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文档简介

第十七章欧姆定律第1节

电流与电压、电阻的关系第2节

欧姆定律第3节

电阻的测量学习目标1.理解欧姆定律的核心内容,掌握I=RU​公式,明确电流、电压、电阻的定量关系。2.掌握探究电流与电压、电阻关系的实验思路,能分析实验数据得出结论。3.学会伏安法测量电阻的原理与操作,能处理实验数据并减小测量误差。4.能运用欧姆定律解决串、并联电路中电流、电压、电阻的计算问题。了解欧姆定律的实际应用场景,提升实验探究与理论联系实际的能力。01第1节

电流与电压、电阻的关系知识梳理电流与电压的关系01①用一节干电池与两节干电池先后给同一小灯泡供电,观察小灯泡的亮度有什么不同,哪一次小灯亮?对此,你有什么猜想?用两节干电池给同一小灯泡供电,小灯亮。猜想:电压越大,电流越大。知识梳理②在图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片向右移动,连入电路的阻值变大时,观察灯泡的亮暗情况。对此,你有什么猜想?当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,灯泡变暗。猜想:电阻越大,电路中的电流越小。电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系?提出问题因为电压是形成电流的原因。若电阻一定,可能电压越大,电流越大。知识梳理实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变?如何改变电阻两端电压?怎么操作?滑动变阻器在实验中起到什么作用?设计实验调节滑动变阻器保护电路、改变电阻两端的电压测电阻两端电压,选择什么器材?测通过电阻的电流,选择什么器材?

电压表电流表知识梳理设计实验电路图连线实物图知识梳理电阻R5Ω电压U/V0.51.01.52.02.53.0电流I/A0.10.20.30.40.50.6知识梳理得到数据实验结论当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。滑动变阻器的作用:保护电路、改变电阻两端的电压。知识梳理知识梳理空气的组成电流与电阻的关系02电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系?提出问题因为电阻对电流有阻碍作用电压一定,可能电阻越大,电流越小。知识梳理在电路中如何改变电阻,选用什么器材?如何使电阻两端电压不变,如何控制其不变?滑动变阻器在实验中起到什么作用?设计实验知识梳理空气的组成设计实验测电阻两端电压,选择什么器材?测通过电阻的电流,选择什么器材?

电压表电流表知识梳理空气的组成设计实验电路图连线实物图记录数据与绘制图象电压U2V电阻R/Ω51015电流I/A0.40.2

0.13知识梳理知识梳理实验结论当导体的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。滑动变阻器的作用:保护电路、控制电阻两端的电压不变。知识梳理1.在探究电流与电压和电阻的关系时,使用的实验方法是什么?控制变量法2.在探究电流与电压和电阻的关系时,滑动变阻器在实验中的作用?都有保护电路作用,在研究电流与电压的关系时,改变电阻R两端的电压;在研究电流与电阻的关系时,有使电阻R两端的电压保持不变。3.在探究电流与电压和电阻的关系时,多次测量的目的?得到普遍规律,避免偶然性4.在探究电流与电阻的关系时,移动滑动变阻器滑片时,眼睛看着电压表,直到电压表示数为控制的电压。同步习题同步习题同步习题02第2节

欧姆定律知识梳理早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究,发现对大多数导体而言,上面的规律是成立的,并进一步归纳得出了下面的欧姆定律。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。电压电阻电流I=UR01内能欧姆定律知识梳理内能公式中使用国际单位(单位要统一)电压U的单位:V电阻R的单位:Ω电流I的单位:A变形公式URI=IRU=R=IU知识梳理1.公式的“同一性”:三个物理量是对于同一个导体或同一段电路而言2.同时性:三个物理量是对同一时刻而言3.欧姆定律的适用范围:纯电阻电路纯电阻电路:除电源外,只有电阻原件的电路(电能全部转化为内能)非纯电阻电路:对于含有电动机、电风扇等原件的电路(电能除了转化成内能以外,还可以转化成其它形式的能量)知识梳理欧姆定律:变形式:(唯一表达式)(只是数学计算公式,没有物理意义)导体的电压与电流成正比导体的电阻与电压成正比,与电流成反比电阻是导体本身的一种性质大小只与导体的材料、长度、横截面积、温度等因素有关与导体两端的电压,和通过的电流无关知识梳理02物体内能的改变1.热传递可以改变物体的内能(1)热传递:能量从高温物体传到低温物体,或者是从同一物体的高温部分传到低温部分。(2)发生条件:不同物体之间或同一物体的不同部分之间存在温度差。(3)热传递过程中,传递能量的多少叫作热量(Q)。热量的单位也是焦耳(J),它在热传递过程中等于物体内能的变化量。(4)热传递的实质:能量发生了转移。(5)最终结果:直到温度相同。同步习题同步习题同步习题03第3节

电阻的测量知识梳理01电阻的测量

设计实验知识梳理

为了减少实验误差,实际测量中要改变待测电阻两端的电压,多次测量电压及电流的值,求出每次的电阻值,最后求电阻的平均值。

使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。串联一个滑动变阻器,移动滑片,就可以改变定值电阻两端的电压和流过的电流。电路设计如图所示,当变阻器的滑片P向左移动时,变阻器连入电路的阻值变小,则待测电阻两端的电压变大,通过的电流也变大。知识梳理重力的概念实验原理:R=UI测量的量:1.导体两端的电压U2.电路中的电流I电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。实验器材:实验:伏安法测电阻知识梳理AVRR'S电路图实物图AVRR'S1.滑动变阻器的作用:①

;②

。改变R两端的电压或电路中电流大小保护电路2.本实验中多次测量的目是:

。多次测量求平均值从而减小误差知识梳理实验步骤1.断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。2.检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,改变待测电阻两端的电压,记下三组或三组以上对应的电压值和电流值,分别填入表格中。3.根据记录的数据应用公式分别求出对应的电阻值,并求出其平均值,即为定值电阻的阻值。知识梳理实验序号电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω11

0.205.05.1220.395.1

33

0.58

5.2

实验数据知识梳理分析论证

当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之而改变,但电压与电流的比值不变,即电阻不变,同时证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的,与电压和电流无关。知识梳理知识梳理实验原理:R=UI测量的量:1.小灯泡两端的电压U2.电路中的电流I电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、待测电阻。实验器材:实验:伏安法测小灯泡的电阻电阻知识梳理AVLRS电路图实物图知识梳理实验步骤:1.断开开关,按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。2.检查电路无误后闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,改变小灯泡两端的电压(不要超过额定电压的1.2倍),记下三组或三组以上对应的电压值和电流值,分别填入表格中。3.根据记录的数据应用公式R=U/I分别求出对应的电阻值,填入表格中。实验次序U/VI/A灯泡亮度R/Ω12.50.3亮220.28较亮31.50.24暗数据分析小灯泡不是定值电阻分析:灯丝温度升高,导致电阻变大。结论:注意:用不同温度下测得的阻值求平均值不妥知识梳理8.37.16.3同步习题同步习题同步习题同步习题同步习题04第4节

欧姆定律在串、并联电路中的应用知识梳理01欧姆定律在串联电路中的应用1.串联电路中电流的计算

根据串联电路电流的规律,通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流相等,都等于I。

电阻R1两端的电压U1=IR1,R2两端的电压U2=IR2。根据串联电路电压的规律U=U1+U2,有U=IR1+IR2=I(R1+R2)求得

知识梳理

串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和。知识梳理

串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和。知识梳理2.串联电路中电阻的规律I1R1I2R2U1U2UI由欧姆定律得:U1=I1R1U2=I2R2U=IR所以:IR=I1R1+I2R2结论:串联电路的总电阻等于各电阻之和。由串联电路规律可知:U=U1+U2

I=I1=I2即:R=R1+R2知识梳理R=R1+R2相当于增加了导体的长度思考:n个电阻串联时,电路的总阻值是多少?…R1R2RnR=R1+R2+…+Rn思考:当其中一个电阻变大时,总电阻如何变化?思考:n个阻值为R0的电阻串联的总阻值为多少?R=nR0电阻串联后相当于增大了导体长度,所以串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。总电阻变大知识梳理思考:需要更换一个200Ω的电阻。现在只有一个100Ω和几个50Ω的电阻,该怎么办?将一个100Ω的电阻和两个50Ω的串联就可以了。知识梳理3.串联电路中电压与电阻的关系R1R2UII1I2U1U2I=

I1=

I2串联电路中电压与电阻存在什么关系?R=R1+R2U=U1+U2总结:串联分压,电压之比等于电阻之比。

知识梳理02欧姆定律在并联电路中的应用1.并联电路中电流的计算

定值电阻R1和R2并联,电源电压为U。并联电路各支路两端的电压相等U1=U2。通过电阻R1的电流为:I1=U1/R1。通过电阻R2的电流为:I2=U2/R2。

并联电路中干路电流等于各支路两端电压除以本支路电阻的和。知识梳理2.并联电路中电阻的规律由欧姆定律得:由并联电路可知:I=I1+I2U=U1=U2所以:结论:并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。即:I=URI2

=U2R2I1

=U1R1=URU1R1+U2R2=1R1R1+1R2知识梳理

相当于增加了导体的横截面积思考:n个电阻并联时,电路的总阻值是多少?…R2思考:n个阻值都为R0的电阻并联的总阻值为多少?思考:当其中一个电阻变大或变小时,总电阻如何变化?

电阻并联后相当于增大了导体横截面积,所以并联电路的总电阻小于任意一个分电阻。知识梳理3.并联电路中电流与电阻的关系R1R2UII1I2I=I1+I2

并联电路中电流与电阻存在什么关系?U=U1=U2

总结:并联分流,电流之比等于电阻之比的倒数。

同步习题同步习题同步习题本章小结感受中考感受中考感受中考感受中考感受中考感受中考感受中考感受中考感受中考

考点整理

欧姆定律及其应用12345678910111213141.(四川宜宾)如图所示,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是

光敏电阻,其阻值随光照的增强而减小。闭合开关S,逐渐减小R的光

照强度,电表示数的变化情况是(

D

)A.A表和V表示数均变大B.A表和V表示数均变小C.A表示数变大,V表示数变小D.A表示数变小,V表示数变大D2.(唐山期中)如图(a)所示的电路,电源电压保持不变,当闭合开

关S,调节滑动变阻器的滑片P使其阻值从最大变化到最小,两个电阻

的U-I关系图象如图(b)所示。下列判断错误的是(

A

)A.电源电压为12VB.定值电阻R1的阻值为10ΩC.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20ΩD.当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表

的示数为0.3AA1234567891011121314

A.5Ω

30VB.5Ω

2.5VC.10Ω

20VD.10Ω

10VB12345678910111213144.如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,定值电阻R1=10Ω,R2=20Ω,滑动变阻器R3的最大阻值为30Ω。下列说法错误的是(

B

)BA.闭合开关S1、S2、S3,电流表的示数为0.9AB.闭合开关S1、S2、S3,通过R1和R2的电流之比为1∶2C.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,

电流表和电压表的示数均变小D.只闭合开关S1,R3的滑片由a端移动到b端的过程中,

电压表示数的变化范围是6~1.5V12345678910111213145.(重庆)将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处,并将一个

电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关S,移动滑片P,多

次记录两电表示数;断开开关S,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获

取数据并记录,将记录的数据绘制成如图乙所示的I-U图象。有关分

析正确的是(

C

)CA.电源电压为3.5VB.图线b是用接入定值电阻时记录的数据绘制

得到的C.定值电阻和小灯泡两端的电压各为3.5V时,小灯泡的电阻较大D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大12345678910111213146.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=5∶4,则R1∶R2=

⁠;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙=

⁠。1∶4

1∶5

12345678910111213147.(四川广安)如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图象,若将L和

R并联在电源电压为6V的电路中,则整个电路的总电流为

A;若

将其串联在电源电压为4V的电路中,则L与R的阻值之比为

⁠。0.9

1∶3

12345678910111213148.(石家庄三模)在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1

的阻值为24Ω。闭合开关S后,电流表的示数为0.5A,电压表V2的

示数为6V。1234567891011121314(1)求电阻R1两端的电压U1和电源电压U。解:(1)闭合开关S后,R1与R2串联,电压表V1测R1两端

的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路中的

电流。电流表的示数为0.5A,R1的阻值为24Ω,电阻

R1两端的电压U1=IR1=0.5A×24Ω=12V;电压表V2的示数为6V,根据串联电路的电压规律可知,电源电压U=U1+U2=12V+6V=18V。1234567891011121314(2)求电阻R2的阻值。

(3)现用定值电阻R0替换R2,R0的阻值是5Ω的整数倍,求定值电阻R0

的可能值。要求电路能正常工作,且满足:①电压表V1的示数不小于电压表V2的示数。②电压表V1的示数与电压表V2的示数的比值不超过4。1234567891011121314

1234567891011121314

1234567891011121314

(1)请计算当压力为0N时,R0的阻值。解:根据题中电路图可知,定值电阻R1与压敏电阻R0串联,电流表测电路中的电流。1234567891011121314(2)由题图乙可知,电路中的电流的倒

数与压力成一次函数关系,而电压不

变,电阻与电流的倒数成正比关系,则

压敏电阻R0与压力F的关系为一次函

数,设为R0=kF+b①。(2)请写出压力F与R0阻值大小的数量关系式,并计算该测试机可以承担

的最大压力。1234567891011121314

1234567891011121314

1234567891011121314(3)老师告诉小明用阻值为60Ω的定值电阻R2替换R1可以增大该测试

机的量程,替换后测试机的测量范围为0~100N,求电流表示数的

变化范围。

1234567891011121314

1234567891011121314

伏安法测电阻10.

(天津改编)如图所示的“电阻测量盒”,内有电源(电压

不变且未知)、阻值已知的定值电阻R0、开关和电流表,并引出两根导

线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两端相连,根据开关

闭合、断开时电流表的示数,可以算出Rx的阻值。设计的盒内电路图

中,不符合要求的是(

C

)C123456789101112131411.

(黑龙江绥化)用如图甲所示的电路测量未

知电阻Rx的阻值(阻值约为10Ω),电源电压为3V。1234567891011121314(1)请用笔画线代替导线,将电路连接完整。要求:滑动变阻器的滑片

向右滑动时,电流表的示数变小。(导线不允许交叉)1234567891011121314(2)电路连接完成后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,

出现此现象的原因可能是

(写出一种原因即

可)。(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电压表的示数为2.7V,电流表的示数如图乙所示,是

A,则测得未知电阻Rx=

Ω。实验中通过移动滑片得到多组实验数据计算出Rx的平均值,这样做的目的是

⁠。Rx短路(或电压表断路)

0.3

9

减小误差

1234567891011121314(4)另一组同学利用如图丙所示的电路也完成了该实验。电源电压不

变,滑动变阻器的最大阻值为R0,a、b为滑动变阻器两端点,请把实验

步骤补充完整:1234567891011121314①闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至a端,读出电压表的示数U1。②闭合开关S,

⁠,读出电压表的示数

U2,则待测电阻的表达式Rx=

(用R0、U1、U2表示)。移动滑动变阻器的滑片P至b端

123456789101112131412.(河南)在“测量小灯泡的电阻”实验中,选用的器材有两节新干

电池,额定电压为2.5V的待测小灯泡,滑动变阻器,电流表,电压

表,开关和若干导线。12345678910111213

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