对于变形公式R=来说,仅仅是计算电阻的一种方法,不能认为电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻与加在两端的电压和通过的电流无关。教材梳理夯实基础重难探究逐个探究项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系实验设计选取定值电阻R接入电路,调节滑动变阻器,使R两端的电压发生变化,读出不同电压下电流表的示数并记录,作出I-U图像选取不同定值电阻接入电路,调节滑动变阻器,保证不同定值电阻两端的电压为固定值,读出相同电压下电流表的示数并记录,作出I-R图像数据表格教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点二探究通过导体的电流与电压、电阻的关系R一定实验序号电压/V电流/A120.2230.3340.4U一定实验序号电阻/Ω电流/A150.62100.33150.2项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电路图与实物图实验图像结论电阻一定时,电流与电压成正比电压一定时,电流与电阻成反比教材梳理夯实基础重难探究逐个探究教材梳理夯实基础重难探究逐个探究项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系考点归纳

①连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处。

②电表的使用和读数:根据定值电阻阻值和电源电压选择合适的电流表量程;根据电源电压和定值电阻阻值与滑动变阻器最大阻值的比例关系,选择合适的电压表量程;会选择合适的滑动变阻器。

③控制变量法的运用:探究电流与电压的关系时控制电阻不变;探究电流与电阻的关系时控制电阻两端的电压不变。

④滑动变阻器的作用:探究电流与电压的关系时改变定值电阻两端的电压;探究电流与电阻的关系时保持不同定值电阻两端的电压不变。

⑤电路故障的分析。教材梳理夯实基础重难探究逐个探究项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系考点归纳

⑥实验表格的设计和数据的处理:a.可计算使用的定值电阻的阻值或计算定值电阻两端的电压;b.根据实验数据描绘图像;c.根据实验数据或图像总结实验结论。

⑦多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。

⑧实验结论:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。

⑨不能用小灯泡替代定值电阻探究电流与电压的关系的原因:灯丝电阻受温度的影响类型测定值电阻测小灯泡电阻实验原理电路图电路连接开关:连接电路时,开关要断开。滑动变阻器:开关闭合前,滑片要移到阻值最大处。电表:电流表与定值电阻(或灯泡)串联,电压表与定值电阻(或灯泡)并联;电流从正接线柱流入,负接线柱流出电压表的量程由电源电压和试触决定,电流表的量程由I=计算或试触决定电压表的量程由灯泡的额定电压决定,电流表的量程由灯泡的额定电流决定教材梳理夯实基础重难探究逐个探究考点三伏安法测电阻类型测定值电阻测小灯泡电阻电路故障的分析电表示数异常的原因:①电流表无示数,与电流表串联的电路断路(或电流表被短路或断路);②电流表指针满偏,电流表所选量程太小或与之串联的电路发生短路;③电压表无示数,定值电阻(或小灯泡)短路(或电压表短路或断路),或与电压表并联的电路以外部分断路;④电压表示数接近电源电压,定值电阻(或小灯泡)发生断路,或滑动变阻器短路。移动滑片电表示数不变(有示数)的原因:滑动变阻器同时接两个上接线柱或同时接两个下接线柱设计表格教材梳理夯实基础重难探究逐个探究实验次数U/VI/AR/Ω123类型测定值电阻测小灯泡电阻滑动变阻器的主要作用改变定值电阻两端的电压和流过定值电阻的电流,测得多组数据改变灯泡两端的电压和流过灯泡的电流,测得多组数据多次测量的目的求平均值减小误差探究灯丝电阻与温度的关系图像分析

图像是曲线:灯丝电阻是变化的教材梳理夯实基础重难探究逐个探究类型测定值电阻测小灯泡电阻实验结论电阻是导体本身的一种性质,与导体的长度、材料、横截面积有关。定值电阻阻值灯丝电阻随温度的升高而增大(求平均值没有意义)实验评估电表内阻引起的误差分析:电流表内接测得电阻值偏大;电流表外接测得电阻值偏小教材梳理夯实基础重难探究逐个探究教材梳理夯实基础重难探究逐个突破探究一对欧姆定律的理解及简单计算(理解)D教材梳理夯实基础重难探究逐个突破例2如图23-1所示电源电压不变,灯泡L2的电阻为30Ω,当S闭合,S1断开时,电流表的示数为0.2A,当开关S、S1都闭合时,电流表的示数为0.5A。则电源电压为

V,灯L1的电阻值为

Ω。

6图23-120教材梳理夯实基础重难探究逐个突破例3

如图23-2所示,电源电压为4.5V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则 (

)图23-2A.L2两端的电压为1.5VB.L1两端的电压为1.5VC.L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1D.通过L1与L2的电流之比为1∶2探究二串、并联电路中电阻的特点及“分流”“分压”(了解)教材梳理夯实基础重难探究逐个突破[答案]B例4

[2018·盐城射阳县一模]在图23-3甲所示的电路中,闭合开关S,当滑片P由b端移到a端的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如图乙所示。则电源电压为

V;电阻R1的阻值为

Ω;当滑片P移到中点时,通过R1的电流为

A。

教材梳理夯实基础重难探究逐个突破图23-3教材梳理夯实基础重难探究逐个突破[答案]6

10

0.3【变式】如图23-4所示,R1∶R2=1∶3,当开关S闭合后,电流表A1与A2的示数之比是

。

教材梳理夯实基础重难探究逐个突破4:3图23-4例5

[2018·徐州一模]如图23-5所示的电路中,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时(

)A.电流表示数减小,电压表示数不变B.电流表示数增大,电压表示数增大C.电流表示数减小,电压表示数减小D.电流表示数增大,电压表示数减小教材梳理夯实基础重难探究逐个突破探究三动态电路的分析(了解)图23-5[答案]B教材梳理夯实基础重难探究逐个突破【变式1】

[2016·徐州]如图23-6所示电路中,电源电压保持不变,先闭合开关S1,观察电流表、电压表的示数;再闭合开关S2、S3,电表示数的变化情况正确的是 (

)A.电流表示数变大,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数变小C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变大教材梳理夯实基础重难探究逐个突破A图23-6【变式2】

[2019·枣庄]如图23-7所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,闭合开关S,当R2的滑片P向右滑动的过程中,下列说法正确的是(

)A.电压表V的示数变大B.电流表A2的示数变小C.电压表V的示数与电流表A2的示数的乘积变大D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大教材梳理夯实基础重难探究逐个突破D图23-7实验突破素养提升例1在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω

2A”“20Ω

1A”),导线若干。(1)请用笔画线代替导线,将图23-8甲中的实验电路连接完整。当堂检测及时反馈突破一探究电流与电压、电阻的关系(经历)图23-8如图所示实验突破素养提升例1在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω

2A”“20Ω

1A”),导线若干。(2)在连接电路时,开关应

,滑动变阻器的滑片处于

的位置。

当堂检测及时反馈图23-8断开阻值最大实验突破素养提升例1在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω

2A”“20Ω

1A”),导线若干。(3)实验时,先在a、b间接入10Ω的电阻,移动滑片P,使电压表的示数为3V,并记录相应的电流值;再改接15Ω的电阻,此时滑片P应向

(选填“c”或“d”)端移动,这样移动滑片的目的是

。

当堂检测及时反馈图23-8[答案]c使定值电阻两端的电压保持3V不变[解析](3)实验时,先在a、b间接入10Ω的电阻,移动滑片P,使电压表示数为3V,并记录相应的电流值;再改接15Ω的电阻,由于a、b间电阻变大,故所分得的电压变大,要保持电压表示数仍为3V,应使滑动变阻器分压变大,即将滑片向c端移动,其目的是保持定值电阻两端的电压为3V不变。实验突破素养提升当堂检测及时反馈实验突破素养提升例1在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω

2A”“20Ω

1A”),导线若干。图23-8(4)本实验需在a、b间先后接入上述四个定值电阻,为完成整个实验,应该选取规格为

的滑动变阻器。

当堂检测及时反馈“20Ω

1A”实验突破素养提升例1在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5Ω

2A”“20Ω

1A”),导线若干。(5)通过实验获取数据,得到如图乙所示导体中的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论:

。当堂检测及时反馈电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比实验突破素养提升小兰同学利用实验装置探究电流与电压的关系:(6)小兰同学根据如图23-9甲所示的电路图连接了部分实物图,现请你按图甲把图乙中未完成的部分连接起来。(7)连接好电路后,闭合开关S,发现无论怎样移动滑片P,电流表均无示数,电压表示数约为3V,则电路中出现的故障可能是

。

当堂检测及时反馈·实验拓展·图23-9如图所示电阻R0断路实验突破素养提升小兰同学利用实验装置探究电流与电压的关系:(8)小兰排除故障后继续实验,通过调节滑动变阻器改变定值电阻R0两端的电压,测得电流、电压的值如下表所示:分析表中的数据可以得出结论:

。

当堂检测及时反馈·实验拓展·定值电阻实验次序电压U/V电流I/AR0=5Ω11.00.222.00.433.00.6电阻不变时,导体中的电流与它两端的电压成正比实验突破素养提升当堂检测及时反馈(9)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是

。

A.探究影响滑动摩擦力大小的因素B.探究杠杆的平衡条件C.刻度尺测物体的长度D.探究阻力对物体运动的影响[答案]C[解析]“探究电流与电压的关系”实验中多次测量是为了寻找普遍规律,避免实验的偶然性,C选项所述的实验多次测量是为了求平均值减小误差,故选C。实验突破素养提升例2小刚和小雄利用如图23-10甲所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V。(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整,要求滑片P向右滑,小灯泡变暗。当堂检测及时反馈如图所示突破二伏安法测电阻(经历)图23-10实验突破素养提升例2小刚和小雄利用如图23-10甲所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V。(2)闭合开关,小刚移动滑片P,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是小灯泡

。

当堂检测及时反馈短路突破二伏安法测电阻(经历)图23-10实验突破素养提升例2小刚和小雄利用如图23-10甲所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V。(3)排除故障后,小雄分别测出了小灯泡两端的电压为1.5V、2V、2.5V,计算出对应的电阻R1、R2、R3,然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2V时的电阻。他的做法

(选填“正确”或“不正确”)。

当堂检测及时反馈不正确突破二伏安法测电阻(经历)图23-10实验突破素养提升例2小刚和小雄利用如图23-10甲所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V。(4)小刚根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图乙所示)。由图像可知,小灯泡正常工作时的电阻是

Ω(保留一位小数),进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化,这是因为灯丝的电阻随温度的升高而

(选填“增大”或“减小”)。

当堂检测及时反馈8.3增大突破二伏安法测电阻(经历)图23-10实验突破素养提升例2小刚和小雄利用如图23-10甲所示的器材测量小灯泡的电阻,已知小灯泡的额定电压为2.5V。(5)完成上述实验后,小刚想用原电路测某未知电阻Rx的阻值,他用该电阻替换小灯泡后,闭合开关,测得几组数据如下表。第3次实验时电流表示数如图丙所示,电流表的示数为

A。第2次实验后,算出的电阻是

Ω,第3次实验后,算出的电阻值是

Ω(保留一位小数),待测电阻值为

Ω。

当堂检测及时反馈0.1815.0实验次数123电压U/V1.52.12.8电流I/A0.100.14电阻R/Ω15.015.615.2图23-101.

[2015·徐州]如图23-11所示的电路,开关S闭合后,电压表V1的示数是1.5V,电压表V2的示数是4.5V,则电源电压是 (

)A.1.5V B.3VC.4.5V D.6V实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图23-11D2.如图23-12所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体,将它们串联后连入电路中,这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是 (

)图23-12A.UAB>UBC

IAB=IBCB.UAB<UBC

IAB=IBCC.UAB>UBC

IAB<IBCD.UAB=UBC

IAB<IBC实验突破素养提升当堂反馈及时反馈A3.

[2019·自贡]如图23-13所示,已知电源电压不变,为了比较电阻R1和R2的大小,四位同学分别设计了如下的电路,其中不可行的是 (

)实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图23-13实验突破素养提升当堂反馈及时反馈[答案]D[解析]A选项图中两个电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量电阻R1两端的电压,根据串联电路电压的规律,电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差,由于两电阻两端的电流相等,则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。B选项图中两个电阻串联,两个电压表分别测量两个电阻两端的电压,由于通过两电阻的电流相等,则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。C选项图中开关S1、S2闭合时电路为R1的简单电路,开关S2断开时两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压,利用电源的电压不变建立等式,通过比较电流之间的关系可得出电阻的大小关系。D选项图中两电阻并联,电压表测电源电压,电流表测量干路电流,只能测出电路的总电阻,不能求出电阻R1、R2的阻值,因此无法比较两电阻阻值的大小。故选D。4.如图23-14所示电路,电源电压为3V,此时两灯泡均正常发光。小灯泡L1和L2的连接方式为

联;L1两端的电压为

V;若L1损坏,则L2

(填“能”或“不能”)正常发光。

实验突破素养提升当堂反馈及时反馈并图23-143能5.

[2019·凉山州]如图23-15所示,阻值为4Ω的电阻R1与2Ω的电阻R2并联,电流表的示数为3A,则通过电阻R1与R2的电流之比为

,电源电压为

V。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈1∶24图23-156.

[2019·枣庄]在如图23-16甲所示的电路中,电源电压保持不变,R为滑动变阻器,其规格为“20Ω

1.5A”,闭合开关S,当滑片P从一端滑到另一端的过程中,测到R的电功率与通过它的电流关系图像如图乙所示,则电源电压为

V,

定值电阻R0的电阻值为

Ω。

实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图23-16实验突破素养提升当堂反馈及时反馈[答案]12

107.如图23-17所示,电源电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:(1)电流表的示数I。(2)电源两端的电压U。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图23-177.如图23-17所示,电源电压U保持不变,电阻R1的阻值为6Ω,电阻R2的阻值为18Ω。当开关S闭合时,电压表示数为3V。求:(2)电源两端的电压U。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈解：(2)根据欧姆定律可得,R2两端的电压U2=IR2=0.5A×18Ω=9V,则电源电压U=U1+U2=3V+9V=12V。图23-178.

[2017·徐州]如图23-18甲所示,小华用电阻箱和滑动变阻器探究通过导体的电流与电阻的关系。(1)图甲中电阻箱R1和滑动变阻器R2的连接方式是

联。

(2)连接电路前,开关应处于

状态。

(3)第1次实验时,电流表示数如图乙所示,则电流为

A。

(4)经过3次测量,得到下表中的实验数据,由此总结出电流与电阻的关系。请你指出小华实验过程中存在的问题:____________________________________________________________________________________________实验突破素养提升当堂反馈及时反馈次数R1/ΩI/A13.026.00.3339.00.25图23-18串断开0.5小华每次改变电阻箱R1的电阻后,没有移动滑动变阻器的滑片来保持电阻箱R1两端的电压不变5[答案]如图所示[解析]

(1)滑动变阻器应串联在电路中,接线方法是“一上一下”,图中已将左下接线柱接入电路,则应将开关的右接线柱接滑动变阻器的左上或右上接线柱,如图所示;9.

[2018·徐州]小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。(1)小明实验的电路如图23-19所示,请用笔画线代替导线把电路连接完整。实验突破素养提升当堂反馈及时反馈图23-199.[2018·徐州]小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。(2)小明第1次测量时,电压表示