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文檔簡介
專題十八歐姆定律
——劃重點(diǎn)之精細(xì)講義系列
???
9一電點(diǎn).理廨
知識點(diǎn)1:電路電流與電壓和電阻的關(guān)系
1.由于電壓是形成電流的原因,導(dǎo)體的電阻對電流有阻礙作用,所以,電流的大小與導(dǎo)
體電壓和電阻都有關(guān)。
2.研究通過導(dǎo)體的電流跟電壓的關(guān)系時,我們應(yīng)控制電阻一定,通過在電路中串聯(lián)一個
變阻器來調(diào)節(jié)導(dǎo)體兩端的電壓,通過實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電阻一定時,通過導(dǎo)體中的電流
跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
3.研究通過導(dǎo)體的電流跟電阻的關(guān)系時,我們應(yīng)控制電阻兩端的電壓一定,通過換用不
同阻值的定值電阻來改變電阻,通過實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流跟
導(dǎo)體的電阻成反比。
實(shí)驗(yàn)1探究電流與電壓的關(guān)系
【提出問題】電阻一定時,電流與電壓存在怎樣的關(guān)系?
【猜想和假設(shè)】因?yàn)殡妷菏鞘棺杂呻姾砂l(fā)生定向移動形成電流的原因,所以猜想:在電阻一
定時,電壓越高,電流就越大,電流與電壓可能存在正比關(guān)系。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖,為了探究電流與電壓的關(guān)系,需要將定值電________||/__
阻接入電路,用電壓表測量定值電阻兩端的電壓,用電流表測量
通過定值電阻的電流。通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置來改變定HD-1r-1
值電阻兩端的電壓,進(jìn)而改變通過定值電阻的電流,從而探究電1-
流隨電壓變化的規(guī)律。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】
1.將電流表、電壓表調(diào)零。
2.取一阻值為5Q的定值電阻,按照上述電路圖連接實(shí)物電路。
3.檢查所連電路,確認(rèn)連接準(zhǔn)確無誤后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至滑動變阻器阻值最大處。
4.閉合開關(guān),移動滑片到不同位置,記錄下滑片在每個位置時電壓表和電流表的示數(shù),并
定值電阻的阻值/Q5
定值電阻兩端的電壓/V11.522.5
定值電阻兩端的電流/A0.20.30.40.5
5.根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出I-U關(guān)系圖象。
I/A
【分析與論證】從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖象可以得出:0.8
①表格中,電流隨電壓的增大而增大,且電壓與電流的比值為一定值。0.6
②圖象中,I-U圖象是一條過原點(diǎn)的直線。0.4
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電0.2
壓成正比。
01234U/V
劃量惹
注意1儀器連接時的注意事項(xiàng)
1.連接前(1)檢查儀器:對照電路圖檢查儀器是否齊全。
(2)斷開開關(guān):看開關(guān)是否處于斷開狀態(tài)。
2.連接時(1)電表的連接:①注意用"試觸法"選擇合適的量程;
②注意電流從電表正接線柱流入、從負(fù)接線柱流出;
③注意電流表栗串聯(lián)接入電路,電壓表要并聯(lián)接入電路。
(2)滑動變阻器的連接:要注意"一上一下"的接線原則,分別把滑動變阻器的
上、下兩個接線柱接入電路。
注意2實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)
1.緩慢移動滑動變阻器滑片,防止電壓表和電流表示數(shù)變化過快。
2.移動滑動變阻器滑片的過程中,要注意觀察電流表和電壓表示數(shù),防止超過電表量程。
3.為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有普遍性,應(yīng)至少測量記錄三組數(shù)據(jù)。
注意3描點(diǎn)連線時的注意事項(xiàng)
1.不管是作1-U圖象、I-R圖象還是其他圖象,第一■步都是根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn);
2.將描出的點(diǎn)用平滑的曲線(或直線)連接起來,使盡量多的點(diǎn)落在線上,不在線上的點(diǎn)
均勻落在線的兩側(cè)。
注意4實(shí)驗(yàn)結(jié)論描述時的注意事項(xiàng)
1.電流與電壓的關(guān)系
(1)在結(jié)論的描述中,不要漏掉"電阻一定”的前提條件。
(2)電壓是導(dǎo)體中產(chǎn)生電流的原因,因?yàn)閷?dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,所以應(yīng)該
說電流與電壓成正比,而不能說電壓與電流成正比。
2.電流與電阻的關(guān)系
(1)在結(jié)論的描述中,不要漏掉“電壓一定"的前提條件。
(2)電阻是導(dǎo)體對電流的阻礙作用,是電阻的大小影響了電流的大小,所以應(yīng)該說電流與
電阻成反比,而不能說電阻與電流成反比。
物理方法控制變量法
探究電流與電壓的關(guān)系時,需保持定值電阻不變,通過移動滑動變阻器滑片來改變定值電阻
兩端的電壓,觀察電壓變化時通過定值電阻的電流變化,從而分析得出電流與電壓的關(guān)系。
滑動變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用
(1)保護(hù)電路,防止電路中電流過大損壞電流表;
(2)改變定值電阻兩端電壓和通過定值電阻的電流。
實(shí)驗(yàn)2探究電流與電阻的關(guān)系
【提出問題】電壓一定時,電流與電阻存在怎樣的關(guān)系?
【猜想和假設(shè)】因?yàn)殡娮璞硎緦?dǎo)體對電流阻礙作用的大小,所以猜想:在電壓一定時,電阻
越大,電流越小,電流與電阻可能存在反比關(guān)系。
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖,為了探究電流與電阻的關(guān)系,需要將不同阻值的
定值電阻接入電路,用電壓表測量定值電阻兩端的電壓,用電流表測
量通過定值電阻的電流;通過調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置來保證定值
電阻兩端的電壓始終保持不變,從而探究電流隨電阻變化的規(guī)律。
物理方法控制變量法
探究電流與電阻的關(guān)系時,需改變定值電阻的大小,并通過移動滑動變阻器滑片控制不同的
定值電阻兩端的電壓相同,觀察電阻變化時電流的變化,從而分析出電流與電阻的關(guān)系。
求甚解滑動變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用
(1)保護(hù)電路,防止電路中電流過大損壞電流表;
(2)控制定值電阻兩端電壓不變,從而研究電壓不變時,電流與電阻的關(guān)系。(此實(shí)驗(yàn)中換
用不同阻值的定值電阻后,定值電阻兩端的電壓會發(fā)生變化,因此需要調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑
片來控制定值電阻兩端電壓不變)
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)】
1.將電流表、電壓表調(diào)零。
2.按照上述電路圖連接實(shí)物電路,首先把一阻值為5Q的定值電阻連接到電路中。
3.檢查所連電路,確認(rèn)連接準(zhǔn)確無誤后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片至其阻值最大處。
4.閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)為3V,讀出電流表的示數(shù)并填入數(shù)
據(jù)記錄表中。
5.斷開開關(guān),把阻值為50的定值電阻依次更換為阻值為10Q、15Q、20Q的定值
電阻,重復(fù)步驟4。
定值電阻兩端的電壓/V3
定值電阻的阻值/。5101520
通過電阻的電流/A0.600.300.200.15
6.根據(jù)數(shù)據(jù)記錄表中的數(shù)據(jù),在坐標(biāo)系中描點(diǎn)并畫出I-R關(guān)系圖象。
【分析與論證】從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和圖象可以得出:
①表格中,電流隨電阻的增大而減小,電阻變?yōu)樵瓉淼膎倍,電流就
變?yōu)樵瓉淼?/n,電流與電阻的乘積為一定值。
②圖象中,I-R圖象是反比例函數(shù)曲線。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】在電壓一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成
反比。
實(shí)驗(yàn)解讀
一、控制導(dǎo)體兩端電壓的方法
1.在探究電流與電壓的關(guān)系時,我們需要改變定值電阻兩端的電壓,在具體的操作中,我
們通過移動滑動變阻器滑片的位置來改變定值電阻兩端的電壓。當(dāng)滑動變阻器接入電路的電
阻變小時,定值電阻兩端的電壓變大;當(dāng)滑動變阻器接入電路的電阻變大時,定值電阻兩端
的電壓變小。所以,要想使定值電阻兩端的電壓增大,需減小滑動變阻器接入電路的阻值;
反之,則需增大滑動變阻器連入電路的阻值。
2.在探究電流與電阻的關(guān)系時,我們需要保證定值電阻兩端的電壓不變,在實(shí)際操作中,
我們?nèi)匀煌ㄟ^調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片來保證定值電阻兩端的電壓不變。當(dāng)更換阻值較大的定值
電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,需要增大滑動變阻器接入電路的電阻;當(dāng)更換
阻值較小的定值電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,需要減小滑動變阻器接入電
路的電阻。
目■例分能
【典例1】何菊同學(xué)找來一些相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、滑動變阻器(20。)、電壓表、
電流表、定值電阻R和足夠的導(dǎo)線探究“通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系”:
甲乙
(1)連接電路過程中有一處錯誤,如圖甲,請只改動一根導(dǎo)線,使電路連接正確(在應(yīng)
改動的導(dǎo)線上打“X”,用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的接法)。
(2)改正錯誤后,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移至最(選填“左”或
“右“)端。
(3)閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),其原因可能是定值電阻Ro
(4)排除故障后再次閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。
其中序號3的①電流表表盤示數(shù)如圖乙所示,將電流表示數(shù)填入表格中:
實(shí)驗(yàn)序號123
電壓U/V344.7
電流I/A0.30.4?_____________
②忽略誤差影響,分析表格數(shù)據(jù)可得實(shí)驗(yàn)結(jié)論:O
③實(shí)驗(yàn)序號1的定值電阻阻值為Qo
(5)不能把定值電阻換成小燈泡來完成本實(shí)驗(yàn),這是因?yàn)閛
(6)何菊同學(xué)還想“探究電流與電阻的關(guān)系”發(fā)現(xiàn)電源突然出現(xiàn)故障,電壓只能調(diào)為7.5V,
她控制定值電阻兩端的電壓為3V不變,分別將5Q、10。、15Q三個定值電阻接入電路,
為了能完成實(shí)驗(yàn),應(yīng)在電路中再串聯(lián)一個阻值范圍為。之間的電阻R2。
【典例2】如圖甲是“探究電流與電壓的關(guān)系”的電路圖,電源電壓恒為3V。
甲乙
(1)連接好電路,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電流表幾乎無示數(shù),電壓表示數(shù)接近3V。移動滑
動變阻器的滑片P,兩電表示數(shù)均無變化,則電路故障可能是。
(2)排除故障后進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在電壓表示數(shù)由1V增大到2V的過程中,滑動變阻器的滑片
P應(yīng)向端移動。
(3)消動變阻器的滑片P從B端移到A端,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),繪制出定值電阻R的I-U
圖象如圖乙,分析圖象可得:
①定值電阻R=Q;滑動變阻器的最大阻值為0;
②通過定值電阻R的電流與電阻R兩端的電壓成關(guān)系。
(4)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小明提出用小燈泡代替定值電阻,也可以進(jìn)行“探究電流與電壓
的關(guān)系”實(shí)驗(yàn),但小華認(rèn)為這樣的實(shí)驗(yàn)操作不可行,理由是O
【典例3】某小組同學(xué)為了探究電流跟電阻的關(guān)系,選用學(xué)生電源的電壓為3V恒定不變,
四個定值電阻的阻值分別是5Q、10Q、20Q和25Q,滑動變阻器(10。1A),開關(guān)、
導(dǎo)線若干。
(2)如圖甲是小王同學(xué)設(shè)計(jì)的電路圖,按這電路圖連好電路后,閉合開關(guān),可觀察電流
表指針(選填“向左”、“向右”或“幾乎不”)偏轉(zhuǎn);
(3)圖乙是同組的小李同學(xué)連接的電路,他接錯了一根導(dǎo)線,請你在這根導(dǎo)線上打“X”,
并畫出正確的連接位置;
(4)將電路連接的錯誤改正后開始實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時,先將5Q定值電阻接入電路,滑片P
移到阻值最大處,閉合開關(guān),此時電壓表示數(shù)為0.9V;移動滑片P的同時,眼睛應(yīng)注視
表使其示數(shù)為某一預(yù)設(shè)值,記下電流表示數(shù)為0.4A;之后斷開開關(guān),保持滑片P
的位置不變,換用10Q的定值電阻接入電路,閉合開關(guān),此時電壓表的示數(shù)會(選
填“增大”、“減小"或''不變"),接下來他應(yīng)將滑動變阻器的滑片P應(yīng)向(填“左”
或“右”)移動,直至電壓表示數(shù)為V:由圖像可以得出結(jié)論;
又由圖像可知,當(dāng)導(dǎo)體電阻為25Q時,通過該電阻的電流為A;
(5)但是實(shí)驗(yàn)中,在接入25。電阻后,該組同學(xué)無論怎樣移動滑片,都不能使電壓表示
數(shù)達(dá)到原來的數(shù)值,小王同學(xué)在現(xiàn)有的器材基礎(chǔ)上提出了以下實(shí)驗(yàn)方案,不能完成這次
實(shí)驗(yàn)的是O
A、調(diào)低電源電壓
B、再串聯(lián)一個5Q的電
C、再串聯(lián)一個10Q的電阻
D、將電壓表改接到滑動變阻器兩端
【典例4】小李在探究“電路中電流與電阻的關(guān)系”時,可供使用的實(shí)驗(yàn)器材有:電源(電
壓恒為6V)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個,定值電阻四個(5Q、10。、
15Q、20Q),導(dǎo)線若干。
乙
(1)在閉合開關(guān)前,圖甲中滑動變阻器的滑片應(yīng)移動到最(選填“左”或“右”)
端。
(2)開始實(shí)驗(yàn)后,先接入5Q的電阻,滑片P移到阻值最大處,閉合開關(guān),移動滑片的
同時,眼睛應(yīng)注視(選填“電流表”或“電壓表”)使其示數(shù)為某一預(yù)設(shè)值;若
用10Q電阻代替5Q電阻接入電路,應(yīng)將滑片向(選填“左”或“右”)端移動。
(3)由圖乙可知,實(shí)驗(yàn)中保持定值電阻兩端的電壓為V不變。若要完成此實(shí)驗(yàn),
滑動變阻器的最大阻值至少是Q。
(4)將得出的數(shù)據(jù)整理繪制成如圖乙所示的圖象,通過圖象可得出結(jié)
論:。
里也點(diǎn)理嵬
Q
知識點(diǎn)2:歐姆定律
1.歐姆定律: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。
/上
2.公式:2式中單位:I(電流)T安(A);U(電壓)T伏(V);R(電阻)T歐(Q)。
劃望鼻.
(1)同體性:U、I、R是對應(yīng)同一個導(dǎo)體或同一段電路的三個物理量,解題過程中,
習(xí)慣上把對應(yīng)同一導(dǎo)體的物理量符號用相同的角標(biāo)表示,如1、UoRi或I八U八R,
(2)同時性:由于電流會隨電壓的改變而改變,所以在應(yīng)用公式時,三個物理量必須
是同一時刻的數(shù)值。
(3)歐姆定律只適用于純電阻電路。純電阻電路是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路。常
見的電爐、電飯鍋等都是將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以它們都是純電阻電路;電動機(jī)工作時,
主要將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只有一,〕、部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,所以含電動機(jī)的電路不是純電阻
電路。
(4)電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān),與
導(dǎo)體兩端的電壓、通過導(dǎo)體的電流無關(guān),所以不能說電阻與電壓成正比,與電流成反比。
公式R=j只是電阻的計(jì)算式而不是決定式。
(5)同一電源,電壓是一定的(電壓由電源提供,電源電壓大小只與電源有關(guān),與電
路中電阻和電路無關(guān))因此不能說成“電壓與電阻成正比,與通過它的電流成反比”。
3.歐姆定律的應(yīng)用:
(1)同一個電阻,阻值不變,與電流和電壓無關(guān),但加在這個電阻兩端的電壓增大時,
(2)當(dāng)電壓不變時,電阻越大,則通過的電流就越小。([=—)
R
(3)當(dāng)電流一定時,電阻越大,則電阻兩端的電壓就越大。(U=IR)
國典例分踞
【典例1】H月6日江西南昌瑪莎拉蒂女司機(jī)醉駕被查,她多次提及“叫yuwei來”而被全
網(wǎng)關(guān)注,如圖甲是呼氣式酒精測試儀的電路原理圖,R1為氣敏電阻,它的阻值隨酒精氣
體濃度的變化曲線如圖乙,R2為定值電阻,電源電壓為9V且保持不變,當(dāng)酒精氣體的
濃度為。時,電壓表的示數(shù)為3V,下列說法正確的是()
甲乙
A.氣敏電阻的阻值隨酒精氣體的濃度增大而增大
B.R2的阻值是20。
C.此時電路中的電流是0.2A
D.某駕駛員對著測試儀吹氣,若電壓表示數(shù)達(dá)到4.5V,此時酒精氣體的濃度為0.2mg/m3
【典例2】如圖,電源電壓保持不變,Ro是定值電阻,R1是熱敏電阻,R1的阻值隨溫度的
升高而減小。閉合開關(guān)S,在R1表面上涂一些酒精后()
⑨——中
A.電流表和電壓表的示數(shù)均變小
B.電流表和電壓表的示數(shù)均變大
C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
D.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
【典例3]如圖所示的電路中,若Ri=10Q,R2=5C,閉合開關(guān)S,此時,電壓表的示數(shù)為
2V,則電源電壓為()
C.6VD.8V
【典例3】如圖甲所示,閉合開關(guān)后兩只電壓表V1和V2的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,位置如圖乙
所示,則下列說法正確的是()
A.電源電壓為14VB.燈Li兩端電壓為12V
C.燈L2兩端電壓為2.4VD.燈Li、L2電阻之比為1:4
【典例4]如圖就所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)變阻器R2的滑片P從b端滑到a
端的過程中,電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示,則下列選項(xiàng)正確的是()
AI/A
B.變阻器R2的最大阻值為10。
C.電流表示數(shù)為0.2A時,Ri與R2的電壓相等
D.電壓表示數(shù)為2.5V時,R2接入電路的阻值為2。
【典例5】如圖甲,Ri為定值電阻,Rp為滑動變阻器,閉合開關(guān)S,Rp的滑片從一端移動
到另一端,得到電壓表與電流電流表圖象如圖乙,下列說法正確的是()
甲乙
A.電源電壓為IV
B.當(dāng)滑動變阻器滑片P滑到中點(diǎn)時,電流表示數(shù)為0.4A
C.當(dāng)電流表為0.4A時,滑動變阻器接入電路的電阻為2.5。
D.Ri阻值為1.8。
【典例6】如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動變阻器R2的最大阻值為
50。。開關(guān)S閉合,滑片從右端滑動到左端的過程中,電壓表的示數(shù)U和電流表的示數(shù)I
的關(guān)系圖象如圖乙所示。下列說法不正確的是()
UN
70?6I/A
甲G-l
A.電源電壓為6V
B.定值電阻Ri的阻值為10。
C.圖乙中電流Io的值為0.1A
D.當(dāng)滑動變阻器R2為20。時,電流表的示數(shù)為0.3A
【典例7】(2022。張家界)如圖所示,電源電壓保持不變,4=10。,當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動
變阻器滑片P從a端移到b端,兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙中線段AB表示,則電源電壓
和滑動變阻器的最大值分別為()
【典例8】(2022?六盤水)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P
位于最右端時,電流表的示數(shù)為li;當(dāng)滑片P位于中點(diǎn)時,電流表的示數(shù)為12,電壓表
8,則電源電壓為Vo
重出點(diǎn)理解
知識點(diǎn)3:電阻的測量
1.伏安法測導(dǎo)體電阻
U
(D實(shí)驗(yàn)原理:R=
(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。(分別用電壓表、電流表測出待測電阻兩端的電壓和通過它的
電流,求導(dǎo)體的電阻的辦法叫“伏安法
(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、導(dǎo)線若干。
(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。
(5)實(shí)驗(yàn)步驟:
①按實(shí)驗(yàn)原理圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路;
②電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P的位置,使電阻兩端的電
壓分別為Ui>Uz、U3,觀察電流表的示數(shù),每次對應(yīng)的數(shù)值為I1、L、底,分別填入設(shè)計(jì)的
表格中;
③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應(yīng)的電阻值R、Rz、R3,求出它們的平
均值R=(R1+R2+R3)/3o
(6)滑動變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的
電流
2.伏安法測小燈泡電阻(※重點(diǎn))
U
(1)實(shí)驗(yàn)原理:R=
(2)實(shí)驗(yàn)方法:伏安法。
(3)實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、導(dǎo)線若干。
(4)實(shí)驗(yàn)電路:如圖所示。
(5)滑動變阻器的作用:①保護(hù)電路;②改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的
電流。
(6)實(shí)驗(yàn)步驟:
①按電路圖連接電路,將滑動變阻器調(diào)到阻值最大處;
②閉合開關(guān),移動滑片,使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,記下此時電流
表、電壓表示數(shù);
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓逐次降低,記下每次讀出的電流表、電壓表示
數(shù);
④計(jì)算每次的電阻值,整理器材。
(7)記錄數(shù)據(jù)的表格為:
電壓U/V電流I/A電阻R/。
1
2
3
(8)分析與歸納:燈絲的電阻隨(亮度)溫度的升高而增大。
(9)注意事項(xiàng):
a、連接電路時開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài);
b、閉合電路前滑動變阻器的滑片應(yīng)調(diào)到阻值最大處;
c、接通電路后,調(diào)節(jié)滑動變阻器使小燈泡兩端的電壓為額定電壓,然后逐次降低電
壓,測出不同電壓下的電阻值。
目典例分東
【典例1】(2022秋?溫江區(qū)校級期中)用“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)中,丹丹分別選用定值電
阻和小燈泡為測量對象,處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,分別畫出了U-I的圖像,如圖所示。對于圖
像的分析,以下說法錯誤的是()
A.圖甲是定值電阻的U-I圖像,圖乙是小燈泡的U-I圖像
B.由圖像可知,通過定值電阻的電流和定值電阻兩端的電壓成正比
C.由圖乙及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大
D.應(yīng)該用多次測量的方法,計(jì)算小燈泡電阻的平均值,以減小誤差
【典例2】在“測量小燈泡電阻”的實(shí)驗(yàn)中,小亮設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,電源電壓恒為
3V,小燈泡的額定電壓為2.5V。
移動時小燈泡變亮,且導(dǎo)線不交叉)
(2)連接好電路后,閉合開關(guān),小亮移動滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,電壓表無示數(shù),電流
表有示數(shù),則故障原因可能是(選填“小燈泡短路”或“小燈泡斷路”)。
(3)排除故障后,移動滑片到某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,是V,要測
量小燈泡正常發(fā)光時的電流,應(yīng)將圖甲中滑動變阻器的滑片向(選填“左”或“右”)
移動。
(4)小亮根據(jù)測得的數(shù)據(jù)繪制了小燈泡的I-U圖象如圖丙所示,小燈泡正常發(fā)光時的
電阻是。
【典例3】小偉在做“用伏安法測量某定值電阻R阻值”的實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)電路圖連接了如圖
甲乙
(1)本實(shí)驗(yàn)的原理是。
(2)連接電路過程中,開關(guān)必須0
(3)連接好電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)電壓表的示數(shù)為2.4V,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則通過
定值電阻R的電流大小為A,定值電阻R的阻值是
(4)請你為本次實(shí)驗(yàn)需要記錄和測量的物理量設(shè)計(jì)一個數(shù)據(jù)記錄表格。
里也點(diǎn)理嵬
Q
知識點(diǎn)4:歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用
1.串聯(lián)電路特點(diǎn):分壓不分流
(D電流:串聯(lián)電路中各處的電流相等(不分流);
I$=I1=I2;
(2)電壓:總電壓等于各處電壓之和(分壓);
uE+lh;
(3)電阻:總電阻等于各電阻之和(串聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的長度);R*=RI+R2(總電
阻大于分電阻);
(4)分壓原理:U,:U2=Ri:R2(串聯(lián)電路各部分分配的電壓與它的電阻成正比)。
2.并聯(lián)電路特點(diǎn):分流不分壓
(1)電流:干路電流等于各支路電流之和(分流)
I#=li+l2
(2)電壓:各支路電壓都等于電源電壓(不分壓)
u井=UFUz
(3)電阻:總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和(并聯(lián)相當(dāng)于增大導(dǎo)體的橫截面
積),1_11,1(總電阻小于分電阻)
RK&Rn
(4)分流原理:I,:L=Rz:R,(并聯(lián)電路各支路分配的電流與它的電阻成反比)。
3.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應(yīng)用
(1)串聯(lián)電路:當(dāng)串聯(lián)電路中一個電阻改變時,電路中電流及另一個電阻電壓也隨之
變化。
(2)當(dāng)并聯(lián)電路一個支路的電阻改變時,這個支路電流也會改變干路電流也會變化;
但另一個支路電流和電壓都不變。
(3)家庭電路中,各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。
?
【典例1】如圖所示電路中,只閉合開關(guān)S1時,電壓表,電流表均無示數(shù);同時閉合S1、
S2時,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),電路中僅有一處故障。以下判斷正確的是()
C.R2短路D.Ri斷路
【典例2】對如圖的電路圖分析正確的是()
B.Li與L2并聯(lián),V1與V2的示數(shù)應(yīng)該相等
C.L1與L2串聯(lián),V1測量電源電壓
D.L1與L2串聯(lián),V1與V2的示數(shù)之和等于電源電壓
【典例3]如圖所示,電源電壓為3V,閉合開關(guān),兩只相同的燈泡Li、L2都亮,它們的電
流之比為,燈泡L2兩端的電壓為V。突然兩只燈泡同時熄滅,電壓表的
示數(shù)變?yōu)?V,電路故障可能是燈泡o
【典例4]如圖所示是電阻A、B的I-U圖象。由圖可知B的阻值是。;將A、B
并聯(lián)后接入某電路,當(dāng)通過B的電流為0.2A時,干路電流是Ao
【典例5]如圖是汽車油量表的工作原理圖,其中的油量表是用表改裝的,當(dāng)油箱
中的油面下降時,油量表的示數(shù)(選填“變大”、“變小”或“不變”),定值電阻
Ro在電路中的作用是
油箱
1.如圖所示的電路,電源電壓恒定,下列操作一定可行的是()
A.只閉合S時,把滑動變阻器的滑片P向右移,電流表、電壓表增大
B.只閉合8時,把滑動變阻器的滑片P向左移,電流表、電壓表增大
C.滑動變阻器的滑片P不動,Sz斷開、Si由閉合到斷開,電流表、電壓表均減小
D.滑動變阻器的滑片P不動,閉合、S2由閉合到斷開,電流表、電壓表均減小
2.如圖所示為定值電阻/?和小燈泡L中電流隨電壓變化的圖像,由圖像可知()
A.通過小燈泡L的電流與小燈泡L兩端的電壓成正比
B.通過定值電阻/?的電流與定值電阻/?兩端的電壓成反比
C.定值電阻/?和小燈泡L并聯(lián)接在2V的電源上,干路中的電流是0.6A
D.定值電阻/?和小燈泡L串聯(lián)接在8V的電源上,電路中的電流是0.6A
3.利用如圖甲所示的電路探究電流和電阻的關(guān)系,電源電壓保持3V不變,分別將5Q、10
。、15Q、200,25Q的定值電阻/?連入電路,按實(shí)驗(yàn)要求測得通過各定值電阻的電流,描
繪出如圖乙所示的圖像,則下列判斷正確的是()
A.實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)保持1V不變
B.當(dāng)/?短路時,電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)
0.電壓一定時,電阻和電流成正比
D.將/?從5Q換成10Q后,應(yīng)將滑片向右移
4.如圖所示的電路中,電源電壓恒定不變。當(dāng)開關(guān)$、Sz閉合時,則()
0.若保持開關(guān)&閉合,斷開開關(guān)Sz,電壓表V示數(shù)將變大
D.若保持開關(guān)$閉合,斷開開關(guān)Sz,電流表A示數(shù)將變小
5.如圖所示,電源電壓保持不變,假設(shè)燈絲的電阻不受溫度的影響。開關(guān)S閉合后,當(dāng)滑
動變阻器的滑片P由最右端向中點(diǎn)滑動時,下列說法中正確的是()
A.電流表A1的示數(shù)不變,電壓表V的示數(shù)不變
B.電流表A1的示數(shù)變小,燈泡L的亮度不變
0.電壓表V與電流表A1的示數(shù)之比變大
D.電流表A2的示數(shù)變大,電壓表V的示數(shù)不變
6.如圖所示,電源電壓一定,當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表的示數(shù)為0.5A,開關(guān)S閉合后,電
7.在研究通過導(dǎo)體的電流與其兩端電壓關(guān)系時,根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪制出圖所示的圖像。下列
A.通過M的電流與它兩端所加電壓成反比
B,通過總的電流與它兩端所加電壓成正比
C.將它們串聯(lián)連接到同一電路中時,通過吊的電流較小
D,將它們并聯(lián)連接到電壓為1.5V的電路中,通過干路的電流是0.45A
8.如圖所示的電路,電源電壓可調(diào),小燈泡上標(biāo)有“6V0.3A”字樣,滑動變阻器標(biāo)有
“20Q1A”字樣,當(dāng)閉合S、將變阻器的滑片移至4端,小燈泡正常發(fā)光,電流
表的示數(shù)為0.5A,兄的阻值是Q;若電壓表選用大量程0~15V,閉合開關(guān)$、斷開
開關(guān)移動變阻器的滑片,為了保證電路安全,電源電壓最大可調(diào)到Vo
9.壓力傳感器的原理圖如圖所示,其中M、N均為絕緣材料,MN間有可收縮的導(dǎo)線,彈簧
上端和滑動變阻器總的滑片P固定在一起,電源電壓36V,吊=8Q,當(dāng)尸為0時,滑
片P在變阻器的最上端。壓力尸的大小跟是接入電路的阻值成正比。閉合開關(guān)S,當(dāng)月10N
時,是接入電路的阻值是2Q,此時電流表示數(shù)是A,電壓表示數(shù)是V;
當(dāng)電壓表的示數(shù)為3V時,月No
10.如圖所示,電源電壓保持不變,M、是為定值電阻。當(dāng)甲、乙兩表均為電壓表時,閉合
開關(guān)8、Sz,甲、乙兩表的示數(shù)之比為5:2。若甲、乙兩表均為電流表,閉合開關(guān)$、斷開
開關(guān)Sz,則甲、乙兩表的示數(shù)之比為o
11.兩只電阻總標(biāo)有“10Q,2A”和兄標(biāo)有“15Q,1A”,把它們串聯(lián)起來使用,為了不使
電阻損壞,允許通過的最大電流是A,兩個電阻兩端允許加的最大電壓是Vo
12.在如圖所示的電路中,滑動變阻器總上標(biāo)有“50歐”字樣,閉合開關(guān)S。
(1)若電源電壓為10伏,電壓表示數(shù)為8伏,電阻總的阻值為20歐,求:電流表的示數(shù)
和電阻吊的阻值。
(2)若電源電壓未知的情況下,在電路安全的前提下,后允許接入電路的范圍是10歐~30
歐,電壓表示數(shù)的最大變化量為5伏。求電源電壓〃。
13.如圖所示,電路的電源電壓不變,用=5Q,A^10Q,電流表量程為0~3A。
(1)只閉合$時,電流表的示數(shù)為0.6A,求電源電壓;
(2)閉合8、S”S3,滑片移到6端時,電流表的示數(shù)為/總=2A,求變阻器用的最大阻值;
(3)若電壓表的量程為0~3V,只閉合S2時,在保證電路安全且電流表的示數(shù)不超過0.8A
的情況下,求變阻器連入電路的阻值范圍。
14.小麗按照圖甲所示的電路圖探究“電流跟電阻的關(guān)系”。已知電源電壓為6V且保持不變。
實(shí)驗(yàn)用到的電阻阻值分別為5。、10Q、15Q、20Q、25Q。
狀態(tài),當(dāng)滑片向右移
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