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文档简介
第十二章欧姆定律
第四节欧姆定律
基础知识点内容
一'欧姆定律实验“探究电阻一定时,电流与电压成正比。“(控制变量法)
①实验电路图:
②实验步骤:1.断开开关,然后按电路图连接好电路,滑动变阻器阻值位于最大处;
2.闭合开关,调节滑动变阻器置适当位置,读出此时定值电阻阻值R,电压表示数U,电流
表示数I,记录到表格中;
3.继续调节动变阻器置另一适当位置,电压表示数U,电流表示数I,记录到表格中;
4.仿照步骤3再做4组实验,分别记录到表格中。
③实验数据记录表格
R/Q
U/V
I/A
二、欧姆定律——“探究电压一定时,电流与电阻成反比”。(控制变量法)
①实验电路图:
②实验步骤:
1.断开开关,然后按电路图连接好电路,滑动变阻器阻值位于最大处;
2.闭合开关,调节滑动变阻器置适当位置,读出此时电压表示数U,定值电阻阻值R,电流
表示数I,记录到表格中;
3.断开开关,更换其他不同阻值的定值电阻,滑动变阻器阻值位于最大处,闭合开关,调节
滑动变阻器使电压表示数仍为U,读出定值电阻阻值R,电流表示数I,记录到表格中;
4.仿照步骤3再做4组实验,分别记录到表格中。
③实验数据记录表格
U/V
R/Q
I/A
探究电流与电阻实验中会遇到的问题:
1.6组实验数据中最后几组发现完成不了,原因是:滑动变阻器的最大阻值过
小,导致定值电阻两端电压在调节滑动变阻器时无法调到索要控制的电压。
2.在定值电阻阻值变大时,滑动变阻器应该也往大的调节,原因是:当定值电
阻阻值变大时,若滑动变阻器不移动,定值电阻两端电压必定会超过所要控制
的电压,所以将滑动变阻器的最大阻值调大时,可以实现定值电阻两端电压不
变。所以滑动变阻器的调节看定值电阻:“要大都大,要小都小。”
三、欧姆定律
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.数学表达式:1=\变形:U=IRR=7
3.注意:①公式中的三个物理量I、U、R必须对应同一时刻、同一段电路;
②欧姆定律包含两层含义:同一导体(即R不变),则I与U成正比;同一电压(即
U不变),则I与R成反比。
③对R=—的理解:电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体本身的材料、长度、横截面积
决定,与电压、电流的大小均无关系,所以“电阻与电压成正比,与电流成反比”这种说
法是错误的。
题型练习
一.选择
1.关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是()
A.电流是电荷定向移动形成的,所以电流的方向与电荷定向移动的方向相同
B.通过导体的电流一定与导体两端的电压成正比
C.由欧姆定律可得/?=一,所以导体的电阻是由它两端的电压和流过的电流决定的
D.电压是形成电流的原因,所以电路中有电流就一定有电压
2.下列说法中正确的是()
A.由/=£可知,在导体电阻一定的条件下,通过导体的电流与其两端的电压成正比
B.由/可知,通过导体的电流与导体的电阻成反比
C.由/=葭可得R=表明对某一导体来说,它的电阻与它两端的电压成正比
D.由R可得/,表明对某一导体来说,它的电阻与通过它的电流成反比
3.(多选)如图所示是一种测定油箱内油量的装置模型,电源电压为3V,定值电阻凡的阻
值为10C,滑动变阻器R的规格为“20Q1A”。在保证电路安全的前提下,下列说法正确
的是()
A.若油量表是用甲表改装的,则油面越高其示数越大
B.加油过程中,乙表示数的最大变化量是0.2A
c油位越高,通过R。的电流越大
D.凡的作用是保护电路
7.如图所示的电路中,R2的阻值为10Q。开关Si、S2闭合,电流表A2的示数为0.3A,电流
表A,的示数为0.5A。下列说法正确的是()
A.通过Ri的电流为0.3AB.电阻R的阻值为15c
C.电源电压为5VD.开关S2断开时,电流表A2的示数为0.5A
8.如图所示电路中,电源电压保持不变,电路中L2和L3的规格相同,三个灯丝电阻不变。
同时闭合S2、S3,断开3时,电压表的示数为9V,电流表A?示数为1.8A;同时闭合
SPSrS3时,电流表A的示数为2.7A;用电压表V2替换电流表~后,闭合开大S?,
断开S2,电压表V?和V1的偏转角度相同。则下列说法不正确的是()
A.灯泡L2的电阻值为20Q
B.用电压表V?替换电流表A1后,闭合开关S3,断开S2,灯泡L1两端电压为IV
C.电流表A1被替换后,不合开关S3,断开>,L,两端的电压是4V
D.电流表A1被替换前,开关0、S2>S3同时闭合时,流过灯泡L?的电流是0.4A
9.(多选)某商场为了统计出入商场的人流量,在大门前安装计数装置,有人经过大门时计
数一次,简化电路图如图甲所示。其中S为红外线发射器,/?!为光敏电阻,闭合开关,有
人经过大门时会挡住射向R的红外线,合的阻值会变大,Ro为定值电阻,某一时段电压表
示数随时间变化的图象如图乙所示。已知电源电压恒为3V,Ro的阻值为30C。则下列说法
正确的是()
A.电压表的示数为2V时,计数器会计数一次
B.有人经过大门时,R的阻值为60Q
C.Ro两端的电压为2V时,计数器会计数一次
D.有人经过大门和没有人经过大门时心的阻值之比为4:I
1().(多选)如图所示电路中,电源两端电压恒为9V,电阻Ri的阻值为12。,电阻R2的阻
值为60。下列说法正确的是()
A.只闭合开关Si与只断开开关S2时,电路中都是只有R2工作
B.只闭合开关S3时,Ri和R2两端的电压之比为2:1
C.只断开开关S3与只闭合开关S3时,电压表示数之比为3:2
D.只断开开关S3与只闭合开关S3时,电流表的示数之比为9:2
11.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,Rl、R2和R3为三个定值电
阻。Ri、R2的阻值分别为20C、lOQo当开关Si、S2闭合,S3断开时,电流
表的示数为I;当开关Si、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为1.2A,Rl两端
的电压为Ui;当开关S3闭合,Si、S2断开时,电流表的示数一
为().3A,Ri两端的电压为UJ。下列判断正确的是()
A.I=0.8AB.R3的阻值为60Q
C.Ui:Uj=4:3D.电源两端的电压为18V
二.实验题
1.小刚同学在探究“电流跟电阻的关系”实验中,利用如图甲所示实验器材进行实验,其中
电源电压恒为4V。
(1)请根据如图甲所示的电路,在如图乙所示虚线框由画出小刚设计的实验电路图;(电
___二
阻箱的符号用——177^1—表示)
/
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(选填"A”或)端;
(3)小刚的主要实验步骤如下,请你将其补充完整;
①调节电阻箱的阻值R为5Q,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数U为3V,
读取电流表的示数/,并将/?、/记录在表格中:
②断开开关,调节电阻箱的阻值R为10C,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片向(选
填“A”或"B”)端滑动,使电压表的示数U为V,读取电流表的示数1,并将R、
/记录在表格中;
③断开开关,,仿照步骤②再进行四次实验,并将相应的R、/记录在表格中;
(4)小刚的实验数据表格如图所示,分析实验数据,得出实验结论是_________________:
实验序号123456
电压R/C51012152030
电流〃A().60.30.250.20.150.1
(5)若想用该套实验器材完成探究“电流跟电压的关系”实验,则实验过程中小刚同学应
保持不变,通过______来不断改变电阻箱两端电压。
2.小明利用如图中所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6V且保持不变,实
验用到的电阻阻值分别为5C、IOC、12.5C、15Q、20用25Q;
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电
流表的示数,得到如图乙所示的电流/随电阻R变化的图像,由图像可以得出结论:电压一
定时,;
(2)上述实验中,小明用5。的电阻做完实验后,接下来的操作足_________,然后将1OC
的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为V时,读出电流表的
示数。
(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于C的滑动变阻器。
(4)当滑动变阻器的最大阻值为30C,为完成整个实验,电源电压最大为_______V
3.小圆想利用图所示电路,探究通过导体的电流与导体两端电压之间的关系。
⑴闭合开关s前,应将滑动变阻器的滑片P调到到(选填“左”或“右”:端。
(2)滑动变阻器在本实验中除保护电路外,另一个作用是:o(填写正确选项前的字
母)
A.改变小灯泡L两端的电压
B.控制小灯泡L两端的电压保持不变
C.控制通过小灯泡L的电流保持不变
(3)实验过程中,闭合开关S,调节滑动变阻器,进行多次测量并记录数据。小圆分析实
验数据时发现:自己的实验设计不能实现探究目的。请你写出小圆的实验设计不能实现探窕
目的的原因:o
(4)小圆更换器材,重新设计实验后,所记录的实验数据如下表所示。依据实验数据可得
出实验结论:o
UN1.02.03.04.05.06.0
//A0.10.20.30.40.50.6
4.小敏想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系,他利用干电池、电流表、
电压表、多个阻值不同且已知的定值电阻、开关及导线,设计了如图23所示的
电路。实验中,他将定值电阻R接入电路中,读出相应的电流表的示数并观察
电压表的示数,记录实验数据。将R换为不同阻值的另一个电阻后,小圆观察
到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。
⑴请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原
因:;
(2)请你画出能够实现探究目的的电路图(可以添加适当的实验器
材);
图23
(3)依据你设计的电路图,针对小圆不能实现探究目的的原因,写
出操作的方法
三.计算题
1.如图所示的电路中,电源电压不变。电阻R的阻值为10C,闭合开关S,电流表Ai的示
数为0.4A,电流表A2的示数为0.6A,求:
(1)Ri两端的电压;
(2)/?2的阻值。
2.如图所示,电源两端电压为12V并保持不变,电阻Ri的阻值为8。,当开关S闭合时,电
流表示数为0.5A。求:
(1)电阻Ri两端电乐°
(2)电阻R2的阻值。
3.科技小组测得通过定值电阻R2的电流I与其两端电压U的数值并绘制出如图甲所示的图
像。之后将定值电阻Ri、R2按图乙所示的电路连接,R的阻值为20Q。闭合开关S后,电
流表示数为2.1A。求:
(1)定值电阻R2的阻值,
4.图甲所示的电路中,电源两端电压为3V并保持不变。通过定值电阻Ko的电流/随其两端
电压U变化的图像,如医乙所示。闭合开关S,调节滑动变阻器RP,使电压表示数为2V。
求:
B
m■■i
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nB:“:■■■
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B::■■■
::■■■
n■■■
8:::a■■
oB:■2
::
.5:■•
乙
(1)通过电阻Ro的电流/;
(2)RP接入电路的阻值。
5.半导体材料的导电能力介于导体和绝缘体之间,其电阻受温度影响较大。如图甲是某种半
导体材料的电阻随温度变化的关系图像。根据这种半导体材料电阻的特性,小明和他的同学
设计了一个电路,如图乙所示,该电路可.以测定某一空间的温度,使用的器材如下:半导体
电阻、电源、电流表(0〜0.6A)、开关、定值电阻凡=10复、导线若干。
(1)当环境温度为40C时,电流表的读数为0.4A,求电源的电压U?
(2)在电流表的曷程范围内,该电路所能测出的空间最高温度为多少?
答案:
5.C6.A7.B8.D9.BD10.BCD11.B
(2)B
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