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第十七章歐姆定律
第1節(jié)電流與電壓和電阻的關(guān)系物理量物理意義符號(hào)單位電流電荷定向移動(dòng)IA電壓使電荷移動(dòng)形成電流的原因UV電阻導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用RΩ電流電壓電阻促使阻礙電流與電壓和電阻有怎樣的關(guān)系呢?回顧舊知1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究電流與電壓和電阻的關(guān)系;會(huì)同時(shí)使用電壓表和電流表測(cè)量一段導(dǎo)體兩端的電壓和其中的電流。2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)用滑動(dòng)變阻器改變部分電路兩端的電壓及電路中電流。素養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)思路:電流既與電壓有關(guān),也與電阻有關(guān)。那么要探究電流與電壓的關(guān)系,就要控制電阻不變,測(cè)出電阻在不同電壓下的電流,從而得出電流與電壓的關(guān)系。VAR滑動(dòng)變阻器的作用:改變定值電阻兩端的電壓。探究新知知識(shí)點(diǎn)1探究電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)①按電路圖連接電路;注意:連接電路前先斷開(kāi)開(kāi)關(guān),并將滑動(dòng)變阻器滑片移到最大值處,電流表和電壓表要選擇合適的量程和正確的接線柱。②閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)成倍增加(如分別為1V、2V、3V),依次記下電流表的示數(shù),把數(shù)據(jù)記錄在表格中。探究新知實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)次序電阻R=_Ω電壓U/V電流I/A1231021.510.10.150.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)探究新知點(diǎn)擊上方圖片,認(rèn)識(shí)電流與電壓的關(guān)系U/VI/A0··0.10.30.212340.4··數(shù)據(jù)分析結(jié)論:在電阻一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓_________。成正比過(guò)原點(diǎn)的直線探究新知例1(2018?齊齊哈爾)小鵬在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”時(shí),電路如圖甲所示,電源電壓保持不變,R為定值電阻。(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖中的電路按甲圖連接完整。(要求導(dǎo)線不交叉)連接中考鞏固練習(xí)(2)連接電路時(shí),開(kāi)關(guān)應(yīng)該處于_________狀態(tài),實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于_____(選填“A”或“B”)端?;瑒?dòng)變阻器的作用除了保護(hù)電路外,還起到了____________________的作用。(3)電路連接正確后,閉合開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)但電流表無(wú)示數(shù),此時(shí)出現(xiàn)的故障可能是_______(選填字母)。A.滑動(dòng)變阻器短路B.電流表斷路C.電阻R短路D.電阻R斷路改變導(dǎo)體兩端電壓A斷開(kāi)D鞏固練習(xí)設(shè)計(jì)思路:要探究電流與電阻的關(guān)系,更換不同阻值的電阻,同時(shí)控制電阻兩端的電壓相同。VAR滑動(dòng)變阻器的作用:保持定值電阻兩端的電壓不變。探究新知知識(shí)點(diǎn)2探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路設(shè)計(jì)①按電路圖連接電路;注意:連接電路前先斷開(kāi)開(kāi)關(guān),并將滑動(dòng)變阻器滑片移到最大值處,電流表和電壓表要選擇合適的量程和正確的接線柱。②閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為2V,記下電流表的示數(shù),把數(shù)據(jù)記錄在表格中。③斷開(kāi)開(kāi)關(guān),更換阻值不同的電阻,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)仍為2V,記下電流表的示數(shù),把數(shù)據(jù)記錄在表格中。探究新知實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)次序電壓U=_V電阻R/Ω電流I/A1231.51050.150.3150.1探究新知點(diǎn)擊上方圖片,認(rèn)識(shí)電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)R/ΩI/A···0.10.21015結(jié)論:在電壓一定的情況下,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻_________。成反比0.30反比例圖象·探究新知數(shù)據(jù)分析5例3
某同學(xué)在探究“電流跟電壓、電阻的關(guān)系”時(shí),根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)畫(huà)出了如圖所示的一個(gè)圖象。下列結(jié)論與圖象相符的是()A.電阻一定時(shí),電流隨著電壓的增大而增大B.電阻一定時(shí),電壓隨著電流的增大而增大C.電壓一定時(shí),電流隨著電阻的增大而減小D.電壓一定時(shí),電阻隨著電流的增大而減小C解析:是電壓、電阻的變化導(dǎo)致了電流的變化,而不是電流的變化引起電壓、電阻的變化,所以不能說(shuō)“電壓與電流成正比例”或“電阻與電流成反比”。鞏固練習(xí)例4在做“探究電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小翔連接了如圖所示的電路。他先在電路的A、B間接入10Ω的電阻,移動(dòng)變阻器的滑片,讀出電壓表與電流表的示數(shù);記錄數(shù)據(jù)后,改用15Ω電阻替換10Ω電阻,閉合開(kāi)關(guān),接下來(lái)他的實(shí)驗(yàn)操作應(yīng)該是()A.觀察電壓表,向右移動(dòng)滑片,讀取電流數(shù)據(jù)B.觀察電流表,向右移動(dòng)滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)C.觀察電壓表,向左移動(dòng)滑片,讀取電流數(shù)據(jù)D.觀察電流表,向左移動(dòng)滑片,讀取電壓數(shù)據(jù)C鞏固練習(xí)洪山嘴中學(xué)詹振亞洪山嘴中學(xué)詹振亞1.一導(dǎo)體接到電路中,如果把它兩端的電壓增大到原來(lái)的三倍,下列說(shuō)法中正確的是()A.它的電阻是原來(lái)的三倍B.它的電流保持不變C.它的電流是原來(lái)的三分之一D.它的電流是原來(lái)的三倍D基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)洪山嘴中學(xué)詹振亞洪山嘴中學(xué)詹振亞2.下列說(shuō)法正確的是()A.導(dǎo)體電阻一定時(shí),電壓跟電流成正比B.導(dǎo)體電阻一定時(shí),電流跟電壓成正比C.電壓一定時(shí),電阻跟電流成正比D.電壓一定時(shí),電流跟電阻成反比B基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)(2018?天門(mén))小明同學(xué)為了探究“電流與電壓的關(guān)系”連接了如圖甲所示的電路,正準(zhǔn)備閉合開(kāi)關(guān)時(shí),旁邊的小紅同學(xué)急忙攔住他,說(shuō)接線有錯(cuò)誤。(1)請(qǐng)你在圖甲中只改動(dòng)一根導(dǎo)線的連線,使電路正常工作,(用“×”標(biāo)出改動(dòng)的導(dǎo)線,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,把它接到正確的位置上,導(dǎo)線不得交叉)×能量提升題課堂檢測(cè)-+(2)糾正錯(cuò)誤后,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到_________(選填“A”或“B”)端。A×能量提升題課堂檢測(cè)-+
(3)小紅在探究“電流與電阻的關(guān)系”,她將表一中的第3次數(shù)據(jù)填入到表二中作為第1次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),然后將定值電阻R由5Ω更換成10Ω接入電路,調(diào)節(jié)滑片P,直到_________________為止,記下此時(shí)電流表的示數(shù),電流表示數(shù)如圖所示,請(qǐng)把電壓數(shù)及測(cè)得的電流數(shù)據(jù)填入表二中a、b處。電壓表的示數(shù)為3V實(shí)驗(yàn)次數(shù)電壓/V定值電阻/Ω電流/A1350.62a10b30.3課堂檢測(cè)
小紅同學(xué)根據(jù)表二中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到如下結(jié)論:“電流與電阻成反比”。(4)請(qǐng)你對(duì)第(3)步中的探究過(guò)程作出評(píng)價(jià),并寫(xiě)出兩點(diǎn)評(píng)價(jià)意見(jiàn)Ⅰ:___________
Ⅱ:________________________________實(shí)驗(yàn)次數(shù)少結(jié)論缺少“電壓一定”的前提條件課堂檢測(cè)課堂小結(jié)作業(yè)內(nèi)容教材作業(yè)完成課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”練習(xí)自主安排配套練習(xí)冊(cè)練習(xí)課后作業(yè)RUI第十七章歐姆定律
第2節(jié)歐姆定律
通過(guò)上節(jié)課的探究可以發(fā)現(xiàn):當(dāng)導(dǎo)體的電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓__________;當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻__________。成正比成反比回顧舊知這是不是普遍規(guī)律呢?1.掌握歐姆定律的內(nèi)容和表達(dá)式;明確歐姆定律公式中各個(gè)物理量的物理意義和單位。2.能夠運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算,并掌握解答電學(xué)計(jì)算題的一般步驟。素養(yǎng)目標(biāo)1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。2.公式3.變換公式U=IRR=IURUI電壓電阻電流I=URI——AU——VR——Ω單位要統(tǒng)一歐姆定律反映同一時(shí)刻、同一段電路中I、U、R之間的關(guān)系探究新知知識(shí)點(diǎn)歐姆定律
例題1
一輛汽車(chē)的車(chē)燈,燈絲電阻為30Ω,接在12V的電源兩端,求通過(guò)這盞車(chē)燈的電流。U=12VIR=30Ω解:已知燈絲兩端電壓U=12V,燈絲電阻R=30Ω。根據(jù)歐姆定律,可求得通過(guò)車(chē)燈的電流(1)畫(huà)電路圖;(2)列出已知條件和所求量;(3)求解待求量。解題步驟I=
=
=
0.4AUR12V30Ω探究新知用歐姆定律進(jìn)行計(jì)算的一般步驟探究新知01讀題、審題(注意已知量的內(nèi)容);02根據(jù)題意畫(huà)出電路圖;03在圖上標(biāo)明已知量的符號(hào)、數(shù)值和未知量的符號(hào);04選用物理公式進(jìn)行計(jì)算(書(shū)寫(xiě)格式要完整,規(guī)范)。1.
測(cè)電筆內(nèi)都有一個(gè)很大的電阻,用來(lái)限制通過(guò)人體的電流?,F(xiàn)有一只測(cè)電筆,其中的電阻為880kΩ,氖管的電阻和人體的電阻都比這個(gè)值小得多,可以不計(jì)。使用這支測(cè)電筆測(cè)試220V的電路時(shí)流過(guò)人體的電流是多大?解:U=220V,R=880kΩ=8.8×105Ω,I=
=
=
0.00025AUR220V8.8×105Ω
鞏固練習(xí)
例題2
在如圖所示的電路中,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R',使燈泡正常發(fā)光,用電流表測(cè)得通過(guò)它的電流值是0.6A。已知該燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是20Ω,求燈泡兩端的電壓。解:燈泡兩端的電壓:
UL=ILRL=0.6A×20Ω=12VRL=20ΩI=0.6A通過(guò)燈泡的電流IL=I=0.6AAR'LU=IR根據(jù),導(dǎo)出公式I=UR探究新知2.一個(gè)電熱水器工作時(shí)電熱絲的電阻是22Ω,通過(guò)的電流是10A,求電熱水器工作時(shí)兩端的電壓。解:已知R=22Ω,I=10A,電熱水器工作時(shí)兩端的電壓:U=IR=10A×22Ω=220V由得,
鞏固練習(xí)
【例題3】有一個(gè)電阻兩端的電壓是12V,通過(guò)它的電流是300mA,這個(gè)電阻的阻值是多少?解:U=12V,I=300mA=0.3A,電阻的阻值:由得,根據(jù),導(dǎo)出公式I=UR該題給出了一種測(cè)量導(dǎo)體電阻的方法:測(cè)出導(dǎo)體兩端的電壓U和通過(guò)導(dǎo)體的電流I,利用求出導(dǎo)體電阻。探究新知
跟相似,那能否認(rèn)為電阻跟電壓成正比,跟電流成反比?
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),導(dǎo)體電阻的大小是由導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積和材料決定的,當(dāng)電阻兩端電壓改變時(shí),通過(guò)它的電流也成正比例改變,而電壓與電流比值(即電阻)不變,是一個(gè)定值(可以看出電阻的大小等于電壓與電流的比值),故電阻跟電壓、電流無(wú)關(guān),不存在正、反比的關(guān)系。所以,只能用來(lái)計(jì)算電阻的大小,而不能用作電阻的定義式。探究新知【想想議議】3.根據(jù)歐姆定律可以得到公式,關(guān)于這個(gè)公式的下列說(shuō)法中,正確的是(
)A.同一導(dǎo)體的電阻與加在它兩端的電壓成正比B.同一導(dǎo)體的電阻與通過(guò)它的電流成反比C.導(dǎo)體兩端電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零D.同一導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,通過(guò)它的電流也增大幾倍,電壓與電流的比值不變D
鞏固練習(xí)4.一導(dǎo)體兩端電壓為3V時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流為1A,則導(dǎo)體電阻為_(kāi)________;若這段導(dǎo)體兩端電壓為7.5V,通過(guò)導(dǎo)體的電流為_(kāi)________。3Ω2.5A
鞏固練習(xí)1.(2018?哈爾濱)電阻R1、R2串聯(lián),電源電壓是10V,R1兩端電壓為8V,R1為10Ω.則R1中的電流等于_______A,R2等于______Ω。0.82.5基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)2.(2018?安徽)某定值電阻兩端加上10V的電壓時(shí),測(cè)得通過(guò)它的電流為2A,則其阻值為_(kāi)_____Ω,若電壓為0,則它的阻值為_(kāi)_____Ω。55基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)3.(2017?黑龍江)兩個(gè)定值電阻,阻值之比R1:R2=2:3,將它們串聯(lián)起來(lái)接在某一電路中,加在它們兩端的電壓之比U1:U2=________;若將它們并聯(lián)起來(lái)接在某一電路中,通過(guò)它們的電流之比I1:I2=_________。2:33:2基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)4.(2018?呼和浩特)早在19世紀(jì)20年代,德國(guó)物理學(xué)家歐姆就對(duì)導(dǎo)體中電流,導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)對(duì)于大多數(shù)導(dǎo)體而言,導(dǎo)體中電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比,并于1827年在《動(dòng)電電路的數(shù)學(xué)研究》一書(shū)中,把他的實(shí)驗(yàn)規(guī)律總結(jié)成如下公式:S=γ?E(S表示導(dǎo)體中的電流;E表示導(dǎo)體兩端電壓;γ表示導(dǎo)體對(duì)電流的傳導(dǎo)率,簡(jiǎn)稱(chēng)電導(dǎo)率)。關(guān)于這一規(guī)律,下列說(shuō)法正確的是()A.對(duì)于不同的導(dǎo)體,給它們兩端加相同的電壓,通過(guò)的電流與導(dǎo)體的電導(dǎo)率成反比B.對(duì)于不同的導(dǎo)體,如果通過(guò)的電流相同,電壓與導(dǎo)體的電導(dǎo)率成正比C.電導(dǎo)率反映的是導(dǎo)體對(duì)電流的導(dǎo)通作用D.電導(dǎo)率的大小是由加在導(dǎo)體兩端電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流決定的C課堂檢測(cè)(2018?北京)如圖所示,電源兩端電壓U為9V并保持不變,電阻R1阻值為10Ω.閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表A的示數(shù)I為1.2A.求:(1)電流表A1的示數(shù)I1;(2)電阻R2的阻值。解:(1)由圖可知,R1與R2并聯(lián),電流表A1測(cè)量電阻R1的電流,電流表A測(cè)干路電流;根據(jù)并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等可知:U1=U2=U=9V;則電流表A1的示數(shù):能力提升題課堂檢測(cè)解:(2)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)電阻R2的電流:I2=I-I1=1.2A-0.9A=0.3A,R2的阻值:能力提升題課堂檢測(cè)歐姆定律公式導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。內(nèi)容適用條件單位統(tǒng)一同一導(dǎo)體純電阻電路課堂小結(jié)作業(yè)內(nèi)容教材作業(yè)完成課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”練習(xí)自主安排配套練習(xí)冊(cè)練習(xí)課后作業(yè)第十七章歐姆定律
第3節(jié)電阻的測(cè)量
1.電流可以用電流表測(cè)量,電壓可以用電壓表測(cè)量。那么,用什么方法測(cè)量電阻呢?
2.如何運(yùn)用歐姆定律找到間接測(cè)出導(dǎo)體的電阻的方法?I=URR=UI導(dǎo)入新知想想議議1.
進(jìn)一步掌握使用電壓表和電流表的方法;學(xué)會(huì)用伏安法測(cè)量電阻。2.加深對(duì)歐姆定律及其應(yīng)用的理解。素養(yǎng)目標(biāo)需知道:R兩端的電壓U和通過(guò)R的電流I用電壓表測(cè)出要測(cè)量電阻R=?根據(jù)歐姆定律得到VRxA伏安法探究新知知識(shí)點(diǎn)伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)原理用電流表測(cè)出實(shí)驗(yàn)電路設(shè)計(jì)核心電路:添加必要元件:VRxA完善電路:改變待測(cè)電阻兩端的電壓及通過(guò)的電流大小。從而求出不同工作電壓下的電阻。多次測(cè)量求平均值從而減小誤差。實(shí)驗(yàn)器材:電源、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、待測(cè)電阻探究新知實(shí)驗(yàn)伏安法測(cè)電阻
1.調(diào)節(jié)電流表、電壓表的指針到零刻度;斷開(kāi)開(kāi)關(guān),按電路圖連接實(shí)物。
2.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器到阻值最大端,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片至適當(dāng)位置,分別讀出電流表的示數(shù)I、電壓表的示數(shù)U,并記錄在表格中;
3.根據(jù)公式
,計(jì)算出R的值,并記錄在表格中。
4.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片改變待測(cè)電阻中的電流及兩端的電壓,再測(cè)幾組數(shù)據(jù),并計(jì)算R的值。實(shí)驗(yàn)步驟探究新知測(cè)量次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω1234平均值探究新知數(shù)據(jù)表格①變阻器滑片放阻值最大②目光檢查有無(wú)短路③試觸檢查是否工作正常①開(kāi)關(guān)和變阻器靠近右手②電流和電壓表盡量靠近③擺放合理,不出交叉線①斷開(kāi)開(kāi)關(guān),從正極開(kāi)始②先連接串聯(lián),再連并聯(lián)③注意電表的正負(fù)接線柱+-0.63A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123153V0510150123|||||||||||||||||||||||||||||||SPRx擺連檢探究新知實(shí)驗(yàn)操作例1(2018?銅仁)小宇在測(cè)電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)出了如圖甲所示的電路圖,圖乙是未連接完整的實(shí)物圖。(1)根據(jù)圖甲所示的電路圖,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將圖乙所示的實(shí)物圖連接完整。(2)連接完整后,閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)向______(填“a”或“b”)端移動(dòng)。a
連接中考
鞏固練習(xí)
(3)將滑片P移動(dòng)到某一位置時(shí),分別讀出兩表的示數(shù)為U和I,寫(xiě)出Rx的數(shù)學(xué)表達(dá)式:Rx=__________。(4)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行多次測(cè)量并求平均值的目的是:_________。減小誤差
鞏固練習(xí)探究新知點(diǎn)擊圖片播放實(shí)驗(yàn)拓展測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻測(cè)量小燈泡工作時(shí)的電阻次數(shù)U/AI/AR/Ω燈泡亮度10.50.133.8不亮210.185.6燈絲暗紅31.50.217.5微弱發(fā)光420.248.7發(fā)光較亮52.50.269.6正常發(fā)光結(jié)論:燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。注意:燈泡在不同電壓下的電阻不同,求不同電壓下燈泡電阻的平均值作為燈絲電阻是毫無(wú)意義的。探究新知數(shù)據(jù)分析+-0.63A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123153V0510150123|||||||||||||||||||||||||||||||SPRx故障2:電流表和電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度很小。原因:①電壓表和電流表的量程可能都選擇過(guò)大;②電源電壓可能過(guò)低。故障1:電流表與電壓表的指針?lè)聪蚱D(zhuǎn)。原因:電流表和電壓表的“+”、“-”接線柱接反探究新知故障分析+-0.63A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123153V0510150123|||||||||||||||||||||||||||||||SPRx故障3:電流表指針超過(guò)最大值。原因:①量程可能選擇過(guò)?。虎陔娐分锌赡艹霈F(xiàn)短路。故障4:滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)時(shí),電表示數(shù)及燈泡亮度無(wú)變化。原因:滑動(dòng)變阻器沒(méi)有“一上一下”連接。探究新知故障分析+-0.63A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123153V0510150123|||||||||||||||||||||||||||||||SPRx故障5:閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮,電流表、電壓表無(wú)示數(shù)。原因:①滑動(dòng)變阻器阻值太大。②接觸不良或燈絲等斷開(kāi)③電源等元件可能損壞;故障6:閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮,電流表幾乎無(wú)示數(shù),電壓表指針明顯偏轉(zhuǎn)(或示數(shù)等于電源電壓)。原因:燈泡的燈絲可能斷了或燈座與燈泡接觸不良探究新知故障分析+-0.63A00.20.40.6|||||||||||||||||||||||||||||||0123153V0510150123|||||||||||||||||||||||||||||||SPRx故障7:在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片時(shí),他發(fā)現(xiàn)燈泡變亮了,而電壓表的示數(shù)卻減小了。原因:將電壓表錯(cuò)接在了滑動(dòng)變阻器兩端。故障8:開(kāi)關(guān)閉合,燈不亮,電流表有示數(shù),電壓表無(wú)示數(shù)。原因:燈泡短路探究新知故障分析例2
(2018?樂(lè)山)在測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電壓為3.8V的小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn)中,電源電壓恒為6V。(1)小明連接如圖甲所示的電路,準(zhǔn)備閉合開(kāi)關(guān)時(shí),發(fā)現(xiàn)有接線錯(cuò)誤。請(qǐng)你按要求在圖將需改錯(cuò)的導(dǎo)線畫(huà)“ד,并補(bǔ)畫(huà)出正確的導(dǎo)線。要求:閉合開(kāi)關(guān)后,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)增大?!?/p>
連接中考
鞏固練習(xí)(甲)
(2)檢查電路連接無(wú)誤后,閉合開(kāi)關(guān),燈泡不亮,電壓表有示數(shù),電流表示數(shù)為零導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因可能是________。A.電壓表斷路B.小燈泡斷路C.滑動(dòng)變阻器斷路D.電壓表短路
(3)電路完善后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)為3.8V時(shí),電流表示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為_(kāi)_____A,此時(shí)小燈泡的電阻為_(kāi)________Ω.0.3211.88B
鞏固練習(xí)(乙)
(4)小明同學(xué)多次移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,記下多組對(duì)應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖丙所示的圖象,通過(guò)圖象可以發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的,這一現(xiàn)象表明:燈絲的電阻隨溫度的升高而____________(選填:“增大”、“不變”、“減小”)。增大
鞏固練習(xí)(丙)實(shí)驗(yàn)方案(1)(1)S2斷開(kāi)、S1閉合,電流表的示數(shù)為I1;(U=I1·Rx)(2)S1斷開(kāi)、S2閉合,電流表的示數(shù)為I2;(U=I2·R0
)(3)Rx=——————————實(shí)驗(yàn)步驟:R0AS2S1有:I1·Rx=I2R0
RxR0為已知電阻探究新知實(shí)驗(yàn)拓展只有電流表(無(wú)電壓表)如何測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)方案(2)(1)S1閉合、S2打開(kāi),測(cè)出電流表的示數(shù)為I1;(2)S1、S2閉合,測(cè)出電流表的示數(shù)為I2;(3)則待測(cè)電阻Rx=
———————————.有:I1·R0=(I2-I1)RxR0RxAS2S1U=I1·R0U=(I2-I1)Rx實(shí)驗(yàn)步驟:探究新知實(shí)驗(yàn)方案(3)R0RxASab(1)S接a時(shí)電流表的示數(shù)為Ia;(2)S接b時(shí)電流表的示數(shù)為Ib;U=Ia
·R0U=Ib·Rx實(shí)驗(yàn)步驟:(3)Rx=——————————探究新知實(shí)驗(yàn)方案(4)ARx
R0
Sab實(shí)驗(yàn)步驟:(1)P到a時(shí)電流表的示數(shù)為Ia;(2)P到b時(shí)電流表的示數(shù)為Ib;U=Ia·RxU=Ib·(Rx+R0)P(3)Rx=——————————探究新知實(shí)驗(yàn)方案(5)R0RxS1S2A實(shí)驗(yàn)步驟:(1)S1、S2閉合,電流表的示數(shù)為I1;(2)S1閉合、S2打開(kāi),電流表的示數(shù)為I2;U=I1·RxU=I2·(Rx+R0)(3)Rx=——————————探究新知R0RxU0S實(shí)驗(yàn)步驟:(1)S閉合測(cè)出R0的電壓為U0;(2)再測(cè)出Rx的電壓為Ux;VR0RxVUxSU0(3)Rx=——————————實(shí)驗(yàn)方案(1)探究新知實(shí)驗(yàn)拓展只有電壓表如何測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)方案(2)實(shí)驗(yàn)步驟:R0RxVS1S2(1)S1、S2都閉合,電壓表的示數(shù)為U1;(2)S1閉合、S2斷開(kāi),電壓表的示數(shù)為U2;(3)Rx=——————————探究新知實(shí)驗(yàn)方案(3)實(shí)驗(yàn)步驟:(1)P到a時(shí)電壓表的示數(shù)為U1;(2)P到b時(shí)電壓表的示數(shù)為U2;Rx
R0
SabPVRxSVRx
R0
SabPVU1U2U1(3)Rx=——————————探究新知例3
某同學(xué)設(shè)計(jì)了只有電流表或電壓表測(cè)量未知電阻Rx阻值的電路圖,其中電源電壓U未知但保持不變,定值電阻和滑動(dòng)變阻器的最大阻值均已知,在圖所示的電路中,測(cè)不出Rx阻值的是()AD
鞏固練習(xí)例4如圖所示,幾個(gè)同學(xué)在只有電流表或電壓表時(shí),利用一個(gè)已知阻值的電阻R0設(shè)計(jì)了四個(gè)測(cè)未知電阻Rx的電路,其中不可行的是()ABCDC
鞏固練習(xí)1.一個(gè)20Ω的電阻,接在由4節(jié)干電池串聯(lián)的電源上,要測(cè)這個(gè)電阻中的電流和兩端的電壓,電流表、電壓表選的量程應(yīng)為()A.0~0.6A,0~3VB.0~0.6A,0~15VC.0~3A,0~3VD.0~3A,0~15VB基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)2.某同學(xué)按下圖所示電路連好實(shí)驗(yàn)器材后,閉合開(kāi)關(guān),燈泡正常發(fā)光,但電壓表指針不動(dòng),這可能是()A.電流表燒壞,電路開(kāi)路B.電流表完好,與電流表相連的導(dǎo)線斷了C.電壓表接線柱處導(dǎo)線短路D.電壓表接線柱處導(dǎo)線接觸不良
D基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)
3.小東同學(xué)做“測(cè)量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn):(1)請(qǐng)完成如圖實(shí)驗(yàn)電路的連接;(2)小東正確連接電路后閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電壓表的示數(shù)為圖(甲)所示,此時(shí)電流表的示數(shù)如圖(乙)所示,小燈泡的電阻是
Ω。5
abcd基礎(chǔ)鞏固題課堂檢測(cè)(2018?綏化)甲圖是實(shí)驗(yàn)小組用伏安法測(cè)未知電阻Rx的實(shí)物電路,電源電壓未知但恒定,已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為R。(電阻均不受溫度影響)(1)在甲圖中找出連接錯(cuò)誤的一根導(dǎo)線,并在導(dǎo)線上畫(huà)“×”,用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將實(shí)物圖連接正確。(所畫(huà)的導(dǎo)線要用實(shí)線,不可用虛線,導(dǎo)線不能交叉)×能力提升題課堂檢測(cè)(2)連接電路時(shí)開(kāi)關(guān)應(yīng)_________,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)位于_________(選填“左”或“右”)端;(3)該實(shí)驗(yàn)的原理是________。斷開(kāi)右(4)在實(shí)驗(yàn)操作中,發(fā)現(xiàn)電流表已損壞,電壓表完好,于是小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如乙圖所示的電路圖也完成了實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你幫助他們把以下實(shí)驗(yàn)步驟填寫(xiě)完整:①閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)滑片位于最左端時(shí),讀出此時(shí)電壓表的示數(shù),記為U1;②再_____________________,讀出此時(shí)電壓表的示數(shù),記為U2;③則未知電阻Rx=__________。將滑片移動(dòng)到最右端課堂檢測(cè)課堂小結(jié)作業(yè)內(nèi)容教材作業(yè)完成課后“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”練習(xí)自主安排配套練習(xí)冊(cè)練習(xí)課后作業(yè)第十七章歐姆定律
第4節(jié)歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用
導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比1.歐姆定律數(shù)學(xué)表達(dá)式I=URR=UIU=IR變形公式
U
RI知識(shí)回顧(1)串聯(lián)電路中的電流處處相等;
I=I1=I2(2)串聯(lián)電路中的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
U=U1+U22.串聯(lián)電路中的電流、電壓規(guī)律R2UIR1U1U2I2I1知識(shí)回顧I1II2R2R1U(1)并聯(lián)電路干路中的電流等于各支路中的電流之和;
I=I1+I2(2)并聯(lián)電路中各支路兩端電壓相等。
U=U1=U23.并聯(lián)電路中的電流、電壓規(guī)律知識(shí)回顧1.會(huì)用歐姆定律,結(jié)合串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點(diǎn),解決一些綜合性的問(wèn)題。2.通過(guò)計(jì)算,學(xué)會(huì)解答電學(xué)計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)邏輯思維能力、解答電學(xué)題的良好習(xí)慣。素養(yǎng)目標(biāo)等效電路RR1R2甲圖乙圖電壓相同電流相同探究新知
甲、乙兩電路中,電壓和電流均相同。對(duì)電路中的電流而言,乙圖中的電阻R產(chǎn)生的效果與甲圖中兩個(gè)電阻R1和R2產(chǎn)生的效果相同,我們把電阻R叫做R1和R2的等效電阻,也叫總電阻。探究新知由歐姆定律得:U1=I1RU2=I2R2U=IR由串聯(lián)電路可知:U=U1+U2
即:IR=I1R1+I2R2可得:R=R1+R2串聯(lián)電路的總電阻等于各電阻之和。結(jié)論:R2UIR1U1U2I2I1UIR等效于
又因?yàn)镮=I1=I2知識(shí)點(diǎn)1串聯(lián)電路中的電阻特點(diǎn)探究新知①若電路中有多個(gè)電阻串聯(lián),則②若n個(gè)阻值都為R0的電阻串聯(lián),總電阻R=nR0③串聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻都大相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度R=R1+R2+…探究新知例題1
如圖所示,電阻R1為10Ω,電源兩端電壓為6V。開(kāi)關(guān)S閉合后,求(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻R2為50Ω時(shí),通過(guò)電阻R1的電流I;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻R3為20Ω時(shí),通過(guò)電阻R1的電流I'。=10ΩR2=50Ω解:(1)當(dāng)R2=50Ω時(shí),電路中的總電阻:R總=R1+R2=10Ω+50Ω=60Ω.通過(guò)電阻R1的電流I=(2)當(dāng)R3=20Ω時(shí),通過(guò)電阻R1的電流I'=R3=20Ω探究新知1.交警使用的某型號(hào)酒精測(cè)試儀的工作原理如圖
所示。電源電壓恒為9V,傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,當(dāng)酒精氣體的濃度為0時(shí),R2的電阻為
80Ω。使用前要通過(guò)調(diào)零旋鈕(即滑動(dòng)變阻器R1的滑片)對(duì)測(cè)試儀進(jìn)行調(diào)零,此時(shí)電壓表的示數(shù)為8V。求:(1)電壓表的示數(shù)為8V時(shí),電流表的示數(shù)為多少?(2)電壓表的示數(shù)為8V時(shí),滑動(dòng)變阻器R1的電阻值為多少?
(3)調(diào)零后,R1的電阻保持不變.某駕駛員對(duì)著測(cè)試儀吹氣10s,若電流表的示數(shù)達(dá)到0.3A,表明駕駛員醉駕,此時(shí)電壓表的示數(shù)為多少?鞏固練習(xí)解:(1)電流表的示數(shù):(2)電路的總電阻:R1的電阻:R1=R-R2=90Ω-80Ω=10Ω.(3)R1的電壓:U1'=I'R1=0.3A×10Ω=3V.
電壓表的示數(shù):U2'=U-U1'=9V-3V=6V.U2=8V=80ΩU=9V鞏固練習(xí)R2UIR1U1U2I2I1串聯(lián)電路中的分壓特點(diǎn)由U1=I1R1、U2=I2R2、I1=I2可得:U1:U2=R1:R2拓展:多電阻串聯(lián)U1:U2:=R1:R2:……探究新知串聯(lián)電路中,各導(dǎo)體兩端的電壓比等于導(dǎo)體的電阻比?;瑒?dòng)變阻器阻值減小時(shí),分得電壓減小,同時(shí),定值電阻兩端電壓則增大。2.在圖所示的電路中,電源電壓不變,開(kāi)關(guān)閉合后,滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí),三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是(
)A.A的示數(shù)變小,V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)變小B.A的示數(shù)變大,V1的示數(shù)變大,V2的示數(shù)變小C.A的示數(shù)變小,V1的示數(shù)不變,V2的示數(shù)變大D.A的示數(shù)變大,V1的示數(shù)變大,V2的示數(shù)變大解析:滑動(dòng)變阻器與燈泡串聯(lián)在電路中,A測(cè)量電路中電流,V1測(cè)量電源電壓(V1保持不變),V2測(cè)量滑動(dòng)變阻器兩端電壓;滑片向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器阻值增大,會(huì)使電路中電流減小,A的示數(shù)變小,燈泡變暗;同時(shí),滑動(dòng)變阻器分壓增大,V2的示數(shù)變大。RLC鞏固練習(xí)3.如圖甲所示,R1為定值電阻,R2為滑動(dòng)變阻器,電源電壓恒定。閉合開(kāi)關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,R1、R2兩端的電壓U1、U2與電流I的變化關(guān)系圖象如圖所示,其中正確的是(
)解析:R1與R2串聯(lián),要使電路中電流增大,滑動(dòng)變阻器R2阻值應(yīng)減小,R2分壓減小,R1分壓增大,即V1示數(shù)增大,V2示數(shù)減小。B鞏固練習(xí)例題2
一個(gè)小燈泡的電阻是8歐,正常工作時(shí)的電壓是3.6伏,現(xiàn)在要把這盞燈直接接在4.5伏的電源上能行嗎?應(yīng)該_____聯(lián)一個(gè)多大的電阻?解:(方法一)UR=U-UL=4.5V-3.6V=0.9V串RULUL=4.5V=3.6VRL=8Ω=?URI探究新知解:(方法二)RULUL=4.5V=3.6VRL=8Ω=?IR總探究新知RULUL=4.5V=3.6VRL=8Ω=?UR解:(方法三)UR=U-UL=4.5V-3.6V=0.9V.探究新知I1II2R2R1UUIR等效于I由并聯(lián)電路可知:I=I1+I2即:
又因?yàn)閁=U1=U2可得:結(jié)論:并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和。由歐姆定律得:探究新知知識(shí)點(diǎn)2并聯(lián)電路中的電阻特點(diǎn)①若電路中有多個(gè)電阻并聯(lián),則②若n個(gè)阻值都為R0的電阻串聯(lián),總電阻R=③兩電阻并聯(lián)時(shí):探究新知推導(dǎo):<=R1即R<R1同理,R<R2并聯(lián)電阻的總電阻比任何一個(gè)分電阻都小相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積探究新知4.如圖所示,如果R1<R2,則圖中電阻的四種不同接法,其總電阻最小的是()ABCDB鞏固練習(xí)5.教室中的日光燈全亮?xí)r與只亮一兩只時(shí)相比,電阻要_______(大/?。?,這是因?yàn)榻淌抑械臒羰莀______(串聯(lián)/并聯(lián))的連接方式,這種連接方式相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的_____________。小并聯(lián)橫截面積鞏固練習(xí)6.(2018?蘭州)有兩個(gè)可變電阻,開(kāi)始時(shí)阻值相等,都為R,現(xiàn)將其中一個(gè)電阻的阻值增大,將另一個(gè)電阻的阻值減小,則兩個(gè)電阻并聯(lián)后總電阻將()A.一定大于RB.一定等于RC.一定小于RD.以上結(jié)果都有可能C鞏
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