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微课八上4.6电流与电压、电阻的关系学案
一、知识点
1.小科正在看微信公众号“胜哥课程”的科学视频《探究电流和电压的关系》,“胜哥”先保持 不变,再通过实验去探究究电流和电压的关系。如图所示(1、2同图)
(1)实验中的电流表测量的是通过 的电流;电压表测量的是 两端的电压;
(2)滑动电阻器R/的作用:改变 两端电压。要注意的是在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 的位置。
(3)该实验保持 不变,改变 两端的电压,研究电流与通过 两端的电压之间的关系。
(4)结论:导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成 。
2.小科正在看微信公众号“胜哥课程”的科学视频《探究电流和电阻的关系》,“胜哥”先保持保持 不变,再通过实验去探究究电流和电阻的关系。
(1)电流表测量通过 的电流;电压表测量通过 两端的电压;
(2)滑动电阻器R/的作用:保持 两端电压不变。(闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 的位置。)
(3)更换不同的电阻做实验
(4)该实验保持 两端的电压不变,改变 ,研究电流与通过这段导体的电阻端的之间的关系。
(5)结论:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和它的电阻成 。
3.欧姆定律:导体中的电流,跟这段导体两端的电压成 ,跟这段导体的电阻成 。1、公式: U = IR
4.有人根据公式R=U/I跟公式I=U/R在形式上相似,说“电阻R跟电压成正比,跟电流成反比。”你认为这种说法对吗?为什么?
5.欧姆定律的应用:可以用
测一个定值电阻的阻值。
*原理:根据欧姆定律I=U/R,导出R=U/I,用
用 测出电阻R两端的电压,用 测出通过电阻R电流,然后计算出电阻的值。在伏安法测电阻的实验中滑动变阻器R/的作用是什么?
二、学一学
例1:如图是甲、乙两个电阻的电流I与电压U的关系图像,将它们并联接入电路。下列说法正确的是---( )
A. 通过甲的电流小于通过乙的电流
B. 乙是定值电阻,甲的电阻随电压增大而增大
C. 甲是定值电阻,乙的电阻随电压增大而增大
D. 通过甲的电流大于通过乙的电流
解析:根据图像和欧姆定律的变形式分析比较即可。
根据图像可知,乙的图像为一条倾斜的直线,即电压U与电流I的比值一定,因此乙为定值电阻。而通过甲的电流,随着电压的增大不断增大,且增大的幅度明显大于甲为定值电阻时的电流的增大值,故B正确,C错误;根据图像可知,当电压相同时,通过甲的电流可能大于乙,也可能小于乙,故A、D错误。 故选B。
例2:“胜哥”设计了测量身高体重的装置,原理如图甲。装置中的身高仪和体重仪均由电流表改装而成。其中压敏电阻R的阻值随体重变化如图乙。
该装置会因为长期使用导致电源电压减小,则测量值与实际值相比,下列叙述正确的是 。
A.身高L偏大,体重G偏小
B.身高L偏大,体重G偏大
C.身高L偏小,体重G偏小
D.身高L偏小,体重G偏大
解析: 电源电压减小,会使通过两个支路的电流变小,根据“电流与电阻的反比关系”可知,此时判断得出两个支路的电阻变大。根据乙图可知,电阻R的阻值随体重的增大而增大,因此体重G的测量值会偏大。变阻器R0的阻值变大,那么滑片P向下移动,则身高L的测量值会偏小,故D正确,而A、B、C错误。 故答案为: D。
三、练一练
1.甲、乙两只灯泡,其I﹣U关系图象如图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端的电压为2V时,则关于该电路下列判断正确的是---( )
A. 电路中的电流为0.3 A
B. 甲、乙两灯的阻值之比为3:2
C. 乙灯两端的电压2 V
D. 电路两端的总电压为5V
2.如图所示是某电子秤内部简化电路。R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是---( )
A. 通过Rx的电流 B. 通过R0的电流 C. Rx两端的电压 D. R0两端的电压
3.在研究“—定电压下,电流与电阻的关系”时,电路图如右图所示。电源电压恒为4.5V,滑动变阻器上标有“10Ω 1.5A”字样。在a、b两点间先后接入不同阻值的定值电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表示数为2.5V,读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到2.5V,其原因可能是---( )
A. 控制电压为2.5V太高 B. 电源电压4.5V太低
C. 滑动变阻器的最大阻值太大 D. 20Ω的电阻阻值太大
4.如图甲所示,一个电阻均匀的正方形金属线框有A、B、C、D四点。现把A、C两点接入电源电压保持不变的如图乙所示的电路MN两端时,发现电流表示数为1.6A,当换接A、D两点,则此时电流表的示数应为---( )
A. 0.9A B. 1.2A C. 1.6A D. 1.8A
5.如右图所示,电压表示数为6V,电流表示数为0.2A,若图中虚框内有两只电阻,其中一只电阻R1=10Ω,则另一只电阻R2的阻值及其与Rl的连接方式,下列说法中正确的是---( )
A. R2=10Ω与R1串联 B. R2=20Ω与R1并联
C. R2=20Ω与Rl串联 D. R2=10Ω与R1并联
6.如图所示,长度相同、横截面积不同的同种金属棒AB和CD连接在一起后接在电源两端。关于AB和CD的电阻R及两端电压U的判断,正确的是---( )
A. RAB>RCD ,UAB<UCD B. RAB>RCD ,UAB>UCD
C. RAB<RCD ,UAB<UCD D. RAB<RCD ,UAB>UCD
7.在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验。
①“测量物体的长度”时,多次测量
②“研究液体的内部压强与深度的关系”时,改变液体的深度,多次测量
③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同定值电阻,多次测量
④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值
上述实验中寻找普遍规律的是---( )
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ②④
8.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B 间接监控装置。则---( )
A. 当有人通过通道而遮蔽光线时,A,B间电压降低
B. 当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R1的电流变大
C. 当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大
D. 当增大R2连入电路中的阻值时,可降低A,B间的电压
9.现有R1、R2两个电阻,它们的U-I关系图像如图甲、乙所示。将这两个电阻串联后接入电压为6 V的电源两端,下列说法正确的是---( )
A. 该电路中电阻R1的阻值是电阻R2阻值的2倍
B. 通过电阻R1的电流是通过电阻R2电流的2倍
C. 电阻R1两端的电压与电阻R2两端的电压相等
D. 电阻R1与电阻R2的阻值相等
10.两个定值电阻R1与R2的比值为3∶5,把它们并联接入电路,通过它们的电流与电压之比---( )
A. 5∶3 3∶5 B. 5∶3 1∶1 C. 1∶1 3∶5 D. 3∶5 5∶3
11.小温制作了一个用电压表测物体重力的仪器,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小。如图所示,当秤盘不放重物时,滑片 P 恰好处于 a 点,闭合开关,在保证电压表安全的情况下,下列说法正确的是---( )
A. 秤盘所放重物的质量越大,电压表的示数越小
B. 秤盘所放重物的质量越小,通过 R2 的电流越大
C. 秤盘所放重物的质量越大,R1 两端的电压越大
D. 称久了之后弹簧发生了形变,称量值比实际偏小
12.小科学习了“欧姆定律”之后,为了了解铅笔芯电阻的大小,他在一支铅笔芯两端加了3V电压,测出通过铅笔芯的电流是150mA.则该铅笔芯电阻为 Ω;若加在这支铅笔芯两端的电压增加到6V时。通过它的电流又是 mA。
13.在学校科技小组制作活动中,小科同学设计了一个模拟调光灯,电路如图甲所示,电源电压为4V;小灯泡正常工作时的电压为2.5V,图乙是该小灯泡的I-U图像;铅笔芯的材质粗细均匀,其长为10cm、阻值为20Ω;回形针A固定在铅笔芯右端,回形针P可以在铅笔芯上自由滑动。请回答下列问题:
(1)根据乙图,小灯泡灯丝的阻值与温度的关系:________。
(2)当P滑到距A点Xcm处时,电路中的电流为0.2A,则X=________ cm。
(3)当p滑到距A点2.5cm处时,电路中小灯泡两端的电压为________V。
14.在如图示数的电路中,电源电压保持不变。开关S闭合后,滑片P在滑动变阻器R2的某两点之间滑动的过程中,电流表的示数变化范围是1A﹣2A,电压表的示数变化范围是4V﹣8V.则定值电阻R1= Ω,电源电压U= V,R2的最大阻值= Ω。
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